橋梁設(shè)計(jì)之預(yù)應(yīng)力鋼束設(shè)計(jì)估算及布置

橋梁設(shè)計(jì)之預(yù)應(yīng)力鋼束設(shè)計(jì)、估算及布置預(yù)應(yīng)力鋼束設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力束設(shè)計(jì)估算—計(jì)算中使用的組合結(jié)果并不是橋梁的真實(shí)受力未考慮預(yù)加力的影響未考慮預(yù)加力對(duì)徐變、收縮的影響③未考慮（鋼束）孔道的影響各鋼束的預(yù)應(yīng)力損失值只能根據(jù)經(jīng)驗(yàn)事先擬定預(yù)應(yīng)力束的調(diào)束預(yù)應(yīng)力束的布置預(yù)應(yīng)力束的估束預(yù)備知識(shí)（1）預(yù)應(yīng)力鋼筋7-φj15.24表示：一束由7股φ15.24

的鋼絞線組成，每股鋼絞線由6根直徑5mm的鋼絲圍繞

一根直徑5.5mm的芯絲順一個(gè)方向扭結(jié)而成的7股鋼絞線，其理論重量1.101Kg/m。其參數(shù)如下所示：抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值：fpk

=1860MPa張拉控制應(yīng)力：σcon≤0.75

fpk抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：fpd

=1260MPa有效張拉力：σpe=σcon-

σl預(yù)備知識(shí)預(yù)加力合力偏心距e上、e下的計(jì)算通過(guò)查詢Midas截面特性值來(lái)計(jì)算。通過(guò)AutoCad查詢截面特性值來(lái)計(jì)算；右擊“截面”（如右圖所示）單擊“表格”如圖4-1所示提取其中的面積、Iyy、Czp、Czm。其中：Iyy：對(duì)單元局部坐標(biāo)系y軸的慣性距；

Czp：沿單元局部坐標(biāo)系+z軸方向，單元截面中和軸到邊緣纖維的距離。Czm：沿單元局部坐標(biāo)系-z軸方向，單元截面中和軸到邊緣纖維的距離。預(yù)備知識(shí)截面特性值表格思考題預(yù)加力合力偏心距e上、e下與Czp、Czm的關(guān)系？

圖4-1預(yù)應(yīng)力束估算根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》JTGD62-2004）規(guī)定在選定預(yù)應(yīng)力筋的數(shù)量時(shí)，應(yīng)滿足以下三方面要求：(1)承載能力極限狀態(tài)下的強(qiáng)度要求；(2)正常使用極限狀態(tài)下的應(yīng)力要求；(重點(diǎn))(3)施工階段的應(yīng)力要求。預(yù)應(yīng)力估算依據(jù)

按承載能力極限計(jì)算時(shí)滿足正截面強(qiáng)度要求

受壓區(qū)混凝土應(yīng)力達(dá)到混凝土抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度受拉區(qū)鋼筋達(dá)到抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度承載能力極限狀態(tài)極限狀態(tài)整體結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的某一特定狀態(tài)，超過(guò)這一狀態(tài)界限結(jié)構(gòu)或構(gòu)件就不再滿足設(shè)計(jì)規(guī)范的某一功能要求。預(yù)應(yīng)力束估算受壓區(qū)高度預(yù)應(yīng)力筋數(shù)或

（1）對(duì)于僅承受一個(gè)方向的彎矩的單筋截面梁矩形截面判斷截面類型按承載能力極限計(jì)算時(shí)滿足正截面強(qiáng)度要求預(yù)應(yīng)力束估算（2）若截面承受雙向彎矩時(shí)，需配雙筋的梁可據(jù)截面上正、負(fù)彎矩按上述方法分別計(jì)算上、下緣所需預(yù)應(yīng)力筋數(shù)量。這忽略實(shí)際上存在的雙筋影響（受拉區(qū)和受壓區(qū)都有力筋）會(huì)使計(jì)算結(jié)果偏大，作為力筋數(shù)量的估算是允許的。按承載能力極限計(jì)算時(shí)滿足正截面強(qiáng)度要求預(yù)應(yīng)力束估算思考題：為什么忽略實(shí)際上存在的雙筋影響會(huì)使計(jì)算結(jié)果會(huì)偏大？按正常使用極限計(jì)算時(shí)滿足應(yīng)力要求正常使用極限狀態(tài)預(yù)壓應(yīng)力

荷載引起的拉應(yīng)力

預(yù)壓應(yīng)力

荷載引起的壓應(yīng)力

混凝土的允許壓應(yīng)力

截面上、下緣均不產(chǎn)生拉應(yīng)力截面上、下緣的混凝土均不被壓壞預(yù)應(yīng)力束估算按正常使用極限計(jì)算時(shí)滿足應(yīng)力要求預(yù)壓應(yīng)力荷載引起的拉應(yīng)力預(yù)壓應(yīng)力荷載引起的壓應(yīng)力混凝土允許的壓應(yīng)力預(yù)應(yīng)力束估算（1）由預(yù)加力引起截面上、下翼緣混凝土應(yīng)力按正常使用極限計(jì)算時(shí)滿足應(yīng)力要求預(yù)應(yīng)力束估算注意

對(duì)于公路橋，在使用階段配筋估算時(shí)，預(yù)應(yīng)力鋼筋有效預(yù)應(yīng)力σpe=（

）fpk；在施工階段配筋估算時(shí)，預(yù)應(yīng)力鋼筋有效預(yù)應(yīng)力（）σpe

。上翼緣最大配筋為：上翼緣最小配筋為：下翼緣最大配筋為：下翼緣最小配筋為：按正常使用極限計(jì)算時(shí)滿足應(yīng)力要求截面上核心距截面下核心距預(yù)應(yīng)力束估算（2）截面只在下緣布置力筋以抵抗正彎矩按正常使用極限計(jì)算時(shí)滿足應(yīng)力要求預(yù)應(yīng)力束估算（3）當(dāng)截面中只在上緣布置力筋以抵抗負(fù)彎矩按正常使用極限計(jì)算時(shí)滿足應(yīng)力要求預(yù)應(yīng)力束估算按正常使用極限計(jì)算時(shí)滿足應(yīng)力要求（4）上、下緣配筋的判別條件受彎構(gòu)件截面配筋數(shù)量截面承受的彎矩截面的幾何特性以截面上下緣均配有力筋抵抗正負(fù)彎矩的情況下所導(dǎo)出的公式為依據(jù)：配底板筋配頂板筋預(yù)應(yīng)力束估算按正常使用極限計(jì)算時(shí)滿足應(yīng)力要求彎矩M取值說(shuō)明注意：一次落架生成形成的內(nèi)力包絡(luò)圖與分階段依次落架生成的內(nèi)力包絡(luò)圖存在不小的差異。預(yù)應(yīng)力束估算預(yù)應(yīng)力束估算三跨連續(xù)剛構(gòu)橋彎矩包絡(luò)圖考慮施工過(guò)程的彎矩變化體系轉(zhuǎn)換前的最大彎矩包絡(luò)圖預(yù)應(yīng)力束估算預(yù)應(yīng)力束布置預(yù)應(yīng)力束的布置（1）鋼束布置原則，應(yīng)使其重心線不超出束界范圍。（2）鋼束彎起角度，應(yīng)與所承受的剪力變化規(guī)律相配合。彎起角α不宜大于20°；對(duì)于彎出梁頂錨固的鋼束，α值往往超出此值，常常在20°～30°之間。（3）彎起鋼絲束的形式，原則上宜為拋物線，若為施

工方便則又宜采用懸鏈線，或采用圓弧彎起并以切線

伸出梁端或梁面。后張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的曲線形

預(yù)應(yīng)力鋼筋，其曲線半徑應(yīng)符合下列規(guī)定：鋼絲束、

鋼絞線束鋼絲直徑等于或小于5mm時(shí)，不宜小于4m；鋼絲直徑大于5mm時(shí)，不宜小于6m。（4）預(yù)應(yīng)力鋼筋彎起點(diǎn)的確定：a）從受剪考慮，應(yīng)提供一部分抵抗外荷載剪力的預(yù)剪力。但實(shí)際上，受彎構(gòu)件跨中部分的肋部混凝土已

足夠承受荷載剪力，因此一般是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，在跨徑的

三分點(diǎn)到四分點(diǎn)之間開(kāi)始彎起。b）從受彎考慮，由于預(yù)應(yīng)力鋼筋彎起后，其重心線

將往上移，使偏心距變小。即預(yù)加力彎矩將變小。因

此，應(yīng)滿足預(yù)應(yīng)力鋼筋彎起后的正截面的抗彎承載力

要求。預(yù)應(yīng)力鋼筋束的彎起點(diǎn)尚應(yīng)考慮斜截面抗彎承

載力要求。即保證鋼筋束彎起后斜截面上的抗彎承載

力，不低于斜截面頂端所在的正截面抗彎承載力。預(yù)應(yīng)力束布置預(yù)應(yīng)力束的布置預(yù)應(yīng)三力束散布置預(yù)應(yīng)力惠束布置燃的具體辟規(guī)定（1）在南靠近贏端支診座區(qū)守段橫遞向?qū)ζ旆Q彎索起，甩盡可終能沿麻梁端面均勻冊(cè)布置，梢同時(shí)沿唯縱向可飽將梁腹繁板加寬錫。在梁鑄端部附近弦，設(shè)奏置間努距較垂密的六縱向睬鋼筋窯和箍奮筋。振并符洽合T形和箱痰形梁滅對(duì)縱醒向鋼腎筋和亮箍筋榴的要郵求。（2）預(yù)應(yīng)錯(cuò)力直線撤管道的孩混凝土四保護(hù)層千厚度，杯對(duì)構(gòu)件膚頂面和腥側(cè)面館，當(dāng)葬管道后直徑達(dá)大于55m抹m時(shí)，不索應(yīng)小于45咱mm；對(duì)構(gòu)促件底監(jiān)面不景應(yīng)小史于50紋mm菌.當(dāng)橋梁魯處于受提侵蝕的苗環(huán)境時(shí)，上異述保護(hù)農(nóng)層厚度俘應(yīng)增加10m雪m。后侍張法究預(yù)應(yīng)誦力混凝土構(gòu)含件的端野部錨固如區(qū)，在孫錨具下秒面應(yīng)設(shè)刊置厚度灰不小于16塞mm的墊板殊或采用面具有喇斧叭管的晚錨具墊飯板。錨五墊板下指應(yīng)設(shè)犁間接青鋼筋講，其隸體積舅配筋荷率不勾應(yīng)小坑于0.5施%。后張菌法構(gòu)朽件（3）后張法憑預(yù)應(yīng)力職混凝土想構(gòu)件，猶其預(yù)應(yīng)賴力管道儲(chǔ)的混凝土保依護(hù)層厚蝦度，應(yīng)確符合《公路培橋規(guī)》的下庫(kù)列要爽求：直線縣形預(yù)確應(yīng)力蟲(chóng)鋼筋徐的最旁小混召凝土縫保護(hù)房誠(chéng)層厚鏟度不酷應(yīng)小取于鋼筋公開(kāi)稱直徑冒，后張伯法構(gòu)件渠預(yù)應(yīng)力甲直線形乏鋼筋不躺應(yīng)小于管伴道直住徑的1/遺2且應(yīng)互滿足梨下表娃規(guī)定渴：預(yù)應(yīng)力未束布置預(yù)應(yīng)粘力束智布置達(dá)的具熔體規(guī)勁定對(duì)外愉形呈知曲線園形且段布置六有曲宣線預(yù)峽應(yīng)力羊鋼筋夸的構(gòu)深件，嚷其曲線尼平面賊內(nèi)和窄曲線灣外的壩管道胳的最級(jí)小混啞凝土閃保護(hù)斥層厚直度，也應(yīng)根暈據(jù)《公路橋薪規(guī)》給出公棵式計(jì)算劣得到。按上述散公式計(jì)鐘算的保經(jīng)護(hù)層厚全度，如森小于各積類環(huán)境余的直線管道上的保護(hù)縱層厚度遭，應(yīng)取街相應(yīng)環(huán)井境條件郊的直線膀管道的保護(hù)遣層厚度罪。預(yù)應(yīng)力計(jì)束布置預(yù)應(yīng)力鼠束布置褲的具體蘆規(guī)定預(yù)應(yīng)力糾束管道鄭的構(gòu)造勁要求（1）直線管屈道之間凱的水平及凈距不織應(yīng)小于40m鹿m，且不宜難小于座管道主直徑苗的0.6倍；眨對(duì)于確預(yù)埋絕的金叔屬或皺塑料波紋管康和鐵皮遺管，在遠(yuǎn)豎直方元向可將卵兩管道購(gòu)疊加。后張法徐構(gòu)件（4）按旬計(jì)算愉需要?jiǎng)υO(shè)置冤預(yù)拱來(lái)度時(shí)慶，預(yù)輝留管逢道也似應(yīng)同百時(shí)起拱扔。（3）管道房誠(chéng)內(nèi)徑殼的截熟面面腫積不朽應(yīng)小頸于預(yù)捎應(yīng)力襪鋼筋董截面面積共的兩跑倍。（2）曲線狠形預(yù)民應(yīng)力擇鋼筋鐮管道枯在曲唱線平擺面內(nèi)丑或曲匠線平面外件相鄰葛管道沒(méi)間的功最小姜距離離可據(jù)《公路橋葉規(guī)》有關(guān)公式計(jì)吳算。預(yù)應(yīng)繞力束惹布置（1）應(yīng)選梁擇適當(dāng)封的預(yù)應(yīng)襲力束的焰型式與巾錨具型紅式（3）預(yù)應(yīng)拌力束的納布置，墓既要符括合結(jié)構(gòu)錘受力的哪要求，炭又要注窩意在的超靜飼定結(jié)鬼構(gòu)體薪系中群避免勸引起雞過(guò)大苗的結(jié)貝構(gòu)次內(nèi)力蒸。（4）預(yù)觀應(yīng)力束略的布置譽(yù)，應(yīng)考陪慮材料詠經(jīng)濟(jì)指模標(biāo)的先膽進(jìn)性（5）間預(yù)應(yīng)起力束毯應(yīng)避加免合炊用多講次反捎向曲擇率的相連續(xù)柿束（6）預(yù)城應(yīng)力束翁的布置前，不但召要考慮趁結(jié)構(gòu)在戴使用階餐段的彈性力扭狀態(tài)的世需要，盯而且也歲要考慮弦到結(jié)構(gòu)衣在破壞老階段時(shí)的需喉要。預(yù)應(yīng)鉆力束拌布置（2）應(yīng)幕力束插的布異置要史考慮惡施工童的方荒便預(yù)應(yīng)力術(shù)束布置剩的注意略事項(xiàng)（7）夠預(yù)應(yīng)攜力筋超應(yīng)盡矩量對(duì)策稱布澇置。（8）蒜應(yīng)留浮有一燈定數(shù)暖量備社用管編道，舒一般祖占總程數(shù)的1%。（9）預(yù)應(yīng)力塞筋布置蒙不要太首靠近翼洪緣兩側(cè)線，在同宏一截面上錨固隔需要適蔑當(dāng)分散尿。備用管侄道分散框、均文勻、悠對(duì)稱型原則預(yù)應(yīng)否力束裝布置當(dāng)預(yù)應(yīng)泊力束筋卻要分層子布置時(shí)啄，頂板薦的長(zhǎng)束街布置在上層殖，短傘束布諷