1、盖梁抱箍支架结构设计
盖梁施工采用抱箍支架法施工,抱箍为大小抱箍组合,大抱箍高度50cm,钢板厚1.4cm,每抱箍1“耳朵”上设置3排8.8级m27螺栓,每排5孔,每抱箍设两个“耳朵”,共计30孔。大抱箍落在小抱箍上,小抱箍采用25螺纹钢 法兰自制而成,防止在盖梁混凝土浇筑的过程中大抱箍下滑。
大抱箍上两侧每侧各支撑2根双拼50a型工字钢横梁,工字钢横梁上30cm间距平铺12.6工字钢分配梁,在分配梁上铺设底模。工字钢横梁在抱箍支点处采用钢板加肋,为防止工字钢横梁侧滑,两根工字钢采用16拉杆对拉。抱箍支架结构示意图如下:
1.1、1.6米一般桥墩盖梁
1.6米圆柱墩盖梁一般桥墩为15.04×1.8×2米,墩中心距9.4米。
(1)设计参数
①50a#工字钢:[σw]=205mpa;e=2.05×105mpa;a=119cm2;w=1860cm3;i=46740cm4;单位重:93.6kg/m
②12.6a#工字钢:[σw]=205mpa;e=2.05×105mpa;a=18.1cm2;w=77cm3;i=488cm4;单位重:14.2kg/m
(2)荷载分布
①混凝土荷载
计算盖梁荷载分布图:
计算考虑盖梁面积s1、s3部分荷载由抱箍及大梁工字钢承担,墩柱上方部分由墩柱承担。
②模板自重
计算q3=8.6kn/m
大梁工字钢自重:q4=1.87kn/m
③施工均布活载
㈠ 施工人员、机械设备及材料堆放等荷载:2.5kn/m2;
㈡ 混凝土倾倒时对结构产生的冲击荷载:2.0kn/m2;
㈢ 混凝土振捣对结构下部产生的荷载:2.0kn/m2;
混凝土振捣对腹板侧面产生的水平荷载:4.0kn/m2;④ 荷载组合:
计算强度:q=1.2×(① ②) 1.4×(㈠ ㈡ ㈢);
计算刚度:q=1.2×(① ②)。
(3)大梁强度计算
荷载模型如下图:
计算得:
σmax=mmax/w=532×103/(2×1860×10-6)=143mpa<[σ0]= 205mpa,强度满足要求。
(4)刚度计算
计算两端位移为1.7cm,跨中最大位移为2.4cm,略大于l/400,为保证线性,盖梁底模以抛物线形式设置3cm的预拱度。
(5)抱箍受力计算
本工程最大盖梁长15.04米,宽2米,高1.8米。盖梁重量约为q1=50.5*2.6=131.3吨,模板、钢抱箍等临时设施重量q2=15t则每个钢抱箍的荷载q=(q1 q2)/2=(131.3 15)/2=73.2t,钢抱箍与墩柱间的最大静摩擦力等于正压力与摩擦系数的乘积,即f=f×n
式中 f-抱箍与墩柱间的最大静摩擦力;
n-抱箍与墩柱间的正压力;
f-抱箍与墩柱间的静摩擦系数(此处取f=0.4)。
抱箍与墩柱间的正压力n与螺栓的预紧力是一对平衡力,每个m27螺栓的预紧力为
计算两端位移为1.7cm,跨中最大位移为2.4cm,略大于l/400,为保证线性,盖梁底模以抛物线形式设置3cm的预拱度。
[f]=as×[σ]
=[σ]s/4
=400*459.4=18.4t
[σ]—钢材允许应力,采用8.8级别m27螺栓。对于m27螺栓,有效面积s=459.4mm2,[σ]=400/mm2。
每个钢抱箍配有n=30个螺栓,所以抱箍与墩柱间的正压力n为
n=n[f]=30*18.4=551t
所以每个纲抱箍与墩柱间的最大静摩擦力为
f=f×n=0.4*551
=220.5t>>q=73.2t(满足要求)