庞家沟大桥盖梁临时纵梁及抱箍.docx

庞家沟大桥盖梁临时纵梁计算
一、荷载计算
⑴盖梁混凝土
盖梁混凝土根据设计图纸共56.2m3，按照钢筋混凝土取26kN/m3计算，则盖梁混凝土总重N1为：
N1＝56.2×26＝1461.2kN
⑵钢模板荷载
根据设计图纸，端模和侧模钢模板总重N2为：100kN
⑶工字钢荷载
工字钢采用I50b普通热轧工字钢，标准每m重：101.46kg/m，每盖梁采用2根12m长I50b工字钢。
则工字钢总重N3为：
N3＝2×12×101.46＝2435.04kg＝24.35kN
⑷施工荷载
施工荷载按照以上荷载的10%进行取值
二、荷载计算组合
1、计算I50b工字钢受力分析时，则按照工字钢上均布荷载进行计算，荷载组合为：⑴+⑵+⑶+施工荷载
即：q＝（1461.2+100+24.35）×110%÷11.8
＝147.81kN/m
三、受力检算
1、工字钢受力检算
根据受力组合，受力简图如下：

① 抗剪强度计算
I50b工字钢截面面积：A=129.25cm2=0.012925m2
P1=P2=872.079kN=0.8721×106N
则工字钢最大剪应力为：
τ=0.8721×106÷（0.012925×2）=33.74MPa＜[85 MPa]
符合要求。
②正应力检算
根据力学计算简图，可计算工字钢梁的弯矩，如下图：

MA＝MB＝－qm2/2
＝－147.8×2.422÷2
＝－432.8kN·m
MC＝qL2[1-4（m/L）2]/8
＝147.8×6.9512×[1-4×(2.42÷6.951)2] ÷16
＝229.856kN·m
＝229.856×103N·m
根据计算结果，最大正应力在跨中。
I50b工字钢WX＝1942.2cm3＝0.001942m3，IX＝48556cm4＝4.8556×10-4 m4
则：
σ＝Mmax/Wx
＝（229.856×103÷0.001942）*1.2
＝142MPa＜[σ] ＝145 MPa
③挠度检算
f中＝qL4（5-24λ2）/384EI (式中λ=m/L=2.42/6.951=0.348)
＝147.81×103×6.9514×[5-24×0.3482] /(384×2.1×1011×4.8556×10-4)
＝7.224×108/3.951×1010
＝0.0182m＝1.828cm
[f]＝a/400＝6.951/400＝0.01737m＝1.737cm

f中＞[f]，因此不符合要求。
f端＝qmL2（-1+6λ2+3λ3）/24EI
＝147.81×103×2.42×6.9512×[-1+6×0.3482+3×0.3483] /(24×2.1×1011×4.8556×10-4)
＝2.539×106/0.558×109
＝4.55×10-3m＝0.455cm
[f]＝a/400＝2.42/400＝6.05×10-3m＝0.605cm
f端＜[f]，符合要求。
2、抱箍检算
⑴荷载计算
每个盖梁按墩柱设两个抱箍体支承上部荷载，由上面的计算可知：
支座反力：
RA=RB=0.8721×106N
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。
⑵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=872.1kN
[NL]=Pμn/K
式中：P---高强螺栓的预拉力，取225kN；
μ---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]= 225×0.3×1/1.7=39.7kN
螺栓数目m计算：
m=N/[NL]=872.1/39.7=21.9≈22个，取计算截面上的螺栓数目m=22个。
现场实际螺栓数目为24个。
则每条高强螺栓提供的抗剪力：
P=N/14=872.1/24=36.33KN＜[NL]=39.7kN
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μ=0.3计算
抱箍产生的压力Pb= N/μ=872.1/0.3=2907kN由高强螺栓承担。
则：Nf=Pb=2907kN
抱箍的压力由24根M28的高强螺栓的拉力产生。即每条螺栓拉力为
N1=Pb/24=2907kN /24=121.1kN<[S]=225kN
σ=N”/A= N′（1-0.4n/m）/A
式中：N′---轴心力
m1 ---所有螺栓数目，取：24个
A---高强螺栓截面积，A=6.15cm2
σ=N”/A= Pb（1-0.4n/m）/A
=2907×103×(1-0.4×24/22)/(24×6.15×10-4)
=113.5MPa＜[σ]=140MPa
故高强螺栓满足强度要求。
⑶抱箍体的应力计算：
抱箍壁为受拉产生拉应力为：P1=8N1=8×121.1=968.8（kN）
则抱箍壁的纵向截面积：
抱箍壁采用面板δ14mm的钢板，抱箍高度为0.60m。
则抱箍壁的纵向截面积：
S1=0.014×0.60=8.4×10-3m2
σ=P1/S1=968.8/8.4×10-3=115.33(MPa)＜[σ]=140MPa
满足设计要求。