预应力混凝土简支梁设计_设计说明
(完整版)30米预应力混凝土简支T梁计算书(H=2m)last

目录1 计算依据与基础资料 (1)1.1 标准及规范 (1)1.1。
1 标准 (1)1。
1.2 规范 (1)1.1.3 参考资料 (1)1。
2 主要材料 (1)1.3 设计要点 (1)2 横断面布置 (2)2.1 横断面布置图 (2)2。
2 预制T梁截面尺寸 (2)2。
3 T梁翼缘有效宽度计算 (3)3 汽车荷载横向分布系数、冲击系数的计算 (4)3.1 汽车荷载横向分布系数计算 (4)3。
1.1 车道折减系数 (4)3.1。
2 跨中横向分布系数 (4)3。
2 汽车荷载冲击系数 值计算 (6)3。
2。
1汽车荷载纵向整体冲击系数 (6)3。
2.2 汽车荷载的局部加载的冲击系数 (6)4 作用效应组合 (6)4.1 作用的标准值 (7)4。
1.1 永久作用标准值 (7)4。
1.2 汽车荷载效应标准值 (8)4.2 作用效应组合 (10)4。
2。
1 基本组合(用于结构承载能力极限状态设计) (10)4.2.2 作用短期效应组合(用于正常使用极限状态设计) (12)4.2.3 作用长期效应组合(用于正常使用极限状态设计) (13)4.3 截面预应力钢束估算及几何特性计算 (15)4.3。
1 全预应力混凝土受弯构件受拉区钢筋面积估算 (15)4.3。
2 截面几何特性计算 (20)5 持久状态承载能力极限状态计算 (21)5.1 正截面抗弯承载能力 (22)5。
2 斜截面抗剪承载力验算 (22)5。
2。
1 验算受弯构件抗剪截面尺寸是否需进行抗剪强度计算 (22)5。
2。
2 箍筋设置 (25)5。
2。
3 斜截面抗剪承载力验算 (27)6 持久状况正常使用极限状态计算 (27)6。
1 预应力钢束应力损失计算 (28)6。
1.1 张拉控制应力 (28)6。
1。
2 各项预应力损失 (28)6。
2 温度梯度截面上的应力计算 (33)6.3 抗裂验算 (35)6.3.1 正截面抗裂验算 (35)6。
3.2 斜截面抗裂验算 (37)6。
预应力钢筋混凝土简支T形梁桥设计

课程名称:《桥梁工程概论》设计题目:预应力钢筋混凝土简支T形梁桥设计院系:专业:学号:姓名:元芳指导教师:联系方式:西南交通大学峨眉校区2012年6 月 2 日课程设计任务书专业0 姓名学号开题日期:2012-5-15完成日期:2012-6-3题目:预应力纲纪混凝土简支T形梁桥设计一、设计的目的通过本次预应力纲纪混凝土简支T形梁桥设计,掌握并巩固课堂所学知识二、设计的内容及要求设计内容:1、计算桥面板内力(最大弯矩和剪力);2、计算主梁内力(跨中弯矩和剪力及支座处最大剪力),进行强度检算;要求:1、本课程设计须按教务对课程设计的排版格式要求,形成电子文档,并打印成文本上交,同时电子文档也须上交。
2、本课程设计期末考试时必须交三、指导教师评语四、成绩指导教师(签章)年月日目录第一章设计资料 (4)1.1 设计资料 (4)第二章主要尺寸拟定 (4)2.1 尺寸拟定 (4)第三章行车道板的计算 (9)3.1 桥面板恒载计算 (9)3.2 铰接板的内力计算 (10)第四章主梁内力计算 (8)4.1 求横向分布系数 (8)4.2 主梁内力计算 (11)第五章荷载效应组合.............................................................. 错误!未定义书签。
5.1 承载力极限状态设作用效应组合................................ 错误!未定义书签。
5.2 正常使用极限状态设作用效应组合............................ 错误!未定义书签。
第六章截面验算 (23)6.1 持久状况承载能力极限状态计算 (23)6.2 持久状况正常使用极限状态计算 (23)6.3 挠度验算 (24)第七章设计小结 (23)325/kN m 12.14/kN m 324/kN m 323/kN m 26.1p L m=23.5/kN m 43.4510c E MPa=⨯一、设计资料1、计算跨径:2、设计荷载:公路Ⅱ级荷载;人群荷载人行道重力:预制横隔梁的重力密度为 3、主要宽度尺寸:行车道宽度为 8.5m ,人行道宽度为 0.75m ,每片梁行车道板宽2.00m4、行车道板间连接形式:刚性连接3、铺装层及其各项指标:桥面铺装层外边缘处为2cm 的沥青表面处治(重力密度 )和6cm 厚的混凝土三角垫层(重力密度 ),桥面横坡 1.5%4、其他数据:弹性模量5、设计依据: 《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁设计规范》(JTG D62—2004)8、设计方法:承载能力极限状态法二、主要尺寸拟定① 主梁高度公路普通钢筋混凝土梁高跨比的经济范围约为1/11~1/16;预应力混凝土梁的高跨比为1/15~1/25,随跨度增大而取较小值,本课程设计采用1350mm 的主梁高度② 梁肋厚度常用的梁肋厚度为15cm - 18cm ,视梁内主筋的直径和钢筋骨架的片数而定。
桥梁工程毕业设计——预应力混凝土简支T型梁桥

1 方案拟订与比选1.1 设计资料(1)技术指标:汽车荷载:公路—I级桥面宽度:26m采用双幅(12+2×0.5)m(2)设计洪水频率:百年一遇;(3)通航等级:无;(4)地震动参数:地震动峰值加速度0.05g,地震动反应谱特征周期0。
35s,相当于原地震基本烈度VI度。
1.2 设计方案鉴于展架桥地质地形情况。
该处地势平缓,故比选方案主要采用简支梁桥和连续梁桥形式。
根据安全、适用、经济、美观的设计原则,我初步拟定了三个方案。
1。
2。
1 方案一:(8×40)m预应力混凝土简支T型梁桥本桥的横截面采用T型截面(如图1—1).防收缩钢筋采用下密上疏的要求布置所有钢筋的焊缝均为双面焊,因为该桥的跨度较大,预应力钢筋采用特殊的形式(如图1—2)布置,这样不仅有利于抗剪,而且在拼装完成后,在桥面上进行张拉,可防止梁上缘开裂。
优点:制造简单,整体性好,接头也方便,而且能有效的利用现代高强材料,减少构件截面,与钢筋混凝土相比,能节省钢材,在使用荷载下不出现裂缝等。
缺点:预应力张拉后上拱偏大,影响桥面线形,使桥面铺装加厚等。
施工方法:采用预制拼装法(后张法)施工,即先预制T型梁,然后用大型机械吊装的一种施工方法。
其中后张法的施工流程为:先浇筑构件混凝土,并在其中预留孔道,待混凝土达到要求强度后,将预应力钢筋穿入预留的孔道内,将千斤顶支承与混凝土构件端部,张拉预应力钢筋,使构件也同时受到反力压缩.待张拉到控制拉力后,即用夹片锚具将预应力钢筋锚固于混凝土构件上,使混凝土获得并保持其预压应力.最后,在预留孔道内压注水泥浆。
,使预应力钢筋与混凝土粘结成为整体.桥中心桩号1:1000立 面卵石卵石卵石亚粘土亚粘土亚粘土淤泥质土淤泥质土淤泥质土细砂细砂亚砂土亚砂土亚砂土 立面图(尺寸单位:cm )图2图1图1—1 (尺寸单位:cm ) 图1—21。
2。
2 方案二:(86+148+86)m 预应力混凝土连续箱形梁桥本桥采用单箱单室(如图1—3)的截面形式及立面图(如图1-4),因为跨度很大(对连续梁桥),在外载和自重作用下,支点截面将出现较大的负弯矩,从绝对值来看,支点截面的负弯矩大于跨中截面的正弯矩,因此,采用变截面梁能符合梁的内力分布规律,变截面梁的变化规律采用二次抛物线。
预应力梁设计案例

预应力梁设计案例:预应力混凝土简支梁
工程概况:
这是一个预应力混凝土简支梁的设计案例。
该梁长为计算跨度,柱网布置为18mx4.5m,板厚120mm。
该梁按II级抗裂要求设计,选用40混凝土,由《混凝土结构设计规范》(GB0010—2002)指导。
预应力筋选用低松弛钢绞线,承受较大荷载,在跨中截面处距下边缘55mm。
在两端栽面上弯至SOOrng故曲线点高c80055线方程为(以跨中为原点)。
设计考虑因素:
该梁为一般不允许出现裂缝的构件,承受均布恒载标准值为18KN/m(含自重),均布活载标准值为14KN/m,活载准永久值系数Ψq=0.5。
施工方法:
采用先张法施工,在工地临时台座上进行,在梁的受拉、受压
区采用直径9mm的消除应力钢丝25,砼达到设计强度以后放松预应力钢筋,砼采用C50,非预应力钢筋采用HRB335钢筋。
总结:
本案例是一个预应力混凝土简支梁的设计实例。
通过选择适当的材料和施工方法,以及对恒载和活载的充分考虑,确保了梁的安全性和稳定性。
在设计过程中,需要综合考虑各种因素,包括材料的特性、施工的可行性以及结构的安全性等。
预应力混凝土简支T梁桥(29.5m)课程设计

目录桥梁工程Ⅰ课程设计任务书 ....................................................................................................................... - 2 -一、桥面板的弯矩计算 ............................................................................................................................... - 3 -1、桥面板恒载内力计算 ......................................................................................................................... - 3 -2、桥面板活载内力 ................................................................................................................................. - 3 -3、内力组合 ............................................................................................................................................. - 4 -二、1#梁恒载内力(弯矩和剪力)计算 ................................................................................................... - 5 -1、恒载集度 ............................................................................................................................................. - 5 -2、恒载内力 ............................................................................................................................................. - 5 -三、1#梁的荷载横向分布系数(按刚性横梁法计算) ........................................................................... - 6 -1、求1#梁横向分布影响线 .................................................................................................................... - 6 -2、车载布置 ............................................................................................................................................. - 7 -3、汽车荷载横向分布系数 ..................................................................................................................... - 8 -5 ........................................................................................................... - 8 -4、求人群荷载横向分布系数四、1#梁活载内力(弯矩和剪力)计算 ................................................................................................... - 8 -1、求汽车荷载作用下的荷载横向分布系数分布图 ............................................................................. - 8 -2、求人群荷载作用下的荷载横向分布系数分布图 ............................................................................. - 9 -3、荷载组合 ........................................................................................................................................... - 14 -(1)、按承载能力极限状态进行组合 ........................................................................................... - 14 -(2)、按正常使用极限状态进行组合 ........................................................................................... - 15 -桥梁工程Ⅰ课程设计任务书一、设计资料预应力混凝土简支T梁桥,计算跨径L=29.5m,桥面净宽:净7+2×1.0m人行道,全宽9.6m;设计荷载:公路-I级,人群荷载3.0kN/m。
预应力简支梁桥课程设计

预应力简支梁桥课程设计目录1 计算依据与基础资料 (3)1.1 主梁跨径及全长 (3)1.2 桥面净空:21m (3)1.3 设计荷载:公路Ⅱ级 (3)1.4 计算方法:极限状态法 (3)1.5 设计依据 (3)1.6 材料和工艺 (3)1.7 设计要点 (4)2 结构尺寸及截面特征 (4)2.1 横截面布置 (4)构造图如图所示 (5)2.3 T梁翼缘有效宽度计算 (7)3 主梁内力计算 (7)3.1 永久作用及其作用效应 (7)3.2 可变作用及其作用效应计算 (12)3.3 作用效应组合 (19)4 主梁截面几何特性 (22)5 主梁配筋及布置 (22)5.1 跨中截面钢束的估算和确定 (22)5.2 跨中截面预应力钢束的布置 (23)5.3 非预应力钢筋的估算及布置 (25)6 预应力损失计算 (25)6.1 预应力钢束与管道壁之间的摩擦引起的预应力损失 (25)6.2 由锚具变形、钢束回缩引起的预应力损失 (26)6.3 混凝土弹性压缩引起的预应力损失 (28)6.4 应力松弛引起的预应力损失 (28)6.5 混凝土收缩和徐变引起的预应力损失 (28)6.6 预应力损失汇总 (31)7 主梁承载能力及应力验算 (31)7.1 持久状况承载能力极限状态承载力验算 (31)7.2 正常使用极限状态抗裂性验算 (36)8 主梁端部局部承压验算 (37)8.1 局部承压区截面尺寸验算 (37)8.2 局部抗压承载验算 (38)9 主梁变形验算 (39)9.1 预压力引起的跨中反拱度 (39)9.2 由荷载引起的跨中挠度 (40)9.3 结构刚度验算 (41)9.4 预拱度设置 (41)10 行车道板计算 (41)10.1 悬臂板的荷载效应 (41)10.2 连续板荷载效应计算 (43)10.3 截面设计、配筋和承载力验算 (47)30m 预应力简支梁桥课程设计1 计算依据与基础资料 1.1 主梁跨径及全长标准跨径:30.00m (墩中心距离) 主梁全长:29.96m 计算跨径:29.00m 1.2 桥面净空:21m桥面宽度:由于桥面宽度较大,确定将桥面分为两幅,半幅桥宽10m 。
30m预应力混凝土T型简支梁桥的设计任务书
西北民族大学毕业论文(设计)任务书论文(设计)名称 30m预应力混凝土T型简支梁桥的设计论文(设计)起止时间年月日—月日(共周)姓名学号学院专业班级指导教师任务下达日期一、设计资料1.自然地理及气象桥区在地形地貌上位于戴云山脉中段北侧,属于海拔200-750米的低山及丘岭地貌,地形切割较为强烈,山沟多呈“V”字型深沟,地形陡峭,植被发育。
本区域在大地构造上处于新华夏系政和-大埔区域性大断裂带东侧,闽东火山断拗带西部,构造活动主要表现为侏罗系火山活动和早白垩系的酸性岩浆侵入活动及后期断裂构造,受区域构造影响,区内多发育NE、NW、及EW向张扭力、压扭性断裂构造,地貌上多形成了两岸陡峭的“V”型山沟。
断裂带内岩体较破碎。
本桥区未见断裂构造通过,地下水主要为裂隙水,水量较为贫乏,对混凝土无腐蚀性。
根据“中国地震烈度区域图(福建部分)”(50年超越概率10%,1990年)和福建省地震地质工程勘察院对桥址地震烈度复核结果,本区基本烈度为Ⅵ度。
近期来测区内有感地震较少,未见有第四纪新构造活动迹象,地质构造相对稳定,根据《公路工程抗震设计规范》,对于大型构造物等抗震重点工程,可比基本烈度提高一度,即按Ⅶ度设防。
本区域属亚热带海洋性季侯气候区,受地势影响,从北部闽江谷地的夏长冬短、温暖湿润区,向南随地势上升,逐步过渡到东南部戴云山的四季均匀、温凉潮湿的山地气候。
年平均气温18.9C,极端最低气温-7.6C,极端最高气温40.5C。
相对湿度83%,年平均降水量1655.4mm,其中旱季降雨量289.1mm,占全年降雨量17.46%;雨季降雨量1366.3mm,占全年降雨量82.54%,潮湿系数1.267。
3-9月为雨季,丰雨季节为5-6月份,旱季为10月至次年2月份。
全年无霜期为300天,有霜期为12月中旬至次年2月下旬。
二、设计技术指标1、公路等级:一级;2、设计荷载:公路Ⅰ级;3、设计行速度:60Km/h;4、车道数目:双向四车道;5、桥梁宽度:11.75*2m;6、桥梁位于直线平坡上;三、设计依据1.《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)。
跨径32米3跨预应力混凝土简支T型梁桥设计
跨径32米3跨预应力混凝土简支T型梁桥设计前言进入二十一世纪以来,随着我国国民经济的迅速发展和经济的全球化,我国的公路交通有了跨越式的发展。
特别是桥梁建设得到了飞速的发展,桥梁工程无论在建设规模上,还是在科技水平上,均已跻身世界先进行列。
桥梁是公路、铁路和城市道路的重要组成部分,它可以根据跨越建筑物的不同分为跨河桥和跨线桥。
本设计是位于公路的桥,全桥长96米,分3跨,跨径32米,为预应力混凝土简支T型梁桥。
本桥梁结构的设计,分为两个部分,其中上部结构由我完成。
包括原始资料选用,设计原则及江高镇大桥设计方案比选;主梁截面选择;主梁内力计算;配筋验算及附属结构设计及概预算。
桥的计算部分,包括主梁的恒载、活载内力计算,行车道板、横隔梁的设计计算。
还结合相关概预算资料进行了概预算的编制。
在本设计中主要参考了《桥梁工程》、《钢筋混凝土》、《结构力学》、《土木工程概预算》、《材料力学》、《专业英语》等专业性文献。
由于本人的能力有限,本设计不免有知识点错误以及考虑疏漏之处,敬请各位指导老师随时指出,本人将会在以后的工作和学习中努力加以改正和弥补!1原始资料1.1 资料1.1.1概述公路桥,全长96m,3跨预应力混凝土简支T形梁桥。
公路——I级,设计时速80km/h,双向四车道。
1.1.2设计标准、规范及指标1)采用分离式桥面单个宽度:0.5(防撞护栏) +0.75(人行道)+0.5m(左侧路缘带)+2×3.75(行车道)+0.5m(右侧路缘带)+0.2(护栏)=9.95m2)车辆荷载标准:公路—Ⅰ级荷载3)设计抗震基本裂度:八级设防。
1.1.3地质、气候1)地理资料:该地区土质主要分五层:1、人工填筑碎石土 2、砂土 3、粉质粘土 4、粗圆砾土 5、卵石土。
地下水类型为第四系空隙潜水,水位埋深4.0m左右;含水层主要岩性为砾砂,厚3m左右;地表水体为沙河支流,属季节性河流(勘查时无水),设计洪水频率百年一遇。
预应力盖梁计算
预应力盖梁计算在桥梁建设中,预应力盖梁是一种常见的结构形式,它具有高强度、高刚性和良好的耐久性。
预应力盖梁可以显著提高桥梁的性能,包括抵抗车辆载荷、温度变化和地震等。
为了确保预应力盖梁的结构安全和稳定,进行准确的计算和设计是至关重要的。
预应力盖梁的计算步骤1、确定设计参数首先需要确定预应力盖梁的设计参数,包括跨度、宽度、高度、材料类型、预应力钢绞线的规格和数量等。
这些参数将直接影响结构的性能和成本。
2、建立数学模型根据盖梁的结构特点,建立合适的数学模型。
常用的有限元分析软件如ANSYS、ABAQUS等可以用于模拟盖梁的受力状态和变形情况。
3、施加荷载和边界条件根据桥梁的使用要求和实际工况,施加相应的荷载和边界条件。
例如,车辆载荷、风载荷、温度变化等都需要考虑。
4、计算内力和变形通过有限元分析软件,可以计算出盖梁在不同工况下的内力和变形。
根据计算结果,可以评估结构的强度和稳定性。
5、调整设计根据计算结果,如果结构的强度或稳定性不足,需要对设计进行调整。
例如,改变材料的类型或规格、增加预应力钢绞线的数量等。
重复进行计算和调整,直到得到满意的结果。
6、施工监控在盖梁的施工过程中,需要对关键部位进行监控,以确保施工质量和安全。
监控内容包括变形、应力、温度等参数。
通过实时监测数据,可以及时发现问题并采取相应的措施。
结论预应力盖梁计算是桥梁设计中的重要环节。
通过准确的计算和合理的调整,可以确保预应力盖梁的结构安全和稳定。
施工监控也是保证施工质量的关键措施。
通过这些措施的实施,可以进一步提高桥梁的性能和使用寿命。
预应力盖梁计算书6一、引言预应力盖梁是一种广泛应用于桥梁工程中的结构形式,具有高强度、高刚度、耐久性强等特点。
本计算书旨在为预应力盖梁的设计提供计算依据和指导,以确保其结构安全性和稳定性。
本计算书适用于一般桥梁工程中的预应力盖梁设计,不适用于特殊桥梁或特殊工况下的预应力盖梁设计。
二、计算目的本计算书的主要目的是确定预应力盖梁在承受荷载作用下的内力、位移和应力分布情况,以及评估其结构安全性和稳定性。
土木建筑第4章预应力混凝土简支梁
行车道板(道床板):横向预应力 主梁:纵向和竖向预应力 4 实例: 英国 52年 罗什尔汉桥 日本 70年代 第二丘里桥 跨度68M 北京 82年左右 京承线怀楼站附近 20M双线
京秦线通县西双桥编组站内 24M单线 5 优缺点及适用情况:
运营动力系数:标准荷载效应比频谱是设计基准期内可 能产生的荷载效应的综合,并不等于荷载效应的标准值, 因此,疲劳验算时,动力系数需作修改,一般简化取 1.15。
等效等幅应力:将按标准活载求得的应力换算为相应的 等效等幅应力。用等效等幅应力系数表示。
等效等幅应力系数:根据标准荷载效应比频谱,按铁路 不同年运量、不同跨度及材料的S-N曲线方程在200万次 时求算的。
16X7φ5;
第三节 其他型式预应力混凝土简支梁简介
一.部分预应力混凝土简支梁
1、“部分预应力混凝土”的含义:使用荷载下 可出现拉应力或开裂
2、全预应力混凝土梁缺点:徐变上拱度大,有 锚下裂纹和沿梁纵向裂纹。
3、部分预应力混凝土梁优点:减少徐变上拱度, 减少锚下裂纹和沿梁纵向裂纹。
第三节 其他型式预应力混凝土简支梁简介
第二节 先张法简支梁标准设计简介
一.铁路先张法简支梁标准设计简介
1 标准图简介 图号:叁标桥2017 ,叁标桥2020 2022。 以上三图90年 和91年改进为:专桥2080 ,专桥2081 ,专桥2082 90-94 还编制了一些 截面形式:板式和工形 普高梁: 工形, 横隔板连接。 低高梁: 8m跨实心板;10m空心板;12 ~16m工形, 无须横隔板。
第4章 预应力钢筋混凝土简支梁
第一节 后张法预应力混凝土简支梁标准设计及构造 第二节 先张法预应力混凝土简支梁标准设计简介 第三节 其他形式预应力混凝土简支梁简介 第四节 后张法预应力混凝土简支梁设计与计算 第五节 预应力混凝土简支梁的制造及架设
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PC 简支梁设计理工大学建筑工程学院班级:土木09—3班学号:0915020315设计人:宋佳楠预应力混凝土简支梁设计设计资料1. 桥面净空:净9+2×1m 。
2. 设计荷载:城—A 级车辆荷载,结构重要性指数0γ=1.13. 材料性能指数 (1) 混凝土强度等级为C40,主要强度指标为:强度标准值 ck f =26.8MPa ,tk f =2.4MPa 强度设计值 cd f =18.4MPa ,td f =1.65MPa 弹性模量 c E =3.25×410MPa(2) 预应力钢筋采用1× 7标准型15.2-1860-Ⅱ-GB/T5224-1995钢绞线,其强度指标为:抗减强度标准值 pk f =1860MPa 抗拉强度设计值 pd f =1260MPa 弹性模量 p E =1.95×510MPa 相对界限受压区高度 b ξ=0.4 pu ξ=0.2563 (3) 普通钢筋1) 纵向抗拉普通钢筋采用HRB400钢筋,其强度指标为抗拉强度标准值 sk f =400MPa 抗拉强度设计值 sd f =330MPa 弹性模量 s E =2.0×510MPa 相对界限受压区高度 b ξ=0.53,pu ξ=0.1985 2) 箍筋及构造钢筋采用HRB335钢筋,其强度指标为抗拉强度标准值 sk f =335MPa抗拉强度设计值 sd f =280MPa 弹性模量 s E =2.0×510MPa 4. 主要结构尺寸主梁标准跨径k L =30m,梁全长29.96m,计算跨径f L =29.16m主梁高度h=1300mm,主梁间距S=2200mm,其中主梁上翼缘预制部分宽度为1600mm,现浇段宽为600mm,全桥由5片梁组成。
桥梁横断面尺寸如图1所示。
立面图平面图跨中断面支点断面图1 桥梁横断面尺寸(尺寸单位:cm)5.力计算结果摘录(1)恒载力按预应力混凝土分阶段受力的实际情况,恒载力按下列三种情况分别计算:1)预制主梁(包括横隔梁)的自重1pg=15.3+1.35=16.66kN/m2)现浇混凝土板的自重1mg=2.25kN/m3)二期恒载(包括桥面铺装、人行道及栏杆)2g=6.27+0.24=6.51kN/m表1 恒载力计算结果截面位置距支点截面的距离x(mm)预制梁自重现浇段自重二期恒载弯矩剪力弯矩剪力弯矩剪力1G PKM(kN m⋅)1G PKV(kN)1G mKM(kN m⋅)1G mKVkN2G KM(kN m⋅)2G KV(kN)支点0 0.00 194.32 0.00 26.25 0.00 75.94 变截面4600 752.87 133.01 101.68 17.67 294.19 51.98 L/4 7290 1062.44 97.16 143.49 13.12 415.16 37.97 跨中14580 1416.61 0.00 191.32 0.00 553.55 0.00表2 活载力计算结果截面位置距支点截面的距离x(mm)A级车道荷载人群荷载最大弯矩最大剪力最大弯矩最大剪力1Q KMkN m⋅对应V(kN) 1Q KV(kN)对应MkN m⋅2Q KM对应V(kN)2Q KV(kN)对应MkN m⋅支点0 0.00 257.53 312.21 0.00 0.00 13.6213.62 0.00 变截面4600 805.07 161.00 188.93 869.04 59.38 11.511.73 53.9注:1.车辆荷载力1Q K M 、1Q K V 中已计入冲击系数1+μ=1.11882.在计算变截面和L/4截面的力时,出现了最大剪力对应的弯矩值比最大弯矩值还要大的反常现象,这主要是由于按城—A 级荷载计算剪力时,取用的均布荷载比计算弯矩时取用的均布荷载相差较大所致。
(2)活载力车辆荷载按密集运行状态A 级车道荷载计算,冲击系数1+ μ=1.1188。
人群荷载按3.5kN/m 计算。
活载力以2号梁为准,跨中截面按刚接梁法计算横向分布系数,支点截面按杠杆法计算横向分布系数。
(3)力组合1)基本组合(用于承载力极限状态计算)d M =1.2(1G PK M +1G mK M +2G K M )+1.41Q K M +1.122Q K M d V =1.2(1G PK V +1G mK V +2G K V )+1.41Q K V +1.122Q K V 2) 短期组合(用于正常使用极限状态计算)s M =(1G PK M +1G mK M +2G K M )+0.711Q K M μ++2Q K M3)长期组合(用于正常使用极限状态计算)L M =(1G PK M +1G mK M +2G K M )+0.4(11Q K M μ++2Q K M )各种情况下的组合结果见表36. 设计要求按全预应力混凝土设计预应力混凝土T 形主梁全预应力混凝土梁设计(一)预应力钢筋数量的确定及布置首先,根据跨中截面正截面抗裂要求,确定预应力钢筋数量。
为满足抗裂要求,所需的有效预加力为pe N ≥/10.85()s p M We A W+ s M 为荷载短期效应弯矩组合设计值,由表1,2组合算得s M =3153.09kN m ⋅;估算钢筋数量时,可近似采用毛截面几何性质。
按图1给定的截面尺寸计算:c A = 0.7018ⅹ106cx y = 824.6mm ,cs y = 475.4 mm ,c J = 0.1548×10124mm ,x W =0.1878ⅹ10 93mm 。
p e 为预应力钢筋重心至毛截面重心的距离,p e =cx y -p a =824.6-150=674.6mm由此得到 pe N ≥)2.1877568756.6747018001(85.02.187756875/09.3153106+⨯⨯= 3937347.7 N拟采用jφ15.2钢绞线,单根钢绞线的公称截面面积1p A =1392mm ,抗拉强度标准值pk f =1860MPa ,拉控制应力取con σ=0.75pk f =0.75×1860=1395MPa ,预应力损失按拉控制应力的20%估算。
所需预应力钢绞线的根数为:p n =()pecon s pN A σσ-= 25.38 ,取 27根(由承载力计算取26根不符承载能力极限状态,故取27根)。
采用3 束7jφ15.2,1束6jφ15.2预应力钢筋束,OVM15-7型锚具,供给的预应力钢筋截面p A = 3753(2mm ),采用φ 77 金属波纹管成孔,预留管道直径为 85 。
预应力筋束的布置见图2。
预应力筋的曲线要素及有关计算参数列于表4和5表5各计算截面预应力筋束的位置和倾角(二)截面几何性质计算截面几何性质的计算需根据不同的受力阶段分别计算。
本算例中,主梁从施工到运营经历了如下几个阶段:1. 主梁混凝土浇注,预应力筋束拉(阶段1)混凝土浇注并达到设计强度后,进行预应力筋束的拉,但此时管道尚未灌浆,因此,其截面几何性质为计入了普通钢筋的换算面积,但应扣除预应力筋预留管道的影响。
该阶段顶板的宽度为1600mm 。
2. 灌浆封锚,吊装并现浇顶板600mm 的连接段(阶段2)预应力筋束拉完成并进行管道灌浆、封锚后,预应力束就已经能够参与全截面受力。
在将主梁吊装就位,并现浇顶板600mm 的连接段时,该段的自重荷载由上一阶段的截面承受,此时,截面几何性质应为计入了普通钢筋、预应力钢筋的换算截面性质。
该阶段顶板的宽度仍为1600mm 。
3. 二期恒载及活载作用(阶段3)该阶段主梁截面全部参与工作顶板的宽度为2200mm ,截面几何性质为计入了普通钢筋和预应力钢筋的换算截面性质。
各阶段截面几何性质的计算结果列于表6表6全预应力构件各阶段截面几何性质(三)承载能力极限状态计算1.跨中截面正截面承载力计算 跨中截面尺寸及配筋情况见图2。
图中:0a = (120×3×7+200×6)/(3×7+1×6)=135.74 mm o h =h-0a = 1164.26mmb= 180 mm ,上翼缘板厚度为150 mm ,若考虑承托影响,其平均厚度为'f h =166 mm上翼缘有效宽度取下列数值中较小者: (1)'f b ≤S= 2200 mm (2)'f b ≤L/3= 9720 mm (3)'f b ≤b+'f h 综合上述结果,取'f b = 2172 mm 。
首先按公式pd f p A ≤cd f 'f b 'f h 判断截面类型。
带入数据计算得:pd f p A = 1260×3753=4728780 Ncd f 'f b 'f h = 18.4×2172×166=6634157 N因为 4728780 <6634157,满足上述要求,属于第一类T 形,应按宽度为'f b 的矩形截面计算其承载力。
由x ∑=0的条件,计算混凝土受压区高度:x='pd p cd f f A f b =21724.1837531260⨯⨯=118.32mm ≤'f h =166mm≤b ξo h =465.7 mm将x= 135.74 mm 代入下式计算截面承载能力du M =cd f 'f b (o h -2x)= 18.4×2172×135.74×(1164.26-135.74/2)/610=5947.72kN m>o γdM =1.1×4681.34=5149.47kN m ⋅计算结果表明,跨中截面的抗弯承载力满足要求。
2.斜截面抗剪承载力计算选取距支点h/2和变截面点处进行斜截面抗剪承载力复核。
截面尺寸示于图2-b ,预应力筋束的位置及弯起角度按表5采用。
箍筋采用R335 钢筋,直径为 8 mm , 双肢箍,间距v s = 200 mm ;距支点相当于一倍梁高围,箍筋间距v s =100 mm 。
(1)距支点h/2截面斜截面抗剪承载力计算 首先,进行截面抗剪强度上、下限复核:0.5×310-2αtd f b o h ≤o γd V ≤0.51×310-o hd V 为验算截面处剪力组合设计值,由表1,2算得d V =按插法得距支点h/2=650mm 处的dV 为d V = 808.16-65.060.419.52116.808⨯-= 767.61 kN预应力提高系数2α取1.25;验算截面(距支点h/2=650mm )处的截面腹板宽度,b= 660-2.59265.060.4180660=⨯-mm ;o h 为计算截面处纵向钢筋合力作用点至截面上边缘的距离。