【正文】 魯東大學本科畢業(yè)設計 25 = 6 2 2 10 389677 10 1390 385 1272 385? ? ? ? ? ? ? ? ? = 10 10 (m m )? 換算截面的彈性抵抗矩 下緣： 10 63001 01 3 . 8 8 9 9 1 0 9 0 . 0 2 5 1 0 m m4 2 2 . 7l lIw y ?? ? ? ? 上緣： 10 63001 01 3 . 8 8 9 9 1 0 9 1 . 0 3 4 1 0 m m4 2 7 . 3l 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(gòu)造尺寸及配筋見圖 。 換算截面面積 0A 魯東大學本科畢業(yè)設計 24 0 ( 1 ) ( 1 )E p P E s sA A A A??? ? ? ? ? (61) 5 241 . 9 5 1 0 5 . 6 5 。 說明中和軸在翼緣板內(nèi)，可由下式求的普通鋼筋面積為： 22 2 . 4 9 9 0 9 1 . 2 1 2 6 0 1 3 9 0 9 6 8 . 0 m m280c d f p d pssdf b f AA f?? ? ? ? ? ?? ? ? 擬采用 2 2 55 1 8 3 3 5 , A = 1 2 7 2 m m 9 6 8 .0 , 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? 18 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 ? 。39。 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 ? ，設魯東大學本科畢業(yè)設計 23 0 8 5 4 8 1 8 1 0 m mpsh h a c m? ? ? ? ? ? ，根據(jù)公式 : 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?？招陌褰孛婵蓳Q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= ， cm= 。 預應力鋼筋的布置 預應力空心板選用 10 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。 魯東大學本科畢業(yè)設計 21 本預應力空心板橋采用 C50， tkf =,由表 43 得， 1 0 2 2 .6 5 k N msdM ?? 6= 1 0 2 2 .6 5 1 0 m m ,N??空心板的毛截面換算面積 : 2 2 238 96 .7 7 38 96 .7 7 10 m mA c m? ? ? 34 633 6 9 9 . 7 1 6 1 0 8 5 . 0 5 1 0 m m( 4 2 . 5 1 . 0 )I c mW y c m下 ?? ? ? ?? 假設 = 4 c m , a ( 4 2 .5 1 4 ) 3 9 5 m mp p pa e y? ? ? ? ? ?下則 ,代入得： 6661 0 2 2 .6 5 1 0 0 .7 2 .6 58 5 .0 5 1 0 ( )1 3 9 53 8 9 6 .7 7 1 0 0 8 5 .0 5 1 0peNN? ???????? 則所需的預應力鋼筋截面面積 Ap 為： pep con lNA ??? ?? (54) 式中： con? —— 預應力鋼筋的張拉控制應力； l?? —— 全部預應力損失值，按張拉控制應力的 20%估算。 式中 : st? —— 在作用短期效應組合 Msd作用下，構(gòu)件抗裂性驗算邊緣混凝土的法向拉應力； 在初步設計時， st? 和 pc? 可按公式近似計算： st MsdW? ? (51) pc Npe Npe pAW? ?? (52) 式中 : A,W—— 構(gòu)件毛截面面積及對毛截面受拉邊緣的彈性抵抗矩； pl —— 預應力鋼筋重心對毛截面重心軸的偏心矩， apply?? , pa 可預先假定。本設計以部分預應力 A 類構(gòu)件設計，首先按正常使用極限狀態(tài)正截面抗裂性確定有效預加力 Npe。在這些控制條件中，最重要的是滿足結(jié)構(gòu)在正常使用極限狀態(tài)下的使用性能要求和保證結(jié)構(gòu)在達到承載能力極限狀態(tài)時具有一定的安全儲備。 (9) ldS =(7)+ (8) + (9) 彈性階段截面應力 標準值效應組合 S GKS (10) 0 1QkS (11) QjkS (12) S =(10)+ (11) +(12) 6 續(xù)上表 魯東大學本科畢業(yè)設計 20 5 預應力鋼筋數(shù)量估算及布置 預應力鋼筋數(shù)量的估算 該橋采用先張 法預應力混凝土空心板構(gòu)造形式，設計時應滿足不同設計狀況下的規(guī)范規(guī)定的控制條件要求。 (5) QjkS (6) sdS =(4)+ (5) + (6) 5 使用長期效應組合 ldS GKS (7) 0 39。1QkS 39。 表 空心板作用效應組合計算匯總表 序號 作用的種類 彎矩 M(kN10 .4 0 .4ld G K Q k Q jkS S S S? ? ? ? ? 《橋規(guī)》還規(guī)定結(jié)構(gòu)構(gòu)件當需要彈性階段截面應力計算時，應采用標準值效應組合，即此時效應組合的表達式為： 1GK Q k QjkS S S S? ? ? 注： S — 標準值效應組合設計值； GKS , 1QkS QjkS — 永久作用效應，汽車荷載效應（含汽車沖擊力）人群荷效應的標準值。QjkS — 是人群荷載效應標準值 2. 作用長期效應組合表達式： 39。10 .7 1 .0sd G K Q k Q jkS S S S? ? ? ? ? 注： sdS — 作用短期效應組合設計值 GKS — 永久作用效應標準值 39。按照承載能力極限狀態(tài)設計時的基本組合表達式為： 0 0 1( 1. 2 1. 4 0. 8 1. 4 )ud G K Q k Q jkS S S S??? ? ? ? 式中： 0? — 結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，本設計書中橋梁安全等級為二級；故 0? =； udS — 效應組合設計值； GKS — 永久作用效應標準值； 1QkS — 汽車荷載效應（含汽車沖擊力）的標準值 QjkS — 人群荷載效應的標準值代表 ? 按正常使用極限狀態(tài)設計時，應根據(jù)不同的設計要求，采用以下兩種效應組合魯東大學本科畢業(yè)設計 18 進行計 算 : 1. 作用短期效應組合的表達式： 39。 1+ =? 可變效應計算 車道荷載效應的計算 計算車道荷載引起的空心板跨中與 L/4 截面的效應（彎矩和剪 力）時，其中均布荷載應該布滿與使得空心板產(chǎn)生最不利效應的同號影響線上，而集中荷載應該布置在對應影響線圖表上的峰值處。當 f14Hz時 , ? =。由于橋梁橫斷面結(jié)構(gòu)對稱，所以只需計算 1 號至 5 號板的橫向分布影響線坐標值。由表 畫出格板的橫向分布影響線，并按最魯東大學本科畢業(yè)設計 10 不利荷載位置布載，求得兩車道下的各板的橫向分布系數(shù)。支點至 1/4 點之間的荷載橫向分布系數(shù)按直線內(nèi)插得到。 而在計算剪力效應時，集中荷載標準值 Pk應乘以 的系數(shù)，即計算剪力時 ? ?39?！稑蛞?guī)》規(guī)定橋梁結(jié)構(gòu)整體計算采用車道荷載。A 0 .0 0 6 8 6 0 .0 0 6 8 6 3 8 1 4 3 0 4I d c m? ? ? ? 則空心板毛截面對其重心軸的慣性距 I 為： 33 229 9 8 5 3 8 3 19 9 8 5 0 . 9 6 2 3 8 3 1 0 . 9 61 2 1 2I ????? ? ? ? ? ? ? ? ????? ? ? ? ?224 1 4 3 0 4 2 5 6 7 . 1 1 5 . 5 8 . 0 6 0 . 9 6 1 5 . 5 8 . 0 6 0 . 9 6??? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? ? ?21 0 0 3 5 .5 7 0 .9 6? ? ? ? ?643 .4 3 1 5 6 1 0 cm?? 邊、中跨空心板毛截面幾何特性匯總 該橋橋梁設計的預制空心板的毛截面幾何特性采用分塊面積累加法計算，疊加時候挖空部分按負面積計算。 3 8 5 6 7 .188A d c m??? ? ? ? 半圓重心軸： ? ?4 4 3 8 8 .0 666dy cm???? ? ?? 半圓對其自身重心軸的慣性距 39。I 為： ? ?4 4 439。 圖 邊跨空心板截面構(gòu)造及尺寸 (單位 : cm) 圖 中跨空心板截面構(gòu)造及尺寸 (單位 : cm) 魯東大學本科畢業(yè)設計 3 3 空心板毛截面幾何特性計算 邊跨空心板毛截面幾何特性計算 毛截面面積 A 空心板的毛截面面積為： 21 1 19 9 8 5 1 3 8 1 3 8 2 3 8 3 1 2 1 9 8 2 . 5 8 2 . 5 8 52 2 2A ? ??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ????? ? ?? 毛截面重心位置 全截面對 1/2 板高處的靜距： 12 1 8 81 3 8 3 4 .5 1 3 8 3 4 .5 +2 3 2S ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?板 高 1 8 8 1 82 . 5 8 3 4 . 5 + 2 . 5 8 3 4 . 5 + 5 8 3 4 . 5 2 3 2 2 3??? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ???? ? ? ? ? ??? ? ?33881 cm? 那么截面重心離 1/2 板高的距離為 : ? ?12 3881 0 . 9 9 6 13 8 9 6 . 7 7Sd c mA? ? ? ?板 高 把毛截面外框簡化為規(guī)則矩形時的余缺部分面積 A 余缺 : ? ?1 1 11 3 8 1 3 8 2 . 5 8 8 2 . 5 8 5 1 0 62 2 2A c m? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?余 缺 余缺部分對 1/2 板高的距離為 : ? ?12 3881 36 .6 1106Sd c mA? ? ?板 高余 缺余 缺 空心板毛截面對其重心軸的慣距 I 如圖 22 中 (1)圖 ,設每個挖空的 半圓面積為 A′: 魯東大學本科畢業(yè)設計 4 ? ?2 2 21139。 魯東大學本科畢業(yè)設計 2 2 構(gòu)造形式及尺寸選定 本橋 橋面凈空 ++ 全橋采用 10 塊全橋采用 C50 預制預應力凝土空心板，每塊空心板寬 99cm，高 85cm,空心板