举例:预应力混凝土空心板桥计算示例 - 图文(6)

2019-05-17 17:20

l/4截面:

?16(t)?0.9(1.95?10?0.000297?6?3.33?2.3081?15?0.00388?2.3775?82.25(Mpa)

支点截面:

?16(t)?0.9(1.95?10?0.000297?6?6.08?2.0381?15?0.00388?2.3775?112.36(Mpa)

(六)预应力损失组合

传力锚固时第一批损失?l,1 ?l,1??l2??l3??l4?12?l5?15.6?30?37.62?12?38.45?102.45(MPa)

传力锚固后预应力损失总和?l:

?l??l2??l3??l4??l5??l6?15.6?30?37.62?38.45?72.18?193.85(MPa)

l/4截面:

?l?15.6?30?37.62?38.45?82.25?203.92(MPa) 支点截面:

?l?15.6?30?37.62?38.45?112.36?234.03(MPa) 各截面的有效应力:?pe??con??l。 跨中截面:

?pe?1302?193.85?1108.15(MPa)

l/4 截面:

?pe?1302?203.92?1098.08(MPa)

支点截面:

?pe?1302?234.03?1067.97(MPa)

八、正常使用极限状态 (一)正截面抗裂性验算

正截面抗裂性计算是对构件跨中截面混凝土的拉应力进行验算,并满足《公预规》6.3条要求。对于本例部分预应力A类构件,应满足两个要求:

? st??pc?第一,在作用短期效应组合下,

ftk??pc ?第二,在荷载长期效应组合下,? ,即不出现拉应力。 lt

? st ?式中: 在作用短期效应组合下,空心板抗裂验算边缘的混凝土法向拉应力,

m10由表1-1,空心板跨中截面弯矩 M sd ? 327 . 98 KN · ? 327 .98 ? N · mm ,由前面

6计算截面下缘弹性抵抗矩 W ? 52 .495 ? 10 6 mm 3 ,代入得

01l ?st?MsdW01l?327.98?1052.495?1066?6.25(MPa)

? 扣除全部预应力损失后的预加力, ? pc 在构件抗裂验算边缘产生的预应力,其

值为 ?pc?

?poNpoAo?NpoepoIoyo??con??l??l4?1302?193.85?37.62?1145.77(MPa)poNpo??epo?Ap??l6As?1145.77?690.9?72.18?565.5?750794.7(N)?1145.77?690.9?257.8?72.18?565.5?257.8750794.7?257.8(mm)?poApYp??l6AsYsNpo空心板跨中截面下缘的预压应力 ? p c 为:

??NpoAo?NpoepoIoyo?750794.7323797?750794.7?257.81.5633?1010pc?297.8?6.01(MPa)MlsWold,?lt?在荷载的长期效应组合下,构件抗裂验算边缘产生的砼法向拉应力,?lt?由表1-1,跨中截Mld=280.55KN.m =280.55×106N.mm。同样,W0ld=52.495 ×106N.mm3 ,代入α

lt

公式,则得:

?lt?MldW0ld?280.55?10520495?1066?5.34(MPa)

由此得: ????6.25?6.01?0.24(MPa)?0.7f?0.7?2.4?1.68(MPa)stpctk ?lt??pc?5.34?6.01??0.67(MPa)?0

符合《公预规》对A类构件的规定。

温差应力计算,按《公预规》附录B计算。本示例桥面铺装厚度100mm,由《桥

T ?14℃,T2 ?, 竖向温度梯度见图1-8,由于空心板高为规》4.3.10条, 5 . 5 ℃ 1

620mm,大于400mm,取A=300mm。

图1-8空心板竖向温度梯度(尺寸单位:cm) 对于简支板桥,温差应力:

正温差应力: ?t??NtAo?

Nt?MtoMtIoo?AtaE??AtaEyyccyycceyy?ty?cEc? c——砼温度线膨胀系数, ? c ? 0式中: . 00001 ;

4E E c——砼弹性模量,C40, c?3.25?10MPa; A y——截面内的单元面积;

t y——单元面积 A y 内温差梯度平均值,均以正值代入;

y ——计算应力点至换算截面重心轴的距离,重心轴以上取正值,以下取

负值;

0 A , I 0——换算截面面积和惯矩;

eyA y 重心至换算截面重心轴的距离,重心轴以上取正值, ——单位面积

以下取负值;

列表计算 A y , t y, e y,计算结果见表1-2。

温度应力计算表 表1-2 编号 单元面积 A y( mm 2) 温度ty( o C) 单元面积 A y重心至换算截面重心轴的距离 e y 1 80?990?79200 2 (2?80?70)?20?460014?7.22?10.6 ey?322.2?80(14?2?7.2)3?(14?7.2)?286.5 7.2?5.52?6.35 ey?322.2?80(7.2?2?5.5)3?(7.2?5.5)?232.63 (2?80?70)?300?69000 5.52?2.75 ey?322.2?80?20?13?300?122.2 ? ? A y t y? cE c?(79200?10.6?4600?6.35?69000?2.75)?0.00001?3.25?10Nt?344006(N)4

=-(79200×10.6×286.5+4600×6.35×232.6+69000×2.75×122.2)×

0.00001×3.25×104

=-87.9139×106

正温差应力:

Mt???Ayty?cEcey0梁顶:

?t??NtA0?MtI00y?ty?cEc

??344006323797??87.9139?10?322.21.5633?10106?14?0.00001?3.25?104

=-1.06-1.81+4.55 =1.68(MPa) 梁底:

?t??344006323797?87.9139?101.5633?10106??(?297.8)?0

=-1.06+1.67 =0.61(MPa) 预应力钢筋重心处:

??344006323797?87.9139?101.5633?10106't???(?257.8)

=-1.06+1.45 =0.39(MPa) 普通钢筋重心处:

?'t??344006323797??87.9139?101.5633?10106?(?257.8) =-1.06+1.45 =0.39(MPa) 预应力钢筋温差应力:

' ?t??Ep?t?6?0.39?2.34(MPa)普通钢筋温差应力:


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