蓋梁抱箍受力驗(yàn)算(專項(xiàng)施工方案)

蓋梁抱箍受力驗(yàn)算(專項(xiàng)施工方案)蓋梁抱箍受力驗(yàn)算(專項(xiàng)施工方案)蓋梁抱箍受力驗(yàn)算(專項(xiàng)施工方案)蓋梁抱箍受力驗(yàn)算(專項(xiàng)施工方案)編制僅供參考審核批準(zhǔn)生效日期地址：電話：傳真:郵編:石城縣琴江鎮(zhèn)花園大橋新建工程（K0+000~K0+570）無支架抱箍施工檢算編制人：范欽旺審核人：吳敦國批準(zhǔn)人：魏文超江西省宏發(fā)路橋建筑工程有限責(zé)任公司石城縣琴江鎮(zhèn)花園大橋新建工程項(xiàng)目部二零一五年十二月月無支架抱箍施工檢算一、檢算編制依據(jù)1、石城縣琴江鎮(zhèn)花園大橋新建工程兩階段施工圖設(shè)計(jì)；2、交通部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ025-86）；3、交通部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范（JTJ041-2000）；4、橋梁施工常用數(shù)據(jù)手冊(cè)（人民交通出版社張俊義編）；5、路橋施工計(jì)算手冊(cè)人民交通出版社；6、公路施工手冊(cè)，橋涵（上、下冊(cè)）交通部第一公路工程總公司；7、蓋梁模板廠家提供的有關(guān)模板數(shù)據(jù)；8、我單位有關(guān)橋梁的施工經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。二、工程概況石城縣琴江鎮(zhèn)花園大橋大橋共蓋梁16個(gè)；1#、3#、4#、5#、6#、8#墩的蓋梁單個(gè)長，寬，高，混凝土方量為;其中2#、7#墩的蓋梁單個(gè)長，寬2.0m，高，混凝土方量為。三、施工方案由于本橋橋墩均落在河道中，且橋墩的高度已超過10m，從施工安全考慮，本橋蓋梁采用無支架抱箍法施工。抱箍為圓形，高度0.4m。本蓋梁施工重量大于墩柱中系梁施工重量，且蓋梁、系梁無支架抱箍支撐方法相同，因此若蓋梁抱箍驗(yàn)算合格，則墩柱中系梁抱箍驗(yàn)算亦合格。依據(jù)以上原則，本檢算方案只驗(yàn)算蓋梁無支架抱箍施工方案是否和合理安全。1．側(cè)模和端模側(cè)模和端模模板為鋼模板，面模厚度為5mm，肋背架槽鋼2-[10，橫向肋槽鋼[8，豎向肋扁鋼-70x10；側(cè)模共重：3280kg，端模共重：1628kg。2．底模底模為鋼模板，面模厚度為5mm，背架槽鋼2-[10，橫向肋槽鋼[8，豎向肋扁鋼-70x10。底模共重：1160kg。3．模板支撐蓋梁底模下采用20cm×20cm×400cm的方木作為橫梁，間距0.30cm。橫梁放置在I40b工字鋼上，I40b工字鋼為受力主梁。4．抱箍抱箍采用兩塊半圓弧形鋼板制成，鋼板厚：12mm，高0.4m，抱箍牛腿鋼板厚20mm，寬25cm，采用16根M22高強(qiáng)度螺栓連接。為了提高墩柱與抱箍間的摩擦力，在墩柱與抱箍間設(shè)置3mm鋼抱箍鋼抱箍底?？v梁I40b工字鋼墩身W鋼模板底模橫梁20×20×400方木φ=1600蓋梁抱箍施工立面示意圖1（未示支架）5．防護(hù)欄桿和工作平臺(tái)欄桿采用Φ50的鋼管搭設(shè)，在橫梁上每隔3.1m設(shè)一道1.2m的鋼管立柱，豎向件隔0.5m設(shè)一道橫桿，掃地桿距平臺(tái)地面高度為30cm。鋼管之間采用扣件連接，欄桿為圍蔽安全濾網(wǎng)。工作平臺(tái)設(shè)在橫梁懸出端，在橫梁上鋪設(shè)2cm模板模板φ=1600鋼抱箍底模縱梁I40b工字鋼安全網(wǎng)檢查通道方木支架1.2m0.3m操作平臺(tái)蓋梁抱箍施工側(cè)立面示意圖2（示支架）四、檢算原則1．在滿足結(jié)構(gòu)受力情況下考慮撓度變形控制；2．綜合考慮結(jié)構(gòu)的安全性；3．采取比較符合實(shí)際的力學(xué)模型；4．盡量采用已有的構(gòu)件和已經(jīng)使用過的支撐方法；5．蓋梁底模為鋼模，鋼模下設(shè)置方木作用為調(diào)節(jié)標(biāo)高和結(jié)構(gòu)剛度補(bǔ)強(qiáng)；若鋼模剛度足夠，則無需檢算方木受力；6．對(duì)部分結(jié)構(gòu)的不均布，不對(duì)稱性采用較大的均不荷載；7．本計(jì)算未扣除墩柱承擔(dān)的蓋梁砼重量，以作為安全儲(chǔ)備；8．抱箍加工完成實(shí)施前，先進(jìn)行壓力試驗(yàn)，變形滿足要求方可使用。五、荷載計(jì)算荷載分項(xiàng)系數(shù)是在設(shè)計(jì)計(jì)算中，反映了荷載的不確定性并與結(jié)構(gòu)可靠度概念相關(guān)聯(lián)的一個(gè)數(shù)值。對(duì)永久荷載和可變荷載，規(guī)定了不同的分項(xiàng)系數(shù)。(1)永久荷載分項(xiàng)系數(shù)γG：當(dāng)永久荷載對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)不利時(shí)，對(duì)由可變荷載效應(yīng)控制的組合取γG=1．2；對(duì)由永久荷載效應(yīng)控制的組合，取γG=1．35。當(dāng)產(chǎn)生的效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)有利時(shí)，—般情況下取γG=1．0；當(dāng)驗(yàn)算傾覆、滑移或漂浮時(shí)，取γG=0．9；對(duì)其余某些特殊情況，應(yīng)按有關(guān)規(guī)范采用。(2)可變荷載分項(xiàng)系數(shù)γQ：—般情況下取γQ=1．4。荷載分析：蓋梁底板面積為：（）m×2m=（最不利狀態(tài)下，偏于保守計(jì)算）1．蓋梁砼自重：G=×26KN/m3=q1=÷=m2注：含筋量>2%。荷載分項(xiàng)系數(shù)（依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙、公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范附錄D普通模板荷載計(jì)算）q2=÷/16=m2g取kg，計(jì)算中：鋼模板自重取。荷載分項(xiàng)系數(shù)。3．方木重量：蓋梁寬度為11m，加上兩側(cè)作業(yè)平臺(tái)寬度各，則橫向長度為12m，共計(jì)方木：12m÷0.3m=41根。方木共重：41根×0.2m×0.2m×4m/根×m3×t=g取kg，計(jì)算中：鋼模板自重取。荷載分項(xiàng)系數(shù)。4．I40b工字鋼重量：工字鋼采用I40b普通熱軋工字鋼，標(biāo)準(zhǔn)每m重：73.878kg/m，每蓋梁采用2根12m長I40b工字鋼。則工字鋼總重為：2×12××kg≈=重力加速度G取10N/kg，荷載分項(xiàng)系數(shù)取。5．抱箍重量：依據(jù)模板廠家設(shè)計(jì)圖紙，單個(gè)抱箍重量為175kg，則抱箍重量為：2×175×kg≈3500N=荷載分項(xiàng)系數(shù)取。6．傾倒砼和振搗的沖擊荷載根據(jù)《路橋施工計(jì)算手冊(cè)》表8-1，沖擊荷載取m2，(含振搗砼產(chǎn)生的荷載)即8KN/m2，取荷載分項(xiàng)系數(shù)r3=。7．施工機(jī)具及施工人員荷載根據(jù)《路橋施工計(jì)算手冊(cè)》表8-1，施工人員、施工料具運(yùn)輸、堆放荷載取m2,即m2，取荷載分項(xiàng)系數(shù)r3=。六、荷載計(jì)算組合1、計(jì)算底模受力分析時(shí)，采用簡直梁計(jì)算模式，方木承受鋼模板傳遞的平面壓力，驗(yàn)算時(shí)底模承受線形荷載：即：q=q1×+q2×+×+×=×+×+×+×=m22、計(jì)算I40b工字鋼受力分析時(shí)，則按照工字鋼上均布荷載進(jìn)行計(jì)算(因蓋梁受力范圍為11m,均布荷載只計(jì)算11m)，荷載組合為：即：q＝(（++）×+×+×÷2÷11＝m3、計(jì)算抱箍受力時(shí)，按照抱箍面與混凝土面的摩擦力以抵抗抱箍以上所有集中荷載為標(biāo)準(zhǔn)，即：Q單=(（+++）×+×+×÷2=七、受力檢算1、底模受力檢算a.抗彎計(jì)算底模為鋼模板，面模厚度為5mm，背架槽鋼2-[10，橫向肋槽鋼[8，豎向肋扁鋼-70x10。底模共重：1160kg蓋梁底模設(shè)計(jì)圖設(shè)梁背帶兩端為支點(diǎn)，背帶為簡直梁，梁長分為0.35m，背帶鋼板的力學(xué)性能指標(biāo)按《公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ025-86）取值，則：[σ]＝＝145MPa,E=×105MPa。Mq=m2Mmax=××/8=·mW=bh2/3=×/3=0.000016mσ=M/W=·m/0.000016m3=＜[σ]=145M鋼板彈性模量E=×105MPaI=bh3/12=×12=×10-7m4?=1/128×ql4/(E·I)=1××4/(128××105××10-7)=×10-3?/L=×10-3/=1/169<[?/L]=1/400小結(jié)：縱向底模背條抗彎能力和撓度經(jīng)驗(yàn)算滿足要求。因底模橫向背條[10力學(xué)性能優(yōu)于縱向背條，且受力相同，所以抗彎能力和撓度也滿足要求。2、方木受力檢算方木的力學(xué)性能指標(biāo)按《公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ025-86）中的A-3類木材并按濕材乘的折減系數(shù)取值，則：[σ]＝12×＝,E=9×103×=×103MPa。小結(jié)：因底模剛度足夠，所以方木受力也滿足要求。3、工字鋼受力檢算根據(jù)受力組合，受力簡圖如下：抗剪強(qiáng)度計(jì)算I40b工字鋼截面面積：A=94.112cm2=0.0094112mP1=P2==×106N則工字鋼最大剪應(yīng)力為：τ=×106÷（×2）=＜[310MPa]符合要求。正應(yīng)力檢算根據(jù)力學(xué)計(jì)算簡圖，可計(jì)算工字鋼梁的彎矩，如下圖：MAMAMBMCMA＝MB＝－qm2/2＝－×÷2＝－·mMC＝qL2/8×[1-4（m/L）2]＝××[1-4×÷2]÷8＝·m＝×103N·m根據(jù)計(jì)算結(jié)果，最大正應(yīng)力在跨中。I40b工字鋼WX＝1140cm3＝0.001140m3，IX＝22800cm4＝×10-4（圖紙Wx，Ix取值依據(jù)為《橋梁施工常用數(shù)據(jù)手冊(cè)》P79）則：σ＝Mmax/Wx＝×103÷＝＜[σ]＝170MPa撓度檢算f中＝qL4（5-24λ2）/384EI(式中λ=m/L==＝×103××[5-24×]/(384××1011××10-4)＝×108/×1010＝＝[f]＝a/400＝400＝＝小結(jié)：f中＜[f]，工字鋼符合要求。檢算說明：跨中撓度符合要求。因跨中彎矩最大，則兩端撓度也符合要求。根據(jù)施工具體撓度，在安裝底模板時(shí)，根據(jù)實(shí)際撓度進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整底模板的預(yù)留拱度。4、抱箍檢算⑴荷載計(jì)算每個(gè)蓋梁按墩柱設(shè)兩個(gè)抱箍，共計(jì)4個(gè)抱箍體支承上部荷載，由上面的計(jì)算可知：支座反力：R1=R1=以最大值為抱箍體需承受的豎向壓力N進(jìn)行計(jì)算，該值即為抱箍體需產(chǎn)生的摩擦力。抱箍模板圖⑵抱箍受力計(jì)算螺栓數(shù)目計(jì)算抱箍體需承受的豎向壓力N=抱箍所受的豎向壓力由M22的高強(qiáng)螺栓的抗剪力產(chǎn)生，查《路橋施工計(jì)算手冊(cè)》第426頁：M22螺栓的允許承載力：[NL]=Pμn/K式中：P---高強(qiáng)螺栓的預(yù)拉力，取190kN；μ---摩擦系數(shù)，??；n---傳力接觸面數(shù)目，取1；K---安全系數(shù)，取。則：[NL]=190××1/=螺栓數(shù)目m計(jì)算：m=N/[NL]==≈20個(gè)，取雙抱箍計(jì)算截面上的螺栓數(shù)目m=40個(gè)。則每條高強(qiáng)螺栓提供的抗剪力：P=N/40=40=＜[NL]=故能承擔(dān)所要求的荷載。螺栓軸向受拉計(jì)算砼與鋼之間設(shè)一層橡膠，按橡膠與鋼之間的摩擦系數(shù)取μ=計(jì)算抱箍產(chǎn)生的壓力Pb=N/μ==2126kN由高強(qiáng)螺栓承擔(dān)。則：Nf=Pb=2126kN抱箍的壓力由40根M22的高強(qiáng)螺栓的拉力產(chǎn)生。即每條螺栓拉力為N1=Pb/40=2126kN/40=<[S]=190kNσ=N”/A=N′（m）/A式中：N′---軸心力m1---所有螺栓數(shù)目，取：40個(gè)A---高強(qiáng)螺栓截面積，A=3.80cmσ=N”/A=Pb（m）/A=2126×103××40/40)/(40××10-4)=＜[σ]=140MPa小結(jié)：故高強(qiáng)螺栓滿足強(qiáng)度要求。⑶求螺栓需要的力矩M①由螺帽壓力產(chǎn)生的反力矩M1=u1N1×L1u1=，鋼與鋼之間的摩擦系數(shù)L1=，力臂M1=××=為螺栓爬升角產(chǎn)生的反力矩,升角為10°M2=(u1×N′cos10°+N′sin10°)×L2[式中L2=(L2為力臂)]=××cos10°+×sin10