K12 360汤江路公路桥盖梁抱箍法施工计算书

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。K12 360汤江路公路桥盖梁抱箍法施工计算书K12 360汤江路公路桥盖梁抱箍法施工计算书K12 360汤江路公路桥盖梁抱箍法施工计算书 山西中南部铁路通道ZNTJ-14标 既有汤台线增建二线工程 （K12+200K44+000） 盖梁抱箍法施工计算书 （K12+360.00汤江路公路桥） 编制: 复核: 审核 中铁七局集团有限公司山西中南部铁路通道ZNTJ-14标 项目经理部第一项目分部 二O一一年五月 山西中南部铁路通道ZNTJ-14标 盖梁抱箍法施工计算书 目 录 1、工程概况 . 1 2、计算

2、依据 . 1 3、盖梁抱箍法施工模板设计 . 2 3.1 侧模与端模支撑 . 2 3.2 底模支撑 . 2 3.3 纵梁 . 2 3.4 抱箍 . 2 3.5 防护栏杆 . 3 4、模板设计检算说明 . 3 4.1 设计计算原则 . 3 4.2 侧模计算 . 4 4.2.1 力学模型 . 4 4.2.2 荷载计算 . 4 4.3 拉杆拉力验算 . 4 4.4 竖带抗弯与挠度计算 . 5 4.5 横梁计算 . 5 4.5.1 荷载计算 . 5 4.5.2 横梁抗弯与挠度验算 . 6 4.6 纵梁计算 . 7 4.6.1 荷载计算 . 7 4.6.2 结构力学计算 . 7 中铁七局集团山西中南部铁

3、路通道ZNTJ-14标项目经理部第一架子队 山西中南部铁路通道ZNTJ-14标 盖梁抱箍法施工计算书 4.7 纵梁结构强度验算 . 10 4.7.1抗弯计算. 10 4.7.2 最大挠度 . 10 5、抱箍计算 . 11 5.1 抱箍承载力计算 . 11 5.1.1 荷载计算 . 11 5.1.2 螺栓数目计算 . 11 5.1.3 抱箍螺栓抗剪计算 . 12 5.1.4 螺栓抗拉计算 . 12 5.1.5 抱箍体的应力计算 . 12 6、施工注意事项 . 13 中铁七局集团山西中南部铁路通道ZNTJ-14标项目经理部第一架子队 山西中南部铁路通道ZNTJ-14标 盖梁抱箍法施工计算书 盖梁抱

4、箍法计算书 （K12+360.00汤江路公路桥） 1、工程概况 K12+360.00汤江路公路桥。全长155.6m共有5个桥墩，均为三柱式（墩柱为直径1.3m的钢筋砼结构），墩柱上方为盖梁。盖梁为长16.047m，宽1.7m，高1.5m的钢筋砼结构。全桥盖梁砼浇筑量大，约197.5m3。单根盖梁砼：39.5m3。 图1-1 盖梁正面图（单位：m） 2、计算依据 （1）交通部行业标准，公路桥涵钢结构及木结构设计规范 （JTJ025-86） （2）汪国荣、朱国梁编著施工计算手册 中铁七局集团山西中南部铁路通道ZNTJ-14标项目经理部第一架子队 山西中南部铁路通道ZNTJ-14标 盖梁抱箍法施工计

5、算书 （3）公路施工手册，桥涵（上、下册）交通部第一公路工程总公司。 （4）路桥施工计算手册 人民交通出版社 （5）盖梁模板提供厂家提供的模板有关数据。 （6）山西中南部铁路通道K12+360.00汤江路公路桥施工图。 （7）我单位的桥梁施工经验。 3、盖梁抱箍法施工模板设计 3.1 侧模与端模支撑 侧模为特制大钢模,面模厚度为5mm，竖带采用214a槽钢，间距80cm,单根长2.3m,在竖带两头各设一条20的栓杆作拉杆在竖带外设48的钢管斜撑，支撑在横梁上。 端模与侧模设计相同。 3.2 底模支撑 底模为特制大钢模,面模厚度为5mm。在底模下部采用间距 80cm16a槽钢作横梁，横梁长3m。

6、盖梁悬出端底模下设三角支架支撑，三角架放在横梁上。横梁底下设纵梁。横梁上设钢垫块以调整盖梁底i%的横向坡度差与安装误差。与墩柱相交部位采用特制型钢支架作支撑。 3.3 纵梁 在横梁底部采用2根I40a型工字钢作为纵梁。纵、横梁以及纵梁与纵梁之间采用螺栓连接；纵梁下为抱箍。 3.4 抱箍 中铁七局集团山西中南部铁路通道ZNTJ-14标项目经理部第一架子队 山西中南部铁路通道ZNTJ-14标 盖梁抱箍法施工计算书 采用两块半圆弧型钢板（板厚t=16mm）制成，M24的高强螺栓连接，抱箍高1.2m，采用60根高强螺栓连接。抱箍紧箍在墩柱上产生摩擦力提供上部结构的支承反力，是主要的支承受力结构。为了提

7、高墩柱与抱箍间的摩擦力，同时对墩柱砼面保护，在墩柱与抱箍之间设一层23mm厚的橡胶垫，纵梁与抱箍之间采用U型螺栓连接。 3.5 防护栏杆 栏杆采用48的钢管搭设，在盖梁横梁顶面搭设1.5m高的钢管立柱，竖向间隔0.5m设一道钢管水平杆，钢管之间采用扣件连接。并按上防护网。 4、模板设计检算说明 4.1 设计计算原则 （1）在满足结构受力情况下考虑挠度变形控制。 （2）综合考虑结构的安全性。 （3）采取比较符合实际的力学模型。 （4）尽量采用已有的构件和已经使用过的支撑方法。 （5）对部分结构的不均布，不对称性采用较大的均布荷载计算。 （6）本计算结果适合于全桥盖梁施工。 （7）本计算未扣除墩柱

8、承担的盖梁砼重量。以做安全储备。 （8）抱箍加工完成实施前，必须先进行压力试验，变形满足要求后方可使用。 中铁七局集团山西中南部铁路通道ZNTJ-14标项目经理部第一架子队 山西中南部铁路通道ZNTJ-14标 盖梁抱箍法施工计算书 4.2 侧模计算 4.2.1 力学模型 假定砼浇筑时的侧压力由拉杆和竖带承受，Pm为砼浇筑时的侧压力，T1、T2为拉杆承受的拉力。 4.2.2 荷载计算 砼浇筑时的侧压力：Pm=Kh 式中：K-外加剂影响系数，取1.2； -砼容重，取25kN/m3； h-有效压头高度。 砼浇筑速度v按0.3m/h，入模温度按25考虑。 则：V/T?0.3/25?0.012?0.03

9、5 h?0.22?24.9V/T?0.22?24.9?0.012?0.52m Pm?K?h?1.2?25?0.52?15.6kPa 砼振捣对模板产生的侧压力按4kPa考虑。 则：Pm?15.6?4?19.6kPa 盖梁长度每延米上产生的侧压力按最不利 情况考虑（即砼浇筑至盖梁顶时）： P?Pm?(H?h）?Pm?h/2 ?19.6?(1.5?0.52)?19.6?0.56/2?33.9kN 15.6Kpa 4.3 拉杆拉力验算 拉杆（20圆钢）间距0.8m，0.8m范围 砼浇筑时的侧压力由上、下两根拉杆承受。则有： 中铁七局集团山西中南部铁路通道ZNTJ-14标项目经理部第一架子队 山西中南部

10、铁路通道ZNTJ-14标 盖梁抱箍法施工计算书 ?=(T1+T2)/A=P?0.833.9?0.8?43184.7kPa2?22?3.14?0.012 ?43.185MPa?160MPa(满足要求) 4.4 竖带抗弯与挠度计算 设竖带两端的拉杆为竖带支点，竖带为简支梁，梁长lo=2.3m，砼侧压力按均布荷载qo考虑。 竖带14a槽钢的弹性模量E=2.1×105MPa;惯性矩Ix=563.7cm4;抗弯模量Wx=80.5×10-6 qo?19.6?1.2?23.52kN/m 最大弯矩：Mmax?qolo2/8?23.52?2.32/8?15.55kN?m ?Mmax15.55

11、?2Wx2?80.5?10?6 ?96.58?97MPa?w?160MPa(满足要求) 5qolo45?23.52?2.34 f?挠度：max2?384EIX2?384?2.1?10?8?563.7?10?8 ?0.003m?f?l0/400?2.3/400?0.0058m（满足要求） 4.5 横梁计算 采用间距0.80m，16a槽钢作横梁，横梁长3m。在悬挑部位横梁设计为特制钢支架，该支架由14a槽钢制作，每个竖柱1个。盖梁悬出端底模下设特制三角支架，每个重约8kN。 4.5.1 荷载计算 （1）盖梁砼自重：G1=39.5m3×25kN/m3=987.5kN （2）模板自重：G2=

12、31.4kN （4）三角支架自重：G3=8×2=16kN （4）施工荷载与其它荷载：G4=15kN 中铁七局集团山西中南部铁路通道ZNTJ-14标项目经理部第一架子队 山西中南部铁路通道ZNTJ-14标 盖梁抱箍法施工计算书 横梁上的总荷载：q=G1+G2+G3+G4 =987.5+31.4+16+15=1049.9kN GH=1049.9/16=65.62kN/m 横梁采用16a槽钢，则作用在单根横梁上的荷载：GH× 0.8=52.5kN 作用在横梁上的均布荷载为：qH?GH/L?52.5/1.7?30.88kN/m 4.5.2 横梁抗弯与挠度验算 横梁选用： q1?Kq

13、?1.3?30.88?40.1kN/m； q1l240.1?1.72 M1?14.49kN?m； 88 W1?M114.49?53?9.1?10m（横梁弯曲截面系数）； 3?160?10 Q235钢拉压弯应力许用值取160Mpa 查表选用16a槽钢，20根3m长槽钢总重G4=10.4KN 弯矩及挠度验算： 弹性模量E=2.1×105MPa;惯性矩Ix=866.2cm4;抗弯模量 Wx=108.3×10-6 最大弯矩：Mmax?qHL2/8?30.88?1.72?11.16kN/m ?Mmax/WX?11.16/108.3?10?6?103047?103MPa?w?160MP

14、a(满足要求) 最大挠度： 5qHL45?30.88?1.74 fmax?0.00185m 384EI384?2.1?108?866.2?10?8 ?f?L/400?1.7/400?0.004(满足要求) 中铁七局集团山西中南部铁路通道ZNTJ-14标项目经理部第一架子队 山西中南部铁路通道ZNTJ-14标 盖梁抱箍法施工计算书 4.6 纵梁计算 纵梁采用2根40a工字钢，每根长18m,总重10.2kN。 4.6.1 荷载计算 （1）横梁自重：10.4kN； （2）纵梁自重：21.2kN； （3）纵梁上的总荷载：GZ=1049.9+10.4+21.2=1081.5kN； 纵梁所承受的均布荷载为

15、q=1081.5/16=67.59kN/m； 建立力学模型如下 图4.6.1-1 纵梁计算模型 4.6.2 结构力学计算 4.6.2.1 计算制作反力Rc 第一步：解除C点约束，计算悬臂端均布荷载与中间段均布荷载情况下的弯矩与挠度 中铁七局集团山西中南部铁路通道ZNTJ-14标项目经理部第一架子队 山西中南部铁路通道ZNTJ-14标 盖梁抱箍法施工计算书 qa2(2l) 2 ? C点位移量：fC?16EI qa3(2l)2?5ql2a?fE?(2?)? fD8EI2l 中铁七局集团山西中南部铁路通道ZNTJ-14标项目经理部第一架子队 山西中南部铁路通道ZNTJ-14标 盖梁抱箍法施工计算书

16、5q(2l)4 ? C点位移量：fC?384EI 第二步：计算C点支座反力Rc作用下的弯矩与挠度 ?Rc(2l)3 fC? 48EI 第三步：由C点位移为零的条件计算支座反力Rc 由假定支座条件知：?fC?0 qa2(2l)25q(2l)4?Rc(2l)3 ?0 16EI384EI48EI 5ql2?6qa25q?5.952?6q?2.072 ?6.36q 求得：Rc?4l4?5.95 4.6.2.2 计算支座反力Ra、Rb 由静力平衡方程解得 Ra?Rb?q2(l?a)?6.36?4.84q? 2 中铁七局集团山西中南部铁路通道ZNTJ-14标项目经理部第一架子队 山西中南部铁路通道ZNTJ

17、-14标 盖梁抱箍法施工计算书 4.6.2.3 弯矩图 因为C点有支撑，计算1/4跨及支座处弯矩为： ql2qa2 M?82 225.95?4?2.07?q?2.284q8 qa2q?2.072 MA?MB?2.14q 22 4.7 纵梁结构强度验算 4.7.1抗弯计算 根据以上力学计算得知，最大弯矩出现在1/4垮处，为2.284×67.59=154.4kN?m。 ?Mmax154.4?WX1085.7?10?6 ?142212?143MPa?w?160MPa(满足要求) 4.7.2 最大挠度 1/4垮点的位移为: qa2l25ql467.59?2.072?5.952 fc?16EI

18、384EI16?2.1?108?21714?10?8 45?67.59?5.95?0.010m384?2.1?108?21714?10?8 (正值为，负值为)； A、B点挠度为： 中铁七局集团山西中南部铁路通道ZNTJ-14标项目经理部第一架子队 山西中南部铁路通道ZNTJ-14标 盖梁抱箍法施工计算书 qa467.59?2.074 fA?fB?0.0034m 8EI8?2.1?108?21714?10?8 所以最大挠度发生在盖梁1/4垮处 fmax?0.01?f?a/400?5.9/400?0.015m(满足要求) 5、抱箍计算 5.1 抱箍承载力计算 5.1.1 荷载计算 每个盖梁按墩柱设

19、三个抱箍体支承上部荷载，由上面的计算可知：Ra=Rb=4.84q；Rc=6.36q。以最大值为抱箍体需承受的竖向压力N进行计算。则N=6.36×67.59=430kN 5.1.2 螺栓数目计算 抱箍体需承受的竖向压力为430kN。 抱箍所受的竖向压力由M24的高强螺栓的抗剪力产生，M24螺栓的允许承载力： NL=P?n/K； 式中：P高强螺栓的预应力，取225kN； 摩擦系数，取0.3； n传力接触面数目，取1； K安全系数，取1.7。 则：NL=P?n/K?225?0.3?1/1.7?39.7kN 单侧螺栓数目m计算： m?N/NL?430/39.7?10.8?11,1取计算截面上

20、的中铁七局集团山西中南部铁路通道ZNTJ-14标项目经理部第一架子队 山西中南部铁路通道ZNTJ-14标 盖梁抱箍法施工计算书 螺栓总数目m=60个。 5.1.3 抱箍螺栓抗剪计算 有上述数据得出每条高强螺栓提供的抗剪力： 为39.7/30=1.33kN； t?1.33/S(螺栓界面)?1.33/ 0.045216 ?29.41MPa?t?130MPa(满足要求) 5.1.4 螺栓抗拉计算 螺栓所受拉力：T=N/螺栓数量=47.8KN =0.3摩擦系数 =T/S=47.8/452=105.8Mpa<=160 Mpa(满足要求) 根据钢结构设计规范： ?0.94?1(满足要求) 注：由于计算螺栓的扭紧力矩偏小此方案中计算过程省略，实际施工中按M60kg·m的扭紧力矩进行施工即可。 5.1.5 抱箍体的应力计算 5.1.5.1 抱箍壁为受拉产生拉应力 抱箍壁采用面板16mm的钢板，抱箍高度为1.2m。 则抱箍壁的纵向截面积：S1=0.016×1.2=0.0192