【正文】 2號(hào)02,1603號(hào)0..069繪制橫向分布影響線圖求橫向分布系數(shù)。圖43 1號(hào)梁橫向分布影響線（尺寸單位：cm）計(jì)算橫向分布系數(shù)：荷載橫向分布系數(shù)的計(jì)算中包含了車道折減系數(shù)。按照最不利方式布載，并按相應(yīng)影響線坐標(biāo)值計(jì)算橫向分布系數(shù)。三車道（如下圖） 兩車道（如下圖）圖45兩車道最不利荷載布置圖（尺寸單位：cm）=故取可變作用（汽車）的橫向分布系數(shù)：2）支點(diǎn)截面的荷載橫向分布系數(shù)：如下圖所示，按杠桿原理法繪制支點(diǎn)截面荷載橫向分布影響線并進(jìn)行布載，1號(hào)梁可變作用分布系數(shù)可以計(jì)算如下：可變作用（汽車）： 車道荷載的取值根據(jù)《橋規(guī)》，公路—Ⅱ級(jí)車道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值和集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值分別為計(jì)算彎矩時(shí)，計(jì)算剪力時(shí)， 計(jì)算可變作用效應(yīng)在可變作用效應(yīng)計(jì)算中，本設(shè)計(jì)對(duì)于橫向分布系數(shù)的取值作如下處理：支點(diǎn)處橫向分布系數(shù)取，從支點(diǎn)至第一根橫梁段，橫向分布系數(shù)從直線過(guò)渡到，其余梁段均取，本設(shè)計(jì)在計(jì)算跨中截面、四分點(diǎn)截面和支點(diǎn)截面時(shí)，均考慮了荷載橫向分布系數(shù)沿橋梁跨徑方向的變化。1）計(jì)算跨中截面的最大彎矩和最大剪力：計(jì)算跨中截面最大彎矩和最大剪力采用直線加載求可變作用效應(yīng)，如下圖所示，可變效應(yīng)為：不計(jì)沖擊 （44）沖擊效應(yīng) （45）式中 ——所求截面汽車標(biāo)準(zhǔn)荷載的彎矩或剪力； ——車道均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值； ——車道集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值； ——影響線上同號(hào)區(qū)段的面積； ——影響線上最大豎坐標(biāo)值；可變作用（汽車）標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng) =（kN﹒m）可變作用（汽車）沖擊效應(yīng)2）計(jì)算四分點(diǎn)截面的最大彎矩和最大剪力：四分點(diǎn)截面可變作用效應(yīng)的計(jì)算式見(jiàn)下圖。可變作用（汽車）標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng) 可變作用（汽車）沖擊效應(yīng)3）計(jì)算支點(diǎn)截面的最大剪力：支點(diǎn)截面可變作用效應(yīng)的計(jì)算圖式見(jiàn)下圖。可變作用（汽車）標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)可變作用（汽車）沖擊效應(yīng) 主梁作用效應(yīng)組合本設(shè)計(jì)按《橋規(guī)》。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)組合和承載能力極限狀態(tài)基本組合，見(jiàn)表45。表45 1號(hào)主梁作用效應(yīng)組合 序號(hào)荷載類型跨中截面四分點(diǎn)截面支點(diǎn)MmaxvmaxMmaxvmaxvmax(kN﹒m)(kN)(kN﹒m)(kN)(kN)(1)一 期永 久作 用0(2)二 期永 久作 用0(3)總永久作用(1)+ (2)0(4)（汽車）公路—Ⅱ級(jí)168(5)（汽車）沖擊(6)標(biāo)準(zhǔn)組合=(3)+(4)+(5)133．3(7)短期組合 =(3)+(4)(8)極限組合= (3) +[(4)+(5)]第五章 預(yù)應(yīng)力鋼束數(shù)量估算及其布置本設(shè)計(jì)采用后張法施工工藝，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足不同設(shè)計(jì)狀況下規(guī)范規(guī)定的控制條件要求，即承載力、變形及應(yīng)力等要求，在配筋設(shè)計(jì)時(shí)，要滿足結(jié)構(gòu)在正常使用極限狀態(tài)下的應(yīng)力要求和承載能力極限狀態(tài)的強(qiáng)度要求。 預(yù)應(yīng)力鋼束數(shù)量的估算以下以跨中截面在各種作用效應(yīng)組合下，分別按照上述要求對(duì)主梁所需的鋼束數(shù)進(jìn)行估算，并按這些估算的鋼束數(shù)確定主梁的配筋數(shù)量。（1）按正常使用極限狀態(tài)的應(yīng)力要求估算鋼束數(shù)：本設(shè)計(jì)按全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件設(shè)計(jì)，按正常使用極限狀態(tài)組合計(jì)算時(shí)，截面不允許出現(xiàn)拉應(yīng)力。對(duì)于T形截面簡(jiǎn)支梁，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)的估算公式（51）式中：Mk ——使用荷載產(chǎn)生的跨中彎矩標(biāo)準(zhǔn)組合值，按主梁作用應(yīng)組合表取用；C1 ——與荷載有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，對(duì)于公路—Ⅱ級(jí)，C1 ；——一束7? j ，故 △Ap = cm2 ?！竺孛嫔虾诵木啵弧A(yù)應(yīng)力鋼束重心對(duì)大毛截面重心軸的偏心距，可預(yù)先假定，為梁高。本設(shè)計(jì)采用的預(yù)應(yīng)力鋼絞線，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度為MPa，彈性模量Ep=MPa。 假設(shè)=19cm，則 = =（cm）鋼束數(shù)為 (2)按承載能力極限狀態(tài)估算鋼束數(shù)，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，鋼束數(shù)的估算公式為（52）式中 Md ——承載能力極限狀態(tài)的跨中最大彎矩，按主梁作用應(yīng)組合表取用；α ——經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，一般采用 ，；fpd ——預(yù)應(yīng)力鋼絞線的設(shè)計(jì)強(qiáng)度，為1260Mpa 。則：據(jù)上述兩種極限狀態(tài)所估算的鋼束數(shù)量在4根左右，故取鋼束數(shù)。 預(yù)應(yīng)力鋼束的布置（1）跨中截面及錨固端截面的鋼束位置1）在對(duì)跨中截面進(jìn)行鋼束布置時(shí)，應(yīng)保證預(yù)留管道的要求，并使鋼束的重心偏心距盡量大。本設(shè)計(jì)采用內(nèi)徑70mm，外徑77mm的預(yù)埋金屬波紋管，管道至梁底和梁側(cè)凈距不應(yīng)小于30mm及管道半徑的一半，另外直線管道的凈距不應(yīng)小于40mm，在豎直方向兩管道可重疊，跨中截面的細(xì)部構(gòu)造如下圖所示，則鋼束群重心至梁底距離為圖51 跨中截面鋼束布置圖（尺寸單位：cm）2）為了方便操作，將所有鋼束都錨固在梁端截面。對(duì)于錨固端截面，應(yīng)使預(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，而且要考慮錨具布置的可能性，以滿足張拉操作方便的要求。在布置錨具時(shí)，應(yīng)遵循均勻、分散的原則。錨具端截面布置的鋼束如下圖所示，鋼束群重心至梁底距離為：圖52 錨固端截面鋼束布置圖（尺寸單位：cm）下面應(yīng)對(duì)鋼束群重心位置進(jìn)行復(fù)核，首先需計(jì)算錨固端截面的幾何特性。錨固端截面幾何特性計(jì)算見(jiàn)表51。表51 錨固端截面幾何特性計(jì)算表 分塊名稱分塊面積（）分塊面積形心至上緣距離（）分塊面積對(duì)上緣凈距（）分塊面積的自身慣距（）（）分塊面積對(duì)截面形心的慣距（）（）（1）(2)（3）=（1）（2）（4）（5）（7）=（4）+（6）翼板3750三角承托腹板7130∑其中：（cm） （cm）上核心距：（cm）下核心距： （cm）=＜＜=圖53 鋼束群重心位置復(fù)核圖（尺寸單位：cm）(2) 鋼束起彎角度和線形的確定：在確定鋼束起彎角度時(shí)，既要考慮到由預(yù)應(yīng)力鋼束彎起會(huì)產(chǎn)生足夠的預(yù)剪力，又要考慮到所引起的摩擦預(yù)應(yīng)力損失不宜過(guò)大。本設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力鋼筋在跨中分為三排，N4號(hào)鋼筋彎起角度為5176。，其他鋼筋彎起角度為7176。.為了簡(jiǎn)化計(jì)算和施工，所有鋼束布置的線形均為直線加圓弧，最下排兩根鋼束需進(jìn)行平彎。(3) 鋼束計(jì)算1）計(jì)算鋼束起彎點(diǎn)至跨中的距離：錨固點(diǎn)至支座中心的水平距離（見(jiàn)圖54）。=3625tan5176。=（cm）=3613tan7176。=（cm）=3653tan7176。=（cm）=3693tan7176。=（cm）圖54 錨固端尺寸圖（尺寸單位：cm）鋼束計(jì)算圖式見(jiàn)下圖，鋼束起彎點(diǎn)至跨中的距離見(jiàn)表圖55 鋼束計(jì)算圖式表52 鋼束起彎點(diǎn)至跨中距離計(jì)算表 鋼束號(hào)起彎高度y (cm)y1(cm)y2(cm)L1(cm)x3(cm)φR (cm)x2(cm)x1(cm)41510053503207278540711067507上表中各參數(shù)的計(jì)算方法如下：為靠近錨固端直線長(zhǎng)度，可根據(jù)需要自行設(shè)計(jì)，為鋼束錨固點(diǎn)至鋼束起彎點(diǎn)的豎直距離，如鋼束計(jì)算圖式，根據(jù)各量的幾何關(guān)系，可分別計(jì)算如下： 式中 ——鋼束彎起角度（176。）； ——計(jì)算跨徑（cm）； ——錨固點(diǎn)至支座中心線的水平距離（cm）。2) 控制截面的鋼束重心位置計(jì)算各鋼束重心位置計(jì)算：根據(jù)鋼束計(jì)算圖式所示的幾何關(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)的直線段時(shí)，計(jì)算公式為：式中 ——鋼束在計(jì)算截面處鋼束中心至梁底的距離； ——鋼束起彎前到梁底的距離； ——鋼束彎起半徑； ——圓弧段起晚點(diǎn)到計(jì)算點(diǎn)圓弧長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)的圓心角。計(jì)算鋼束群重心到梁底的距離，見(jiàn)表53。表53 各計(jì)算截面的鋼束位置及鋼束群重心位置截面鋼束號(hào)x4(cm)R(cm)sinα =x4/ Rcosαa0(cm)ai(cm)ap(cm)四分點(diǎn)4未彎起0110103未彎起011010222134支點(diǎn)直線段yφx5x5 tanφa0ai41551035071027872211067343）鋼束長(zhǎng)度計(jì)算一根鋼束的長(zhǎng)度為曲線長(zhǎng)度、直線長(zhǎng)度與兩端工作長(zhǎng)度（270cm）之和，其中鋼束曲線長(zhǎng)度可按圓弧半徑及起彎角度計(jì)算。通過(guò)每根鋼束長(zhǎng)度計(jì)算，就可以得到一片主梁和一孔橋所需鋼束的總長(zhǎng)度，用于備料和施工。計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表54。表54 鋼束長(zhǎng)度計(jì)算表鋼束號(hào)R(cm)鋼束彎起角度φ曲線長(zhǎng)度(cm)S=直線長(zhǎng)度x1(cm)直線長(zhǎng)度L1(cm)有效長(zhǎng)度2（S+x1+L1）鋼束預(yù)留長(zhǎng)度(cm)鋼束長(zhǎng)度(cm)(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)=(6)+(7)45100140373201402754014017750140第六章 計(jì)算主梁截面幾何特性主梁截面幾何特性包括計(jì)算主梁凈截面和換算截面的面積、慣性矩以及梁截面分別對(duì)重心軸、上梗肋與下梗肋的靜距，最后列出截面特性值總表，為各受力階段的應(yīng)力驗(yàn)算準(zhǔn)備計(jì)算依據(jù)。 截面面積及慣性矩計(jì)算（1） 在預(yù)加應(yīng)力階段，只需計(jì)算小毛截面的幾何特性，計(jì)算公式如下：凈截面面積（61）凈截面慣性矩（62）計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表61。表61 跨中截面面積和慣性矩計(jì)算表截面分塊名稱分 塊面 積Ai(cm2)分塊面積重心至上緣距離yi(cm)分塊面積對(duì)上緣凈矩 Si(cm2)全截面重心到上緣距離ys(cm)分塊面積的自身慣矩Ii(cm4)di =ys–yi(cm)Ip= Aidi2(cm4)I =∑Ii+∑Ip(cm4)b1=180 cm凈截面毛 截 面7119扣管道面積151略∑––––b1=250cm換算截面毛截面8169 鋼束換算面積151略∑––––計(jì) 算數(shù) 據(jù)△A =π(cm2) n=4根 = 扣管道面積= n△A 鋼束換算面