本工程上系梁、盖梁分A、B、C三种型号，分别为φ2.0m柱盖（系）梁、φ1.8m柱盖（系）梁、φ1.5m柱盖（系）梁，施工时均采用抱箍和工字钢配合作支承架。定型钢底模下设I16工字钢背销（横桥向铺设），间距为50cm；I16工字钢背销下设两根I50C工字钢支承（纵桥向）；I50C工字钢置于柱上钢抱箍上（每个墩柱上设一个钢抱箍）。支架计算时按φ2.0m柱顶盖梁（最大盖梁）支承计算。

1、I50C工字钢受力计算：

1.1、按板梁底板处的荷载计算偏安全；相关数据查《路桥施工计算手册》。

1.1.1、荷载计算

①、单位长度混凝土荷载：φ2.0m：N1 =V·γ砼=2.20×1.6（梁高）×25≈88KN/m

②、单位长度施工荷载：N2=2kpa×2.2=4.4KN/m

③、单位长度振捣砼时产生的荷载：N3=2.0KPa×1.698=3.396KN/m

、钢筋自重：N4=651㎏/m=6.51kn /m

、单位长度I50c工字钢自重：N4=109㎏/m=1.09kn /m

、单位长度模板自重：1kn /m（模板厂提供）

则q=N1+N2+N3+ N4+N5+N6=88+4.4+3.4+6.51+1.09+1=104.4KN/m

用两根工字钢承重所以取荷载值：q=104.4/2=52.2KN/m 作为工字钢荷载。

1.1.2计算简图：

1.1.3、支点反力：

RA=RB=q×6.9/2=52.20×6.9/2=180.09KN

1.1.4、最大弯矩：

Mmax= ql2/8=52.2×6.92/8=310.66 KN·m

1.1.5、弯矩正应力：

查表：Ｉ50c    Ix=5.0×108mm4     Wx=2.08×106mm3

                  SX=1.2091×106mm3        δ=16mm

σ=Mmax/Wx=(310.66×106)/(2.08×106)=149.35MPa＜

[σ]×1.25=175Mpa（满足要求）

1.1.6支座处总剪力值：

Qx=0.625×52.2×6.9=225.11KN

τmax=Qx·Sx/(Ix·δ)=225.11×103×1.2091×106/(5.0×108 ×16)=33.59MPa＜[σ]×1.25= 106Mpa（满足要求）

1.1.7跨中挠度验算

ƒ=0.521qL4/100EIx=0.521×52.2×69004/ (100×2.1×105×5.0×108)=5.8㎜≤L/400=6900/400=17.25㎜（满足要求）

2、I16工字钢背销受力计算：

2.1、按板梁底板处的荷载计算偏安全；相关数据查《路桥施工计算手册》。

2.2.1、荷载计算

根据以上计算2.2m宽荷载为104.4KN/m，由于背销间距为50cm，故工字钢上的荷载为q=104.4×0.5/2.2=23.73KN.m。

2.2.2计算简图：

2.2.3、支点反力：

RA=RB=q×l/2=23.73×2.35/2=27.88KN

1.2.4、最大弯矩：

Mmax= ql2/8=23.73×2.352/8=16.38 KN·m

2.2.5、弯矩正应力：

查表：Ｉ16    Ix=1.130×107mm4     Wx=1.41×105mm3

                  SX=8.08×104mm3        δ=6mm

σ=Mmax/Wx=(16.38×106)/(1.41×105)=116.17MPa＜

[σ]×1.25=175Mpa（满足要求）

2.2.6支座处总剪力值：

Qx= RA =27.88KN

τmax=Qx·Sx/(Ix·δ)=27.88×103×8.08×104/(1.13×107 ×6)=33.23MPa＜[σ]×1.25= 106Mpa（满足要求）

2.2.7跨中挠度验算

ƒ=5qL4/384EIx=5×23.73×23504/ (384×2.1×105×1.13×107)=3.97㎜≤L/400=2350/400=5.㎜（满足要求）

3、抱箍计算

3.1、抱箍承载力：

按以上支座反力：179.47×4=717.88KN≈718KN。

3.2、抱箍结构尺寸（见图）

钢板采用A3钢，螺栓采用M25的高强螺栓，抱箍直径2032mm（墩柱直径2000mm）

抱箍钢板：厚度δ=1.4cm    高度：h=60cm

伸臂钢板：厚度δ=1.6cm    高度h=60cm     伸臂宽度：b=30cm

每块伸臂钢板上设四块加劲肋板将伸臂钢板与抱箍钢板进行加强连接。

螺栓：M25高强螺栓或45号钢的M30螺栓（一个抱箍一侧两排共12个）

A3钢：［σ］=140 MPa    ［6W］=145 MPa      ［τ］=85 MPa 

45钢：［σ］=210 MPa    ［6W］=220 MPa      ［τ］=125 MPa 

M25高强螺栓的设计预拉力225KN(［P］值查路桥施工计算手册P427)

3.3、计算螺栓拉力Py 

抱箍的径向总压力N=2πPy

抱箍最大摩擦力F=N×μ=2πPy×μ

μ---钢与砼摩擦系数，偏安全计算取0.2，实际施工时加设橡胶垫

Py=F÷(2π×μ)=718KN÷(2π×0.2)=571.37KN

实际施工时由于墩柱与模板都不是标准的圆形截面，为了提高墩柱与抱箍间的摩擦力，同时对墩柱砼面进行保护，在墩柱与抱箍之间设一层约5mm厚的橡胶垫，以保证墩柱与抱箍之间接触紧密，确保安全。

3.4、螺栓计算

(1)一个抱箍单侧12颗M30的螺栓（45号钢）则

一个螺栓的面积A=πd2÷4=π×302÷4=706.86mm2

45号钢的［σ］=210 MPa （45号钢的抗拉容许应力见《公路桥涵钢结构及木结构设计规范化》JTJ025-86）

一个抱箍单侧12颗(竖向两排)M30螺栓（45号钢）设计抗拉力：

p=［σ］×A×12=210×706.86×12=1781.29KN

安全系数K= p÷Py =1781.29÷571.37=3.12(安全)

3.5、抱箍钢板受拉，验算拉应力：

受拉截面积：A=δ×h（板厚×板高）=16×600=9600mm2

预拉力Py=571.37KN

抱箍钢扳设计抗拉力：9600 mm2×140MPa/1000=1344KN

安全系数K=1344÷571.37=2.35(安全)

3.6、抱箍受剪计算

一个抱箍承受剪力Q=740KN，一个抱箍两侧共计六个抗剪截面（每侧三块伸臂钢板），

抗剪截面积：A=δ×h（板厚×板高）=14×600=8400mm2

钢扳设计抗剪力：6×8400 mm2×85MPa/1000=4284KN

安全系数K=4284÷718=5.97(安全)

抗剪计算中未计加劲肋板的作用，将其作为安全储备，由于抱箍是盖梁施工中的关键受力部位，而抱箍的焊接更是至关重要，故伸臂钢板与抱箍钢板间的连接焊缝应按规范要求进行，伸臂钢板与抱箍钢板的焊接应做剖口焊接，且焊缝高度要不小于12mm。

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