【導讀】湘陰目邊湖橋施工圖設計

　　

【正文】 根 17 鋼絞線布置在空心板下緣， pa =40mm，沿空心板跨長直線布置 ，即沿跨長 pa =40mm 保持不變，見圖 《公預規(guī)》的要求，鋼絞線凈距不小于 25mm,端部設置長度不小于 150mm的螺旋鋼筋 。 湘陰目邊湖橋施工圖設計 第 21 頁 共 80 頁 圖 空心板跨中截面預應力鋼筋 置 圖 空心板換算等效工字形截面 （尺寸單位： cm） （尺寸單位： cm） 普通鋼筋數(shù)量的估算及布置 在預應力鋼筋數(shù)量已經(jīng)確定的情況下，可由正截面承載能力極限狀態(tài)要求的條件確定普通鋼筋的數(shù)量，暫不考慮在受壓區(qū)配置預應力鋼筋，也 暫不考慮普通鋼筋的影響。空心板截面可換算成等效工字形截面來考慮： 換算成工字型截面 時，由： ? ?221 9 3 1 3 8 2 3 1 3 .1 1 5kkb h c m?? ? ? ? ? 得： ? ?233 4 41 3 8 3 1 3 12 0 . 0 0 6 8 6 3 8 2 5 6 7 . 1 8 . 0 6 7 5 2 5 1 0 . 7 11 2 1 2 2kkb h c m? ??? ? ? ? ? ? ? ? ????? 聯(lián)立上式可得， cm= ， kh cm=。 則得等效工字形截面的上翼板緣厚度： 39。 kh 1 1 .2 5 c m2fhy? ? ?上 得等效工字形截面的下翼板 緣 厚度： kh 1 1 .2 5 c m2fhy? ? ?下 得等效工字形截面的肋板厚度： 39。 2 99 2 37 25fkb b b c m? ? ? ? ? ? 等效工字形截面尺寸見 上 圖 圖 。 估算普通鋼筋時，可先假定 fh? ?? ,則由下列可求得受壓區(qū)的高度 ? ， 設0 8 5 4 8 1 8 1 0 m mpsh h a c m? ? ? ? ? ? ，根據(jù)公式 : 湘陰目邊湖橋施工圖設計 第 22 頁 共 80 頁 39。00M 2ud cd fxf b x h? ???????? （ 55） 由《公預規(guī)》可得： 39。39。0 1. 0 22 .4 M pa = 99 0m m , 11 .2 5 c m， ，c d f ff b hg = = =， 跨中彎矩614 70 .09 10 m mudMN= 醋， 代人上式 ： 61 . 0 1 4 7 0 . 0 9 1 0 2 2 . 4 9 9 0 8 1 0 2?? ??? ? ? ? ? ? ????? 解得： 08 6 .5 m m 1 1 2 .5 m m 0 .4 8 1 0 3 2 4 m mfbhh? ? ??? ? ? ? ? ? ?， 且 。 說明中和軸在翼緣板內，可由下式求的普通鋼筋面積為： 22 2 . 4 9 9 0 8 6 . 5 1 2 6 0 1 3 9 0 5 9 5 . 8 m m280c d f p d pssdf b f AA f?? ? ? ? ? ?? ? ? 擬采 用 2 2 55 1 4 3 3 5 , A = 7 7 0 m m 5 9 5 .8 , 2 8 0 , 2 1 0s d sH R B m m f M p a E M p af = = ?， 按《公預規(guī)》， 200. 00 3 0. 00 3 25 0 81 0 60 7. 5 ( m m )sA bh? ? ? ? ?， 普通鋼筋 5? 14 布置在空心板下緣一排（截面受拉邊緣），沿空心板跨長直線布置，鋼筋重心至板下緣 40mm 處，即 40mmsa ? 。 6 換算截面幾何特性計算 由前面計算已知空心板毛截面的幾何特性。毛截面面積： 238 96 77 mmA ? ， 毛截面重心軸到 1/2 板高的距離： 0 .9 9 6 1 0 m md cm??（向上），毛截面對其中心軸的慣性矩：6436 99 7. 16 10 m mI ??。 換算截面面積 0A 0 ( 1 ) ( 1 )E p P E s sA A A A??? ? ? ? ? (61) 5 241 . 9 5 1 0 5 . 6 5 。 1 3 9 0 m m3 . 4 5 1 0pE p pcE AE? ?? ? ? ?? (62) 湘陰目邊湖橋施工圖設計 第 23 頁 共 80 頁 5 242 1 0 5 .8 0 。 7 7 0 m m3 .4 5 1 0sE s scE AE? ?? ? ? ?? (63) 238 96 77 mmA ? 代入得： 20 3 8 9 6 7 7 ( 5 .6 5 1 ) 1 3 9 0 ( 5 .8 1 ) 7 7 0 3 9 9 8 3 6 .5 ( m m )A ? ? ? ? ? ? ? ? 換算截面重心的位置 所有鋼筋換算截面對毛截面重心的 靜 距為： 01 ( 1 ) ( 42 5 10 40 ) ( 1 ) ( 42 5 10 40 )E p p E s sS A A??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? = 5 13 90 39 5 77 0 39 5? ? ? ? ? = (mm ) 換算截面重心至空心板毛截面重心的距離為： 01010 1 0 . 0 m m3 9 9 8 3 6 . 5Sd A? ? ?（向下） 則換算截面重心至空心板截面下緣的距離為 01 4 2 5 1 0 1 0 .0 4 2 5 m mly ? ? ? ? 則換算截面重心至空心板截面上緣的距離為 01 425 10 10 425 m muy ? ? ? ? 換算截面重心至預應力鋼筋重心的距離為： 01 42 5 40 38 5m mpe ? ? ? 換算截面重心至普通鋼筋重心的距離為： 01 425 40 385 m mse ? ? ? 換算截面慣性矩 0I 2 2 20 0 1 0 1 0 1( 1 ) ( 1 )E p p E s s sI I A d A pe A e??? ? ? ? ? ? = 6 2 2 10 389677 10 1390 385 770 385? ? ? ? ? ? ? ? ? = 10 10 (m m )? 湘陰目邊湖橋施工圖設計 第 24 頁 共 80 頁 換算截面的彈性抵抗矩 下緣： 10 63001 01 3 . 8 5 4 2 1 0 9 0 . 6 8 7 1 0 m m425l lIw y ?? ? ? ? 上緣： 10 63001 01 3 . 8 5 4 2 1 0 9 0 . 6 8 7 1 0 m m425l uIw y ?? ? ? ? 7 承載能力極限狀態(tài)計算 跨中截面正截面抗彎承載力計算 跨中截面構造尺寸及配筋見圖 。預應力鋼絞線合力 作用點到截面底邊的距離為40mmpa ? ，普通鋼筋距底邊距離為 40mmsa ? ，則預應力鋼筋和普通鋼筋的合力作用點至截面底邊距離為 2 8 0 1 8 8 4 . 9 6 4 0 1 2 6 0 1 9 4 6 4 0 4 0 m m2 8 0 1 8 8 4 . 9 6 1 9 4 6 1 2 6 0s d s s p d p ppss d s p d pf A a f A aa f A f A? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ? 0 85 0 40 81 0 m mpsh h a? ? ? ? ? 采用換算等效工字形截面計算，參見圖 52，上翼板厚度： ? ? ，上翼緣工作寬度： 39。 990mmfb ? ，肋寬 250mmb? 。 首先按公式： pd p sd s cd f ff A f A f b h???? (71) 判斷截面類型： 12 60 13 90 28 0 77 0 19 67 00 0( )pd p s d sf A f A N? ? ? ? ? ? 2 2 .4 9 9 0 1 1 2 .5 2 4 9 4 8 0 0 ( )c d f ff b h N??? ? ? ? ? 所以屬于第一類 T 型截面，應按寬度 990mmfb? ? 的矩形截面計算抗彎承載力。 由 0x?? 計算混凝土受壓區(qū)高度： 由 p d p s d s c d ff A f A f b x??? 得 ： 湘陰目邊湖橋施工圖設計 第 25 頁 共 80 頁 1 2 6 0 1 3 9 0 2 8 0 7 7 0 8 8 . 7 0 m m2 2 . 4 9 9 0x ? ? ???? 0 0 .4 8 1 0 3 2 4 m m1 1 2 .5 m mbfhh?? ? ? ???? 當 ? 代人下列公式計算出跨中截面的抗彎承載力 udM ： 0 8 8 . 7( ) 2 2 . 4 9 9 0 8 8 . 7 ( 8 1 0 ) 1 5 0 6 . 0 422u d c d f xM f b x h k N m?? ? ? ? ? ? ? ? ? 0 1 4 7 0 .0 9dr M kN m? ? ? 計算結果表明，跨中截面抗彎承載力滿足要求。 斜截面抗彎承載力計算 截面抗剪強度上、下限的 復核 取距支點 h/2 處截面進行斜截面抗剪承載力計算。截面構造尺寸及配筋見圖 。首先進行抗剪強度上、下限復核，按《公預規(guī)》 條： ? ?30 , 00 .5 1 1 0d c u kr V f b h k N??? (72) 式中 ： dV ——驗算截面處的剪力組合設計值 ? ?kN ，由表 43 得支點處剪力和跨中剪力，內插得到距支點 425mm2h ? 處的截面剪力 dV ： 4 2 5 ( 4 6 9 . 8 8 6 7 . 4 5 )4 6 9 . 8 8 4 5 1 . 7 6 ( )9440dV k N??? ? ? 0h ——截面有效高度，由于本橋預應力筋和普通鋼筋都是直線配置，有效高度 0h與跨中截面相同， 0 810mmh ? ； ,cukf ——邊長為 150 mm 的混凝土立方體抗壓強度，空心板 C50, 則, 5 0 , 1 .8 3c u k tdf M P a f M P a??； b ——等效工字形截面的腹板寬度， 250mmb? 。 代人上述公式： 0 451 .76 451 .76drV ? ? ? （ kN ） 30 0. 51 10 50 25 0 81 0 73 0. 26 ( )dr V k N?? ? ? ? ? 計算結果 表明空心板截面尺寸符合要求。 按《公預規(guī)》第 條： 湘陰目邊湖橋施工圖設計 第 26 頁 共 80 頁 33201 .2 5 0 .5 1 0 1 .2 5 0 .5 1 0 1 .0 1 .8 3 2 5 0 8 1 0 2 3 1 .6 1tdf b h k N???? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （ ） 式中， 2? =, 是按《公預規(guī)》第 條，板式受彎構件可乘以 提高系數(shù)。 由于 0 451 .76 231 .61 ( )dr V k N? （ kN ） ，則沿跨中各截面的控制剪力組合設計值 。而30 2 04 1 9 6 . 4 9 1 . 2 5 0 . 5 1 0 2 3 1 . 6 1 ( )l tdr V f b h k Na= 創(chuàng) ?（ kN ） ，故 在 L/4 至支點的部分區(qū)段內應按計算要求配置抗剪箍筋，其它區(qū)段可按構造要求配置箍筋，為了構造方便和便于施工，本橋預應力混凝土空心板不設彎起鋼筋，計算剪力全部由混凝土及箍筋承受，則斜截面抗剪承載力按下列計算： 0d csrV V? (73) 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? ? ? ??? ? ? ? (74) 式中，各系數(shù)值 按 《公預規(guī)》第 條規(guī)定取用： 1? ——異號彎矩影響系數(shù)，簡支梁 1 ?? ； 2? ——預應力提高系數(shù)，本橋為部分預應力 A 類構件，偏安全取 2 ?? ； 3?