公路桥梁钢抱箍法盖梁支架验算.doc

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1、公路桥梁钢抱箍法盖梁支架验算摘要：本文以孝襄高速公路跨汉丹铁路桥梁施工为例，就公路桥梁钢抱箍法施工盖梁支架验算进行总结。关键词：孝襄高速公路钢抱箍I50a型工字钢荷载计算外力计算高强度螺栓孝襄高速公路跨汉丹铁路桥梁盖梁资料概况：墩身直径1.5米，盖梁宽1.7米，高1.5m，端部高0.8m，盖梁全长15.67米，盖梁与桥墩中心线的布置为3.2m+9.27m+3.2m，由于施工场地处于水田，地基为淤泥，无法搭设满堂支架。拟采用2片I50a型工字钢做为主梁的钢抱箍法施工盖梁，抱箍钢板、牛腿钢板采用20mm厚的

2、Q235钢板。方案验算时，桥墩与盖梁的荷载布置简化为简支，主梁与钢抱箍牛腿力学检算模型为简支。钢抱箍布置示意图如下：一、计算基本资料1、高强度螺栓10.9级M20P=155KN根据《钢结构设计规范》2、Q235钢板及工字钢E=2.1×105MPaf=210Mpafv=125MPa3、I50a工字钢W=1860cm3Ix=46470cm44、C30盖梁砼37.6m3，钢筋砼比重γ=25KN/m3二、支撑体系荷载计算：1、均布荷载标准值：(取一片工字钢为验算对象)盖梁钢筋砼盖梁荷载：中部：25×1.5×1.

3、7/2=31.9KN/m端部：25×0.8×1.7/2=17KN/m2、纵梁工字钢自重荷载：0.94KN/m3、钢模板自重荷载：3.5KN/m4、钢模加固及底模横梁荷载：3.0KN/m（主梁上横梁按I16工字钢@30cm考虑）5、砼浇筑时的活载及冲击荷载：6.2KN/m（含施工荷载）6、荷载设计值：中部：(31.9+0.94+3.5+3.0)×1.2+6.2×1.4=56KN/m端部：（17+0.94+3.5+3.0）×1.2+6.2×1.4=38KN/m端部：另加5%38×1.05=40KN/m(考虑

4、端部加固增加的重量)5、计算简图如下：三、最大弯矩、剪力、钢抱箍外力计算1、弯矩计算：跨中：M=56×9.272/8=601.53KN.m悬臂支座：M=56×1.242/2+1.96×(40+56)/2×(1.24+1.96/2)=251.91KN.m纵梁工字钢最大弯矩：Mmax=601.53-251.91=349.62KN.m(跨中)2、钢抱箍牛腿处最大剪力：Qmax=56×9.27/2+56×1.24+(40+56)/2×1.96=423.08KN（即牛腿支座处竖向最大反力）3、每个钢抱箍自重：8K

5、N4、每个钢抱箍承受的荷载：423.08×2+8=854.16KN四、检算I50a型工字钢的强度、稳定性、挠度1、抗弯强度：σ=Mmax/Wx=349.62×103/1860=187.96Mpa

6、算跨中挠度：f=5q1L14/384EI-2mL12/16EI=5×56×92704/384×2.1×105×46470×104-2×251.91×106×92702/16×2.1×105×46470×104=55.17-27.72=27.442mm(向下)悬臂端挠度：跨中荷载在支座处产生的变形转角θ=-mL1/3EI+q1L3/24EI在悬臂端点产生的位移为y=θL2=(-mL1/3EI+q1L3/24EI)L2=(q1L3-8mL1)L2/24EI悬臂端点总变形位移为：f=q1/2L24/8EI-(

7、q1L3-8mL1)L2/24EI=(40+56)/2×32004/8×2.1×105×46470×104-(56×92703-8×251.91×106×9270)×3200/24×2.1×105×46470×104=6.447-35.425=-28.978mm(向上)挠度通过I50a主梁工字钢，拼接时按上叙扰度值设置预拱来调节。施工中为减少拼接时预拱度的设置值，经验算可采用4片I50a工字钢主梁。验算得知单片工字钢跨度中扰度13.9mm(向下)，悬臂端部扰度14.6mm(向上)。5、检算钢抱箍承载力：

8、钢抱箍承载力由高强螺栓的预应力使其与砼柱墩之间产生垂直摩擦力而取得。抱箍接头螺栓：根据《钢结构设计规范》可知10.9级M20高强度螺栓P=155KN在杆轴方向受拉时取Nt=0.8P=124KN承载力N≤摩擦力f查设计技术手册μ=0.35栓数量N=854.16/0.35×124=20个根据计算单面螺栓至少需要20个；根据施工情况螺栓数量不少于25个；钢板上螺栓容许距离：3d0