某公路特大橋蓋梁抱箍法施工設(shè)計計算

蓋梁抱箍法施工設(shè)計計算施工設(shè)計說明工程概況**特大橋下部構(gòu)造共33個墩，分左右幅，蓋梁共計66個，墩間距9.5m～7.5m。由于地基承載力不足及水中墩蓋梁施工困難，所以本橋蓋梁采用抱箍法施工。本次計算選擇本橋墩間距最大、蓋梁自重最大的1號墩左幅蓋梁為例，驗算蓋梁施工中的底模支架和抱箍是否達到施工要求。1#墩為雙柱式橋墩，墩柱中心距離為9.5m，上方蓋梁長15.8m，寬2m，高1.9m，砼澆筑量為56.6m3。2、設(shè)計依據(jù)路橋施工計算手冊人民交通出版社五金手冊饒勃主編公路施工手冊，橋涵（上、下冊）交通部第一公路工程總公司蓋梁模板提供廠家提供的模板有關(guān)數(shù)據(jù)貝雷片拼裝結(jié)構(gòu)力學參數(shù)我單位的橋梁施工經(jīng)驗蓋梁底模支架結(jié)構(gòu)設(shè)計荷載計算蓋梁砼自重：G1=56.6m3×26KN/m3=1472KN(包含鋼筋重量)鋼模板自重：G2=120KN(由模板廠家提供)三角支架自重：G3=3×2=6KN施工荷載于其他荷載：G4=15KN橫梁計算蓋梁底模選用16#工字鋼，長3m，間距0.5m，共布設(shè)橫梁26根，其中柱間布設(shè)16根，兩側(cè)懸臂段各用5根。橫梁上的總荷載：GH=G1+G2+G3+G4=1472+120+6+15=1613KN均布荷載：qh=1613/15.8=102.1KN/m作用在橫梁上的荷載：GH’=102.1×0.5=51.1KN均布荷載：qH’=51.1/2=25.6KN/m橫梁抗彎與撓度驗算：16#工字鋼的彈性模量E=2.1×105Mpa，慣性矩I=1127cm4，抗彎模量WX=140.9cm3。力學模型見附圖。最大彎矩：Mmax=qH’×lH2/8=25.6×22/8=12.8KN·mσ=Mmax/WX=12.8/（140.9×10-6）=90845Kpa=90.8MPa<[σw]=160MPa（滿足）最大撓度：fmax=5×qH’×lH4/384×E×I=5×25.6×24/（384×2.1×108×1127×10-8）=0.0023m<[f]=L/400=2/400=0.005m（滿足）故底模橫梁選用16#工字鋼可以滿足施工要求?？v梁計算在橫梁底部采用兩排軍用貝雷片作為縱梁，貝雷片其桁節(jié)采用16錳鋼，銷子采用烙錳鈦鋼，插銷用彈簧鋼制造。貝雷片單片規(guī)格3.0×1.5m，每片270kg，每排共6節(jié)，長18m。16#工字鋼橫梁自重：G5=3×26×0.205=16KN縱梁上的總荷載：GZ=GH+G5=1613+16=1629KN均布荷載：q=GZ/L=1629/15.8=103.1KN/m單排貝雷片所承受的均布荷載：q＇=103.1/2=51.6KN/m橫梁抗彎與撓度驗算：貝雷片的彈性模量E=2.1×105Mpa，慣性矩I=250500cm4，抗彎模量WX=3570cm3。力學模型見附圖。根據(jù)結(jié)構(gòu)力學可知，縱梁的最大彎矩產(chǎn)生在梁中點(C點)：MC=q′l1(l2+l1/2)×{[1-l2/(l2+l1/2)]×(1+2l2/l1)-(l2+l1/2)/l1}/2=51.6×9.5×7.9×[(1-3.15/7.9)×(1+6.3/9.5)-7.9/9.5]/2=329.2KN·mσ=MC/WX=329.2/（3570×10-6）=92.2MPa<[σw]=1.3×210=273MPa（滿足）最大撓度：fmax=（5-24×l22/l12）×q′×l14/(384×E×I)=(5-2.64)×51.6×9.54/(384×2.1×108×250500×10-8)=0.0049m<[f]=L/400=9.5/400=0.024m(滿足)故底?？v梁選用貝雷片可以滿足施工要求。蓋梁抱箍結(jié)構(gòu)設(shè)計荷載計算縱梁自重：G6=2×12×2.7=64.8KN每個抱箍承受的豎向壓力：N=2×[2×(l1/2+l2)-2.694]×q＇/2+G6/2=2×[2×(4.75+3.15)-2.694]×51.6/2+32.4=708.7KN抱箍所受的豎向壓力為抱箍體所需的摩擦力。抱箍受力計算螺栓型號和數(shù)目計算抱箍所受的豎向壓力由M24高強螺栓的抗剪力產(chǎn)生。M24螺栓的允許承載力：[NL]=Pμn/K式中：P---高強螺栓的預(yù)拉力，取225kN;μ---摩擦系數(shù)，取0.4；n---傳力接觸面數(shù)目，取1；K---安全系數(shù)，取1.7。則：[NL]=225×0.4×1/1.7=52.9kN抱箍螺栓采用16個，每側(cè)8個，共產(chǎn)生的抗剪力：P=52.9×16=846.4KN>N=708.7KN（滿足）故每個抱箍選用16個M24高強螺栓可以承擔要求的荷載。抱箍體的應(yīng)力計算抱箍采用面板厚14mm，高度50cm，兩個半圓組成。抱箍壁的截面積：S=0.014×0.5=0.007m2抱箍壁為受拉產(chǎn)生的拉力：P=N=708