【文章內容簡介】 0 5 1 2 0 0 .0 6 8 0 .4 9 1 61 .3 0 0 5 9 5 .9 2 1 2 4 .7 5MK N mVKN? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ②、 二號梁： ? ?? ?m a xm a x1 .3 0 0 5 1 4 0 ( 4 .9 7 5 5 .5 ) 0 .5 1 7 7 1 2 0 2 .1 7 5 0 .5 6 3 2 1 2 0 1 .4 7 5 0 .6 1 1 21 0 2 7 .0 6 8 1 .3 0 0 5 1 3 3 5 .7 .1 .3 0 0 5 1 4 0 0 .5 1 1 7 ( 0 .5 0 .4 3 8 ) 1 2 0 0 .1 3 0 .6 1 1 2 1 2 0 0 .0 6 8 0 .6 3 9 31 .3 0 0 5 8 2 .9 1 0 7 .8MK N mVKN? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ③、 三號梁： ? ?? ?m a xm a x1 .3 0 0 5 1 4 0 ( 4 .9 7 5 5 .5 ) 0 .4 1 2 0 2 .1 7 5 0 .4 7 5 9 1 2 0 1 .4 7 5 0 .7 2 58 4 8 .9 3 1 .3 0 0 5 1 1 0 4 .0 4 .1 .3 0 0 5 1 4 0 0 .4 ( 0 .5 0 .4 3 8 ) 1 2 0 0 .1 3 0 .5 5 6 1 2 0 0 .0 6 8 0 .6 3 6 21 .3 0 0 5 6 6 .3 9 8 6 .3 4 4MK N mVKN? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? （ 3）計算支座處最大剪力 ①、一號梁： ? ?m a x 1 . 3 0 0 5 1 4 0 0 . 4 3 7 5 1 4 0 0 . 9 3 8 3 0 . 4 8 6 4 1 2 0 0 . 6 3 5 6 ( 0 . 6 3 0 . 3 6 8 ) 3 0 0 . 4 3 6 0 . 6 3 5 62 8 9 . 4 1 8V KN? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ②、 二號梁： ? ?m a x 1 . 3 0 0 5 1 4 0 0 . 7 1 2 5 1 4 0 0 . 9 3 8 3 0 . 6 6 4 4 1 2 0 0 . 5 1 7 7 ( 0 . 6 3 0 . 3 6 8 ) 3 0 0 . 4 3 6 0 . 5 1 7 72 6 6 . 3 5 9 1 . 3 0 0 5 3 4 6 . 4V KN? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ③、 三號梁： ? ?m a x 1 . 3 0 0 5 1 4 0 0 . 7 2 5 1 4 0 0 . 9 3 8 3 0 . 6 4 4 8 1 2 0 0 . 4 ( 0 . 6 3 0 . 3 6 8 ) 3 0 0 . 4 3 6 0 . 42 4 7 . 4 9 8 1 . 3 0 0 5 3 2 1 . 8 7 1V KN? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ?（三）主梁作用效應組合 主梁的作用效應組合值見表 17 所示。 表 17 主梁專業(yè) 效應組合值 序號 荷載類別 跨中截面 三分點 支點 彎矩 剪力 彎矩 剪力 剪力 1 第一期永久荷載 0 2 第二期永久荷載 0 3 總永久作用 =1+2 0 4 可變作用公路Ⅰ級 97 102 21 5 可變作用沖擊 38 6 可變作用 人群 7 標準組合 8 短期組合 9 極限組合 22 第 3章 預應力鋼束估算及其布置 一、 跨中截面鋼束的估算 根據《公預規(guī)》規(guī)定，預應力梁應滿足正常使用極限狀態(tài)的應力要求和承載能力極限狀態(tài)的強度要求，以下就跨中截面在各種作用效應組合下，分別按照上述要求對主梁所需的鋼束數進 行估算，并且按這些估算的鋼束數的多少確定主梁的鋼束數。 按正常使用極限狀態(tài)的應力要求估算鋼束數 對于簡支梁帶馬蹄的 T 形截面，當截面混凝土不出現推應力控制時，則得到鋼束數 n 的估算公式： )(1 pspkp k ekfAc Mn ?????? 式中： kM —— 持 久狀 態(tài)使用荷載產生的跨中彎矩標準組合值； 1c —— 與荷載有關的經驗系數，對于公路 — I 級， 1c 取用 ； pA? —— 股 ? 鋼絞線截面面積，一股鋼絞線的截面面積為 cm ，故 284cmAp ?? ； 在檢驗截面效率指標中，已知計算出成橋后截面 cmyx ? ， cmks ? ，估算cmap 15? ，則鋼束偏心距為： ????? pxp aye ； 1 號梁： )7 9 4 7 9 (101 8 6 6 4 8 64 3 ??????? ?? ?n 按承載能力極限狀態(tài)估算鋼束數 根據極限狀態(tài)的應力計算圖式，受壓區(qū)混凝土達到極限強度 cdf ，應力圖式呈矩形，同時預應力鋼束也達到設計強度 pdf ，則鋼束數的估算公式為： ppdd Afh Mn ????? ? 式中： dM —— 承載能力極限狀態(tài)的跨中最大彎矩； ? —— 經驗系數，一般取 ～ ，本設計取 ； pdf —— 預應力鋼絞線的設計強度； 1 號梁： 3 10 1260 10 10n ????? ? ? ? ? 對于全預應力梁希望在彈性階段工作，同時邊主梁與中間主梁所需的鋼束數相差不大， 23 為方便鋼束布置和施工，各主梁統(tǒng)一確定為 6 束，采用夾片式群錨， ? 70 金屬波紋管孔 二、 預應力 鋼筋的布置 跨中截面預應力鋼筋的布置 后張法預應力混凝土受彎構件的預應力管道布置應符合《橋梁規(guī)范》中的有關構造要求，參考已有的設計圖 紙并按《公橋規(guī)》中的構造要求，對跨中截面的預應力構件進行初步布置，如圖 112 所示。 圖1 1 2 鋼束布置圖（尺寸單位：c m) 錨固面鋼束布置 為使施工方便，全部 6 束預應力鋼筋均錨固于梁端（圖 112）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 3N 、 6N 在梁端均彎起較高，可以提供較大的預剪力。 其他截面鋼束位置及其傾角計算 （ 1）鋼束彎起形狀、彎起角 ? 及其彎曲半徑 采用直線段中接圓弧曲線段的方式彎曲；為使預應力鋼筋的預加力垂直作用于錨墊板，1( 2)NN 、 3N 、 4( 5)NN和 6N 彎起角 ? 分別取 1 3o?? 、 o62?? 、 3 7o?? 、 4 12o?? ；各鋼束的彎曲半徑為： 1 N2R =14406NR cm? 、 3 7443NR cm? 、 45 6545cNNR R m?? 、6 3634NR cm? 。 （ 2）鋼束各控制點位置的確定 24 圖 113 曲線預應力鋼筋計算圖（尺寸單位： cm） 表 18 各鋼束彎曲控制要素表 (y1y5 等間距，間距為 150cm) 鋼束號 起彎高度 y y1（ cm) y2（ cm) y3（ cm) y4（ cm) y5（ cm) R(cm) N1（ N2) 27 7 14406 N3 47 7 7443 N4（ N5) 64 19 6545 N6 99 19 3634 （ 3）各截面鋼束位置及其傾角計算 任然以 4N 號鋼束為例，如圖 112 所示，計算鋼束上任一點 i 離梁底距離 ii caa ?? 及該點處鋼束的傾角 i? ，式中 a 為鋼束彎起前其重心至梁底的距離 mma 100? ， ic 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 點所在處的區(qū)段，然后計算 ic 和 i? 。 當 0)( ?? ki xx 時， i 點位于直線段還未彎起， 0?ic 故 0,100 ??? ii mmaa ? 當 )()(0 21 bbki LLxx ???? 時， i 點位于圓弧彎曲段，按下式計算 ic 和 i? ： 2)(2 kii xxRRc ???? R xx kii )(sin 1 ?? ?? 當 )()( 21 bbki LLxx ??? 時， i 點位于靠近錨固端的直線段，此時 ?? ，按下式計算 ic ： 42 tan)( ?bkii Lxxc ??? ； 各截面鋼束位置 ia 及其傾角 i? 計算值詳見表 19 所示 表 19 各截面鋼束位置 )(ia 及其傾角 )(i? 計算表 25 計算截面 鋼束編號 )(mmxk )( 21 bb LL ? )( ki xx ? Rxx kii )(sin 1 ?? ?? ic ii caa ?? 跨中截面（ II) N1 1109 7642 為負值鋼筋未彎起 0 0 200 N2 1219 7922 100 N3 1430 7852 100 N4 1430 7852 100 N5 1430 7852 100 N6 1430 7852 100 四分點截面 N1 1109 7642 764245660 ?? 238 338 N2 1219 7922 792245660 ?? 153 253 N3 1430 7852 785245660 ?? 150 250 N4 1430 7852 785245660 ?? 150 250 N5 1430 7852 785245660 ?? 150 250 N6 1430 7852 785245660 ?? 150 250 支點截面 N1 1109 7642 )()( 21 bbki LLxx ??? 10 1127 1227 N2 1219 7922 79229920? 7 756 856 N3 1430 7852 78529920? 314 414 N4 1430 7852 78529920? 314 414 N5 1430 7852 78529920? 314 414 N6 1430 7852 78529920? 314 414 非預應 力鋼筋截面估算及布置 按構件承載能力極限狀態(tài)要求估算非預應力鋼筋數量。 在確定預應力鋼筋數量后，非預應力鋼筋根據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 mma 125? ，則有： mmahh o 1 3 7 51251 5 0 0 ????? 先假定為第一類 T 形截面，有公式 )2( xhxbfMofcddo ????計算受壓區(qū)高度 x )21 3 7 5(2 0 0 6 4 21 6 xx ?????? 求得： ???? fhmmx 則根據正截面承載力計算需要的非預應力鋼筋截面面積： mmf AfxbfAsdppdfcds ????????? 采用 7 根直徑為 22 的 HRB400 鋼筋，提供的鋼筋截面面積為 22661mmAs ? ，在梁底布置成一排，如圖 114 所示，其間距為 mm70 ，鋼筋重心到底邊的距離為 mmas 45? 。 26 圖 114 非預應力綱紀布置圖 第四章 中梁截面幾何特性計算 后張法預應力混凝土梁截面幾何特性應根據不同的受 力階段分別計算，本設計的 T 形梁從施工到運營經歷了如下三個階段： 主梁預制并張拉預應力鋼筋 主梁混凝土達到設計強度 90%后，進行預應力的張拉，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 梁翼板寬度為 1400mm 灌漿封錨，中梁吊裝就位并現澆 300mm 濕接縫 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，主梁吊裝就位后現澆 300mm 濕接縫，但濕接縫還沒有參與截面受力，所以此時的截面特 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 梁翼板寬度仍為 1400mm. 橋面、欄桿及人行道施工和運營階段 橋面濕接縫結硬后，主梁即為全截面參與工作，此時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 梁翼板的寬度為 20xxmm。 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于 110 中，同理，可求得其他受力階段控制截面幾何特性如表 111 所示。 27 表 110 第一階段跨中截面集合特性計算表 分塊 名稱 分塊面積 iA )( 2mm iA重心至梁頂距離 )(mmyi 對梁頂邊的面積矩 iii yAS? )( 3mm 自身慣性矩 iI )( iu yy? )(mm 2)( iuix yyAI ?? )( 4mm 截面慣性矩 xi