盖梁抱箍的设计及检算抱箍设计抱箍受力验算1 工程大体盖梁长11.6m,高1.5m,宽1.6m由于现场所形、地质情况的限制,其盖梁施工采用抱箍法施工最为合理2 抱箍计算盖梁抱箍图以下:1012001032032007051υ30孔0610511701201707014007抱箍立面图32032000030371270033抱箍平面图说明:1. 图中尺寸除注明外均以毫米计2. 钢抱箍制作直径必定正确,使其周长略小于墩身周长在内面垫约5毫米橡胶,用螺栓将两片钢抱箍抱死于墩身上,每个螺栓上扭紧力矩不小于79kg.m,在其上搭设横梁,铺设底模5.1抱箍基本参数的确定:计算模型的成立:7.27.2υ27N1N2T1T1ffNfNf'h160T2T2本图尺寸均以厘米计抱箍体所承受的压力N1、N2为纵梁及其以上所有荷载产生的和力,用抱箍体支承上部荷载,抱箍桶壁与墩柱之间产生的摩擦力f抵挡压力N1、N2,由f=μNf知,f由作用在抱箍桶上的垂直压力产生,采用抱箍桶之间的高强螺栓的拉力T1、T2对抱箍桶施工压力荷载计算:由以上计算可知:支座反力RA=643kNRB=283×2=566kN以最大值643KN为抱箍体需承受的竖向压力N进行计算。
力学计算:计算拉力T1,砼与钢之间设一层橡胶,摩擦系数按橡胶与钢之间的摩擦系数取μ=0.25,由f=μNf,垂直压力:f643Nf2572kN0.25NfT1T2T1'T2'4T1Nf2572Tf643kN442.1.3.2M25高强螺栓的赞同承载力:L×1/1.7=44.1kN[N]=P·μ·n/K=250×0.3抱箍螺栓数目的确定m=Tf/[Nl]=643/44.1=14个抱箍高度抱箍高h=0.5m12个高强螺栓2.2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=0.25计算抱箍产生的压力Pb=N/μ=643kN/0.25=2572kN由高强螺栓担当则:Nf=Pb=2572kN抱箍的压力由12条10.9级M27的高强螺栓的拉力产生即每条螺栓拉力为:N1=Pb/12=2572/12=215kN<[P]=270kN故高强螺栓满足强度要求注:安全系数取1.7,那么[P]=159KN,12个高强螺栓不可以满足要求)依照现场情况采用两个抱箍上下抱箍,其高度1.2m,高强螺栓24个满足要求2.3求螺栓需要的力矩M采用两个抱箍那么每个螺栓的拉力为N′=Pb/24=2572/24=107KN由螺帽压力产生的反力矩M1=u1N1×L1u1=0.15钢与钢之间的摩擦系数L1=0.019力臂M1=0.15×107×2.3.2M2为螺栓爬升角产生的反力矩,升角为10°M2=μ1×N′cos10°×L2+N′sin10°×L2[式中L2=0.014(L2为力臂 )]=0.15×107×cos10°×0.014+107×sin10°×0.014=0.481(KN·m)M=M1+M2=0.305+0.481=0.786(KN·m)=79(kg·m)因此要求螺栓的扭紧力矩M≥79(kg·m)2.4抱箍体的应力计算:采用一个抱箍时的检算抱箍壁为受拉产生拉应力拉力P1=6N1=6×215=1290(KN)抱箍壁采用面板δ10mm的钢板,抱箍高度为0.6m。
则抱箍壁的竖向截面积:S1=0.01×0.6=0.006(m2)σ =P1/S1=1290/0.006=215(MPa)>[σ]=140MPa不满足设计要求因此采用两个抱箍抱箍壁采用面板δ10mm的钢板,抱箍直径为1.2m则抱箍壁的纵向截面积:S1=0.01×1.2=0.012(m2)σ =P1/S1=1290/0.012=108(MPa)<[σ]=140MPa满足设计要求抱箍体剪应力τ =(1/2RA)/(2S1)=(1/2×643)/(2×0.006)=26.8MPa<[τ]=85MPa依照第四强度理论σ W=(σ2+3τ2)1/2=(2152+3×26.82)1/2=220MPa>[σW]=145MPa不满足强度要求因此采用两个抱箍τ =(1/2RA)/(2S1)=(1/2×643)/(2×0.012)=13.4MPa<[τ]=85MPa依照第四强度理论σ W=(σ2+3τ2)1/2=(1082+3×13.42)1/2=110MPa<[σW]=145Mpa满足设计要求2.5两个抱箍连结说明:由于一个抱箍不可以满足要求,因此采用两个抱箍连结起来使用,连结时先将第一个抱箍安装,在墩柱顶安装两个滑轮将第二个抱箍拉紧于第一个抱箍之下,让其密贴此后安装第二个抱箍。
再检查两个抱箍能否密贴,假如还有空隙用钢板加紧2.6抱箍试验:在抱箍使用前,先应做加载试验,试验部署图以以下图:墩柱上抱箍千斤顶油表油表下抱箍油泵油泵系梁报箍试验表示图2. 6.1先将上、下两抱箍,按设计要求紧固螺栓,在千斤顶与上抱箍、下抱箍之间设置钢垫板,安装加载设施加载过程控制:先加载到RA/2即322KN,坚固一段时间后,进行观察;再加载到RA即643KN,坚固一段时间,再进行观察在抱箍加载过程中注意观察:(1)抱箍体与墩柱有无滑动现象2)抱箍体各焊接部分有无变形开裂现象卸载应均匀进行,卸载后,检查:(1)砼表面有无变化2)抱箍体各部分有无节余变形千斤顶采用依照加载力的需要选择(采用1500KN的千斤顶)最后依照试验情况确定抱箍满足使用要求。