《钢筋混凝土结构设计原理课程设计 部分预应力a类构件简支梁设计算例 桥梁》由会员分享，可在线阅读，更多相关《钢筋混凝土结构设计原理课程设计 部分预应力a类构件简支梁设计算例 桥梁（22页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、南 京 工 业 大 学 课 程 设 计 用 纸 第 一 页一内力计算(1)恒载内力表 1 恒载内力计算结果预制梁自重 现浇段自重 二期恒载截面位置距支点截面的距离（mm）弯 矩MG1PK(KNm)剪 力VG1PK(KN)弯 矩MG1mK（KNm）剪力VG1mK(KN)弯 矩MG3k(KNm)剪力VG3k(KN)支点 000 0.00 476.97 0.00 80.73 0.00 159.12变截面 2000 905.02 428.05 153.18 72.45 301.92 142.80L/4 9750 3487.84 238.49 590.34 40.37 1163.57 79.56跨中 1
2、9500 4650.46 0.00 787.12 0.00 1551.42 0.00(2) 活载内力表 2 活载内力计算结果车辆荷载 人群荷载最大弯矩 最大剪力 最大弯矩 最大剪力截面位置距支点截面的距离（mm）MQ1k(KN/m)对应 V(KN)VQ1k(KN)对应 M(KN/m)MQ2k(KN/m)对应 V(KN)VQ2k(KN)对应 M(KN/m)支点 0.00 0.00 251.93 251.93 0.00 0.00 32.69 32.69 0.00变截面 2000 472.44 235.79 215.71 1335.65 59.86 32.56 37.13 135.65L/4 975
3、0 1762.50 173.23 175.32 1675.25 230.67 32.46 17.74 183.68跨中 19500 2427.66 21.68 90.43 1724.75 307.57 14.26 7.89 155.26(3)内力组合基本组合（用于承载能力极限状态计算） KQKQGKmPGKd MMM21211 .4.)(2. VVV短期组合（用于正常使用极限状态计算）KQGKmPGKs u21211 7.0)( QPs VVV21211.)(长期组合（用于正常使用极限状态计算） )1(4.0)( 2211 KQGKmPGKl MuM)(.)( 2211 QPl VVV南 京
4、工 业 大 学 课 程 设 计 用 纸 第 二 页二表 3 内力组合计算结果基本组合 Sd 短期组合 Ss 长期组合 SlMd Vd Ms Vs Ml Vl截面位置 项目(KN.M) （KN） (KN.M) （KN） (KN.M) （KN）最大弯矩 0.00 1249.50 0.00 906.97 0.00 819.87支点最大剪力 0.00 1249.50 0.00 906.97 0.00 819.87最大弯矩 2360.60 1138.53 1715.26 823.23 1552.79 740.53变截面最大剪力 3653.98 1115.54 2330.55 815.25 1891.40
5、 735.19最大弯矩 9015.95 708.98 6573.98 499.15 5963.48 433.27L/4 最大剪力 8841.17 695.42 6472.46 485.74 5913.53 428.13最大弯矩 12130.00 46.32 8813.86 27.81 7979.05 13.45跨中最大剪力 10975.34 135.44 8222.23 64.41 7667.09 35.45方案二 部分预应力混凝土 A 类梁设计（一）预应力钢筋数量的确定及布置(1)预应力钢筋及普通钢筋数量的确定及布置首先根据跨中截面正截面抗裂要求，确定预应力钢筋数量。为满足抗裂要求，所需的有
6、效预加力为： )1(7.0WeAfMNptkspe为荷载短期效应弯矩组合设计值，由表 3 查得 ，估算钢筋数量时，可近似s mKNMs86.13采用毛截面几何性质。按图给定的截面尺寸计算：Ac=0.833750106mm2,ycx=1344.4mm,ycs=955.6mm,Jc=0.57181012mm4，Wx=0.425310 9mm3.为预应力钢筋重心至毛截面重心的距离， 。pe pcxpaye假设 ，则ma150mep 4.19504.13NNpe .62)104258.9108375.(7.426.6拟采用 钢绞线，单根钢绞线的公称截面面积 抗拉强度标准值S ,1392mAp，张拉控制
7、应力取 ，预应力损失按张拉控制应力的 20%估MPafpk6 MPafkcon57.算。所需预应力钢绞线的根数为南 京 工 业 大 学 课 程 设 计 用 纸 第 三 页三根，取 32 根。2.30195%)201(.46)201( pconepANn采用 4 束 8 预应力钢绞线束，则预应力钢筋截面面积 。采用.5S 24819mApOVM15-8 型锚具， 金属波纹管成孔，预留孔道直径为 85mm。预应力筋束的布置见图。预应力钢筋采用抛物线形式弯起，抛物线方程、弯起点距跨中的距离及曲线水平长度如表 4。表 4 预应力钢筋弯起的抛物线方程、弯起点距跨中的距离及曲线水平长度预应力筋束曲线要素表
8、钢束编号 起弯点距跨中 曲线水平长度 方程系数 a 曲线方程 1 0 19980 0.000004559 y=250+0.000004559*X*X2 3000 16980 0.000005012 y=150+0.000005012*X*X3 9000 10980 0.000004120 y=150+0.000004120*X*X各计算截面预应力钢束的位置和倾角如表 5 所示。表 5 预应力钢束的位置和倾角计算截面截面距离跨中 锚固截面 19980 支点截面 19500 变截面点 17500 L/4 截面 9750 跨中截面 01 号束 2069.954624 1983.55975 1646.
9、19375 683.3899375 2502 号束 1595.061845 1514.517 1203.773 378.35925 1503,4 号束 646.708848 604.23 447.67 152.3175 150钢束到梁底距离（mm） 合力点 1239.608541 1176.634188 936.3266875 341.5960469 1751 号束 10.32478177 10.08188793 9.065973883 5.080267998 02 号束 9.660187338 9.392042167 8.270419184 3.871085882 03,4 号束 5.169
10、971366 4.945107808 4.006608742 0 0钢束与水平线夹角（度） 平均值 7.581227959 7.341036427 6.337402638 2.23783847 01 号束 0 0.242893839 1.258807883 5.244513767 10.324781772 号束 0 0.268145171 1.389768154 5.789101456 9.660187338累计角度（度）3,4 号束 0 0.224863559 1.163362624 5.169971366 5.169971366南 京 工 业 大 学 课 程 设 计 用 纸 第 四 页四（
11、2）普通钢筋数量的确定及布置设预应力钢筋束和普通钢筋的合力点到截面底边的距离为 ，则maps120mahps21802300 由公式 求解 x)(00hxvfMcd )2/180(4.26.123.6 X=131.28 fh则 =sdpfcsAxbA 243.1953032168.4.26. m采用 8 根直径为 28.4mm 的 HRB400 钢筋，提供钢筋截面面积 =3436 。在梁底布置成一排，sA2其间距为 54mm，钢筋重心到截面底边距离 =40mm.sa（二）截面几何性质计算截面几何性质应根据不同受力阶段分别计算。1. 主梁混凝土浇筑，预应力钢筋张拉（阶段 I）混凝土浇筑并达到设计
12、强度后，进行预应力钢筋的张拉，此时管道尚未灌浆，因此，其截面几何性质应为扣除预应力筋预留孔道影响的净截面。该阶段顶板的宽度为 1600mm。2. 灌浆封锚，吊装并现浇顶板 900mm 的连接段（阶段 2）预应力筋束张拉完毕并进行管道灌浆，预应力筋束已经参与受力。再将主梁吊装就位，并现浇顶板600mm 的连接段，该段的自重荷载由上一阶段的截面承受，此时，截面几何性质应为计入预应力钢筋的换算截面性质，但该阶段顶板的宽度仍为 1600mm。3. 桥面铺装等后期恒载及活荷载作用（阶段 3）该阶段主梁全截面参与工作，顶板的宽度为 2500mm，截面几何性质为计入预应力钢筋的换算截面性南 京 工 业 大
13、学 课 程 设 计 用 纸 第 五 页五质。各阶段几何性质计算结果如表 6 所示。表 6 各截面几何性质汇总表A Ys Yx ep J W(mm3)阶段 截面 (mm2) (mm) (mm) (mm) (mm4) Ws=I/Ys Wx=I/Yx Wp=I/ep支点 1432720.022 1026.957825 1273.042175 96.40798737 7.68169E+11 748004739 603412310.3 7.97E+09变截面822845.0216 963.0352299 1336.96477 400.6380826 5.9235E+11 615086459 443055
14、750.3 1478516285L/4 822845.0216 946.6297105 1353.37029 1011.774243 5.84583E+11 617541469 431946161.9 577780178.1钢束灌浆，锚固前跨中 822845.0216 942.0341936 1357.965806 1182.965806 5.79767E+11 615441373 426937714.5 490096006.6支点 1475402.704 1029.746861 1270.253139 93.61895119 7.5357E+11 731800831 593243650.3
15、8049327612变截面865527.7042 982.7923192 1317.207681 380.8809933 5.91809E+11 602171472 449290955.3 1553791099L/4 865527.7042 996.5244032 1303.475597 961.8795499 5.99948E+11 602040323 460267822.1 623724534现浇900mm连接段跨中 865527.7042 1000.371037 1299.628963 1124.628963 6.04962E+11 604737621 465488241.6 53792
16、1412.9支点 1610402.704 949.7104667 1350.289533 173.6553458 8.59856E+11 905387989 636794131 4951511548变截面1000527.704 860.3049931 1439.695007 503.3683194 6.79004E+11 789259227 471630207 1348920121L/4 1000527.704 872.1842236 1427.815776 1086.21973 6.86683E+11 787313671 480932186 632176477.7二期荷载，活载跨中 1000527.704 875.5118357 1424.488164 1249.488164 6.91558E+
