【文章內(nèi)容簡介】 h/2 最大剪力 最大彎矩 最大剪力 56358 最大彎矩 跨中最大剪力 施工方法要點(diǎn)后張法施工，金屬波紋管成孔，當(dāng)混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí)進(jìn)行張拉，張拉順序與剛束序號相同，構(gòu)建暴露在 II 類環(huán)境中。本方案中，主梁從施工到運(yùn)營經(jīng)歷了如下幾個(gè)階段，截面幾何性質(zhì)需根據(jù)不同的受力階段分別計(jì)算。，預(yù)應(yīng)力筋未張拉截面幾何性質(zhì)未計(jì)入普通鋼筋的換算截面，但應(yīng)扣除預(yù)應(yīng)力筋預(yù)留管道的影響，該階段頂板寬為 1900mm。，吊裝并現(xiàn)澆頂板 300 的連接段截面幾何性質(zhì)為計(jì)入普通鋼筋、預(yù)應(yīng)力筋的換算截面性質(zhì)，該階段板寬度仍為 1900mm。全截面工作，頂板寬為 2200mm，截面幾何性質(zhì)為記入普通鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼筋的換算截面性質(zhì)。 截面設(shè)計(jì)跨中截面尺寸如圖 15 所示。314526191。231。214。208。189。216。195。230。錨 185。204。189。216。195。230。(179。223。180。231。單 206。187。163。186。m)123456圖15圖 15 跨中截面 錨固截面跨中截面配筋計(jì)算 預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量的確定及布置由圖5，取成橋狀態(tài)（計(jì)入現(xiàn)澆段）的 b mm，求得跨中截面毛截面幾何20/=f性質(zhì)： A=㎡， y =, y =, i x Ic= mm4 Wcx= 10 mm31209首先，根據(jù)跨中截面正截面抗裂要求，確定預(yù)應(yīng)力筋數(shù)量。為滿足抗裂要求，所需的有效預(yù)加力為： (公式 111))1(+≥Ms 為短期效應(yīng)彎矩組合設(shè)計(jì)值，查表6 得：Ms= e 為預(yù)應(yīng)力鋼筋重心至毛截面重心的距離，e = y a ,設(shè)預(yù)應(yīng)力鋼筋截面重p pxp心距截面下緣的距離 a 為 160 mm，則預(yù)應(yīng)力鋼筋的各力作用點(diǎn)至截面重心軸的距p離 e == mm。N = N)(8.36+=pe采用 鋼絞線，單根鋼絞線的公稱截面面積 Ap1=139mm ,fpk=1860 MPa，雜亂控制應(yīng)力取 = fpk= 1860=1395 MPa，預(yù)應(yīng)力損失conσ按張拉控制應(yīng)力的 20%估算。所需預(yù)應(yīng)力鋼絞線的面積為：A = mmp )(436=lconeN采用 6 束 5 預(yù)應(yīng)力筋，應(yīng)符合《公路橋規(guī)》中的有關(guān)構(gòu)造要求。參照已有的設(shè)計(jì)圖紙并按《公路橋規(guī)》中的構(gòu)造要求，對跨中截面的預(yù)應(yīng)力筋進(jìn)行初步布置。預(yù)應(yīng)力束的布置如圖，OVM155 型錨具，供給的預(yù)應(yīng)力鋼筋截面面積為 A =6 5 139=4170 mm ，采用 金屬p25φ波紋管成孔，預(yù)留孔道直徑 60mm。為方便施工，全部 6 束預(yù)應(yīng)力鋼筋均錨固與梁端。這樣布置符合均勻分散的原則，不僅能滿足張拉的要求，而且 NN2 在梁端均彎起較高，可以提供較大的預(yù)剪力。a)鋼束彎起形狀、彎起角度 及其彎曲半徑 θ采用直線段中接圓弧線段的方式彎曲；為使預(yù)應(yīng)力鋼筋的預(yù)加力垂直作用于錨墊板，各鋼束彎起角度 均取 =10 ；各鋼束的彎曲半徑為：R mm, 0 8271=NR =69772mm, R =R =62680mm, R =R =67541mm。 2N3N45N6b)鋼束號各控制點(diǎn)位置的確定 跨徑中線aoX1X2X3X5 X4Rψy12L1計(jì) 算 點(diǎn) 計(jì) 算 點(diǎn)彎 起 結(jié) 束 點(diǎn) 起 彎 點(diǎn)αυ圖 16 曲線預(yù)應(yīng)力鋼筋計(jì)算圖 以 N1 號鋼束為例 由 L cot =θ0 L cot =370 cot10 =2098 =θ00由 L = 確定彎起點(diǎn)至導(dǎo)線點(diǎn)的水平距離2b0 L =所以彎起點(diǎn)至錨固點(diǎn)的水平距離為 (公式 112) L = L +L wd2b則彎起點(diǎn)至跨中截面的水平距離為 x =(29140/2+312) L (公式 113)k w根據(jù)圓弧切線的性質(zhì)，圖中彎起點(diǎn)沿切線方向至導(dǎo)線點(diǎn)的距離與彎起點(diǎn)至導(dǎo)線點(diǎn)的水平距離相等，所以彎止點(diǎn)至導(dǎo)線點(diǎn)的水平距離為 L = L cot (公式 114)1b2θ0故彎止點(diǎn)至跨中截面的水平距離為 （x + L + L ） (公式 115)k1b同理可以計(jì)算其他各鋼束的控制點(diǎn)位置，將各鋼束的控制參數(shù)匯總與下表表 17 鋼筋彎起參數(shù)鋼束號升高值 c（mm）彎起半徑 R（mm）彎起角 （ ）θ0N1 1250 82278 10N2 1060 69772 100N3N4610 62680 100N5N6370 67541 100c)各截面鋼束位置及其傾角的計(jì)算仍以 N1 號鋼束為例，計(jì)算鋼束上任意一點(diǎn) i 離梁底距離 a =a+c 及該點(diǎn)處鋼束ii的傾角 ，式中 a 為鋼束彎起前其重心至梁底的距離，如圖6 所示對于鋼束iθNNN4，a=190 mm, 對于鋼束 NNN6，a=80mm；c 為 i 點(diǎn)所在計(jì)算截面處鋼束位置的升高值。計(jì)算時(shí)，首先應(yīng)判斷出 i 點(diǎn)所在處的區(qū)段，然后計(jì)算 c 及 ，即iiθ當(dāng)（x x ） 0 時(shí)，i 點(diǎn)位于直線段，還未彎起，c =0，故 a =80 mm 或ik≤iia =190 mm； =0i iθ當(dāng) 0( x x ） （L + L ）時(shí)，i 處于圓弧彎曲段，c 及 按下式計(jì)算，即ik1b2 iiθ c =R (公式 117) i 22)(kixR=sin (公式 118)iθRxki)(1當(dāng)（x x ）（L + L ）時(shí)，i 點(diǎn)位于靠近錨固端的直線段，此時(shí) = = ik1b2 iθ010 ，c 按下式計(jì)算，即 c =（x x L ）tan (公式 119)0 iik2bθ0各截面鋼束位置 a 及其傾角 計(jì)算值見下表iiθ表 18 預(yù)應(yīng)力鋼束至梁底邊緣的距離（mm）跨中 h/2 支點(diǎn) 錨固截面 L/3N1190 1440 N2 80 1140 NN4 190 800 190NN6 80 450 80平均 135 預(yù)應(yīng)力彎起角度 （ ）0跨中h/2 支點(diǎn) 錨固截面 10N2 10NN4 8NN6 6 N2 NN4 截 面鋼 束截面鋼束號NN6 L （mm）w14980 4910 1410 410 截面幾何性質(zhì)計(jì)算后張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁主梁截面幾何特性應(yīng)根據(jù)不同的受力階段分別計(jì)算。本題中的 T 型梁從施工到運(yùn)營經(jīng)歷了如下三個(gè)階段。a) 主梁預(yù)制并張拉預(yù)應(yīng)力筋主梁混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的 90%后，進(jìn)行預(yù)應(yīng)力的張拉，此時(shí)管道尚未壓漿，所以，其截面特性為計(jì)入非預(yù)應(yīng)力鋼筋影響（將非預(yù)應(yīng)力鋼筋換算成混凝土）的凈截面，該截面的截面特性計(jì)算中應(yīng)扣除預(yù)應(yīng)力管道的影響，T 梁翼板寬度為1900mm。b)灌漿封錨，主梁吊裝就位并現(xiàn)澆 300mm 濕接縫預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉完成并進(jìn)行管道壓漿。封錨后，預(yù)應(yīng)力鋼筋能夠參與截面受力。主梁吊裝就位后現(xiàn)澆 300mm 濕接縫，但濕接縫還沒有參與截面受力，所以此時(shí)的截面特性計(jì)算采用計(jì)入非預(yù)應(yīng)力鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼筋影響的換算截面，T 梁翼板寬度仍為 1900mm。c)橋面、欄桿及人行道施工和營運(yùn)階段橋面濕接縫結(jié)硬后，主梁即為全截面參與工作，此時(shí)截面特性計(jì)算采用計(jì)入非預(yù)應(yīng)力鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼筋影響的換算截面，T 梁翼板的有效寬度為 2200mm。截面幾何特性的計(jì)算可以列表進(jìn)行，現(xiàn)將各階段截面的幾何特性計(jì)算結(jié)果列與下表中表 19 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件各階段截面幾何特性階段 截面A（ ）2610mys(mm)y x(mm)e p(mm)I( mm4)120支點(diǎn) 階段 1h/2 跨中 支點(diǎn) h/2 階段 2跨中 支點(diǎn) h/2 階段 3跨中 第 2 章 承載能力極限狀態(tài)計(jì)算 跨中截面正截面承載能力計(jì)算跨中截面尺寸見圖 11，配筋情況見圖 15，預(yù)應(yīng)力束到截面邊緣距離 a =p=，h =h a == mm,上翼緣厚度為 150 638019+0pmm，考慮承托影響，其平均厚度為 h = mm。/f確定翼緣板的有效寬度 = 9140 = ≤3L1 s = 2200mm/f b+12h = 160+12 = 綜合上述結(jié)果，取 =2200mm。/fb首先按式 fpdA fcd h 判斷截面類型：P≤/ff fpdA =1260 4170 10 =3 fcd h = 2200 10 =3fpdA fcd h ，屬于第一類 T 形，按寬度為 的矩形截面計(jì)算其承載力。P/ff /fb由 =0 的條件，計(jì)算混凝土受壓區(qū)高度∑x = = mm/X h = mm 且 x = = mm。/f hξ將 x= mm 代入下式計(jì)算截面承載力 M = fcd = 2200 ( ) du/fb)2(0xh610 = =計(jì)算結(jié)果表明，跨中截面的抗彎承載能力滿足要求。 斜截面抗剪承載力計(jì)算選取距支點(diǎn) h/2，和變截面點(diǎn)進(jìn)行斜截面抗剪承載力的復(fù)核。預(yù)應(yīng)力筋的位置及彎起角度按表采用。箍筋采用 HRB335 鋼筋，直徑為 10mm，雙肢箍，間距Sv=200mm，距支點(diǎn)相當(dāng)于一倍梁高范圍內(nèi)，箍筋間距 Sv=100 mm. 距支點(diǎn) H/2 截面斜截面抗剪承載力計(jì)算首先進(jìn)行截面抗剪強(qiáng)度上、下限復(fù)核：0231bhftdα0,≤γ式中：V ——距支點(diǎn) h/2 處剪力組合設(shè)計(jì)值，查表1 得：V =；d ——預(yù)應(yīng)力提供系數(shù)，取 =。2 2α b——驗(yàn)算截面處的截面腹板寬度，距支點(diǎn) h/2 處腹板寬 b=400mm； h ——計(jì)算截面處縱向鋼筋合力作用點(diǎn)至截面上邊緣的距離，本題中預(yù)應(yīng)力0筋均彎起，h 近似按跨中截面的有效高度取值，h =，則0 = 10 400 =0231bftdα3 10 = 10 400 =,kcu5 V =計(jì)算結(jié)果表明，截面尺寸滿足要求，但需配置抗剪鋼筋。斜截面抗剪承載力按下式計(jì)算： V0γd≤pbs+V 為斜截面受壓端正截面處的剪力設(shè)計(jì)值，此值應(yīng)按 進(jìn)行內(nèi)插。 d +=m 為剪跨比， =，取 m==hVMd在計(jì)算剪跨比時(shí)，近似取用距支點(diǎn) h/2 處的彎矩和剪力設(shè)計(jì)值。 = + +2 = V = = 為混凝土和箍筋共同的承載力：cs = vsdfkfcupbh,03,)(1ρ+式中： ——異號彎矩影響系數(shù)，簡支梁 =；1α ——預(yù)應(yīng)力提供系數(shù)， =；2 2 ——受壓翼緣影響系數(shù)， =；3 3 b——斜截面受壓端正截面處截面腹板寬度， （x= 處，b=400mm） ； p——斜截面縱向受壓鋼筋配筋率，p=100 如果 p，取,0bhAp+=ρp=，p=100 =；——箍筋配筋率， = 。=bSA= 400 )(+ = V 為預(yù)應(yīng)力彎起鋼筋的抗剪承載力。pb V = 10pb3pdpAfθsin∑ 式中： ——斜截面受壓端正截面出的預(yù)應(yīng)力受彎鋼筋切線與水平線的夾角，pθ由表中的曲線要素可得：= 。pppp 650430201 ,71.,=== 0 V = 10 1260 b3 ).(sin67 000++ = 該截面的抗剪承載力為： V = + = = + dV0γ說