公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范結(jié)構(gòu)設(shè)計(編輯修改稿)
2025-05-13 05:02 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 — — N5 9 N6 N6錨固點N1（N2) 9 N3（N4) N5 9 支點 直線段N1（N2)31 9 N3（N4) N5171 9 （3）鋼束長度計算一根鋼束的長度為曲線長度、直線長度與兩端工作長度（270cm）之和，其中鋼束的曲線長度可按圓弧半徑與彎起角度進行計算。通過每根鋼束長度計算，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。計算結(jié)果見表313所示。表313 鋼束長度計算表鋼束號鋼束彎起角度曲線長度直線長度直線長度有效長度鋼束預(yù)留長度鋼束長度(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)=(6)+(7)N1(N2)7100140N3(N4)7100140N515100140N618100140在求得各驗算截面的毛截面特性和鋼束位置的基礎(chǔ)上，計算主梁凈截面和換算截面的面積、慣性距及梁截面分別對重心軸、上梗肋與下梗肋的凈距，最后匯總成截面特性值總表，為各受力階段的應(yīng)力驗算準(zhǔn)備計算數(shù)據(jù)。在預(yù)加應(yīng)力階段。只需要計算小截面的幾何特性。計算公式如下：截面積:截面慣性矩:計算結(jié)果見表314。表314 跨中翼緣全寬截面面積和慣性矩計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距全截面重心至上緣距離分塊面積自身慣距160cm凈截面毛截面57248299148187扣管道面積略4422057∑—57248299—4273870225cm換算截面毛截面96027鋼束換算面積略3815723∑——3911750計算數(shù)據(jù)ΔA=π() n=7 =（1）整體截面幾何特性計算在使用荷載階段需要計算大截面（結(jié)構(gòu)整體化以后的截面）的幾何特性，計算公式如下：截面積：截面慣性矩：其結(jié)果列于314表。以上式中：,I——分別為混凝土毛截面面積和慣性矩；，——分別為一根管道截面面積和鋼束截面積；，——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；——計算面積內(nèi)所含的管道（鋼束）數(shù)；——鋼束與混凝土的彈性模量比值，由表得。（2）有效分布寬度內(nèi)截面幾何特性計算根據(jù)《公預(yù)規(guī)》，預(yù)應(yīng)力混凝土梁在計算應(yīng)力引起的混凝土應(yīng)力時，預(yù)加應(yīng)力作為軸向力產(chǎn)生的應(yīng)力按實際翼緣全寬計算，由預(yù)加應(yīng)力偏心距引起的彎矩產(chǎn)生的盈利按翼緣有效寬度計算。因此表中的抗彎慣性矩應(yīng)進行折減。由于采用有效寬度方法計算的等效法向應(yīng)力體積和原全寬內(nèi)實際的法向應(yīng)力體積是相等的，因此用有效寬度截面計算等代法向應(yīng)力時，中性軸應(yīng)取原全寬截面的中性軸。①有效分布寬度的計算根據(jù)《公預(yù)規(guī)》，對于T形截面受壓區(qū)翼緣計算寬度，應(yīng)取用下列三者中的最小值：（主梁間距）此處，根據(jù)規(guī)范，取故：。其中：——受壓區(qū)翼緣計算寬度；——梁腹板寬度；——承托長度；——受壓區(qū)翼緣突出板的厚度；②有效分布寬度內(nèi)截面幾何特性計算由于截面寬度不折減，截面的抗彎慣性矩也不需折減，取全寬截面值。預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土在張拉階段和使用階段都要產(chǎn)生剪應(yīng)力，這個階段的剪力應(yīng)該疊加。在每一個階段中，凡是中和軸位置和面積突變處的剪應(yīng)力，都是需要計算的。如，張拉階段和使用階段的截面積（圖317），除了兩個階段aa和bb位置的剪力需要計算外，還應(yīng)計算：圖317 靜距計算圖式（尺寸單位：mm）（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)力疊加。（2）在使用階段，換算截面的中和軸（簡稱換軸）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。因此，對于每一個荷載作用階段，需要計算四個位置（共8種）的剪應(yīng)力，即需要計算下面幾種情況的靜矩：①aa線（圖317）以上（或以下）的面積對中性軸（靜軸和換軸）的靜矩。②bb線以上（或以下）的面積對中性軸（靜軸和換軸）的靜矩。③凈軸（nn）以上（或以下）的面積對中性軸（靜軸和換軸）的靜矩。④換軸（oo）以上（或以下）的面積對中性軸（靜軸和換軸）的靜矩。計算結(jié)果列于表315。表315 跨中截面對重心軸靜矩計算分塊名稱及序號160cm =225cm =靜距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距靜距類別及符號分塊面積分塊面積重心至全截面重心距離對換軸靜距翼板①翼緣部分2400201216翼緣部分3375三角承托②對凈軸500對換軸50035610肋部③靜距20014268靜距20013910∑（） — —（） — — 下三角④馬蹄部分對凈軸靜距（）馬蹄部分對換軸靜距（）馬蹄⑤13751752301375肋部⑥3003223230033975管道或鋼束∑ — — — —翼板①凈軸以上凈面積對凈軸靜距（）2400201216凈軸以上換算面積對換軸靜距（）3375267975三角承托②50050035610肋部③15141514∑ — — — —翼板①凈軸以上凈面積對凈軸靜距（）2400201216換軸以上換算面積對換軸靜距（）3375267975三角承托②50050035610肋部③14381438∑ — — — —注：﹡指凈截面重心軸；﹡﹡指換算截面重心軸。其它截面特性值均可用同樣方法計算，下面將計算結(jié)果一并列于表31。表316 主梁截面特性值總表名稱符號單位截面跨中四分點N6錨固點支點混凝土凈截面凈面積凈慣距52974428525483177248435073143108凈軸到截面上緣距離凈軸到截面下緣距離截面抵抗距上緣577890578992721740724907下緣376272377539559422566562對凈軸靜距翼緣部分面積270001271396凈軸以上面積440805441588換軸以上面積439922440434馬蹄部分面積——鋼束群重心到凈軸距離混凝土換算截面換算面積換算慣距67947394678208568560243284981692換軸到截面上緣距離換軸到截面下緣距離截面抵抗距上緣815782814794903265900039下緣495398494341633014626801對換軸靜距翼緣部分面積371012369501凈軸以上面積518023516732換軸以上面積518902517887馬蹄部分面積——鋼束群重心到換軸距離鋼束群重心到截面下緣距離根據(jù)《公預(yù)規(guī)》，當(dāng)計算主梁截面應(yīng)力和確定鋼束的控制應(yīng)力時，應(yīng)計算預(yù)應(yīng)力損失值。后張法梁的預(yù)應(yīng)力損失包括前期預(yù)應(yīng)力損失（鋼束與管道壁的摩擦損失，錨具變形、鋼束回縮引起的損失，分批張拉混凝土彈性壓縮引起的損失）和后期預(yù)應(yīng)力損失（鋼絞線應(yīng)力松弛、混凝土收縮和徐變引起的應(yīng)力損失），而梁內(nèi)鋼束的錨固應(yīng)力和有效應(yīng)力（永久應(yīng)力）分別等于張拉應(yīng)力扣除相應(yīng)階段的預(yù)應(yīng)力損失。預(yù)應(yīng)力損失值因梁截面位置不同而有差異，選四分點截面（即有直線束，又有曲線束通過）計算。對于其它截面均可用同樣方法計算，它們的計算結(jié)果均列入鋼束預(yù)應(yīng)力損失及預(yù)加內(nèi)力一覽表內(nèi)。 按《公預(yù)規(guī)》，計算公式為： 式中：——張拉鋼束時錨下的控制應(yīng)力；根據(jù)《公預(yù)規(guī)》，對于鋼絞線取張拉控制應(yīng)力為： μ——鋼束與管道壁的摩擦系數(shù)，對于預(yù)埋波紋管取μ=； θ——從張拉端到計算截面曲線管道部分切線的夾角之和（rad）； k——管道每米局部偏差對摩擦的影響系數(shù)，取k=； x——從張拉端到計算截面的管道長度（m），可近似取其在縱軸上的投影長度（見316圖所示），例如，當(dāng)四分點為計算截面時。、鋼束回縮引起的預(yù)應(yīng)力損失按《公預(yù)規(guī)》，對于曲線預(yù)應(yīng)力筋，在計算錨具變形、鋼束回縮引起的預(yù)應(yīng)力損失時，應(yīng)考慮錨固后反向摩擦的影響。根據(jù)《公預(yù)規(guī)》附錄D，計算公式如下。 反向摩擦影響長度：式中：——錨具變形、鋼束回縮值（mm），按《公預(yù)規(guī)》；表317 跨中截面管道摩擦損失計算表鋼束號（rad）（）（MPa）N1（N2)7N3（N4)7N5N6注：*見表312所示，其中值由表中的值反求得到。下同表318 四分點截面管道摩擦損失計算表鋼束號（rad）（）（MPa）N1（N2)7N3（N4)7N5N6表319 N6錨固點截面管道摩擦損失計算表鋼束號（rad）（）（MPa）N1（N2)N3（N4)N5表320 支點截面管道摩擦損失計算表鋼束號（rad）（）（MPa）N1（N2)00N3（N4)00N500對于夾片錨固=6mm；——單位長度由管道摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失，按下列公式計算：其中 ——張拉端錨下控制力，本設(shè)計為1395MPa， ——預(yù)應(yīng)力鋼束扣除沿途摩擦損失后錨固端應(yīng)力，即跨中截面扣除 后的鋼筋應(yīng)力，——張拉端錨固端距離。張拉端錨下預(yù)應(yīng)力損失：；在反摩擦長度內(nèi)，距張拉端處的錨具變形、鋼筋回縮損失：；在反摩擦長度外，錨具變形、鋼筋回縮損失：；各截面的計算結(jié)果見321表。表321 各截面的計算表截面鋼束號影響長度錨固端距張拉端距離四分點截面N1（N2)188347561N3（N4)188167487N5152287543N6140215906N6錨固點截面N1（N2)379811711N3（N4)338571637N5426421693支點截面N1（N2)163523N3（N4)186729N5168335293 后張法梁當(dāng)采用分批張拉時，先張拉的鋼束由于張拉后批鋼束所產(chǎn)生的混凝土彈性壓縮引起的應(yīng)力損失，根據(jù)《公預(yù)規(guī)》，計算公式為：式中：——在先張拉鋼束重心處，由后張拉各批鋼束而產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力，可按下式計算：其中：、——分別為鋼束錨固時預(yù)加的縱向力和彎矩； ——計算截面上鋼束重心到截面凈軸的距離，其 值見316表所示，值見表312。本設(shè)計采用逐根張拉鋼束，預(yù)制時張拉鋼束N1～N5，張拉順序為N5，N1，N4，N2，N3，待現(xiàn)澆接縫強度達100%后，張拉N6號鋼束。計算時應(yīng)從最后張拉的一束逐步向前推
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