工程地質(zhì)及水文地質(zhì)畢業(yè)設計(編輯修改稿)
2025-07-23 23:24 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 %100%12542%44%1383%54%230%59%67551%56%411%51%431控制設計的計算內(nèi)力2356125230675411453（五）預應力鋼束的估算及其布置1．估算鋼束面積（1）按強度要求估算由《結構設計原理》式（13－92）有：式中：——混凝土強度安全系數(shù)，?。?；——計算彎矩，＝2356kNm 為設計經(jīng)驗系數(shù)，這里取＝，由此可得：＝每束為24φs5mm、面積為＝＝471，其抗拉設計強度＝1280Mpa。鋼束數(shù)為：＝（2）按施工和使用階段的應力要求估算此時，翼板可采用麥尼爾不等式進行鋼束截面得估算。對于施工階段有①式中：——傳力錨固時的有效預加力，其應力損失可按估算。設＝1200 Mpa，則＝（）＝＝＝；為張拉時，構件上緣混凝土拉應力的限制值：。設張拉時混凝土強度達到設計強度的80％，40＝32號，由《結構設計原理》附表1－1內(nèi)插得＝，故＝＝ Mpa。同理可求得＝＝ Mpa。代入上式得： （A）②由得： （B）對于使用荷載階段③式中:——第二階段應力損失系數(shù),取=；——使用階段混凝土壓應力的限制值：荷載組合時，＝＝28＝14。代入上式得： （C）④由（不容許出現(xiàn)拉應力）得： （D）將式（A）、（B）、（C）、（D）。其式（D）與（B）數(shù)值相近，在圖中共用一條直線表示，因而其可行區(qū)必在此直線上。為使用鋼量經(jīng)濟，應盡可能使加大，但應滿足鋼束布置時保護層等構造要求。?。?00mm，并取可行區(qū)的中值得：＝，即＝＝2857N故需要的鋼束數(shù)為：束（3）鋼束數(shù)的選定根據(jù)以上計算，均接近5束，故暫選鋼束數(shù)。2．鋼束布置（1）跨中截面鋼束的布置。構造要求：預留孔道凈間距10mm，梁底凈距50mm，梁側凈距35mm，圖中布置均滿足以上要求。（2）錨固面鋼束布置為使施工方便，全部5束均錨固于梁端，這樣布置符合均勻分散原則，能滿足張拉要求。（3）其它截面鋼束位置及其傾角①鋼束的形狀及傾角計算Ⅰ．采用圓弧曲線彎起；Ⅱ．彎起角θ：4號束采用＝13176。；5號束采用＝15176。；②鋼束彎起點及其半徑計算以5號束為例，由＝求起彎點k的位置： 梁端鋼束錨固 5號束彎起布置 各鋼束彎起點及其半徑計算表 鋼束號升高值 c(cm)θ176。度 (cm)(cm)支點到錨固點的距離d （cm）起彎點k到跨中線距離Xk51526736913～41310432341～21331671注： 單位：cm③各截面鋼束位置及其傾角計算仍以5號束為例，=a+ci式中：a——鋼束起彎前其重心至梁底的距離：a=（）ci——計算截面I鋼束位置升高值： R——鋼束曲線半徑：R＝2673cm；——計算截面I鋼束的彎起角（即傾角）： ——計算截面I至彎起點k之水平距離。對于5號束的支點截面（）： 各截面鋼束位置（ai）及其傾角（θi） 各截面鋼束位置（Ai）及其傾角（θi）計算表 計算截面鋼束編號（cm）R（cm）度(cm)a(cm)跨中截面1～2為負值尚未彎起0010（同左）3～4 5平 均 傾 角001鋼束截面重心截面1～2為負值未彎00103～4 52673平 均 傾 角鋼束截面重心變化點截面xi=8351～2Li為負值未彎00103～41043 52673平 均 傾 角鋼束截面重心支座截面xi=9751～23163～41043 52673平 均 傾 角鋼束截面重心（六）主梁截面幾何特性計算 后張法預應力混凝土梁，在張拉鋼束時管道尚未壓漿，由預應力引起的應力按構件混凝土凈截面（不計構造鋼筋的影響）計算；在使用階段，預留管道已經(jīng)壓漿，認為管束與混凝土結合良好，故按換算截面計算?？缰薪孛娴膬艚孛媾c換算截面幾何特性計算，列表進行。同理。 跨中截面的凈截面與換算截面的幾何特性計算表 截面類別分塊名稱分塊面積Ai(cm2)Ai重心至梁頂距離yi（cm）對梁頂邊的面積矩Si=Aiyi自身慣性矩Ii(cm4)(ysyi)(cm)Ix=Ai(ysyi)2(cm4)截面慣性矩I=Ii+Ix凈截面毛截面4468199273105105預留管道面積98116720105混凝土凈截面Aj=4370yjs=∑Si=187601105105105換算截面鋼束換算面積(ny1) Ay=119141730105毛面積4468199273105105換算截面面積4587∑Si=213446105105105注：ny=Ey/Eh=105/104=, Ey值查《結構設計原理》附表22，Eh查附表12。Ay=5ay==5= L/4截面的凈截面與換算截面的幾何特性計算表 截面類別分塊名稱分塊面積Ai(cm2)Ai重心至梁頂距離yi（cm）對梁頂邊的面積矩Si=Aiyi自身慣性矩Ii(cm4)(ysyi)(cm)Ix=Ai(ysyi)2(cm4)截面慣性矩I=Ii+Ix凈截面毛截面4468199273105105預留管道面積98115350105混凝土凈截面Aj=4370yjs=∑Si=187738105105105換算截面鋼束換算面積(ny1) Ay=119140060105毛面積4468199273105105換算截面面積4587∑Si=213279105105105變化點截面的凈截面與換算截面的幾何特性計算表 截面類別分塊名稱分塊面積Ai(cm2)Ai重心至梁頂距離yi（cm）對梁頂邊的面積矩Si=Aiyi自身慣性矩Ii(cm4)(ysyi)(cm)Ix=Ai(ysyi)2(cm4)截面慣性矩I=Ii+Ix凈截面毛截面4760228956105105預留管道面積98104570105混凝土凈截面Aj=4662yjs=∑Si=218499105105105換算截面鋼束換算面積(ny1) Ay=119126970105毛面積4760228956105105換算截面面積4879∑Si=241653105105105支點截面的凈截面與換算截面的幾何特性計算表 截面類別分塊名稱分塊面積Ai(cm2)Ai重心至梁頂距離yi（cm）對梁頂邊的面積矩Si=Aiyi自身慣性矩Ii(cm4)(ysyi)(cm)Ix=Ai(ysyi)2(cm4)截面慣性矩I=Ii+Ix凈截面毛截面6020296184107105105預留管道面積9888100105混凝土凈截面Aj=5922yjs=∑Si=287374107105105105換算截面鋼束換算面積(ny1) Ay=119106980105毛面積6020296184107105105換算截面面積6139∑Si=306882107105105105各設計控制截面的凈截面、換算截面幾何特性計算表 計算截面A(cm2)ys(cm)yx(cm)ey(cm)I(cm4)W(cm2)Ws=I/ysWx=I/yxWy=I/ey跨中截面凈截面4370105105105105換算截面4587105105105105L/4截面凈截面437090105105105105換算截面4587105105105105變化點截 面凈截面4662105105105105換算截面4879105105105105支點截面凈截面5922105105105105換算截面613983105105105105(七)鋼束布置位置（束界）的校核為了使計算簡化，可近似地假定預應力混凝土的合力作用點就是鋼筋重心的位置。根據(jù)張拉階段和使用階段的受力要求，由《結構設計原理》公式1391395可給出其許可布置鋼束重心的限制線（即束界）EE2即 式中：各截面鋼束位置的校核。鋼束重心位置（束界）校核表 計算截面Aj(cm2)Wjs(cm3)Wjx(cm3)Kx(cm)Ks(cm)NyⅠ（kN）Mg1(kNm)∑M(kNm)Mg1/NyⅠ(cm)∑M/ NyⅠ(cm)E1（cm）ey(cm)E2(cm)說明跨中4370105105不滿足L/4437010510540變化點4662105105支點5922105105000021大學土木工程學院畢業(yè)設計（八）鋼束預應力損失估算1．鋼束張拉控制應力（）按《公路橋規(guī)》規(guī)定采用＝＝1600＝1200Mpa2．鋼束應力損失（1）鋼束與管道壁間摩擦引起的預應力損失由《結構設計原理》式（1312）有：對于跨中截面：分別為摩擦系數(shù)與管道局部偏差對摩擦的影響系數(shù)，采用抽芯橡膠管成型時，由《結構設計原理》附表25查得：?？缰心Σ翍p失計算 鋼束編號（m） 度弧度1～21312003～41312005151200 平 均 值L/4點摩擦應力損失計算 鋼束編號（m） 度弧度1～21312003～413120051200
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