【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 端張拉的工作長(zhǎng)度（270cm）之和，其中鋼束的曲線長(zhǎng)度可按圓弧半徑民彎起角度進(jìn)行計(jì)算。通過(guò)每根鋼束長(zhǎng)度計(jì)算，就可得出一片主梁和一孔橋所需鋼束的總長(zhǎng)度，以利備料和施工。計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表212，其中 ，表212鋼束號(hào)R(cm)鋼束彎起角度φ曲線長(zhǎng)度s直線長(zhǎng)度直線長(zhǎng)度有效長(zhǎng)度2（s++）(cm)鋼束預(yù)留長(zhǎng)度鋼束長(zhǎng)度（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）（8）=（6）+（7）N1(N2)8100140N3(N4)8100140N514100140N614100140N718100140 計(jì)算主梁截面幾何特性在求得各驗(yàn)算截面的毛截面特性和鋼束位置的基礎(chǔ)上，計(jì)算主梁凈截面和換算截面的面積、慣性矩及梁截面分別對(duì)重心軸、上梗脅與下梗脅的靜矩，最后匯總成截面特性值總表，為各受力階段的應(yīng)力驗(yàn)算準(zhǔn)備計(jì)算數(shù)據(jù)。以跨中截面為例，說(shuō)明某計(jì)算方法，對(duì)于凈載截面取用預(yù)制梁載面（翼緣板寬度 =160cm）計(jì)算。對(duì)于換算截面取用主梁載面（=160cm）內(nèi)容上面式中：A、I——分別為混凝土毛截面面積和慣矩ΔA、——分別為一根管道截面積和鋼束截面積； 、——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；n——計(jì)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1得=圖214 靜矩計(jì)算圖示（尺寸單位：mm）表213 跨中截面對(duì)重心軸靜矩計(jì)算表分塊名稱及序號(hào)凈 截 面b1=160cm ys=換 算 截 面b1=160cm ys=靜矩類(lèi)別及符合分塊面積()分塊面積重心至全截面重心距離(cm)對(duì)凈軸*靜矩Sij=()靜矩類(lèi)別及符合()(cm)對(duì)換軸**靜矩Sio()翼 板①翼緣部分對(duì)凈軸*靜矩San()1136－8/2=94988翼緣部分對(duì)凈軸**靜 矩Sao(cm3)1152105534三角承托②8526442585271235肋 部③3202483732027395184250204164下三角④馬蹄部分對(duì)凈軸靜 矩Sbn()10011105馬蹄部分對(duì)凈軸靜 矩Sbo(cm3)10010306馬 蹄⑤10081294111008121354肋 部⑥1601750116016223管道或鋼束－－2436427682133653175565翼 板①凈軸以上凈面積對(duì)凈軸靜矩Snn()94988換軸以上換算面積對(duì)換軸靜矩Soo(cm3)105534三角承托②6442571235肋 部③16=2483716=73129220826249898翼 板①換軸以上凈面積對(duì)凈軸靜矩Son()94988凈軸以上換算面積對(duì)換軸靜矩Sjo(cm3)105534三角承托②6442571235肋 部③16=6090116=72618220315249387 表214 主梁截面特性值總表名 稱符 號(hào)單 位截 面跨 中四分點(diǎn)變化點(diǎn)支 點(diǎn)混凝土凈截面凈 面 積凈 慣 矩39286553397421684675458452000521凈軸到截面上緣距離cm凈軸到截面下緣距離cm截面抵抗矩上 緣448374451975537362下 緣275927279736357287390306對(duì)凈軸靜矩翼緣部分面積Sa－ncm3184970184970210847201878凈軸以上面積Sn－ncm322826221884260029310235換軸以上面積So－ncm3220315221454259946310201馬蹄部分面積Sb－ncm3133653138270237024—鋼束群重心到凈軸距離ejcm混凝土換算截面換 算 面 積Aocm2換 算 慣 矩Iocm445672397451553034828090252643579換軸到截面上緣距離cm換軸到截面下緣距離cm截面抵抗矩上 緣Wos477695474022471677536577下 緣Wox339850335129378258399148對(duì)凈軸靜矩翼緣部分面積Sa－o204164203343219857205504凈軸以上面積Sn－o249387248229275316323781換軸以上面積So－o249898248651275399823813馬蹄部分面積Sb－o175565170423252914—鋼束群重心到凈軸距離cm鋼束群重心到截面下緣距離cm鋼束預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算預(yù)應(yīng)力的損失值因梁截面位置的不同而存在差異，現(xiàn)選四分點(diǎn)截面（既有直線束又有曲線束通過(guò)）來(lái)進(jìn)行計(jì)算。按規(guī)范，計(jì)算公式為： 式中：σcon—張拉鋼束時(shí)錨下的控制應(yīng)力；根據(jù)規(guī)定，對(duì)于鋼絲束取張拉控制應(yīng)力為：σk==1860=1395MPa； μ—鋼束與管道壁的摩擦系數(shù)，對(duì)于預(yù)埋金屬波紋管μ=《結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》附表25； θ—從張拉端到計(jì)算截面曲線管道部分切線的夾角之和，以rad計(jì)； k—管道每米局部偏差對(duì)摩擦的影響系數(shù)，取k=； x—從張拉端到計(jì)算截面的管道長(zhǎng)度（以m計(jì)），可近似取其在縱軸上的投影長(zhǎng)度（見(jiàn)圖15所示），當(dāng)四分點(diǎn)為計(jì)算截面時(shí)，表215 四分點(diǎn)截面管道摩擦損失計(jì)算表鋼束號(hào)μθx(m)kx (m)θ+kxDegradN1，N28N3，N48N5N6N鋼束回縮引起的損失（，見(jiàn)表16） 按規(guī)范，計(jì)算公式為： 式中：△L—錨具變形、鋼束回縮值（以mm計(jì)），按《結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》附表25；對(duì)于鋼制錐形錨△L=6mm，本設(shè)計(jì)采用兩端同時(shí)張拉，則∑△L=12mm； L—預(yù)應(yīng)力鋼束的有效長(zhǎng)度（以mm計(jì)）。表216 σs2計(jì)算表項(xiàng)目N1,N2N3,N4N5N6N7 L(mm)3964139666427444331434719 （MPa）（σL4） 混凝土彈性壓縮時(shí)引起的應(yīng)力損失取按應(yīng)力計(jì)算需要控制的界面進(jìn)行計(jì)算對(duì)于簡(jiǎn)支梁可取L/4截面按式σl4=αEPσpc進(jìn)行計(jì)算,并以其計(jì)算結(jié)果作為全梁各截面預(yù)應(yīng)力鋼筋損失的平均值,αEP為預(yù)應(yīng)力鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量的比值,按長(zhǎng)拉時(shí)混凝土的實(shí)際強(qiáng)度等級(jí)?180。ck計(jì)算：C40查附表12得E180。c=104MPa,故αEP=Ep/E180。c=105/104=，σpc為全預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力Np在其作用點(diǎn)(全部預(yù)應(yīng)力鋼筋重心點(diǎn))處所產(chǎn)生的混凝土正應(yīng)力； ,截面特性按表111中第一階段取用； 其中:；所以: A,I—構(gòu)件全截面的換算面面積和換算截面慣性矩 ——預(yù)應(yīng)力鋼筋重心至換算截面重心軸間的距離 （） 對(duì)于采用一次性張拉工藝的低松弛級(jí)鋼絞線,由鋼筋松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失按下式計(jì)算,即: =Ψζ( /)式中:Ψ——為張拉系數(shù),采用一次張拉,取Ψ=；ζ——為鋼筋松弛系數(shù),對(duì)于低松弛鋼絞線,取ζ=。 ——為傳力錨固時(shí)的鋼筋應(yīng)力, ,這里仍采用L/4截面應(yīng)力值作為全梁的平均值計(jì)算,故有: 所以: =[247。]=（）混凝土收縮徐、變終極值引起的受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力損失可按下式計(jì)算,即: 式中:,—加載齡期為時(shí)混凝土收縮應(yīng)變終極值和徐變系數(shù)終極值。 — 加載齡期,即達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度為90%的齡期,近似按標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件計(jì)算則有 ,則可得。對(duì)于二期恒載,G2的加載齡期,假定為 （《結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》表123） 該梁所屬的橋位于野外一般地區(qū),相對(duì)濕度為75%, 其構(gòu)件理論厚度由跨中截面可得h=2Ac/u,u為與大氣接觸的截面周邊長(zhǎng)度,Ac為主梁混凝土截面面積,即：Ac=6356cm2 ,則h=26356/=(cm)查《公預(yù)規(guī)》：混凝土徐變系數(shù)終極值:混凝土收縮應(yīng)變終極值 σpc為傳力錨固時(shí)在跨中和L/4截面的全部受力鋼筋(包括預(yù)應(yīng)力鋼筋和縱向非預(yù)應(yīng)力受力鋼筋，為簡(jiǎn)化計(jì)算不計(jì)構(gòu)造鋼筋影響)截面重心處,由NpMGMG2所引起的混凝土正應(yīng)力的平均值?？紤]到加載齡期不同,MG2按徐變系數(shù)變小乘以折減系數(shù)(tu ,t180。0)/(tu ,28),計(jì)算Np1和MG1引起的應(yīng)力時(shí)采用第一階段截面特性,計(jì)算MG2引起的應(yīng)力時(shí)采用第三階段截面特性。L/4截面: Np1=(σconσlI)Ap=()4170= 由公式: ,取跨中和L/4截面平均值計(jì)算，由于是全預(yù)應(yīng)力構(gòu)件,未布置非預(yù)應(yīng)力鋼筋,則跨中截面: ==,L/4截面: ==將以上各項(xiàng)代入公式得：表217 各截面鋼束應(yīng)力損失平均值及有效預(yù)應(yīng)力匯總表計(jì)算截面預(yù)加應(yīng)力階段使用階段鋼束有效預(yù)應(yīng)力(MPa)σl1σl2σl4σlIσl5σl6σlⅡ預(yù)加力階段σpI=σconσlI使用階σplⅡ=σconσlIσlIIl/4截面預(yù)應(yīng)力混凝土梁預(yù)加力開(kāi)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(gè)受力階段,為保證主梁受力可靠并予以控制,應(yīng)對(duì)控制截面進(jìn)行各個(gè)階段的驗(yàn)算。 ①.構(gòu)件在制作、運(yùn)輸及安裝等施工階段,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C40,在加應(yīng)力和自重作用下截面邊緣混凝土法向應(yīng)力。根據(jù)《公預(yù)規(guī)》，施工階段正截面應(yīng)力應(yīng)符合：σtcc≤180。ck = ②.短暫狀況下(預(yù)加力階段)梁跨中截面上下緣的正應(yīng)力: NpI=σpIAp=4170=103N；MG1=m；截面特性取表111中的第一階段的截面特性,代入上式得: 預(yù)加力階段混凝土的壓應(yīng)力滿足應(yīng)力限制的要求,混凝土的拉應(yīng)力通過(guò)規(guī)定的預(yù)拉區(qū)配筋率來(lái)防止出現(xiàn)裂縫,預(yù)拉區(qū)混凝土沒(méi)有出現(xiàn)拉應(yīng)力,故預(yù)拉區(qū)只需配置配筋率不小于20%的縱向鋼筋即可。 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,但應(yīng)注意計(jì)算圖式、預(yù)加應(yīng)力和截面幾何特征等的變化情況。對(duì)于預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁的正應(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)截面及鋼束突變處(截?cái)嗷驈澇隽喉數(shù)?分別進(jìn)行驗(yàn)算。應(yīng)力計(jì)算的作用(或荷載)取標(biāo)準(zhǔn)值,汽車(chē)荷載計(jì)入沖擊系數(shù),在此本設(shè)計(jì)僅以跨中截面為例進(jìn)行驗(yàn)算。根據(jù)《公預(yù)規(guī)》，使用階段正截面應(yīng)力應(yīng)符合下列要求： +≤= —在作用標(biāo)準(zhǔn)組合下混凝土的法向壓應(yīng)力，按下式計(jì)算： = —由預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的混凝土法向拉應(yīng)力，按下式計(jì)算： = ——標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)組合的彎矩值 此時(shí)有MG22=m(橋面及欄桿部分) NpⅡ=σpⅡAp=4170= 由公式: 由于未配置非預(yù)應(yīng)力鋼筋，則: ,跨中截面混凝土上邊緣壓應(yīng)力計(jì)算值為: += 由二期恒載及活載作用產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力鋼筋截面重心處