发布时间 : 星期六 文章桥梁各种常规支架计算方法 - 图文更新完毕开始阅读b209f60ee87101f69e319550
7.1螺栓直径的选择
单只抱箍的螺栓一般布置4列，排数2以上。本例选用3排进行计算，共计12根螺栓。
螺栓的材质选用5.6级普通螺栓，其力学参数为：轴向抗拉设计强度为210MPa，剪切设计强度为190MPa。
混凝土与钢板的摩擦系数μ=0.3-0.5，抱箍与墩身之间有干燥的土工布或橡胶垫时可以选0.4-0.5，在此计算采用μ=0.35。
假定螺栓直径d，则：（3.14*d2/4）*210*106*12> 441.52*103/0.35。经计算d>25.3mm，根据现有螺栓规格可选用M27。
方形墩身不适应采用抱箍进行施工，若使用抱箍的话，计算时仅能选用两个面的摩擦力。
7.2螺栓孔距及抱箍高度的确定
根据高强螺栓连接的设计、施工规范，M27螺栓的螺栓孔径d=30mm。 螺栓孔的中心间距应在3d-12d之间，即90mm-360mm，现场选用95mm。
螺栓孔制构件边缘的距离应在2d-4d之间，即60mm-120mm，现场选用65mm。 抱箍耳板在高度方向每列布置3个螺栓孔，孔距严格按规范要求进行计算选取，则抱箍的高度应为65+95+95+65=320mm。从节约材料的角度抱箍的最小高度不得小于300mm（60+90+90+60mm）。 7.3抱箍耳板宽度的确定
抱箍单侧连接板每排布设2个螺栓孔，则连接板的宽度应为65+95+65=225mm。从节约材料的角度连接板的最小宽度不得小于210mm（60+90+60mm）。 7.4抱箍板厚的确定
抱箍钢板选用A3钢材。板厚=<20mm时，抗拉抗压抗弯强度设计值为215MPa，抗剪强度设计值125MPa；板厚大于20mm并小于40mm时，抗拉抗压抗弯强度设计值为200MPa，抗剪强度设计值115MPa。
钢板的高度经计算确定为320mm，假定钢板的厚度为t，则钢板截面积0.32t。 7.4.1从截面受拉方面考虑
单根螺栓最大设计拉力为3.14*0.0272/4*210*106=120.18KN，故单侧6根螺栓对抱箍钢板截面最大的拉应力6*120.18*103/0.32t<200*106 ，经计算t >0.008m=8mm。
7.4.2从截面受剪方面考虑
钢板承受剪力为220.76KN，故对抱箍钢板截面的剪应力220.76*103/0.32t <
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115*106 ，经计算t>0.006m=6mm。
钢板暂定选用厚度12mm，由于箍身钢板与连接板需要采用坡口焊接，故连接板和箍身钢板厚度不宜相差较大。 7.5 抱箍耳板厚度确定
连接板厚度暂取12mm，连接板有效高度320-3*30（预留孔）=230mm。
计算截面为2片连接板合并截面，其力学参数为：截面Wx=211600mm3，板厚24 mm，抗拉抗压抗弯强度设计值 f = 190 MPa，抗剪强度设计值 fv = 110 MPa。
连接板抗弯计算：σ= Mx/Wx =22.08*103 /0.2116*10-3=104.35MPa，满足。 连接板抗剪计算：τ= V/A=220.76*103 /（0.024*0.23）=40.0MPa，满足。
22（???）?111.75MPa < f ，满足。 合成应力为
7.6连接板焊缝计算
焊缝高度h=4mm，焊缝计算高度取 hf=0.7*4=2.8mm，焊缝高度320mm，抱箍单侧共有4条焊缝，其组合截面力学参数为： If = 3.05835e+007 mm4，Wf = 191147 mm3，Af=3584mm2。
由钢号Q235查得焊缝强度 fwt=160 MPa。
3-3
弯矩产生的正应力σf= M/Wf =22.08*10 /0.1911*10= 115.54MPa，满足。 剪力产生的剪应力τf = V/Af=220.76*103/3.584*10-3= 61.60MPa，满足。
22（?f??f）?130.93MPa < fwt，满足。 合成应力为
通过计算焊缝高度为4mm满足施工需要。
8悬空支架-预设牛腿法
预埋牛腿施工盖梁（适应方形墩）
仍采用上例中结果。
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8.1牛腿设计计算
牛腿选用热轧普通I32a，截面力学参数： Wx = 693750 mm3， Sx = 397244 mm3，Ax=6710 mm2，抗拉抗压抗弯强度设计值 f = 215 MPa，抗剪强度设计值 fv = 125 MPa。
3-3
σ= Mx / Wx =22.08*10 /0.6938*10=31.82MPa，满足。 τ= V/A=220.76*103/6.71*10-3=32.90MPa，满足。
22（???）?45.77MPa < f，满足。 合成应力为
8.2焊缝连接计算
焊缝高度h=4mm，焊缝计算高度hf=2.8mm，牛腿I32a采用周边焊，焊缝力学参数为： Wf = 250580 mm3，Af=2917mm。
弯矩产生的正应力σf= M/Wf =22.08*103 /0.2506*10-3= 88.11MPa，满足。
3-3
剪力产生的剪应力τf=V/Af= 220.76*10 /2.917*10= 75.68MPa，满足。
22（?f??f）?116.1MPa < fwt，满足。 合成应力为
8.3预埋钢筋计算
8.3.1预埋筋承载力计算
预埋筋采用8根Φ20圆钢，布置如图示，其截面Wx=155146 mm3。截面抗拉抗压抗弯强度设计值 f = 190 MPa，抗剪强度设计值 fv = 110 MPa。
最上排预埋筋承受拉力最大，由σ= M/ Wx=22.08*103 /0.1551*10-3=142.36 MPa，满足。
每根预埋筋承受剪力Q=220.76/8=27.60kN，由τ= Q/（3.14*0.012）=87.88MPa，满足。
22（???）?167.30MPa < f，满足。 合成应力为
8.3.2预埋筋锚固长度的计算
依据混凝土结构设计规范的方法，锚固长度为L=α*f*d/ft。公式中：L-受拉钢筋的锚固长度；f-钢筋的抗拉强度设计值为190MPa；ft-混凝土轴心抗拉强度设计值，规范规定当墩身混凝土强度为c30时为1.43MPa； d-钢筋的公称直径=20mm；α-钢筋的外形系数，圆钢取0.16。
则L=0.16*190*20/1.43=425mm。 8.4预埋钢板厚度的计算
每个预埋筋承受剪力Q=27.60KN，预埋板采用选用A3钢材，抗剪强度设计值125MPa。
假定板厚为t，则作用在预埋筋上的面积为0.02t，则有（27600/0.02t ）<125*106，经计算得知t>0.011=11mm。
9悬空支架-三角托架
以高尧Ⅰ号大桥为例，长度11m的0号块和长度3.5m的1号块采用了悬空托架施工。根据主墩为双空心薄壁墩的设计特点和墩高限制，0号块悬空托架在设计时采用了联体三角托架和简支托梁的两种施工方案。 9.1三角托架及其使用材料
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9.1.1纵向分配梁
位于底模和翼板桁架下面，采用I25a热轧普通工钢，翼板下横向间距90cm，腹板下间距24cm，中间底板下间距47-75cm。单根长度5.98m，共计21根。其材料截面参数： Wx = 401600 mm3，Sx = 228874 mm3，腹板8.5 mm，最大壁厚 13.7 mm，抗拉抗压抗弯强度设计值 f = 215 MPa，抗剪强度设计值 fv = 125 MPa。 9.1.2主横梁
位于纵向分配梁下面，采用I45a热轧普通工钢。纵向间距分别为273cm，36cm，273cm，以0号块中心纵向对称布置。单根长度13m，共计4根。其材料截面参数： Wx = 1.43111e+006 mm3，Sx = 829582 mm3，腹板11.5 mm，最大壁厚 18 mm，抗拉抗压抗弯强度设计值 f = 215 MPa，抗剪强度设计值 fv = 125 MPa。 9.1.3落梁楔块
位于主横梁下方与托架的结合部位，主要为了调整底模标高和便于模板、支架拆除。一般情况下采用钢（木）制楔块或钢砂筒，本桥采用钢砂筒，共计16个。 本桥钢砂筒为外径为280mm厚度16mm的钢板卷制，也可用壁厚16mm管径280mm的钢管。砂筒高度不宜太高，控制在350mm之内并能保证落梁50-100mm即可。 9.1.4三角托架
托架位于落梁楔块的下方。横桥方向设4片三角托架，托架间距分别为1.2m、3.75m、1.2m，以0号块中心横向对称布置。单端托架水平撑长度2.99m，两端托架安装完成后将托架水平撑连接成整体。
三角托架总高度3.40m，水平撑和斜撑夹角45。，为等腰直角三角形设计。单片三角托架水平撑和斜撑均采用2根[32a热轧普通槽钢对口放置成箱型截面，与墩身预埋件刚性连接。
水平撑和斜撑截面参数：Ix = 1.47722e+008 mm4，Wx = 923260 mm3，Sx = 544959 mm3，A=9573mm2，腹板16 mm，最大壁厚 14 mm，抗拉抗压抗弯强度设计值 f = 215 MPa，抗剪强度设计值 fv = 125 MPa。 9.1.5预埋牛腿
预埋钢板的板厚16mm，加强板板厚20mm，单片预埋钢板几何尺寸400*600mm，加强板为三角形，水平撑位置加强板几何尺寸150*240mm，斜撑位置加强板几何尺寸300*400mm。预埋钢板、加强板、水平撑及横撑之间焊接方式为坡口焊，焊缝高
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