附件6抱箍法计算书二道窝铺大桥最大的盖梁为C30钢筋砼,总方量为36.03m³,砼容重取25KN/m³。采用两根50a工字钢作为纵梁,间距1.6~2m,纵梁长12m,纵梁上布置14工字钢作为横梁,横梁长4m,间距为40cm,共31根。抱箍采用两块半圆形钢板制作,钢板厚12mm,高66cm,抱箍牛腿钢板厚20mm,宽35cm,采用30根M24的高强螺栓连接,为提高墩柱与抱箍之间的摩擦力,保护墩柱混凝土面,墩柱与抱箍之间设置3mm厚的橡胶垫。布置结构如图所示:1、荷载大小⑴施工人员、机具、材料荷载取值:P1=2.5KN/㎡⑵混凝土冲击及振捣混凝土时产生的荷载取值:P2=2.5KN/㎡⑶盖梁钢筋混凝土自重荷载:①变截面处:P31=30.625KN/㎡②均截面处:P32=40KN/㎡纵、横梁布置示意图抱箍结构示意图⑷模板支架自重荷载取值:P4=1.5KN/㎡2、I14工字钢受力检算14工字钢的弹性模量E=2.1×105MPa,惯性矩I=712cm4,截面系数W=102cm3,理论重量m=16.89kg/m,Q235钢的抗剪强度fv取85MPa,抗弯强度fm取145MPa,则以单根横梁为例进行验算。⑴荷载计算①施工人员、机具、材料荷载:q1=P1l=2.5×0.4=1KN/m②混凝土冲击及振捣混凝土时产生的荷载:q2=P2l=2.5×0.4=1KN/m③盖梁钢筋混凝土自重荷载:q31=P31l=30.626×0.4=12.25KN/m;q32=P32l=40×0.4=16KN/m④模板、支架及横梁自重荷载q4=P4l+gk=1.5×0.4+0.17=0.77KN/m考虑分项系数,其中①②项为1.4,③④项为1.2,则均截面处的荷载为:(1+1)×1.4+(16+0.77)×1.2=22.924KN/m变截面处的荷载为:(1+1)×1.4+(12.25+0.77)×1.2=18.424KN/m横梁的受力模型为简支结构,则根据弯矩计算公式:Mmax=ql2/8=22.924×2²/8=11.462KN.m,抗弯强度验算:应力σ=Mmax/W=11.462KN.m/(102cm3)=114MPa<fm=145MPa,符合要求。挠度验算:ω=5ql4/384EI=5×22.924×16×1012/384×2.1×105×712×104=0.003mm<[ω]=l/800=2.5mm,符合要求3、I50a工字钢受力检算50a工字钢的弹性模量E=2.1×105MPa,惯性矩I=46500cm4,截面系数W=1860cm3,理论重量m=93.654kg/m,Q235钢的抗剪强度fv取85MPa,抗弯强度fm取145MPa,纵梁的跨距为7m,则以单根纵梁为例进行验算。⑴荷载计算①施工人员、机具、材料荷载:q1=P1l=2.5×1.8=4.5KN/m②混凝土冲击及振捣混凝土时产生的荷载:q2=P2l=2.5×1.8=4.5KN/m③盖梁钢筋混凝土自重荷载:q31=P31l=30.626×1.8=55.125KN/m;q32=P32l=40×1.8=72KN/m④模板、支架、横梁及纵自重荷载q4=P4l+gk=1.5×1.8+0.17×31+0.94=8.91KN/m考虑分项系数,其中①②项为1.4,③④项为1.2,则均截面处的荷载为:(4.5+4.5)×1.4+(72+8.91)×1.2=109.7KN/m变截面处的荷载为:(4.5+4.5)×1.4+(55.125+8.91)×1.2=89.44KN/m纵梁的受力模型为超静定结构,则根据弯矩计算公式:Mmax=ql2/24=109.7×7²/24=224KN.m,抗弯强度验算:应力σ=Mmax/W=224KN.m/(1860cm3)=120.4MPa<fm=145MPa,符合要求。挠度验算:ω=5ql4/384EI=5×224×2401×1012/384×2.1×105×4.65×108=0.07mm<[ω]=l/800=8.75mm,符合要求4、抱箍的受力验算根据设计图纸,单块抱箍重325kg,一个抱箍的总重量为325×2×10=6.5KN荷载分项系数为1.2,则抱箍自重荷载为g=6.5×1.2=7.8KN上部荷载的支座反力R=ql/2=121.1×7/2=425.95KN则抱箍承受的竖向压力N=R+g=433.75KN根据《路桥施工计算手册》可得⑴螺栓的允许承载力验算[NL]=Pμn/K=225×0.3×1/1.7=39.71KN⑵螺栓数目计算m=N/[NL]=433.75/39.71=10.9≈12个,取计算截面上的螺栓数目30个,则每条高强螺栓提供的抗剪力:P=N/m=433.75/30=14.46KN<[NL]=39.71KN,符合要求,能承担所要求的荷载。⑶螺栓轴向受拉计算橡胶与钢之间的摩擦系数μ取0.3,抱箍产生的压力Pb=N/μ=1435.83KN,由高强螺栓承担。N1=Pb=1435.83KN抱箍的压力由30根M24的高强螺栓的拉力产生每条螺栓拉力为:N0=Pb/m=1435.83/30=47.86KNσ=N/A=Pb(1-0.4m/n)/A=1435.83×(1-0.4×30/30)/4.5×30=63.8MPa<[σ]=225MPa,故高强螺栓满足强度要求。⑷螺栓需要的力矩,μ1=0.15、L1=0.018螺帽压力产生的反力距M1=μ1N0L1=0.15×47.86×0.018=0.129KN.m爬升角为8°,螺栓爬升角产生的反力距为M2,μ1=0.15、L2=0.012M2=(μ1N0cos8°+N0sin8°)L2=0.165KN.mM=M1+M2=0.129+0.165=0.294KN.m,故螺栓的拧紧力矩M≥0.294KN.m⑸抱箍体的应力计算抱箍壁受拉产生的拉应力为P=mN0=15×47.86=717.9KN抱箍采用12mm厚钢板,抱箍高度为66cm,抱箍的纵向截面积:S=0.012×0.66=0.00792㎡,则抱箍壁受到的拉应力为:σ=P/S=717.9/0.008=87.74MPa<[σ]=140MPa,符合要求。总结:经验算,二道窝铺大桥盖梁采用抱箍法满足施工,有一定的安全保障系数,可以按此设计进行施工。