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文檔簡介

課程設(shè)計(jì)任務(wù)書

一、課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容

根據(jù)給定口勺橋梁基本設(shè)計(jì)資料?(重要構(gòu)造尺寸、計(jì)算內(nèi)力等)設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T

形主梁。重要內(nèi)容包括:

1.預(yù)應(yīng)力鋼筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量確實(shí)定和布置;

2.截面幾何性質(zhì)計(jì)算;

3.承載能力極限狀態(tài)計(jì)算(正截面與斜截面承載力計(jì)算);

4.預(yù)應(yīng)力損失估算:

5.應(yīng)力驗(yàn)算(短暫狀況和持久狀況的應(yīng)力驗(yàn)算);

6.抗裂驗(yàn)算(正截面與斜截面抗裂驗(yàn)算)或裂縫寬度計(jì)算;

7.主梁變形(撓度)計(jì)算;

8.錨固局部承壓計(jì)算與錨固區(qū)設(shè)計(jì);

9.繪制主梁施工圖c

二、課程設(shè)計(jì)的規(guī)定與數(shù)據(jù)

通過預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T形梁橋的一片主梁設(shè)計(jì),規(guī)定掌握設(shè)計(jì)過程的數(shù)值計(jì)算措施和

有關(guān)構(gòu)造規(guī)定規(guī)定,并繪制施工圖。規(guī)定:設(shè)計(jì)合理、計(jì)算無誤、繪圖規(guī)范。

(-)基本設(shè)計(jì)資料

1.設(shè)計(jì)荷載:公路一I級荷載,人群荷載3.5口,構(gòu)造重要性系數(shù)目=1.0

2.環(huán)境原則:n類環(huán)境

3.材料性能參數(shù)

(1)混凝土

強(qiáng)度等級為C50,重要強(qiáng)度指標(biāo)為:

強(qiáng)度原則值0=32.4回,0=2.65Q

強(qiáng)度設(shè)計(jì)值0=22.4回,3=1.83Q

彈性模量0=3.45aS回

(2)預(yù)應(yīng)力鋼筋采用ASTMA416—97a原則日勺低松弛鋼絞線(1曰7原則型),

其強(qiáng)度指標(biāo)為:

抗拉強(qiáng)度原則值0=1860a

抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值岡=1260可

彈性模量3=1.95idS回

相對界線受壓區(qū)高度0=0.4,0=0.2563

公稱直徑為15.24日公稱面積為140mm"

(3)非預(yù)應(yīng)力鋼筋

1)縱向抗拉非預(yù)應(yīng)力鋼筋采用HRB400鋼筋,其強(qiáng)度指標(biāo)

為:

抗拉強(qiáng)度原則值國=400日

抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值□=330回

彈性模量0=2.0a0國

相對界線受壓區(qū)高度3=0.53,0=0.1985

2)箍筋和構(gòu)造鋼筋采用HRB335鋼筋,其強(qiáng)度指標(biāo)為:

抗拉強(qiáng)度原則值S=335目

抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值□=280Q

彈性模量回=2.0目岡田圖1主梁跨中截面尺寸(尺

寸單位:皿)

4.重要構(gòu)造尺寸

主梁原則跨徑回=25兇,梁全長24.96回,計(jì)算跨徑曰=24.3兇。

主梁高度可=1400曰,主梁間距日=1600曰,其中主梁上翼緣預(yù)制部分寬為

1580口,現(xiàn)澆段寬為20日,全橋由9片梁構(gòu)成。主梁跨中截面尺寸如圖1所示。主梁

支點(diǎn)截面或錨固截面的梁肋寬度為360mmo

(-)內(nèi)力計(jì)算成果摘錄

多種狀況下的組合成果見表。

表荷載內(nèi)力計(jì)算成具

基本組合a頻遇組合□準(zhǔn)永久組合a

截面位

項(xiàng)目

置□目□回□a

(kN.m)(kN)(kN.m)(kN)(kN.m)(kN)

最大彎矩0.0793.790.0460.290.0350.11

支點(diǎn)

最大剪力0.0859.440.0487.810.0365.83

最大彎矩894.ei665.02528.97390.52410.39301.62

變截面

最大剪力953.52719.92552.55413.57451.51335.79

最大彎矩2712.61297.761685.43183.911370.51150.15

最大剪力2754.36388.051689.10223.591377.07172.23

最大彎矩3623.99103.332250.5243.311829.1324.75

跨中

最大剪力3484.63156.132155.1168.481786.5638.15

(三)施工措施要點(diǎn)

后張法施工,采用金屬波紋管和夾片錨具,鋼絞線采用TD雙作用千斤頂兩端同步張拉,

當(dāng)混凝L到達(dá)設(shè)訂強(qiáng)度時(shí)進(jìn)行張拉,張拉次序與鋼束序號相似。

(四)設(shè)計(jì)規(guī)定

1.方案一:按全預(yù)應(yīng)力混凝土設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力混凝土T形主梁。

2.方案二:按部分預(yù)應(yīng)力混凝土A類構(gòu)件設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力混凝土T形主梁。

3.方案三:按部分預(yù)應(yīng)力混凝土B類構(gòu)件(容許裂縫寬度為0.11)設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力混

凝土T形主梁。

※學(xué)生應(yīng)按指導(dǎo)教師爆定選擇其中一種方案進(jìn)行設(shè)計(jì)。

三、課程設(shè)計(jì)應(yīng)完畢的工作

1.編制計(jì)算闡明書;

2.繪制施工圖(重要包括:主梁支點(diǎn)橫斷面圖、主梁跨中橫斷面圖、主梁鋼束布置圖、

主梁鋼束數(shù)量表等,根據(jù)設(shè)計(jì)內(nèi)容自己決定)。

四、課程設(shè)計(jì)進(jìn)程安排(可根據(jù)實(shí)際狀況自己靈活安排)

序號設(shè)計(jì)各階段內(nèi)容起止日期

布置任務(wù),搜集資料,預(yù)應(yīng)力鋼筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量確

112.1-3

實(shí)定和布置

2截面幾何性質(zhì)計(jì)算,承載能力吸限狀態(tài)計(jì)算12.3-4

3預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算,應(yīng)力驗(yàn)算12.5-8

4抗裂驗(yàn)算或裂縫寬度計(jì)算,變形(撓度)計(jì)算15號前完畢

5繪制重要構(gòu)造圖,整頓計(jì)算闡明書,上交設(shè)計(jì)成果

五、應(yīng)搜集的資料和重要參照文獻(xiàn)

[1]葉見曙.構(gòu)造設(shè)計(jì)原理(第二版).北京:人民交通力版社,2023

[2]張樹仁等.鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁構(gòu)造設(shè)計(jì)原理.北京:人民交通出版

社,2023

⑶中華人民共和國行'業(yè)原則.公路鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(JTGD62-2023).

北京:人民交通出版社,2023

[4]閆志剛主編.鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋構(gòu)造設(shè)計(jì).北京:機(jī)械工業(yè)出版

社,2023

[5]易建國主編.混凝土簡支梁(板)橋(第三版).北京:人民交通出版社,2023

[6]胡兆同,陳萬春.橋梁通用構(gòu)造和簡支梁橋.北京:人民交通出版社,2023

[7]白寶玉主編.橋梁工程.北京:高等教育出版社,2023

方案二:部分預(yù)應(yīng)力混泥土A類簡支梁設(shè)計(jì)

主梁尺寸如下圖:

W超帆微工.

:

二LJ

?nJ二

i因

n

AJ

ln

舞犍面鐘楣

田一in截面

支點(diǎn)截面

1.主梁全截面幾何特性

i.i受壓翼緣有效寬度區(qū),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岡,取卜一列三者中H勺最小值:

(1)簡支梁計(jì)算跨徑的1/3,即l/3=24300/3=8100mm;

(2)相鄰兩梁的平均訶距,對于中梁為1600mm;

(3)|:|,式中b=160mm,0=0mm,曰=(80+180)/2=130mm;

因此,|x|=160+0+12X130=1720mm

故,受壓翼緣歐J有效寬度取回=1600mm

1.2全截面幾何特性的計(jì)算

這里日勺主梁幾何特性采用分塊數(shù)值求和法,其計(jì)算式為

全截面面積:1X|

全截面重心至梁頂?shù)木嚯x:口

式中3——分塊面積

——分塊面積的重心至梁頂邊的距離

如右圖所示,對T形梁跨中截面進(jìn)行分塊分析,提成5大塊進(jìn)行計(jì)算,分別計(jì)算它們

底面積與性質(zhì),計(jì)算成果列于下表。

根據(jù)整體圖可知,變化點(diǎn)處的截面幾何尺寸與跨中截面相似,故幾何特性也相似,主

梁跨中截面的全截面幾何特性如表1所示。

0

U

一OJE

inn

?■

0

尺寸單位:mm

跨中截面與L/4截面全截面幾何特性表1

分塊號分塊面積日0「X「國1X?3

①1152004046424.802X00.0614X0

②7100011339110.955X00.0394X0

③193600605-1011.925XS23.621X0

④100001177-6734.529X00.006X0

⑤684001305-80143.886X00.206X0

0=50486.047X023.934XS

合計(jì)

458200

3=896)=109.981X0

習(xí)2.預(yù)應(yīng)力鋼筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量確實(shí)定和布置

2.1預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量確實(shí)定

按構(gòu)件正截面抗裂性規(guī)定估算預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量

對于A類部分預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件,根據(jù)跨中截面抗裂規(guī)定,可得跨中截面所需的有效

預(yù)應(yīng)力為

式中日勺兇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)算的彎矩值;由資料

=842.56+480.51+0.7XI342.92/1.193+139.48=2250.52MPa

設(shè)預(yù)應(yīng)力鋼筋截面重心距截面下緣為0=12()mm,則預(yù)應(yīng)力鋼筋的合理作用點(diǎn)至截

面重心軸口勺距離為Ix|=776mm,【x】Mpa

由表1得跨中截面全截面面積A=4582003,全截面對抗裂驗(yàn)算邊緣的J彈性抵御矩

為:109.981X0/896=122.747臼臼,可因此有效預(yù)加力合力為:

預(yù)應(yīng)力鋼筋R勺張力控制應(yīng)力為1?1395Mpa預(yù)應(yīng)力損失

按張拉控制應(yīng)力H勺20%估算,則可得需要預(yù)應(yīng)力鋼筋的面積為

擬采用3束5剛絞線,單根鋼絞線口勺公稱截面面積\x1則預(yù)應(yīng)力鋼

筋的截面積為1一1,采用夾片式錨固,山金屬波紋管成孔。

2.3預(yù)應(yīng)力鋼筋和一般鋼筋的)布置

(1)按照后張法預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件《公路橋規(guī)》中的規(guī)定,參照已經(jīng)有設(shè)計(jì)圖紙,

對跨中截面的預(yù)應(yīng)力鋼筋進(jìn)行布置.

如圖所示,預(yù)應(yīng)力鋼筋與一般鋼筋日勺布置截面圖。

跨中截面尺寸要素鋼束在端部的錨固位置

(2)其他截面鋼束位置和傾角計(jì)算

①鋼束彎起形狀、彎起角和彎曲半徑

采用直線段中接圓弧曲線段的方式彎曲;為使預(yù)應(yīng)力鋼筋H勺預(yù)加力垂直作用于錨墊

板,Nl、N2、N3彎起角均取8。;各鋼束的彎曲半徑為:RNl=40000mm,RN2=25000mm,

RN3=10000mmo

②鋼束各控制點(diǎn)位置確實(shí)定。

以N3為例,其彎起布置圖如下:

因曲線預(yù)應(yīng)力綱筋計(jì)算因氓寸單儉mm)

計(jì)算Nl、N2、N3各控制參數(shù)匯總于下表2:

各鋼束彎曲控制要素表表2

鋼束號升高值C彎起角o彎起半徑R叉點(diǎn)至錨固彎起點(diǎn)距跨中彎止點(diǎn)距跨

(mm)(0)(mm)點(diǎn)的水平距截面水平距離中截面水平

離d(mm)Xk(mm)距離(mm)

N111508°4000015621807747

N26508。25000256688710366

N34008°IOO(X)312977111162

③各截面鋼束位置(ai)和其傾角(())計(jì)算表表3

計(jì)算截面鋼束Xk(mm)Lbl+Lb2Xi-Xk()Ciai=a+Ci

編號

跨中截面N1218(]5567為負(fù)值,鋼束未彎起00120

(Xi=0mm)N268873479

N397711391

L/4截面Nl218055670<(Xi-Xk)<(Lbl+Lb2)5.588190310

Xi=6075mm

N268873479Xi-Xk<000120

N397711391Xi-Xk<000120

變化點(diǎn)截Nl21805567Xi-Xk>LbHLb28。825945

Xi=10850mmN268873479Xi-Xk>Lbl+Lb28°311431

N3977113910<(Xi-Xk)<(Lbl+Lb2)6.19458178

支點(diǎn)截面Nl21805567Xi-Xk>Lbl+Lb28°10081128

Xi=12150mm

N268873479Xi-Xk>Lbl+Lb28。494614

N397711391Xi-Xk>Lbl+Lb28°236356

④鋼筋束平彎段打勺位置和平彎角

Nl、N2、N3三束預(yù)應(yīng)力鋼絞線在跨中截面布置在同一水平面上,而在錨固端三束鋼絞

線則都在肋板中心線上,為實(shí)現(xiàn)鋼束H勺這種布筋方式,N2、N3在主梁肋板中必須從兩側(cè)平

彎到肋板中心線上,為了便于在施工中布置預(yù)應(yīng)力管道:N2、N3在梁中的平彎采用相似的J

形式,其平彎位置布置圖如下所示。平彎段有兩段曲線弧,每段曲線弧彎曲角為。

N2別.”“K

2.4

按構(gòu)件承載能力極限狀態(tài)規(guī)定估算按非預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量:

設(shè)預(yù)應(yīng)力鋼筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋I(lǐng)I勺合力點(diǎn)到截面底邊II勺距離為a=80mm,則

先假定為第一類T形截面,由公式1x|計(jì)算受壓區(qū)高度X,即

解得:

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

采用5根直徑為12mm的HRB400鋼筋,提供的鋼筋截面面積為「。在梁

底布置成一排如圖,其間也為70MM,鋼筋重心究竟邊的距離三|o

其布置圖如下:

非預(yù)應(yīng)力鋼筋布置圖(尺寸:mm)

3主梁截面幾何特性計(jì)算

各控制截面不一樣階段的截面幾何特性匯總表

表4

日a03IX1

受力計(jì)算截面

階段

a叵]叵]叵]r^i[X11XI

階段跨中截面445X103484.38915.62815.62117.2702.4211.2811.438

L/4截面445X10,487.66912.34685.56114.9662.3571.2601.676

孔道變化點(diǎn)截面445X103498.72901.28248.42110.1302.2081.2224.433

壓漿

支點(diǎn)截面641X103549.87850.1313.68131.7242.3961.54996

階段跨中截面457X10*505.13894.87794.87116.9322.3151.3071.471

L/4截面457X103505.11894.89668.41114.7262.2711.2821.716

管道變化點(diǎn)截面457X103505.04894.96242.10110.0992.1801.2304.547

結(jié)硬

支點(diǎn)截面653X103554.97845.038.58116.1162.3741.559153

后到

濕接

縫結(jié)

硬前

階段跨中截面458X10*568.97831.03731.03131.7392.0411.3971.588

■——??■L/4截面458X10*500.30899.70673.22115.1482.3021.2801.710

濕接變化點(diǎn)截面458X103554.96845.04192.18110.1861.9851.3045.733

縫結(jié)

支點(diǎn)截面642X103553.61846.399.94132.1502.3871.561132

硬后

4,持久狀況下截面承載能力極限狀態(tài)計(jì)算

4.1.正截面承載力計(jì)算

取彎矩最大的跨中截面進(jìn)行正截面承載力計(jì)算

(1)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,計(jì)算混凝土受壓區(qū)高度x為

受壓區(qū)所有位于翼緣板內(nèi),闡明設(shè)計(jì)梁為第一類T形截面梁。

(2)正截面承載力計(jì)算

預(yù)應(yīng)力鋼筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋的合理作用點(diǎn)到截面底力距離為

因此.■

根據(jù)資料可知,梁跨中截面彎矩組合設(shè)計(jì)值I一■O截面抗彎承載力可計(jì)算

如下,

r~「■

跨中截面正截面承載力滿足規(guī)定。

4.2斜截面承載力計(jì)算

預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁應(yīng)對按規(guī)定需要驗(yàn)算的各個(gè)截面進(jìn)行斜械面抗剪承載力驗(yàn)算,以變

化點(diǎn)截面H勺斜截面進(jìn)行斜截面抗剪承載力驗(yàn)算。

首先,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行截面抗剪強(qiáng)度上、下限復(fù)核,即

式中的可為驗(yàn)算截面處剪力組合設(shè)計(jì)值,杳資料得可=719.92kN;混凝土強(qiáng)度等級

S=50Mpa;腹板厚度b=160mm;剪力組合設(shè)計(jì)值處的截面有效高度計(jì)算近似取跨中

截面的有效高度的計(jì)算值,計(jì)算如下,即;預(yù)應(yīng)力

提裔系數(shù)

因此:

故可知,計(jì)算滿足

截面尺寸滿足規(guī)定,但需要配置抗剪鋼筋。

斜截面抗剪承載力計(jì)算,即

式中

式中:可為異號彎矩影響系數(shù),簡支梁日=1.0;

臼為預(yù)應(yīng)力提高系數(shù),0=1.25:

習(xí)為受壓翼緣影響系數(shù),3=1.1;

箍筋采用雙肢直徑為10mm的HRB335鋼筋,區(qū)=280Mpa,間距回=2()0mm,距支點(diǎn)

相稱于一倍梁高范圍內(nèi),箍筋間距3=l(K)mma

IX■

國采用3束預(yù)應(yīng)力鋼筋口勺平均值,查表3可得30=0.1288,因此

因此

變化點(diǎn)截面處斜截面抗剪滿足規(guī)定。

5,鋼束預(yù)應(yīng)力損失估算

5.1預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道間摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失(兇)

摩阻損失分別對支點(diǎn)截面,變化點(diǎn)截面,L/4械面,跨中截面進(jìn)行計(jì)算,計(jì)算公式如下,

計(jì)算成果如下表所示:

0=IXI

式中:s—預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉控制應(yīng)力,.■

習(xí)—摩擦系數(shù),查得三I

k一一局部偏差影響系數(shù),查得k=0.0015

x一一從張拉端至計(jì)算截面的I管道長度(m)

3一一從張拉端至計(jì)算截面曲線管道部分切線H勺夾角之和;計(jì)算時(shí),由于平彎

角度過小,此處計(jì)算忽視不計(jì),計(jì)算參照表3所得數(shù)據(jù)。

各設(shè)計(jì)控制截面□計(jì)算成果表5

角度摩擦應(yīng)力損失摩擦應(yīng)力損失平均值

X弧度

截面鋼束號(O)

(m)a1XI日

N10.156000.3

支點(diǎn)截面N20.256000.60.53

N30.712000.7

N11.456002.8

變化點(diǎn)截

N21.556003.0718.86

N31.6127.86130.034350.72

N16.2310.8890.015518.29

L/4截面N26.3316.9820.121954.6944.57

N36.38780.139660.72

N112.30680.139672.54

跨中截面N212.40612.1680.212496.5388.58

N312.46212.1680.212496.67

5.2錨具變形、鋼絲回縮引起的應(yīng)力損失(兇)

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)考慮錨固后反摩阻

的影響。首先根據(jù)公式計(jì)算反摩阻影響長度回,即

式中的3為張拉端錨具變形值,有資料查得夾片式錨具頂壓張拉時(shí)回為4mm;單位長

度由管道摩阻引起的預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算為I一■;張拉端錨下張拉控制應(yīng)力為

「;扣除沿途管道摩擦損失后錨固端預(yù)拉應(yīng)力[X].張拉端

到錨固端之間的距離弓;計(jì)算成果如表6。

若求得的Q,離張拉端x處由錨具變形,鋼筋回縮和接縫壓縮引起的J考慮反摩擦后

的張拉應(yīng)力損失兇,計(jì)算式如下;

IxIr^i

若求得H勺a時(shí)表達(dá)該截面不受反摩擦的影響。

錨具變形引起的預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算表表6

錨具損失

截面鋼束號X(mm)a

a□平均值

N115611503136.00135.53

支點(diǎn)截面N225610012156.50154.78148.03

N331210028156.26153.78

N1145611503136.00134.37

變化點(diǎn)截

N2155610012156.50133.43129.30

N3161210028156.26134.37

N1623111503136.0063.50

L/4截面N2633110012156.5059.4060.53

N3638710028156.2658.69

N11230611503136.00

x>lf

跨中截面N21240610012156.500

截面不受反摩阻影響

N31246210028156.26

5.3預(yù)應(yīng)力鋼筋分批張拉時(shí)混凝土彈性壓縮引起的應(yīng)力損失(兇)

預(yù)應(yīng)力鋼束的張拉次序與編號一致,混凝土彈性壓縮引起的應(yīng)力損失取按應(yīng)力計(jì)算需要

控制的截面進(jìn)行計(jì)算,這里取L/4截面進(jìn)行計(jì)算,并以計(jì)算成果作為截面預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力損

失的平均值。計(jì)算公式如下

[X|

式中:m-----張拉批數(shù),m=3

□——預(yù)應(yīng)力鋼筋與混凝土彈性模量之比,

按照鋼筋張拉次序進(jìn)行計(jì)算

式中:目一一第i+1束預(yù)應(yīng)力筋扣除對應(yīng)應(yīng)力損失后的I張拉力;

岡一一第i束預(yù)應(yīng)力筋重心到凈截面重心日勺距離。

□——全預(yù)應(yīng)力鋼筋(M批)U勺合理NP在其作用點(diǎn)(全預(yù)應(yīng)力鋼筋重心點(diǎn))處

所產(chǎn)生H勺混凝土正應(yīng)力,0=Ix],截面特性按控制截面的幾何特性匯總

表中第一階段取用;其中:

Np=(ocon一回一回)=1395-44.57-60.53=2708.79KN

區(qū)=|x|=17.17MPa

兇=33.31MPa

5.4.鋼筋松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失(兇)

這里采用一次張拉工藝口勺低松弛級鋼絞線,由鋼筋松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失按下式計(jì)算

式中:S—張拉系數(shù),一次張拉取回=1.0;

□——鋼筋松弛系數(shù),對于低松弛鋼絞線,取目:

□一一傳力錨同時(shí)艮?鋼筋應(yīng)力,0=r—?

回=F?=1395-44.57-60.53-33.31=1256.59MPa

回=30.98MPa

5.5混凝土收縮、徐變引起的損失(網(wǎng))

混凝土收縮、徐變終極值引起的受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力損失按下式計(jì)算

;臼

式中:□——構(gòu)件受拉區(qū)所有縱向鋼筋截面重心處,由預(yù)加力(扣除對應(yīng)階段應(yīng)力損

失)和構(gòu)造自重產(chǎn)生日勺混凝土法向應(yīng)力;

國一一預(yù)應(yīng)力筋傳力錨固齡期為回,計(jì)算齡期為t時(shí)日勺混凝土收縮應(yīng)變:

國一一加教齡期為a,計(jì)算齡期為t時(shí)的混凝土徐變系數(shù);

S——構(gòu)件受拉區(qū)所有縱向鋼筋配筋率,IX■

設(shè)混凝土傳力錨固齡期和加載齡期均為28天,計(jì)算時(shí)間目,橋梁所在環(huán)境H勺年

平均相對濕度為75%,以跨中截面計(jì)算其理論厚度I-1

查表得:I—■;I

回=142.04MPa

5.6預(yù)應(yīng)力收縮組合

各截面鋼束預(yù)應(yīng)力損失平局值和有效預(yù)應(yīng)力匯總表表7

工預(yù)加應(yīng)力階段使用階段鋼束有效預(yù)應(yīng)力

作預(yù)加應(yīng)力階段使用

■一■

階階段

r^ir^i

□□□a□□

計(jì)算

截面

支點(diǎn)截0.5148.33.181.30.142.173.

1213.161040.14

面3033184980402

變化點(diǎn)18.129.33.181.30.142.173.

1213.531040.51

截面8633147980402

11.60.533.138.30.142.173.

L/4截面1256.591083.57

5733141980402

跨中截88.33.121.30.142.173.

01273.111100.99

面583189980402

6.應(yīng)力驗(yàn)算

6.1短暫狀況的正應(yīng)力驗(yàn)算

短暫狀況下梁跨中截面(預(yù)加力階段)上、下緣口勺正應(yīng)力:

其中,r一1,截面特

性去用第一?階段H勺截面特性,代入上式得

(壓)

預(yù)加力階段混凝土的壓應(yīng)力滿足應(yīng)力限制值的規(guī)定:混凝土H勺拉應(yīng)力通過規(guī)定的預(yù)拉區(qū)

配筋率來防止出現(xiàn)裂縫,預(yù)拉區(qū)混凝十.沒有出現(xiàn)拉應(yīng)力,故預(yù)拉區(qū)只需配置配筋率不不不小

于0.2%的縱向配筋即可。

6.2持久狀況的正應(yīng)力驗(yàn)算

6.2.1跨中截面混凝土正應(yīng)力驗(yàn)算

按持久狀況設(shè)計(jì)的預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件,尚應(yīng)計(jì)算其使用階段正截面混凝土日勺法向應(yīng)

力、受拉鋼筋的拉應(yīng)力和斜截面的主壓應(yīng)力。計(jì)算時(shí)作用(或荷載)取其原則值,不計(jì)分項(xiàng)系

數(shù),汽車荷載應(yīng)考慮沖擊系數(shù)。

查表得

跨中截面混凝土上邊緣壓應(yīng)力計(jì)算值為

持久狀況卜.跨中截面混凝土正應(yīng)力驗(yàn)算滿足規(guī)定。

6.2.2持久狀況下預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力驗(yàn)算

由二期恒載和活載作用產(chǎn)生H勺預(yù)應(yīng)力鋼筋截面重心處的混凝土應(yīng)力為

因此鋼束應(yīng)力為

持久狀況下預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力滿足規(guī)定規(guī)定。

6.3持久狀況下的混凝土主應(yīng)力驗(yàn)算

[x[

荷載原則值效應(yīng)組合作用的主拉應(yīng)力:

荷載原則值效應(yīng)組合作用口勺主壓應(yīng)力:

現(xiàn)取變截面點(diǎn)分別計(jì)算截面上梗肋、形心和下梗肋處在原則值效應(yīng)組合作用下的主壓應(yīng)

力,其值應(yīng)滿足r^i的規(guī)定,計(jì)算正應(yīng)力與剪應(yīng)力的公式如下

正應(yīng)力

剪應(yīng)力

根據(jù)已經(jīng)有設(shè)計(jì)與對應(yīng)資料,對截面各面積距與形心進(jìn)行估算,其中應(yīng)力公式如下,進(jìn)行正

應(yīng)力計(jì)算與剪應(yīng)力計(jì)算式,先計(jì)算

計(jì)算成果會匯總于下表

變截面處不一樣計(jì)算點(diǎn)主應(yīng)力匯總表表8

計(jì)算位置主應(yīng)力0剪應(yīng)力S主壓應(yīng)力a主拉應(yīng)力3

上梗肋a-a6.3110.4356.34-0.030

形心軸o-o6.2650.5526.31-0.048

下梗肋b-b6.1601.2206.39-0.232

斜截面最大主壓應(yīng)力

斜截面最大主拉應(yīng)力

故箍筋可按構(gòu)造規(guī)定布置,

7.抗裂性驗(yàn)算

7.1作用短期效應(yīng)組合作用下的正截面抗裂性驗(yàn)算

(1)預(yù)加力產(chǎn)生的構(gòu)件抗裂驗(yàn)算邊緣的混凝土預(yù)應(yīng)力計(jì)算

跨中截面

[-1

因此,可得

(2)有荷載產(chǎn)生日勺構(gòu)件抗裂驗(yàn)算邊緣混凝土的法相拉應(yīng)力的計(jì)算

由表6查得:I■;I■

(3)正截面混凝土抗裂驗(yàn)算

對于A類部分預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件,作用荷載短期效應(yīng)組合作用卜1向混凝土拉應(yīng)力應(yīng)滿

足下列規(guī)定:

由上計(jì)算知,闡明截面在作用短期

效應(yīng)組合作用下沒有消壓,計(jì)算成果滿足抗裂規(guī)定。同步,A

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