桥梁抱箍设计方案及计算书.docVIP

抱 箍 设 计 方 案 一、工程概况： 根据我标段桥梁施工所处山区地形环境较为复杂多变，盖梁施工中采用抱箍法。盖梁结构承重由墩柱与抱箍间摩擦力提供支承反力，是主要的支承受力结构。在此对抱箍受力情况进行演算，以确定结构能否保持安全稳定。 二、设计方案； 1、原理： 抱箍法其原理是在墩柱上的适当部位安装抱箍并使之与墩柱夹紧，临时设施及盖梁重量支承的抱箍上，利用抱箍与墩柱间的磨擦力传至墩柱。 “抱箍法”的关键是要确保“抱箍”与墩柱间有足够的磨擦力，以安全地传递荷载。 2、结构形式 “抱箍”的结构形式涉及箍身的结构形式和连接板上螺栓的排列。 2.1、箍身的结构形式 “抱箍”安装在墩柱上时必须与墩柱密贴，由于墩柱截面不能经销对圆，各墩柱的不圆度是不同的，即使同一墩柱的不同截面其不圆度也不同。因此，为适应各种不圆度的墩身，“抱箍”的箍身宜采用不设环间加劲的柔性箍身，即用不设加劲板的钢板作箍身。这样，在施加预拉力时，由于箍身是柔性的，容易与墩柱密贴。 2.2连接板上螺栓的排列 “抱箍”上的连接螺栓，预拉力必须能够保证“抱箍”与墩柱间的磨擦力能可靠地传递荷载。因此，要有足够数量的螺栓来保证预拉力。如果单从连接板和箍身的受力来考虑，连接板上的螺栓在竖向最好布置成一排，便这样一来，箍身高度势必较大。尤其是盖梁荷载很大时，需要的螺栓较多，“抱箍”的高度将很大，将加大“抱箍”的投入，且过高的“抱箍”也会给施工带来不便。因此，只要采用厚度足够的连接板并为其设置必要的加劲板，一般均将连接板上的螺栓在竖向布置成两排。这样做在技术上是可行的。 2.3连接螺栓数量的计算 “抱箍”与墩柱间的最大静磨擦力等于正压力与磨擦系数的乘积，即F=f×N 式中：F——“抱箍”与墩柱间的最大静磨擦力 N——“抱箍”与墩柱间的正压力 F——“抱箍”与墩柱间静磨擦系数 而正压力N是由螺栓的预紧力产生的，根据“抱箍”的结构形式，假定每排螺栓个数为n，则螺栓总数为4n，若每个螺栓预紧力为F1，则“抱箍”与墩柱间的总正压力N=4×n×F1。 对于“抱箍”这样的结构，为减少螺栓个数，可采用材质为45号钢，直径30mm的大直径螺栓或M27高强度螺栓。每个螺栓的允许拉力[F]=A×[G] 式中：As——螺栓的横截面积 As=πd2/4 [G]——钢板允许应力。对于45号钢，[G]=2000Kg/cm2 于是，[F]=[G]πd2/4=2.0×3.14×32/4=14.13t 取F1=14t 钢材与混凝土间的摩擦系数约为0.3～0.4，取f=0.3 于是”抱箍”与墩柱间的最大静摩擦力为 F=f×N=f×8×N×F1 =0.3×8×n×14=33.6n 若临时设施及盖梁重量为G,则每个”抱箍”承受的荷载为Q=G/2。 取安全系数为λ=2 则有Q=F/λ (2个墩柱） 即G/2=33.6n/2 n=0.03G 故可取n=Num(0.03G+1) Num( )涵数是取整涵数 三、应用计算： （一）1.2m直径墩柱抱箍计算 ①（左线1、2号墩）墩间距为6.7m C30砼重量：13.69×2.5=34.23t(取砼密度为2.5t/m3) 钢筋重量:1.83t 合计重量:361.06t ②支撑选择 M=1/8*ql2=1/8*2.7*6.72=15.61KN.m3 W=M/f=7.3*10-5m3=73cm3(其中fmax=215Mp) 查表可知横梁支撑选用36b型工字钢 盖梁长为12.5m 故取工字钢长为15m ∴工字钢重：65.66×15×2=1969.8=2t 横板、支架及各种施工荷载按10t计 每个抱箍重0.5t 两个共计重1t 故总压力为G=71.1t ∴螺栓数量:NI=Num（0.03×71.1+1）=3个 ③43墩(3个墩柱)墩柱间距5.75m 砼重量:26.3×2.5=65.75t 钢筋重:2.6t 支撑选择: 跨内最大弯距：M=0.07*ql2=0.07*2.7*5.752=6.2Kn.m3 横梁支撑选用36b型工字钢，盖梁长16.318m，故取用20m长工字钢。 工字钢重：65.66×20×2=2.63t