【正文】 由 表 四 可 知 ，主梁在各控制截面的慣性矩各不相同，這里為了簡(jiǎn)化，取 L/4 處截面慣性矩 I0＝ 109mm4作為全梁的平均值來(lái)計(jì)算。 lnA 為扣除洞后面積， lA 為不扣除孔洞面同濟(jì)大學(xué) 《結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 23 頁(yè) 共 26 頁(yè) 積；本設(shè)計(jì)采用孔徑為 70 ㎜的喇叭管狀錨具。 m) 即跨中截面正截面承載能力滿足要求。最大主拉應(yīng)力為 m a x 0 . 2 7 0 . 5 0 . 5 2 . 6 5 1 . 3 3tp tkM P a f M P a? ? ? ? ? ?， 按《 公路橋規(guī)》要求，僅需按構(gòu)造布置箍筋。39。 （ 1） 截面面積矩計(jì)算 計(jì)算點(diǎn)分別取上梗肋 aa處、重心軸 x0x0處、下梗肋 bb處 現(xiàn)以第一階段截面梗肋 aa 以上截面面積對(duì)凈截面重心軸 x0x0的面積矩 Sna計(jì)算為例： Sna=1600 100 ()+180 100 ()+1/2100 710 2 ()= 108㎜ 3 同理可得，不同計(jì)算點(diǎn)處的面積矩，現(xiàn)匯總與下表： (2)主應(yīng)力計(jì)算 以上梗肋 aa處的主應(yīng)力計(jì)算為例。 3．支點(diǎn)截面或運(yùn)輸、安裝階段的吊點(diǎn)截面的應(yīng)力驗(yàn)算，其方法與此相同。773249/ 2 5 2 8 .8 8 3 1 01 1 7 1 .21 3 .0 15 2 8 .8 8 3 1 0 7 7 3 2 4 9pspse m mA m mI m m?? ? ??? ? ?? ? ? ?? 將以上各式代入即得： 546 ( 5 10 10 4 6 4) 57 .241 15 05 92 1l M P a??? ? ? ? ? ? ???? ? ? 現(xiàn)將 各截面鋼束預(yù)應(yīng)力損失平均值及有效預(yù)應(yīng)力匯總 于下 表 各截面鋼束預(yù)應(yīng)力損失平均值及有效預(yù)應(yīng)力匯總表 工作階段、應(yīng)力損失、計(jì)算截面 預(yù)加應(yīng)力階段1 2 4l I l l l? ? ? ?? ? ?（ Mpa） 使用階段65plI l l? ? ??? 鋼束有效預(yù)應(yīng)力（ Mpa) 1l? 2l? 4l? lI? 5l? 6l? lII? 預(yù)加應(yīng)力階段pI con lI? ? ??? 使用階段plI I con lI lI I? ? ? ?? ? ? 跨中截面 0 91 L/4截面 91 支點(diǎn)截面 91 六、預(yù)加應(yīng)力階段的正截面應(yīng)力驗(yàn)算 （短暫狀態(tài)的正應(yīng)力驗(yàn)算） （ 1）構(gòu)件在制作、運(yùn)輸及安裝等 施工階段 ， 混凝土標(biāo)號(hào)為 C50，張拉時(shí)取 R`＝ ，即 為 C45 號(hào)，由附表 11 內(nèi) 查 得： 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(shū) 第 17 頁(yè) 共 26 頁(yè) 39。 其中 12()p con l l pNA? ? ?? ? ?=（ ） = 2p p ppcN N eAI? ?? = 3 3 23924 12 .86 10 24 12 .86 10 97 972 27 10 48 77 10? ? ????= 所以4 12l E P p cm m? ? ???= 31 ? ??? =。 將各控制截面 2l? 的計(jì)算列于下表： 錨具變形引起的預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算表 截面 鋼束編 號(hào) x （ mm） fl (mm) ?? (Mpa) 2l? (Mpa) 平均值 跨中截面 N1 17147 6888 XLf 不受反摩阻影響 N2 17245 6990 N3 17299 6996 L/4 截面 N1 8597 10463 N2 8695 5991 XLf 不受反摩阻影響 N3 8749 6287 支點(diǎn)截面 N1 47 10974 N2 145 10692 N3 199 10796 （ 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（ 4l? ） 混凝土彈性壓縮引起應(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。 五 、鋼束預(yù)應(yīng)力損失估算 1）預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉控制應(yīng)力 con? 按《公路橋規(guī)》規(guī)定采用 pkf? ? = 1570= 2)鋼束應(yīng)力損失 （ 1）預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道間摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失 1l? 鋼束布置位置（束界）校核表 截面位置 預(yù)加應(yīng)力階 段 A1（ mm2) 使用階段 A2（ mm2) MS (KNm) MG1 (KNm) Wu(mm3) Wb(mm3) Kb=Wu/A1 (mm) Ku=Wb/A2 (mm) E1 (㎜ ) ep (㎜ ) E2 (㎜ ) 跨中截面 726227 773249 1245 2200 +08 +08 1194 L/4截面 726227 773249 +08 +08 979 支點(diǎn)截面 1174302 1221324 0 0 +08 +08 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(shū) 第 12 頁(yè) 共 26 頁(yè) 由式知： ()1 [1 ]kxl con e ???? ???? 對(duì)于跨中截面： /2x l d?? ； d為錨固點(diǎn)到支點(diǎn)中線的水平距離 ? =； k =； ? 為從張拉端到跨中截面間，管道平面轉(zhuǎn)角 22HV? ? ??? 跨中截面摩擦應(yīng)力損失 鋼束編號(hào) θ (m) 186。fb =1600 ㎜。 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(shū) 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 8722 12312 3935 16247 3887 N2 910 60 35000 145 6753 17245 8658 1834 10492 1824 N3 400 60 20200 199 12445 17299 3806 1048 4854 1042 ③ 各截面鋼束位置及其傾角計(jì)算 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(shū) 第 8 頁(yè) 共 26 頁(yè) 計(jì)算鋼束任一點(diǎn) i 離梁底距離 iia a c?? 及該點(diǎn)處鋼束的傾角 i? ，式中 a 為鋼 束彎起前其重心至梁底的距離， a=100； ic 為 i 點(diǎn)所在計(jì)算截面處鋼束位置的升高值。由所給的資料可得： sM = MG1+MG2+MQS=2200+683+ 1685=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。 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。 （ 1）簡(jiǎn)支 T型梁跨徑 35M。 5 0 。 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(shū) 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。 )hfb b h?? =180+2 0+12 139=1850 ㎜ 所以，受壓翼緣有效寬度 39。 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。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。 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。將各束預(yù)應(yīng)力鋼筋的反摩阻影響長(zhǎng)度列于下表中。ckf = C50=C45，查附 表 12 得， 39。 ) ( , 90)uut t t???? 混凝土收縮應(yīng)變終值為： 10( ,14)ut? ??。 1 . 7 6c k tktc c c kt