【正文】 Y—影響線上最大坐標(biāo)值；可變作用（汽車）標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)： 可變作用（汽車）沖擊效應(yīng) 可變作用（人群）效應(yīng)Q=13=3 (kN/m) (2)四分點(diǎn)截面的最大彎矩和最大剪力見圖8?？勺冏饔茫ㄆ嚕?biāo)準(zhǔn)效應(yīng)可變作用（汽車）沖擊效應(yīng)： M==V==可變作用（人群）沖擊效應(yīng)：圖8四分點(diǎn)截面作用效應(yīng)的計(jì)算圖式 (3) 支點(diǎn)截面最大剪力見圖9：可變作用（汽車）效應(yīng)可變作用（汽車）沖擊效應(yīng)可變作用（人群）效應(yīng)沖擊效應(yīng)圖9 支點(diǎn)截面剪力計(jì)算圖式 主梁作用效應(yīng)組合本設(shè)計(jì)按《橋規(guī)》～,條規(guī)定，根據(jù)可能同時(shí)出現(xiàn)的作用效應(yīng)選擇了三種最不利效應(yīng)組合：短期效應(yīng)組合、標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)組合和承載力能力極限狀態(tài)基本組合，見表6。表6 主梁作用效應(yīng)組合序號荷載類別跨中截面四分點(diǎn)截面支點(diǎn)1第一期永久作用02第二期永久作用03總永久作用=（1）+（2）04可變作用（汽車）公路Ⅱ級5可變作用（汽車）沖擊6可變作用（人群）7標(biāo)準(zhǔn)組合=（3）+（4）+（5）+（6）8短期組合=（3）+（4）+（6）9極限組合=（3）+（（4）+（5））+（6）5．預(yù)應(yīng)力鋼束的估算及其布置根據(jù)《公預(yù)規(guī)》規(guī)定，預(yù)應(yīng)力梁應(yīng)滿足正常使用極限狀態(tài)的應(yīng)力要求和承載能力極限狀態(tài)的強(qiáng)度要求。以下就跨中截面在各種作用效應(yīng)組合下，分別按照上述要求對主梁所需的鋼束數(shù)來進(jìn)行估算，并且按這些估算的鋼束數(shù)的多少確定主梁的配束。對于簡支梁帶馬蹄的T形截面，當(dāng)截面混凝土不出現(xiàn)拉應(yīng)力控制時(shí)，則得到鋼束數(shù)的n的估算公式： ()其中： —持久狀態(tài)使用荷載產(chǎn)生的跨中彎矩標(biāo)準(zhǔn)組合值 —與荷載有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，對于公路Ⅰ級， ，故=。在一中已計(jì)算出成橋后跨中截面=，=,初估=15cm，則鋼束偏心距為： ===一號梁：根據(jù)極限狀態(tài)的應(yīng)力計(jì)算圖式，受壓區(qū)混凝土達(dá)到極限強(qiáng)度，應(yīng)力圖式呈矩形，同時(shí)預(yù)應(yīng)力鋼束也達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度。則鋼束數(shù)的估算公式為： ()式中：——承載能力極限狀態(tài)的跨中最大彎矩，按表7取用；——經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，~，；——預(yù)應(yīng)力鋼絞線的設(shè)計(jì)強(qiáng)度，見表1，為1260MP；計(jì)算得： 根據(jù)上述兩種極限狀態(tài)，取鋼束數(shù)n=7。 跨中截面的鋼束布置對于跨中截面，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的偏心距大些，本算例采用內(nèi)徑70mm，外徑77mm的預(yù)埋鐵皮波紋管，根據(jù)《公預(yù)規(guī)》，管道至梁底和梁側(cè)凈矩不應(yīng)小于3cm及管道直徑的1/2。根據(jù)《公預(yù)規(guī)》，在豎直方向可疊置。根據(jù)以上規(guī)定，跨中截面的細(xì)部構(gòu)造如圖10a所示。由此可直接得出鋼束群重心至梁底的距離為圖10。對于錨固端截面，鋼束布置通常考慮下述兩個(gè)方面：一是預(yù)應(yīng)力鋼束合力重心盡可能靠近截面形心，使截面均勻受壓；二是考慮錨頭布置的可能行，以滿足張拉操作方便的要求。按照上述錨頭布置的“均勻”“分散”的原則，錨固端截面所布置的剛束如圖10b所示。鋼束群重心至梁底距離為：為驗(yàn)核上述布置的鋼束群重心位置，需計(jì)算 錨固端截面的幾何特性。圖10示出計(jì)算圖式，錨固端截面特性計(jì)算見表7所示。 （a） (b) 圖10鋼束布置圖（尺寸單位：cm） a）跨中截面 b) 錨固截面 表7鋼束錨固截面幾何特性計(jì)算表分塊名稱（1）（2）（3）=（1）+（2）（4）（5）（6）（7）=（4）+（6）翼板41752464807124725415三角承托腹板12900158025049691875其中： 故計(jì)算得：說明鋼束群重心處于截面的核心范圍內(nèi)。確定鋼束起彎角時(shí)，既要照顧到因彎起所產(chǎn)生的豎向預(yù)剪力有足夠的數(shù)量，又要考慮到由其增大而導(dǎo)致摩擦預(yù)應(yīng)力損失不宜過大。為此，本設(shè)計(jì)中將錨固端截面分成上、下兩部分，如圖 所示，上部鋼束的晚期較初定為，下部鋼束彎起角定為，在梁頂錨固的鋼束彎起角定為為簡化計(jì)算和施工，所有鋼束布置的線型均選用兩端為圓弧線中間再加一段直線，并且整根束道都布置在同一個(gè)豎直面內(nèi)。（1）計(jì)算鋼束起彎點(diǎn)至跨中的距離錨固點(diǎn)到支座中心線的水平距離為（見圖12）：圖 11鋼束群重心位置復(fù)核圖式（單位尺寸mm） 圖 12 封閉端混凝土塊尺寸圖（單位尺寸mm）圖13示出鋼束計(jì)算圖式，鋼束起彎點(diǎn)至跨中的距離列表計(jì)算在表8內(nèi)。 圖13 鋼束計(jì)算圖式（單位尺寸mm）表8 鋼束起彎點(diǎn)至跨中的距離表鋼束號起彎高度y（cm ）N1(N2)261007176。N3(N4)1007176。N512110015N610015N710018（2）控制截面的鋼束重心位置計(jì)算各鋼束重心的位置計(jì)算，由圖13所示的幾何關(guān)系，當(dāng)計(jì)算截面在曲線段時(shí)，計(jì)算公式為： ()當(dāng)計(jì)算截面在近錨固點(diǎn)的直線時(shí)，計(jì)算公式為： ()式中： —鋼束在計(jì)算截面處鋼束重心到梁底的距離；—鋼束彎起前到梁底的距離；R—鋼束彎起半徑（見表11）；計(jì)算鋼束群重心到梁底距離（見表9）表9 各計(jì)算截面的鋼束位置計(jì)算鋼束群重心位置截面鋼束號　　　　　　　四分點(diǎn)N1(N2)　未彎起無　無　99N3(N4)未彎起　無　無　　N5未彎起無無99　N6未彎起無無N7支點(diǎn)直線段　y　　　　　N1(N2)　267176。9N3(N4)7176?！5121159　N615（3）鋼束長度計(jì)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按圓弧半徑與彎起角度進(jìn)行計(jì)算。通過每根鋼束長度計(jì)算，就可得出一片主梁和一孔橋所需鋼束的總長度，以利備料和施工。計(jì)算結(jié)果如下表,表10所示。鋼束號鋼束彎起角度曲線長度直線長度有效長度鋼束預(yù)留長度(cm)鋼束長度N1(N2)　71404105N3(N4)7140N515140N6　15140 N718140表10 鋼束計(jì)算長度本節(jié)在求得各驗(yàn)算截面的毛截面特性和鋼束位置的基礎(chǔ)上，計(jì)算主梁凈截面和換算截面的面積、慣性矩及梁截面分別對重心軸、上梗肋與下梗肋的靜矩，最后匯總成截面特性值總表，為各受力階段的應(yīng)力驗(yàn)算準(zhǔn)備計(jì)算數(shù)據(jù)。1．凈截面幾何特性計(jì)算在預(yù)加應(yīng)力階段，只需要計(jì)算小截面的幾何特性。計(jì)算公式如下：其結(jié)果列于表11。截面積 ()截面慣矩 ()2．換算截面幾何特性計(jì)算（1）整體截面幾何特性計(jì)算在使用荷載階段需要計(jì)算大截面（結(jié)構(gòu)整體化以后的截面）的幾何特性，計(jì)算公式如下，其結(jié)果列于表11。68 表11跨中翼緣全寬截面面積和慣性矩計(jì)算表截面分塊名稱分塊面積分塊面積重心至上緣距離分塊面積對上緣靜矩全截面重心到上緣距離分塊面積的自身慣矩凈截面毛截面（見表1）76256266953761149320459737128902扣管道面積（）60280無5030570無56641537611493無4825991換算截面毛截面（見表12）822563119542230487166556462040745鋼束換算面積66112無3843702無69730742230487無4010258計(jì)算數(shù)據(jù) n=7 =截面積 ()截面慣矩 ()以上式中：A,I—分別為混凝土毛截面面積和慣矩；—分別為一根管道截面積和鋼束截面積； —分別為凈截面和換算截面重心到主梁上緣的距離；—分面積重心到主梁上緣的距離；n—計(jì)算面積內(nèi)所含的管道（鋼束）數(shù)； —鋼束與混凝土的彈性模量比值，由表1得=。（2）有效分布寬度內(nèi)截面幾何特性計(jì)算根據(jù)《公預(yù)規(guī)》，預(yù)應(yīng)力混凝土梁在計(jì)算預(yù)應(yīng)力引起的混凝土應(yīng)力時(shí)，預(yù)加力作為軸向力產(chǎn)生的應(yīng)力按實(shí)際翼緣全款計(jì)算，由預(yù)加力偏心引起的彎矩產(chǎn)生的應(yīng)力按翼緣有效寬度計(jì)算。由于采用有效寬度方法計(jì)算的等效法向應(yīng)力體積和原全寬內(nèi)實(shí)際的法向應(yīng)力體積是相等的，因此用有效寬度截面計(jì)算等代法向應(yīng)力時(shí)，中性軸應(yīng)取原全寬截面的中性軸。a、有效分布寬度的計(jì)算根據(jù)《公預(yù)規(guī)》，對于T形截面受壓區(qū)翼緣計(jì)算寬度，應(yīng)取用下列三者中的最小值： （主梁間距） b、有效分布寬度內(nèi)截面幾何特性計(jì)算由于截面寬度不折減，截面的抗彎慣矩也不需折減，取全寬截面值。預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土梁在張拉階段和使用階段都要產(chǎn)生剪應(yīng)力，這兩個(gè)階段的剪應(yīng)力應(yīng)該疊加。在每一個(gè)階段中，凡是中和軸位置和面積突變處的剪應(yīng)力，都是需要計(jì)算的，例如，張拉階段和使用階段的截面（如圖14），除了兩個(gè)階段aa和bb位置的剪應(yīng)力需要計(jì)算外，還應(yīng)計(jì)算：圖14 靜矩計(jì)算圖式（1）在張拉階段，凈截面的中和軸（簡稱凈軸）位置產(chǎn)生的最大剪應(yīng)力，應(yīng)該與使用階段在凈軸位置產(chǎn)生的剪應(yīng)該與使用階段在京軸位置上產(chǎn)生的剪應(yīng)力疊加。（2）在使用階段，換算截面的中和軸（簡稱凈軸）位置產(chǎn)生的最大剪應(yīng)力，應(yīng)該與張拉階段在換軸位置的剪應(yīng)力疊加。即需要計(jì)算下面幾種情況的靜矩：①aa線（圖15）以上（或以上）的面積對中性軸（凈軸和換軸）的靜矩；②bb線以上（或以下）的面積對中性軸（兩個(gè)）的靜矩； ③凈軸（nn）以上（或以下）的面積對中性軸（兩個(gè)）的靜矩； ④換軸（oo）以上（或以下）的面積對中性軸（兩個(gè)）的靜矩；計(jì)算結(jié)果見表12。表12 跨中截面對中心軸靜距計(jì)算分塊名稱及序號 靜矩類別及符號分塊面積分塊面積重心至全截面重心距離對凈軸*靜矩靜矩類別及符號對換軸*靜矩翼板①翼緣部分2400168240翼緣部分3000221220三角承托②對凈軸40023708對凈軸*40025164肋部③靜矩20011520靜矩20012248203468258632下三角④馬蹄部分對凈軸靜矩225870419665馬蹄部分對凈軸靜矩22521096馬蹄⑤1500161100150027027肋部⑥3002547030024370管道或鋼束325.350082702796253228133翼板①凈軸以上凈面積對凈軸靜矩2400168240凈軸以上凈面積對凈軸靜矩3000251200三角承托②4002370840025164肋部③1252391871252414663113531785翼板①換軸以上凈面積對凈軸靜矩2400168240換軸以上凈面積對凈軸靜矩30002212