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式计算。
?0Vd?Vcs
Vcs??1?2?3?0.45?10?3bh0(2?0.6?)fcu,k?svfsv 式中,各系数值按《公预规》5.2.7条规定取用。
?1-异号弯矩影响系数,简支梁?1?1.0;
?2-预应力提高系数,本设计为部分预应力A类构件。偏安全取?2=1.1。
?3-受压工字形截面的肋宽及有效高度,b?277.8mm,h0?655mm;
?-纵向钢筋的配筋率,P?100??100??sv-箍筋的配箍率,?sv???12241350?2513?2.12;
277.8?655Asv,箍筋选用双股?12,bsvAsv?2??226mm2,则出箍筋间距Sv的计算式为:
Sv??12?22?32?0.2?10?6?(2?0.6?)fcu,kfsvAsvbh02(?0Vd)2
1.02?1.02?1.12?0.2?10?6?(2?0.6?2.12)50?280?226?6552?277.8 ? 2(1.1?424.814)1.21?0.2?10?6?23.14?280?212?429025?277.8 ?
209800.64 ?188.8mm
fcu,k?50MPa;
箍筋选用HRB335,则fsv?280MPa;
取箍筋间距Sv?150mm,并按《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100mm。
·36·
配箍率?sv?Asv226??0.0054?0.54%??sv,min?0.12%(按《公bsv277.8?150预规》9.3.13条规定,HRB335,?sv,min?0.12%)。
经比较他综合考虑,箍筋沿空心板跨长布置如图13。
648 315?1033?1570 1?12602图13 空心板箍筋布置图(cm)
2.2. 斜截面抗剪承载力计算
由图11,选取以下三佧位置进行空心板斜截面抗剪承载力计算: ① 距支座中心h/2?350mm处截面,x?7450mm;
② 距跨中位置x?3?15?4950mm处截面(箍筋间距变化处); 计算截面的剪力组合设计值,可按表6由跨中他支点的设计值 内插得到,计算结果列于表7
各计算截面剪力组合设计值 表7
截面位置支点 x(mm) 剪力组合设计值x?6300 441.885 x?5950 424.814 x?4950 376.041 x?0 134.612 Vd(kN) ·37·
(1) 距支座中心h/2?350mm处截面,即x?6950mm
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?655mm,其等效工字形截面的肋宽
b?277.8mm。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?0.6?)fcu,k?svfsv,
式中,?1=1.0,?2=1.0,?3=1.0,b?277.8mm,h0?655mm
P?100??100?1350?2513?2.12。
277.8?655此处,箍筋间距Sv?100mm,2?12,Asv?226.08mm2。则
?sv?Asv226.08??0.00814?0.814%??sv,min?0.12%,fcu,k?50MPa, bsv277.8?100fsv?280MPa。代入得:
Vcs?1.0?1.0?1.1?0.45?10?3?277.8?655?(2?0.6?2.12)50?0.00814?280 ?654.06kN
?0Vd?1.1?424.814?467.3kN?Vcs?549.084(kN)
抗剪承载力满足要求。 (2) 距跨中截面x?4950mm处。
此处,箍筋间距Sv?150mm,Vd?376.041kN。
?sv?Asv226.08??0.00543?0.543%??bsv277.8?150sv,min?0.12%
斜截面抗剪承载力:
Vcs?1.0?1.0?1.1?0.45?10?3?277.8?655?(2?0.6?2.12)50?0.00543?280 ?534.204kN
?0Vd?1.1?376.041?413.645kN?Vcs?534.204kN
斜截面抗剪承载力满足要求。
·38·
八、预应力损失计算
本设计承载力钢筋采用直径为15.7mm的1?7股钢绞线,
Ep?1.95?105MPa,fpk?1860MPa,控制应力取
?con?0.7fpk?0.7?1860?1302MPa。
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或锚具,有顶压时?l?4mm,则
?l2???lLEp?45?1.95?10?15.6MPa 350?102.加热养护引起的温差损失?l3
先张法预预应力混凝土空心板采用加热养护的方法,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之间的最大温差?t?t2?t1?15℃,则?l3?2?t?2?15?30MPa
3.预应力钢绞线由于预应力松驰引起的预应力损失?l5
?l5???(0.52?pefpk?0.26)?pe
式中:?-张拉系数,一次张拉时?=1.0;
?-预应力钢绞线松驰系数,低松驰?=0.3;
fpk-预应力钢绞线的抗拉强度标准值,fpk?1860MPa;
?pc-传力锚固时的钢筋应力,由《公预规》6.2.6条,对于先张
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法构件, ?pe??con??l2?1302?15.6?1286.4MPa。
代入计算得:
?l5?1.0?0.3?(0.52?1286.4?0.26)?1286.4?38.45MPa 18604.混凝土弹性压缩引起的预应力损失?l4
对于先张法构件:?l4??Ep?pe
式中:?Ep-预应力钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值。
?Ep1.95?105??5.65; 43.45?10pc??-在计算截面钢筋重心处,由全部钢筋预加力产生的混凝土
Np0A0?Np0ep0I0y0,Np0??p0Ap??l6As,
法向应力(MPa),其值为??pc??p0??con??l'。
其中,?l'-预应力钢筋传力锚固时的全部预应力损失。 由《公预规》6.2.8条,先张法构件传力锚固时的损失为
?l'??l2??l3?0.5?l5,则?p0??con?(?l2??l3?0.5?l5)
?1302?15.6?30?0.5?38.45 ?1237.18MPa
Np0??p0Ap??l6As?1237.18?1350?0?1670.193?103N
由前面计算空心板换算截面面积A0?420216.9mm2,
I0?2.541?1010mm4,ep0?285.95mm,y0?285.95mm。
则??pc1670.193?1031670.193?103?285.95???285.95
420216.92.541?1010 ?3.975?5.375
?9.35MPa
?l4??Ep?pe?5.65?9.35?52.828MPa
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