【文章內(nèi)容簡介】 鋼束群重心到凈軸距離續(xù)表315 混凝土換算截面換算面積換算慣性矩?fù)Q軸到截面上緣距離換軸到截面下緣距離截面抵抗矩上緣下緣對換軸凈距翼緣部分面積凈軸以上面積換軸以上面積底板部分面積鋼束群重心到換軸距離 鋼束預(yù)應(yīng)力損失計算當(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)力損失值包括前期預(yù)應(yīng)力損失（鋼束與管道的摩擦損失，錨具變形、鋼束回縮引起的預(yù)應(yīng)力損失，分批張拉混凝土 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損失），而梁內(nèi)鋼束的錨固應(yīng)力和有效應(yīng)力分別等于張拉應(yīng)力和扣除相應(yīng)階段的應(yīng)力損失值。預(yù)應(yīng)力損失值因梁截面位置不同而有差異，現(xiàn)以四分點截面為例計算其各項應(yīng)力損失，其他截面皆采用同樣的方法計算，計算結(jié)果見表 預(yù)應(yīng)力鋼束與管道臂之間的摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失按《公預(yù)規(guī)》： （式310）式中張拉鋼束時錨下的控制力，據(jù)《公預(yù)規(guī)》，對于鋼絞線取控制應(yīng)力時.鋼束與管道壁的摩擦系數(shù)，對預(yù)埋波紋管取=從張拉端到計算截面曲線管道部分的切線的夾角之和（rad）管道每米局部偏差對摩擦的影響系數(shù)，=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。四分點為計算截面時。表316 四分點截面管道摩擦損失值計算表鋼束號xradmMPa12737475 由錨具變形、鋼束回縮引起的預(yù)應(yīng)力損失，對曲線預(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。由下式計算如下。反向摩擦影響長度 （式311）式中 ——錨具變形，鋼束回縮值（mm），對于本設(shè)計設(shè)計錨具體系， ——單位長度由管道摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失，按下式計算 （式312）式中 ——張拉端錨下控制應(yīng)力，本設(shè)計為1395MPa； ——預(yù)應(yīng)力鋼筋扣除沿途摩擦損失后的錨固端應(yīng)力，即跨中截面扣除的鋼筋應(yīng)力。 l——張拉端至錨固端的距離（mm），即前面計算所得的鋼束的有效長度。張拉端錨下預(yù)應(yīng)力損失 （式313）在反向摩擦影響長度內(nèi)，距張拉端x處的錨具變形、鋼束回縮損失 （式314）在反向摩擦影響長度外，距張拉端x處的錨具變形、鋼束回縮損失：計算結(jié)果見表317。表317 四分點、支點及跨中截面計算表四分點截面支點截面跨中截面鋼束號影響長度錨固端距張拉端距離距張拉端距離距張拉端距離12345 混凝土彈性壓縮引起的預(yù)應(yīng)力損失后張法梁當(dāng)采用分批張拉時，先張拉的鋼束由于張拉后批鋼束產(chǎn)生的混凝土彈性壓縮引起的應(yīng)力損失可由下式計算 （式315）式中 ——在計算截面先張拉的鋼束重心處，由后張拉各批鋼束產(chǎn)生的混凝土法向拉應(yīng)力（MPa），可按下式計算 （式316）式中 ——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，計算結(jié)果見表318。表318 四分點截面計算表計算數(shù)據(jù)鋼束號錨固時預(yù)加縱向力/ 預(yù)加彎矩錨固時鋼束應(yīng)力514131211續(xù)表318 鋼束號合計54321 由鋼束應(yīng)力松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失鋼絞線由松弛引起的應(yīng)力損失的終極值，按下式計算 （式317）式中 —— 張拉系數(shù)，本算例采用一次張拉，取； ——鋼筋松弛系數(shù)，對低松弛鋼絞線，取為 ——傳力錨固時的鋼筋應(yīng)力，對對后張法構(gòu)件。 （式318）計算得四分點截面鋼絞線由松弛引起的應(yīng)力損失見表319.表319 四分點截面計算表鋼束號1118602345 混凝土收縮和徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失由混凝土收縮和徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失可按下式計算 （式319）式中 ——受拉區(qū)全部縱向鋼筋界面重心處由混凝土收縮和徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失； ——鋼束錨固時，全部鋼束重心處由預(yù)加應(yīng)力（扣除相應(yīng)階段的應(yīng)力損失）產(chǎn)生的混凝土法向壓應(yīng)力，應(yīng)根據(jù)張拉受力情況考慮主梁重力的影響； ——配筋率， A——本算例為鋼束錨固時相應(yīng)的凈截面面積，可查表315 ——本算例即為鋼束群重心至截面凈軸的距離，可查表315 i——截面回轉(zhuǎn)半徑，其中可查表315 ——加載齡期為計算齡期為t時的混凝土徐變系數(shù)； ——加載齡期為計算齡期為t時收縮應(yīng)變；一、混凝土徐變系數(shù)終極值和收縮應(yīng)變終極值的計算：構(gòu)件理論厚度的計算公式為 （式320）式中 A——主梁混凝土截面面積； ——構(gòu)件與大氣接觸的界面周邊長度。本設(shè)計考慮混凝土收縮和徐變部分在在成橋之前完成，A和u均采用預(yù)制梁的數(shù)據(jù)，對于混凝土毛截面，四分點與跨中截面上述數(shù)據(jù)完全相同，即故由于混凝土收縮和徐變在相對濕度為80%條件下完成，受荷時混凝土齡期為28d根據(jù)上述條件，查表并換算得二、計算混凝土收縮和徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失：計算結(jié)果見表320。表320 四分點截面混凝土收縮和徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失計算表計算數(shù)據(jù)195000計算應(yīng)力損失值（1）（2）[(1)+(2)]計算數(shù)據(jù) 成橋后四分點截面由張拉剛束產(chǎn)生的預(yù)加力作用效應(yīng)計算計算方法與預(yù)加力階段混凝土彈性壓縮引起的預(yù)應(yīng)力損失計算方法相同，其計算結(jié)果見表321。表321 成橋后由張拉鋼束產(chǎn)生的預(yù)加應(yīng)力作用效應(yīng)計算表計算數(shù)據(jù)鋼束號錨固時預(yù)加縱向力/ 預(yù)加彎矩錨固時鋼束應(yīng)力514131211 預(yù)應(yīng)力損失匯總及預(yù)加力計算施工階段傳力錨固應(yīng)力及其產(chǎn)生的預(yù)加力1. （式321）縱向力：彎矩：剪力：式中鋼束彎起后與梁軸的夾角， ，單根鋼束截面積可用上述同樣的方法計算出使用階段由張拉鋼束產(chǎn)生的預(yù)加力。詳細(xì)計算結(jié)果見下表。表322 鋼束預(yù)應(yīng)力損失總表截面鋼束號預(yù)加應(yīng)力階段正常使用階段錨固時預(yù)加應(yīng)力損失錨固鋼束應(yīng)力錨固后預(yù)應(yīng)力損失鋼束有效應(yīng)力四分點12345跨中12345支點12345表323 預(yù)加力作用效應(yīng)計算表截面鋼束號預(yù)加力階段由預(yù)應(yīng)力鋼束產(chǎn)生的預(yù)加力作用效應(yīng)kNkN四分點12010301040105010跨中101020103010401050100支點12345續(xù)表323 截面鋼束號正常使用階段由預(yù)應(yīng)力鋼束產(chǎn)生的預(yù)加力作用效應(yīng)kNkN四分點12010301040105010跨中101020103010401050100支點1.2345 主梁截面強(qiáng)度與應(yīng)力驗算預(yù)應(yīng)力混凝土梁從預(yù)加力開始到受荷破壞，需經(jīng)受預(yù)加應(yīng)力、使用荷載作用、裂縫出現(xiàn)和破壞等四個階段，為保證主梁受力可靠并予以控制，應(yīng)對控制截面進(jìn)行各個階段的驗算。以下內(nèi)容中，先進(jìn)行持久狀態(tài)承載能力極限狀態(tài)驗算，再分別驗算持久狀態(tài)抗裂驗算和應(yīng)力驗算，最后進(jìn)行短暫狀態(tài)構(gòu)件的截面應(yīng)力驗算。對于抗裂驗算《公預(yù)規(guī)》根據(jù)公路簡支梁標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的經(jīng)驗，對于全預(yù)應(yīng)力梁在使用階段短期效應(yīng)組合下，只要截面不出現(xiàn)拉應(yīng)力就可滿足。 持久狀況承載能力極限狀態(tài)驗算在承載能力極限狀態(tài)下，預(yù)應(yīng)力混凝土梁沿正截面和斜截面都有可能破壞，下面驗算這兩類截面的承載力。圖317 箱型梁翼緣有效寬度計算圖式（單位：cm）一、 跨中截面正截面承載力計算預(yù)應(yīng)力鋼筋到截面底邊的距離為，則，上翼緣平均厚度為，對本設(shè)計的簡支梁，理論跨徑，則，則，由得，則，由得，則，由得因此箱型截面梁跨中翼緣的有效寬度為即箱型梁實際翼緣全寬。預(yù)應(yīng)力混凝土梁在計算預(yù)加力引起的混凝土應(yīng)力時，預(yù)加力作為軸向力產(chǎn)生的應(yīng)力可按實際翼緣全寬計算，由預(yù)加力偏心引起的彎矩產(chǎn)生的應(yīng)力可按翼緣有效寬度計算。下式判斷中性軸位置，若 （式322）則中性軸在上翼緣板內(nèi)。由于因此，則中性軸在上翼緣板內(nèi)?；炷潦軌簠^(qū)高度為故且將代入下式而故則跨中截面承載力滿足要求。根據(jù)相同的計算步驟，四分點正截面承載力亦滿足要求。二、驗算最小配筋率（跨中截面）由《公預(yù)規(guī)》 （式323） 式中：—受彎構(gòu)件正截面抗彎承載力設(shè)計值； —受彎構(gòu)件正截面開裂彎矩值，式中：—全截面換算截面重心軸以上（或以下）部分截面對重心軸的面積矩?！獡Q算截面抗裂邊緣的彈性抵抗矩?！鄢款A(yù)應(yīng)力損失預(yù)應(yīng)力筋在構(gòu)件抗裂邊緣產(chǎn)生的混凝土預(yù)壓應(yīng)力。計算得故最小配筋率滿足要求。三、斜截面抗剪承載力計算選取距離支點h/2處進(jìn)行斜截面抗剪承載力驗算，箍筋采用四肢直徑12的HPB235鋼筋，設(shè)間距，距離支點相當(dāng)于一倍梁高范圍內(nèi)，箍筋間距為。C50混凝土抗拉強(qiáng)度設(shè)計值對預(yù)應(yīng)力受彎構(gòu)件，驗算截面處由作用產(chǎn)生的剪力組合設(shè)計值，依內(nèi)插求得距支點h/2處的剪力驗算截面腹板寬度當(dāng)進(jìn)行截面抗剪承載力計算時，截面尺寸應(yīng)符合下式 （式324）右邊左邊右邊左邊