盖梁抱箍法施工及计算一、施工设计说明1、工程简介高速公路****有桥梁2座。
墩柱为两柱式或三柱式结构，墩柱上方为盖梁，如图1所示。
本图尺寸为其中一种形式，该盖梁设计砼37立方米，计算以该图尺寸为依据，其他尺寸形式盖梁施工以该计算结果相应调整。
图1盖梁正面图（单位：cm）2、设计依据（1）公路桥涵钢结构及木结构设计规范（JTJ025-86）（2）路桥施工计算手册（3）其他相关资料及本单位以往施工经验。
二、盖梁抱箍法结构设计1、盖梁模板底模支撑在盖梁底模下部采用间距1m工14型钢作横梁，横梁长3.7m。
横梁底下设纵梁。
3、纵梁在横梁底部采用单层；两排贝雷片（标准贝雷片规格：3000cmx 1500cm ）连接形成纵梁，长18m两排贝雷梁位于墩柱两侧，中心间距120cm贝雷片之间采用销连接。
纵、横梁以及纵梁与联接梁之间采用U型螺栓连接；纵梁下为抱箍。
4、抱箍采用两块半圆弧型钢板（板厚t=10mm制成，M24的高强螺栓连接，抱箍高70cm采用14根高强螺栓连接。
抱箍紧箍在墩柱上产生摩擦力提供上部结构的支承反力，是主要的支承受力结构。
为了提高墩柱与抱箍间的摩擦力，同时对墩柱砼面保护，在墩柱与抱箍之间设一层2〜3mn厚的橡胶垫，纵梁与抱箍之间采用U型螺栓连接。
5、防护栏杆与工作平台⑴ 栏杆采用© 50的钢管搭设，在横梁上每隔2米设一道1.2m高的钢管立柱, 竖向间隔0.5m设一道钢管横杆，钢管之间采用扣件连接。
立柱与横梁的连接采用在横梁上设0.2m 高的支座。
钢管与支座之间采用销连接。
（2）工作平台设在横梁悬出端，在横梁上铺设5cm厚的木板，木板与横梁之间采用铁丝绑扎牢靠。
三、盖梁抱箍法施工设计计算（一）、设计检算说明1、设计计算原则（1）在满足结构受力情况下考虑挠度变形控制。
（2）综合考虑结构的安全性。
（3）采取比较符合实际的力学模型。
（4）尽量采用已有的构件和已经使用过的支撑方法。
2、对部分结构的不均布，不对称性采用较大的均布荷载。
3、本计算未扣除墩柱承担的盖梁砼重量。
以做安全储备。
4、抱箍加工完成实施前，必须先进行压力试验，变形满足要求后方可使用。
（二）、横梁计算采用间距1m工14型钢作横梁，横梁长3.7m。
共设横梁18根，总重约11kNo1、荷载计算（1）盖梁砼自重：G仁37荻24.5kN/m3=906.5kN（2）模板自重：G2=81.3kN（3）施工荷载与其它荷载：G3=21kN横梁上的总荷载：G=G1+G2+G3 =1008.8kNq1=1008.8/17.2=58.65kN/m横梁采用1m间距的工字钢，则作用在单根横梁上的荷载G=58.65 X 1=58.65kN作用在横梁上的均布荷载为：q2= =58.65/1.7=34.5kN/m2、力学模型如图所示。
q? = 3z1 J l< N. /1图2横梁计算模型3、横梁抗弯与挠度验算横梁的弹性模量E=2.1 X 105MPa惯性矩l=712cm4;抗弯模量Wx=102cm 为了简化计算，忽略两端0.25m悬挑部分的影响。
最大弯矩：Mmax==34.5 X 1.2 2/8=6.24kN •m(r= Mmax/Wx=6.24/(102X 10-6)=61176.5kpa 〜61.2MPa<[ c w]=158MPa满足要求。
最大挠度：fmax= 5 q2IH4/384 X EI=5X 34500X 1.2 %384 X 2.1 X 1011X 712X 10-8)=0.0006m<[f]=1.2/400=0.003m满足要求。
(三)、纵梁计算纵梁采用单层2排贝雷片(标准贝雷片规格：3000cmx 1500cm连接形成纵梁,长18m1、荷载计算(1)横梁自重：G4=11kN(2)贝雷梁自重：G5=27X 12X 9.8=31752N~ 31.8KN纵梁上的总荷载：GZ=G1+G2+G3+G4+G5=1051.6kN纵梁所承受的荷载假定为均布荷载，单排贝雷片所承受的均布荷载q3:q3= GZ/2L=1051.6/ (2X 17.2 )〜30.6kN/m2、力学计算模型建立力学模型如图2-3所示。
图3纵梁计算模型图3、结构力学计算(1)计算支座反力Rc：Rc=30.6X 17.2/2=263.2KN最大剪力Fs=Rc-4.1 X 30.6=137.7KN(2)求最大弯矩：根据叠加法求最大弯矩。
跨中最大弯矩Mmax1=q3/8=309.8KN/m图5纵梁计算单元二梁端最大弯矩Mmax2=4.1q3/2=257.2KN/m叠加后得弯矩图：所以纵梁最大弯矩Mma＞产生在支座处，Mmax二Mmax2=257.2KN.m远小于贝雷桁片的允许弯矩[M0]=975kN・m。
（3）求最大挠度：贝雷片刚度参数弹性模量：E=2.1 X 105MPa惯性矩：1=250500。
吊易知纵梁最大挠度发生在跨中或者梁端。
纵梁端挠度fc仁qal 3/(24EI)(6a 2/l 2+3a3/l 3-1)=30600X4.1 X93/(24 X2.1 X 1011X250500X 10-8 )(6 X4.1 2/92+3X4.1 3/93-1)~ 0.004m 跨中挠度fc1=ql 4/(384EI)(5-24a 2/l 2)=30600x9/(384 X 2.1 X 1011x 250500X 10-8)(5- 24X 4.1 2/92)〜0.2 X 10-4m所以最大挠度发生在纵梁两端为fc1=0.004mfc1<[f]=a/400=4.1/400=0.0103m, 满足要求。
(四)、抱箍计算1 、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Rc= 263.2kN,每个抱箍承受的竖向荷载N=2Rc=526.4kN该值即为抱箍体需产生的摩擦力。
2、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=526.4kN抱箍所受的竖向压力由M24的高强螺栓的抗剪力产生，查《路桥施工计算手册》第426 页：M24螺栓的允许承载力：[NL]=P 卩n/K式中：P--- 高强螺栓的预拉力，取225kN;卩---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]= 225X0.3X1/1.7=39.7kN螺栓数目m计算：m=N/[NL]=526.4/39.7=13.3〜14个，取计算截面上的螺栓数目m=14个。
则每条高强螺栓提供的抗剪力：P' =N/14=526.4/14=37.6KN<[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卩=0.3计算抱箍产生的压力Pb= N/卩=526.4kN/0.3=1754.7kN由高强螺栓承担。
则：N1=Pb=1754.7kN抱箍的压力由14条M24的高强螺栓的拉力产生。
即每条螺栓拉力为N2=Pb/14=1754.7kN /14=125.3kN<[S]=225kN(T =N1' /A= N1 (1-0.4m1/m) /A式中：N2--- 轴心力m1--- 所有螺栓数目，取：14个A--- 高强螺栓截面积，A=4.52cm2(T =N' /A= Pb (1-0.4m1/m) /A=1754.7 X (1 -0.4 X 14/7)/14 X 4.52 X 10-4=55458kPa=55.5MP&[ c ]=140MPa故高强螺栓满足强度要求。
( 3)求螺栓需要的力矩M1)由螺帽压力产生的反力矩M仁u1N Z L1u1=0.15 钢与钢之间的摩擦系数L1=0.015 力臂M1=0.15 X 125.3 X 0.015=0.282KN.m2)M 2为螺栓爬升角产生的反力矩,升角为10°M2=X1X N2cos10°X L2+N2sin10°X L2[式中L2=0.011(L2 为力臂)]=0.15X125.3X cos10°X0.011+125.3X sin10°X0.011=0.443(KN • m)M=M1+M2=0.282+0.443=0.725(KN m)所以要求螺栓的扭紧力矩M>0.725(KN • m)3、抱箍体的应力计算：(1)、抱箍壁受拉产生拉应力拉力P1=7N2=877.1(KN)抱箍壁采用面板S 10mn的钢板，抱箍高度为0.7m。
则抱箍壁的纵向截面积：S1=0.01X0.7=0.007 (m2)(T =P1/S仁877100/0.007=125.3 X 106(Pa)=125.3(MPa) v [ c ]=158MPa 满足要求。
(2)、抱箍体剪应力T = (1/2N) / (2S1)=(1/2 X 526400) /(2X 0.007)=18.8X106(Pa)=18.8MPa<[t ]=98MPa根据第四强度理论c W=(c2+3t 2) 1/2 =(125.22+3X18.82) 1/2=129.2MPa<[c]=158MPa满足强度要求。