預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁計(jì)算

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1、1.1設(shè)計(jì)資料（1）簡(jiǎn)支梁跨徑：主梁標(biāo)準(zhǔn)跨徑30m，梁全長(zhǎng)29.96m，計(jì)算跨徑29.16m。（2）基本構(gòu)造：上翼緣板寬2.3m，每一梁端處橫隔板厚度30cm，1/4跨和跨中位置處橫隔板厚度為20cm，二期恒載：6.0kN/m。表1活荷載內(nèi)力計(jì)算結(jié)果（3）活荷載：公路—II級(jí)汽車荷載，人群荷載按3.0計(jì)算。活載內(nèi)力計(jì)算結(jié)果如下表。截面位置距支點(diǎn)截面的距離x（mm）公路—II級(jí)汽車荷載人群荷載最大彎矩最大剪力最大彎矩最大剪力對(duì)應(yīng)V對(duì)應(yīng)M對(duì)應(yīng)V對(duì)應(yīng)M支點(diǎn)00.00309.0374.70.000.0014.0014.000.00變截面4

2、600966.08193.20226.71042.8561.0811.8312.0655.47L／472901262.10149.32175.11276.1288.908.769.6260.09跨中145801676.5971.0597.671423.96120.810.014.1960.44（4）結(jié)構(gòu)安全等級(jí)：二級(jí)，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)取。（5）材料：①預(yù)應(yīng)力鋼筋：采用1×715.24鋼絞線，有效面積140，＝1860MPa,彈性模量；②非預(yù)應(yīng)力鋼筋：縱向受力鋼筋采用HRB33533/33級(jí)，箍筋及構(gòu)造鋼筋采用HRB335，R235級(jí)

3、；③混凝土：C50，，抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。（6）施工方法：采用后張法兩端同時(shí)張拉，預(yù)應(yīng)力孔道采用塑料波紋管；（7）設(shè)計(jì)要求：按全預(yù)應(yīng)力混凝土或部分預(yù)應(yīng)力混凝土A類構(gòu)件設(shè)計(jì)。1.2主梁尺寸主梁各部分尺寸如下圖所示。33/331.3主梁全截面幾何特性1）主梁翼緣有效寬度，取下列三者中的最小值：（1）簡(jiǎn)支梁計(jì)算跨徑的l/3，即l/3＝29160/3＝9720mm；（2）相鄰兩梁的平均間距，對(duì)于中梁為2300mm；（3），式中b為梁腹板寬度，為承托長(zhǎng)度，這里＝0，為受壓區(qū)翼緣處板的厚度，可取跨中

4、截面議板厚度的平均值，即≈（1000×180＋800×120/2）/1000＝228mm。所以有＝200+6×0＋12×228＝2936mm。所以，受壓翼緣的有效寬度?。?300mm。2）全截面幾何特征的計(jì)算全截面面積：全截面重心至梁頂?shù)木嚯x：式中為分塊面積，為分塊面積的重心至梁頂邊的距離。主梁跨中（1——1）截面的全截面幾何特征如表2所示。根據(jù)圖1可知變化點(diǎn)處的截面幾何尺寸與跨中截面相同，故幾何特征也相同，為A=∑＝;∑=×＝×;；式中—分塊面積對(duì)其自身重心軸的慣性矩；—對(duì)x-x（重心）軸的慣性矩。33/331.4主梁內(nèi)力計(jì)算公

5、路簡(jiǎn)支梁橋主梁的內(nèi)力，由永久作用(如結(jié)構(gòu)恒載、結(jié)構(gòu)附加恒載等)可變作用（包括汽車荷載、人群荷載等）所產(chǎn)生。主梁的最大內(nèi)力，是考慮了車道荷載對(duì)計(jì)算主梁的最不利荷載位置，并通過各主梁間的內(nèi)力橫向分配而求得。這里僅列出中梁的計(jì)算結(jié)果，如表3所示。荷載分布圖如下：1.5鋼筋面積的估算及鋼束布置1）預(yù)應(yīng)力鋼筋截面積估算按構(gòu)件正截面抗裂性要求估算預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量對(duì)于A類部分預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，根據(jù)跨中截面抗裂要求，可得跨中截面所需的有效預(yù)應(yīng)力為式中的為正常使用極限狀態(tài)按作用短期效應(yīng)組合計(jì)算的彎矩值，由表3有：＝2523.8+191.2+446.1

6、+1294.4=4455.5設(shè)預(yù)應(yīng)力鋼筋截面重心距截面下緣為33/33，則預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力作用點(diǎn)至截面重心軸的距離為；鋼筋估算時(shí)，截面性質(zhì)近似取用全截面的性質(zhì)來計(jì)算，由表2可得跨中截面全截面面積A＝，全截面對(duì)抗裂驗(yàn)算邊緣的彈性抵抗矩為預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉控制應(yīng)力為，預(yù)應(yīng)力損失按張拉控制應(yīng)力的20%估算，則可得需要預(yù)應(yīng)力鋼筋的面積為采用3束715.24鋼絞線，預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面積為。采用后張法兩端同時(shí)張拉，預(yù)應(yīng)力孔道采用70塑料波紋管；2）預(yù)應(yīng)力鋼筋布置（1）跨中截面預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置參考已有的設(shè)計(jì)圖紙并按《公路橋規(guī)》中的構(gòu)造要求，對(duì)跨中截

7、面的預(yù)應(yīng)力鋼筋進(jìn)行初步布置。（2）錨固面鋼束布置為使施工方便，全部3束預(yù)應(yīng)力鋼筋均錨于梁端（圖3）。這樣布置符合均布分散的原則，不僅能滿足張拉的要求，而且N1、N2在梁端均彎起較高，可以提供較大的預(yù)剪力。33/33圖3：端部及跨中預(yù)應(yīng)力鋼筋布置圖（尺寸單位：mm）（3）其他截面鋼束位置及傾角計(jì)算①鋼束彎起形狀，彎起角及其彎曲半徑采用直線段中接圓弧曲線段的方式彎曲；為使預(yù)應(yīng)力鋼筋的預(yù)加力垂直作用于錨墊板，N1、N2、N3彎起角均??；各鋼束的彎曲半徑為：,,。②鋼束各控制點(diǎn)位置的確定以號(hào)鋼束為例，其彎起布置如圖4所示。圖4曲線預(yù)應(yīng)力鋼

8、筋計(jì)算圖（尺寸單位：mm）33/33導(dǎo)線點(diǎn)距錨固點(diǎn)的水平距離=c·cot=400·cot=2846mm彎起點(diǎn)至導(dǎo)線點(diǎn)的水平距離=R·=15000×tan=1049mm彎起點(diǎn)至錨固點(diǎn)的水平距離彎起點(diǎn)至跨中截面的水平距離彎起點(diǎn)至導(dǎo)線點(diǎn)的水平距離=·=1