【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 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）7100270N3（N4）7100140N515100140N615100140五、 計(jì)算主梁截面幾何特性（一）截面面積及慣性矩計(jì)算在預(yù)加應(yīng)力階段，只需要計(jì)算小截面的幾何特性。計(jì)算公式如下：截面積 截面慣距 計(jì)算結(jié)果見表12。（1）整體截面幾何特性計(jì)算在使用荷載階段需要計(jì)算大截面（結(jié)構(gòu)整體化以后的截面）的幾何特性，計(jì)算公式如下：截面積： 截面慣距： 其結(jié)果列于表12內(nèi)。式中：——分別為混凝土毛截面面積和慣距； ——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； ——分塊面積重心到主梁上緣的距離； ——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。表12 跨中翼緣全寬截面面積和慣距計(jì)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(duì)上緣靜距全截面重心至上緣距離分塊面積的自身慣距凈截面毛截面7967295724829914847852974548扣管道面積60670略4422229∑—73605957248299—4273751換算截面毛截面805729654054149644769431530鋼束換算面積50891略3929669∑—85662065405414—4026116計(jì)算數(shù)據(jù) n=6根 （2）有效分布寬度內(nèi)截面幾何特性計(jì)算根據(jù)《公預(yù)規(guī)》，預(yù)應(yīng)力混凝土梁在計(jì)算預(yù)應(yīng)力引起的混凝土應(yīng)力時(shí)，預(yù)加力作為軸向力產(chǎn)生的應(yīng)力按實(shí)際翼緣全寬計(jì)算，由預(yù)加力偏心引起的彎矩產(chǎn)生的應(yīng)力按翼緣有效寬度計(jì)算。因此表12中的抗彎慣距應(yīng)進(jìn)行折減。由于采用有效寬度方法計(jì)算的等效法向應(yīng)力體積和原全寬內(nèi)實(shí)際的法向應(yīng)力體積是相等的，因此用有效寬度截面計(jì)算等代法向應(yīng)力時(shí)，中性軸應(yīng)取原全寬截面的中性軸。①有效分布寬度的計(jì)算根據(jù)《公預(yù)規(guī)》，對(duì)于T形截面受壓區(qū)翼緣計(jì)算寬度bf’,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：。②有效分布寬度內(nèi)截面幾何特性計(jì)算由于截面寬度不折減，截面的抗彎慣距也不需折減，取全寬截面值。（二）截面靜距計(jì)算預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土梁在張拉階段和使用階段都要產(chǎn)生剪應(yīng)力，這兩個(gè)階段的剪應(yīng)力應(yīng)該疊加。在每一個(gè)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(jì)算的。例如，張拉階段和使用階段的截面（圖15），除了兩個(gè)階段aa和bb位置的剪應(yīng)力需要計(jì)算外，還應(yīng)計(jì)算：（1）在張拉階段，凈截面的中和軸（簡(jiǎn)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(jiǎn)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(duì)于每一個(gè)荷載作用階段，需要計(jì)算四個(gè)位置（共8種）的剪應(yīng)力，即需要計(jì)算下面幾種情況的靜距：①aa線（圖15）以上（或以下）的面積對(duì)中性軸（凈軸和換軸）的靜距；②bb線以上（或以下）的面積對(duì)中性軸（兩個(gè)）的靜距；③凈軸（nn）以上（或以下）的面積對(duì)中性軸（兩個(gè)）的靜距；④換軸（oo）以上（或以下）的面積對(duì)中性軸（兩個(gè)）的靜距；計(jì)算結(jié)果列于表13。圖15 靜距計(jì)算圖示（單位：mm）分塊名稱及序號(hào)b1=160cm ys=b1=240cm ys=靜距類別及符號(hào)分塊面積Ai（cm2）分塊面積重心至全截面重心距離yi(cm)對(duì)靜軸靜距Si=Aiyi(cm3)靜距類別及符號(hào)分塊面積Ai（cm2）分塊面積重心至全截面重心距離yi(cm)對(duì)換軸靜距Si=Aiyi(cm3)翼板①翼緣部分對(duì)靜軸nn靜距san(cm3) 201216翼緣部分對(duì)換軸oo靜距sao(cm3)288576 三角承托② 36505 34665 肋部③ 14268 13532 ∑251989 336773 下三角④馬蹄部分對(duì)凈軸靜距sbn (cm3) 28523馬蹄部分對(duì)換軸靜距sbo (cm3) 29489馬蹄⑤ 173470 178530 肋部⑥ 31848 32952 管道或鋼束 35150 30347 ∑198691 210624 翼板①凈軸以上凈面積對(duì)凈軸靜距snn (cm4) 201216凈軸以上凈面積對(duì)換軸靜距sno (cm4) 288576 三角承托② 36505 34665 肋部③ 58736 53148 ∑296457 376389翼板①換軸以上凈面積對(duì)凈軸靜距son (cm4) 201216換軸以上換算面積對(duì)換軸靜距soo (cm4) 288576 三角承托② 36505 34665 肋部③58695 53347 ∑296416376588 表13 跨中截面對(duì)重心軸靜距計(jì)算表 （三）截面幾何特性匯總其他截面特性值均可用同樣方法計(jì)算，下面將計(jì)算結(jié)果一并列于表14內(nèi)。表14 主梁截面特性值總表 名稱符號(hào)單位截面跨中四分點(diǎn)支點(diǎn)混凝土凈截面凈面積An cm2 凈慣距In cm4 凈軸到截面上緣距離yns cm 凈軸到截面下緣距離 ynx cm 截面抵抗矩上緣Wns cm3 下緣 Wnx cm3 對(duì)凈軸靜矩翼緣部分面積 San cm3 凈軸以上面積 Snn cm3 換軸以上面積 Son cm3 馬蹄部分面積 Sbn cm3 鋼束群重心到凈軸距離en cm 混凝土凈截面換算面積A0 cm2 換算慣距I0 cm4 換軸到截面上緣距離y0s cm 換軸到截面下緣距離y0x cm 截面抵抗矩上緣W0s cm3 下緣W0x cm3 對(duì)換軸靜矩翼緣部分面積Sao cm3 凈軸以上面積Sno cm3 換軸以上面積Soo cm3 馬蹄部分面積Sbo cm3 鋼束群重心到換軸距離e0 cm 鋼束群重心到截面下緣距離ap cm 六、 鋼束預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算根據(jù)《公預(yù)規(guī)》，當(dāng)計(jì)算主梁截面應(yīng)力和確定鋼束的控制應(yīng)力時(shí)，應(yīng)計(jì)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（永存應(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，現(xiàn)以四分點(diǎn)截面（既有直線束，又有曲線束通過）為例說明各項(xiàng)預(yù)應(yīng)力損失的計(jì)算方法。對(duì)于其他截面均可用同樣方法計(jì)算，它們的計(jì)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)（表15～表20）。 （一）預(yù)應(yīng)力鋼束與管道壁之間的摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失按《公預(yù)規(guī)》，計(jì)算公式為：式中：——張拉鋼束時(shí)錨下的控制應(yīng)力；根據(jù)《公預(yù)規(guī)》，對(duì)于鋼絞線取張拉控制應(yīng)力為：——鋼束與管道壁的摩擦系數(shù)，對(duì)于預(yù)埋波紋管??；——從張拉端到計(jì)算截面曲線管道部分切線的夾角之和（rad）；——管道每米局部偏差對(duì)摩擦的影響系數(shù)，取k=；——從張拉端到計(jì)算截面的管道長(zhǎng)度（m），可近似取其在縱軸上的投影長(zhǎng)度（見圖14），當(dāng)四分點(diǎn)為計(jì)算截面時(shí)。四分點(diǎn)截面σl1的計(jì)算結(jié)果見表15。（二）由錨具變形、鋼束回縮引起的預(yù)應(yīng)力損失按《公預(yù)規(guī)》，對(duì)曲線預(yù)應(yīng)力筋，在計(jì)算錨具變形、鋼束回縮引起的預(yù)應(yīng)力損失時(shí)，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，σl2計(jì)算公式如下。反向摩擦影響長(zhǎng)度：式中：——錨具變形，鋼束回縮值（mm），按《公預(yù)規(guī)》；對(duì)于夾片錨；——單位長(zhǎng)度由管道摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失，按下式計(jì)算：其中： ——張拉端錨下控制應(yīng)力，本設(shè)計(jì)為1395MPa， ——預(yù)應(yīng)力鋼筋扣除沿途摩擦損失后錨固端應(yīng)力，即跨中截面扣除σl1后的鋼筋應(yīng)力， ——張拉端至錨固端距離。張拉端錨下預(yù)應(yīng)力損失：；在反摩擦影響長(zhǎng)度內(nèi)，距張拉端x處的錨具變形、鋼筋回縮損失：；在反摩擦影響長(zhǎng)度外，錨具變形、鋼筋回縮損失：。四分點(diǎn)截面σl2的計(jì)算結(jié)果見表16。表15 四分點(diǎn)截面管道摩擦損失σl1計(jì)算表 鋼束號(hào)N1(N2)7N3(N4)N5N6表中：*見表10所示，其中α值由表10中的cosα值反求得到。表16 四分點(diǎn)截面σl2的計(jì)算表 鋼束號(hào)影響長(zhǎng)度錨固端距張拉端距離N1(N2)17320N3(N4)17612N514725N615502（三）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(shí)，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，根據(jù)《公預(yù)規(guī)》，計(jì)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(jì)算：其中：——分別為鋼束錨固時(shí)預(yù)加的縱向力和彎矩； ——計(jì)算截面上鋼束重心到截面凈軸的距離，其中ynx值見表14，ai值見表10。本設(shè)計(jì)采用逐根張拉鋼束，預(yù)制時(shí)張拉鋼束N1～N6，張拉順序?yàn)镹5，N6，N1，N4，N2，N3，計(jì)算得預(yù)制階段σl4見表17。（四）由鋼束應(yīng)力松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失《公預(yù)規(guī)》，鋼絞線由松弛引起的應(yīng)力損失的終極值，按下式計(jì)算： 表17 四分點(diǎn)截面σl4計(jì)算表 計(jì)算數(shù)據(jù)An= = In=54044639cm4 ynx= =鋼束號(hào)鋼束錨固時(shí)預(yù)加縱向應(yīng)力 epi=ynxaicm預(yù)加彎矩Mp0=N p0 epi計(jì)算應(yīng)力損失的鋼束相應(yīng)鋼束至靜軸距離 MPa錨固時(shí)鋼束應(yīng)力見表10合計(jì)N313013861301386N2N2113757582658859N4N412689493909766N1N1113191245213140N6N611620535477704N5N512336586693526式中：——張拉系數(shù)，本設(shè)計(jì)采用一次張拉，； ——鋼筋松弛系數(shù)，對(duì)低松弛鋼筋，； ——傳力錨固時(shí)的鋼筋應(yīng)力。計(jì)算得四分點(diǎn)截面鋼絞線由松弛引起的應(yīng)力損失的終極值見表18。 表18 四分點(diǎn)截面σl5計(jì)算表