預(yù)應(yīng)力鋼束的估算及其布置

./預(yù)應(yīng)力鋼束的估算及其布置跨中截面鋼束的估算和確定預(yù)應(yīng)力混凝土梁的設(shè)計,應(yīng)滿足不同設(shè)計狀況下規(guī)規(guī)定的控制條件要求,如承載力、抗裂性、裂縫寬度、變形及應(yīng)力要求等。在這些控制條件中,最重要的是滿足結(jié)構(gòu)在正常使用極限狀態(tài)下使用性能要求和保證結(jié)構(gòu)對達到承載能力極限狀態(tài)具有一定的安全儲備。對全預(yù)應(yīng)力混凝土梁來說,鋼筋數(shù)量估算的一般方法是,首先根據(jù)結(jié)構(gòu)的使用性能要求,即正常使用極限狀態(tài)正截面抗裂性或裂縫寬度限值確定預(yù)應(yīng)力鋼筋的數(shù)量,然后按構(gòu)造要求配置一定數(shù)量的普通鋼筋,以提高結(jié)構(gòu)的延性。首先,根據(jù)跨中截面正截面抗裂要求,確定預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量。為滿足抗裂要求,所需的有效預(yù)加力為：上式中：,查表得5214.889<－荷載短期效應(yīng)彎矩組合設(shè)計值>=8697.916KN/m<－荷載基本效應(yīng)彎矩組合設(shè)計值>－毛截面對下緣的抵抗矩,－毛截面面積,－預(yù)應(yīng)力鋼筋重心對混凝土截面重心軸的偏心距,,假設(shè),則〔短期擬采用鋼絞線,,單根鋼絞線的公稱截面面積,抗拉強度標(biāo)準值,拉控制應(yīng)力取,預(yù)應(yīng)力損失按拉控制應(yīng)力的25%估算。則所需的預(yù)應(yīng)力鋼絞線的根數(shù)為：〔短期〔基本〔基本擬采用6φS15.2預(yù)應(yīng)力鋼筋束,所以取42根,即7束。預(yù)應(yīng)力鋼束布置跨中截面及錨固端截面的鋼束布置采用OVM15-8型錨具,供給的預(yù)應(yīng)力鋼筋截面面積,采用金屬波紋管成孔,預(yù)留管道直徑為。對于跨中截面,在保證布置預(yù)留管道構(gòu)造要求的前提下,盡可能使鋼束群重心到截面形心的偏心距大一些?？缰薪孛娴募毑繕?gòu)造如圖所示。圖跨中截面鋼束布置圖〔單位：鋼束群重心至梁底距離為：對于錨固端截面,鋼束布置通?？紤]以下兩個方面,首先預(yù)應(yīng)力鋼束的重心應(yīng)盡可能靠近截面形心,使截面均勻受壓；其次考慮錨頭布置的可能性,以滿足拉操作方便的要求。錨固端截面的鋼束布置如圖所示。圖錨固端截面鋼束布置圖〔單位：錨固端截面鋼束群重心至梁底的距離為：為驗核上述布置得鋼束群重心位置,需計算錨固端截面的幾何特性。圖示出計算圖式,錨固端截面特性計算見表2.3.1所示。圖鋼束群重心位置復(fù)核圖式〔單位：=79.548yx=h－ys=200-79.548=120.452,說明鋼束群重心處于截面核心圍。表錨固端截面特性計算表分塊名稱分塊面積Ai〔>分塊面積行心至上緣的距離yi<>分塊面積對上緣的靜矩Si=Aiyi<>分塊面積的自身慣矩Ii<>di=ys-yi<>分塊面積對截面形心的慣矩Ix=Aidi2<I=Ii+Ix<>翼板21607.5162005850068.4510120469.410178969.4三角承托12817.1332193.024291.2758.817442808.45443099.72腹板800010080000026666666.6-24.05462722031293886.67下三角0000000馬蹄0000000Σ10288818393.02441915956.43鋼束彎起角和線形的確定確定鋼束的彎起角時,既要照顧到由彎起產(chǎn)生足夠的豎向預(yù)剪力,又要考慮到所引起的預(yù)應(yīng)力摩擦損失不宜過大。預(yù)應(yīng)力鋼束的彎起角一般不宜大于20°。該設(shè)計中1、2、3號鋼束的彎起角定為15°,4、5、6、7號鋼束的彎起角定為7°.所有鋼束布置的線型均為直線加圓弧,并且整根鋼束都布置在同一個豎平面。鋼束計算計算鋼束起彎點至跨中的距離錨固點到支座中心線的水平距離為：〔如圖所示圖梁端錨固點圖〔單位：cm下面計算鋼束起彎點至跨中的距離,計算圖式如圖所示,圖2.3.5鋼束計算圖式結(jié)果如表所示。表鋼束參數(shù)計算表鋼束號彎起高度y<>彎起角φ直線段長L1<>y1<>y2<>R<>x3<>x2<>x1<>N4<N5>20710012.1877.8131048.19299.255127.7431757.074N6<N7>43.5710012.18731.3134200.92699.255511.9641368.923N31131510025.88287.1182556.71996.593661.7281224.321N2134.51510025.882108.6183187.69696.593825.0361052.974N1150.51510025.882124.6183657.26096.593946.568923.403〔各計算截面的鋼束重心位置計算由圖3.5所示到幾何關(guān)系,當(dāng)計算截面在曲線段時,計算公式為：當(dāng)計算截面在近錨固點的直線段時,計算公式為：上兩式中：—鋼束在計算截面處鋼束重心到梁底的距離—鋼束起彎前到梁底的距離—鋼束彎起半徑獲得各鋼束重心到梁底距離后,就可計算鋼束群重心到梁底距離計算結(jié)果如表所示。鋼束長度計算一根鋼束的長度為曲線長度、直線長度與兩端工作長度之和,其中鋼束的曲線長度可以根據(jù)圓弧半徑與彎起角度進行計算。利用每根鋼束長度的計算結(jié)果,就可得出一片主梁所需鋼束的總長度,以利備料與施工。計算結(jié)果見表。表各計算截面鋼束位置及鋼束群重心位置截面鋼束號x4<cm>R<cm>sinα=x4/Rcosαa0<cm>ai<cm>ay<cm>四分點N4<N5>未彎起1048.1923121218.9197N6<N7>未彎起4200.926220.520.5N3未彎起2556.71931212N2未彎起3187.695820.520.5N156.59693657.25960.0154750.99988034.534.9380變化點N4<N5>未彎起1048.1923121251.4756N6<N7>341.07694200.92620.0811910.99669920.534.3691N3485.67922556.71930.1899620.9817911258.5541N2657.02643187.69580.2061130.97852820.588.9458N1786.59693657.25960.2150780.97659734.5120.0915支點直線段yφx5x5tanφa0<cm>ai<cm>ay<cm>N4<N5>20724.07092.95551229.044590.6292N6<N7>43.5720.14182.473120.561.5269N31131522.6416.066612118.9334N2134.51514.60253.912720.5151.0873N1150.5156.56411.758834.5183.2412跨中N4<N5>未彎起121218.8571N6<N7>未彎起20.520.5N3未彎起1212N2未彎起20.520.5N1未彎起34.534.5表鋼束長度計算鋼束長度計算鋼束號R<cm>鋼束彎起角度φ曲線長度<cm>直線長度x1直線長度L1<cm>有效長度<cm>鋼束預(yù)留長度<cm>鋼束總長度<cm><3><1><2><4><5><6><7><8>N4<N5>1165．047472．20910．581002965．561403105．56N6<N7>1400.92627481.2399900.92311002964