鲁东大学本科毕业设计
得:
x?1260?1390?280?1272?95.04mm22.4?990
??bh0?0.4?810?324mm?h?f?112.5mm
Mud当x?88.7mm代人下列公式计算出跨中截面的抗弯承载力
:
x95.04Mud?fcdb?fx(h0?)?22.4?990?95.04?(810?)?1607.01kN?m22
?r0Md?1546.30kN?m
计算结果表明,跨中截面抗弯承载力满足要求。
7.2斜截面抗弯承载力计算
7.2.1截面抗剪强度上、下限的复核
取距支点h/2处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5.1。首先进行抗剪强度上、下限复核,按《公预规》5.2.9条:
r0Vd?0.51?10?3fcu,kbh0?kN? (7-2)
?kN?,由表4-3得支点处剪力和跨中剪力,
式中:Vd——验算截面处的剪力组合设计值
h?425mm内插得到距支点2处的截面剪力Vd:
Vd?477.91?425?(477.91?66.04)?460.05(kN)9800
h0——截面有效高度,由于本桥预应力筋和普通钢筋都是直线配置,有效高度h0与跨中截面相同,
fcu,kh0?810mm;
——边长为150mm的混凝土立方体抗压强度,空心板C50,则
fcu,k?50MPa,ftd?1.83MPa;
b——等效工字形截面的腹板宽度,b?250mm。
代人上述公式:
rV(kN)0d?1.0?451.76?451.76
?3rV50?250?810?730.26(kN) 0d?0.51?10
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计算结果表明空心板截面尺寸符合要求。 按《公预规》第5.2.10条:
1.25?0.5?10?3??2ftdbh0?1.25?0.5?10?3?1.0?1.83?250?810?231.61(kN) 式中,?2=1.0, 1.25是按《公预规》第5.2.10条,板式受弯构件可乘以1.25提高系数。
(kN)>231.61(kN),则沿跨中各截面的控制剪力组合设计值。而由于r0Vd?460.05,故在L/4至支点的部分区段内
应按计算要求配置抗剪箍筋,其它区段可按构造要求配置箍筋,为了构造方便和便于施工,本桥预应力混凝土空心板不设弯起钢筋,计算剪力全部由混凝土及箍筋承受,则斜截面抗剪承载力按下列计算:
r0Vd?Vc s (7-3)
?3Vcs??1?2?3?0.45?10bh0(?20.p6cfu),k?svf s v (7-4)
式中,各系数值按《公预规》第5.2.7条规定取用:
??1.0;
?1——异号弯矩影响系数,简支梁1??1.0;
?2——预应力提高系数,本桥为部分预应力A类构件,偏安全取2??1.1;
?3——受压翼缘的影响系数,取3
b,h0——等效工字形截面的肋宽及有效高度,b?250mm,h0?810mm,
P?100??100(1390?1272)?1.315250?810
P——纵向钢筋的配筋率,
?sv——箍筋配筋率 ,
Asv?2??sv?Asvbsv,箍筋选用双肢?10(HRB235),fsv?280MPa,
??1024?157.08mm2,则写出箍筋间距Sv的计算式为:
Sv?22?12?2?3?0.2?10?6?(2?0.6P)fcu,kfsvAsvbh02?r0Vd?27
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?1.02?1.02?1.12?0.2?106?(2?0.6?1.315)?50?280?157.08?250?8102
?1.0?460.05?2
(mm)=162.7
取箍筋间距
Sv?150mm,按《公预规》要求,在支座中心向跨中方向不小于一倍
。
梁高范围内,箍筋间距取
Sv?100mm配箍率
?sv?Asv157.08??0.42%??svmin?0.12%bSv250?150
(按《公预规》9.3.13条规定,HRB335,?svmin?0.12%)
在组合设计剪力值:
r0Vd?231.61kN 的部分梁段,可只按构造要求配置箍筋,设
箍筋仍选用双肢?10(HRB235),配筋率?sv取
??SvAsvb?svmin??svmin,则由此求得构造配箍间距:
157.08?523.6mm250?0.0012
??200mm取Sv。
7.2.2斜截面抗剪承载力计算
斜截面抗剪承载力计算,选取三个位置进行空心板斜截面抗剪承载力的计算:
①距支座中心h/2?425mm处截面:x?9375mm; ②距跨中位置x?5000mm处的截面(箍筋间距变化处);
③距跨中位置x?5000?23?150?8450mm处的截面(箍筋间距变化处)。 计算截面的剪力组合设计值,可按表4.5 由跨中和支点的设计值内插得到,计算结果列于表7.1。
表7.1 各计算截面剪力组合设计值
截面位置x(mm) 剪力组合设计值Vd(kN) 支点x?9800 477.91 x?9375 x?8450 x?5000 跨中 x?0 66.04 460.05 421.17 276.18 ⑴距支座中心h/2?425mm处截面,即x?9375mm,
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由于空心板的预应力筋及普通钢筋是直线配筋,故此截面的有效高度取与跨中近似相同,
h0?810mm,其等效工字形截面的肋宽b?250mm。由于不设弯起斜筋,因此,
斜截面抗剪承载力按下式计算:
Vcs??1?2?3?0.45?10?3bh0(2?0.6p)fcu,k?svfsv式中,?1?1.0,?2?1.0,?3?1.1,b?250mm,h0?810mm,
P?100??100(1390?1272)?1.315250?810,
2A?157.08mm2?10sv,,,
(7-5)
此处,箍筋间距
Sv?100mm?sv?Asv157.08??0.628%??svmin?0.12%bSv250?100
fcu,k?50MPa,fsv?280Mpa
代入得:
Vcs??1?2?3?0.45?10?3bh0(2?0.6p)fcu,k?svfsv
3?1.0?1.?01?.10?.?45?10
(?20.61?.38152)80?50 0.00?250?81?0=590.28(kN)
r0Vd?460.05(kN)?Vcs?590.28(kN)
计算表明斜截面抗剪承载力满足要求。 ⑵距跨中截面x?5000mm处: 此处,箍筋间距
Sv?200mm,
Vd?276.18kN。
?sv?斜截面抗剪承载力:
Asv157.08??0.314%??svmin?0.12%bSv250?200
Vcs??1?2?3?0.45?10?3bh0(2?0.6p)fcu,k?svfsv3?1.0?1?.0?1.1?0.?4?510?
(20?.61.34?152)80500.00312?50?810?9( ?417.3kN)
r0Vd?276.18kN?Vcs?417.39(kN)
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斜截面抗剪承载力满足要求。 ⑶距跨中截面x?8450mm处
此处,箍筋间距Sv?150mm,Vd?421.17kN,
?sv?斜截面抗剪承载力:
Asv157.08??0.419%??svmin?0.12%bSv250?150
Vcs??1?2?3?0.45?10?3bh0(2?0.6p)fcu,k?svfsv
?1.0?1.0?1.1?0.45?10?3?250?810?(2?0.6?1.315)50?0.00419?280=482.15(kN)
r0Vd?421.17kN?Vcs?482.15(kN)
计算表明均满足斜截面抗剪承载力要求。
8预应力损失计算
本桥预应力钢筋采用直径为15.2mm的1?7股钢绞线,采用先张法,其材料的相关
Ep?1.95?105MPa,fpk?1860MPa,控制应力取?con?0.7?1860?1302(MPa)数据为:。
8.1 锚具变形、回缩引起的应力损失?l2
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=50m,采用一端张拉及夹片式锚具,有顶压时?l?4mm,则
?l2???l45Ep??1.95?10?15.6MPa3L50?10
8.2 钢筋与台座间的温差引起的应力损失?l3
为减少温差引起的预应力损失,采用分阶段养护措施。设控制预应力钢绞线与台座
0?t?t?t?15C。则 21之间的最大温差
?l3?2?t?2?15?30MPa。
8.3 混凝土弹性压缩引起的预应力损失?l4
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