抱箍受力计算

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抱箍受力计算

一:抱箍法施工的主要特点:

将盖梁的施工荷载通过抱箍与墩柱之间的静摩擦力传递给墩柱,从而达到承重的目的。

二:抱箍施工的优点:

1,与满堂支架法相比,它具有不需要处理地基,可节约大量施工材料,可保证盖梁施工便道的正常通行能力。

2,与预留孔托架法相比,它具有不破坏墩柱的外观和内在质量的优点。

3,重复利用率高,材料周转快,适用于多个盖梁结构连续施工。

三:抱箍施工的缺点:

1, 它的受力主要是通过抱箍上的多个高强螺栓产生预紧力N乘以抱箍钢板和墩柱砼之间的摩擦系数之积f。静摩擦力传递给墩柱,从而达到承重的目的。其结构受力较小。

2, 如不采取措施加强,墩柱砼与抱箍钢板之间的摩擦系数其摩擦力是很小的。

3, 在施工中必须要有经验有责任心的施工人员进行操作,有一定的安全隐患。须重复多次检查螺栓是否紧固是否达到预期的效果才有一定的安全系数。

针对澹水特大桥的盖梁施工,我们采用的施工方法为双层抱箍。上一层为承重抱箍单面开8孔,配备φ30高强螺栓。下一层为卸架抱箍,也称为保险箍。单面采用2孔配备φ30高强螺栓,起保险和缷架之用,计算时将其忽略作为安全储备。

f=μ.N

μ.摩擦系数取0.3~0.5(钢材与砼之间的摩擦系数)

N.抱箍与墩柱之间的正压力。是由螺栓的预紧压力产生的,根据抱箍的结构形式,每排螺栓的个数为n,则螺栓总数为4n,则正压力为:

N=4×n×F

F:每个螺栓的允许拉力。根据材料条件(F)=As×(G)

As::螺旋横截面面积。As=1/4πd2

(G):钢材的许用应力,高强螺栓一般用45号钢。(G)45#=2000Kg/cm2

则f=μN

=0.3×4×μ×F

=0.3×4×8×1/4×π×3cm2×2000kg/ cm2

=135716.8kg

则Nf=1357.17KN<1603.944KN。不能满足施工需要,结构不安全。

现要改变这种状况:

1,需要增加抱箍与墩柱之间的静摩擦力。

2,2,加大螺栓的尺寸。

因抱箍上的孔径为冲孔套钻,故加大螺栓尺寸难度较大。因而从改变摩擦系数着手。通过在墩柱和抱箍之间加上可以增加摩擦系数的材料,从而达到提高摩擦力的目的。

通过上网查询及查阅材料手册,如果在抱箍和砼墩柱之间加一层橡胶垫,可以提高静摩擦力。

μ:砼与橡胶垫的摩擦力0.6~0.85,

μ:钢材与橡胶垫的摩擦力0.6,

取μ=0.6

则 f=μN=0.6×4×n×F=0.6×4×8×1/4×π×3cm2×2000kg/cm2

=271433.6=271434kg

N=2714.34KN 可满足要求。

如启用安全储备,卸架抱箍

F′=μ×N

=0.3×4×2×1/4×π×3cm2×2000kg/cm2

=33929.2kg

N′=339.29KN

N总=N+ N′=2714.34+339.29=3053.63KN>1603.944KN,大于盖梁施工总荷载,满足施工需要,结构安全,有1.9倍的安全系数。

施工时的几点注意事项:

1:此计算没有取用相应安全系数的原因,在于盖梁钢筋骨架在浇筑一部分砼后,墩顶的砼与钢筋结构相应起到作用,导致实际落于抱箍及承重支架上的荷载有缓冲作用,起到了加强安全储备的作用。再者我们假定全部荷载由抱箍承担,实际上将钢筋笼放置于墩柱上时已经有了部分卸载。

2:在浇筑盖梁砼时一定要采用泵送,减小砼对局部底模,侧模的冲击力。其浇筑过程尽量与受力结构分析时的假定条件相吻合可保证结构更安全。

3:在浇筑砼之前一定要再次检查抱箍是否拧紧,是否有松动下沉现象。

4:所有施工人员在盖梁上应系安全带,确保人身安全。