反温差应力:
?t??Ep?t?6.15?0.39?2.40(MPa)'按《公预规》4.2.10条,反温差为正温差乘以-0.5,则得反温差应力: 梁顶: ? =1.68×(-0.5)=-0.84(MPa)
t?t梁底: =0.61×(-0.5)=-0.31(MPa)
预应力钢绞线反温差应力:×(-0.5)=-1.17(MPa) ? =2.34t普通钢筋反温差应力: ?t?2.40?(?0.5)??1.20(MPa)以上正值表示压应力,负值表示拉应力。
设温差频遇值系数为0.8,则考虑温差应力,在作用短期效应组合下,梁底总拉应力为:
?st?6.25?0.8?0.31?6.5(MPa)
? 0? 07 ? 2)满足部分则 ? st ? ? pc ? 6 . 50 ? 6 .01 . 49 (MPa ) . 7 f tk ? 0 . . 4 ? 1 .68 ( MPa ,
预应力A类构件条件。
在长期效应组合下,梁底的总拉应力为:
?lt?5.34?0.8?0.31?5.59(MPa
? 542(MPa则 ? lt ? ? pc . 59 ? 6 . 01 ? ? 0 . ) ? 0,符合A类预应力混凝土条
件。
上述计算结果表明,本示例在短期效应组合及长期效应组合下,并考虑温差应力,正截面抗裂性均满足要求。 (二)斜截面抗裂性验算
部分预应力A类构件斜截面抗裂性验算是主拉应力控制,采用作用的短期效应组合,并考虑温差作用。温差作用效应可利用正截面抗裂计算中温差应力计算及表1-2、图1-12,并选用支点截面,分别计算支点截面A-A纤维(空洞顶面),B-B纤维(空心板换算截面重心轴),C-C纤维(空洞底面)处主拉应力,对于部分预应力A类构件应满足:
?tp?0.7ftk 式中: f tk ? 混凝土的抗拉强度标准值,C40,f tk ? 2 . 4 MPa ; ? tp ? 由作用短期效应组合和预应力引起的混凝土主拉应力,并考虑温差作用。
先计算温差应力,由表1-2和图1-12: 1.正温差应力
A-A纤维:
??t??NtA0?M0tI0y?ty?cEc6?344006323797??87.9139?101.5633?1010?(322.2?80)?7.2?0.00001?3.25?104
??1.06?(?1.36)?2.34??0.08(MPa)B-B纤维:
? ? 87 . 9139 ? 10 6 344006?t?323797?1.5633?10104?0?1.42?0.00001?3.25?10
??1.06?0.46??0.6(MPa)C-C纤维:
? 344006 ? 87 .9139 6 ? 10?t?
323797?1.5633?1010?[?(297.8?80)]?0??1.06?1.22?0.16(MPa)2. 反温差应力
为正温差应力乘以-0.5。
A-A纤维: ?t?(?0.08)?(?0.5)?0.04(MPa) B-B纤维:?t?(?0.6)?(?0.5)?0.3MPa) C-C纤维:?t?0.16?(?0.5)??0.08(MPa) 以上正值表示压应力,负值表示拉应力。 3. 主拉应力αtp
(1) A-A纤维(空洞顶面)
?tp?cx?(2VSbI0??cx2)??22VV式中: d——支点截面短期组合效应剪力设计值,由表1-1, d =149.73KN=149.73??d01A×103N;
b —— 计算主拉应力处截面腹板总宽,取b=70+2×80=230(mm) I 0 —— 计算主拉应力截面抗弯惯矩, I0 =1.5633×10(mm)
S 01 A —— 空心板A-A纤维以上截面对空心板换算截面重心轴的静矩, S 01 A= 990×80×(322.2-80/2)=22.35×1010(mm3) 则: bI 0
?sx??pc104
??VdS01A?149.73?10?22.35?10230?1.5633?10I0??1j?t1036?0.93(MPa)?Msy0Np0??p0Ap??l6As?p0??con??l??l4?1302?234.03?37.62?1105.59(MPa)p0Np0??Ap??l6As?1105.59?690.9?112.36?565.5?700312.6(N)AY?AY??式中: 式中:
Ms——竖向荷载产生的弯矩,在支点Ms =0
? ij ——温差频遇系数,取 ? ij =0.8
计入反温差效应则 ? cx =-0.64+0.8×0.04=-0.61(MPa) 主拉应力: ??tp?cx2???cx?2??????1.34(MPa)(计入正温差应力)?2?2计入反温差应力: ?tp??0.612??0.61?2???(0.93)??1.28(MPa) ?2?2? 负值表示拉应力
预应力砼A类构件,在短期效应组合下,预制构件应符合
? tp ? f tk ? Pa 。现A-A纤维处 ? ? ? 1.34 M Pa ? 1.68 Pa ? ? MMtp(计入正温差影响), ? ? ? 1.28 M Pa ( 计 入 反 温 差 影 响 ) ,符合要求。 tp(2) B-B纤维(空心板换算截面重心处) 参见图1-8。
d01B ? ?
VSbI0式中:
S01B——B?B纤维以上截面对重心轴的静矩。 S 01 B ? 990 .2?? 322
???322.22?2???380862(322.2?80?190?80.6)?2?380?(322.2?80?90)322.2?80?19023?35.29?10(mm)(铰缝未扣除63)VdS01BbI0?149.73?10?35.29?10230?1.5633?1010?1.47(MPa)
?cx??pc?Msy0I0??Ψ1j?t(y0??B?B纤维至重心轴距离,700312.6?257.81.5633?1010y0?0)
? pc ?
700312.6323797?0?2.16(MPa)
σ
cx =2.16+0.8×(-0.6)=1.68(MPa)
同样,Ms?0,?1j?0.8
? cx =2.16+0.8×0.3=2.40(MPa)
?tp??cx2??cx?2????0.85(MPa)(计入正温差应力)???2???cx?2????0.70(MPa)(计入反温差应力)???2?22?
?tp??cx2?B-B纤维处,
?tp??0.85(MPa)(计入正温差应力),
?tp??0.70(MPa)(计入反温差应力)负值为拉应力,均小于0.7ftp=0.7?2.4=1.68(MP),符合《公预规》对部分预应力A类构件斜截面抗裂性要求。
(3)C—C纤维(空洞底面) ?tp??cx2???cx??????2?22