畢業(yè)設計-T梁-20米預應力混凝土T形梁橋（中梁）設計

2011屆土木工程專業(yè)0709053班級題目20米預應力混凝土T形梁橋(中梁)設計二0—一_年_五_月十四_日本設計為公路—I級，后張法20m預應力混凝土簡支T型梁橋(中梁)設計。關鍵詞ontheirstructuresarereasonable.Theratioofgirdersissmall.Inlandscapeorientaintersectinggirdersbeautyofthistypeofbridgeandsoon.BecauseoftheseadvantagesthePCIntheprocessofthedesignofthebridge,thecomparisondofdifferenttypesofbridgeisdonefirstly.Afterthecomfirmationofthetypeofthecrosssections,calculatingthedesignforcesofrestrainingsectionsandcombiningthemaccordingtoTheCriterion,estimatingtheamountofcrosssectionsofgirders,calculatingthelossofprestress,checkingthecarryingcapacityofcrosssectionandinthestateoftemporaryload,designPrestress;T-shapedgirder;thedesignofthestructure鄭州航空工業(yè)管理學院畢業(yè)設計 7第一章設計基本資料及構造布置 8 81.2主要材料 91.3相關設計參數(shù) 1.4橫截面布置 1.5橫截面沿跨長的布置 1.6橫隔梁的設置 第二章主梁作用效應計算 2.1永久作用效應計算 2.3主梁作用效應組合 第三章預應力鋼筋數(shù)量的估算及其布置 3.2預應力鋼束的布置 4.2截面靜距計算 4.3截面幾何特性匯總 第五章預應力損失計算 5.1預應力鋼束與管道壁間的摩擦損失計算 鄭州航空工業(yè)管理學院畢業(yè)設計5.2錨具變形、鋼筋回縮引起的預應力損失 5.3混凝土彈性壓縮引起的預應力損失 5.4由預應力鋼筋應力松弛引起的預應力損失 5.5由混凝土收縮徐變弛引起的預應力損失 605.6成橋后各截面由張拉鋼束產(chǎn)生的預加力作用效應計算 5.7預應力損失匯總及預加力計算 第六章主梁截面承載力與應力驗算 6.1持久狀況承載能力極限狀態(tài)承載力驗算 6.2斜截面承載力驗算 6.3持久狀況正常使用極限狀態(tài)抗裂性驗算 第七章主梁變形驗算 7.1計算由預加力引起的跨中反拱度 7.2計算由荷載引起的跨中撓度 第八章橫隔梁計算 8.1橫隔梁上的可變作用計算(G—M法) 8.2橫隔梁截面配筋及驗算 第九章行車道板計算 9.1懸臂板(邊梁)荷載效應計算 9.2連續(xù)板荷載效應計算 9.3行車道板截面設計、箍筋與承載力驗算 10.1局部承壓區(qū)的截面尺寸驗算 學號070905305黨松洋指導老師魏保立講師第一章設計基本資料及構造布置標準跨徑：20m(相鄰墩中心距);名稱符號單位立方強度彈性模量軸心抗壓標準強度軸心抗拉標準強度軸心抗壓設計強度軸心抗拉設計強度鄭州航空工業(yè)管理學院畢業(yè)設計凝凝容許壓應力容許拉應力容許壓應力容許拉應力0最大控制應力ocon持久狀態(tài)應力無量綱1.3相關設計參數(shù)1.3.1相對濕度為80%;1.4.1主梁間距與主梁片數(shù)(見圖1)主煤所率pcm)圖一主梁橫斷面圖(單位cm)1.4.2主梁截面主要尺寸擬定(見圖2)T形跨中截面尺寸圖T型支點截面尺寸圖圖2主梁截面尺寸圖(單位cm)預應力混凝土簡支梁橋的主梁高度與其跨徑之比通常當T梁翼緣板的厚度主要取決于橋面板承受車輪局部荷載的要求，還選取為15m,翼緣板根部加厚到25cm;腹板厚度取為20m。蹄面積占總面積的10%-20%為合適，本設計初擬馬蹄寬度為40cm,高1.5橫截面沿跨長的布置(見圖3)合預應力鋼束彎起而從四分點附近(1/4橫隔梁處)開始向支點逐漸抬圖3結構尺寸圖(單位：cm)1.6橫隔梁的設置(見圖4)端橫隔梁高度為160cm,腹板寬度為25cm,四分之一橫隔梁及中橫隔圖4橫隔梁截面尺寸(單位cm)1.7截面幾何特性計算(見表1)離y大毛截面(含濕接縫)鄭州航空工業(yè)管理學院畢業(yè)設計下三角馬蹄5小毛截面(不含濕接縫)下三角馬蹄2鄭州航空工業(yè)管理學院畢業(yè)設計1.8檢驗截面效率指標p(希望p在0.5以上)下核心距：第二章主梁作用效應計算9,=0.64×26×9.91=164.9kN鄭州航空工業(yè)管理學院畢業(yè)設計4,=0.87×26×3.71=83.92kN2.1.1.4中主梁的橫隔梁故所有橫隔梁的重量4?=(3×0.1288+2×0.211)×25=20.21kN2.1.1.5一期恒載集度q?=(164.9+124.45+83.92+20.21)/19,96=19.71kN/m2.1.2二期恒載2.1.2.1翼緣板中間濕接縫集度2.1.2.2橋面鋪裝層集度10cm厚的C40防水混凝土鋪裝：(0.1+0.19)/2×4.5×25×2=32.625kN/m將橋面鋪裝重量均分給五片主梁，則g?=(32.625+16.56)/5=9.84kN/m2.1.2.3人行道部分集度將人行道均分給五片主梁，則q、=2×(1.26+1,1042.1.2.4欄桿集度單側欄桿線荷載7.5kN7m將它均分給五片主梁，則2.1.2.5二期恒載集度2.1.3永久作用效應：下面進行永久作用效應計算(見圖5),設x為計算截面至左側支座的距離，并令a=x/1。主梁彎矩M和剪力v的計算公式分別為：44V考響線圖5永久作用效應計算圖鄭州航空工業(yè)管理學院畢業(yè)設計分別計算跨中、四分點和支座截面的永久作用效應(見表2)。表2永久作用效應計算表作用跨中四分點支點一期0剪力v(kN)0二期0剪力v(kN)0總重0剪力v(kN)02.2可變作用效應計算2.2.1沖擊系數(shù)計算結構的沖擊系數(shù)。與結構的基頻有關，先計算結構的基頻，簡支梁橋的基頻可按下式計算≤14Hz,故可由下式計算出汽車荷載的沖擊系數(shù)當車道大于兩車道時，應進行車道折減，三車道折減22%,但折減1號梁：2號梁：3號梁：鄭州航空工業(yè)管理學院畢業(yè)設計號漿圖6杠桿原理法計算圖示(單位：cm)故取=0.591,2.2.2.2跨中截面的荷載橫向分布系數(shù)m承重結構的長寬比為：,故可將其簡化比擬為一塊分布系數(shù)。①計算主梁的抗彎及抗扭慣性矩1和I,對于T形梁截面，抗扭慣性矩可近似采用下式計算式中：b、相應為單個矩形截面的寬度和厚度；c——矩形截面抗扭剛度系數(shù)，可由下式計算梁截面劃分成單個矩形截面的塊數(shù)。對于跨中截面，翼緣板的換算平均厚度鄭州航空工業(yè)管理學院畢業(yè)設計馬蹄部分的換算平均厚度1,的計算見表3。分塊名稱m翼緣板腹板馬蹄Σ單位寬度的抗彎及抗扭慣性矩②計算橫隔梁抗彎及抗扭慣性矩每根中橫隔梁的尺寸，如圖7所示。圖7翼緣板有效寬度計算圖示(單位；cm)按表4確定翼緣板的有效作用寬度λ。鄭州航空工業(yè)管理學院畢業(yè)設計橫隔梁的長度取為兩根邊主梁的軸線距離，即求橫隔梁截面重心。橫隔梁的抗彎慣性矩1和抗扭慣性矩1根據(jù)，b的比值查表5確定c的取值。c1519990012鄭州航空工業(yè)管理學院畢業(yè)設計=0.01127m單位抗彎及抗扭慣性矩③計算抗彎參數(shù)。和抗扭參數(shù)a式中橋寬的一半；1——計算跨徑。④計算荷載橫向分布影響線坐標已知=0.553,查c-M法計算用表，可得表6中的數(shù)據(jù)。用內(nèi)插法求各梁位處的橫向分布影響線坐標值(見圖8),實際梁位與表列梁位的關系見圖9。1號、5號梁：2號、4號梁：3號梁：k1=k。(k。是梁位在0點的k值)表6影響線系數(shù)K,和K,的取值表影響A70“8)4"K0)802號3號4號5號1號2號3號4號5號圖9梁位關系圖(單位：cm)計算各梁的橫向分布影響線，值見表7。M40"2號鄭州航空工業(yè)管理學院畢業(yè)設計3號31號梁(見圖10):圖101號梁橫向分布及最不利布置圖人群荷載：汽車荷載：三車道：2號梁(見圖11)圖112號梁橫向分布及最不利布置圖兩車道：3號梁(見圖12)否圖123號梁橫向分布及最不利布置圖鄭州航空工業(yè)管理學院畢業(yè)設計三車道：兩車道：綜上，跨中截面的橫向分布系數(shù)m=0.770,m。=0.604。2.2.2.3橫向分布系數(shù)見表8。表8荷載橫向分布系數(shù)可變作用類型mm公路—I級2.2.3車道荷載的取值公路—I級車道荷載的均布荷載標準值g和集中荷載標準值p分別為計算彎矩時，人群荷載標準值q,=3.0kN/m2。2.2.4計算可變作用效應當求簡支梁跨中最大彎矩和最大剪力時，鑒于橫向分布系數(shù)沿跨內(nèi)部分的變化不大，故可按不變的m來計算；求四分點的最大彎矩和最大其中，p=238AN,1.2P=258.6kN,q,所以：鄭州航空工業(yè)管理學院畢業(yè)設計以上計算汽車荷載未計入沖擊系數(shù)。2.2.4.2計算四分點截面的最大彎矩和最大剪力，計算圖示見圖14。可變效應為：事B圖14四分點可變荷載作用效應計算圖示毒毒y=0.鄭州航空工業(yè)管理學院畢業(yè)設計以上計算汽車荷載未計入沖擊系數(shù)。2.2.4.2計算支點截面的最大彎矩和最大剪力，計算圖示見圖15?？勺冃獮椋?鄰0鄰q人群圖15支點處可變荷載作用效應計算圖示2.3主梁作用效應組合主梁作用效應組合見表9。荷載類別①一期永久鄭州航空工業(yè)管理學院畢業(yè)設計作用③用(=4+2)可變作用可變作用⑥可變作用⑦③鄭州航空工業(yè)管理學院畢業(yè)設計第三章預應力鋼筋數(shù)量的估算及其布置3.1預應力鋼筋數(shù)量的估算本設計采用后張法施工工藝，設計時應滿足不同設計狀況下規(guī)范的控制條件，即滿足承載力、變形及應力等要求，在配筋設計時，要滿足結構在正常使用極限狀態(tài)下的應力要求和承載能力極限狀態(tài)的強度要求。此處，以跨中截面在各種作用效應組合下，分別按照上述要求對主梁所需的鋼筋數(shù)量進行估算，并按這些估算的鋼筋數(shù)量確定主梁的配筋數(shù)量。3.1.1按正常使用極限狀態(tài)的應力要求估算預應力鋼筋數(shù)量本設計按全預應力混凝土構件設計，按正常使用極限狀態(tài)組合計算時，截面不容許出現(xiàn)拉應力，對于T形截面簡支梁，當截面混凝土不出現(xiàn)拉應力控制時，則得到鋼束數(shù)n的估算公式C,——與荷載有關的經(jīng)驗系數(shù)，對于公路—I級，c,取0.51;AA.——一束1×7φ?15.2鋼絞線截面積，一束鋼絞線的截面積是k——大毛截面上核心距，設梁高為h,e——預應力鋼束重心對大毛截面重心軸的偏心距，=y-a3.1.2按正常使用極限狀態(tài)的應力要求估算預應力鋼筋數(shù)量鋼束n的估算公式為式中M——承載能力極限狀態(tài)的跨中最大彎矩組合設計值，此處Ma——經(jīng)驗系數(shù)，一般采用0.75-0.77,此處取0.76。則根據(jù)上述兩種極限狀態(tài)所估算的鋼束數(shù)量在3根左右，故取鋼束數(shù)使鋼束重心的偏心距盡量大。本設計采用內(nèi)徑70mm,外徑77mm的預埋金屬波紋管，管道至梁底和梁側凈距不應小于30mm及管道直徑圖16預應力鋼束布置圖(單位：cm)a)跨中截面b)錨固端截面應遵循均勻、分散的原則。錨固端截面的鋼束布置如圖16b所示，鋼束特性。計算圖示如圖17所示，錨固端截面幾何特性計算見表10。形心緣距離yImc翼緣板1∑57鄭州航空工業(yè)管理學院畢業(yè)設計下核心距為說明鋼束群重心處于截面的核心范圍內(nèi)，見圖17。03.2.2鋼束彎起角度和線形的確定在確定鋼束彎起角度時，既要考慮到由預應力鋼束彎起會產(chǎn)生足夠的預剪力，又要考慮到所引起的摩擦預應力不宜過大。本設計預應力鋼筋在跨中分為兩排，N3號鋼筋彎起角度為5°,其余為7°。為了簡化計算和施工，所有鋼束的布置的線形均為直線加圓弧。3.2.2.1計算鋼束彎起點至跨中的距離錨固點至支座中心線的水平距離為a鋼束號彎起高度y?L彎起角Rx358882676337751鄭州航空工業(yè)管理學院畢業(yè)設計上表中各參數(shù)的計算方法如下：,為靠近錨固端直線段長度，y為鋼束錨固點至鋼束起彎點的豎直距離，根據(jù)各分量的幾何關系，可分別計算如下：y?=L,sin3.2.2.2控制截面的鋼束重心位置計算①各鋼束重心位置計算：根據(jù)圖19所示的幾何關系，當計算截面在曲線段時，計算公式為當計算截面在靠近錨固點的直線段時，計算公式為式中a——鋼束在計算截面處鋼束中心到梁底的距離；a——鋼束起彎前到梁底的距離；R——鋼束起彎半徑；a——圓弧段起彎點到計算點圓弧長度對應的圓心角。②計算鋼束群重心至梁底的距離。見表12,鋼束布置圖見圖20。表12各計算截面的鋼束位置計算表鄭州航空工業(yè)管理學院畢業(yè)設計四分點3121支點y0352717桑5圖20預應力鋼束布置圖(單位：cm)和，其中鋼束曲線長度可按圓弧半徑及彎起角度計算。計算結果見表表13鋼束長度計算表鋼束號半徑鸞起角曲線長直線長有效長度工作長度鄭州航空工業(yè)管理學院畢業(yè)設計321表，為各受力階段的應力驗算準備計算數(shù)據(jù)，計算結果見表14。4.1截面面積慣性矩的計算4.1.1在預加力階段，只需計算小毛截面的幾何特性，計算公式如下：4.1.2換算截面幾何特性計算4.1.2.1整體截面幾何特性計算：在正常使用階段計算大截面的幾何特性，計算結果見表14,計算公式如下：換算截面面積A。=A+n(ap-1)△A換算截面慣性矩1。=I+n(ag-1)△A,(v,-y)2式中A、1——分別表示混凝土毛截面面積和慣性矩；△A、Aa,——分別表示一根管道截面積和鋼束截面積；yus。,——分別為凈截面和換算截面重心到主梁上緣的距離；y.——分塊面積重心到主梁上緣的距離；n——計算截面內(nèi)所含的鋼束數(shù)；4.1.2.2有效分布寬度內(nèi)截面幾何特性計算：根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》4.2.2條可知，預應力混凝土梁在計算預應力引起的混凝土應力時，預應力作為軸向力產(chǎn)生的應力按實際翼緣全寬計算，由預加力偏心引起的彎矩產(chǎn)生的應力按翼緣有效寬度計算。對于T形截面受壓區(qū)翼緣計算寬度，應取下列三者中的最小值：①計算跨徑的1/3②相鄰兩梁的平均間距b,≤220cm 厚度。當/b=10770=1/7<1/3,則以3h圖21截面靜距計算圖示(單位：cm)④換軸(0-0)以上的面積對中性軸的靜距。分塊名稱及序號已知：b,=160cm,y,=60.36cm,h=160cm號心y跨中截面寬緣1翼緣部分對凈軸靜距s承托2肋部3求和下三角4馬蹄部分對凈軸靜距s馬蹄5肋部6管道或鋼束求和翼緣1凈軸以上面積對凈軸靜距承托2鄭州航空工業(yè)管理學院畢業(yè)設計S求和翼緣1求和及序號已知：b,=220cm,y,=56.40cm,h=160cm靜距類型及符號分塊重心到全截面重心y跨中截面翼緣1翼緣部分對換承托2肋部3求和下三角4馬蹄部分對換軸靜距s馬蹄5肋部6管道或鋼束求和翼緣1凈軸以上面積對換軸靜距承托2肋部3鄭州航空工業(yè)管理學院畢業(yè)設計求和翼緣1S求和已知：b=160cm,y,=60.49號心y四分點翼緣1翼緣部分對凈軸靜距s求和下三角4馬蹄部分對凈軸靜距s馬蹄5肋部6束求和翼緣1凈軸以上面積對凈軸靜距S承托2肋部3求和鄭州航空工業(yè)管理學院畢業(yè)設計翼緣1求和已知：b,=220cm,y,=56.29cm,h=160cm心y寬緣1軸靜距s求和軸靜距s馬蹄5求和翼緣1求和翼緣1鄭州航空工業(yè)管理學院畢業(yè)設計求和支點截面翼緣1軸靜距s承托2肋部3求和麗緣1凈軸以上面積對凈軸靜距S承托2肋部3求和翼緣1換軸以上面積對凈軸靜距承托2肋部3求和截面分塊名稱及序號已知：b,=220cm,y?=62,19cm,h=160cm靜距類型及符號翼緣1鄭州航空工業(yè)管理學院畢業(yè)設計支點 軸靜距s 求和翼緣1求和翼緣1S求和號符號跨中四分點支點凈面積12y.W鄭州航空工業(yè)管理學院畢業(yè)設計WssSs混凝土換算截面A換算慣性矩2到上緣距離y到下緣距離彈性矩上緣W下緣距冀緣部分5凈軸以上scm’9換軸以上cm’馬蹄部分鄭州航空工業(yè)管理學院畢業(yè)設計離鋼束重心到下緣距離“第五章預應力損失計算引起的損失)和后期預應力損失(鋼絞線應力松弛，混凝土收縮和徐變5.1預應力鋼束與管道壁間的摩擦損失計算。式中?！A應力鋼筋錨下的張拉控制應力，a≤0.75f。,取=0.7f。=0.7×1860MPa=1302MPa;x-m跨中100200300四分點100235支點172735鄭州航空工業(yè)管理學院畢業(yè)設計Aod——單位長度由管道摩擦引起的預應力損失，按下式計算式中,——張拉端錨下控制應力，本設計為。。=1302MPa;——預應力鋼筋扣除沿途摩擦損失后的錨固端應力，即跨中截面扣除。的鋼筋應力；張拉端錨下預應力損失：a?=2AoI,在反向摩擦影響長度內(nèi)，距張拉端x出的錨具變形、鋼束回縮引起的預應力損失為在反向摩擦影響長度外，錨具變形、鋼束回縮引起的預應力損失為計算結果見表18。束鋼束,xxx0155040405鄭州航空工業(yè)管理學院畢業(yè)設計27404453580467根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》6.2.5條：后張法預應力混凝土構件采用分批張拉時，先張拉的鋼筋由于張拉后批鋼筋所引起的混凝土彈性壓縮的預應力損失，可按下式計算鋼筋產(chǎn)生的混凝土法向應力MPa,可按下式計算本設計采用逐根張拉鋼束，張拉順序為2-3-1的順序，計算時應從最后張拉的鋼束逐步向前推進，計算結果見表19。表19o,計算表(MN跨1中32四1分3點2支1點點325.4由預應力鋼筋應力松弛引起的預應力損失。根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》6.2.6條：預應力鋼筋由于鋼筋應力松弛引起的預應力損失終極值，對于預應力鋼絞線可按下式計算式中張拉系數(shù)，本設計采用一次張拉，取中1.0;——鋼筋松弛系數(shù)，對低松弛鋼絞線，取ξ=0.3;計算結果見表20。鋼束號中50跨中123四分點123支點123鄭州航空工業(yè)管理學院畢業(yè)設計5.5由混凝土收縮徐變弛引起的預應力損失。根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》6.2.7條：由混凝土收縮、徐變引起的預應力損失，可按下式計算式中0受拉區(qū)全部縱向鋼筋截面重心處由混凝土收縮、徐變引起的預應力損失；——鋼束錨固時，全部鋼束重心處由預加力(扣除相應階段的應力損失)產(chǎn)生的混凝土法向壓應力；:;:;A——鋼束錨固時相應的凈截面面積A,,可查表16;,——鋼束群重心至截面凈軸的距離。,可查表16;i——截面回轉半徑,其中1、A?？刹楸?6;(1.1)加載齡期為，,計算齡期為：時的混凝土徐變數(shù)；5.5.1混凝土徐變系數(shù)終極值，)和收縮應變終極值：(r)的計算公式為：式中A——主梁混凝土截面面積；構件與大氣接觸的截面周邊長度。鄭州航空工業(yè)管理學院畢業(yè)設計本設計考慮混凝土收縮和徐變大部分在成橋之前完成，A和，均采用預制梁的數(shù)據(jù)。①對于混凝土毛截面，四分點與跨中截面數(shù)據(jù)完全相同，即A=6400cm2由于混凝土收縮和徐變在相對濕度為80%條件下完成，受荷時混凝土齡期為28d。查《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》表6.2.7得到由于表6.2.7中數(shù)值是按強度等級C40混凝土計算所得，而本設計中主梁為C50混凝土，所以查表所得數(shù)值應乘以√32.4/f。,fa為混凝土軸心抗壓強度標準值，對于C50混凝土，則。=32.4故②對于支點截面由于混凝土收縮和徐變在相對濕度為80%條件下完成，受荷時混凝土齡期為28d。查《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》表6.2.7得到鄭州航空工業(yè)管理學院畢業(yè)設計鄭州航空工業(yè)管理學院畢業(yè)設計截面位置鋼束號M錨固后鋼束應力N跨中1221223142174分147333點317246支點1515033235515表230跨中12鄭州航空工業(yè)管理學院畢業(yè)設計323支點23由。產(chǎn)生的預加力：表24預加力作用效應計算表A跨中1006244333∑79四分點115208366∑鄭州航空工業(yè)管理學院畢業(yè)設計N"A94支點105246316∑7N.跨中12223∑84四分點173鄭州航空工業(yè)管理學院畢業(yè)設計N"M23Σ52支點110251354Σ4鄭州航空工業(yè)管理學院畢業(yè)設計6.1.1正截面承載力驗算6.1.1.1跨中正截面承載能力驗算：計算圖示見圖22。圖22跨中截面承載力計算圖示(單位：cm)①確定受壓區(qū)高度根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》5.2.3條規(guī)定，于第二類T形截面。設中性軸到截面上緣距離為x,則②驗算正截面承載力根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》5.2.2條規(guī)定，則故，主梁跨中正截面承載力滿足要求。6.1.1.2四分點正截面承載力驗算：計算圖示見圖23。圖23四分點正截面承載力計算圖示(單位：cm)①確定受壓區(qū)高度根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》5.2.3條規(guī)定，對于T形截面，若≤fb,h成立時，屬于第一類T形截面，否則屬于第二類T形截面。則，sfybh,故屬于第一類T形截面，即中性軸在翼緣板內(nèi)。設中性軸到截面上緣距離為x,則②驗算正截面承載力根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》5.2.2條規(guī)定則=5052.19kN·m>y故，主梁四分點正截面承載力滿足要求。6.1.1.3驗算最小配筋率預應力混凝土受彎構件最小配筋率應滿足下式要求式中M——受彎構件正截面抗彎承載能力設計值，對于跨中截面M=5271.21kN·m,對于四分點截M=5052.19·m;M受彎構件正截面開裂彎矩，可按下式計算r——受壓區(qū)混凝土塑性影響系數(shù)，按下式計算式中s,——全截面換算截面重心軸以上部分截面對重心軸的面積矩，可查表16;W.——換算截面抗裂邊緣的彈性抵抗矩，可查表16;N。、M,——使用階段張拉鋼束的預加力，可查表24;分別為混凝土凈截面面積和截面抵抗矩，可查表16;?！鄢款A應力損失后預應力鋼筋在構件抗裂邊緣產(chǎn)生的混凝土預壓應力。①跨中截面M,,=(σ+yfa)W。=(22.38+2.46×2.65)×166533由此可得故，跨中截面最小配筋率滿足要求。②四分點截面由此可得①距支座中心h/2處截面；②受拉區(qū)彎起鋼筋彎起點處截面；(1)復核主梁截面尺寸b——相應于剪力組合設計值處的T形截面腹板寬度，即截面的有效高度),取h=h-a,=1600-625.5=974.5(nm);鄭州航空工業(yè)管理學院畢業(yè)設計所以，本設計主梁支點截面尺寸符合要求。(2)截面抗剪承載力驗算根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》5.2.10條規(guī)定，矩形、T形和I形截面的受彎構件，當符合下列條件時，可不進行斜截面抗剪承載力的驗算，僅需按《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》9.3.13條構造要求配置箍筋y,V≤0.5×10?α?fabh式中——混凝土抗壓強度設計值，對C50混凝土，f=1.83MPa;a,——預應力提高系數(shù)，對預應力混凝土受彎構件，取a,=1.25因此，本設計需進行斜截面抗剪承載力驗算。①計算斜截面的水平投影長度C根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》5.2.8條規(guī)定，進行斜截面承載力驗算時，斜截面投影長度C應按下式計算：式中——斜截面受壓端正截面處的廣義剪跨比，當m>3.0時，取m=3.0;v,——通過斜截面受壓端正截面內(nèi)由荷載產(chǎn)生的最大剪力組合設計值；鄭州航空工業(yè)管理學院畢業(yè)設計M,——相應于最大剪力組合設計值的彎矩組合設計值；h——通過斜截面受壓區(qū)頂端正截面上的有效高度。為計算剪跨比。,首先必須在確定最不利位置后才能得到計算剪力和相應的彎矩，求得最不利位置處的C值和對應的剪力、彎矩值。②箍筋計算根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》9.4.1條規(guī)定，預應力混凝土T形截面梁腹板內(nèi)應設置直徑不小于10mm的箍筋，且宜采用帶肋鋼筋，間距不應大于250mm,;自支座中心起長度不小于一倍梁高范圍內(nèi)，應采用閉合式箍筋，間距不應大于100mm;在T形截面梁下部的馬蹄內(nèi)，應另設置直徑不小于8mm的閉合式箍筋，間距不大于200mm;此外，馬蹄內(nèi)尚應設置直徑不小于12mm的定位鋼筋。箍筋間距s,-200mm,箍筋為HRB335鋼筋，其抗拉強度設計值為280MPa,則箍筋的配箍率為此處，b——驗算截面處受壓端T形截面腹板寬度，此處按下式計算鄭州航空工業(yè)管理學院畢業(yè)設計y.VasV。+Vh斜截面受壓端正截面處，T形截面腹板寬度，此處為h——斜截面受壓端正截面處梁的有效高度，此處為f邊長為150mm的混凝土立方體抗壓強度標準值(MPa),鄭州航空工業(yè)管理學院畢業(yè)設計v與斜截面相交的預應力彎起鋼束的抗剪承載力(kN),按下式計算式中A,——斜截面內(nèi)在同一彎起平面的預應力彎起筋的截面面積——預應力彎起鋼束的抗拉強度設計值，本設計中f=1260MPa;0,——預應力彎起鋼束在斜截面受壓端正截面處的切線與水平線的角，見表25。表25斜截面受壓端正截面處的鋼束位置及鋼束群重心計算表號h/2處389266159則=1×1.25×1.1×0.45×103×292×1297式中σ,——在作用短期效應組合作用下,構件抗裂驗算邊緣混凝土的抵抗矩，可查表16;M——一期恒載永久作用，可查表9;跨中截面下緣M,10.1kNA.1cm鄭州航空工業(yè)管理學院畢業(yè)設計0000變處進行驗算。本設計分別對上梗肋(a-a)凈軸(n-n)、換軸(0-0)表27o。計算表應力部位N,/0.1kN0跨中222 鄭州航空工業(yè)管理學院畢業(yè)設計0面面000N,/0.1kN7770四分8點0鄭州航空工業(yè)管理學院畢業(yè)設計面000N,/0.1kN—支—點截88—面0—00—0—000— 鄭州航空工業(yè)管理學院畢業(yè)設計000 支—點截面0一000一000一000一—主應力部位跨中四分點11鄭州航空工業(yè)管理學院畢業(yè)設計支點由上述計算，最大主拉應力為0.282MPa,其結果滿足要求。6.3持久狀況構件應力驗算按持久狀況設計的預應力混凝土受彎構件，應計算其使用階段正截面混凝土的法向壓應力、受拉區(qū)鋼筋的拉應力和斜截面混凝土主應力。計算時作用取其標準值，汽車荷載應計入沖擊系數(shù)。6.3.1正截面混凝土壓應力驗算根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》7.1.5條規(guī)定，使用階段預應力混凝土受彎構件正截面混凝土的壓應力應滿足下式要求式中——在作用標準效應組合下混凝土的法向應力，按下式計算M,——標準效應組合的彎矩值，可查表9。根據(jù)以上公式做正截面混凝土壓應力驗算，過程及結果見表30。應力支點下N,/0.1AN5270553590000表28r計算表V/0.1kNr58跨中0一00一0034—預加力0—03—06—04—0—— — 一一期恒載6一短期組合一—5一—鄭州航空工業(yè)管理學院畢業(yè)設計預加力6 0 剪應力一1支點載 合V————預加力7———— 剪應力 一一,=αpσ 力。根據(jù)預應力鋼筋布置圖可知，3號鋼束最靠近受拉邊緣，故只需對3號鋼束進行驗算，表31為3號預應力鋼筋拉應力計算過程和結果跨中四分點支點000000鄭州航空工業(yè)管理學院畢業(yè)設計根據(jù)表31可知，3號預應力鋼筋的拉應力滿足要求。σ≤0.6f。=0.6×32.4MPa=19.44——在計算主應力點，由作用標準值和預應力產(chǎn)生的混凝土剪應力。主應力部位跨中鄭州航空工業(yè)管理學院畢業(yè)設計四分點支點由上述計算，最大主拉應力為6.6431MPa,其結果滿足要求。6.4持久狀況構件應力驗算橋梁構件的短暫狀況，應計算其在制作、運輸及安裝等施工階段混凝土邊緣的法向應力，并滿足相應的設計要求。6.4.1預加應力階段的應力驗算此階段是指初始預加力與主梁自重力共同作用的階段，驗算混凝土截面下緣的最大壓應力和上緣的最大拉應力：表35為預加力階段混凝土法向應力的計算過程及結果。表35預加力階段的法向應力計算表鄭州航空工業(yè)管理學院畢業(yè)設計應力支點下N/0.1kN22652700(9)=土(5)(4)00鄭州航空工業(yè)管理學院畢業(yè)設計配置縱向鋼筋時，其配筋率p=A,/A,A為預拉區(qū)普通鋼筋面積，A為T形梁毛截面面積A-6400cm2預拉區(qū)的縱向鋼筋宜采用帶肋鋼筋，其直徑不宜大于14mm。本設計采用12根直徑為12mm的12根直徑為12mm的鋼筋均勻分布在上翼緣板內(nèi)，如圖24所示。6.4.2吊環(huán)應力驗算本設計采用兩點吊裝，吊點設在兩支點內(nèi)50cm為18.50m。一期恒載集度為18.32kN7m。構件吊裝運輸時，構件重力應乘以吊環(huán)應力驗算。超重及式中M,計算結果見表36。吊裝階段法向應力計算結果見表37。表36超重及式中M,計算表失重計算跨中四分點支點表37吊裝階段法向應力計算表 鄭州航空工業(yè)管理學院畢業(yè)設計支點下N/0.1kN22449A.cm522574N,.1A、/MPa鄭州航空工業(yè)管理學院畢業(yè)設計g-20.21MP<0.7r=20.72MPa,的縱向鋼筋。在預加應力階段的應力驗算中已配置了12根直徑為12mm第七章主梁變形驗算為掌握主梁在各受力階段的豎向撓度情況，需要計算各階段的撓度值，并對活載撓度進行驗算，以四分點截面為平均值，將全梁近似處理為等截面7.1計算由預加力引起的跨中反拱度計算預加力引起的反拱度之時，剛度采用E?。,可那下式計算式中——扣除全部預應力損失后的預加力作用下的跨中撓度；M,——使用階段各鋼束的預加彎矩；單位力作用在跨中時產(chǎn)生的彎矩；1全截面的換算慣性矩。圖25為反拱度計算圖示，其中圖25b)為M圖的面積及其形心至跨中的距離分別為A和d,并將其劃分為6個規(guī)則圖形，分塊面積和形心位置表示為A和d,計算公式見表38。面積A,/em矩形1三角形3三角形5結果見表39。項目3“y./cm矩形10“,cmA.d/cm鄭州航空工業(yè)管理學院畢業(yè)設計項目3M,圖考慮長期效應的影響，預應力引起的反拱值應乘以長期增長系數(shù)2.0,即鄭州航空工業(yè)管理學院畢業(yè)設計7.2計算由荷載引起的跨中撓度計算由荷載引起的跨中撓度時，全預應力混凝土構件的剛度采用0.95EI。,則恒載效應引起的跨中撓度可近似按下式計算短期荷載效應組合產(chǎn)生的跨中撓度可近似按下式計算受彎構件在使用階段的撓度應考慮長期效應的影響,即按短期效應計算效應組合引起的長期撓度值為恒載引起的長期撓度值為7.3結構剛度驗算預應力混凝土受彎構件的長期撓度值，在消除自重產(chǎn)生的長期撓度值后梁的最大撓度不應超過計算跨徑的1/600,即fo?-fc?=2.716-1.8可見，結構的剛度滿足要求。7.4預拱度的設置當預加力產(chǎn)生的長期反拱值大于按短期荷載效應計算的長期撓度時，可不設預拱度；由以上的計算可知，由預加力產(chǎn)生的長期反拱值2.343cm,鄭州航空工業(yè)管理學院畢業(yè)設計小于按短期荷載效應計算的長期撓度值2.716cm,故需設置預拱度；跨中的預拱度為0.082cm,支點處為0,之間按圓弧狀設置。第八章橫隔梁計算具有多根內(nèi)橫隔梁的橋梁，應選用最大受力處橫隔梁計算其作用效應，其余橫隔梁依據(jù)該處橫隔梁偏安全地選用相同的截面尺寸和配筋。在計算最大受力處橫隔梁的作用效應時，偏安全地假設橫隔梁位于跨中，按跨中截面進行計算。行內(nèi)插計算，計算結果見表40,荷載位置從0~-B間的各項數(shù)值與0~B間的數(shù)值對稱。項B0H當兩列汽車分靠兩邊排列時鄭州航空工業(yè)管理學院畢業(yè)設計當兩列汽車同時靠中間作用時集中荷載換算成正弦荷載的峰值式中p——正弦荷載的峰值；1——主梁計算跨徑；p——集中荷載的數(shù)值；公路—I級車輛荷載最不利布置如圖27所示。4號5號251號鄭州航空工業(yè)管理學院畢業(yè)設計根據(jù)圖27,則=38.89kN/m橫隔梁跨徑為8.8m,沖擊系數(shù)1+μ=1.3243,可變荷載彎矩效應值可按下式計算在兩列汽車作用下，所產(chǎn)生的最大正彎矩為最大負彎矩為鄭州航空工業(yè)管理學院畢業(yè)設計由于橫隔梁為預制架設，恒載產(chǎn)生的內(nèi)力很小，故組合時不計入恒載內(nèi)汽車荷載效應的分項系數(shù)取為1.4,則在承載能力狀態(tài)下基本組合設計M=1.4×247.87kN·m=347.02kN·mM-,=1.4×78.71kN·m=110.198.2橫隔梁截面配筋及驗算8.2.1正彎矩配筋：確定橫隔梁翼板有效寬度(見圖28)計算跨徑的1/3:880cm/3=293.3cm;相鄰兩梁的平均間距：487.5cm;橫隔梁翼緣板的有效寬度取上述三者中的較小值，即b,=238cm,先假先假設中性軸位于翼緣板內(nèi)，則有：故鄭州航空工業(yè)管理學院畢業(yè)設計整理得x2-2.54x+0.01302采用HRB335鋼筋，鋼筋截面積A可按下式計算fA,=fb,x驗算截面抗彎承載力8.2.2負彎矩配筋(見圖29)鄭州航空工業(yè)管理學院畢業(yè)設計采用HRB335鋼筋，則負彎矩區(qū)鋼筋截面即為選用兩根直徑為20mm的HRB335鋼筋，則A=6.28cm2。驗算截面抗彎承載力橫隔梁正截面配筋率計算最小配筋率滿足要求。8.2.3橫隔梁剪力效應計算及配筋設計橫隔梁彎矩在靠近橋中線的截面較大,而剪力在靠近兩側邊緣處的截面較大。因此本設計取1號主梁右側和2號主梁右側截面計算剪力。①1號主梁右側截面的剪力v右影響線計算鄭州航空工業(yè)管理學院畢業(yè)設計當p=1作用在計算截面以右時：當P=1作用在計算截面以左時：②2號主梁右側截面的剪力v,*影響線計算當p=1作用在計算截面以右時：當p=1作用在計算截面以左時：上述計算過程中，,表示當單位荷載P=1作用于；號梁軸上時，i號梁軸所受到的力。0.247圖30橫梁剪力影響線計算圖示(單位：cm)1號梁右截面鄭州航空工業(yè)管理學院畢業(yè)設計2號梁右截面Zn,=0.593+0.407+0.273+0.剪力效應計算=38.89×4.875取汽車荷載效應的分項系數(shù)為1.4,取用的剪力效應值為抗剪承載力驗算要求0.51×103√f,bh。=0.51×103×√50×160×1270故抗剪截面符合要求。1號2號圖31主梁右截面剪力影響線(單位：cm)<γ?V,=231.32kN鄭州航空工業(yè)管理學院畢業(yè)設計第九章行車道板計算考慮到主梁翼緣板內(nèi)鋼筋是連續(xù)的，故行車道板可按懸臂板(邊梁)和兩端骨節(jié)的連續(xù)板(中梁)兩種情況來計算。9.1懸臂板(邊梁)荷載效應計算由于寬跨比大于2,故懸臂板可按單向板計算，懸臂長度為1.0m,計算時取懸臂板寬度為1.0m。9.1.1永久作用9.1.1.1主梁假設完畢時：橋面板可看成70cm長的單向懸臂板，見圖懸臂板根部一期永久作用效應為V=(0.15×1×26×0.7+0.5×0.9.1.1.2成橋之后：橋面現(xiàn)澆部分完成后，施工二期永久作用，此時橋面板可看成凈跨徑為1.0m的懸臂單向板。懸臂根部二期永久作用效應為M=(-7.5×(1.0-0.25)-0.5×2.26×0.72)kN·mVA=3.0×0.75=2.25kNM=1.2×(-7.347)-1.6×0.844=9.82V=1.2×12.722+1.6×2.25=17.404kN9.2連續(xù)板荷載效應計算支點剪力。9.2.1永久作用橋面板可看成70cm長的單向懸臂板，其根部一期永久作用效應為鄭州航空工業(yè)管理學院畢業(yè)設計M=-1.168kN·m9.2.1.2成橋之后：先計算簡直板的跨中彎矩和支點剪力值，梁肋間的板，其計算跨徑按下列規(guī)定取用：①計算彎矩時：1=1。+1,但不得大于1=1。+b。②計算剪力時：1=1g,為現(xiàn)澆部分橋面板的自重，其值為3.75kN/m,g,為4.34kN/m。計算得簡支板跨中二期永久作用彎矩和支點二期永久作用剪力為Mg?=[(0.3875+0.5375)×0.3×3.75+0.5×2.15×0.5375×4.34]kN·mV?=(0.3×3.75+1.0×4.34)k9.2.1.3總永久作用效應鄭州航空工業(yè)管理學院畢業(yè)設計①支點截面永久作用彎矩為②支點截面永久作用剪力為③跨中截面永久作用彎矩為M=(0.5×3.55)kN·m=1.78kN·m當進行橋梁結構局部加載時，汽車荷載采用車輛荷載，汽車后輪著地寬度和長度分別為a,=0.2m,b,=0.6m。平行于板跨徑方向的荷載分布寬度為b=b?+2h=(0.6+2×0.18)m=0.96m(h為鋪裝層厚度)9.2.2.1車輪在辦的跨徑中部時，垂直于板跨徑方向的荷載分布寬度a=a?+2h+1/3=(0.2+2×0.18+2.15/3)m=1.28荷載有效分布寬度a=a?+2h+t+2x=0.71+2x鄭州航空工業(yè)管理學院畢業(yè)設計計算支點剪力時，可變作用必須盡量靠近梁肋邊緣布置?？紤]了相應的有效工作寬度后，支點剪力v計算如下：V=(1+μ)(A,y?+A?y?+A重重,V=1.3243×(54.69×0.76+7.18×0.895+54.69×0.155+1=75.00kN通過上面的計算，可得到連續(xù)板可變作用效應如下：支點截面剪力：vm=75.0kN9.2.3承載能力極限狀態(tài)作用基本組合支點截面剪力：v=1.2×9.11+1.4×75=115.9kN9.3行車道板截面設計、箍筋與承載力驗算懸臂板及連續(xù)板支點負彎矩采用相同的抗彎鋼筋,故只需按其中最不利荷載效應配筋，即M=-34.02kN·m,其高度為25cm,設凈保護層厚度a=3cm,選用直徑為12mm的HRB335鋼筋，則有效高度為鄭州航空工業(yè)管理學院畢業(yè)設計故承載力滿足要求。連續(xù)板跨中截面抗彎鋼筋計算如下：M=23.30kN·m,其高度為15cm,設凈保護層厚度a=3cm,選用直徑h。=h-a-d/2=(0.15解得滿足條件的最小x=0.01m鄭州航空工業(yè)管理學院畢業(yè)設計選用直徑為12mm的HRB335鋼筋，鋼筋間距為13cm,此時單位長度行車道板所提供的鋼筋面積為A=870mm2。驗算截面承載力=26.45kN·m>23.30故承載力滿足要求。為方便施工，上下緣配筋相同，均為12mm的HRB335鋼筋，間距為130mm,布置圖如圖34所示。矩形截面受彎構件截面尺寸應滿足下式要求0.5×103a?fabh?=0.5×103×1.0×1.83×1000×2.14kN=板內(nèi)應設置垂直于主筋的分布鋼筋，直徑不應小于8mm,間距不應大于200mm,因此，本設計中縫補鋼筋采用中8@200以滿足構造要求。第十章主梁端部的局部承壓驗算y?F≤1.3n,βfAβ=√A?/A,應取1.2被張拉時的最大壓力；本設計中每束預應力筋的截F=1.2×1302×9.8×0.1=1531.15kN;f混凝土軸心抗壓強度設計值，對后張法預應力混凝土構件，應鄭州航空工業(yè)管理學院畢業(yè)設計n.——混凝土局部承壓修正系數(shù)，混凝土強度等級為C50及以下時，取，=1,本設計張拉時混凝土強度等級為C45,故取為1;A.——局部受壓時的計算底面積；布置情況，現(xiàn)取最不利的3號鋼束進行局部承壓驗算。則An=(210×210-π×702/4)mm2=40252mm2A,=210×210mm2=44100mn1.3η,βfAm=1.3×1.0×1.78×20.5×40252×10?3kN=19>γ?F=153115kN10.2局部抗壓承載力驗算算β=√A/A,鄭州航空工業(yè)管理學院畢業(yè)設計A——間接鋼筋內(nèi)表范圍內(nèi)的混凝土核芯面積，其重心與A重心重合，計算時按同心對稱的原則取值；p——間接鋼筋體積配筋率，對螺旋筋A——單根螺旋形間接鋼筋的面積；本設計采用的間接鋼筋為HRB335螺旋筋，=280MPa直徑為12mm,間距s=60mm,螺旋筋中心直徑為240mm。于是有d=(240-12)=228mm最崇高的敬意和表示衷心的感謝!Theenergyprovidedmotiveforthedevelobutbecauseofvariousreason,thedevelopmentoftheenergyisausuathetownpopulationofthecontemporarybuildingsciencetechniquetoorder.Thenecessityofthemodernbuildingconstitutesapartofwarm,theairconditionrealmhasalreadyreceivedtheinfluenceofthiskindoftrendaswell,warmtheeconomyenergywithinaircotheairconditionworker,andaimsatdifferentoftheadoptofenergycharacteristicsandthedissimilaritybuildingofthenation,regionismoreandreasonablyputforwardsolveproblemofmethod.Warmtheairconditioncanconsumeofconstitutetheworkshouldalsobeginfromthisaspect,reasonabledecorationbuildingofposition,theexactitudechoosestheshapeandmaterialetc.softheoutsidewall,door,window,roof,reducingaircondittemperaturewetlyorhavethecraftairconditionof[with]cleathehousethehotworkdesignistheheatthatthefittinglandutilizationusesthehousemaintenancestructuretoleadsex,resistingthevarietyoftheknotholetypicalmodelofthelayersmanylayerbuildingsforexample,theregioninPeking,passtoroundtoprotectstructuretotransmitheathotloseabout77%ofhavetheallhotloss;(amongthemoutsidethewallis25%,theregioninHarbin,passtoroundtoprotectstructuretotransmitheathotloseabout71%ofhavetheallhotloss;(amongthemoutsidethewallis28%,thewindowis28%,thehousenoodlesis9%,theverandthisanimprovementtoroundhotwork