最大值
变截面
最小值 最大值
L/4
最小值 最大值
L/2
最小值 最大值
L/4
最小值 最大值
变截面
最小值 最大值
H/2
最小值 最大值
支点
最小值 852 378 688 276 165 -161 -641 -1390 -55.5 -686 -61.8 -713 -76.7 -746 -714 -3680 -815 -4130 -3010 -7480 -16200 -21300 -16700 -22000 -842 -2970 -874 -3090 852 378 688 276 165 -161 -641 -1390 -55.5 -686 -61.8 -713 -76.7 -746 -714 -3680 -815 -4130 -3010 -7480 -16200 -21300 -16700 -22000 -842 -2970 -874 -3090 118 -51.0 306 168 76.7 -46.6 -49.1 -274 -86.4 -312 -93.0 -324 -88.8 -292 202 -800 -512 -1370 390 -298 804 -326 779 -390 770 -411 686 -621 表3.17边跨边梁内力组合结果 基本组合 截面位置 项目 Vd (KN) 最大值 支点 最小值 最大值 h/2 最小值 最大值 变截面处 最小值 最大值 L/4 最小值 最大值 L/2 最小值 最大值 L3/4 最小值 最大值 变截面处 最小值 h/2 最大值 -1420 -60.9 -1410 -1040 -422 -119 -968 825 -289 -122 -521 743 310 723 188 154 -316 -700 -1410 -708 2640 6290 3190 8140 4060 1270 -1260 1180 188 377 138 104 -142 -71.8 -415 -78.3 -1410 349 -1160 1380 -472 883 -928 875 211 306 167 66.8 -80.8 -74.9 -283 -81.4 -1360 -138 1090 792 -328 799 -494 792 656 1210 601 866 -84.9 1090 522 5210 110 383 110 434 -1790 -1320 -1660 -127 121 282 122 353 -1770 -1410 -1640 -536 1290 Md (kN*m) -6.65 Vs (KN) 384 短期组合 Ms (kN*m) -1680 Vl (KN) 278 长期组合 Ml (kN*m) -1680 最小值 最大值 支点 最小值 -653 -77.1 -677 -3930 -1080 -4140 -469 -113 -436 -1150 725 -1430 -333 -116 -298 -651 643 -891 表3.18中跨边梁内力组合结果 基本组合 截面位置 项目 Vd (KN) 最大值 支点 最小值 最大值 h/2 最小值 最大值 变截面 最小值 最大值 L/4 最小值 最大值 L/2 最小值 最大值 L3/4 最小值 最大值 变截面 最小值 最大值 h/2 最小值 最大值 支点 最小值 -680 -3840 -407 -1180 -275 -674 -640 656 20.7 -35.2 -22700 -16600 -22900 -640 -425 -55.0 -437 -50.5 -896 1160 -928 1080 -299 -73.7 -308 -69.1 -430 1010 -454 933 346 848 232 266 -256 -606 -1350 -14.4 -4130 -270 -4560 -2210 -7840 -16000 -22000 -16500 -119 441 128 162 -127 -16.9 -393 -48.4 -1090 -57.8 -1740 1070 -625 1180 -795 1160 -96.5 349 156 106 -69.5 -35.8 -267 -67.1 -865 -415 -1530 553 -447 1040 -358 1020 59.3 1370 629 980 -4220 -809 -3840 -438 96.7 433 61.7 218 -1920 754 -1480 616 115 310 80.4 119 -1410 612 -1040 347 697 Md (kN*m) -871 Vs (KN) 450 短期组合 Ms (kN*m) 617 Vl (KN) 321 长期组合 Ml (kN*m) 466 图3.3 弯矩剪力包络图 3.5 预应力钢筋计算及布置 3.5.1配筋计算 根据文献[12]规定,预应力梁应按使用阶段的应力要求和承载能力极限状态的强度要求来估算钢束数量[12]。具体理论依据如下: 按正常使用极限状态的应力要求计算预应力混凝土梁在预加力和使用荷载作用下的应力状态应满足的基本条件是:截面上、下缘均不产生拉应力,且上、下缘的混凝土均不被压碎,根据截面受力情况,其配筋不外乎三种形式:截面上、下缘均布置力筋以抵抗正、负弯矩;仅在截面下缘布力筋以正弯矩或仅在上缘配置力筋以抵抗负弯矩。截面上、下缘均布置力筋 截面的最小配筋值为 (3.14) (3.15) 其中公式(3.14)和(3.15)均引自文献[12]。 配筋面积为: 单位 表3.19 边梁配筋面积 承载能力极限状态 截面位置 上缘 支点 h/2 变截面 L/4 L/2 3L/4 变截面 h/2 支点 0.000112 -- -- -- -- 0.00037 0.00278 0.00302 0.0046 边跨 下缘 -- 0.00061 0.000802 0.00321 0.00411 0.00235 -- -- -- 上缘 0.00402 0.00327 0.00305 0.000731 -- 0.000304 0.0021 0.00228 0.00335 中跨 下缘 -- -- -- 0.00207 0.00347 0.00238 0.000452 0.000333 -- 正常使用极限状态 边跨 上缘 0.0002 0.0001 0.0001 0.0001 0.001 0.001 0.0045 0.0046 0.006 下缘 0.0001 0.0008 0.001 0.0035 0.0037 0.0024 0.0012 0.001 0.0005 上缘 0.0055 0.0049 0.0047 0.0012 0.0002 0.0009 0.0039 0.004 0.0051 中跨 下缘 0.0007 0.001 0.0012 0.002 0.0031 0.0024 0.0017 0.0015 0.0011 表3.20 中梁配筋面积 承载能力极限状态 截面 边跨 位置 上缘 支点 h/2 变截面 0.000119 -- -- 下缘 0.000526 0.000693 上缘 0.00358 0.00289 0.00269 下缘 -- -- -- 上缘 0.0002 0.0001 0.0001 下缘 0.0001 0.0007 0.0009 上缘 0.0049 0.0043 0.0041 下缘 0.0002 0.0006 0.0007 中跨 边跨 中跨 正常使用极限状态 L/4 L/2 3L/4 变截面 h/2 支点 -- -- 0.000129 0.00248 0.0027 0.0041 0.00279 0.00354 0.00188 -- -- -- 0.000469 -- -- 0.000457 0.00195 0.00293 0.00157 0.00287 0.00191 0.00135 -- -- 0.0001 0.0001 0.0011 0.0039 0.0041 0.0053 0.0031 0.004 0.0025 0.0008 0.0006 0.0001 0.0014 0.0002 0.001 0.0033 0.0034 0.0044 0.0021 0.0033 0.0025 0.0013 0.0011 0.0007 3.5.2预应力钢束的布置 预应力钢束的弯起的曲线采用圆弧线,两端是直线。 根据截面的最小配筋率可得截面的预应力钢束布置图3.4如下所示: 图3.4 中跨中梁钢束布置图(单位:mm) 图3.5中跨支点及跨中截面钢束布置图(单位:mm) 3.6 预应力损失计算 由文献[13]规定,在计算构件截面应力和确定钢筋的控制应力时,一般应考虑由以下因素引起的六种预应力损失[13],即: 1、预应力钢筋与管道壁之间摩擦引起的摩阻损失 (3.16) 式中: ——预应力钢筋的截面面积; ——预应力钢筋锚下张拉控制应力; ——从张拉端至计算截面曲线管道部分切线的夹角之和; ——从张拉端至计算截面的管道长度,可近似地取该段管道在构件纵轴上的投影长度; ——预应力钢筋与管道壁间的摩擦系数; ——每米管道局部偏差对磨擦的影响系数。 2、锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩引起的应力损失
(3.17)
式中:
——张拉端锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩值之和,可根据试验确定,当无可靠资料时可根据《桥规》规定取值;
——预应力钢筋张拉端至锚固端之间的距离; ——预应力钢筋的弹性模量。
3、预应力钢筋与台座间的温差引起的应力损失 4、混凝土的弹性压缩引起的应力损失
(3.18)
式中:
——预应力筋弹性模量与混凝土弹性模量之比;
——在计算截面上先张拉的钢筋重心处,由后张拉的各批钢筋所产生的混凝土法向应力。 5、预应力钢筋松弛所引起的预应力损失 对于预应力钢丝、钢绞线
(3.19)
式中:
——张拉系数,一次张拉时, =1.0;超张拉时 =0.9;
——钢筋松弛系数,I级松弛(普通松弛), =1.0;II级松弛(低松弛), =0.3; ——传力锚固时的钢筋应力,对后张法构件; 6、混凝土的收缩与徐变引起的预应力钢筋应力损失
(3.20)
式中:——构件受拉区全部纵向钢筋截面重心处由预应力(扣除相应阶段的预应力损失)和结构自重产生的混凝土法向应力。 ——预应力钢筋的弹性模量;