結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程設(shè)計(jì)-40m預(yù)應(yīng)力-混凝土T形梁

1、鋼筋混凝土T形梁設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書課程名稱：題目：專業(yè)：學(xué)生姓名:學(xué)號(hào)：指導(dǎo)教師：開始時(shí)間：年月日完成時(shí)間：年月日課程設(shè)計(jì)成績(jī):學(xué)習(xí)態(tài)度及平時(shí)成績(jī)(30)技術(shù)水平與實(shí)際能力(20)創(chuàng)新說(shuō)明書撰寫質(zhì)量(45)總分(100)等級(jí)年月日指導(dǎo)教師簽名:目錄_設(shè)II題LI-3一設(shè)計(jì)資料-3二設(shè)II內(nèi)容-_一一一4四資料參考-4五主梁尺寸一-_-六主梁全截面兒何特征值-一-一8七鋼筋面積的估算及鋼束布置一一-一一_一14八主梁截面兒何特性計(jì)算-22九持久狀況截面承載水平極限狀態(tài)計(jì)算-一一-28十鋼束預(yù)應(yīng)力損失估算-31'2力9僉川-一-36十一抗裂性驗(yàn)卓-_-_-41十三主梁變形計(jì)算-43一設(shè)計(jì)題

2、目：40m預(yù)應(yīng)力混凝土裝配式T形梁設(shè)計(jì).二根本資料：、簡(jiǎn)支梁跨徑標(biāo)準(zhǔn)跨徑Lb=40m,計(jì)算跨徑L=38.88m.2、設(shè)計(jì)荷教：公路一級(jí),人群荷載為3.OKX/m結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)r尸1.03、環(huán)境：橋址位于野外一般地區(qū),一類環(huán)境,年平均相對(duì)濕度75%.4、材料:預(yù)應(yīng)力鋼筋采用ASTMA41697a標(biāo)準(zhǔn)的低松弛鋼絞線1義7標(biāo)準(zhǔn)型,抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值仁二1860MPa,抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fpF1260MPa,公稱直徑15.24mm,公稱面積140mm?.彈性模量Ep=l.95X10'MPa,錨具采用夾片式群錨.非預(yù)應(yīng)力鋼筋：受力鋼筋采用HRB335級(jí)鋼筋.抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值f"=335MPa,抗

3、拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f：d=280MPa.鋼筋彈性模量為E尸2.0X10'MPa°構(gòu)造鋼筋采用R235級(jí)鋼筋,抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值.=235MPa,抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值瓢二195MPa.鋼筋彈性模量為E,=2.1X105MPao混凝土:主梁采用C60,E=3.6X10'NIPa,抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值f小38.5MPa,抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fea=26.5MPa,抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值ftk=2.85MPa,抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值ftd=l.96*(5)、設(shè)計(jì)要求：根據(jù)?公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(JTGD62-2004)?要求,按A類預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件設(shè)計(jì)此梁.(6)、施工方法：采用后張法施工,預(yù)制主梁

4、時(shí),預(yù)留孔道采用預(yù)埋金屬波紋管成型.鋼絞線采用千斤頂兩端同時(shí)張拉；主梁安裝就位后現(xiàn)澆400mm寬的濕接縫,最后施工80mm厚的瀝青橋面鋪裝層.(三)設(shè)計(jì)內(nèi)容：1、根據(jù)資料給定的構(gòu)件截面尺寸,型式,估計(jì)預(yù)應(yīng)力鋼筋的數(shù)量,并進(jìn)行合理布局.2、計(jì)算主梁的截面幾何特性,確定預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉限制應(yīng)力,估算預(yù)應(yīng)力損失及計(jì)算各階段相應(yīng)有效應(yīng)力.3、進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算.4、進(jìn)行施工和使用階段應(yīng)力驗(yàn)算.5、抗裂性驗(yàn)算.6、主梁的反拱度和撓度計(jì)算.7、繪制施工圖,整理說(shuō)明書.(四)主要資料參考：?公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理?葉見曙主編人民交通出版社(五)主梁尺寸主梁各局部尺寸如下圖半縱剖面跨徑

5、中線H變化點(diǎn)截面支點(diǎn)截面圖一主梁各局部尺寸圖(尺寸單位:mm)主梁內(nèi)力組合序號(hào)荷載類型跨中截面四分點(diǎn)截面支點(diǎn)截面(KN.m)Qmax(KN)“max(KN.m)Qmax(KN)Qmax(KN)1第一期恒載313802387222.12444.232第二期恒載1080081075.38150.753人群140.940.01103.7210.2216.344公路一級(jí)不計(jì)沖擊系數(shù)2366.72150.862213.6210.68270.5沖擊系數(shù)(1+u)=1.104(六)主梁全截面幾何特征值1)受壓翼緣有效寬度/力的計(jì)算按?公路橋規(guī)?規(guī)定,T形截面梁受壓翼緣有效寬度以,取以下三者中的最小值：(1)

6、簡(jiǎn)支梁計(jì)算跨徑的L/3,即L/3=38880/3=12960mm;(2)相鄰兩梁的平均間距,對(duì)于中梁為1980mm;(3)3+2/2+12/力,式中匕為梁腹板寬度,4為承托長(zhǎng)度,這里承托長(zhǎng)度瓦等于0,%為受壓區(qū)翼緣懸出板的厚度,/可取跨中截面翼板厚度的平均值,即力廣(71.+200)x80+710x12.x.舔0=127mm,所以有(b+6bh+126)=160+12x127=168新所以,受壓板翼緣的有效寬度比二1684mm.2)全截面幾何特性的計(jì)算在工程設(shè)計(jì)中,主梁幾何特性多采用分塊數(shù)值求和法進(jìn)行,其計(jì)算式為全截面面積：A=ZA全截面重心至梁頂?shù)木嚯x：為式中4分塊面積；歲一一分塊面積的重心

7、至梁頂邊的距離.且ZS=XAy；那么,=/1=XA+E/,式中分塊面積4對(duì)其自身重心軸的慣性矩；AA對(duì)X-X重心軸的慣性矩.主梁跨中II截面的全截面幾何特性如下表所示.根據(jù)圖一可知變化點(diǎn)處的截面兒何尺寸與跨中截面相同,故幾何特性也相同.為A=Z4=664800mmV5z=873mm,/=£h+£L=445.487X109mmiZS=Z4y=580078X103mm跨中截面分塊示意圖帶濕接縫分塊號(hào)分塊面積Aimm?,Y.(mm)Si=Aiyi(mm3)yu-Yi(mm)Ix=Ai(yu-yD2mm1/(mm4)145600405824X1o3833101.030X1090.0

8、78X1098520012010224X10375348.309X1090.068X1093232001010326432X1031376.066X109109.89xio!>1oooo19871987OX103111412.410X1090.0O56X101008002160217728X1031287166.962X1090.659XIO9合計(jì)4A=664800yu=873yb=l427S=580078X103334.777XI09110.71X10I=445.487X109分塊號(hào)分塊面積A、(mm2)Y(mm)si=Aiyj(mm3)yu-Yi(mm)Ix=Ai(yu-yi)：mm

9、11(mm4)113600404544X10387586.975X1090.061X108520012010224X10379553,849X1090.068X1093232001010326432X1O3952.917X109109.899X10910000198719870X103107211.492X1090.006X1o91008002160217728X1031245156.243X1090.659X109合itA=632800yu=915yb=1385S=578798X103=311.476X1O'J=110.693X109I=422.169X109支點(diǎn)截面全截面幾何特性(

10、不帶濕接縫)截面分塊示意圖分塊號(hào)分塊面積A,(mm2JYj(mm)Si=Ajyj(mm3)yu-Yi(mm)Ix=Ai(yu-yi)2mm1/(mm4)97600403904X1o393585.324X1090.052X109628301147163X1()386146.577X1090.037X109828001150952200XI0317525.358X109365.01XO9合計(jì)4A=988430yu=975yb=1325S=963267XIO3=157.259X109=365.099X109I=522.358X10''A支點(diǎn)截面帶濕接縫分塊號(hào)分塊面積Aimm"

11、;Y,(mm)Si=Aiy1(mm3)yu-Yi(mm)lx=Ai(yuyi):mm,!/(mm；)129600405184X103905106.146X1090.069X109628301147163X10383143.388X1090.037X109828001150952200X10320534.797X109365.010X109合計(jì)A=1020430yu=945yb=1355S=964547X1o3=184.331X109=365.116X1091=549.447X1094變化點(diǎn)截面全截面幾何特性不帶濕接縫截面分塊示意圖變化點(diǎn)截面不帶濕接縫分塊號(hào)分塊面積Aj(mm2)Yi(mm)S=

12、Aiyi(mm3)yu-Yi(mm)Ix=Ai(yu-yTmn?/(mm4)113600404544X103967106.226X100.0606X1098520012010224X10388767.033X1090.0682X109262400820215168X1031879.176X10958.8126X10910000161016100X1036033.636X1O90.0056X1092376001970468072X1o3963220.343X10<J8.6249X109合計(jì)A=708800yu=1007yb=1293=714108X103=406.414X109=67.57

13、2X109I=473.986X109A分塊號(hào)分塊面積Amm2>Y(mm)Sj=Aiyi(mm3)yu-yx(mm)Ix=Ai(yu-yi)：mm4I(mm4)129600405184X103961l19.688X1090.069X109732001208784X10388156.815X1090.059X1O9©262400820215168X1031818.596X10958.813X10910000160716070X1036063.672X1()90.006X1092376001970468072X103969223.097X1098.625X10!,合計(jì)A=712800

14、yu=io01yb=i299S=713278X103=411,868X109=67.572X109I=479.440X1094七鋼筋面積的估算及鋼束布置1預(yù)應(yīng)力鋼筋面積估算按構(gòu)件正截面抗裂性要求估算預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量.對(duì)于A類局部預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件,根據(jù)跨中截面抗裂要求由13-123可得跨中截面所需的有效預(yù)加力為N2-也°,色式中的肱為正常使用極限狀態(tài)按作用或荷載短期效應(yīng)組合計(jì)算的彎矩/I功1AW值有：M、=MG1+Mg,+用3=3138+1080+2366.72x0.7+140.94=6015.644KNm設(shè)預(yù)應(yīng)力鋼筋截面重心距截面下緣為的=100?,那么預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力作用點(diǎn)至截面重心

15、軸的距離為勿=力-%=1427-100=1327“；鋼筋估算時(shí),截面性質(zhì)近似取用全截面的性質(zhì)來(lái)計(jì)算,山表一可得跨中截面全截面面積3A=664800/,全截面對(duì)抗裂驗(yàn)算邊緣的彈性反抗矩為W=么,=-=312.184x1062.所以有效預(yù)加力為1427.0?6015.644x10V6-0.7x2.85小“.廠=J312.聞淖,一：=3.001706xlO67V預(yù)加力鋼筋的張拉1ep11327A+W664800+312.184xlO6限制應(yīng)力%“=0.75/必=0.75x1860=1395MR/,預(yù)應(yīng)力損失按張拉限制應(yīng)力的20%估算,那么可得需要預(yù)應(yīng)力鋼筋的面積為N“1一02%3.001706X10

16、60.8x1395采用3束715.24鋼絞線,預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面積為4=2940/.采用夾片式錨群,070金屬波紋管成孔.2預(yù)應(yīng)力鋼筋布置1跨中截面預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置后張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力管道布置應(yīng)符合?公路橋規(guī)?中的有關(guān)構(gòu)造要求.參考已有的設(shè)計(jì)圖紙并按?公路橋規(guī)?中的構(gòu)造要求,對(duì)夸張那個(gè)截面預(yù)應(yīng)力鋼筋進(jìn)行初步布置如圖2錨固面鋼筋束布置為施工方便,全部3束預(yù)應(yīng)力鋼筋均錨于梁端圖.這樣布置符合均勻分散的原那么,不僅能滿足張拉的要求,而且N1,N2在梁端均彎起較高可以提供較大的預(yù)剪力3其他截面鋼束位置及傾角計(jì)算1、鋼束彎起形狀、彎起腳e及彎曲半徑.采用直線段中接圓弧曲線的方式彎曲;為使預(yù)應(yīng)力鋼

17、筋的預(yù)加力垂作用于錨墊板,N,、工和工彎起腳均取%=8°；各鋼束的彎曲半徑為Rni=60000mm;2=40000mm,束的0000mm2、鋼束各限制點(diǎn)位置確實(shí)定：以N3號(hào)鋼束為例,其彎起布置如下圖.3S880/2跨中截面中央線由乙/=ccota導(dǎo)線點(diǎn)距錨固點(diǎn)的水平距離Lj=c,cot8o=4269mm由Lb2=/?*tan-彎起點(diǎn)至導(dǎo)線點(diǎn)的水平距離Lb2=/?>tan-=l399mm22所以彎起點(diǎn)至錨固點(diǎn)的水平距離為：Lw=Ld+Lb2=4269+1399=5668mm那么彎起點(diǎn)至跨中截面的水平距離為Xk=(38880/2+298)-5668=14070mm根據(jù)圓弧切線的性質(zhì)

18、,彎起點(diǎn)沿切線方向至導(dǎo)線點(diǎn)的距離與彎起點(diǎn)至導(dǎo)線點(diǎn)水平距離相等,所彎止點(diǎn)至導(dǎo)線點(diǎn)的水平距離為=L,2cos8o=1385mm故彎止點(diǎn)至跨中截面的水平距離為林+LlA+Lbl=14070+1385+1399=16854mm.同理,可以計(jì)算N八N2的限制點(diǎn)位置,將各鋼束的限制參數(shù)匯于下表：鋼束號(hào)升高值c(mm)彎起角0o(°)彎起半徑R(mm)支點(diǎn)至錨固點(diǎn)的水平距離d(mm)彎起點(diǎn)距跨中截面水平距離xk(mm)彎止點(diǎn)距跨中截面水平距離(mm)Ni2200860000873898740n21300840000214831913886n320082000029814070168543、各截面鋼

19、束位置及其傾角計(jì)算仍以N：,號(hào)鋼束為例,計(jì)算鋼束上任一點(diǎn)i離梁底距離的=a+.及該點(diǎn)處鋼束的傾角6,式中.為鋼束彎起前其重心至梁底的距離,.=100；.為i點(diǎn)所在計(jì)算截面處鋼束位置的升高值.計(jì)算時(shí).,首先應(yīng)判斷出i點(diǎn)所在處的區(qū)段,然后計(jì)算a及6,即當(dāng)(M-乂)?.時(shí),i點(diǎn)位于直線段還未彎起,a=0,故a,=a=00?;6=0當(dāng)045-乂)(八+八)時(shí),i點(diǎn)位于圓弧彎曲段,0及6按下式計(jì)算,即a=RJ/?2-(xi-xr)2,6=sin-1(士尺T)當(dāng)(XLM)>("L2)時(shí),i點(diǎn)位于靠近錨固端的直線段此時(shí)6=.,=8.,口按下式計(jì)算,即Ci=jcz-Xk一乙辦2tan9o各截面

20、鋼束位置及其傾角見下表:計(jì)算截鋼XLbi+Lb(Xj-xk)(mm)0Ciai=a+c面束編號(hào)(mm)2(mm)(°)(mm)(mm)跨中截N,3898351為負(fù)值,鋼束尚未彎00100面Xi=n283195567起0n3140702784L/4截Ni3898351xk>Lbi+Lb?8722822面XI二972n2831955670<Xjxk<Lb,+Lb22.007251250mmN3140702784負(fù)值未彎起00100變化點(diǎn)Ni3898351Xi-Xk>Lbi+Lb28722822截面Xj=9n283195567o<x廠Xk<Lb1+Lb2

21、2.00725125720inmn3140702784負(fù)值未彎起00100支點(diǎn)截Ni3898351Xjxk>Lbi+Lb2820882188面Xn283195567XXk>Lbl+Lb2811701270i=19440mmN：,140702784xrXk>Lbi+Lb?85586584、鋼束平彎段的位置及平彎角N3鋼束平彎示意圖5589N2鋼束平彎示意圖6389跨中截面中央線XI.N2、N3三束預(yù)應(yīng)力鋼絞線在跨中截面布置在同一條水平面上,而在錨固端三束鋼絞線那么都在肋板中央線上,為實(shí)現(xiàn)鋼束的這種布筋方式,N2、N3在主梁肋板中必須從兩側(cè)平彎到肋板中央線上,為了便于施工中布置預(yù)

22、應(yīng)力管道,N2、N3在梁中的平彎采用相同的形式,其平彎位QAQ1Qf)置如下圖.平彎段有兩段曲線弧,每段曲線弧的彎曲角為6=上二乂曾=4.945.10000九3)非預(yù)應(yīng)力鋼筋截面積估算及布置按構(gòu)件承載水平極限狀態(tài)要求估算非預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量:在確定預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量后,非預(yù)應(yīng)力鋼筋根據(jù)正截面承載水平極限狀態(tài)的要求來(lái)確定.設(shè)預(yù)應(yīng)力鋼筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力點(diǎn)到截面底邊的距離為.=80m加,那么有ho=h-a=2300-80=2220mmo先假定為第一類t形梁截面,由公式X二無(wú)一,仇、其中fed=26.5MPabf=1684計(jì)算受壓區(qū)高度X,求得x=91.5mm小二127mm.Md=I.2恒+1.4汽+0.

23、8=8877.456；那么根據(jù)正截面承載力計(jì)算需要的非預(yù)應(yīng)力鋼筋截面積為a于7八26.5x1684x91.5-1260x2940-2Ae=-=1353?？幾280采用5根直徑為20的HRB335鋼筋,提供應(yīng)的鋼筋截面面積為=1570/.在梁底布置成一排其間距為65mm,鋼筋重心到底邊的距離為a=45mm.八主梁截面幾何特性計(jì)算后張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁主梁截面幾何應(yīng)根據(jù)不同的受力階段分別計(jì)算.1主梁預(yù)制并張拉預(yù)應(yīng)力根據(jù)主梁混凝土到達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%后,進(jìn)行預(yù)應(yīng)力的張拉,此時(shí)管道尚未壓漿,所以其截面特性為計(jì)入非預(yù)應(yīng)力鋼筋影響將非預(yù)應(yīng)力鋼筋換算為混凝土的凈截面,該截面的截面特性計(jì)算中應(yīng)扣除預(yù)應(yīng)力管道的影

24、響,T梁翼板寬度為1580mm2橋面、欄桿及人行道施工和運(yùn)營(yíng)階段此時(shí)主梁即為全截面參與工作,此時(shí)截面特性計(jì)算采用計(jì)入非預(yù)應(yīng)力鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼筋影響的換算截面,T梁翼板寬度為1580mm.第一階段跨中截面幾何特性計(jì)算表分塊名稱分塊面積Ai(mm2)Y)(mm)Si=Aiyi(mm3)(mm4)yu-yi(mm)Ix=Ai(yuyi)"mmI二I+Ix(mm4)混凝土全截面632.8X103915579.012X106422.169X109-s.10.045X10°非預(yù)應(yīng)力鋼筋換算面積(aes-1)A3=7.153X1O3225516.130X1060-1348.413.005X

25、IO9預(yù)留管道面積-3X乃X7074=-l1.545X1032200-25.399XIo60-1293.4-19.313X109凈截面面積An=628.408X103yun=906.6=569.743X106422.169X109-6.263X109415.906X109笫一階段變化點(diǎn)截面(L/4截面)幾何特性計(jì)算表分塊名稱分塊面積A,(mm2)Yj(mm)Sj=Ajyj(mmD(mm4)yu-yi(mm)IX=A,(yu-yx)2mm1=Ii+I、(mm4)混凝土全截面680.80OX1031046712.117X10弓448.5018X1O9-2.70.005X1o9非預(yù)應(yīng)力鋼筋換算面積(

26、a的一1)As=7.153X103225516.130X1060-1211.710.502XIO9預(yù)留管道面積3X廣X7074二-11.545X1o31951-22.524X1060-907.7-9.512X1O9凈截面面積An676.408xio3yun=1043.3=705.723xio6448.5018X1090.995X109449.497xio9笫一階段支點(diǎn)截面幾何特性計(jì)算表分塊名稱分塊面積Ai(mm2)Yj(mm)Si=Aiy(mm3)(mm4)yu-%(mm)Ix=A(yu-y)24mmI=Ii+Ix(mm1)混凝土全截面988.430X103975963.719X106522.

27、358xio99.90.097Xioy非預(yù)應(yīng)力鋼筋換算面積(aes_1)As=7.153XIo3225516.130xio60-1270.111,539X1O9預(yù)留管道面積-3xnX7074=11.545X103928-10.714XIO6056.9-0.037XIO,凈截面面積An=984.038X103yun=984.9=969.135XIO6522.358X10°11.599X10y533.957X10"笫二階段跨中截面幾何特性計(jì)算表分塊名稱分塊面積A)(mm2)Yj(mm)Sj=A(yi(mm3)(mm*)yu-y(mm)Ix=A(yuyj2mI=Ii+Ix(mm4

28、)混凝土全632.8915579.012X422.16940.21.023截面X10310X109X109非預(yù)應(yīng)力鋼筋換算面積(aEsT)As=7.153X103225516,130X1060一1299.812.085X1O9預(yù)應(yīng)力鋼筋換算面積(a仃一l)Ap=12.986X103220028.569X1060-1244.820.122X109凈截面面積An652.939X103yu=955.2=623.711X106422.169XI0933.230X109455.399X109笫二階段變化點(diǎn)截面(L/4截面)幾何特性計(jì)算表分塊名稱分塊面積Ai(mm')Yi(mm)S.=Aiyi(m

29、m3)(mm1)yu一%(mm)Ix=Aj(yu-y：)?mm1=Ii+Ix(mm4)混凝土全截面680.800X1031046712.117X1o6448.502X1o929.10.577X10非預(yù)應(yīng)力鋼筋換算面積(aes-1)As=7.153X103225516.130X1060-1179.99.958X1O'J預(yù)應(yīng)力鋼筋換算面積(aep1)AP=12.986X103195125.336X1060-875.99.963X109凈截面面積An=700.939X108yun=1075.1=753.583X1o6448.502X10920.498X109469X109笫二階段支點(diǎn)截面幾何

30、特性計(jì)算表分塊名稱分塊面積Aj(mm2)Yj(mm)Si=Aiyi(mm3)(mm4)yu-yx(mm)/,=Ai(yu-yI)2mmI=I廿Ix(mm')混凝土全截面988.430X103975963.719X1O6522.358X1098.50.071X101J非預(yù)應(yīng)力鋼筋換算面積(aes-1)As=7.153X103225516.130X1060-1271.511.564XIO9預(yù)應(yīng)力鋼筋換算面積(aep-1)AP=12.986X10392812.051X1o6055.50.040X109凈截面面積A,=1008.569X103yun=983.5=991.900X106522.3

31、58X1O911.675X10534.033X1O9笫三階段跨中截面幾何特性計(jì)算表分塊名稱分塊面積Aj(mm2)Yi(mm)Si=A1y1(mm3)(mm4)yu-Yi(mnjIx=Aj(y-y»)21mmI=I+I(mm4)混凝土全截面664.8X103873580.370X1o6445.487xio939.61.043XIO9非預(yù)應(yīng)力鋼筋換算面積(0ES-1)As=7.153X103225516.130xio60-1342.412.890XIO9預(yù)應(yīng)力鋼筋換算面積(ae-1)Ap二12.986X103220028.569X1060-1287.421.523XIO9凈截面面積An二

32、684.939X103yUn=912.6=625.069X106445.487X10935.456XIO9480.943X109第三階段變化點(diǎn)截面(L/4截面)幾何特性計(jì)算表分塊名稱分塊面積Ai(mm2)Yi(mm)Si=Ajy1(mm3)(mm4)yu-y(mm)1=Ai(yuYi)1=Ii+lx(rnm")混凝土全截面712.800X1031001713.513XIO6479.440X1O929.10.604xio9非預(yù)應(yīng)力鋼筋換算面積:ais-1)As=7.153XIO3225516,130X1060-1224.910.732xio!>預(yù)應(yīng)力鋼筋換(°E?1)A

33、P=1195125.336X1060-920.911.013XIO9算面積2.986X103凈截面面積An=732.939X103yUn=1030.1=754.979X106479.440X10922.349X1O9501.789X109第三階段支點(diǎn)截面幾何特性計(jì)算表分塊名分塊面積Y,(mm)Si=Aty(mmyu-y：/i=Aj(yI=Ii+Ix(m稱A(mm)(mm3)4)(mu-yi)'mmm)m)混凝土1020.430945964.306X1549.448.80.079x全截面X103O67XICT109非預(yù)應(yīng)(a225516.130-112.111X力鋼筋zs-l)As-7.

34、X106301.109換算面153X12積o3預(yù)應(yīng)力(aEp-1)92812.051X25.80.009鋼筋換4二12.981O6X109算面積6XI03凈截面An=104yun953.8992.4875412,199561.646X109面積0.569X1X1069.4X10"O347X101各限制截面不同階段的截面幾何特性匯總表受力階段計(jì)算截面A(mm2)yu(mm)Vb(mm)ep(mm)I(mmDW(mm3)WU=I/yuWb=I/ybWp=I/ep階段1：孔跨中6906.6131293.415.94.5882.983.216X道壓漿前28.408X10393.4406X10

35、9X1085X10s10L/4變化點(diǎn)676.408X1031043.31256.7907.7449.497XI094.308X10s3.577X1034.952XI0s支點(diǎn)984.038X103984.91315.756.9533.957X1095.421X10s4.06OX10s-93.841X10s階段2：管道結(jié)硬后至濕接縫結(jié)硬前跨中625.939X103955.21344.81244.8455.399X1094.768X10s3.386XI0s3.658X10NL/4變化點(diǎn)700.939X1011075.11224.9875.9469XI094.362X10s3.829XI0s5.354

36、X10s支點(diǎn)1008.569X103983.51316.5-55.5534.033X1095.430X10s4.056X103-96.222X10s階段3：濕接縫結(jié)硬后跨中684.939X103912.61387.41287.4480.943X1095.270X10s3.467X1033.736X108L/4變化點(diǎn)732.939X1031030.11269.9920.9501.789X1094.871XI0'3.951X10s5.449X10s支點(diǎn)1040.569X103953.81346.2-25.8561.646X1095.889XI0s4.172X10s-217.692X108九

37、持久狀況截面承載水平極限狀態(tài)計(jì)算1正截面承載力計(jì)算一般取彎矩最大的跨中截面進(jìn)行正截面承載力計(jì)算3求受壓區(qū)高度x先按第一類T形截面梁,略去構(gòu)造鋼筋影響,可得混凝土受壓區(qū)高度x,=92.9mm<hf=127mm由八/曲+"A_1260x2940+280x1570'1-26.5x1684受壓區(qū)全部位于翼緣板內(nèi),說(shuō)明確實(shí)是第一類T形截面梁4正截面承載力計(jì)算跨中截面的預(yù)應(yīng)力鋼筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋的見圖,預(yù)應(yīng)力鋼筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力作用點(diǎn)到截面底邊距離.為fMpcip+fidAstb_1260x2940x100+280x1570x45_%2“fpdAp+fidAs1260x2940+

38、280x1570,所以/?=h-a=2300-94.2=2205.8mm從表中可知,梁跨中截面彎矩組合設(shè)計(jì)值M/=8877.4568AM7.截面抗彎矩承載力有=./產(chǎn)-%=26.5xl684x92.9x2205.8-92.%=8952.137x106mm>yoM“=8878.456版N-所以跨中截面正截面承載力滿足要求.4斜截面承載力計(jì)算4斜截面抗剪承載力計(jì)算采用變化點(diǎn)截面處的斜截面進(jìn)行斜截面抗剪承載力計(jì)算.首先,根據(jù)公式進(jìn)行截面抗剪強(qiáng)度上、下限復(fù)核,即0.5x10一2加尿</M<0,51x1-3廬7Mo式中的V.為驗(yàn)算截面處剪力組合設(shè)計(jì)值,這里Vd=694.kN;feu,k

39、為混凝土強(qiáng)度等級(jí),這里人,=60MPa；b=160；h.為相應(yīng)于剪力組合設(shè)計(jì)值處的截面有效高度,即自縱向受拉鋼筋合力點(diǎn)包括預(yù)應(yīng)力鋼筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋至混凝土受壓邊緣的距離,這里縱向受拉鋼筋合力點(diǎn)至截面下緣的距離為fpdApdp+fuiAsCh1260x2940x349+280x1570x45oa=-:=3168TlmjpdAp+/.vrfA1260x2940+280x1570所以,o=/74=2300-926=1983.2,22為預(yù)應(yīng)力提升系數(shù),.2=1.25.帶入上式得0.5X1.-12/初2.0.5XIO-xl.25xl.96x160x1983.2=388JkN<yoVd0.51x10

40、-3廬加?O=0.51x1O'3茄x160x1983.2=1253.5AN>694.UN計(jì)算說(shuō)明,截面尺寸滿足要求,但需配置抗剪鋼筋.斜截面抗剪承載力按式138即roVdG&+vpd=1.1.其中皿為異號(hào)彎矩影響系數(shù),ai=1.0；娥為預(yù)應(yīng)力提升系數(shù),a2=1.25泡3為受壓翼緣的影響系數(shù)a3=l.1.箍筋選用雙肢直徑為10mm的R235鋼筋,fSv=!95MPa,間距Sv=200mm,那么ASv=2X78.54=157.08mm2.故psv=AsV/Svb=l57.08/200X160=0.00491<>sin0p采用全部3束預(yù)應(yīng)力鋼筋的平均值,即sin.產(chǎn)

41、0.058o所以,VcS=903.1KN,Vpd=0.75X103X1260X2940X0.058=161.1KNoVcs+Vpd=1064.2KN>rVd=694.1KN.所以變化點(diǎn)截面處斜截面抗剪滿足要求.非預(yù)應(yīng)力構(gòu)造鋼筋作為承載力儲(chǔ)藏,未予考慮.2斜截面抗彎承載力由于鋼筋均錨固與梁端,鋼束數(shù)量沿跨長(zhǎng)方向沒(méi)有變化,且彎起角度緩和,其斜截面抗彎強(qiáng)度一般不限制設(shè)計(jì),故不另行驗(yàn)算.八鋼束預(yù)應(yīng)力損失估算九預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉錨下限制應(yīng)力.加按?公路橋規(guī)?規(guī)定采用=0.75加=0.75x1860=1395MP.+鋼束應(yīng)力損失1預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道間摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失6由m=其中x=1/2+dd為錨固點(diǎn)

42、到支點(diǎn)中線的水平距離；次分別為預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道壁的摩擦系數(shù)及管道每米局部偏差對(duì)摩擦的影響系數(shù),采用預(yù)埋金屬波紋管成型時(shí),由附表2-5查的/=0.25=0.0015o跨中截面摩擦應(yīng)力損失6計(jì)算鋼束編號(hào)0Xkx0=1-(T外(MPa)%(MPa)(0)弧度Ni80.13960.034919.5270.02930.0622139586.769N212.7210.22200.055519.6540.02950.08151395113.693N312.7210.22200.055519.7380.02960.08161395113.832平均值104.76L/4截面變化點(diǎn)截面摩擦應(yīng)力損失6計(jì)算鋼束編號(hào)0

43、4Xkx0=1-廠必曬仁(MPa)%(MPa)(0)弧度Ni0009.8070.01470.0146139520.367n210.7210.18710.04689.9340.01490.0598139583,421n311.9600.20870.052210.0180.01500.0650139590.675平均值64.821支點(diǎn)截面摩擦應(yīng)力損失6計(jì)算鋼束編-tFu號(hào)0戰(zhàn)x(m)kx/=_廣(6+打)區(qū),(MPa)%(MPa)(0)弧度N,0000.0870.00010.000113950.14N,0000.2140.00030.000313950.42n30000.2980.00040.00

44、0413950.56平均值0.37各設(shè)計(jì)限制截面m平均值截面跨中L/4變化點(diǎn)支占o(jì)n平均值(MPa)104.7664.820.372錨具變形、鋼絲回縮引起的應(yīng)力損失62計(jì)算錨具變形、鋼筋回縮引起的應(yīng)力損失,后張法曲線布筋的構(gòu)件應(yīng)考慮錨固后摩阻的影響.首先計(jì)算反摩阻影響長(zhǎng)度",即If=式中的Z&為張拉端錨具變形值,由附表2-6查得夾片式錨具頂壓張拉時(shí)/為4mmgm為單位長(zhǎng)度由管道摩阻引起的預(yù)應(yīng)力損失,a=bo-a/;m為張拉端錨下張拉限制應(yīng)力,.為扣除沿途管道摩擦損失后錨固端預(yù)拉應(yīng)力,a=boon；l為張拉端至錨固端的距離.求得.后,假設(shè)-"那么截面不受反阻摩擦影響,

45、假設(shè)-乙那么距張拉端為X處的截面由錨具變形和鋼筋回縮引起的考慮反阻摩擦后的預(yù)應(yīng)力損失5(G)按下式計(jì)算,即6(52)=Ab式中的Ab為張拉端由錨具變形引起的考慮反阻摩擦后的預(yù)應(yīng)力損失,IfAct=2Ao/ro反摩阻影響長(zhǎng)度計(jì)算表鋼束編號(hào)00=0conoit(MPa)°尸°o一011(MPa)1(mm).d=(0o-01)/1(MPa/mm)If(mm)N.139586.7691308.231195270.00444413248N；1395113.6931281.307196540.00578511612N31395113.8321281.168197380.00576711

46、630錨具變形引起的預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算表截面鋼束編號(hào)X(mm)lf(mm)o(MPa)oi：(MPa)各限制截面.12平均值(MPa)跨中截面N.1952713248117.75X>1f截面不受反摩阻影響0N21965411612134.35n31973811630134.14變化點(diǎn)(L/4)截面Ni980713248117.7530.5822.86n2993411612134.3519.41N-1001811630134.1418.59支點(diǎn)截面N,8713248117.75116.98126.52N221411612134.35131.87n329811630134.14130.703預(yù)應(yīng)力鋼筋分批張拉是混凝土彈性壓縮引起的應(yīng)力損失內(nèi)對(duì)于簡(jiǎn)支梁可取L/4截面計(jì)算,并以其計(jì)算結(jié)果作為全梁個(gè)截面預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力損失的平均值.014=aEP5c2m式中m張拉批數(shù),m=3；的一一預(yù)應(yīng)力鋼筋彈性模量與混