鐵路預(yù)應(yīng)力混凝土梁設(shè)計(jì) PPT課件

指導(dǎo)教師 夏禾張楠 北京交通大學(xué)土木建筑工程學(xué)院 鐵路預(yù)應(yīng)力混凝土梁設(shè)計(jì) 郭薇薇杜憲亭 主要內(nèi)容 一基本資料 二主要尺寸擬定 四主梁配預(yù)應(yīng)力鋼束并驗(yàn)算 五作圖 三主梁內(nèi)力計(jì)算 一基本資料 1基本情況 單線(xiàn)鐵路先張法預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁 線(xiàn)路情況 直線(xiàn) 直梁 圖1結(jié)構(gòu)形式 圖2工藝流程 一基本資料 1基本情況 圖3 中 活載 圖式 一基本資料 2材料 采用7 5mm鋼絞線(xiàn) C40混凝土 力學(xué)性能參數(shù)從 鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范TB1002 3 2005 二主要尺寸擬定 1梁高 梁高h(yuǎn) 跨度L 1 9 1 6 2肋厚 20cm 60cm 3下翼緣 考慮預(yù)應(yīng)力鋼束 普通鋼筋的布置合理和施工方便 二主要尺寸擬定 4道砟槽板 頂寬 3 9m 厚度 120mm 板與梁肋相交處的梗肋底坡1 3 板與梁肋相交處的板厚 h 10 圖4道砟槽板參考尺寸 二主要尺寸擬定 5變截面設(shè)計(jì) 主梁縱截面形式為等高度變厚度 變截面位置宜設(shè)置在0 1 4L 3 4L L范圍內(nèi) 三內(nèi)力計(jì)算部分 1恒載 梁體自重 二期恒載梁部分 其他附屬設(shè)備 道碴 線(xiàn)路 人行道 產(chǎn)生的等效均布荷載26 6kN m 每片梁 2活載 采用換算荷載 等效均布活載 參見(jiàn)結(jié)構(gòu)力學(xué)或者規(guī)范附錄 需要考慮活載沖擊作用 沖擊系數(shù)的計(jì)算與跨徑相關(guān) 3關(guān)鍵截面 彎矩 1 8 1 4 3 8 1 2截面 剪力 1 2 變截面處 端部截面 三內(nèi)力計(jì)算部分 4荷載組合內(nèi)力包絡(luò)圖 依據(jù)已求出的各計(jì)算截面的最大彎矩 剪力值 繪制彎矩包絡(luò)圖 剪力包絡(luò)圖 四主梁配預(yù)應(yīng)力鋼束并驗(yàn)算 1配置預(yù)應(yīng)力鋼束 采用 破壞階段法 假設(shè) 在預(yù)應(yīng)力筋接近或達(dá)到抗拉極限強(qiáng)度時(shí) 受壓區(qū)混凝土達(dá)到極限抗壓強(qiáng)度 破壞過(guò)程 混凝土受拉區(qū)出現(xiàn)裂縫并向上延伸 混凝土受壓區(qū)減少并完全進(jìn)入塑性狀態(tài) 受拉鋼筋應(yīng)力也不斷增加達(dá)到流限狀態(tài) 鋼筋被拉斷的同時(shí)混凝土被壓碎 圖5破壞假定 破壞形式分類(lèi) 塑性破壞 脆性破壞 四主梁配預(yù)應(yīng)力鋼束并驗(yàn)算 1配置預(yù)應(yīng)力鋼束 借助靜力平衡條件有 其中 M 計(jì)算荷載 組合 彎矩K 安全系數(shù)強(qiáng)度 主力組合時(shí)取2 0fp 受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力筋抗拉極限強(qiáng)度h0 截面有效高度 取0 9h 上翼緣板計(jì)算厚度 四主梁配預(yù)應(yīng)力鋼束并驗(yàn)算 1配置預(yù)應(yīng)力鋼束 四主梁配預(yù)應(yīng)力鋼束并驗(yàn)算 2確定預(yù)應(yīng)力鋼束的絕緣點(diǎn) 圖6預(yù)應(yīng)力鋼束的傳遞長(zhǎng)度范圍內(nèi)預(yù)應(yīng)力值變化規(guī)律 由跨中鋼束極限承載力及彎矩包絡(luò)圖 繪制力筋承載力強(qiáng)度包線(xiàn) 在圖中找到彎矩包絡(luò)圖與強(qiáng)度包線(xiàn)的交點(diǎn) 為理論絕緣點(diǎn) 為保證足夠的承載力 實(shí)際絕緣點(diǎn)要從理論絕緣點(diǎn)向外沿不小于錨固長(zhǎng)度的距離 四主梁配預(yù)應(yīng)力鋼束并驗(yàn)算 3強(qiáng)度檢算 正截面檢算 圖7正截面受彎構(gòu)件正截面強(qiáng)度計(jì)算圖 四主梁配預(yù)應(yīng)力鋼束并驗(yàn)算 3強(qiáng)度檢算 斜截面檢算 斜截面強(qiáng)度檢算包括了斜截面抗彎 斜截面抗剪兩個(gè)方面 具體實(shí)施可以參考 鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 的附錄C 預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件斜截面強(qiáng)度檢算 四主梁配預(yù)應(yīng)力鋼束并驗(yàn)算 4確定預(yù)應(yīng)力束的控制應(yīng)力 依據(jù) 鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范TB1002 3 2005 6 4 1規(guī)定 鋼絲 鋼絞線(xiàn)的錨下控制應(yīng)力值 四主梁配預(yù)應(yīng)力鋼束并驗(yàn)算 5計(jì)算預(yù)應(yīng)力損失 四主梁配預(yù)應(yīng)力鋼束并驗(yàn)算 5計(jì)算預(yù)應(yīng)力損失 對(duì)先張法構(gòu)件 當(dāng)采用蒸汽或者其他方法加熱養(yǎng)護(hù)時(shí) 由于鋼筋和張拉臺(tái)座之間的溫差引起的應(yīng)力損失 四主梁配預(yù)應(yīng)力鋼束并驗(yàn)算 5計(jì)算預(yù)應(yīng)力損失 對(duì)先張法構(gòu)件 放松鋼筋時(shí)由于混凝土彈性壓縮引起的預(yù)應(yīng)力損失 四主梁配預(yù)應(yīng)力鋼束并驗(yàn)算 5計(jì)算預(yù)應(yīng)力損失 四主梁配預(yù)應(yīng)力鋼束并驗(yàn)算 5計(jì)算預(yù)應(yīng)力損失 四主梁配預(yù)應(yīng)力鋼束并驗(yàn)算 6運(yùn)營(yíng)階段檢算 抗裂性檢算 正截面 四主梁配預(yù)應(yīng)力鋼束并驗(yàn)算 6運(yùn)營(yíng)階段檢算 抗裂性檢算 斜截面 四主梁配預(yù)應(yīng)力鋼束并驗(yàn)算 6運(yùn)營(yíng)階段檢算 正截面混凝土壓應(yīng)力 四主梁配預(yù)應(yīng)力鋼束并驗(yàn)算 6運(yùn)營(yíng)階段檢算 正截面混凝土受拉區(qū)應(yīng)力 四主梁配預(yù)應(yīng)力鋼束并驗(yàn)算 6運(yùn)營(yíng)階段檢算 預(yù)應(yīng)力鋼束最大應(yīng)力 四主梁配預(yù)應(yīng)力鋼束并驗(yàn)算 6運(yùn)營(yíng)階段檢算 預(yù)應(yīng)力鋼束最大應(yīng)力 四主梁配預(yù)應(yīng)力鋼束并驗(yàn)算 6運(yùn)營(yíng)階段檢算 箍筋計(jì)算 當(dāng)需要通過(guò)計(jì)算確定箍筋時(shí) 箍筋間距應(yīng)按下式計(jì)算 四主梁配預(yù)應(yīng)力鋼束并驗(yàn)算 6運(yùn)營(yíng)階段檢算 撓度計(jì)算 四主梁配預(yù)應(yīng)力鋼束并驗(yàn)算