盖梁抱箍的设计及检算
抱箍设计 抱箍受力验算
1 工程概况
盖梁长11.6m,高1.5m，宽1.6m。由于现场地形、地质情况的，其盖梁施工采用抱箍法施工最为合理。
2 抱箍计算 盖梁抱箍图如下：
1032010120032017012017070140抱箍立面图70150160φ30孔15070
3203201230730抱箍平面图说明: 1.图中尺寸除注明外均以毫米计。 2.钢抱箍制作直径必须准确,使其周长略小于墩身周长。在内面垫约 5毫米橡胶,用螺栓将两片钢抱箍抱死于墩身上,每个螺 栓上扭紧力矩不小于79kg.m,在其上搭设横梁,铺设底模。 3073000
5.1 抱箍基本参数的确定：
2.1.1 计算模型的建立：
7.27.2φ27N1N2NfhT1T1Nf'f160fT2本图尺寸均以厘米计。T2
抱箍体所承受的压力N1、N2为纵梁及其以上所有荷载产生的和力，用抱箍体支承上部荷载，抱箍桶壁与墩柱之间产生的摩擦力f抵抗压力N1、N2，由f=μNf知，f由作用在抱箍桶上的垂直压力产生，采用抱箍桶之间的高强螺栓的拉力T1、T2对抱箍桶施工压力。
2.1.2 荷载计算：
由以上计算可知：
支座反力RA=3kN
RB=283×2=566kN
以最大值3KN为抱箍体需承受的竖向压力N进行计算。
2.1.3 力学计算：
2.1.3.1计算拉力T1，砼与钢之间设一层橡胶，摩擦系数按橡胶与钢之间的摩擦系数取μ=0.25，由f=μNf，垂直压力：
f32572kN0.25
Nf425723kN4
Nf
NfT1T2T1'T2'4T1
Tf2.1.3.2 M25高强螺栓的允许承载力：
[NL]=P·μ·n/K=250×0.3×1/1.7=44.1kN
2.1.3.3 抱箍螺栓数目的确定
m=Tf/[Nl]=3/44.1=14个
2.1.3.4 抱箍高度
抱箍高h=0.5m。12个高强螺栓。
2.2 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μ=0.25计算
抱箍产生的压力Pb= N/μ=3kN/0.25=2572kN由高强螺栓承担。
则：Nf=Pb=2572kN
抱箍的压力由12条10.9级M27的高强螺栓的拉力产生。
即每条螺栓拉力为：N1=Pb/12=2572/12=215kN<[P]=270kN
故高强螺栓满足强度要求。（注：安全系数取1.7，那么[P]=159KN,12个高强螺栓不能满足要求）。根据现场情况采用两个抱箍上下抱箍，其高度1.2m，高强螺栓24个满足要求。
2.3 求螺栓需要的力矩M
采用两个抱箍那么每个螺栓的拉力为
N′=Pb/24=2572/24=107KN
2.3.1 由螺帽压力产生的反力矩M1=u1N1×L1
u1=0.15钢与钢之间的摩擦系数
L1=0.019力臂
M1=0.15×107×0.019=0.305KN.m
2.3.2 M2为螺栓爬升角产生的反力矩,升角为10°
M2=μ1×N′cos10°×L2+N′sin10°×L2 [式中L2=0.014(L2为力臂)]
=0.15×107×cos10°×0.014+107×sin10°×0.014
=0.481 (KN·m)
M=M1+M2=0.305+0.481=0.786(KN·m)
=79(kg·m)
所以要求螺栓的扭紧力矩M≥79(kg·m)
2.4 抱箍体的应力计算：
采用一个抱箍时的检算
2.4.1抱箍壁为受拉产生拉应力
拉力P1=6N1=6×215=1290（KN）
抱箍壁采用面板δ10mm的钢板，抱箍高度为0.6m。
则抱箍壁的竖向截面积：S1=0.01×0.6=0.006 (m2)
σ=P1/S1=1290/0.006=215 (MPa)＞[σ]=140MPa
不满足设计要求。
所以采用两个抱箍
抱箍壁采用面板δ10mm的钢板，抱箍直径为1.2m。
则抱箍壁的纵向截面积：S1=0.01×1.2=0.012 (m2)
σ=P1/S1=1290/0.012=108(MPa)＜[σ]=140MPa
满足设计要求。
2.4.2 抱箍体剪应力
τ=（1/2RA）/（2S1）
=（1/2×3）/（2×0.006）
=26.8MPa<[τ]=85MPa
根据第四强度理论
σW=（σ2+3τ2）1/2=（2152+3×26.82）1/2=220MPa＞[σW]=145MPa
不满足强度要求。
所以采用两个抱箍
τ=（1/2RA）/（2S1）
=（1/2×3）/（2×0.012）
=13.4MPa<[τ]=85MPa
根据第四强度理论
σW=（σ2+3τ2）1/2=（1082+3×13.42）1/2=110MPa< [σW]=145Mpa
满足设计要求。
2.5 两个抱箍连接说明：
由于一个抱箍不能满足要求，因此采用两个抱箍连接起来使用，连接时先将第一个抱箍安装，在墩柱顶安装两个滑轮将第二个抱箍拉紧于第一个抱箍之下，让其密贴然后安装第二个抱箍。再检查两个抱箍是否密贴，如果还有缝隙用钢板加紧。
2.6 抱箍试验：
在抱箍使用前，先应做加载试验，试验布置图如图所示：
墩柱上抱箍千斤顶油表下抱箍油表油泵油泵系 梁
报箍试验示意图
2. 6.1 先将上、下两抱箍，按设计要求紧固螺栓，在千斤顶与上抱箍、下抱箍之间设置钢垫板，安装加载设备。
2.6.2 加载过程控制：先加载到RA/2即322KN，稳定一段时间后，进行观察；再加载到RA即3KN，稳定一段时间，再进行观察。
2.6.3 在抱箍加载过程中注意观察：（1）抱箍体与墩柱有无滑动现象。（2）抱箍体各焊接部分有无变形开裂现象。
2.6.4 卸载应均匀进行，卸载后，检查：（1）砼表面有无变化。（2）抱箍体各部分有无残余变形。
2.6.5 千斤顶选用根据加载力的需要选择（选用1500KN的千斤顶）。
2.6.6 最终根据试验情况确定抱箍满足使用要求。
