【正文】 、裂縫寬度、變形及應(yīng)力等要求。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(dá)到承載能力極限狀態(tài)時(shí)具有一定的安全儲(chǔ)備。因此，預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁設(shè)計(jì)時(shí)，一般情況下，首先根據(jù)結(jié)構(gòu)在正常使用極限狀態(tài)正截面抗裂性或裂縫寬度限值確定預(yù)應(yīng)力鋼筋的數(shù)量，在由構(gòu)件的承載能力極限狀態(tài)要求確定普通綱紀(jì)的數(shù)量。本橋以部分預(yù)應(yīng)力 A 類(lèi)構(gòu)件設(shè)計(jì)，首先按正常使用極限狀態(tài)正截面抗裂性確定有效預(yù)加力 Npe。按《公預(yù)規(guī)》 條，A 類(lèi)預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件正截面抗裂性是控制混凝土的法向拉應(yīng)力，并符合以下條件：在作用短期效應(yīng)組合下，應(yīng)滿足 ???式中: —— 在作用短期效應(yīng)組合 作用下，構(gòu)件抗裂性驗(yàn)算邊緣混凝土st?sdM的法向拉應(yīng)力；——構(gòu)件抗裂驗(yàn)算邊緣混凝土的有效預(yù)應(yīng)力。pc在初步設(shè)計(jì)時(shí)， 和 可按公式近似計(jì)算：stpc?WMsdst??lNApepc?式中: ——構(gòu)件毛截面面積及對(duì)毛截面受拉邊緣的彈性抵抗矩；,——預(yù)應(yīng)力鋼筋重心對(duì)毛截面重心軸的偏心矩， , 可預(yù)先假定。pl apply??代入 即可求得滿足部分預(yù)應(yīng)力 A ???所需的有效預(yù)加力為： ?? 式中： ——混凝土抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。tkf本預(yù)應(yīng)力空心板橋采用 C50， =,由表 46 得，tkf ?河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 預(yù)應(yīng)力鋼束的估算及布置 18 空心板的毛截面換算面積： ?./yIW????下假設(shè) ， ?，代入得： NNpe ..???則所需的預(yù)應(yīng)力鋼筋截面面積 Ap 為： pepconlA????式中： ——預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉控制應(yīng)力；——全部預(yù)應(yīng)力損失值，按張拉控制應(yīng)力的 20%估算。l?本橋采用 17 股鋼絞線作為預(yù)應(yīng)力鋼筋,直徑 ,公稱(chēng)截面面積 139mm, =1860Mpa, =1260Mpa, = Mpa。按《公預(yù)規(guī)》 ,2pkfpdfpE5109.???現(xiàn)取 = ,預(yù)應(yīng)力損失總和近似假定為 20%張拉控制應(yīng)力來(lái)估算,則con?k ?? ?????????采用 12 鋼絞線，單根鋼絞線公稱(chēng)面積 140mm2,則 =12140= j?滿足要求。 預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置預(yù)應(yīng)力空心板選用 12 鋼絞線布置在空心板下緣， =45mm，沿空心j pa板跨長(zhǎng)直線布置 ，即沿跨長(zhǎng) =45mm 保持不變，見(jiàn)圖 足公預(yù)規(guī)的要求，鋼絞線凈距不小于 25mm,端部設(shè)置長(zhǎng)度不小于 150mm 的螺旋鋼筋等。河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 預(yù)應(yīng)力鋼束的估算及布置 19 圖 空心板中板跨中截面預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置 普通鋼筋數(shù)量的估算及布置在預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量已經(jīng)確定的情況下，可由正截面承載能力極限狀態(tài)要求的條件確定普通鋼筋的數(shù)量，暫不考慮在受壓區(qū)配置預(yù)應(yīng)力鋼筋，也暫不考慮普通鋼筋的影響?？招陌褰孛娓鶕?jù)慣性矩相等和面積相等可換算成等效工字形截面來(lái)考慮:由 2cm51802815762????）（khbb =13? ?1078210785///0. 333 ???? 4c.求得 cm, =?khkb則得到等效工字形截面的上翼緣板厚度 :39。fh= cm39。f ??ky等效工字形截面的下翼緣板厚度 :?f等效工字形截面的肋板厚度 b:b=b 2b =1242?=等效工字形截面尺寸見(jiàn)圖 : 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 預(yù)應(yīng)力鋼束的估算及布置 20 圖 空心板換算等效工字形截面（ mm）可先假定 ,則由下列可求得受壓區(qū)的高度，設(shè)：fh??????sah由公預(yù)規(guī), , . 10?MPafd2由表46,跨中 ，?u mbf124039。? )(039。0xhbfMcdu??代入上式得: )95(.154..16 x????整理得: ,39。??? ??說(shuō)明中和軸在翼緣板內(nèi),可用下式求得普通鋼筋面積:≤.39。 ????sdpfcsAbA說(shuō)明按受力計(jì)算不需要配置縱向普通鋼筋，現(xiàn)按照構(gòu)造要求配置。普通鋼筋選用HRB335 , , .MPafsd?PaEs5?由公預(yù)規(guī), 20 .. mbhS ??普通鋼筋選用 的HRB335，12? ? 普通鋼筋 布置在空心板下緣一帶(截面受拉邊緣),沿空心板跨長(zhǎng)直線布置。鋼筋重心至板下緣45mm處,即 。as5?。河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 預(yù)應(yīng)力鋼束的估算及布置 21 圖 普通鋼筋及預(yù)應(yīng)力鋼筋布置圖河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 換算截面幾何特性計(jì)算 22 6 換算截面幾何特性計(jì)算由前面計(jì)算已知空心板毛截面的幾何特性，毛截面面積 ,?對(duì)其重心軸慣性 。4m062.?I 換算截面面積 A0 sEspEAA)1()1(0 ??? ???cpE?2680mp? ?A 代入得 2694 換算截面重心位置所有鋼筋換算截面對(duì)毛截面重心的靜矩為： 421)(421)(01 ??????sEspEAAS???? . m?換算截面重心至空心板毛截面重心的距離為：（向下移）?ASd則換算截面重心至空心板毛截面下緣的距離為： ?ly則換算截面重心至空心板毛截面上緣的距離為： ???u換算截面重心至預(yù)應(yīng)力鋼筋重心的距離為： ?pe換算截面重心至普通鋼筋重心的距離為： .?s河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 換算截面幾何特性計(jì)算 23 換算截面慣性矩 0I 202212022 )()( sEspEp eAeAdI ????????? 4102 24675...3578. .896 m??? 換算截面彈性抵抗矩下緣： 380142.?llyIW上緣： 3801m0.?uI河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 承載能力極限狀態(tài)計(jì)算 24 7 承載能力極限狀態(tài)計(jì)算 跨中截面正截面抗彎承載力計(jì)算預(yù)應(yīng)力鋼絞線合力作用點(diǎn)到截面底邊的距離 ，普通鋼筋離截面底m45?pa邊的距離 ，則預(yù)應(yīng)力鋼筋和普通鋼筋的合理作用點(diǎn)到截面底邊的距離mas45?為 。 900?h采用換算等效工字形截面來(lái)計(jì)算，上翼緣厚度 ，上翼緣工作寬13239。?fh度 ，肋寬b .首先按公式 來(lái)判斷截面12439。?fbc48? 39。fcdsdpdhbAf??類(lèi)型： NAffsdpd ????hfc.39。?所以屬于第一類(lèi)T型，應(yīng)按寬度 的矩形截面來(lái)計(jì)算其抗彎承載m39。?fb力。由 計(jì)算混泥土受壓區(qū)高度x:0?? xbfAffcdsdpd39。?..786120?????hxb? 339。fh將 )(.)( 639。 ???????? KNxbfMcdu mKN????計(jì)算結(jié)果表明，跨中截面抗彎承載力滿足要求。 斜截面抗剪承載力計(jì)算 截面抗剪強(qiáng)度上，下限復(fù)核選取距支點(diǎn) 處截面進(jìn)行斜截面抗剪承載力計(jì)算。首先進(jìn)行抗剪強(qiáng)度上、下限復(fù)核,： )(,30 KNbfVkcud????式中: 驗(yàn)算截面處的剪力組合設(shè)計(jì)值(KN),由表27得支點(diǎn)處剪力及跨河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 承載能力極限狀態(tài)計(jì)算 25 中截面剪力,內(nèi)插得到的距支點(diǎn) =475mm處的截面剪力 : )(???代入數(shù)據(jù)得： kNKd ...0. 3???????計(jì)算結(jié)果表明空心板截面尺寸符合要求。 kbhftd 3023 ???????? 由于 KNVd .676.??? 因此，不需要進(jìn)行斜截面抗剪承載力計(jì)算，梁體可按構(gòu)造要求配置箍筋即可。 參考構(gòu)造要求，在支座中心向跨中方向不小于1倍梁高范圍內(nèi)，箍筋間距不應(yīng)大于100mm，其他梁段箍筋間距取為250mm。 圖 箍筋布置圖 跨中部分箍筋配筋率為 %,vs ?????svSA??滿足最小配筋率的要求。 斜截面抗剪承載力計(jì)算我們選取以下兩個(gè)位置進(jìn)行空心板斜截面抗剪承載力計(jì)算：①距支座中心 處截面， ；mh4752?mx7305?②距支座中心 處截面（箍筋間距變化處） ， ； 6750x?計(jì)算截面的剪力組合設(shè)計(jì)值，可按表51由跨中和支點(diǎn)的設(shè)計(jì)枝內(nèi)插得到,計(jì)河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 承載能力極限狀態(tài)計(jì)算 26 。表 各計(jì)算截面剪力組合設(shè)計(jì)值截面位置 )(mx780?x（支點(diǎn)截面） 735?x6750x3890?x（ 截面）4/l剪力 (1)距支座中心 處截面，?mx7305由于是直線配筋，故此截面有效高度取與跨中近似相同， 。mh905?由于不設(shè)彎起鋼筋，因此,斜截面抗剪承載力按下式計(jì)算： svkcucs ffPbV??,03321 )(1.????公式中 ,b,h 與前面相同。 %???svvsbA?此處,箍筋間距 ,210ASsvv??????)( 280%)( ?????kNVkcsd ????抗剪承載力滿足要求。(2)距跨中截面 處截面mx0此處，箍筋間距 ，sv25?? kNVcs %)(941..13 ???????? kNVkcsd .67830??斜截面抗剪承載力滿足要求。以上計(jì)算均表明滿足斜截面抗剪承載力要求。河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算 27 8 預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算預(yù)應(yīng)力損失與施工工藝、材料性能及環(huán)境影響等有關(guān)，影響因素復(fù)雜。在無(wú)可靠試驗(yàn)資料的情況下，則按《公路橋規(guī)》的規(guī)定估算。本橋采用先張法施工。 7股鋼絞線 , , ?Mpa1095.??pE?pkf，控制應(yīng)力取 。MPa860 Pfpkcon ?? 錨具變形、回縮引起的應(yīng)力損失 l?預(yù)應(yīng)力鋼絞線的有效長(zhǎng)度取為張拉臺(tái)座的長(zhǎng)度，設(shè)臺(tái)座長(zhǎng) ,采用一端mL50?張拉及夾片式錨具，有頂壓時(shí) ，則mL4?? MPaELlpl ????? 加熱養(yǎng)護(hù)引起的溫度損失 3l?先張法預(yù)應(yīng)力混凝土空心板采用加熱養(yǎng)護(hù)的方法，為減少溫度引起的預(yù)應(yīng)力損失，采用分階段養(yǎng)護(hù)措施。設(shè)控制預(yù)應(yīng)力鋼絞線與臺(tái)座之間的最大溫差,Ctt0125???則： =23l?MPat3? 混凝土彈性壓縮引起的預(yù)應(yīng)力損失 4l?對(duì)于先張拉法構(gòu)件 PeEpl??465.?E00yINApe??slPp6?39。0con?，先張法構(gòu)件傳力錨固時(shí)的損失為： ，53239。 .0llll ???則： ).(5320 lllconp???MPa5 KNANslpp ???，2m4?A40475mI河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算 28 則： MPape .. ?????? 鋼筋松弛引起的應(yīng)力損失 5l?pepkel f??).(5???MPalconpe ,3.,?al )260.(.5 ?????? 混凝土收縮、徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失 l???????pscEcspl tt????15,??%??Asp?21002 .55. mIi?，構(gòu)件受拉區(qū)全部縱向鋼筋重心處，由預(yù)應(yīng)力（扣除相應(yīng)階段的預(yù)應(yīng)力pc?損失）和結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的混凝土法向壓應(yīng)力，其值為： 00yIeNAppc????0)5.(4326 ????? pllllconslpp A???? ?).(29 ???? ??預(yù)應(yīng)力鋼筋傳力錨固齡期 ，計(jì)算齡期為t時(shí)的混凝土收縮應(yīng)變),(tcs?0 ，加載齡期為 ，計(jì)算考慮的齡期為 t時(shí)的徐變系數(shù)。??0,t?0t河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算 29 MPayIeNAppc ..182356900 ???????.?考慮自重的影響,由于收縮徐變持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，采用全部永久作用，查表36得空心板全部永久作用彎矩 , ，在全??mkNMGK?? 中 ??mkNlGK??部鋼筋重心處由自重產(chǎn)生的拉應(yīng)力為:跨中截面： MPayIt ???： 截 面4l IGKt ?支點(diǎn)截面： ?t?則全部縱向鋼筋重心處的壓應(yīng)力為：跨中截面： ??： 截 面4l 4?支點(diǎn)截面： apc.《公預(yù)規(guī)》， 不得大于傳力錨固時(shí)混凝土立方體抗壓強(qiáng)度 的pc cuf?，設(shè)傳力錨固時(shí)，混凝土達(dá)到C ，則 =45MP， =，則跨中、45cuf?cuf?L/ ， MPa，均小 MPa，滿足要求。設(shè)傳力錨固齡期為7d，計(jì)算齡期為混凝土終極值t ，設(shè)橋梁所處環(huán)境的大氣