盖梁现浇支架计算书Word格式文档下载.doc
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4.3.1抱箍螺栓抗剪验算 7
4.3.2抱箍预拉力验算 8
4.3.3抱箍钢板厚度验算 9
4.3.4抱箍螺栓施拧扭矩计算 9
4.3.5抱箍焊缝计算 10
一、设计依据
1、《广州连怀公路项目K137+837龙珠1号大桥设计图》;
2、《钢结构设计规范》(GB-50017-2003);
3、《钢结构高强螺栓连接技术规程》(JGJ82-2011);
4、《路桥施工计算手册》;
二、支架方案
盖梁尺寸如下图所示(单位mm)
盖梁施工采用在墩柱上设置10cm厚钢抱箍,上面采用I56工字钢作纵梁,搭设施工平台的方式,纵梁上面铺设I16工字钢作横梁。
支架布置图如下
三、荷载计算
2.1盖梁混凝土自重
盖梁混凝土自重(混凝土容重按26计):
2.2盖梁模板荷载
盖梁采用钢模板,钢模板荷载按1.5计,求得模板荷载:
2.3盖梁施工荷载和振捣荷载
根据企业规范,施工荷载和振捣荷载一共按3计,施加在盖梁支架上的施工和振捣荷载为:
四、盖梁支架计算
4.1I16横梁验算
由支架布置图可以看出,两墩柱间的横梁受力最大,取中间一根横梁验算,将盖梁沿横梁位置分段简化,可得作用在横梁上的荷载。
混凝土自重:
模板荷载:
施工和振捣荷载:
以均布荷载的形式加载(荷载组合恒载取1.1的组合系数)
横向分配梁简化力学模型如下图示(单位:
mm)
利用Midas建模计算得
弯矩图(单位):
其中最大弯矩
剪力图(单位KN):
其中最大剪力
正应力图(单位):
其中最大正应力
满足要求
剪应力图(单位):
其中最大剪应力
挠度曲线(单位mm):
其跨中挠度最大
,满足要求
4.2I56b纵梁验算
纵梁采用两根I50b,横截面积A=129.304,考虑其自重影响,Q235钢材容重取76.98
纵梁上荷载简化为均布荷载
计算简图如下图示(单位mm)
纵梁跨中正应力最大
4.3抱箍计算
抱箍钢板采用材料Q235B,厚度10mm,高600mm,其抗拉设计强度为
,抗剪强度设计值为。
钢抱箍螺栓采用28颗8.8级的M24高强螺栓,分三列布置。
其中最外侧一列螺栓是为了增加抱箍牛腿的宽度,由于距离墩柱较远,故在计算时不考虑参与受力,只作为构造使用。
抱箍立面图如下图所示
4.3.1抱箍螺栓抗剪验算
根据《钢规》,8.8级M24高强螺栓预拉力为175KN,摩擦系数取0.3,螺栓的传力摩擦面数为1。
查《路桥施工计算手册》采用允许应力法:
M24高强螺栓的抗剪允许承载力为:
由支架纵梁荷载图示,可得其支座反力
一个抱箍所受的竖向荷载为
抱箍实际受力螺栓为内侧两排螺栓,栓数目为20个。
则每个高强螺栓提供的抗剪力为:
满足要求。
由此设计抱箍里面图如下(单位mm)
为了增加抱箍牛腿的宽度,牛腿板设置了3列螺栓,由于最外侧螺栓距离墩柱较远,故在计算时不考虑参与受力,只作为构造使用。
4.3.2抱箍预拉力验算
抱箍的竖向承载力,由抱箍与墩柱间的摩擦力提供,所以有
,钢与砼之间的摩擦系数为0.3。
则抱箍与墩柱之间的压力为:
;
抱箍与墩柱之间的压应力:
抱箍与墩柱之间单位宽度内的径向压力:
如下图示,取一半抱箍进行分析
由平衡方程得
积分化简得,抱箍拉力
每颗螺栓的拉力为
4.3.3抱箍钢板厚度验算
根据以上验算抱箍切向拉力,抱箍竖向剪力,则抱箍板切向正应力:
,满足要求。
抱箍板剪应力:
综上,抱箍板采用厚度10mm,高度600mm,满足要求。
4.3.4抱箍螺栓施拧扭矩计算
考虑1.5倍的安全系数,施工时每颗螺栓应施加的拉力为
根据《钢结构高强螺栓连接技术规程》,高强螺栓施工扭矩按下式来计算:
式中:
--为高强螺栓连接副的扭矩系数,取值:
0.12~0.14;
--高强螺栓施工预拉力,取值:
--高强螺栓公称直径,24mm;
则施工扭矩:
即施工扭矩应控制在之间。
4.3.5抱箍焊缝计算
抱箍板与牛腿板采用带钝边的V形焊缝对接焊接,如下图所示(单位mm):
由于对接焊缝的应力分布情况,基本与原来构件的情况相同,所以焊缝的剪应力为:
牛腿处由竖向荷载产生的弯矩:
,考虑弯矩由上下翼缘板B3的角焊缝来承受,上下翼缘板焊缝长度300mm,将弯矩转化为一对水平力:
。
取焊脚尺寸正面角焊缝强度计算:
,
满足要求。
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