【正文】 4 3 各計算截面的鋼束位置及鋼束群重心位置截面 鋼束號x4（cm） R（cm）sin?=x4/Rcos? a0(cm) ai(cm) ap(cm)N1(N2) 未彎起 9 9四分點 N3(N4) 18 N1(N2) 9 面 N3(N4) 18 直線段 y ? x5 x5tan? a0 ayN1(N2) 31 7 9 支點N3(N4) 82 15 18 鋼束長度計算一根鋼束的長度為曲線長度、直線長度與兩端工作長度(270cm) 之西北民族大學(xué)土木工程學(xué)院 20m 裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支 T 形梁橋 31 和，其中鋼束的曲線長度可按圓弧半徑與彎起角度進(jìn)行計算。通過每根鋼束長度計算，就可得出一片主梁和一孔橋所需鋼束的總長度，以利備料和施工。計算結(jié)果如下：表 44 鋼束長度計算表R(cm)鋼束彎起角度?曲線長度（cm）S=??R/180直線長度x1（cm）直線長度L1（cm）有效長度 2(S+x1+L1)(cm）鋼束預(yù)留長度(cm)鋼束長度(cm)鋼束號⑴ ⑵ ⑶ ⑷ ⑸ ⑹ ⑺ ⑻=⑹+⑺N1(N2) 7 100 140 N3(N4) 15 100 140 5 計算主梁截面幾何特性 在求得各驗算截面的毛截面特性和鋼束位置的基礎(chǔ)上，計算主梁凈截面和換算截面的面積、慣性矩及梁截面分別對重心軸、上梗肋與下梗肋的靜矩，最后匯總成截面特性值總表，為各受力階段的應(yīng)力驗算準(zhǔn)備計算數(shù)據(jù)。 截面面積及慣矩計算 凈截面幾何特性計算在預(yù)加應(yīng)力階段，只需要計算小截面的幾何特性。計算公式如下：截面積： ?A???n截面慣矩： ??2isny?計算結(jié)果見（表 51）表 5 1 各截面翼緣全寬截面面積和慣矩計算表（跨中截面）b1=170 凈截面毛截面 351248 17456106 38683 16111683 西北民族大學(xué)土木工程學(xué)院 20m 裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支 T 形梁橋 32 扣除管道面積 25426 1383106 cm∑ 325823 17456106 　 1344423 毛截面 357044 18772163 24631 鋼束換算面積 21327 1163441 b1=215cm換算截面∑ 378371 18772163 　 1188072 19960235 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ?。ㄋ姆贮c截面）毛截面 351248 17456106 38610 扣除管道面積 25411 1380465 b1=170cm凈截面∑ 325837 17456106 　 1341856 16114250 毛截面 357044 18772163 24586 鋼束換算面積 21314 1161330 b1=215cm換算截面∑ 378359 18772163 　 1185916 19958079 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ?。ㄖc截面）毛截面 516526 19604239 3602 扣除管道面積 16407 170994 b1=170cm凈截面∑ 500120 19604239 　 167391 19436848 毛截面 522255 21312143 2767 鋼束換算面積 13762 169342 b1=215cm換算截面∑ 536016 21312143 　 172110 21484253 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ?。ㄗ兓c截面）西北民族大學(xué)土木工程學(xué)院 20m 裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支 T 形梁橋 33 毛截面 516526 19604239 9027 扣除管道面積 19627 428458 b1=170cm凈截面∑ 496899 19604239 　 419432 19184807 毛截面 522255 21312143 6366 鋼束換算面積 16463 389570 b1=215cm換算截面∑ 538718 21312143 　 395936 21708079 計算數(shù)據(jù)：? A=π 2/4=(cm2)； n=4 根； aEp= 換算截面幾何特性計算 整體截面幾何特性計算 在使用荷載階段需要計算大截面（結(jié)構(gòu)整體化以后的截面）的幾何特性，計算公式如下：截面積： ??pEpn?A???A10? 截面慣矩： ??2isy??其結(jié)果列于表 52。以上式中：A，I —分別為混凝土毛截面面積和慣矩； △A， 一分別為一根管道截面積和鋼束截面積；P? ， —分別為凈截面和換算截面重心到主梁上緣的距離；siysx —分面積重心到主梁上緣的距離；i n—計算面積內(nèi)所含的管道（鋼束）數(shù)； — 鋼束與混凝土的彈性模量比值， 。Ep? 65.?Ep?西北民族大學(xué)土木工程學(xué)院 20m 裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支 T 形梁橋 34 有效分布寬度內(nèi)截面幾何特性計算 根據(jù)《公預(yù)規(guī)》 條，預(yù)應(yīng)力混凝土梁在計算預(yù)應(yīng)力引起的混凝土應(yīng)力時，預(yù)加力作為軸向力產(chǎn)生的應(yīng)力按實際翼緣全寬計算，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算。因此表 52 中的抗彎慣矩應(yīng)進(jìn)行折減。由于采用有效寬度方法計算的等效法向應(yīng)力體積和原全寬內(nèi)實際的法向應(yīng)力體積是相等的，因此用有效寬度截面計算等代法向應(yīng)力時，中性軸應(yīng)取原全寬截面的中性軸。①有效分布寬度的計算：根據(jù)《公預(yù)規(guī)》 條，對于 T 形截面受壓區(qū)翼緣計算寬度 ，應(yīng)取39。fb用下列三者中的最小值： ??cmlbf 65031939。 ?? （主梁間距）cf239。 cf 217039。 ??故 cmbf21539。?②有效分布寬度內(nèi)截面幾何特性計算由于截面寬度不折減，截面的抗彎慣矩也不需折減，取全寬截面值。 截面靜矩計算預(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，這兩個階段的剪應(yīng)力應(yīng)該疊加。在每一個階段中，凡是中和軸位置和面積突變處的剪應(yīng)力，都是需要計算的。例如，張拉階段和使用階段的截面(圖 51)，除了兩個階段 aa 和 bb 位置的剪應(yīng)力需要計算外，還應(yīng)計算：(l)在張拉階段，凈截面的中和軸（簡稱凈軸）位置產(chǎn)生的最大剪應(yīng)力，西北民族大學(xué)土木工程學(xué)院 20m 裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支 T 形梁橋 35 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，對于每一個荷載作用階段，需要計算四個位置（共 8 種）的剪應(yīng)力，即需要計算下面幾種情況的靜矩： ①a 一 a 線以上（或以下）的面積對中性軸（凈軸和換軸）的靜矩； ②b 一 b 線以上（或以下）的面積對中性軸（兩個）的靜矩； ③凈軸（n 一 n）以上（或以下）的面積對中性軸（兩個）的靜矩； ④換軸(o 一 o)以上（或以下）的面積對中性軸（兩個）的靜矩； 22315446aabboonn圖 5 1 靜矩計算圖示 表 5 2 跨中截面對重心軸靜矩計算表 分塊名稱及序，ys=? ，ys=?西北民族大學(xué)土木工程學(xué)院 20m 裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支 T 形梁橋 36 號靜矩類別及符號分塊面積 iA分塊面積重心至全截面重心距離 iy對凈軸靜矩 靜矩類別及符號 iAiy對換軸靜矩翼板 2720 3440 三角承托 540 540 肋部 180 180 ∑翼緣部分對凈軸靜矩翼緣部分對換軸靜矩靜矩下三角 240 240 馬蹄 880 880 肋部 400 27656 400 27356管道或鋼束 ∑馬蹄部分對凈軸靜矩馬蹄部分對凈軸靜矩 續(xù)上表翼板 2720 3440 三角承托 540 540 肋部 ∑凈軸以上凈面積對凈軸靜矩凈軸以上換面積對換軸靜矩翼板 2720 3440 三角承托 540 540 肋部 ∑換軸以上凈面積對凈軸靜矩?fù)Q軸以上換面積對換軸靜矩注：*指凈截面重心軸；**指換算截面重心軸。 主梁截面特性值總表（見下表（53） ）西北民族大學(xué)土木工程學(xué)院 20m 裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支 T 形梁橋 37 表 5 3 主梁特性計算表截面名稱 符號 單位 跨中 四分點 變截面 支點凈面積 An cm2 凈慣矩 In cm4 凈軸到截面上緣距離 yns cm 凈軸到截面下緣距離 ynx cm 上緣 Wns cm3 抵抗矩 下緣 Wnx cm3 翼緣部分面積 San cm3 凈軸以上面積 Snn cm3 換軸以上面積 Son cm3 混凝土凈截面對凈軸靜矩馬蹄部分面積 Sbn cm3 西北民族大學(xué)土木工程學(xué)院 20m 裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支 T 形梁橋 38 鋼束群重心到凈軸距離 en cm 名稱 跨中 四分點 變截面 支點換算面積 Ao cm2 換算慣矩 Io cm4 換軸到截面上緣距離 yos cm 換軸到截面下緣距離 yox cm 上緣 Wos cm3 抵抗矩 下緣 Wox cm3 翼緣部分面積 Sao cm3 180941 凈軸以上面積 Sno cm3 換