支点截面: 全截面面积:A=∑A; 全截面重心至梁顶的距离: 式中:A-分块面积;y-分块面积的重心至梁顶边的距离;
yu??AyiiA
则:A=∑A=1102900mm ; ∑Si=∑Aiyi=714893×10mm
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33
yu=∑Si/A=648mm; I=∑Ix+∑Ii=357.674×109mm4
式中:Ii-分块面积Ai对其自身重心轴的惯性矩;Ii-Ai对x-x轴的惯性矩
NO3Ⅲ-Ⅲ截面(支点)全截面几何特性
分块号 1 2 3 合计 分块面积(mm) 2 yi(mm) Si=Ai×yi (mm2) (yu-yi) (mm) Ix=Ai(yu-yi)2 (mm4) Ii(mm3) 284800 62100 756000 A=∑Ai =1102900 80 190 900 2278400 1179900 680400000 568 458 -252 391.972×109 13.042×109 47.904×109 0.608×109 0.028×109 204.120×109 9yu??SiA?648?S i?7148?93 10?Ix?152.?919 1I0?2?i04.?7569 10yb?1800?648?1152I??Ix??Ii?357.?674 910截 面 分 块 示 意 图
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二.主梁内力计算
NO4主梁效应组合值表 荷载 跨中截面 相应V 2250 0 650 0 相应M 2250 650 L/4截面 1650 500 相应V 150 45 相应M 150 1650 45 500 变化点截面 1100 340 210 65 支点截面 300 90 一期恒载标准值G1 二期恒载标准值G2 人群荷载标准值Q2 汽车荷载标准值(未计冲击系数) 汽车荷载标准值(计冲击系数) 持久状态应力计算的可变作用标准值组合 承载能力极限状态计算的基本组合 正常使用极限状态按作用短期效应组合 正常使用极限状态按作用长期效应组合 0 0 60 0 2 30 45 4 5 35 23 5 8 1500 60 100 1100 1120 280 280 1120 870 220 320 1624.5 64.98 108.3 1191.3 1212.96 303.24 303.24 1212.96 942.21 238.26 346.56 1684.5 64.98 110.3 1221.3 1257.96 307.24 308.24 1247.96 965.21 243.26 354.56 5821.5 90.972 153.86 5181.42 4328.544 663.016 664.136 4317.344 3072.854 669.164 962.144 1110 42 72 800 829 200 201 819 632 159 232 624 24 40.8 452 466 113.6 114 462 357.2 90 131.2 备 汽车荷载标准值:计冲击系数μ=1.083;持久状态的应力计算的可变作用标准值组合:汽+人; 注 承载能力极限状态计算的基本组合:1.0×(1.2恒+1.4汽+0.8×1.4人);正常使用极限状态按作用短期效应组合计算的可变荷载设计值:0.7汽+1.0人; 正常使用极限状态按作用长期效应组合计算的可变荷载设计值:0.4汽+0.4人 7
三.钢筋面积的估算及钢束布置 1).预应力钢筋截面积估算
按构件正截面抗裂行要求估算预应力钢筋数量
对于A类部分预应力混凝土构件,根据跨中截面抗裂要求,由式
Ms/W?(1AW?0fsk.7ep)Npe?
计算跨中截面所需的有效预加力:
Ms为正常使用极限状态按作用短期效应组合计算的弯矩值: Ms=MG1+MG2+MQ2=2250+650+1110=4010 kN·m
设预应力钢筋截面重心距截面下缘为ap=100mm, 则预应力钢筋的合理作用点至截面重心轴的距离为: ep=yb-ap=1235-100=1135mm; 跨中截面全截面面积: A=789700mm; 全截面对抗裂验算边缘的弹性抵抗矩:
W =I/yb=3293.406×106/1235=237.576×106mm3 则有效预加力为:
Npe?Ms/W?0.fsk7(1AW?ep)?4010?10/237.576?10?0.7?2.65(1789700?1135237.576?10666?2.485854?10N6)
预应力钢筋的张拉控制力为:
σcon=0.75fpk=0.75×1860=1395MPa
预应力损失按张拉控制应力的20%估算,则可得需要预应力钢筋的面积:
Ap?Npe(1?0.2)?con?2.4858?540.8?13956102?2227mm
j
采用3束钢绞线6?15.24,预应力钢筋的截面面积为Ap=3×6×140=2520mm2.采用夹片
群锚,?70金属波纹管成孔. 2).预应力钢筋的布置
(1).跨中截面预应力钢筋的布置
根据?公路桥规?中后张法预应力混凝土受弯构件的预应力管道布置的有关构造要求.参考已有的设计图纸并按公路桥规中的构造要求,对跨中截面的预应力钢筋进行初步的布置.
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跨中截面钢束位置图如下
图2:端部及跨中预应力钢筋布置图(尺寸单位mm) (2).锚固面钢束布置
为使施工方便,全部3束预应力钢筋均锚于梁端. 锚固面钢束位置图如下:
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图3:钢束在端部的锚固位置图 (尺寸单位:mm) (3).其他截面钢束位置及倾角计算 1.钢束弯起形状,弯起角θ及其弯曲半径
采用直线段中接园弧曲线段的方式弯曲;各钢束弯起角θ和半径R如下表
NO5 各钢束弯起角及弯起半径列表
钢束号 N1 N2 N3 2.钢束各控制点位置的确定 N3号钢束,其弯起位置的确定如图
弯起角θ 8° 8° 8° 弯起半径R 45000mm 30000mm 15000mm 10