抱箍计算书

大广高速公路龙南里仁至杨村段B5合同段中铁十六局集团第五工程有限公司第1页共18页-1-3.3.3钢抱箍及主梁、分配梁安装钢抱箍安装前要根据设计盖梁底标高、底模厚度、分配梁厚度、主梁高度准确计算出钢抱箍顶面位置，并将钢抱箍顶面位置用石笔画在立柱上。再用起重机分片或整体吊装钢抱箍，然后将主梁（槽钢）放到钢抱箍上，并用对拉螺杆将两主梁对拉起来。最后在主梁上摆放好分配梁。钢抱箍、主梁、分配梁安全验算。(1)主梁计算①荷载计算：a)盖梁自重荷载P1P1=γBH=26KN/m3×1.8m×1.4m=65.6KN/m，换算到每根主梁：均布荷载q1=P1/2=32.8KN/m；b)模板、分配横梁自重分配横梁采用[10槽钢，间距50cm，q2=0.12×2/0.5×7.5/2=0.15KN/m；模板自重q3=0.5×(2×1+1.9×1×2)/2=1.45KN/m；c)施工荷载（人员、机具、材料、其它临时荷载）按q4=2.5KN/m均布荷载计；②荷载组合：q=q1+q2+q3+q4=32.8+0.5+1.45+2.5=37.25KN/m；③计算简图：④计算：a)解除B点约束，代以支反力RB，用力法解得RB=q(6a2+5b2)/(4b)=463.5KN，RA=q(a+b)-RB/2=200.7KN，大广高速公路龙南里仁至杨村段B5合同段中铁十六局集团第五工程有限公司第2页共18页-2-b)弯矩图：c)最大弯距：A、B点弯矩：M1=-1/2×q×2.42=-2.88q=-155.1KN·m，跨中弯矩：M2=1/2×q×（32-2.42）=1.62q=87.2KN·m，则：Mmax=M1=155.1KN·m；d)截面抗弯模量W拟选用工字钢为主梁，允许应力[σ]=170MPa，[σ]=Mmax/w，w=Mmax/[σ]=155.1×103/(170×103)=0.91m3=910cm3，初步选用40a工字钢W=1090cm3910cm3，可满足强度要求；⑤挠度验算：将均布力q由A、B点分成三段进行挠度叠加计算，计算结果公式如下（以竖直向上位移为正）：a)c、d点挠度：EIqEIllMEIlqlllEIqlyc2832.3624)34(242113211231，b)跨中挠度：EIqEIqlEIly915.3384516M242221跨中，c)最大挠度验算：I40a惯性矩：I=21720cm4=2.172×10-4m4，弹性模量E=2×105MPa，221qa221qa大广高速公路龙南里仁至杨村段B5合同段中铁十六局集团第五工程有限公司第3页共18页-3-mmmyy510510172.2100.21083.56915.334113max跨中，则：4001][6005.0maxlfly，满足挠度要求。即：主支撑梁强度及挠度满足施工使用要求，故主梁采用40a工字钢。(2)分配横梁计算分配横梁采用[10槽钢，间距d=50cm。①计算简图钢抱箍主梁分配梁底模侧模立柱②荷载：a)砼自重引起的荷载：q1=γBHd=26×2.0×1.9×0.5=49.4KN，b)模板自重、人群荷载及施工临时荷载，取q2=（1+5）×0.5=3KN，c)荷载组合：q=q1+q2=52.4KN；③Mmax=1/8ql2=1/8×（52.4/2）×22=13.1KN·m，④初选截面（槽钢σb(w)=145MPa，E=2.1×105MPa）W=Mmax/[σw]=13.1×103/(145×103)=0.09m3=90cm3，截面抗弯模量w=bh2/6，初选b=10cm，h2=6×90/10=54.8cm2，即h=5.48cm，即选用[10槽钢可以满足施工要求。大广高速公路龙南里仁至杨村段B5合同段中铁十六局集团第五工程有限公司第4页共18页-4-(3)钢抱箍承重验算①荷载计算：盖梁、钢模分配梁、施工活荷载等自重：P1=53.85×15.5*2=1669.4KN，主梁（I40a）自重P2=2×12×67.3×9.8=16KN，荷载组合：P=P1+P2=1669.4+16=1685.4KN，则分配到每个抱箍上的荷载Q=P/2=842.7KN；②螺栓数目计算抱箍体需承受的竖向压力N=842.7kN抱箍所受的竖向压力由M24的高强螺栓的抗剪力产生，查《路桥施工计算手册》第426页：M24螺栓的允许承载力：[NL]=Pμn/K式中：P---高强螺栓的预拉力，取225kN;μ---摩擦系数，取0.4；n---传力接触面数目，取1；K---安全系数，取1.7。则：[NL]=225×0.4×1/1.7=52.9kN螺栓数目m计算：m=N’/[NL]=842.7/52.9=15.9≈16个，取计算截面上的螺栓数目m=24个。则每条高强螺栓提供的抗剪力：P′=N/15=842.7/24=35.1KN[NL]=52.9kN故能承担所要求的荷载。③螺栓轴向受拉计算钢抱箍与立柱之间夹垫6mm厚黑橡胶皮，橡胶与钢抱箍用万能胶紧密粘合。计算摩阻力系数取橡胶与混凝土磨擦系数，μ=0.4。抱箍产生的压力Pb=Q/μ=842.7kN/0.4=2160.8kN由高强螺栓承担。则：N’=Pb=2160.8kN抱箍的压力由24条M24的高强螺栓的拉力产生。即每条螺栓拉力为N1=Pb/24=2160.8kN/24=90kN[S]=225kNσ=N”/A=N′（1-0.4m1/m）/A大广高速公路龙南里仁至杨村段B5合同段中铁十六局集团第五工程有限公司第5页共18页-5-式中：N′---轴心力m1---所有螺栓数目，取：24个A---高强螺栓截面积，A=4.52cm2σ=N”/A=Pb（1-0.4m1/m）/A=2160.8×(1-0.4×24/16)/24×4.52×10-4=79.7MPa＜[σ]=200MPa故高强螺栓满足强度要求,满足《钢结构设计规范》中的强度要求；④求螺栓需要的力矩M1)由螺帽压力产生的反力矩M1=u1N1×L1u1=0.15钢与钢之间的摩擦系数L1=0.015力臂M1=0.15×108×0.015=0.243KN.m2)M2为螺栓爬升角产生的反力矩,升角为10°M2=μ1×N′cos10°×L2+N′sin10°×L2[式中L2=0.011(L2为力臂)]=0.15×108×cos10°×0.011+108×sin10°×0.011=0.382KN·mM=M1+M2=0.243+0.382=0.537(KN·m)=62.5(kg·m)所以要求螺栓的扭紧力矩M≥55(kg·m),故采用24条M24高强螺栓满足《钢结构设计规范》中的扭力矩要求；3）抱箍的应力计算：拉力P1=10N1=10×108=1080（KN）抱箍壁采用面板δ16mm的钢板，抱箍高度为0.5m。则抱箍壁的纵向截面积：S1=0.016×0.5=0.008(m2)σ=P1/S1=1080/0.008=135(MPa)＜170Mpa,满足《钢结构设计规范》中的强度要求；(4)对拉螺杆强度验算盖梁侧模采用φ20圆钢加工对拉螺杆，安装间距d=40cm，在模板上、下布置两层，验算以下层螺杆为抗拉强度验算对象①荷载计算：大广高速公路龙南里仁至杨村段B5合同段中铁十六局集团第五工程有限公司第6页共18页-6-混凝土侧压力：q1=1/3γd·H2=1/3×26×0.4×1.72=10.0KN，混凝土振捣及倾倒产生的附加压力：q2=8.0×0.4×1.7=5.4KN，荷载组合：q=q1+q2=10+5.4=15.4KN。②对拉螺杆强度验算：σD=q/SD=15.4×103/(π×82×10-6)=76.6MPa[σs]L=170MPa，即对拉螺杆强度满足施工使用要求。