20m簡(jiǎn)支先張法空心板計(jì)算書_第1頁(yè)
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1、1計(jì)算依據(jù)與基礎(chǔ)資料11.1.1 1.1標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范1標(biāo)準(zhǔn)1規(guī)范1參考資料11.2主要材料11.3設(shè)計(jì)要點(diǎn)22橫斷面布置23汽車荷載橫向分布系數(shù)、沖擊系數(shù)的計(jì)算43.1.3 3.1汽車荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算4跨中橫向分布系數(shù)4車道折減系數(shù)53.2汽車荷載沖擊系數(shù)"值計(jì)算53.2.1汽車荷載縱向整體沖擊系數(shù)*53.2.2汽車荷載的局部加載的沖擊系數(shù)64作用效應(yīng)組合64.1.1 作用的標(biāo)準(zhǔn)值6永久作用標(biāo)準(zhǔn)值6汽車荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值74.2作用效應(yīng)組合94.2.1基本組合(用于結(jié)構(gòu)承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì))94.2.2作用短期效應(yīng)組合(用于正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì))114.2.3作用長(zhǎng)期效應(yīng)組合(用于正常

2、使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì))124.3.1 4.3截面預(yù)應(yīng)力鋼束估算及幾何特性計(jì)算14A類部分預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件受拉區(qū)鋼筋面積估算14換算截面幾何特性計(jì)算175持久狀態(tài)承載能力極限狀態(tài)計(jì)算195.1正截面抗彎承載能力195.2.2 5.2斜截面抗剪承載力驗(yàn)算205.2.1驗(yàn)算受彎構(gòu)件抗剪截面尺寸是否需進(jìn)行抗剪強(qiáng)度計(jì)算20箍筋設(shè)置246持久狀況正常使用極限狀態(tài)計(jì)算266.1.1 6.1預(yù)應(yīng)力鋼束應(yīng)力損失計(jì)算26張拉控制應(yīng)力26各項(xiàng)預(yù)應(yīng)力損失266.2溫度梯度截面上的應(yīng)力計(jì)算316.3抗裂驗(yàn)算33正截面抗裂驗(yàn)算336.3.2斜截面抗裂計(jì)算366.4撓度驗(yàn)算39汽車荷載引起的跨中撓度396.4.2預(yù)制板是否

3、設(shè)置預(yù)拱值的計(jì)算407持久狀態(tài)和短暫狀況構(gòu)件應(yīng)力計(jì)算427.1.1 7.1使用階段正截面法向應(yīng)力計(jì)算42受壓區(qū)混凝土的最大壓應(yīng)力42受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋的最大拉應(yīng)力437.2使用階段混凝土主壓應(yīng)力、主拉應(yīng)力計(jì)算447.3施工階段應(yīng)力驗(yàn)算478橋面板配筋計(jì)算508.1.1 8.1荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算50計(jì)算跨徑50跨中彎矩計(jì)算50支點(diǎn)剪力518.2極限狀態(tài)承載力計(jì)算52荷載效應(yīng)組合計(jì)算52正截面抗彎承載力528.2.3斜截面抗剪承載力528.3抗裂計(jì)算529皎接板的混凝土皎縫剪力驗(yàn)算53附錄1:跨中截面橫向分布系數(shù)計(jì)算54預(yù)應(yīng)力混凝土公路橋梁通用設(shè)計(jì)圖成套技術(shù)通用圖計(jì)算示例(20m預(yù)應(yīng)力混凝土空心板)1計(jì)

4、算依據(jù)與基礎(chǔ)資料1.1標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范1.1.1標(biāo)準(zhǔn)跨徑:橋梁標(biāo)準(zhǔn)跨徑20m計(jì)算跨徑(正交、簡(jiǎn)支)19.3m;預(yù)制板長(zhǎng)19.96m,設(shè)計(jì)荷載:公路I級(jí)橋面寬度:(路基寬23m高速公路),半幅橋全寬11.25m0.5m(護(hù)欄墻)+10.25m(行車道)+0.5m(護(hù)欄墻)=11.25m橋梁安全等級(jí)為一級(jí),環(huán)境條件II類1.1.2規(guī)范,公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)JTGB01-2003公路橋梁設(shè)計(jì)通用規(guī)范JTGD60-2004(簡(jiǎn)稱通規(guī))公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范JTGD62-2004(簡(jiǎn)稱預(yù)規(guī))1.1.3參考資料,公路橋涵設(shè)計(jì)手冊(cè)橋梁上冊(cè)(人民交通出版社2004.3)公路橋梁荷載橫向分布計(jì)算(人民交

5、通出版社1977.12)1.2主要材料1)混凝土:預(yù)制板及較縫為C50現(xiàn)澆鋪裝層為C4CL護(hù)欄為C302)預(yù)應(yīng)力鋼絞線:采用鋼絞線妒15.2,fpk=1860Mpa,Ep=1.95>d05Mpa3)普通鋼筋:采用HRB335如=335Mpa,Es=2.0x1045Mpa1.3設(shè)計(jì)要點(diǎn)1)本計(jì)算示例按先張法部分預(yù)應(yīng)力混凝土A類構(gòu)件設(shè)計(jì),橋面現(xiàn)澆層100mmC4餛凝土中,考慮50mn#與活載階段的結(jié)構(gòu)受力;2)預(yù)應(yīng)力張拉控制應(yīng)力值Ucon=0.68fpk,預(yù)應(yīng)力張拉臺(tái)座長(zhǎng)假定為50m混凝土強(qiáng)度達(dá)到85%時(shí)才允許放張預(yù)應(yīng)力鋼筋;3)計(jì)算預(yù)應(yīng)力損失時(shí)計(jì)入加熱養(yǎng)護(hù)溫度差20C引起的預(yù)應(yīng)力損失;4)

6、計(jì)算混凝土收縮、徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失時(shí)傳力錨固齡期為7d;5)環(huán)境平均相對(duì)濕度RH=7%;6)存梁時(shí)間為90d。2橫斷面布置2.1橫斷面布置圖(單位:m>2300Q/2-11500拷梁中心線5001電g'00禎青監(jiān)橋M鋪裝rI界面彥棗>水層一630Ifix120+7X1M990、100傾羊。!(1防水論現(xiàn)澆層一Los11況2.2預(yù)制板截面尺寸單位:mm 不含絞縫混凝土:虬!一J0-12<113£1一仙H即血嘿X1X一-占1i'alit'lit邊、中板毛截面幾何特性表2-1板號(hào)邊板中板幾何特性面積A(m2)抗彎彈性模量l(m4)截面重心到頂板距

7、離yx(m)面積A(m2)抗彎彈性模量l(m4)截面重心到頂板距離yx(m)0.69260.078530.41560.52670.061040.4846 含絞縫混凝土:中板_VT_LT.pil_L加,一.:KIp邊、中板毛截面幾何特性表2-2板號(hào)邊板中板幾何特性面積A(m2)抗彎彈性模量l(m4)截面重心到頂板距離Yx(m)面積A(m2)抗彎彈性模量l(m4)截面重心到頂板距離yx(m)0.74500.081360.41580.61360.067070.4738 考慮5cm橋面現(xiàn)澆層:邊、中板毛截面幾何特性表2-3板號(hào)邊板中板幾何特性面積A(m2)抗彎彈性模量l(m4)截面重心到頂板距離yx(

8、m)面積A(m2)抗彎彈性模量l(m4)截面重心到頂板距離yx(m)0.78630.094570.41310.58920.075560.48053汽車荷載橫向分布系數(shù)、沖擊系數(shù)的計(jì)算3.1汽車荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算3.1.1跨中橫向分布系數(shù)本橋雖有100mnW澆橋面整體化混凝土,但基本結(jié)構(gòu)仍是橫向較接受力,因此,汽車荷載橫向分布系數(shù)按截面8塊板較接計(jì)算。邊板、中板的抗彎、抗扭剛度均不等,計(jì)算是只考慮了邊板抗彎慣矩的增大,而近似假設(shè)其抗扭慣矩和中板一樣,以簡(jiǎn)化計(jì)算,最終計(jì)算得到邊板跨中橫向分布系數(shù)為0.358,中板跨中橫向分布系數(shù)為0.285。詳細(xì)計(jì)算見(jiàn)附表1:跨中橫向分布系數(shù)計(jì)算。附:電算結(jié)果:

9、邊板跨中0.356,中板跨中0.293.1.2支點(diǎn)橫向分布系數(shù):按杠桿法布載分別計(jì)算邊、中板的橫向分布系數(shù),邊板跨中橫向分布系數(shù)為0.6,中板跨中橫向分布系數(shù)為0.5。附:電算結(jié)果:邊板支點(diǎn)0.6,中板支點(diǎn)0.53.1.3車道折減系數(shù)雙車道車道折減系數(shù)為1。3.2汽車荷載沖擊系數(shù)"值計(jì)算3.2.1汽車荷載縱向整體沖擊系數(shù)*簡(jiǎn)支板結(jié)構(gòu)基頻f2y7-通規(guī)條文說(shuō)明4C50混凝土Ec=3.45><104Mpa=3.45F010N/m19.32*1.396103板跨中處單位長(zhǎng)度質(zhì)量:mc=G,g其中G一跨中延米結(jié)構(gòu)白重(N/而,g一重力加速度g=9.81(m/s2)3mccf1F.

10、396103(NS2/m2尸26100.52679.81_10=5.18Hz兀3.45勺00.06104按照通規(guī)第4.3.2條,沖擊系數(shù)卜可按下式計(jì)算:當(dāng)1.5Hz<f<14Hz時(shí),卜=0.1767ln(f)0.0157.=0.1767ln(5.18)0.0157=0.2753.2.2汽車荷載的局部加載的沖擊系數(shù)采用V-=0.3。4作用效應(yīng)組合4.1作用的標(biāo)準(zhǔn)值4.1.1永久作用標(biāo)準(zhǔn)值一期恒載q1:預(yù)制板重力密度取Y=26KN/m3邊板q1=YA邊=26x0.6926=18.008(KN/m)(計(jì)入懸臂部重)中板q=YA中=26x0.5267=13.694(KN/m)二期恒載:1)

11、 100mmC40混凝土重力密度取Y=25KN/m3,100mnffi青混凝土鋪裝重力密度取=24KN/m3較縫混凝土0.114m3/m,重力密度取Y=25KN/m32) 護(hù)欄(單側(cè))0.32m3/m,重力密度取?=25KN/m3,并八塊板平分。邊板q2=(24+25)0.11.875250.114/22250.32/8=12.61KN/m中板q2=(24+25)0.11.25250.1142250.32/8=10.98KN/m恒載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算截面板號(hào)彎矩剪力計(jì)算式Mg*(KNm)MG2k(KNm)計(jì)算式VG*(KN)VG2k(KN)跨中邊板1-28838.46587.25中板637.625

12、11.011l4邊板qL232628.84440.444qL86.8960.86中板478.21383.2666.0752.95支點(diǎn)邊板2qL173.77121.71中板132.15107.564.1.2汽車荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值必路-I級(jí)車道荷載計(jì)算圖式L=5mL=19,3mL-50m根據(jù)通規(guī)第4.3條,公路一I級(jí)車道荷載均布標(biāo)準(zhǔn)值為qk=10.5KN/m,集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值:當(dāng)計(jì)算跨徑小于5m時(shí),Pk=180KN;當(dāng)計(jì)算跨徑等于或大于50mPk=360KN。本例計(jì)算跨徑為19.3m19.3-5R=180180=237.2KN50-5計(jì)算剪力時(shí),R=1.2237.2=284.64KN,計(jì)算跨中、%截面荷

13、載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值Sk=(1)S(qkA+Ry)兩列車布載控制設(shè)計(jì),橫向折減系數(shù)&=1,A為內(nèi)力影響線面積,y為內(nèi)力影響線豎標(biāo)值。跨中、場(chǎng)、支點(diǎn)截面汽車荷載內(nèi)力影響線1:軸WL=13.3n必,瀚AH,場(chǎng)A.二9L32毛42步A坦諭A=5,帆盾ViAf-VLU83itL=192)件iffAr-U3M.6。物°跨中、y、支點(diǎn)截面公路一I級(jí)荷載廣生的內(nèi)力表4-2截面板號(hào)荷載橫向分布系數(shù)YM8Vk彎矩影響線不計(jì)沖擊力(E)=1M也計(jì)沖擊力(E)=1.275mb剪力影響線不計(jì)沖擊力(E)=1&計(jì)沖擊力(1+H)=1.275Vka(m2)y(mA(m2)y(m)跨中邊板0.35846.

14、564.83584.75745.564.830.569.0988.09中板0.285465.51593.5355.0070.131l4邊板0.35834.923.619438.56559.175.4280.7596.83123.46中板0.285349.14445.1577.0998.28支點(diǎn)邊板0.3585.4281183.96234.55(0.6書.358)24.222中板0.2855.4281175.96224.35(0.5書.285)24.222支點(diǎn)剪力橫向分布系數(shù)采用與影響線面積相應(yīng)的橫向分布系數(shù)平均值。4.2作用效應(yīng)組合4.2.1基本組合(用于結(jié)構(gòu)承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì))'m

15、n氣L翥=q京彌十亂止十£J通規(guī)4.1.6-1式”j蘭jD其中各分項(xiàng)系數(shù)的取值如下v一一y0結(jié)構(gòu)重要性系數(shù),0=1.1;?G結(jié)構(gòu)白重分項(xiàng)系數(shù),?G=1.2y一yQ1汽車荷載(含沖擊力)的分項(xiàng)系數(shù),取Q1=1.42)基本組合計(jì)算永久作用的設(shè)計(jì)值與可變作用設(shè)計(jì)值組合表4-3-1、4-3-2永久作用的設(shè)計(jì)值與可變作用設(shè)計(jì)值組合表表4-3-1(邊板)板號(hào)作用分類組合計(jì)算表達(dá)式跨中1l4支點(diǎn)彎矩(KN.m)剪力(KN)彎矩(KN.m)剪力(KN)剪力(KN)邊板永久作用一期恒載sG1k838.460628.8486.89173.77二期恒載SG2k587.250440.4460.86121.7

16、12£SGikJ1425.7101069.28147.74295.4822£SGid=1.2£SGikid日1710.850.001283.14177.29354.58可變作用SQ1k(計(jì)沖擊力)745.5688.09559.17123.46234.55SQ1d-1.4SQ1k1043.78123.32782.84172.84328.37使用階段2如=£Sg*+Sqikim2171.2788.091628.45271.20530.03f2、%Sud=饑£SGid+SQid1J)3030.10(3200)135.652272.57(2405)38

17、5.15(403)751.24(831)注:表中括號(hào)數(shù)值為電算結(jié)果。板號(hào)作用分類組合計(jì)算表達(dá)式跨中1l4支點(diǎn)彎矩(KN.m)剪力(KN)彎矩(KN.m)剪力(KN)剪力(KN)中板永久作用一期恒載SG1k637.620478.2166.07132.15二期恒載SG2k511.010383.2652.95107.562ZSGiki=11148.630861.47119.03239.7022£SGid=1.2£SGiki=1i旦1378.3501033.77142.83287.64可變作用SQ1k(計(jì)沖擊力)593.5370.13445.1598.28224.35SQ1d=1.

18、4SQ1k830.9498.18623.21137.60314.09使用階段2Suk=£SGik+SQ1ki=11742.1670.131306.62217.31464.06r2、'oSud='o.£SGid+SQ1d|li任j2430.23(2547)107.991822.67(1915)308.48(321)661.91(674)永久作用的設(shè)計(jì)值與可變作用設(shè)計(jì)值組合表表4-3-2(中板)注:表中括號(hào)數(shù)值為電算結(jié)果。4.2.2作用短期效應(yīng)組合(用于正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì))永久荷載作用為標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)與可變作用頻遇值效應(yīng)組合,其效應(yīng)組合表達(dá)式為mnSsd=

19、3;SGi平ijSjk通規(guī)4.1.7-1式i=1j=1式中Wi-可變作用效應(yīng)的頻遇值系數(shù):汽車荷載(汽車荷載不計(jì)沖擊力)甲1=0.7,溫度梯度作用平11=0.8。4.2.3作用長(zhǎng)期效應(yīng)組合(用于正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì))永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)與可變作用準(zhǔn)永久值效應(yīng)相組合,其效應(yīng)組合表達(dá)式為:2nSd=£SGik+E平2jSQjk通規(guī)4.1.7-2式i1j旦式中平2第j個(gè)可變作用效應(yīng)的準(zhǔn)永久值系數(shù),汽車荷載(不計(jì)沖擊力)平2=0.4,溫度梯度作用4=0.8;Sm作用長(zhǎng)期效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值,結(jié)構(gòu)抗裂驗(yàn)算時(shí),其中可變作用僅考慮汽車等直接作用于構(gòu)件的荷載效應(yīng)。作用短期和長(zhǎng)期效應(yīng)組合計(jì)算作用分類組合計(jì)算表

20、達(dá)式跨中L4支點(diǎn)彎矩(KN.m)剪力(KN)彎矩(KN.m)剪力(KN)剪力(KN)邊板永久作用2ZSGiki皂i425.7i01069.28147.74295.48可變作用SQ1k(不計(jì)沖擊力)584.7569.09438.5696.83183.96溫度梯度效應(yīng)另計(jì)甲iSQik=0.7SQk409.3348.36306.9967.78128.77棗2禹化=0.4SQk233.9027.64175.4338.7373.582&d=£SGik+0.7Saiki注1835.0448.361376.28215.52424.2525d=£SGik*0.4SQiki=1165

21、9.6127.641244.71186.47369.07中板永久作用2£SGikiM1148.630861.47119.03239.70可變作用SQik(不計(jì)沖擊力)465.5155.00349.1477.09175.96溫度梯度效應(yīng)另計(jì)WiSQik=0.7SQkQlk325.8638.50244.3953.96123.17棗2SQik=0.4SQk186.2122.00139.6530.8370.392Ssd=£SGik+0.7SQiki=11474.4938.501105.87172.99362.882Sd=£翥1<+0.4SQiki=i1334.832

22、2.001001.13149.86310.094.3截面預(yù)應(yīng)力鋼束估算及幾何特性計(jì)算4.3.1A類部分預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件受拉區(qū)鋼筋面積估算1、根據(jù)預(yù)規(guī)第6.3條,A類構(gòu)件正截面抗裂混凝土在作用(或荷載)短期效應(yīng)組合下應(yīng)符合:'st-pc_0.7ftk預(yù)規(guī)6.3.1-3式式中cwMyo|0NP0Npoepo.,1yo、廠pc=-y0=Ap廠P0(ep0)A0I0A010估算預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí),近似取毛截面積A,抗彎慣炬I,yp分別代替公式中的AI°、ep。y。為截面重心軸到截面受拉邊緣(底邊)的距離,用yu=(hy0x)代替;。p0為受拉區(qū)鋼筋合力點(diǎn)的預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力,取控制應(yīng)力的

23、70咐:。p0=0.7X0.75X1860=976.5Mpa。近似取ep0=y-ap。令'、:st-二pc=0.7ftk.Ms(yu-0.7ftk)A則Ap=3(1*)rA假定混凝土受壓區(qū)高度x位于截面頂板內(nèi),根據(jù)預(yù)規(guī)第5.2.2條:;%Md至fed黔家(h0-;)預(yù)規(guī)5.2.2-1式Asfcd_b汰一fpdAp預(yù)規(guī)5.2.2-2式式中b:截面頂寬;h。:截面有效高度(h-a),此處,近似取h0=h-ap=893mm,ap為預(yù)應(yīng)力鋼筋合力中心到底板的距離=57mmc50混凝土:fcd=22.4Mpa,0.7ftk=0.7x2.65=1.86Mpa;HBR鋼筋:fsd=280Mpa;p鋼

24、絞線:fpd=1260Mpa;Ap=1頊3,2=139mm2,As=1-12=113.1mm2,預(yù)應(yīng)力鋼筋、普通鋼筋面積估算表受力狀態(tài)持久狀況正常使用極限狀態(tài)持久狀況承載能力極限狀態(tài)估算公式Ms(|yu-0.7ftk)Aypyu、:P0(12)r了p0=976.5Mpa0.7ftk=1.86Mpah0=893mm2r0Mdfcdb居fcdb«-fpdApAs=fsdfpd=1260Mpafsd=280Mpafcd=22.4Mpa邊板中板_一_74Ms=1857.9(kN聊),I=7850X10mm,_74Ms=1474.5(kNgm),I=6100X10mm,2、A=692600(m

25、m),y0x=416mm;yu=950_416=534mm;,ep0=yp=477mm;2r=113341mm2;1857.910534、(7-1.86)692600785010一976.5一(47廠534)1133412=2352mm取17頊S5.2=2363mm2需要配鋼束17呢,2根rMd=3094.kNm),b=182mmx=893=89.5nm2、A=526700(mm),yox=485mm;,yu=950_485=465mm;,ep。_yp=408mm;r2=115815mm2;Ap=/1474.5106465d(7-1.86)5267006100107465408976.5(1)

26、1158152=1918nm取14嘿.2=1946nn2需要配鋼束14哲5,2根23094.31022.4182022.4182089.512603058As-"730nm:0280不需要配普通鋼筋rcMd=2430.kNm,b=114mm/22430.2106x=89A'89-;22.41140=113.8nm22.41140113.812602502As-280=-88crnm:0不需要配普通鋼筋為防止板端上緣拉應(yīng)力過(guò)大,部分預(yù)應(yīng)力鋼筋在1/4到板端需采取分批失效措施,普通鋼筋全截面配置板號(hào)As(mm2)as(mm)aP(mm)跨中1l4支點(diǎn)Ap(mm2)h。(mm)Ap

27、(mm2)h0(mm)Ap(mm2)h0(mm)邊板225=982575722峪,305889320*is5,2,27808936©15,2,834893中板225=982575718©15,2,250289316蛇,2,22248934峰,2,556893板內(nèi)截面實(shí)際配筋表46表中:As、Ap-受拉區(qū)普通鋼筋、預(yù)應(yīng)力鋼筋截面積;慶、ap-受拉區(qū)普通鋼筋、預(yù)應(yīng)力鋼筋合力點(diǎn)到受拉邊緣的距離;h。-截面有效高度,h0=h-aps截面有效高度4.3.2換算截面幾何特性計(jì)算注:截面配筋示意圖單位mm施工階段截面中板(傾)邊板(皿)換算截面幾何特性表4-7板號(hào)截面板頂計(jì)算寬度b(mm

28、)換算截面面積矩A。(m2)I0(m4)y。x(m)yp(m)ys(m)S0a-a3(m)S0b-b3(m)S0c-c3(m)邊板跨中18200.71150.082730.42830.46470.46471l40.71020.082450.42750.46550.4655支點(diǎn)0.70120.080460.42140.47160.47160.10270.10890.0893中板跨中11400.54300.063680.49690.39610.39611l40.54180.063480.49590.39710.3971支點(diǎn)0.53400.062240.49020.40280.40280.07040

29、.08390.0742活載階段截面:中權(quán)邊權(quán)換算截面幾何特性表4-8板號(hào)截面板頂計(jì)算寬度b(mm)換算截面面積矩A0(m2)I0(m4)y°x(m)yp(m)ys(m)S0a-a3(m)S0b-b3(m)S0c-c3(m)S0d-d3(m)邊板跨中18200.80520.099760.42560.51740.51740.12941l40.80390.099410.42470.51830.5183支點(diǎn)0.79490.096960.41880.52420.52420.12310.12630.09980.0369中板跨中11400.60550.078960.49300.45000.4500

30、0.10101l40.60430.078700.49200.45100.4510支點(diǎn)0.59650.077100.48620.45680.45680.08990.09890.08470.0288注:y。x為換算截面重心軸到板頂面距離yp、ys預(yù)應(yīng)力鋼筋、普通鋼筋截面重心到截面重心的距離b-b截面過(guò)活載階段換算截面型心軸。Ao、Io、Sz換算截面和抗彎慣距、面積距對(duì)應(yīng)$日b=0.382(0.327),對(duì)應(yīng)$b-b:b=0.374(0.302),對(duì)應(yīng)Soc-c:b=0.36(0.28),對(duì)應(yīng)Sow:b=1.77(1.04)括號(hào)內(nèi)、外數(shù)字分別用于中、邊板5持久狀態(tài)承載能力極限狀態(tài)計(jì)算5.1正截面抗彎

31、承載能力荷載基本組合表達(dá)式LMsd=七傳YgiMgr+?QiMQiki通規(guī)4.1.6-1式.i4當(dāng)受壓區(qū)高度位于頂板內(nèi)其正截面抗彎承載力應(yīng)符合:預(yù)規(guī)5.2.2-1式預(yù)規(guī)5.2.2-2式xY0MMufcdbx.h-V2JfsdAsfPdApx=fcdbx&h0=0.4h鋼筋采用鋼絞線,混凝土標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度為C50查預(yù)規(guī)第5.2.1相對(duì)界限受壓區(qū)局度Eb=0.4截面極限承載能力計(jì)算表5-1板號(hào)截面(KN.m)配筋fsdAs+fpdApx=fcdb(mm,xMud=fcdbx/-刃Y0Md-MudAs(mm2)Ap(mm2)邊板跨中3030.10(3200)9823058101.253684(35

32、24)滿足要求1l42272.57(2405)982278092.663387(3374)滿足要求中板跨中2430.23(2547)9822502134.23002(2926)滿足要求1L41822.67(1915)9822224120.52716(2776)滿足要求注:表中ho=943mm,括號(hào)內(nèi)數(shù)值為電算結(jié)果。5.2斜截面抗剪承載力驗(yàn)算5.2.1驗(yàn)算受彎構(gòu)件抗剪截面尺寸是否需進(jìn)行抗剪強(qiáng)度計(jì)算計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面抗剪承載力時(shí),其計(jì)算位置按預(yù)規(guī)第5.2.6條規(guī)定采用距支座中心:截面位置,斜截面水平投影長(zhǎng)度C=0.6mh°,經(jīng)試算,斜截面受壓端正截面取距支點(diǎn)h位置處的剪力組合設(shè)計(jì)值Vd和

33、相應(yīng)的彎矩組合設(shè)計(jì)值Md,計(jì)算廣義剪跨比距支點(diǎn)h截面汽車荷載內(nèi)力影響線橫甘分布系裁圖vh圖中括號(hào)外、內(nèi)數(shù)字分別用于邊、中板。距支點(diǎn)h截面由公路-I級(jí)荷載產(chǎn)生的內(nèi)力1.剪力標(biāo)準(zhǔn)值V依=(1十卜)偵fAqk十1.2叫“'-i式中:門一橫向分布系數(shù)Ayi-內(nèi)力影響線面積和影響線豎標(biāo)值qk=10.玉N/m,pk=237.XN。剪力標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算表5-2-1板號(hào)2SfAqk(kN)11.2fyipK(KN)Vqk(KN)Ai(m)聽(tīng)1A2(m聽(tīng)2niV不計(jì)沖擊力(1+u)=1計(jì)沖擊力(1+u)=1.275邊板5.430.3583.250.4540.5500.948184.3235.0中板5.430.

34、2853.250.3700.4550.948151.6193.42、彎矩標(biāo)準(zhǔn)值M引=(1+卜)£Aqk+yipk'表5-2-2i板號(hào)2S叫Aiqk(KN.m)1%yiPk(KN.m)Mqk(KN.m)A1(m>»1A2(m>Lni不計(jì)沖擊力(1+u)=1計(jì)沖擊力(1+u)=1.275邊板5.430.3583.250.4540.5500.948159.6203.5中板5.430.2853.250.3700.4550.948131.2167.33、距支點(diǎn)h截面荷載效應(yīng)組合計(jì)算表5-3板號(hào)邊板中板作用分類組合計(jì)算表達(dá)式剪力(KN彎矩(KNmm剪力(KN)彎矩(

35、KNmm永久作用一期恒載Sgik155.73164.74118.42125.28二期恒載sG2K109.05115.3694.96100.45可變作用Sqk(計(jì)沖擊力)235.00203.5193.3167.3Sqk(不計(jì)沖擊力)184.3159.6151.6131.22&IK=NSgik+Sqk(計(jì)沖擊力)1499.78483.6406.68393.032rosud=1.1(1.2£Sgik+L4Sqk(計(jì)沖擊力)1711.41683.12579.34555.612SsdqSgik+0.7Sqk(不計(jì)沖擊力)1393.79391.82319.5317.572Sld=WSgi

36、k+0.4Sqk(不計(jì)沖擊力)1338.5343.94274.02278.21MdVdh。683.12711.410.943-1.02m預(yù)規(guī)5.2.9式剪跨比:C=0.61.020.943=0.577m斜截面頂點(diǎn)距支座中心位置C+h=0.577+1=1.0775符合假定22受彎構(gòu)件抗剪截面應(yīng)符合預(yù)規(guī)第5.2.9條要求oVd£Vr=0.5110.,fcuk.b.ho式中混凝土C50fcuK=50Mpa,b取中板肋寬2x140=280mm(控制設(shè)計(jì))圳=0.51婦0主嫻x280343=952.2KN>表5-3YoVd值預(yù)規(guī)第5.2.10條,當(dāng)"d罰5婦0%2比bh0時(shí)可不

37、進(jìn)行抗剪承載力計(jì)算,箍筋按構(gòu)造配筋。式中混凝土C50ftd=1.83Mpa,預(yù)應(yīng)力提高系數(shù)七=1.25。對(duì)于板式結(jié)構(gòu),公式5.2.10右邊計(jì)算值可乘以1.25的提高系數(shù)則1.25乂0.5乂10項(xiàng)k1.25x1.83k280x943=377.5KN表5-3僅值,由此可知,本例預(yù)制空心板的尺寸滿足預(yù)規(guī)第5.2.9條要求,但箍筋仍需計(jì)算設(shè)置。5.2.2箍筋設(shè)置由于本例采用先張法預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu),無(wú)預(yù)應(yīng)力彎起鋼筋、豎向預(yù)應(yīng)力筋,其斜截面抗剪全部由混凝土和箍筋承擔(dān)LVd<Vcs預(yù)規(guī)5.2.7-1式Vcs如任乂0.45勺。',bh°&2+0.6叩"訂,Psvfsv預(yù)規(guī)5

38、.2.7-2式式中%一簡(jiǎn)支板異號(hào)彎矩影響系數(shù),取=1;叫一預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力提高系數(shù),取叫=1.25;二3受壓翼緣的影響系數(shù),取=1.1;P一斜截面內(nèi)縱向鋼筋的配筋百分率P=100(Ae+A)/bho預(yù)制板端邊板配6根七二,Ap=834mm2,中板板配4根甲搭,Ap=556mm2,邊板As=982m2m中板As=982m2m1/4L處邊板配20根氣5,2,Ap=2780mm2,中板板配16根華援,Ap=2224mm2,邊板As=982mm2,中板As=982mm2,sApAs834980邊板:板緬P=100x&100k=0.564b1%360893ApAs27809821/4

39、LP=100xq100x=1.108bh0360943中板:板端P=100xAp*As100x556*980=0.614bh02808931/4L=100ApAsF002224982=1.214bh0280943;sv一斜面內(nèi)箍筋含筋率:sv=Asv/SV.b箍筋米用RHB335彼,Asv=4乂78.5=314mm2,fsv=280Mpa:*;0.210九20.6P)fkAvfsv.bho22(漢)2箍筋間距計(jì)算表5-4支點(diǎn)1/4L板號(hào)voVd(KN)b(mmho(mmSv(mmY°Vd(KNb(mmho(mmSv(mm邊板711.41360943221385/p>

40、中板579.34280943225308.482809431074根據(jù)預(yù)規(guī)第9.3.13條要求,箍筋間距不大于梁高1/2,且不大于400mm,箍筋含筋率HRB335P>0.12%,在支座中心向跨徑方向長(zhǎng)不小于1倍梁高內(nèi)箍筋間距不宜大于100mm。實(shí)際上板端到L/4,箍筋間距取V=80mm,余為V=150mm。當(dāng)受彎構(gòu)件的縱向鋼筋和箍筋符合預(yù)規(guī)第9.3.13條的要求,根據(jù)預(yù)規(guī)第5.2.11條規(guī)定,可不進(jìn)行斜截面抗彎承載力計(jì)算6持久狀況正常使用極限狀態(tài)計(jì)算6.1預(yù)應(yīng)力鋼束應(yīng)力損失計(jì)算6.1.1張拉控制應(yīng)力按預(yù)規(guī)第6.1.3條,采用鋼絞線的張拉控制值:-con=0.68fPk=0.681860

41、=1265Mpa6.1.2各項(xiàng)預(yù)應(yīng)力損失1)預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道壁之間的摩擦產(chǎn)生的應(yīng)力損失先張法預(yù)應(yīng)力二-L1=02)錨具變形及鋼筋回縮產(chǎn)生的應(yīng)力損失xL;L2=L-Ep式中al一張拉端錨具變形、鋼筋回縮值(mm,查預(yù)規(guī)表6.2.3,對(duì)于夾片錨具(無(wú)頂壓時(shí))AL=6mm;L一張拉端至錨固端之間的距離(mm,單端張拉取3L=50m=50x10mm。c-L2=-31.95105=23.4Mpa501033)預(yù)應(yīng)力鋼筋與臺(tái)座之間的溫差引起的應(yīng)力損失加熱養(yǎng)護(hù)分兩階段進(jìn)行,第一階段低溫養(yǎng)護(hù),溫差控制在20C左右,此時(shí)計(jì)算預(yù)應(yīng)力損失。待板身混凝土達(dá)到0.8fcu,k時(shí)再進(jìn)行第二階段高溫養(yǎng)護(hù)。二L3=2(t2-

42、t)=220=40Mpa4)混凝土的彈性壓縮引起的應(yīng)力損失根據(jù)預(yù)規(guī)第6.2.5條,先張法混凝土構(gòu)件放松鋼筋時(shí),由混凝土壓縮引起的損失為CL=Ep;pc式中Bpc一在計(jì)算截面鋼筋重心處,由全部鋼筋預(yù)加力產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力(Mpa)«ep預(yù)應(yīng)力鋼筋彈性模量與混凝彈性模量的比值_5_1.9510一Ep廠=5.65p3.45104NpoNp0©p0-pcy。A010式中:Nk=;pAOp0=;:confL2fL3-L5/2=1185.4Mpaepo=*,Yo=ho-Yox根據(jù)預(yù)規(guī)第6.1.7條規(guī)定,對(duì)先張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件,支點(diǎn)要考慮預(yù)應(yīng)力傳遞長(zhǎng)度Ltr范圍內(nèi)預(yù)應(yīng)力的實(shí)際應(yīng)力值,

43、在構(gòu)件端部取零,在傳遞長(zhǎng)度末端取有效預(yù)應(yīng)力赤,兩點(diǎn)間按直線變化取值。當(dāng)傳力錨固時(shí)的混凝強(qiáng)度達(dá)80%相當(dāng)于C40時(shí),鋼絞線亦=1000Ma時(shí),表值Ltr=67d,采取慢速放松措施的預(yù)制力傳遞長(zhǎng)度為:67勺5.2乂1185.4=1207mm,從端部到距支點(diǎn)截面h斷面的距離:1000L=330+1000=1330>1207mm所以距支點(diǎn)h斷面:=1185.4(Mpa)項(xiàng)目邊板中板跨中1l4h(距支點(diǎn))跨中2l4h(距支點(diǎn))A。=0.7115I。=0.08273ep0=0.4647y。=0.4647A。=0.7102I。=0.08245ep。=0.4665y。=0.4665A。=0.7012I。

44、=0.08046ep。=0.4716y。=0.4716A。=0.5430I。=0.06368ep。=0.3961y。=0.3961A。=0.5418I。=0.06348ep。=0.3971y。=0.3971A。=0.5340I。=0.06224ep。=0.4028y。=0.4028ffp0(Mpa)1185.41185.41185.41185.41185.41185.4Ap(mm2)3058278083425022224556Npo=Apbpo(KN)3625.03295.4988.62965.92636.3659.1NpoJNp°ep。tJPc+y。A。Io(Mpa)14.5613

45、.344.1412.7711.412.95心L4=Bep心pc(Mpa)82.2675.3723.3972.1564.4716.675)預(yù)應(yīng)力鋼筋的松弛引起的應(yīng)力損失根據(jù)預(yù)規(guī)第6.2.6條有:bL5=世0.52箜-0.261%peITpkJ式中平一張拉系數(shù),一次張拉取卅=1;例一鋼筋松弛系數(shù),本例采用II級(jí)松弛(低松弛)鋼絞線,取I=0.3;Qpe一傳力錨固時(shí)的鋼筋應(yīng)力,查預(yù)規(guī)表6.2.8,對(duì)先張法構(gòu)件*e=;con一2=1241.6Mpa1241.6cL5=10310.5218600.26心241.6=32.4Mpa6)混凝土收縮和徐變引起的應(yīng)力損失按預(yù)規(guī)第6.2.7條計(jì)算:0.9Epcst

46、u,t0一”Ep'-Pctu,t0預(yù)規(guī)6.2.7-1式式中混凝土收縮和徐變系數(shù)終極值氣tu,t0),%tu,t0伊定環(huán)境年平均相對(duì)濕度RH=80%傳力錨固混凝土齡期為7d,u4289理論厚度h=15:%ps'526700=245.6mm(邊板,中板近似相同)查預(yù)規(guī)表6.2.7直線內(nèi)插得咆tu71=0.246婦0-3,蠕7=2.104。csIU,u,表值對(duì)C50及以上混凝土,表列值應(yīng)乘以度=1fck式中C50的fck=32.4Mpa,計(jì)算縱向鋼筋截面重心處由預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的混凝土法向壓應(yīng)力,按=墮+也赤,Npo=%Ap計(jì)算,此時(shí)預(yù)應(yīng)力損失,考慮錨AoIo固鋼筋時(shí)(第一批)的損失,Op

47、0=°con一氣2-氣3-氣4-氣5/2=1185.4Mpa,根據(jù)施工情況考慮白重影響,支點(diǎn)考慮預(yù)應(yīng)力傳遞長(zhǎng)度Ltr、epo=yp、yo=eps=ho-y0x規(guī)定,計(jì)算的晶<0.5fc:=0.5乂40=20Mpa。表6-3。pc計(jì)算表表6-2板號(hào)截面Mg1k(KN.m)Ap(mm2)ap0(Mpa)NP0(KN)ep0(m)y0(eps)(m)Ao(m4)Io(m4)CTpcNp0+Np0ep0MG1K(Mpa)邊板跨中838.4630581103.13373.30.46470.46470.71150.082738.841-L4628.8427801110.03085.80.4

48、6550.46550.71020.082458.90h8341162.0969.10.47160.47160.70120.080464.06中板跨中637.6225021113.32785.50.39610.39610.54300.063688.031l4478.2122241120.92492.90.39710.39710.54180.063487.80h5561168.7649.80.40280.40280.53400.062242.91板號(hào)截面Ep(Mpa),cs(u,7)巾如)%PAp+AsPps.ePsAo=1+I0&L60.9Ep&sfu,t0d*CtEpUPc4u

49、,t0j&i5pR邊板跨中51.95乂105-30.246勺032.1045.658.840.00572.88110.51l48.900.00512.87113.5h4.060.00262.9477.7中板跨中一_51.9510-30.246勺02.1045.658.030.00642.34105.41L47.800.00592.35104.8h2.910.00292.3967.3aL6計(jì)算表7)各階段應(yīng)力損失及有效預(yù)應(yīng)力匯總各階段應(yīng)力損失及有效預(yù)應(yīng)力匯總表表6-4板號(hào)截面預(yù)加力階段使用階段GL2°L3電4皿/2bj=皿2+$L3L4+f/2<5>0=<3"conpj+bL4皿/2°L6*=皿5/2+CTL6心Pe=心con邊板跨中23.44082.2616.2161.861185.416.2110.5126.7976.41l423.44075.3716.2

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