結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程設(shè)計(jì)--預(yù)應(yīng)力混凝土等截面簡支空心板-展示頁
2025-06-19 02:46本頁面
【正文】 設(shè)計(jì)指導(dǎo) 1. 設(shè)計(jì)資料 2. 主梁截面形式 3. 主梁的內(nèi)力計(jì)算 4. 預(yù)應(yīng)力筋用量計(jì)算 5. 主梁截面幾何特性計(jì)算 6. 跨中截面正截面承載力復(fù)核 7. 截面抗剪承載力計(jì)算 8. 預(yù)應(yīng)力損失估算 9. 應(yīng)力驗(yàn)算 10. 抗裂性驗(yàn)算 11. 主梁的變形計(jì)算 12. 端部錨固區(qū)計(jì)算 ? 設(shè)計(jì)詳細(xì)過程 1. 主梁全截面的幾何特性 fb? 的計(jì)算 2. 主梁內(nèi)力計(jì)算 3. 鋼筋面積的估算及鋼筋布置 4. 主梁截面幾何特性計(jì)算 5. 持久狀況截面承載能力極限狀態(tài)計(jì)算 6. 鋼筋預(yù)應(yīng)力損失估算 con? 7. 應(yīng)力計(jì)算 8. 抗裂性驗(yàn)算 撓度驗(yàn)算 9. 主梁變形 (撓度 )計(jì)算 10. 錨固區(qū)局部承壓計(jì)算 設(shè)計(jì)題目二 預(yù)應(yīng)力混凝土等截面簡支空心板設(shè)計(jì) 一、課程設(shè)計(jì)指導(dǎo) 設(shè)計(jì)資料 標(biāo)跨 20m ， 計(jì)算跨徑 ； 設(shè)計(jì)荷載 ： 汽車按公路Ⅰ級，人群按 2/ mkN ， 10?? ； 環(huán)境 ： Ⅰ類 ， 相對濕度 %75 ； 材料 ： 鋼絞線 ， 非預(yù)應(yīng)力主筋 400HRB ， 箍筋 335HRB ， 50C 混凝土 ； 施工方法：先張法 。 主梁截面形式 主梁截面圖（單位： /mm ） 主梁的內(nèi)力計(jì)算 結(jié)果如下 ： 一期恒載：自行計(jì)算自重彎矩，剪力； 二期恒載：跨中 ： mkNM d 220? ， kNVd ? ； 支點(diǎn)： 0?M ， kNV 150? ； 人群： 跨中 ： mkNMd (2)設(shè)定抗剪箍筋方案 。 抗裂性驗(yàn)算 1 主梁的變形計(jì)算 (1) 簡支梁在均布荷載作用下，跨中最大撓度為： 2 0 0 0, 0 .9 5 。 根據(jù)等效的截面換算原理，有如下公式： ????????????????????hDDhbDhhDDhbkkkk232243412124164121??? 解得： ??? ?? mmh mmbkk 所以，等效工字形截面以及等效 T 型梁截面如右圖： 、受壓翼緣有效寬度 fb? 的計(jì)算 按《公路橋規(guī)》的規(guī)定， T 型梁受壓翼緣有效寬度 fb? ，取下列三者中的最小值： ? 簡支梁計(jì)算跨徑的 31 ，即 3 192 00 3 640 0l m m??； ? 相鄰兩梁的平均間距，對于此梁為 mm800 ； ? )122( fh hbb ??? ，式中 b 為梁腹板寬度， hb 為承托長度，這里 0?hb ， fh?為受壓區(qū)翼緣懸出板的厚度，在此 mmhf ?? 。 所以，受壓翼緣的有效寬度 mmbf 800?? 。 主梁各截面的全截面幾何特性如下表 (圖見右 )： 結(jié)構(gòu) 全截面幾何特性 表 1 分塊號 分塊面積 iA ( 2mm ) iy (mm ) iI ( 4mm ) 2)( iuix yyAI ?? ( 4mm ) ① 494 ?? 83???? 10? ② 183600063006? ? 300 93306600121???? 0 ③ 494 ?? 83???? 10? 合計(jì) 353289 300yu? ? by ? 10? 10? 主梁內(nèi)力計(jì)算 公路簡支梁橋主梁的內(nèi)力，由永久作用 (如結(jié)構(gòu)恒載、結(jié)構(gòu)附加恒載等 )與可變作用 (包括汽車和在、人群荷載等 )所產(chǎn)生。 主梁作用效應(yīng)組合值 表 2 截面 荷載 跨中截面 支點(diǎn)截面 maxM maxV maxV 一期恒載標(biāo)準(zhǔn)值 1G 0 二期恒載標(biāo)準(zhǔn)值 2G 100 0 40 人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值 2Q 70 8 22 公路 Ⅰ級汽車荷載標(biāo)準(zhǔn)值 (不計(jì)入沖擊系數(shù) ) 220 20 150 公路 Ⅰ級汽車荷載標(biāo)準(zhǔn)值 (計(jì)入沖擊系數(shù)，沖擊系數(shù) ?? ) 持久狀態(tài)的應(yīng)力計(jì)算的可變作用標(biāo)準(zhǔn)值組合 (汽 +人 ) 承載能力極限狀態(tài)計(jì)算的基本組合 ( + +??恒 汽 人 ) 正常使用極限狀態(tài)按作用短期效應(yīng)組合計(jì)算的可變荷載設(shè)計(jì)值( +汽 ) 224 22 127 正常使用極限狀態(tài)按作用長期效應(yīng)組合計(jì)算的可變荷載設(shè)計(jì)值( +汽 ) 116 鋼筋面積的估算及鋼筋布置 、預(yù)應(yīng)力鋼筋截面積估算 預(yù)應(yīng)力混凝土既要滿足承載能力極限狀態(tài)計(jì)算，還應(yīng)滿足正常使用極限狀態(tài)計(jì)算，并同時滿足《公路橋規(guī)》中對不同受力狀態(tài)下規(guī)定的設(shè)計(jì)要求 (如承載力、應(yīng)力、抗裂性和變形等 )，預(yù)應(yīng)力鋼筋截面估算就是根據(jù)這些進(jìn)行的。 、預(yù)應(yīng)力鋼筋布置 由于本結(jié)構(gòu)采用先張法施加預(yù)應(yīng)力，所以預(yù)應(yīng)力鋼筋均直線布置，如右圖。設(shè)預(yù)應(yīng)力鋼筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力作用點(diǎn)到截面底邊的距離為 mma 70? ，則有： mmahh 530706000 ????? 先姑且假設(shè)為第一類 T 型梁，由公式 )2( 00 xhxbfM fcdd ???? 計(jì)算受壓區(qū)高度 x ，即有： 61 .0 1 0 0 0 .9 1 0 2 2 .4 8 0 0 ( 5 3 0 2 )xx? ? ? ? ? ? 求得： 11 8. 67 17 1. 75fx m m h m m?? ? ? 所以為第一類 T 型梁，根據(jù)正截面承載能力計(jì)算需要的非預(yù)應(yīng)力鋼筋截面積為 22 2 . 4 8 0 0 1 1 8 . 6 7 1 0 0 0 1 9 5 6 . 9 5 1 4 . 1 4330c d f p d pssdf b x f AA m mf? ? ? ? ? ?? ? ? 由于預(yù)應(yīng)力鋼筋鋼筋的選擇剛好合適，為保證承載能力極限狀態(tài)以及正常使用極限狀態(tài)的應(yīng)力驗(yàn)算及抗裂性等要求，非預(yù)應(yīng)力鋼筋選擇偏大一點(diǎn)，采用 6 根直徑為 16mm 的 400HRB 鋼筋，提供的鋼筋截面面積為 21206mmAs ? ，布置如右圖，鋼筋重 心到底邊的距離為 mmas 45? 。在此以第一階段為例列出計(jì)算數(shù)據(jù)，如上表 3； 同理可得其它受力階段控制截面幾何特性如表 4： 不同階段截面幾何特性匯總表 表 4 受力 階段 iA )( 2mm uy )(mm by )(mm pe )(mm I )( 4mm W )( 4mm uW bW pW 階段一 353289 302 298 222 910? 710? 710? 710? 階段二 387210 222 910? 710? 710? 710? 階段三 403412 309 291 222 910? 710? 710? 710? 注： uu yIW ? 、 bb yIW ? 、 pp eIW ? 。 持久狀況截面承載能力極限狀態(tài)計(jì)算 、正截面承載能力計(jì)算 一般取彎矩最大的跨中截面進(jìn)行正截面承載能力計(jì)算。 Ⅱ、正截面承載力計(jì)算 截面的預(yù)應(yīng)力鋼筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋布置見非預(yù)應(yīng)力鋼筋布置圖，預(yù)應(yīng)力鋼筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力作用點(diǎn)到截面底邊的距離 (a )為 1 0 0 0 1 9 5 6 . 9 7 5 3 3 0 1 2 0 6 4 5 6 9 . 9 31 0 0 0 1 9 5 6 . 9 3 3 0 1 2 0 6p d p p s d s sp d p s d sf A a f A aa m mf A f A? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ?
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