【導(dǎo)讀】境，改善投資環(huán)境，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的騰飛，起到了關(guān)鍵的作用。此河處于市郊，區(qū)域內(nèi)無不良地質(zhì)現(xiàn)象，屬于穩(wěn)定性河段，抗。發(fā)展，方便人們的生活需要。墩計(jì)算和基礎(chǔ)計(jì)算等，并且繪制詳細(xì)的三方案平、立、剖面圖，主梁剖面圖，圖和伸縮裝置構(gòu)造圖。本設(shè)計(jì)采用預(yù)應(yīng)力空心板橋，它不僅能減輕自重，而且能充分利用材料。此空心板挖空率較大，自重較輕，它的技術(shù)較先進(jìn)，制作工藝成熟，施工方便，其結(jié)構(gòu)質(zhì)量安全可靠，耐久性能好，計(jì)算簡便。鋼材用量小，安裝。方便，施工工期短，造價(jià)低，適合柳壕河地質(zhì)狀況。本設(shè)計(jì)基本滿足技術(shù)先進(jìn)、安全可靠、適用耐久、經(jīng)濟(jì)美觀的要求。

　　

【正文】 m? ? ? ?上 預(yù)應(yīng)力鋼筋重心至換算截面重心的距離為： 43 .74 4 .76 38 .98 c mye ? ? ?；（邊板） 43 .86 4 .76 39 .1c mye ? ? ?；（中板） 沈陽工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 換算截面慣矩 2200 ( 1 )h h h y yI I A d n A e? ? ? ? ? = ( 6 1 ) 23 .63 38 .98? ? ? ? ? ? 46747188 .28c m? （邊板） 2200 ( 1 )h h h y yI I A d n A e? ? ? ? ? = ( 6 1 ) ? ? ? ? ? ? 4776325 m? （中板） 截面抗彎模量 330000 0 = 1 5 4 2 5 6 . 7 1 , = 1 4 5 8 5 3 . 6 24 3 . 7 4 4 6 . 2 6oIIW c m W c myy? ? ? ?下 上下 上 邊 板000 07763250. 11 7763250. 11= 1 7 7 0 0 0 . 6 9 , = 1 6 8 2 5 4 . 2 34 3 . 8 6 4 6 . 1 4W c m W c m? ? ? ?下 上下 上 中 板 沈陽工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 第 5章 空心板強(qiáng)度計(jì)算 正截面強(qiáng)度計(jì)算 取彎矩最大的跨中截面計(jì)算。 一、 求受壓區(qū)高度 并驗(yàn)算 求受壓區(qū)高度 將空心板截面按照等面積和等慣性矩的原則換算成下圖工字型。 在跨中截面抗彎能力極限狀態(tài)下，預(yù)應(yīng)力鋼筋達(dá)到抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度，混凝土達(dá)到抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度。 在這里，近似將空心板截面等效成工字型截面，取空心板受壓翼緣計(jì)算寬度 39。ib =148cm,且忽略鉸縫 由 223 8 2 8 3 8 2 1 9 8 . 1 14kkb h c m?? ? ? ? ?，得 k kb cmh?，由33 4 2 41 3 8 2 8 2 0 . 0 0 6 8 6 3 8 2 5 7 6 . 1 ( 8 . 0 6 1 4 ) 6 5 8 8 3 3 . 4 91 2 1 2kkb h c m?? ? ? ? ? ? ? ? ? 代入 k kb h?，得 7 5kkh c m b c m??， 。 則得等效工字型截面的上翼緣板厚度： 39。 4 5 1 5 .0 22ki hh cm? ? ? 等效工字型的下翼緣板厚度： 4 5 1 5 .0 22ki hh cm? ? ? 等效工字型截面的肋板厚度： 39。 2 1 4 8 2 3 6 .6 5 7 4 .7ikb b b c m? ? ? ? ? ? 同理可得邊板等效工字型截面尺寸 ，中板、邊板截面尺寸見圖 51,圖 52。 圖 51 中板等效工字型截面 （ cm） 沈陽工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 圖 52 邊板等效工字型截面 （ cm） 二、 驗(yàn)算 工字型截面總有上翼板或者下翼板位于受壓區(qū)，故截面承載力可按 T 型截面計(jì)算，由水平力平衡，即 ∑H=0可求得所需混凝土 受壓區(qū)面積 caA 為 39。39。12 60 23 .6 3 29 77 3 .8 18 .4 14 8 15 .0 2 40 90 2. 46p d p c d i if A f b h? ? ? ? ? ? ? ? ? ?＜ 即 39。39。pd p cd i if A f b h? ? ? ?，說明混凝土受壓區(qū)高度 x 在受壓翼緣板內(nèi)，由39。=pd p cd if A f b x? ? ?可 得： 39。39。 1 0 . 9 3 1 5 . 0 2p d p ic d ifAx c m h c mfb?? ? ? ?? ， 而 且 00xh?? 85 .24 34 .10 c m? ? ? ，則空心板跨中截面的抗彎承載能力 jM 為： 39。10 2 148 0 109 .3 852 .4 237 k . 139 kN .2j c d ixM f b x hN m m? ???? ??????? ? ? ? ? ? ? ????? 故空心板正截面強(qiáng)度滿足要求。 此處中板 x=, 16 19 .4 9 kN .jMm? ，也滿足正截面強(qiáng)度要求。 三、 斜截面強(qiáng)度 驗(yàn)算 復(fù)核主梁截面尺寸： 根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》 [4]第 條，矩形、T 形、 I 形截面的受彎構(gòu)件，其抗剪截面應(yīng)符合下列要求： 30 , 00 .5 1 1 0d cu kV f b h? ?? (51) ?0 為安全系數(shù)，鑒于此橋， 取 ； ? 沈陽工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 33 5 5 .6 9 0 .5 1 1 0 4 0 4 6 7 8 5 2 .4 1 2 8 3 .9 9 kN? ? ? ? ? 故空心板斜截面尺寸符合要求（中板也符合要求） 箍筋計(jì)算 一、 檢查是否需要進(jìn)行箍筋計(jì)算 40 號(hào)混凝土的抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度 1 MPa? ,則： 100 .0 3 8 0 .0 3 8 1 .6 5 4 6 .7 8 5 .2 4 2 4 9 .5 9R b h KN? ? ? ? ? （邊板） 100 .0 3 8 0 .0 3 8 1 .6 5 7 4 .7 8 5 .2 4 3 9 9 .2 3R b h KN? ? ? ? ? （中板） 對(duì)照內(nèi)力組合表各計(jì)算截面控制設(shè)計(jì)的剪力值，知中板沿跨長相當(dāng)一部分區(qū)段都需按計(jì)算要 求配置箍筋。邊板也同理。 二、 計(jì)算箍筋的最大間距 vS 中板剪力包絡(luò)圖和彎矩包絡(luò)圖如下， 圖 53 中板計(jì)算剪力及計(jì)算彎矩包絡(luò)圖 （彎矩： 剪力： kN） 圖 54 邊板計(jì)算剪力及計(jì)算彎矩包絡(luò)圖 （彎矩： 剪力： kN） 沈陽工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 30 計(jì)算中板不需要配置剪力筋區(qū)段長度 x 3 9 9 .2 3 7 0 .5 17 9 8 4 8 7 .2 2 7 0 .5 1x ?? ? x= 所以按計(jì)算設(shè)置剪力鋼筋粱長度 798 629 .50 168 .5iL cm? ? ? 計(jì)算 39。dV （距支座中心 h/2 處截面的計(jì)算剪力） h/2=90/2=45cm ? ?39。 4 8 7 . 2 2 7 0 . 5 17 0 . 5 1 7 9 8 4 5 4 6 3 . 7 2798dV k N? ? ? ? ? 設(shè)箍筋采用雙肢二級(jí)鋼筋 HRB335，直徑為 10，則 mm? ，則22 0 .7 8 5 4 1 .5 7s v s v s v iA n A c m? ? ? ? ?， 為 了 方 便 計(jì) 算 ， 計(jì) 算 公 式 中0 90 6 85. 24h cm? ? ?，縱向配筋率： 030581 0 0 1 0 0 1 0 0 0 . 4 8 2 . 57 4 7 8 5 2 . 4pAp bh?? ? ? ? ? ? ? ?? 由混凝土和箍筋承受全部計(jì)算剪力條件得： 39。 30 1 2 3 0 ,0 . 4 5 1 0 ( 2 0 . 6 )d c s c u k s v s vr V V b h P f f? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? (52) 1? —異號(hào)影響系數(shù)，計(jì)算簡支梁和連續(xù)梁近邊支點(diǎn)梁段的抗剪承載了時(shí)，1? =； 2? —預(yù)應(yīng)力提高系數(shù)，對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件， 2? =； 3? —受壓翼緣的影響系數(shù)， 3? =； svf —箍筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值， 按《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》 [4] 采用 280MPa. 31 4 6 3 . 7 2 1 . 0 1 . 2 5 1 . 1 0 . 4 5 1 0 7 4 7 8 5 2 . 4 ( 2 0 . 6 0 . 4 8 ) 4 0 2 8 0sv?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 因?yàn)? ? ?? 沈陽工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 31 所以 ? ? ， 157 1 1 6 . 7 6 1 1 . 6 70 . 0 0 1 8 7 4 7svv svAS m m c mb?? ? ? ??? 三、 箍筋布置 根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》 [4]構(gòu)造要求調(diào)整后，空心板的箍筋布置如下： 圖 55 空心板箍筋布置圖 （ mm） 梁端保護(hù)層 3cm，梁端至跨中距離 x=120cm，布置 13 根，間距 10cm；由120cm到跨中距離 x=175cm，布置 5 根，間距 15cm，跨中部分 600cm 按構(gòu)造要求配筋 ,布置間距為 20cm的箍筋 30 根。（為了施工方便，邊板也采用上 述方法布置） 四、 斜截面抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算（驗(yàn)算邊板，邊板滿足，中板也滿足） 由《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》 [4]第 條知，斜截面抗剪承載力計(jì)算應(yīng)滿足下式規(guī)定： 0 d cs sb pdr V V V V? ? ? ? (53) sbV —與斜截面相交的普通彎起鋼筋抗剪承載力設(shè)計(jì)值； pdV —與斜截面相交的預(yù)應(yīng)力彎起鋼筋抗剪承載力設(shè)計(jì)值； 由于剪力全部由混 凝土和箍筋共同承擔(dān)，故上式可簡化為： 0 d csrV V? (54) 31 2 3 0 ,0 . 4 5 1 0 ( 2 0 . 6 )c s c u k s v s vV b h P f f? ? ? ?? ? ? ? ? ? (55) 由《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》 [4]中，計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面抗剪承載力時(shí)，其計(jì)算位置應(yīng)按下列規(guī)定采用：距支座中心 h/2 處截面 及 箍筋數(shù)量或間距改變處的截面。 沈陽工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 32 距支座中心 h/2 處： 計(jì)算 39。dV （距支座中心 h/2 處 截面的計(jì)算剪力） h/2=90/2=45cm ? ?39。 3 5 5 . 6 9 6 1 . 8 36 1 . 8 3 7 9 8 4 5 3 3 9 . 1 2798dV k N? ? ? ? ? 157 0 . 0 0 3 41 0 0 4 6 7svsvvASb? ? ? ??? 31 1 . 2 5 1 . 1 0 . 4 5 1 0 4 6 7 8 5 2 . 4 ( 2 0 . 6 0 . 4 8 ) 4 0 0 . 0 0 3 4 2809 1 4 . 1 9csV kN? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? 0 kN? 因此滿足 0 d csrV V? 距支座中心距離 105cm 處（箍筋間距變化處）： 0 3 5 5 . 6 9 6 1 . 8 36 1 . 8 3 ( 7 9 8 1 0 5 ) 3 1 7 . 0 2798dr V k N?? ? ? ? ? 157 0 . 0 0 2 21 5 0 4 6 7svsvvASb? ? ? ??? 31 1 . 2 5 1 . 1 0 . 4 5 1 0 4 6 7 8 5 2 . 4 ( 2 0 . 6 0 . 4 8 ) 4 0 0 . 0 0 2 2 2807 3 5 . 3 8csV kN? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? 因此滿足 0 d csrV V? 距支座中心距離 180cm 處（箍筋變化處） 0 3 5 5 . 6 9 6 1 . 8 36 1 . 8 3 ( 7 9 8 1 8 0 ) 2 8 9 . 4 1798dr V k N?? ? ? ? ? 157 0 .0 0 1 6 8 12 0 0 4 6 7svsvvASb? ? ? ??? 31 1 . 2 5 1 . 1 0 . 4 5 1 0 4 6 7 8 5 2 . 4 ( 2 0 . 6 0 . 4 8 ) 4 0 0 . 0 0 1 6 8 1 2 8 06 4 2 . 8 1csV kN? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??因此滿足 0 d csrV V? 所以，綜上所述，空心板各截面抗剪強(qiáng)度均滿足要求，空心板的預(yù)應(yīng)力沒有在跨中截?cái)嗷驕p少，故斜截面抗彎強(qiáng)度可不驗(yàn)算。 沈陽工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 33 第 6章 預(yù)應(yīng)力損失 按《公 路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》 [4]規(guī)定，鋼絞線張拉控制應(yīng)力 con pkf? ?，即 0 .7 5 1 8 6 0 1 3 9 5c o n M P a? ? ? ?，鋼絞線彈性模量為 10 MP? 。 錨具變形、鋼筋回縮引起的應(yīng)力損失 2l? 計(jì)算公式： 2lpl El? ??? (61) 采 用臺(tái)座為 70m，兩端同時(shí)張拉，中梁和邊梁 4 片梁均勻分布在臺(tái)座上，同時(shí)澆筑，每端按《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》 [4]規(guī)定鋼絲束的鋼制錐形錨具， 6l mm?? ，則每片中梁和邊梁損失為 3mm。 中板、邊板 52 3 1 . 9 5 1 0 8 . 3 670