【導(dǎo)讀】五、計(jì)算圖式及荷載計(jì)算·······················································5

　　

【正文】 .4 1 0 6 8 7 .4 1 0 8 0 .0 3+2 6 3 9 7 3 .9 2 2 4 8 4 3 4 95 .0 5 ( ) 1 7 ( )p o p o p occN N eAWM P a M P a? ?? ? ????下壓 ct? 和 cc? 滿足要求，如圖 16 所示。 圖 16 σcc、 σct 圖示 3．芯棒吊運(yùn) 拉應(yīng)力 驗(yàn)算（抗裂） 按 老 規(guī)范 條： 39。k 0 . 7 [ ]c t c p c t k c tf? ? ? ? ?? ? ? ? ① 計(jì)算吊運(yùn)時(shí)的拉應(yīng)力 吊? 預(yù)制梁長(zhǎng) (芯棒 )為 (排架間距 400mm+30mm)，吊點(diǎn)位置如圖 17 所示。芯棒的自重為： )/( mkNq ???? ， 動(dòng)力系數(shù) ?? 。 圖 17 芯棒吊運(yùn)示意圖 )( 22 mkNqlM ??????? ?支 6M 6 . 8 7 1 0 0 . 3 2W 2 1 3 9 2 9 9 7 M P a? ?? ? ?支吊 上 ②芯棒預(yù)拉應(yīng)力在芯棒上部的拉應(yīng)力 26 MPa? ? （壓） ct 0 . 3 2 0 . 0 3 3 0 . 2 8 7 2 . 0 6ct M P a M P a? ? ?? ? ? ? ?? 吊 滿足要求。 4. 施工安裝時(shí)產(chǎn)生的壓應(yīng)力驗(yàn)算 芯棒施加預(yù)應(yīng)力在軌道梁下部（芯棒底部）產(chǎn)生的混凝土壓應(yīng)力 MPa? ? 按規(guī)范第 條短暫狀況作用效應(yīng)為 MsMM??自 重 施 工 簡(jiǎn)支梁的 M 標(biāo)準(zhǔn)值見最不利荷載組合表。因此 ? ? ? ?3 0 8 . 1 0 / 1 . 2 0 5 6 . 6 6 / 1 . 4 0 2 9 7 . 2 2sM k N m? ? ? ? 施工安裝時(shí)芯棒底部產(chǎn)生的壓應(yīng)力 00ysMI? ?安 式中 00y I、 見表（預(yù)制部分），則 6829 2 10 84 1 0 a = 5 a20 80 .31 10 ccM P M P????? ? ??安 安裝時(shí)芯棒底部拉 應(yīng)力小于混凝土壓應(yīng)力，滿足要求。 （三） 持久狀況正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算 預(yù)應(yīng)力芯棒跨中抗裂驗(yàn)算 按 B 級(jí)一般要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件驗(yàn)算（規(guī)范第 條計(jì)算） ① 在標(biāo)準(zhǔn) 效應(yīng)組合下應(yīng)符合下列條件： ck p c ct tkf? ? ? ??? 按規(guī)范表 ? ? 按 規(guī)范表 γ= 和 ξ1= 所以 0 . 5 1 . 5 5 0 . 9 5 2 . 0 1 . 4 7 3 ( )c t tkf M P a?? ? ? ? ? ? ? 按 新規(guī)范 條 0 . 7d G k q G kS M M M M M M?? ? ? ? ? ?門 均 門 均 6 6 60 . 7 3 0 8 . 1 0 / 1 . 2 1 0 1 0 5 4 . 5 0 / 1 . 5 1 0 0 . 7 1 1 3 . 8 8 / 1 . 5 1 0 3 . 2 4247476090. 7 3419097 03 . 3ck M M M M P aWW? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?自 門 均下 預(yù) 下 整 cc M Pa???? 3 . 2 4 5 . 0 5 1 . 8 1 1 . 4 7 3c k p c c t t kM P a f M P a? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? 27 滿足要求。 ② 在荷載長(zhǎng)期效應(yīng)組合下應(yīng)符合 ： 0cq pc???? 按 規(guī)范 條 ， ? ?2 0 . 6l G k Q i kS S S M M M?? ? ? ? ?? 自 門 均 ? ? 660 . 6 3 0 8 . 1 0 / 1 . 2 1 0 0 . 6 ( 1 0 5 4 . 5 0 / 1 . 5 1 1 3 . 8 8 / 1 . 5 ) 1 0 2 . 4 3419097 03 .3cq MMM M P aWW? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?門 均自下 預(yù) 下 整 cc M Pa???? 2 .4 0 5 .0 5 0c k p c??? ? ? ? 滿足要求。 2．支座裂縫寬度驗(yàn)算（整梁頂鋼筋混凝土部分） 根據(jù)規(guī)范第 條，第 條按長(zhǎng)期效應(yīng)組合計(jì)算： ? ?均門 M21 ?? MM ? M 取標(biāo)準(zhǔn)值， .602?? 所以 1 0 .6 ( 1 0 5 4 .5 0 / 1 .5 1 1 3 .8 8 / 1 .5 ) 4 6 7 .3 5M k N m? ? ? ? ? ? ? 取支座鋼筋保護(hù)層 ? ， 4B25， 21964sA mm? 0 1800 m m? ? ? 6104 6 7 . 3 5 1 0 1 5 7 . 4 20 . 8 7 0 . 8 7 1 9 6 4 1 7 3 7 . 5slsM M P aAh? ?? ? ??? 22 2 6 2 . 5 5 0 0 6 2 5 0 0t e sA a b m m? ? ? ? ? 1964/ 0 . 0 3 1 462500t e s t eAA? ? ? ? 50 , 50 m mc m m? 取 。 α1 = α2 = ， α3 = m a x 1 2 35W 50 10 ( )sls tecdEmm mm?? ? ?????? ????????????? ? ????? 規(guī) 范 表 可見，裂縫開展寬度不滿足要求，需調(diào)整截面尺寸或配筋，限于課時(shí)要求及教學(xué)目的，此處不再追究。 3. 疊合梁斜截面抗裂驗(yàn)算 28 （ 1） 按規(guī)范第 條，一般要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件應(yīng)符合： 混凝土主拉應(yīng)力 tktp ?? 混凝土主壓應(yīng)力 ckcp ?? 對(duì)預(yù)應(yīng)力受彎構(gòu)件，應(yīng)選擇跨度內(nèi)不利位置的截面，在該截面的換算截面重心處和截面 寬度劇烈改變處，分別進(jìn)行斜截面抗裂驗(yàn)算。 規(guī)范第 條計(jì)算公式為： 2222 ??????? ????????? ????????? yxyxcptp 00I yM spcx ???? 00sVSIb?? （無彎筋） 以上各式中 0y?? 。 （ 2）驗(yàn)算點(diǎn)位置（見 圖 18） 。 ① 芯棒中和軸處； ② 第一次澆筑混凝土疊合面處； ③ 整梁（全斷面）中和軸處。 圖 18 驗(yàn)算點(diǎn)位置 （ 3） 求剪應(yīng)力 τ 外荷載標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí) ， V 取標(biāo)準(zhǔn)值（ 條） 對(duì)于支座截面 ①剪力最大時(shí) ： VS 支座 =V 自 +V 門 + 均 =++3 90o x o x80 9 0 4 . 7 1 0= = 6 . 2 5 1 02 8 9 4 1 0 5 0 0sVS SSIb? ?? ? ???支 座 29 ②彎矩最大時(shí)： VS 支座 =V 自 +V 門 + 均 =++3 90o x o x80 5 0 8 . 7 1 0= = 3 . 5 2 1 02 8 9 4 1 0 5 0 0sVS SSIb? ?? ? ???支 座 對(duì)于跨中截面： ①剪力最大時(shí)： VS 跨中 =V 自 +V 門 + 均 =0/++ 3 90o x o x80 2 8 2 . 4 9 1 0= = 1 . 9 5 1 02 8 9 4 1 0 5 0 0sVS SSIb? ?? ? ???跨 中 ②彎矩最大時(shí)： VS 跨中 =V 自 +V 門 + 均 =0/++ 3 90o x o x80 1 7 4 . 4 1 0= = 1 . 2 1 1 02 8 9 4 1 0 5 0 0sVS SSIb? ?? ? ???跨 中 ①②③驗(yàn)算點(diǎn) ?、oxS 計(jì)算見表 15。 (4)求法向應(yīng)力 σx（由芯棒和外荷載作用兩部分組成 ，以下計(jì)算以拉應(yīng)力為正，以壓 應(yīng)力為負(fù) ） ①預(yù)應(yīng)力芯棒在計(jì)算纖維處產(chǎn)生的法向應(yīng)力 σx1(支座截面取為 0)： 1 p o p o o p o p o p o p ox o o o oN e y N N e NI A W A? ?? 33 10 10 = 10 263973 .9yy? ? ?? ? ②外荷載作用下在計(jì)算纖維處產(chǎn)生的法向應(yīng)力 σx2 外荷載標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí) 對(duì)于支座截面： ①剪力最大時(shí)： M0 / 138 .00 / ( )sM M Mk N m? ? ? ?????支 座 自 門 均 62 80 3 5 3 . 4 1 0 0 . 0 0 1 22 8 9 5 1 0x My yyI? ?? ? ?? ②彎矩最大時(shí)： 30 M0 / 138 .00 / ( )sM M Mk N m? ? ? ?????支 座 自 門 均 62 80 5 4 4 . 6 1 0 0 . 0 0 1 92 8 9 5 1 0x My yyI? ?? ? ?? 對(duì)于跨中截面： ①剪力最大時(shí)： 0 .6 M3 0 8 .1 0 / 1 .2 0 5 7 1 .3 / 1 .5 0 0 .6 2 2 .4 4 / 1 .5 06 4 6 .5 9 ( )sM M Mk N m? ? ? ?? ? ? ???跨 中 自 門 均 62 80 6 4 6 . 4 9 1 0 0 . 0 0 2 2 32 8 9 5 1 0x My yyI? ?? ? ?? ②彎矩最大時(shí)： 0 .6 M3 0 8 .1 0 / 1 .2 0 1 0 5 4 .5 0 / 1 .5 0 0 .6 1 1 3 .8 8 / 1 .5 01 0 0 5 .3 ( )sM M Mk N m? ? ? ?? ? ? ???跨 中 自 門 均 62 80 1 0 0 5 . 3 1 0 0 . 0 0 3 4 72 8 9 5 1 0x My yyI? ?? ? ?? ①②③驗(yàn)算點(diǎn) 2x? 計(jì)算見表 15。 ③法向應(yīng)力疊加： 21| |x x x? ? ?? ，計(jì)算值見表 15。 （ 4） 求主拉應(yīng)力 σ tp 和主壓應(yīng)力 σ cp 計(jì)算 結(jié)果 見表 15。 （代入 時(shí)以拉應(yīng)力為正，以壓 應(yīng)力為負(fù)） （ 5） 混凝土主拉應(yīng)力 σ tp 和混凝土主壓應(yīng)力 σ cp 驗(yàn)算標(biāo)準(zhǔn) C30 混凝土： )( M Paf tktp ????? )( M Paf ckcp ????? C40 混凝土： )( M Paf tktp ????? )( M Paf ckcp ????? （ 6） 由表可得①②③驗(yàn)算點(diǎn)的 cptp ??、 均小于上述 （ 5） 中的驗(yàn)算標(biāo)準(zhǔn)，滿足要求。31 表 15 疊合梁斜截面抗裂驗(yàn)算 驗(yàn)算位置 面積矩 Sox=A0 a （ mm3） 截面 剪應(yīng)力 τ （ MPa） 法向應(yīng)力 σx=σx2|σx1|, σx1 由預(yù)應(yīng)力芯棒產(chǎn)生， σx2 由外荷載產(chǎn)生 主拉應(yīng)力σtp(正值 ) （ MPa） 主壓應(yīng)力σcp(負(fù)值 ) （ MPa） y0 （ mm） σx1（ MPa） y （ mm） σx2 （ MPa） σx=σx2|σx1| （ MPa） ①芯棒中和軸 106 支座 A 0 0 A B B ②第一次后澆混凝土疊合面處 106 A 上部 0 0 A 上部 B 上部 B 0 A 下 部 B 下 部 ③整梁組合截面 （全截面中和軸處） 106 A 0 0 0 A 0 0 B B 0 0 ①芯棒中和軸 106 跨中 C 0 C D D ②第一次后澆混凝土疊合面處 106 C 上部 0 0 C 上部 D 上部 D C 下 部 D 下 部 ③整梁組合截面 （全截面中和軸處） 106 C 0 0 0 C 0 0 D D 0 0 （注：表中 A、 B、 C、 D 分別代表支座截面最大剪力、支座截面最大彎矩、跨中截面最大彎矩、跨中截面最大剪力的情況）