抱箍受力计算书

抱箍受力计算书

一、 抱箍结构设计尺寸描述

抱箍设计主要包括钢带与外伸牛腿的焊接设计两方面的内容，其中牛腿为小型构件，一般不作变形计算，只作应力计算。

二、 受力计算 1、 施工荷载 1）、盖梁结构自重：

按混凝土带钢筋密度为：2.8吨/m, 则盖梁的施工荷载为： 2.5×8.25×1.8×1.5+2.5×（1.5+0.75）×2.45×1.8÷2×2=80.7（吨）

2）、贝雷架自重为： 12×0.225=2.7（吨） 3）、钢模自重：

以每平方米为100㎏,则盖梁模板自重为：

0.1×15.55×1.5×2+0.1×1.8×15.55=7.464（吨） 4）、槽钢自重：

[12：64×10.43㎏=667.52㎏=0.668（吨） [8： 30×7.05㎏=211.5㎏=0.212（吨） 5）、顶托自重：

3

80×20㎏=1600㎏=1.6（吨） 6）、方木自重：

0.1×0.1×4×30×1.8=2.16（吨） 7）、侧模加劲型钢自重：

[8：64×7.05㎏=451.2㎏=0.4512（吨） 8）、施工活荷载：

10人+混凝土动载+振捣力=10×100㎏+500㎏×1.2+300㎏=1.9（吨） 9）、总的施工荷载为：

80.5+2.7+7.464+0.668+0.212+1.6+2.16+0.4512+1.9=97.7（吨） 10）、考虑安全系数为1.2，则施工总荷载为： 97.7×1.2=117.2（吨） 11）、单个牛腿受力： 117.2÷4=30（吨） 2、 计算钢带对砼的压应力

钢带对立柱的压应力σ可由下式计算求得： μσBлD=KG 其中：

μ—摩阻系数，取0.35 B—钢带宽度，B=600㎜ D—立柱直径，D=1200㎜ K—荷载安全系数，取1.2 G—作用在牛腿上的荷载，G=600KN

[σC]—砼立柱抗压强度容许值，其值不大于0.8Ra

b

b

,立柱砼

b

标号为30MPa，轴心抗压强度Ra=0.7×30=21MPa，0.8 Ra =0.8×21=16.8 MPa

计算得σ1=0.91 MPa〈16.8 MPa。

3、 钢带内应力σ2的合成图如下：

Yσ2Btσ1XD/2σ2Bt

化简得：σ2t=σ1D/2

求得σ2=68.25 MPa〈f=215 MPa

式中f—Q235钢抗拉、压、弯强度设计值，为215 MPa。 当σ2==68.25 MPa时半个钢带伸长量值△L=（σ2/E）ЛD/2=0.5㎜，两抱箍接头间隙取20㎜，则半个抱箍钢板长度=ЛD/2－20=1852㎜, D为钢板中线直径。 4、 牛腿螺栓受力计算

牛腿腹板采用10根高强螺栓，分两排布置，螺栓直径为24㎜。钢带受力P=σ2A=68.25×8×600/1000=527.6KN 螺栓设计拉力Nt=155×10=1550KN>527.6KN，能够满足钢板夹

,

,

持力要求。

紧固螺栓时要按照钢板容许应力控制紧固力。 考虑2倍的安全系数，紧固力取527.6×2=1055.2KN， 此时钢板应力为175.87MPa

查《公路桥涵施工技术规范041-2000》 P236公式：TC=KPCd 其中TC—终拧扭矩（N·M）

K—高强度螺栓连接扭矩系数平均值，范围为0.11～.15之间，取0.15。

PC—高强度螺栓施工预拉力（KN） D—高强度螺栓公称直径（㎜）

单个螺栓终拧扭矩Tc=KPcd=0.15×105.52×24=379.9N·M,若扳手手柄加长到80㎝，只需紧固474.8N的力即可满足要求，紧固螺栓时可脚踩加长手柄，踩不动即能满足要求。 5、 焊缝受力计算

采用50焊条，手工焊，钢材全部采用Q235钢，焊缝型式为角焊缝。

5.1 翼缘水平焊缝应力计算

按照焊缝传递应力与母材所承受应力相协调的原则，由于腹板焊缝传递弯矩很小，可忽略不记。即假设腹板焊缝只承受剪力，翼缘焊缝承受全部弯矩。

150V=G/4H

受力破坏时牛腿沿如图所示“铰”旋转，建立力矩平衡方程如

铰下：

G/4×150=H×590,H=300×150/590=76.3KN

在水平力的作用下焊缝应力σf1=H/（hsllwl）=76.3×1000/（0.7×8×280）=48.66MPa，能满足要求。 式中hsl—焊缝有效宽度，取=0.7hf hf—焊缝焊角高度，采用8㎜焊角高 lwl—焊缝长度

5.2 腹板焊缝受力计算

在剪力V作用下腹板侧焊缝剪应力τ1=V/（hs2lw2）=78.75×1000/（2×0.7×8×290）=50.22MPa,满足要求。 5.3 由于螺栓压力P作用需进行的焊缝受力计算 十个螺栓的拉力P=105.52×10=1055.2KN

螺栓压力由翼缘焊缝和腹板焊缝共同承担，所以在螺栓压力P的作用下 σ

P

=1055.2

600×1000/[0.7×8×

（280+280+580）]=165.288MPa

5.4 翼缘焊缝综合应力计算 σ翼=√（σ

f1+σP）=√（50.22+165.288）=172.7MPa 2

2

2

2

5.5腹板焊缝综合应力计算 σ腹=√（τ

w

21

+（σP/?f）=√（50.22+135.48）=144.488MPa<

222

ff =160MPa

式中：?f—正面焊缝增大系数，取?f =1.22

ff—角焊缝抗拉、压、剪强度设计值，取ff=160MPa 经上述计算可知，该牛腿可用于惠莞四标一队桥梁盖梁施工。

w

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5.4 翼缘焊缝综合应力计算 σ翼=√（σ

f1+σP）=√（50.22+165.288）=172.7MPa 2

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5.5腹板焊缝综合应力计算 σ腹=√（τ

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+（σP/?f）=√（50.22+135.48）=144.488MPa<

222

ff =160MPa

式中：?f—正面焊缝增大系数，取?f =1.22

ff—角焊缝抗拉、压、剪强度设计值，取ff=160MPa 经上述计算可知，该牛腿可用于惠莞四标一队桥梁盖梁施工。

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