【文章內容簡介】 梁位12345MQMQMQMQMQ恒載跨中00000L/4支點00000活載跨中L/4支點00000 結構重要系數(shù)，基本組合用于承載能力極限狀態(tài)計算（驗算強度），短期基本組合用于正常使用極限狀態(tài)，長期基本組合用于正常極限狀態(tài)（用于驗算裂縫和撓度） 內力組合表截面彎矩（kN/m）剪力（kN）基本組合M（kN/m）/Q（KN）短期組合M（kN/m）/Q（kN）長期組合M（kN/m）/Q（kN）MG1MG2MQVG1VG2VQr0Sud=r0（+）SGik+SGik+1跨中00r0Md=r0Vd=Md=Vd=Md=Vd=L/4變支點0000002跨中00L/4變支點0000003跨中00L/4變支點0000004跨中00L/4變支點0000005跨中00L/4變支點000000 預應力鋼束的估算及其布置 跨中截面鋼束的估算和確定根據(jù)跨中截面正截面抗裂要求A類構件計算，確定預應力鋼筋數(shù)量。為滿足抗裂要求，所需的有效預加應力： =——使用階段預應力鋼筋永久應力的合力；——按作用（或荷載）短期效應組合計算的彎矩值；A——構件混凝土全截面面積；W——構件全截面對抗裂驗算邊緣彈性抵抗矩；——預應力鋼筋的合力作用點至截面重心軸的距離；對于2號梁：= 設預應力鋼筋截面重心距截面下緣為=100mm，則預應力鋼筋的 合力作用點至截面重心軸的距離為==，估算鋼筋數(shù)量時，可近似采用毛截面幾何性質，=5232cm2，全截面對抗裂驗算邊緣的彈性抵抗矩：W===所以有效預加力合力為： ≥==106 N預應力鋼筋的張拉控制應力==1860=1395Mpa預應力損失按張拉控制應力的20%估算，則所需預應力鋼絞線的面積為：===mm2采用3束鋼絞線，提供的預應力筋截面面積為：=36139=2502mm2，采用夾片錨，金屬波紋管成孔，預留管道直徑約為75mm，預應力筋束的75mm預應力筋束的布置如下圖所示（）： 鋼束在端部的錨固位置（單位：cm） 預應力綱筋的布置（1）跨中截面預應力鋼筋的布置 根據(jù)《公預規(guī)》，管道至梁底和梁側凈距不應小于30mm及管道直徑的1/2。根據(jù)《公預規(guī)》，后張法預應力混凝土構件直線管道的凈距不應小于40mm，；對于預埋的金屬管在豎直方向上可將兩管道疊置。 跨中截面的預應力鋼筋初步布置如圖（）（2）錨固面鋼束布置 為使施工方便，全部3束預應力鋼筋均錨于梁端，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N1，N2在梁端均彎起較高，可以提供較大的預剪力，此時鋼束群重心至梁底距離為：== 校核上述布置的鋼束群位置：說明鋼束群重心處于截面的核心范圍內（3）其他截面鋼束位置及傾角計算1）鋼束彎起形狀，彎起角及其彎曲半徑為簡化計算和施工，所有鋼束位置的線形均為直線加圓弧，并且整根鋼束都布置在同一個豎直面內，確定鋼束起彎角時，既要照顧到其彎起產(chǎn)生足夠的豎向剪應力，又要考慮到所引起的摩擦預應力損失不宜過大，N1，N2和N3彎起角均取=8176。，各鋼束的彎曲半徑：RN1=45000mm，RN2=30000mm，RN3=15000mm，鋼束各控制位置的確定以N3號鋼束為例，其彎起布置如圖（）。 號鋼束彎起布置圖（單位：cm）2）由確定導線點距錨固點的水平距離:彎起點至導線點的水平距離 : ∴彎起點至錨固點的水平距離 : 則彎起點至跨中截面的水平距離為 : 根據(jù)圓弧切線的性質，圖中彎止點沿切線方向至導線點的距離與彎起點至導線點的水平距離相等，所以彎止點至導線點的水平距離為：∴彎止點到跨中截面的水平距離為：=10935+1039+1049=13023同理可以計算N1，N2的控制點位置， 各鋼束彎曲控制要素表鋼束號升高值C（mm）彎起角（　186。）彎起半徑（mm）支點至錨固點的距離（mm）彎起點至跨中截面的水平距離（mm）彎止點距跨中截面的水平距離（mm）N115108450007837046N2800830000698411160N340081500010747130233）各截面鋼束位置及其傾角計算 仍N3號鋼束為例，計算鋼束上任一點i離梁底距離ai=a+ci及該點處鋼束的傾角θi，式中a為鋼束彎起前其重心至梁底的距離，a=100 mm，ci為i點所在計算截面處鋼束位置的升高值。 計算時，首先應判斷出i點所在的區(qū)段，然后計算ci及θi，即：當xixk≤0時，i點位于直線段還未彎起，ci=0，a=ai=100mm，θi=0當0xixk≤Lb1+ Lb2時，i點位于圓弧曲線段，ci及θi按下式計算， ci=R（1cosθi） ，θi=arcsin 當xixk＞Lb1+ Lb2時，i點位于靠近錨固端的直線段上，此時，θi=θ0=8176。， ci=（xixkLb2）tgθ0 截面鋼束編號xk(㎜)Lb1+Lb2(㎜)xi –xk(㎜)θ=arcsin(176。)ci(㎜)ai =a+ ci(㎜)跨中xi=0N17836263為負值,鋼束尚為彎起00100N269844176N3107472088L/4xi=5490㎜N178362634707247347N269844176﹤000100N3107472088﹤000100變截面xi=13909㎜N1783626313126814021502N26984417669258678778N310747208831628297397支點xi=14580㎜N1783626313979814971597N26984417675968773873N3107472088383383914914）鋼束平彎段的位置及平彎角 N1，N2，N3三束預應力鋼絞線在跨中截面布置在同一水平面上，而在錨固端三束鋼絞線則都在肋板中心線上，為實現(xiàn)鋼束的這種布筋方式，N1，N3在主梁肋板中必須從兩側平彎到肋板中心線上，為了便于施工中布置預應力管道，N2，N3在主梁中的平彎采用相同的形式，其平彎位置如圖所示，平彎方程為： 平彎位置圖（單位：cm） 按構件承載能力極限狀態(tài)要求估算非預應力鋼筋數(shù)量，在確定預應力鋼筋數(shù)量后，非預應力鋼筋根據(jù)正截面承載能力極限狀態(tài)的要求來確定。 設預應力鋼筋和非預應力鋼筋的合力點到截面底邊的距離為=90mm，則有：=175090=1660 mm ==130mm =L/3=，=1700mm，=160+12130=1720mm，∴=1700mm= kNm=1700130（1660130/2）106= ∴應按第一類T形梁計算由計算受壓區(qū)高度，即103=1061700（1660/2）109化簡為：解得：==1660=664mm且=130mm則根據(jù)正截面承載力計算要求的非預應力鋼筋截面面積為：As===采用525（）HRB335鋼筋，提供的截面面積As=2454mm2，在梁底布置非預應力筋。 非預應力鋼筋布置圖（單位：cm） 后張法預應力混凝土梁主梁截面幾何特性應根據(jù)不同的受力階段分別計算，本設計中主梁從施工到運營經(jīng)歷了以下幾個階段1）主梁預制并張拉預應力鋼筋（Ⅰ階段） 主梁混凝土強度達到設計強度的90%以后，進行預應力筋的張拉，此時管道尚未壓漿，所以其截面特性為計入非預應力鋼筋影響（將非預應力鋼筋換算為混凝土）的凈截面，該截面的截面特性計算中應扣除預應力管道的影響，T梁翼板寬為1600mm。 2）灌漿封錨，主梁吊裝就位并現(xiàn)澆100mm濕接縫（Ⅱ階段） 預應力鋼筋張拉完成并進行管道壓漿、封錨后，預應力鋼筋能夠參與截面受力。主梁吊裝就位后現(xiàn)澆100mm濕接縫，但濕接縫還沒有參與截面受力，所有此時的截面特性計算采用計入非預應力鋼筋和預應力鋼筋影響的換算截面，T梁翼板寬度為1600mm。3）橋面、欄桿及人行道施工和運營階段（Ⅲ階段） 橋面濕接縫結硬后，主梁即為全截面參與工作，截面特性計算采用計入非預應力鋼筋和預應力鋼筋影響的換算截面，T梁翼板有效寬度為1700mm。 截面幾何特性的計算可以列表進行，以第一階段跨中截面為例列表如下， 第一階段跨中截面幾何特性計算表 分塊名稱砼全截面非預應力鋼筋換算面積預留管道面積凈截面面積分塊面積Ai(cm2)5152(аES1) AS=分塊面積對上緣的距離yi(cm)165yU=ΣSi/ΣAi=分塊面積對上緣的靜矩Si(cm3)335904分塊面積自身慣性矩Ii(cm4)195553350019555335yUyi(cm)Ii=Ai(yUyi)(cm)截面慣性矩I=Ii+Ix(cm4) 中主梁各控制截面不同階段的截面幾何特性匯總表受力階段計算截面A(㎝2)yU(㎝)yb(㎝)ep(㎝)I(㎝4)W(㎝3)Wu=I/ yuWu=I/ ybWu=I/ ep階段Ⅰ：孔道壓漿前跨中L/4變截面支點階段Ⅱ：孔道結硬后至濕接縫結硬前跨中L/4變截面支點階段Ⅲ：濕接縫結硬后跨中L/4變截面支點 按《公預規(guī)》==1860=（1）預應力鋼筋與管道摩擦引起的預應力損失 按《公預規(guī)》，設計公式為：—鋼束與管道壁的摩檫系數(shù)，對于預埋金屬波紋管=，—管道每米局部偏差對摩檫的影響系數(shù)，取=，—從張拉端到跨中截面間管道平面轉過的角度，這里N1只有豎彎，其角度為=8176。，N2，和N3不僅有豎彎還有平彎，其角度應為管道轉過的空間角度，其中豎彎角度=8176。，平彎角度為=176。，所以空間轉角為===176?！獜膹埨说接嬎憬孛娴墓艿篱L度（m）（2）錨具變形，鋼絲回縮引起的應力損失 按《公預規(guī)》，對曲線預應力筋，在計算錨具變形，鋼束回縮引起的預應力損失時，應考慮錨固后反力摩擦的影響。根據(jù)《公預規(guī)》附錄D，計算公式如下： 反向摩擦影響長度：=，其中—錨具變形、鋼束回縮值，按《公預規(guī)》，對于夾片式錨具頂壓張拉時，=4㎜—單位長度由管道摩檫引起的預應力損失，按下列公式計算 其中:—張拉端錨下控制應力， —預應力鋼筋扣除沿途摩檫損失后錨固端應力，即扣除σL1后的鋼筋應