1、天宝特大桥盖梁支架计算抱箍法沈海高速复线漳州段A2标天宝特大桥盖梁支架计算书（抱箍法）编制： 审核： 中铁电气化局集团有限公司沈海复线高速漳州段A2标项目经理部二一一年四月十八日天宝特大桥盖梁支架计算书（工字钢主梁承重）一、施工方法根据施工现场实际情况，结合我部以往施工经验，考虑我部现有施工设备特别是模板、起吊设备等实际情况，我部部分盖梁施工将采用抱箍法。在其上搭I45a 工字钢做为主支承梁，上铺I14工字钢做横梁，间距50cm。二、 主支承梁计算 1、 荷载计算： 盖梁自重荷载q1 q=BH=26KN/m32.3m2.1m=125.58KN/m 换算到每根主支撑梁得均布荷载q1=P1/4=3
2、1.40KN/m； 模板:模板荷载，按100kg/m2 计算，根据设计图得，盖梁模板为71.35m2，换算到每根主支撑梁得均布荷载q2=1001071.35/1000/15.6/4=1.14 KN/m 施工荷载（人员、机具、材料、其它临时荷载）: 施工荷载按3.5KN/m2取，换算到每根主支撑梁得均布荷载q3=3.52.3/4=2.01KN/m 振动荷载：按2KN/m2计取，换算到每根主支撑梁得均布荷载 q4=22.3/4=1.15KN/m 45a工字钢自重q5=80.410/1000=0.804KN/m 分配梁自重荷载 分配横梁采用14号工字钢，间距50cm，按均布荷载考虑。换算到每根主支撑
3、梁分配横梁自重荷载q6=1/0.520.53.310/1000/4=0.338 KN/m。2、 荷载组合： qa=q1+q2+q3+q4+q5+q6=31.40+1.14+2.01+1.15+0.804+0.338=36.842KN/m qb=q3+q5=2.01+0.804=2.814KN/m3、计算简图：计算简图如下图所示，标注尺寸单位为cm 。4、 计算采用“结构力学求解器”计算软件计算。 弯矩及剪力图： 弯矩图剪力图 抗弯强度验算： 通过软件计算得结构最大弯矩为：239.67KN/m，45a工字钢主梁，允许弯曲应力=215MPa，查型钢表得45a型工字钢W=1430cm3 ，max=M
4、max/w =239.67/1430*1000=167.60Mpa215 Mpa，抗弯强度满足可要求。 抗剪强度验算：通过软件计算得结构最大剪力为175.00KN，允许剪应力=125 MPa，查型钢表得45a型工字钢h=450-218-2*13.5=387mm、d=11.5mm，max=Q/(hd)=175.00/（38711.5）103=39.32Mpa=125 MPa,抗剪强度满足要求。 刚度验算： 45a工字钢的弹性模量E=2.1105Mpa，查型钢表得45a工字钢截面面积A=102cm2，惯性矩I=32240cm4，泊松比=0.3，则剪切模量G=E/(2(1+)=0.80769105M
5、pa，剪切系数k=0.7，计算45a工字钢的抗拉刚度EA=2142000KN，抗弯刚度EI=67704KNm2，抗剪刚度kGA=576691KN，均布质量m=80.4kg/m，将以上参数输入结构力学求解器计算得45a工字钢主梁的最大绕度为-0.0361mm，变形图如下：0.0361/9.5=0.00389.5/500=0.02375,刚度满足要求。二、 分配横梁计算 分配横梁为I14工字钢，间距d=50cm布置。 1、 荷载： 砼自重引起的荷载：q1=Hd=26*2.1*0.5=27.3KN/m； 模板自重荷载：q2=100100.5/1000=0.5 KN/m人群荷载及施工临时荷载，取q3=
6、3.50.5=1.75KN/m； 分配横梁自重， q4=16.910/1000=0.169 KN/m振动荷载：q5=20.5=1.0 KN/m荷载组合：qa=q1+q2+q3+ q4+ q5=30.719 KN/m qb = q3+ q4=1.919 KN/m2、 计算简图 3、 计算采用“结构力学求解器”计算软件计算，计算数据见附表。弯矩图及剪力图弯矩图剪力图抗弯强度验算最大弯矩：Mmax=20.07KNm =Mmax/W=20.07*103/102=196.76MPa=215Mpa，抗弯强度满足要求。抗剪强度验算横梁承受最大剪力为35.33KN，取允许剪应力=125 MPa，查型钢表得14
7、型工字钢h=140-29.1-27.5=106.8mm、b=5.5mm，max=Q/(hb)=35.33/（106.85.5）103=60.15 MPa =125 MPa,抗剪强度满足要求。 挠度验算： 取14工字钢的弹性模量E=2.1105Mpa，查型钢表14工字钢截面面积A=21.5cm2，惯性矩I=712cm4，泊松比=0.3，则剪切模量G=E/(2(1+)=0.80769105Mpa，剪切系数k=0.7，计算14工字钢的抗拉刚度EA=451500KN，抗弯刚度EI=1495.2KNm2，抗剪刚度kGA=121557.35Mpa，均布质量m=16.9kg/m，将以上参数输入结构力学求解器
8、计算得14工字钢横梁的最大绕度为-0.00755mm，变形图如下：0.00755/2.3=0.003282.3/500=0.0046,刚度满足要求4、抱箍检算荷载计算每个盖梁按墩柱设两个抱箍，共计4个抱箍体支承上部荷载，由上面的计算可知：支座反力：R1=R1=(2.748*1+36.776*15.6)*4+1.45-(3.14*1.1*1.1*2.6*26*2)/2=896.8KN以最大值为抱箍体需承受的竖向压力N进行计算，该值即为抱箍体需产生的摩擦力。抱箍模板图抱箍受力计算1 螺栓数目计算抱箍体需承受的竖向压力N=896.8kN抱箍所受的竖向压力由M22的高强螺栓的抗剪力产生，查路桥施工计算
9、手册第426页：M22螺栓的允许承载力：NL=Pn/K式中：P-高强螺栓的预拉力，取190kN； -摩擦系数，取0.3； n-传力接触面数目，取1； K-安全系数，取1.7。则：NL= 1550.31/1.7=33.53kN螺栓数目m计算：m=N/NL=896.8/33.53=26.7527个，取双抱箍计算截面上的螺栓数目m=32个。则每条高强螺栓提供的抗剪力：P=N/32=896.8/32=28.025KNNL=33.53kN故能承担所要求的荷载。2 螺栓轴向受拉计算 砼与钢之间设一层橡胶，按橡胶与钢之间的摩擦系数取=0.3计算抱箍产生的压力Pb= N/=896.8/0.3=2989kN由高
10、强螺栓承担。则：Nf=Pb=2989kN抱箍的压力由32根M22的高强螺栓的拉力产生。即每条螺栓拉力为N1=Pb/32=2989kN /32=93.41kN=140MPa小结：满足设计要求。总结：经检算，山帽坡大桥所用钢抱箍满足施工，并具备一定的安全保障系数，可以进行施工。三、预埋圆钢的计算1、计算简图预埋圆钢采用150mm的Q235钢钢棒，容许应力为w=215Mpa ，=125 Mpa。2、荷载计算考虑柱顶上的荷载由墩柱承担,其余荷载由四根钢棒平均承担，由“主支撑梁计算简图”得：P=(2.748*1+36.776*15.6)*4+1.45-(3.14*1.1*1.1*2.6*26*2)/4=
11、448.4KN3、强度校核计算（计算软件为结构力学求解器）：计算数据见附表弯矩图及剪力图弯矩图剪力图抗弯强度校核最大弯矩：Mmax=-67.26KNm ，W=d3/32=331.34cm3=Mmax/W=67.26*103/331.34=202.99MPaw=215Mpa抗剪强度校核钢棒承受最大剪力为Q =-448.4KN，截面面积A=176.71cm2max=4Q/(3A)=4448.4/（3176.71）10=33.83MPa =125 MPa,抗剪强度满足要求。四、一套盖梁支架材料明细表一套盖梁支架材料明细表编号名称型号尺寸数量备注1工字钢I45a型长16.6m4根Q235钢2工字钢I14型长3.3m26根Q235钢3圆钢15cm长3m2根Q235钢4钢模板1套五、适用范围该计算按我合同段最大的盖梁（天宝特大桥2.3m宽、2.1m高）进行计算，可适用于我合同段其他墩柱盖梁、墩间系梁的施工。
