【正文】 669922 00 10 ( 95 20 0) 20 8 10 ( 98 20 0)48 77 10 50 37 10? ? ? ? ? ??? ?? 69( 47 5 15 33 ) 10 ( 95 20 0) 0052 51 10 MP? ? ? ???? ③ 主應(yīng)力 2 2 2 26 . 4 0 6 . 4 0( ) ( ) 1 . 0 12 2 2 2}tpcp c x c y c x c y? ? ? ? ??? ??? ? ? ? MPaMPa????? 同理，可得 x0— x0及下 梗肋 b— b的主應(yīng)力如下表： 同濟(jì)大學(xué) 《結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 20 頁(yè) 共 26 頁(yè) L/4 截面主應(yīng)力計(jì)算表 計(jì)算點(diǎn)位置 面積矩（㎜ 3 108） 剪應(yīng)力?（ Mpa) 正應(yīng) 力 ?（ Mpa) 主應(yīng)力（ Mpa) 第一階段凈截面 Sn 第二階段換算截面 S39。 s i n39。oa S39。 ① 剪應(yīng)力 KN? 。 4 . 3 9 6 1 0 4 . 4 6 4 1 0GQGkt PPMMMWW? ? ??? ? ? ?= 故鋼束應(yīng)力為： 9 9 6 . 9 9 5 . 9 4 5 . 3 11 0 2 8 . 5 4 0 . 6 5 0 . 6 5 1 5 7 0 1 0 2 0 . 5p I I E P k t pkM P a f M P a? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ? 計(jì) 算 表 明 預(yù) 應(yīng) 力 鋼 筋 拉 力 超 過(guò) 了 規(guī) 范 規(guī) 定 值 。 七、使用階段的正應(yīng)力驗(yàn)算 （ 1） 截面混凝土正應(yīng)力驗(yàn)算： 對(duì)于簡(jiǎn)支等截面預(yù)應(yīng)力混凝土梁的正應(yīng)力，由于配設(shè)曲線筋束的關(guān)系，應(yīng)取跨中、L/ L/支點(diǎn)及鋼束突然變化處（截?cái)嗷驈澇隽喉數(shù)龋謩e進(jìn)行驗(yàn)算 。 1 . 7 6c k tktc c c ktc t tkf M P a f M P af M P af M P a?????? 2．截面上、下緣混凝土正應(yīng)力 上緣： 1pI pI pnt Gct n nu nuN N e MA W W? ? ? ? 其中： 31 0 8 7 . 9 9 2 1 2 0 . 0 4 2 3 0 6 . 5 8 1 0p I p I pN A N?? ? ? ? ? 1 2200gM KN m?? 截面特性見(jiàn) 表 四 代入上式得： 3 3 63 8 10 10 1194 2200 10 10 10t ct? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ? （壓） 3 3 63 8 823 06 .58 10 23 06 .58 10 11 94 22 00 1072 27 10 02 10 02 10t cc? ? ? ? ?? ? ?? ? ? = （壓） MPaf ck 39。 2 9 . 6 。 ) ( , 90)uut t t???? 混凝土收縮應(yīng)變終值為： 10( ,14)ut? ??。 (4)鋼筋松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失 5l? 對(duì)于采用超張拉工藝的高強(qiáng)鋼絲束，鋼筋松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失按下式計(jì)算： 5 (0 . 5 2 0 . 2 6 )pel p epkf?? ? ? ?? ? ? ? ? 式中 ? — 張 拉系數(shù)，超張拉取 ； ? — 鋼筋松弛系數(shù)， 低松弛鋼絲取 ； pe? — 傳 力 錨固 時(shí) 的 鋼筋 應(yīng) 力， 采 用 L/4 截 面處 的 應(yīng) 力 值1 2 4cope l l ln? ? ? ? ?? ? ? ?== Mpa 故 5l? = 【 】 = Mpa （ 4） 混凝土收縮徐變引起的損失 6l? 混凝土收縮、徐變終值引起的受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力損失按以下式： 006 0 . 9 [ ( , ) ( , ) ]1 1 5p c s u E P p c ulpsE t t t t? ? ? ??????? 式中 0( , )cs utt? 、 0( , )utt? —— 加載齡期為 0t 時(shí)混凝土收縮應(yīng)變終極值和徐變系數(shù)終極值； 0t —— 加載齡期，即 達(dá)到 設(shè)計(jì)強(qiáng)度 80%的齡期，同濟(jì)大學(xué) 《結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 15 頁(yè) 共 26 頁(yè) log 28ck ck tff? 計(jì)算得 0t =14d。ckf = C50=C45，查附 表 12 得， 39。對(duì)簡(jiǎn)支梁取/4l 截面，并以其作為全梁各截面預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力損失的均值。將各束預(yù)應(yīng)力鋼筋的反摩阻影響長(zhǎng)度列于下表中。 弧度 N1 9 N2 N3 平均值 同理 ，可計(jì)算出其它控制截面處的摩擦應(yīng)力損失值。 截面幾何特性 的計(jì)算列表進(jìn)行， 計(jì)算結(jié)果如 表五 各階段計(jì)算 結(jié)果 如下表所示： 四 、鋼束布置位置（束界）的校核 為了使計(jì)算簡(jiǎn)化，可近似地假定預(yù)應(yīng)力混凝土的合力作用點(diǎn)就是鋼筋重心的位置。 （ 2）灌漿封錨，主梁吊裝就位并現(xiàn)澆濕 接縫 預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉完成并進(jìn)行管道壓漿、封錨后 ， 預(yù)應(yīng)力鋼筋能夠參與截面受力。fh =143 ㎜ 則根據(jù)正截面承載能力計(jì)算需要的非預(yù)應(yīng)力鋼筋面積為： 39。 ( ) 0ikxx??時(shí)， i 點(diǎn)位于直線段還未彎起， ic =0， i? =100 ㎜ ， ? i=0； 120 ( ) ( )i k b bx x L L? ? ? ?時(shí)， i 點(diǎn)位于圓弧段，于是有： 2 ()i i kc R R x x? ? ? ? 1 ()sin iki xx R? ? ?? 12( ) ( )i k b bx x L L? ? ?時(shí)， i 點(diǎn)位于靠近錨固端的直線段，此時(shí) 0i??? 20( ) ta ni i k bc x x L ?? ? ? 各截面鋼束位置及傾角計(jì)算值詳見(jiàn) 上表三 ④鋼束平彎段的位置及平彎角 根據(jù)《公路橋規(guī)》預(yù)應(yīng)力筋的布置構(gòu)造要求， N N 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都在肋板 中線 上，為實(shí)現(xiàn)此種布筋方式 ， N N3 必須從兩側(cè)平彎到肋板中線上。 2）預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置 （ 1） 預(yù)應(yīng)力筋的布置如下圖所示： 全部 3 束預(yù)應(yīng)力鋼筋均錨固于梁端，這樣布置符合均勻分散的原則，不僅能滿足張拉要求，而且 N N2 在梁端均彎起較高，可以提供較大的預(yù)剪力。 m 設(shè)與預(yù)力鋼筋的重心離截面下緣為 pa =100 ㎜ .則預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力作用點(diǎn)至截面重心軸的距離為 ep =1325100=1225㎜ ,由表可得，跨中截面全截面面積A=751000 ㎜ 2。 )hfb b h?? =180+2 0+12 139=1850 ㎜ 所以，受壓翼緣有效寬度 39。 )hfb b h?? ，式中 b為梁腹板寬度， hb 為承托長(zhǎng)，這里 hb =0， 39。 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)： 1．主梁毛截面幾何特性計(jì)算； 2．預(yù)應(yīng)力鋼束面積的估算及鋼束同濟(jì)大學(xué) 《結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 3 頁(yè) 共 26 頁(yè) 的布置； 3．主梁截面幾何特性計(jì)算； 4．鋼束布置位置（束界）的校核； 5．鋼束預(yù)應(yīng)力損失估算； 6．預(yù)加應(yīng)力階段的正截面應(yīng)力驗(yàn)算； 7．使用階段的正應(yīng)力驗(yàn)算； 8．使用階段的主應(yīng)力驗(yàn)算； 9．截面強(qiáng)度計(jì)算； 10．錨固區(qū)局部承壓驗(yàn)算； 11．主梁變形（撓度）計(jì)算； 繪制 A3幅面的圖紙兩張，即：構(gòu)件一般構(gòu)造圖和鋼束布置圖。 非預(yù)應(yīng)力鋼筋：普通鋼筋用 HRB335 級(jí)鋼筋，抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 sdf =280Mpa，彈性模量均為 sE =? 105Mpa。 5 0 。計(jì)算跨徑 。 （ 1）簡(jiǎn)支 T型梁跨徑 35M。 2 0 . 0 。 4 7 5Q G G GG G GV K N V K N V K N V K NM K N m M K N m M K N m? ? ? ?? ? ? ? ? ? （ 3）環(huán)境：永寧高速公路上，Ⅰ類環(huán)境條件 （ 4）材料：預(yù)應(yīng)力鋼筋采用 s? 5㎜的高強(qiáng)鋼絲，抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 pkf =1570Mpa，彈性模量 pE =? 105MPa,普通松弛級(jí)，錨具采用墩頭錨。 6）施工方法：采用后張法施工，預(yù)制主梁時(shí)，預(yù)留孔道采用預(yù)埋金屬波紋管成型，鋼絲采用 YCL 型千斤頂兩端同時(shí)張拉。fb ，取下列三者中的最小值： （ 1） 簡(jiǎn)支梁計(jì)算跨徑的 /3l ,即 /3l =34200/3=11400 ㎜； （ 2） 相鄰兩梁的平均間距，對(duì)于中梁為 2020 ㎜； （ 3） ( 2 12 39。fh =（ 910 100+100 710/2） /910=139 ㎜， 故 ( 2 12 39。由所給的資料可得： sM = MG1+MG2+MQS=2200+683+ 1685= pA =3? 36 = 2mm 施工方法：鐓頭錨具，后張法施工。 3NR =20200 ㎜ 同濟(jì)大學(xué) 《結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 7 頁(yè) 共 26 頁(yè) ② 鋼束各控制點(diǎn)位置的確定 以 N3 號(hào)鋼束為例，其彎起布置如圖 見(jiàn) CAD詳圖 如 下： 由 ?cot??cLd 確定導(dǎo)線點(diǎn)距錨固點(diǎn)的水平距離 ?cot??cLd =400 cot6o=3806 ㎜ 由 02 tan 2bLR ??? 確定彎起點(diǎn)至導(dǎo)線點(diǎn)的水平距離 02 tan 2bLR ???=20200 tan30=1048 ㎜ 所以彎起點(diǎn)至錨固點(diǎn)的水平距離 2w d bL L L??=3806+1048=4854 ㎜ 則彎起點(diǎn)至跨中截面的水平距離為 kX =(34200/2+199) wL =12445 ㎜ 由圓弧切線性質(zhì)，彎止點(diǎn)至導(dǎo)線的水平距離為： 1 2 0cosbbLL ??? =1048 cos6o =1042 故彎止點(diǎn)至跨中截面的水平距離為： ( 12k b bx L L??)=12445+1042+1048=17299 ㎜ 同理可得 N N2的控制點(diǎn)位置，將鋼束的控制參數(shù)匯總于下表中 各鋼束彎 曲控制要素 （ mm） （表二） 鋼束號(hào) 升高值（ mm） 彎起角 彎起半徑R(mm) 支點(diǎn)至錨固點(diǎn)的水平距離 d(mm) 彎起點(diǎn)至跨中距離Xk(mm) 彎止點(diǎn)至跨中水平距離 Ld Lb2 Lw Lb1 N1 1950 90 50000 47 900