【正文】 階段計算 結(jié)果 如下表所示： 四 、鋼束布置位置（束界）的校核 為了使計算簡化，可近似地假定預(yù)應(yīng)力混凝土的合力作用點就是鋼筋重心的位置。 （ 3） 橋面、欄桿及人行道施工與運營階段 橋面濕接縫結(jié)硬后，主梁 即為 全截面參與工作，此時的截面特性計算采用計入非預(yù)應(yīng)力鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼筋影響的換算面積， T梁翼緣板有效寬度 39。 （ 2）灌漿封錨，主梁吊裝就位并現(xiàn)澆濕 接縫 預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉完成并進(jìn)行管道壓漿、封錨后 ， 預(yù)應(yīng)力鋼筋能夠參與截面受力。 T 形梁從施工到運營經(jīng)歷了如下三階段： （ 1）主梁預(yù)制 并張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋 主梁混凝土達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的 90%后，進(jìn)行預(yù)應(yīng)力的張拉，此時管道 尚 未壓漿，故其截面特性計入非預(yù)應(yīng)力鋼筋影響 （將非預(yù)應(yīng)力鋼筋換算為混凝土） 的凈截面，該截面的截面特性計算中應(yīng) 扣除預(yù)應(yīng)力管道的影響， T 梁翼緣板寬度 39。fh =143 ㎜ 則根據(jù)正截面承載能力計算需要的非預(yù)應(yīng)力鋼筋面積為： 39。由幾何關(guān)系 2 ta nta n 2l Rl??? ??, 解得 ? = o 鋼束平彎示意圖如下所示： 各截面鋼束位置（ i? ）及其傾角（ i? ）計算表 （表三） 計算 截面 鋼束編號 Xk (mm) Lb1+Lb2 (mm) XiXk(mm) Ci (mm) ai=ci+a (mm) 跨中 截面 Xi=0 N1 900 7822 為負(fù)值，鋼束尚未彎起 0 0 100 N2 6753 3658 N3 12445 2091 L/4 截面 Xi=8550 N1 900 7822 0（ XiXk） =76507822 589 689 N2 6753 3658 0（ XiXk） =17973658 46 146 N3 12445 2091 （ XiXk） 0,未彎 0 0 100 支點 截面 X=17100 N1 900 7822 (XiXk)(Lb1+Lb2) 9 1943 2043 N2 6753 3658 6 895 995 N3 12445 2091 6 379 479 1 ()sin iki xxR? ? ??同濟(jì)大學(xué) 《結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》課程設(shè)計說明書 第 9 頁 共 26 頁 3） 非預(yù)應(yīng)力鋼筋截面積估算及布 置 ： 構(gòu) 件按承載能力極限狀態(tài)要求估算非預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量 : 設(shè)預(yù)應(yīng)力鋼筋與非預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力作用點到截面底邊的距離 a=80 ㎜ ,則有 h0=ha =225080=2170 ㎜ 假定為第一類 T形截面，由公式 0 39。 ( ) 0ikxx??時， i 點位于直線段還未彎起， ic =0， i? =100 ㎜ ， ? i=0； 120 ( ) ( )i k b bx x L L? ? ? ?時， i 點位于圓弧段，于是有： 2 ()i i kc R R x x? ? ? ? 1 ()sin iki xx R? ? ?? 12( ) ( )i k b bx x L L? ? ?時， i 點位于靠近錨固端的直線段，此時 0i??? 20( ) ta ni i k bc x x L ?? ? ? 各截面鋼束位置及傾角計算值詳見 上表三 ④鋼束平彎段的位置及平彎角 根據(jù)《公路橋規(guī)》預(yù)應(yīng)力筋的布置構(gòu)造要求， N N N3 三束預(yù)應(yīng)力鋼絞線在跨中截面布置在同一水平面上，而在錨固端三束鋼絞線都在肋板 中線 上，為實現(xiàn)此種布筋方式 ， N N3 必須從兩側(cè)平彎到肋板中線上。 2NR =35000 ㎜ 。 2）預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置 （ 1） 預(yù)應(yīng)力筋的布置如下圖所示： 全部 3 束預(yù)應(yīng)力鋼筋均錨固于梁端，這樣布置符合均勻分散的原則，不僅能滿足張拉要求，而且 N N2 在梁端均彎起較高，可以提供較大的預(yù)剪力。5 ㎜ 的 高強(qiáng)鋼絲 。 m 設(shè)與預(yù)力鋼筋的重心離截面下緣為 pa =100 ㎜ .則預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力作用點至截面重心軸的距離為 ep =1325100=1225㎜ ,由表可得，跨中截面全截面面積A=751000 ㎜ 2。fh =143 ㎜ 2） 全截面幾何特性計算 將主梁截面分割成 如下幾部分，求 得 幾何特性如下表 ： 跨中與 L/4截面的全截面幾何特性 （表一） 分塊號 分塊面積 Ai（ cm2) iy （ cm) i i iS A y??( cm2) uiyy? （ cm） 2()x i u iI A y y??（ cm4) iI （ cm4) 1 2 10=1670 5 8350 2 71 10=710 3 18 195=3510 342225 11122313 4 20 =270 50850 6000 5 45 30=1350 210 283500 101250 合計 ??iA 7510 ?uy ??iS 6943 ??xI ??iI 11247424 ?by I=? ?? iIIx = 同濟(jì)大學(xué) 《結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》課程設(shè)計說明書 第 5 頁 共 26 頁 其中 iA —— 分塊面 積 uy —— 分塊面積的重心至梁頂邊的距離 ?? ASiyu / =㎝ cmyhy ub ??? I=? ?? iIIx = 二、鋼筋面積的估算及鋼束的布置 1）預(yù)應(yīng)力鋼筋截面積估算 按構(gòu)件正截面抗裂性要求估算預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量 對于 A 類部分預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，根據(jù)跨中截面抗裂要求，由式可得跨中截面所需的有效預(yù)應(yīng)力為： / 0 . 71 / /s t kpe pM W fN A e W?? ? 式中的 sM 為正常使用極限狀態(tài)按作用短期效應(yīng)組合計算的彎矩值。 )hfb b h?? =180+2 0+12 139=1850 ㎜ 所以，受壓翼緣有效寬度 39。fh 可取跨中截面翼緣板厚度的平均值， 即 39。 )hfb b h?? ，式中 b為梁腹板寬度， hb 為承托長，這里 hb =0， 39。fb 的計算 按《公路橋規(guī)》規(guī)定， T 型截面梁受壓翼緣有效寬度 39。 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)： 1．主梁毛截面幾何特性計算； 2．預(yù)應(yīng)力鋼束面積的估算及鋼束同濟(jì)大學(xué) 《結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》課程設(shè)計說明書 第 3 頁 共 26 頁 的布置； 3．主梁截面幾何特性計算； 4．鋼束布置位置（束界）的校核； 5．鋼束預(yù)應(yīng)力損失估算； 6．預(yù)加應(yīng)力階段的正截面應(yīng)力驗算； 7．使用階段的正應(yīng)力驗算； 8．使用階段的主應(yīng)力驗算； 9．截面強(qiáng)度計算； 10．錨固區(qū)局部承壓驗算； 11．主梁變形（撓度）計算； 繪制 A3幅面的圖紙兩張，即：構(gòu)件一般構(gòu)造圖和鋼束布置圖。 混凝土：采用 C50， cE =? 104MPa,抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 ckf =,抗壓強(qiáng)度設(shè)計值 cdf =: 抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)制 tkf =, 抗拉強(qiáng)度設(shè)計值tdf = 5)設(shè)計要求：根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范 (JTG D622020)》要求，按 A 類預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件設(shè)計此板。 非預(yù)應(yīng)力鋼筋：普通鋼筋用 HRB335 級鋼筋，抗拉強(qiáng)度設(shè)計值 sdf =280Mpa，彈性模量均為 sE =? 105Mpa。 2 0 8 。 5 0 。 2 4 5 . 3 。計算跨徑 。同濟(jì)大學(xué) 《結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》課程設(shè)計說明書 第 1 頁 共 26 頁 目錄 第一部分 課程設(shè)計任務(wù)書 ……………………… ..……… 2 主梁毛截面幾何特性 計算 …………………………………… .4 預(yù)應(yīng)力鋼束估算及布置 ………………………… .....................5 主梁截面幾何特性計算 ……………………………………… ..9 鋼束布置位置（束界） 校核 ………………………………… ..11 鋼束預(yù)應(yīng)力損失估算 ………………………………………… ..12 預(yù)加應(yīng)力 階段的正截面應(yīng)力驗算 …………………………… ..17 使用階段正應(yīng)力驗算 ……………………… ............... ……… ..17 使用階段主應(yīng)力驗算 ………………………………………… ..18 截面強(qiáng)度計算 ………………………………………… ..............20 錨固區(qū)局部承壓驗算 ………………………………………… 22 1主梁變形（撓度）計算 ……………………………………… 24 1梁的一般構(gòu)造圖和配筋構(gòu)造圖 ……………………………… .附圖 1本科生課程設(shè)計成績評定表 ………………………………… .附表 同濟(jì)大學(xué) 《結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》課程設(shè)計說明書 第 2 頁 共 26 頁 《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》課程設(shè)計任務(wù)書 題 目 : 永寧高 速公路橋梁上部構(gòu)件設(shè)計 預(yù)應(yīng)力混凝 初始條件 ： 永寧高速公路橋梁基本上都采用標(biāo)準(zhǔn)跨徑，上部構(gòu)造采用裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土、鋼筋混凝土簡支空心板或 T 梁，參照《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》進(jìn)行設(shè)計計算。 （ 1）簡支 T型梁跨徑 35M。 （ 2）設(shè)計荷載：汽超－ 20 級，掛車－ 120；無人群荷載；結(jié)構(gòu)重要系數(shù)取 ?0? ； 1 2 1 2 21 2 1 2 22 5 1 . 0 。 2 0 . 0 。2 2 0 0 。 4 7 5Q G G GG G GV K N V K N V K N V K NM K N m M K N m M K N m? ? ? ?? ? ? ? ? ? （ 3）環(huán)境：永寧高速公路上，Ⅰ類環(huán)境條件 （ 4）材料：預(yù)應(yīng)力鋼筋采用 s? 5㎜的高強(qiáng)鋼絲，抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 pkf =1570Mpa，彈性模量 pE =? 105MPa,普通松弛級，錨具采用墩頭錨。箍筋采用 R235 級鋼筋，抗拉強(qiáng)度設(shè)計值sdf =195Mpa。 6）施工方法：采用后張法施工，預(yù)制主梁時，預(yù)留孔道采用預(yù)埋金屬波紋管成型，鋼絲采用 YCL 型千斤頂兩端同時張拉。 時間安排： 時間 任務(wù) 第 1 天 熟悉資料 第 2 天 計算和驗算 第 3 天 計算和驗算 第 4 天 繪圖 第 5 天 說明書整理 第 6 天 答辯 同濟(jì)大學(xué) 《結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》課程設(shè)計說明書 第 4 頁 共 26 頁 一、 主梁毛截面幾何特性計算 1） 受壓翼緣有效寬度 39。fb ，取下列三者中的最小值： （ 1）