【正文】 總面積 Ai（ cm2） Ai重心至主梁頂距離 yi（ cm） 對梁頂邊的面積矩（ cm3） 自身慣性矩Ii （ 106cm4） is yy （ cm） ? ?2ix is yyAI ?? 截面慣性矩 xIII i ?? （ 106cm4） 凈截面 毛截面 5629 314661 預(yù)留孔道面積 18806 0 混凝土 295981 木河橋 8 25m 預(yù)應(yīng)力混凝土簡支 T 型梁橋設(shè)計 23 凈截面 換算截面 鋼束換算面積 390 57525 0 毛面積 5629 314661 換算截面面積 6019 59 355121 表 計算截面 A （ cm2） ys （ cm） yx （ cm） ep （ cm） I （ 106cm4） W（ 105cm3） Ws=I/ys Wx=I/yx Wp=I/ep 跨中 凈截面 59 101 換算截面 L/4 凈截面 換算截面 L/8 凈截面 5971 換算截面 支點 凈截面 換算截面 表 計算截面 A （ cm2） ys （ cm） yx （ cm） ep （ cm） I （ 106cm4） W（ 105cm3） Ws=I/ys Wx=I/yx Wp=I/ep 跨中 凈截面 換算截面 6019 59 101 L/4 凈截面 換算截面 6019 L/8 凈截面 換算截面 支點 凈截面 28 西南石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 24 換算截面 8753 木河橋 8 25m 預(yù)應(yīng)力混凝土簡支 T 型梁橋設(shè)計 25 6 鋼束布置位置（束界）的校核 為簡化計算，假定預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力作用點位置就是鋼筋重心的位置。 根據(jù)張拉階段和使用階段的受力要求，可得出許可布置預(yù)應(yīng)力鋼筋重心的限制值E E2即： 2p1 e EE ?? 式中： PIGx NMKE /11 ?? SPIS KNME ?? ?/2 KNN PI ?????? AWK S /x ? AWK /xs ? ?? 各截面預(yù)應(yīng)力鋼筋位置的校核，如表 、表 所示。 表 計算截面 An （ cm2） Wns（ 105cm3） Wnx（ 105cm3） Kx （ cm） Ks （ cm） NPI （ KN） MG1 (KNm) 跨中 L/4 51 829 L/8 5971 支點 0 表 計算截面 MS (KNm) MG1/NPI （ cm） MS/ (cm) E1 （ cm） ep （ cm） E2 （ cm） 說明 跨中 5530 48 ＞ ＞ 91 L/4 4203 ＞ ＞ L/8 2600 ＞ ＞ 24 支點 0 0 0 ＞ 28＞ 西南石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 26 7 持久狀況截面承載能力極限狀態(tài)計算 一般取彎矩最大的跨中截面進行計算 求受壓區(qū)高度 x 略去構(gòu)造鋼筋的影響，先按第一類 T 型截面梁計算混凝土受壓區(qū)高度 x，即： 57301140bffx fcd ppd ?????? A ＞ cm17hf ?? 可知為第二類 T 型截面 正截面承載能力計算 由表 4 可知，梁跨中截面彎矩組合設(shè)計值 KNM ?? ， 截面抗彎承載力為：m85842 0fcdu KNM ????????? ??????????????? 可知 uM ＞ d0M? ，顯然跨中截面承載能力滿足要求。 斜截面抗剪承載能力計算 取距支點 h/2 處截面進行驗算 （ 1）復(fù)核主梁截面尺寸 0k，cu3d0 ???V? 式中 b=360mm， h0=1600555=1045mm， 40f k，cu ? 帶入 2 1 31 0 4 53 6 30k，cu3 ??????? KNV ?? ＜ 所以截面尺寸滿足要求。 （ 2）驗算是否需要進行截面抗剪強度的計算 《公橋規(guī)》規(guī)定：若 0td23d0 ?? ??V ，則不需要進行截面抗剪強度的計算，僅需要按照構(gòu)造要求配置箍筋。由于： 30td23 ???????? ? ， 顯然 388KN＜ ，說明需要通過計算配置抗剪鋼筋。 木河橋 8 25m 預(yù)應(yīng)力混凝土簡支 T 型梁橋設(shè)計 27 （ 3）箍筋設(shè)計 《公橋規(guī)》規(guī)定：主梁斜截面強度按下式計算： ? ? ???????? ppbpd3svsvk，cu03213pbcsd0 ?????? AVVV式中 p為斜截面內(nèi)受拉縱筋的配筋率，即 ? ? 0 4 53 6 05 7 3 01 0 0bh/1 0 01 0 0p 0pbp ???????? AA? 箍筋選用直徑為 8? 的雙肢 HPB235 鋼筋，間距 Sv=100mm， fsv=195MPa，則： 4/82b 2vsvsv ????? ?? SA psin? 采用全部預(yù)應(yīng)力鋼筋的平均值，即 p ?? ，所以有： ? ?? ?KNV3svsvk，cu3213cs????????????????? ????KNAV 6 31 7 6 7 3 01 1 4 s i 3ppbpd3pb????????? ? ? KNVVV ＞ d0pbcs ????? ? 滿足要求（注：縱向普通鋼筋作為前度儲備，未予考慮）。 斜截面抗彎強度 由于鋼束均錨固于梁端，數(shù)量上沿跨長方向沒有變化，切彎起角度緩和，其斜截面抗彎強度一般不控制設(shè)計。 西南石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 28 8 預(yù)應(yīng)力損失估算 按《公橋規(guī)》規(guī)定： pkcon MP????? 預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道壁間摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失 1l? 對于跨中截面： d2/x ?? L ； 0??? ； ? —— 鋼筋與管道壁間的摩擦系數(shù)， ?? ； k —— 管道每米長度的局部偏差對摩擦的影響系數(shù)，本設(shè)計采用橡膠管抽拔制孔， ? ； x —— 從張拉端至計算截面的管道長度在構(gòu)件縱軸上的投影長度，本設(shè)計采用梁端張拉工藝。 跨中摩擦應(yīng)力損失計算見表 。 表 鋼束編號 0??? ?? X（ m） Kx ? con? 1l? 度 弧度 1 13 2 13 3～ 4 9 5～ 6 9 平均值 同理，可算出其他控制截面出 1l? 值，各截面摩擦力損失值的平均值的計算結(jié)果見表。 表 截面 跨中 L/4 L/8 支點 平均值 （ MPa） ? ?? ? conkxcon1l e1 ???? ?? ?? ?木河橋 8 25m 預(yù)應(yīng)力混凝土簡支 T 型梁橋設(shè)計 29 錨具變形、鋼絲回縮引起的預(yù)應(yīng)力損失 2l? 按考慮反摩阻作用時計算鋼束的應(yīng)力損失 2l? ，首先確定反摩阻影響長度 lf： dpf ll ???? ? E； l l0d ??? ?? 式中 ??l 為張拉端錨具變形，梁端同時張拉時 Δ l 為 4mm； d?? 為單位長度由管道摩阻引起的預(yù)應(yīng)力損失； 0? 為張拉端錨下張拉控制應(yīng)力； l? 為扣除沿途管道摩擦損失后錨固段預(yù)拉應(yīng)力； l 為張拉端至錨固段的距離， l=124500mm，這里的錨固段為跨中截面。反摩阻影響長度計算表見表 。 表 鋼束編號 con0 ?? ?（ MPa） 1l0l ??? ?（ MPa） l l0d ??? ??（ MPa/mm） lf （ mm） 1～ 2 7630 3～ 6 8832 求得 lf可知，預(yù)應(yīng)力鋼絞線均滿足 llf ? ，所以距張拉端為 x處的截面由錨具變形和鋼筋回縮引起的考慮反摩阻后的預(yù)應(yīng)力損失 ? ?2lx??? 為： ? ? ff2lx l xl??? ??? ， fdl2 ?? ??? 考慮反摩阻作用是鋼束在各控制截面處的應(yīng)力損失 2l? 的計算列表見表 。 表 截面 鋼束編號 X ?? 2l? 各控制截面2l? 平均值 跨中 1～ 2 12450 0 0 3～ 6 12450 0 L/4 1～ 2 6325 35 3～ 6 6325 L/8 1～ 2 3250 3～ 6 3250 西南石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 30 支點 1～ 2 200 3～ 6 200 分批張拉時混凝土彈性壓縮引起的應(yīng)力損失 4l? 此項應(yīng)力損失，對于簡支梁一般取 L/4截面計算，以其計算結(jié)果作為全梁各鋼束的平均值。 pc4l 2m 1m ??? EP? 式中 m—— 批數(shù)， m=6； EP? —— 預(yù)應(yīng)力鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量之比，按張拉時混凝土的實際強度等級 ckf? 計算； ckf? 假定為設(shè)計強度的 90%，即 ???? ，查表可得： 4c MPE ??? 。 所以 ）（/?????? CPEP EE? ； ? ? ? ? NAN 6662l1lconpp ????????? ????? ? MPaNAN P 86 226462pppc ??? ????????? ? ??? 所以 164l ??????? 鋼筋松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失 5l? 對于采用超張拉工藝的普通松弛鋼絞線，由鋼筋松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失為： pepkpe5l ????? ????????? 式中 ? —— 張拉系數(shù)，采用超張拉，取 ?? ； ? —— 鋼筋松弛系數(shù)，對于低松弛鋼絞線，取 ?? pe? —— 傳力錨固時的鋼筋應(yīng)力，這里扔采用 L/4 截面的應(yīng)力值作為全梁的平均值計算，故有： 0 1 0 2 5 2 4l2l1lconpe MP?????? ????? 木河橋 8 25m 預(yù)應(yīng)力混凝土簡支 T 型梁橋設(shè)計 31 所以 1670 MP?????????? ?????? 混凝土收縮徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失 6l? ? ? ? ?? ?ps0upc0ucsp6l 151 t，tt， ?? ????? ? ?? EPE 式中 ? ?0u t，t? —— 加載齡期為 t0 時混凝土的徐變系數(shù)終值； ? ?0ucs t，t? —— 加載齡期為 t0 時混凝土的收縮應(yīng)變終值； t0—— 加載齡期，即達到設(shè)計強度為 90%的齡期，近似按標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護條件計算則有： 0ckck ?，則可得 t0=20d；對于后加恒載的加載齡期 0t? ，假定為 d90t0 ?? 。 該梁所屬的橋位于野外一般地區(qū)，相對濕度為 75%，其理論厚度為： 0 05 6 2 92u2 ???A 查表并線性內(nèi)插法可求得相應(yīng)的徐變系數(shù)終值； ? ? ? ? ，tt，t u0u ?? ?? ； ? ? ? ? ，tt，t u0u ??? ?? ， 混凝土收縮應(yīng)變終值 ? ?0ucs t，t? ： ? ? 4ucs ，t ???? pc? —— 傳力錨固時跨中與 L/4 截面受力鋼筋重心處由 PIN 、恒載產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力的平均值?？紤]到加載 齡期的不同，后期恒載按徐變系數(shù)變小乘以折減系數(shù)? ? ? ?20，t/t，t u0u ?? ? 。 跨中截面： ? ? ? ? KNAN PIPI 5 8 8 55 7 3 3 2 5 2 lcon ?????? ?? ? ?? ?OPGGuunpGnpPInPI W MMttWMI eNAN 32122/l，pc 20,90, ??????????? ????? ? ? 8 68 610 2323 105885 ? ???? ??? ??????西南石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 32 MP? L/4 截面 ?