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钢抱箍的受力计算

钢抱箍受力计算
一、 荷载计算
混凝土重:58.1m 3×24KN/m 3=1394.4KN;
钢托架重:37.80KN+14.35KN=52.15KN (贝雷梁和工字钢)
钢抱箍重:3.14×1.6×0.5×0.015×7.85×3=0.887吨,即
8.87KN;
模板重:97.1×0.015×6=8.793KN ;
活荷载:工作人员重10人×70kg=700kg ,即7KN;
总荷载:P=1394.4+52.15+8.87+8.87+7=1471.2KN 。

二、 工字钢梁受力分析
工字钢横梁总计14根,单个需要承担的线荷载分为两部分:①中间2.0m 重要承担钢筋砼重量:q 1=(1394.4+8.793)/(14G 2)
=50.11KN/m ;②两边各1.5m 为工人工作平台:q 2=7/3=2.33KN/m ,单
个工字钢受力计算如下:
6
最大弯矩:Mmax=11.72KN.m
最大剪力:Nmax=40.09KN.m 正应力36max 1010
9.14072.11--⨯⨯==
W M σ=83.17MPa<a 145][MP =σ满足要求。

剪应力3116
w x x 1010
9.91127108.8009.40t ---⨯⨯⨯⨯⨯==I VS τ=29.03MPa<a 85][MP =τ满足要求。

三、抱箍受力计算
1)抱箍数目计算
每个盖梁下面有三个墩柱抱箍体,单个抱箍体需要承载的重量为:‘N =1471.3KN/3=490.43KN 。

抱箍所受的竖向压力假设由M24高强螺栓抗剪产生,查《路桥施工计算手册》M24螺栓允许抗剪力计算如下:
K
P N L n ][⨯⨯=μ, 式中:
P-高强螺栓预拉力,取224KN;
u-摩擦系数,取0.4;
K-安全系数,计算取1.7.
n-传力摩擦面数目,取1。

求得7.52][=L N KN 。

螺栓数目计算:]
[n 'L N N ==490.43/52.7=9.3,取10。

则单个高强螺栓提供的抗剪力为KN KN P L
7.5204.49n N '≤==。

考虑螺栓重复使用的疲劳性,取n=11,则KN KN P L
7.5258.44n N '≤==。

2)最大静摩擦力:
由最大静摩擦力公式'N N ⨯=μ计算抱箍与砼墩柱之间的正压
力,式中:
μ-摩擦系数,砼与钢之间设置一层橡胶,摩擦系数取0.4计算抱箍产生的压力。

‘N -与墩柱间的正压力。

计算的正压力KN N
N 1.12264.0/43.490'===μ,则‘N =R 反力
=1226.1KN ,此压力由22条M24高强螺栓产生,则每条的拉力为KN R N 73.55221==反力。

轴向拉应力为:A N A N /m /m 4.01(/1'''1)‘-==σ
m 1-所有螺栓数目,m-单端螺栓数目;
A-高强螺栓面积,2r ⨯=πA =452.16mm 2,
计算得:A N A N /m /m 4.01(/1'''1)
-==σ =1226.1G (1-0.4G 22/11)G (20G 452.16)
=22.17MPa<MPa 120][=σ。

满足强度要求。

3)抱箍体壁受拉:
拉力P 1=N 1G 22=1226.1KN,抱箍壁采用15mm 厚的钢板,抱箍高度
0.5m ,则抱箍纵向截面积为S 1=0.015G 3.14 G 1.6=0.075m 2。

210MPa ][a 35.1610075.0/1.1226/311=<=⨯==-σσMP S P 满足要求。

4)抱箍体剪应力
MPa 201][a 269.3)075.02/(43.49021
1=<=⨯==ττMP S N 满足要求。

四、抱箍设置
本工程每个抱箍每侧安排双排布置的机构形式。

根据抱箍计算结果,每个抱箍采用22个M24高强螺栓,第一排6个,第二排5个,具体布置见设计图纸。

平面布置图。

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