满足要求(纵向非预应力筋作为强度储备,未予考虑) (三)斜截面抗弯验算
由于钢束数量沿跨长方向无变化,可不验算。
十二、锚固区局部承压验算
梁端锚具及钢筋网和螺旋筋的构造布置如图--7所示。
端部锚下砼中设置有间接钢筋 ,一种是方格钢筋网,共设5片,s?10cm; 同时设置螺旋形钢筋,螺旋圈直径d?9cm,螺距s?3cm,埋置深度22.5cm,间接钢筋选?10的钢筋;垫板厚为2cm;锚具外径D?11 cm,锚孔直径5.7cm。 根据梁端锚具布置情况,以1~4号钢束的局部承压条件最为不利,现取2号束进行验算。
1.局部承压强度验算 公式为Nc2RA ?0.6?Ra?2?t?hegc??Nc取最大值 Nc?1200?471?565.2KN
Ra?23MPMPa ,Rg?240a(1)局部承压面积Ac、局部承压计算底面积Ad、混凝土的核心面积Ahe的计算
Ac ---承压面积,锚圈外径为11cm ,通过厚度??2cm 的垫板,按450分布于
混凝土上的局部承压面积的直径为:
dc?11?2?2?15cm ? ?Ac??1524???5.724?151.2cm2
Ad---为局部承压计算底面积,为椭圆形,形心与锚圈中心重合,故 a?D?2t?r110?2?20?57??46.5mm?c?15mm 22(c为Ac的外圆周距最近的梁腹板侧临面距离)
mm 椭圆长轴?6a?r?6?46.5?57?336椭圆短轴?2a?r?2c?2?46.5?57?2?15?180mm
336180??572Ad??????47476.8?2550.5?44926.3mm2
224Ahe---混凝土的核心面积,对于椭圆形承压底面积,可取等于[长轴]×[短轴]面积
范围以内的间接钢筋所包罗的面积。
因直接按椭圆形确定方格钢筋内混凝土核心面积较困难,故选将局部承压计算底面积换算成等效矩形计算底面积,换算前后锚具中心位置不变,矩形高度为:2?150mm?300mm,则矩形宽度为:
47476.8/300?158.3mm
Ahe?158.3?300?47490mm2
???Ad/Ac?44926.3/15120?1.724 ??he?Ahe/Ac?47490/15120?1.77
(2)局部承压强度的验算 从图知
?t?n1?aj1?l1?n2?aj2?l24?aj?
l1?l2?sdhe?s4158.3?300?100 ?0.04132?0.1163?0.15762
3???1024?158.3?2???102??3004?4 ?90?30??102把上述计算值代入公式得
2RA 0.6?Ra?2?t?hegc???0.6?1.724?23?2?0.15762?1.772?240?15120
据《公路桥规》的规定,上述第二项值不应超过第一项值的50%。现第二项值为:
0.6?2?0.15762?1.772?240?15120?2150.3KN
.7KN 〉第一项值为0.6?1.724?23?15120?359由上式第二项取等于第一项的50%,则有总抗力:
0.6?1.724?23?15120??1?0.5??539.6KN?565.2KN
但
565.2?539.6?4.5%?5%,基本满足要求。
565.22.局部承压抗裂性验算 公式为:Nc?Ncl?0.9?A?Rl?45Ag
??Nc---单束传力锚固时的预加力(同前)Nc?565.2KN
: A---局部承压构件的最小轴剖面面积(应扣除孔道面积)
A??180?50??575?74750mm2
对于圆形承压面积V?2,a?D?2t?150mm
a150V??0.26,???2.7?10 ??H5751??Ag---通过面积A的间接钢筋面积:
?NclAg?2???102421??102?5?2??1884mm2
34??596.5KN?Nc?565.2KN ?0.9?2.7??74750?2.15?45?1884满足要求,同理可对2~4号束进行承压计算。
十三、主梁变形计算
根据主梁截面在使用阶段混凝土正应力验算结果,可知主梁属于部分预应力混凝土A类构件,即主梁在使用荷载作用下载面不开裂。 1.短期荷载作用下主梁挠度验算
mm,40号砼弹性模量Eh主梁计算跨径L?24260计算,取梁L/4处截面的换算截面惯性矩均值来计算。
?3.3?104MPa,为简化
I0?177.901?109mm作为全梁的平
??M?L2公式为:f?
0.85?Eh?I0(1)汽车荷载引起的主梁挠度
不计冲击系数时的汽—20级静活载弯矩为:
Mp1?M汽931.4??832.5KN.m 1??1.118
fp12524260832.5?106L??????10.2mm???40.4mm
49480.85?3.3?10177.901?10600满足要求。
(2)挂车荷载引起的主梁挠度
fp225242601502?106L??????18.5mm??1.2?48.5mm
480.85?3.3?104177.901?1096002.预拱度设置计算
(1)反拱度计算
采用L/4截面处的永存预加力矩作为全梁平均预加力计算值,即在使用阶段的预加力矩为:
??829My???y??Ay?ey?745.7??4?471?cos(2.631)?2?471?1745.8KN.m主梁跨中反拱度计算得:
My??MxMy??L2 fy???dx??0.85Eh?I08?0.85?Eh?I0L021745.8?106?24260??25.7mm??? ??8?0.85?3.3?104?177.901?109(2)由梁自重g1和二期恒载g2作用引起的挠度
fg?fg1?g2 fp22?524260955.9?414.1??106????16.8mm??? 480.85?3.3?104177.901?109
(3)使用荷载作用下主梁跨中变形
f?fy?fg?fp1??25.7?16.8?10.2?1.3mm????故不另设预拱度。
3.长期荷载下的变形
L?15.2mm 1600fc?fy?fg1???t?,?????25.7?16.8???1?2.2???28.5mm???
????