盖梁现浇支架计算书教学内容.doc

目录
一、设计依据 2
二、支架方案 2
三、荷载计算 3
2.1 盖梁混凝土自重 3
2.2 盖梁模板荷载 3
2.3 盖梁施工荷载和振捣荷载 3
四、盖梁支架计算 3
4.1 I16横梁验算 3
4.2 I56b纵梁验算 5
4.3 抱箍计算 7
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》（JGJ 82-2011）；
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
4.1 I16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
,满足要求

挠度曲线(单位mm)：

其跨中挠度最大
，满足要求
4.2 I56b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）

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）：

纵梁跨中正应力最大
,满足要求
剪应力图（单位）：

其中最大剪应力
,满足要求

挠度曲线(单位mm)：

其跨中挠度最大
，满足要求
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
，满足要求
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：，满足要求。
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：
，满足要求。
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。