【文章內(nèi)容簡介】 )kkmqpy????汽 KN..834.圖 簡支空心板跨中截面內(nèi)力影響線及加載圖圖 簡支空心板 l/4 截面內(nèi)力影響線及加載圖河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 主梁內(nèi)力計算及作用效應(yīng)組合—14—支點截面剪力計算支點截面由于車道荷載產(chǎn)生的效應(yīng)時，考慮橫向分布系數(shù)沿空心板跨長的變化，同樣均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)滿布于使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生最不利的同號影響線上，集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值只作用于相應(yīng)影響線中一個最大影響線的峰值處，見圖 。兩車道荷載：不計沖擊時: )???????（汽V KN492計入沖擊: .?汽 圖 簡支空心板支點截面內(nèi)力影響線及加載圖可變作用效應(yīng)匯總表 中：表 可變作用效應(yīng)匯總表跨中彎矩 M（ ）kNmA剪力 V（kN）位置跨中 L/4 處 跨中 L/4 處 支點車道荷載（不計沖擊系數(shù)） 車道荷載（計沖擊系數(shù)） 作用效應(yīng)組合按《橋規(guī)》公路橋涵結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進行效應(yīng)組合，并用不同的計算項目。 承載能力極限狀態(tài)按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計時的基本組合表達式為：河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 主梁內(nèi)力計算及作用效應(yīng)組合—15— ).(00 QjKGKud SSr??式中： ——結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，本橋?qū)僦行颍?=；? 0?——效應(yīng)組合設(shè)計值； ——永久作用效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值；udSGK——汽車荷載效應(yīng)（含汽車沖擊力）的標(biāo)準(zhǔn)值。1Qk——人群荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值jK 正常使用極限狀態(tài)按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)不同的設(shè)計要求，采用以下兩種效應(yīng)組合:作用短期效應(yīng)組合表達式： QjKGKsdSS???式中： ——作用短期效應(yīng)組合設(shè)計值；s——永久作用效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值；GK——不計沖擊的汽車荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值。39。1QkS——人群荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值jK作用長期效應(yīng)組合表達式： QjKGKsdSS???式中：各符號意義見上面說明。《橋規(guī)》還規(guī)定結(jié)構(gòu)構(gòu)件當(dāng)需要彈性階段截面應(yīng)力計算時，應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合，即此時效應(yīng)組合表達式為： QjKGKsdSS??1式中： ——標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合設(shè)計值；， ——永久作用效應(yīng)，汽車荷載效應(yīng)（含汽車沖擊力）的標(biāo)準(zhǔn)值。1Qk根據(jù)計算得到的作用效應(yīng)，按《橋規(guī)》各種組合表達式可求得各效應(yīng)組合設(shè)計值，現(xiàn)將計算匯總于表 中。河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 主梁內(nèi)力計算及作用效應(yīng)組合—16— 空心板作用效應(yīng)組合計算匯總表跨中截面 四分點截面 支點截面M V M V V序號 荷載類別 KN KN KN1 g1 0 2 g2 0 3 g 總 0 4 可變作用不計沖擊 5 可變作用計沖擊 6 標(biāo)準(zhǔn)組合 7 短期組合 8 極限組合 9 長期組合 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 預(yù)應(yīng)力鋼束的估算及布置—17—5 預(yù)應(yīng)力鋼束的估算及布置 預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量的估算本橋設(shè)計時它應(yīng)滿足不同設(shè)計狀況下規(guī)范規(guī)定的控制條件要求，例如承載力、抗裂性、裂縫寬度、變形及應(yīng)力等要求。在這些控制條件中，最重要的是滿足結(jié)構(gòu)在正常使用極限狀態(tài)下的使用性能要求和保證結(jié)構(gòu)在達到承載能力極限狀態(tài)時具有一定的安全儲備。因此，預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁設(shè)計時，一般情況下，首先根據(jù)結(jié)構(gòu)在正常使用極限狀態(tài)正截面抗裂性或裂縫寬度限值確定預(yù)應(yīng)力鋼筋的數(shù)量，在由構(gòu)件的承載能力極限狀態(tài)要求確定普通綱紀(jì)的數(shù)量。本橋以部分預(yù)應(yīng)力 A 類構(gòu)件設(shè)計，首先按正常使用極限狀態(tài)正截面抗裂性確定有效預(yù)加力 Npe。按《公預(yù)規(guī)》 條，A 類預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件正截面抗裂性是控制混凝土的法向拉應(yīng)力，并符合以下條件：在作用短期效應(yīng)組合下，應(yīng)滿足 ???式中: —— 在作用短期效應(yīng)組合 作用下，構(gòu)件抗裂性驗算邊緣混凝土st?sdM的法向拉應(yīng)力；——構(gòu)件抗裂驗算邊緣 混凝土的有效預(yù)應(yīng)力。pc在初步設(shè)計時， 和 可按公式近似計算：stpc?WMsdst??lNApepc?式中: ——構(gòu)件毛截面面積及對毛截面受拉邊緣的彈性抵抗矩；,——預(yù)應(yīng)力鋼筋重心對毛截面重心軸的偏心矩， , 可預(yù)先假定。pl apply??代入 即可求得滿足部分預(yù)應(yīng)力 A ???所需的有效預(yù)加力為： ??式中： ——混凝土抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值。tkf本預(yù)應(yīng)力空心板橋采用 C50， =,由表 46 得，tkf ?河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 預(yù)應(yīng)力鋼束的估算及布置—18—空心板的毛截面換算面積： ?./yIW????下假設(shè) ， ?，代入得： NNpe ..???則所需的預(yù)應(yīng)力鋼筋截面面積 Ap 為： pepconlA????式中： ——預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉控制應(yīng)力；——全部預(yù)應(yīng)力損失值，按張拉控制應(yīng)力的 20%估算。l?本橋采用 17 股鋼絞線作為預(yù)應(yīng)力鋼筋,直徑 ,公稱截面面積 139mm, =1860Mpa, =1260Mpa, = Mpa。按《公預(yù)規(guī)》 ,2pkfpdfpE5109.???現(xiàn)取 = ,預(yù)應(yīng)力損失總和近似假定為 20%張拉控制應(yīng)力來估算,則con?k ?? ?????????采用 12 鋼絞線，單根鋼絞線公稱面積 140mm2,則 =12140= j?滿足要求。 預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置預(yù)應(yīng)力空心板選用 12 鋼絞線布置在空心板下緣， =45mm，沿空心j pa板跨長直線布置 ，即沿跨長 =45mm 保持不變，見圖 足公預(yù)規(guī)的要求，鋼絞線凈距不小于 25mm,端部設(shè)置長度不小于 150mm 的螺旋鋼筋等。河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 預(yù)應(yīng)力鋼束的估算及布置—19—圖 空心板中板跨中截面預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置 普通鋼筋數(shù)量的估算及布置在預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量已經(jīng)確定的情況下，可由正截面承載能力極限狀態(tài)要求的條件確定普通鋼筋的數(shù)量，暫不考慮在受壓區(qū)配置預(yù)應(yīng)力鋼筋，也暫不考慮普通鋼筋的影響?？招陌褰孛娓鶕?jù)慣性矩相等和面積相等可換算成等效工字形截面來考慮:由 2cm51802815762????）（khbb =13? ?1078210785///0. 333 ???? 4c.求得 cm, =?khkb則得到等效工字形截面的上翼緣板厚度 :39。fh= cm39。f ??ky等效工字形截面的下翼緣板厚度 :?f等效工字形截面的肋板厚度 b:b=b 2b =1242?=等效工字形截面尺寸見圖 :河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 預(yù)應(yīng)力鋼束的估算及布置—20— 圖 空心板換算等效工字形截面（cm）估算普通鋼筋時， 普通鋼筋計算簡圖可先假定 ,則由下列可求得受壓區(qū)的高度，設(shè)：fh??????sah由公預(yù)規(guī), , . 10?MPafd2由表46,跨中 ，?u mbf124039。? )(039。0xhbfMcdu??代入上式得: )95(.154..16 x????整理得: ,39。??? ??說明中和軸在翼緣板內(nèi),可用下式求得普通鋼筋面積:≤.39。 ????sdpfcsAbA說明按受力計算不需要配置縱向普通鋼筋，現(xiàn)按照構(gòu)造要求配置。普通鋼筋選用HRB335 , , .MPafsd?PaEs5?由公預(yù)規(guī), 20 .. mbhS ??普通鋼筋選用 的HRB335，12? ? 普通鋼筋 布置在空心板下緣一帶(截面受拉邊緣),沿空心板跨長直線布河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 預(yù)應(yīng)力鋼束的估算及布置—21—置。鋼筋重心至板下緣45mm處,即 ，mas45?。 圖 普通鋼筋布置圖河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 換算截面幾何特性計算—22—6 換算截面幾何特性計算由前面計算已知空心板毛截面的幾何特性，毛截面面積 ,?對其重心軸慣性 。4m02.?I 換算截面面積A 0 sEspEA)1()1(0 ??? ???cpE?2680mp? A= 2m50代入得 2694?A 換算截面重心位置所有鋼筋換算截面對毛截面重心的靜矩為： 421)(421)(01 ??????sEspEAAS???? . m?換算截面重心至空心板毛截面重心的距離為：（向下移）?ASd則換算截面重心至空心板毛截面下緣的距離為： ?ly則換算截面重心至空心板毛截面上緣的距離為： ???u換算截面重心至預(yù)應(yīng)力鋼筋重心的距離為： ?pe換算截面重心至普通鋼筋重心的距離為： .?s 換算截面慣性矩 I河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 換算截面幾何特性計算—23— 2022012022 )()( sEspEp eAeAdI ????????? 4102 24675...3578. .896 m??? 換算截面彈性抵抗矩下緣： 380142.?llyIW上緣： 3801m0.?uI河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 承載能力極限狀態(tài)計算—24—7 承載能力極限狀態(tài)計算 跨中截面正截面抗彎承載力計算預(yù)應(yīng)力鋼絞線合力作用點到截面底邊的距離 ，普通鋼筋離截面底m45?pa邊的距離 ，則預(yù)應(yīng)力鋼筋和普通鋼筋的合理作用點到截面底邊的距離mas45?為 。 900?h采用換算等效工字形截面來計算，上翼緣厚度 ，上翼緣工作寬13239。?fh度 ，肋寬b .首先按公式 來判斷截面12439。?fbc48? 39。fcdsdpdhbAf??類型： NAffsdpd ????hfc.39。?所以屬于第一類T型，應(yīng)按寬度 的矩形截面來計算其抗彎承載m39。?fb力。由 計算混泥土受壓區(qū)高度x:0?? bfAffcdsdpd39。?..786120?????hxb? 339。f將 )(.)( 6039。 ???????? KNxhbfMcdu mKN????計算結(jié)果表明，跨中截面抗彎承載力滿足要求。 斜截面抗剪承載力計算，下限復(fù)核選取距支點 處截面進行斜截面抗剪承載力計算。2h首先進行抗剪強度上、下限復(fù)核,： )(,30 KNbfVkcud????河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 承載能力極限狀態(tài)計算—25—式中: 驗算截面處的剪力組合設(shè)計值 (KN),由表 27得支點處剪力及跨dV中截面剪力,內(nèi)插得到的距支點 =475mm處的截面剪力 :2hdVkNd .)(???代入數(shù)據(jù)得： kNKVd ...0. 3???????計算結(jié)果表明空心板截面尺寸符合要求。 kbhftd 3023 ???????? 由于 KNVd .676.??? 因此，不需要進行斜截面抗剪承載力計算，梁體可按構(gòu)造要求配置箍筋即可。參考構(gòu)造要求，在支座中心向跨中方向不小于1倍梁高范圍內(nèi)，箍筋間距不應(yīng)大于100mm，其他梁段箍筋間距取為250mm。 圖 箍筋布置 跨中部分箍筋配筋率為 %,vs ?????svSA??滿足最小配筋率的要求。 斜截面抗剪承載力計算河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 承載能力極限狀態(tài)計算—26—我們選取以下兩個位置進行空心板斜截面抗剪承載力計算：①距支座中心 處截面， ；mh4752?mx7305?②距支座中心 處截面（箍筋間距變化處） ， ； 6750x?計算截面的剪力組合設(shè)計值，可按表51由跨中和支點的設(shè)計枝內(nèi)插得到,計。 各計算截面剪力組合設(shè)計值截面位置 )(mx780?x（支點截面） 735?x6750x3890?x（ 截面）4/l剪力 (1)距支座中心 處截面，h4752?mx7305?由于是直線配筋，故此截面有效高度取與跨中近似相同， ，mh905?mb48?由于不設(shè)彎起鋼筋，因此,斜截面抗剪承載力按下式計算： svkcucs ffPbhV??,03321 )(145.???公式中 ,b,h 與前面相同。0 %????svvsA?此處,箍筋間距 ,210ASsvv??????)( 280%)( ?????kNVkcsd ????抗剪承載力滿足要求。⑵距跨中截面 處截面mx0此處，箍筋間距 ，sv25?? kNVcs %)(941..13 ???????? kNVkcsd .67830??河南城建學(xué)院