25m预应力混凝土空心板梁桥设计 下载本文

fcdbf'hf'?22.4?1404?149.08?4688506.37

'' 所以,fsdAs?fpdAp?fcdbfhf,属于第一类T形截面,应按宽度为1240mm的矩形

截面来计算其正截面抗弯承载力。

混凝土的受压区高度为:

x?fsdAs?fpdApfcdbf'?280?3695?1260?2100?117.03 mm22.4?1404

x?117.03mm?h'f?149.08mm,且x?ξbh0?411.2mm则跨中截面的抗弯承载力Mud

x117.03Mud?fcdbf'x(h0?)?22.4?1404?117.03?(1028?)?10?6 22 ?3568.23kNm?γ0Md?3416.778kNm因此,跨中正截面抗弯承载力满足要求。

6.2 斜截面的抗弯承载力计算

6.2.1 斜截面抗剪强度上、下限校核

选取距支点1/2出截面进行斜截面抗剪承载力计算。截面构造尺寸及配筋见图1-7。先进行抗剪强度上、下限复核,根据《公预规》5.2.9条:

γ0Vd?0.51?10?3?fcu,kbh0

式中 Vd——验算截面处由作用(荷载)产生的剪力组合设计值(kN),由表1-9的支点处剪力及l/4截面剪力,内插得距支点h/2=450mm处的截面剪力值:

Vd?[495.83?450?(495.83?248.18)]?472.73kN

4825 fcu,——混凝土强度等级,空心板为C50, k b ——相应于剪力组合设计值处的等效工字形截面腹板宽度,即b=549.42mm。

h0——相应于剪力组合设计值处的截面有效高度,由于本例预应力钢筋

都是直线布置,因此邮箱高度个界面处均为h0?1028mm。

0.51?10?3?fcu,kbh0?0.51?10?3?50?549.42?1028?2036.82(kN)?γ0Vd?472.73kN 故空心板距支点h/2处截面尺寸满足康健要求。

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按《公预规》5.2.10条,当满足下式时刻不进行斜截面抗剪承载力计算。

γ0Vd?1.25?0.51?10?3?α2ftdbh0

式中 ——预应力提高系数,对预应力混凝土受弯构件,取1.25 ——混凝土抗拉强度设计值,对C50混凝土,取1.83MPa。 代入得:

1.25?0.51?10?3?1.25?1.83?549.42?1028?807.49(kN)?γ0Vd?472.73kN

因此,不需要进行斜截面抗剪承载力计算,;梁体可按构造要求配置箍筋即可。根据《公预规》9.3.13条规定,在支座重心跨径方向长度不小于1倍梁高范围内,箍筋间距不宜大于100mm,其他梁端箍筋间距取250mm。故在支座处,从支座到跨中1.10m(从两端到跨中1.43m)范围内箍筋间距取为100mm,其他梁端箍筋间距取为250mm,箍筋选取直径为12mm的HPB235级钢筋,箍筋布置见图1-8。

跨中部分箍筋配筋率为:

ρsv?Asv226??0.16%?ρmin bSv549.42?250 满足最小配筋率的要求。 6.2.2 斜截面抗剪承载力计算

由图1-8,选取以下两个位置进行空心板斜截面康健承载力计算: ①距支座中心h/2=1073/2=536.5mm处截面,x=11763.5mm

②距支座中心位置1.10m处截面(箍筋间距变化处),距跨中距离为x=8550mm。 计算上述各处截面的剪力组合设计值,可按表1-9。

各计算截面剪力组合设计值 表1-9 距跨中距离x(mm) 12300(指点截面) 11763.5 11200 6150 (l/4截面) 494.29 剪力组合设计值Vd(kN) ①距支座中心h/2=1073/2=536.5mm处截面

由于空心板的预应力筋及普通钢筋是直线配筋,故此截面有效高度取与跨中相同值,即h0?1028mm,其等效工字形截面的肋宽为b = 549.42mm。由于没有设置晚起钢筋,因此,斜截面康健承载力为:

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472.73 450.09 247.14

Vsb?α1α2α30.45?10?3bh0(2?0.6P)fcu,kρsvfsv Asv=226mm2,此处箍筋间距为Sv=100mm,HRB335钢筋,双肢箍,直径为12mm,

则箍筋的配筋率为:

ρsv?Asv226??0.41%?ρmin?0.12% bSv549.42?100把以上书记代入得:

P?100ρ?100?2100?3695?1.026549.42?1028Vsb?1.0?1.25?1.1?0.45?10?3?549.42?1028?(2?0.6?1.026)?50?0.41%?280 ?1610.32 kN>γ0Vd?472.73 kN因此,该处截面康健承载力满足要求。 ②距跨中截面x=11200mm处截面

此处Vd?450.09kN,箍筋间距Sv=250mm,HRB335钢筋,双肢箍,直径为12mm,

Asv=226mm2,箍筋的配筋率ρsv?0.16%,得:

Vsb?1.0?1.25?1.1?0.45?10?3?549.42?1028?(2?0.6?1.026)?50?0.16%?280 ?1005.96 kN>γ0Vd?Vd?450.09 kN 因此,该处截面康健承载力满足要求。

七、预应力损失计算

本例采用高强度低松弛7丝捻制的预应力钢绞线,公称直径15.2mm,公称面积140mm2,标准强度为fpk =1860MPa,设计强度fpd =1260 MPa,弹性模量Ep = 1.95×10MPa。张拉控制应力值取 σcon?0.70fpk?0.70?1860?1302 MPa。则各项预应力损失计算如下:

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7.1 锚具变形、回缩引起的预应力损失

预应力钢绞线的有效长度取为张拉台座的长度,设台座长L=63m,采用一端张拉级夹片是锚具,有顶压时,取张拉端锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩值⊿l=4mm,则此项预应力损失为:

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σl2??⊿lELp?45?1.95?10?12.38 MPa 363?107.2 预应力钢筋与台座之间的温差引起的预应力损失

先张法预应力混凝土构件采用加热养护的方法是,为减少温差引起的预应力损失,可采用分阶段的养护措施。设控制预应力钢筋与台座之间的最大温差⊿t=t2-t1=15℃,则由钢筋与台座之间的温差引起的预应力损失为:

σl3?2(t2?t1)?2⊿t?30 MPa

7.3 预应力赶脚先由于松弛硬气的预应力损失

预应力钢绞线由于钢筋松弛引起的预应力损失值,可按下式计算

σl5?ψζ(0.52σpefpk?0.26)σpe

式中 ψ——张拉系数,本算例采取一次张拉,取ψ=1.0; ζ——钢筋松弛系数,对低松弛钢绞线,取ζ=0.3 fpk——预应力钢绞线的抗拉强度标准值,fpk=1860MPa

σpe——传力锚固时的钢筋应力,对先张法构件,采用下式计算:

σpe?σcon?σl2?1302?12.38?1289.62 MPa

代入得:

σl5?1.0?0.3?(0.52?1289.62?0.26)?1289.62?38.90 MPa 18607.4 混凝土贪心压缩引起的预应力损失

对于先张法构件:

σl4?αEσpe

式中 ——预应力钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值,αE=5.65;

——在计算截面钢筋重心处,由全部钢筋预加力产生的混凝土法向应力,按

计算;

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