預(yù)應(yīng)力混凝土梁設(shè)計.doc

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1、預(yù)應(yīng)力混凝土梁課程設(shè)計指導(dǎo)書課程名稱：結(jié)構(gòu)設(shè)計原理學(xué) 時 數(shù)：集中2周開課系（部）、教研室：橋梁及結(jié)構(gòu)工程系工程結(jié)構(gòu)教研室編寫時間：2003年9月一、設(shè)計目的通過本課程的課程設(shè)計，要達(dá)到以下目的：1）熟悉預(yù)應(yīng)力砼橋梁設(shè)計計算的一般步驟，并能獨立完成預(yù)應(yīng)力砼橋梁的設(shè)計；2）了解預(yù)應(yīng)力砼橋梁的一般構(gòu)造及鋼筋構(gòu)造，能正確繪制施工圖。二、設(shè)計任務(wù)本課程設(shè)計的題目包含簡支梁和連續(xù)梁兩類。連續(xù)梁的設(shè)計計算工作相對較多，難度較大，可供基礎(chǔ)較好的學(xué)生做；而簡支梁計算工作相對較少，難度較低，可供絕大多數(shù)學(xué)生做。1、連續(xù)梁連續(xù)梁為30+30米兩跨等截面連續(xù)梁，截面如圖1所示，截面內(nèi)力為；荷載0.4L中支點最大彎矩

2、最小彎矩最大彎矩最小彎矩恒載28632863-6011-6011汽車1427-3740-1556掛車1620-4250-1781圖12、簡支梁簡支梁共六個題目，分組進(jìn)行，每組選擇其中一個題目。其跨徑采用目前公路建設(shè)中多用的16米、20米、30米、40米，截面形式采用空心板、箱型截面和T型截面，荷載則分別采用人群荷載、汽車荷載和掛車荷載。(一)、20米跨預(yù)應(yīng)力砼空心板梁某人行天橋，l標(biāo)=20m，l計=19.5m，l全=19.96m， 截面尺寸見下圖（獨梁）。采用C40砼，預(yù)應(yīng)力筋采用ASTM低松弛鋼絞線，Ryb=1860MPa，采用后張法施工，兩端同時張拉，張拉控制應(yīng)力按規(guī)范選取。普通鋼筋可采用

3、、級鋼筋。荷載標(biāo)準(zhǔn)：人群荷載3.5kN/m2，廣告牌200Kg/m（兩側(cè)）。（1）、根據(jù)正截面抗彎及斜截面抗剪設(shè)計預(yù)應(yīng)力筋及腹筋；（2）、梁的正截面抗彎強(qiáng)度驗算；（3）、梁的斜截面抗剪強(qiáng)度驗算；（4）、施工階段應(yīng)力驗算；（5）、使用階段應(yīng)力驗算；（6）、局部承壓驗算；（7）、變形驗算。(二)、16米跨預(yù)應(yīng)力砼空心板梁某人行天橋，l標(biāo)=16m，l計=15.5m，l全=15.96m， 截面尺寸見下圖（獨梁）。采用C40砼，預(yù)應(yīng)力筋采用ASTM低松弛鋼絞線，Ryb=1860MPa，采用后張法施工，兩端同時張拉，張拉控制應(yīng)力按規(guī)范選取。普通鋼筋可采用、級鋼筋。荷載標(biāo)準(zhǔn)：人群荷載3.5kN/m2，廣告牌

4、200Kg/m（兩側(cè)）。（1）、根據(jù)正截面抗彎及斜截面抗剪設(shè)計預(yù)應(yīng)力筋及腹筋；（2）、梁的正截面抗彎強(qiáng)度驗算；（3）、梁的斜截面抗剪強(qiáng)度驗算；（4）、施工階段應(yīng)力驗算；（5）、使用階段應(yīng)力驗算；（6）、局部承壓驗算；（7）、變形驗算。(三)、20米跨預(yù)應(yīng)力砼空心板某高速公路車行橋，l標(biāo)=20m，l計=19.5m，l全=19.96m， 截面尺寸見下圖。采用C40砼，預(yù)應(yīng)力筋采用ASTM低松弛鋼絞線，Ryb=1860MPa，采用后張法施工，兩端同時張拉，張拉控制應(yīng)力按規(guī)范選取。普通鋼筋可采用、級鋼筋。荷載標(biāo)準(zhǔn)：汽超-20，掛-120， M汽l/2 =43.16 t-m，M掛l/2 =48.66 t

5、-m Q汽支=10.84 t，Q汽l/2=3.6 t；Q掛支=11.54 t， Q掛l/2=4.6 t，（1）、根據(jù)正截面抗彎及斜截面抗剪設(shè)計預(yù)應(yīng)力筋及腹筋；（2）、梁的正截面抗彎強(qiáng)度驗算；（3）、梁的斜截面抗剪強(qiáng)度驗算；（4）、施工階段應(yīng)力驗算；（5）、使用階段應(yīng)力驗算；（6）、局部承壓驗算；（7）、變形驗算。(四)、16米跨預(yù)應(yīng)力砼空心板某高速公路車行橋，l標(biāo)=16m，l計=15.5m，l全=15.96m， 截面尺寸見下圖。采用C40砼，預(yù)應(yīng)力筋采用ASTM低松弛鋼絞線，Ryb=1860MPa，采用后張法施工，兩端同時張拉，張拉控制應(yīng)力按規(guī)范選取。普通鋼筋可采用、級鋼筋。荷載標(biāo)準(zhǔn)：汽超-2

6、0，掛-120， M汽l/2 =30.42 t-m，M掛l/2 =34.82 t-m Q汽支=9.9t-m，Q汽l/2=3.5 t-m；Q掛支=10.9 t-m， Q掛l/2=4t-m，（1）、根據(jù)正截面抗彎及斜截面抗剪設(shè)計預(yù)應(yīng)力筋及腹筋；（2）、梁的正截面抗彎強(qiáng)度驗算；（3）、梁的斜截面抗剪強(qiáng)度驗算；（4）、施工階段應(yīng)力驗算；（5）、使用階段應(yīng)力驗算；（6）、局部承壓驗算；（7）、變形驗算。(五)、30米跨預(yù)應(yīng)力砼T梁某高速公路車行橋，l標(biāo)=30m，l計=29.2m，l全=29.96m， 截面尺寸見下圖。采用C50砼，預(yù)應(yīng)力筋采用ASTM低松弛鋼絞線，Ryb=1860MPa，采用后張法施工，

7、兩端同時張拉，張拉控制應(yīng)力按規(guī)范選取。普通鋼筋可采用、級鋼筋。荷載標(biāo)準(zhǔn)：汽超-20，掛-120， M汽l/2 =293.5 t-m，M掛l/2 =354.3 t-m Q汽支=46.66 t，Q汽l/2=18.3 t；Q掛支=52.56 t， Q掛l/2=23 t（1）、根據(jù)正截面抗彎及斜截面抗剪設(shè)計預(yù)應(yīng)力筋及腹筋；（2）、梁的正截面抗彎強(qiáng)度驗算；（3）、梁的斜截面抗剪強(qiáng)度驗算；（4）、施工階段應(yīng)力驗算；（5）、使用階段應(yīng)力驗算；（6）、局部承壓驗算；（7）、變形驗算。(六)、40米跨預(yù)應(yīng)力砼T梁某高速公路車行橋，l標(biāo)=40m，l計=39.2m，l全=39.96m， 截面尺寸見下圖。采用C50砼

8、，預(yù)應(yīng)力筋采用ASTM低松弛鋼絞線，Ryb=1860MPa，采用后張法施工，兩端同時張拉，張拉控制應(yīng)力按規(guī)范選取。普通鋼筋可采用、級鋼筋。荷載標(biāo)準(zhǔn)：汽超-20，掛-120， M汽l/2 =160.18 t-m，M掛l/2 =181.38 t-m Q汽支=17.95 t，Q汽l/2=7.3 t；Q掛支=19.55 t， Q掛l/2=8.9 t（1）、根據(jù)正截面抗彎及斜截面抗剪設(shè)計預(yù)應(yīng)力筋及腹筋；（2）、梁的正截面抗彎強(qiáng)度驗算；（3）、梁的斜截面抗剪強(qiáng)度驗算；（4）、施工階段應(yīng)力驗算；（5）、使用階段應(yīng)力驗算；（6）、局部承壓驗算；（7）、變形驗算。三、基本內(nèi)容與要求（一）計算結(jié)構(gòu)內(nèi)力，并進(jìn)行內(nèi)力

9、組合；內(nèi)力按結(jié)構(gòu)力學(xué)有關(guān)知識計算，內(nèi)力組合；1、結(jié)構(gòu)重力產(chǎn)生的效應(yīng)和汽車（掛車或履帶車）荷載產(chǎn)生的效應(yīng)同號時： 2、結(jié)構(gòu)重力產(chǎn)生的效應(yīng)和汽車（掛車或履帶車）荷載產(chǎn)生的效應(yīng)異號時： （二）主梁毛截面幾何特性計算主梁毛截面幾何特性。（三）預(yù)應(yīng)力筋束面積的估算及鋼束的布置 1、估算鋼束面積1）按強(qiáng)度要求估算2）按施工和使用階段的應(yīng)力要求估算施工階段受拉側(cè)應(yīng)力控制施工階段受壓側(cè)應(yīng)力控制使用階段受壓側(cè)應(yīng)力控制使用階段受壓側(cè)應(yīng)力控制3）鋼束數(shù)的選定2、鋼束布置1）跨中截面鋼束的計算構(gòu)造要求：預(yù)留孔道間凈距，梁底凈距，梁側(cè)凈距2）錨固截面鋼束布置梁端布置應(yīng)符合均勻分散原則，應(yīng)滿足張拉的構(gòu)造要求。3）其它截面

10、鋼束布置根據(jù)實際情況確定預(yù)應(yīng)力筋束的彎起形狀及彎起角，筋束彎起點及其半徑等。（四）主梁截面幾何特性計算后張法預(yù)應(yīng)力砼梁，在張拉鋼束時管道尚未壓漿，由預(yù)加力引起的應(yīng)力按構(gòu)件砼凈截面計算；在使用階段，預(yù)留管道已壓漿，故按全截面計算。（五）鋼束布置位置的校核為使計算簡化，可近似地假定預(yù)應(yīng)力筋束的合力作用點就是重心的位置。根據(jù)張拉階段和使用階段的受力要求，鋼束重心的限制線為：（六）鋼束預(yù)應(yīng)力損失估算1、鋼束的錨下控制應(yīng)力2、鋼束應(yīng)力損失1）鋼束與管道壁間的摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失2）錨具變形、鋼絲回縮引起的應(yīng)力損失3）分批張拉時砼彈性壓縮引起的預(yù)應(yīng)力損失4）鋼筋松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失5）砼收縮徐變引起的預(yù)應(yīng)

11、力損失（七）預(yù)加力階段的正截面應(yīng)力驗算1、施工階段構(gòu)件在預(yù)加力階段和自重作用下的應(yīng)力限制值；2、截面上、下緣砼正應(yīng)力（八）使用階段的正應(yīng)力驗算1、截面砼正應(yīng)力驗算2、鋼束的應(yīng)力計算（九）使用階段的主應(yīng)力驗算1、剪應(yīng)力2、正應(yīng)力3、主應(yīng)力4、主應(yīng)力的限制值荷載組合：荷載組合：（十）截面強(qiáng)度計算1、正截面強(qiáng)度計算2、斜截面強(qiáng)度計算（十一）錨固區(qū)局剖承壓驗算1、局部承壓強(qiáng)度計算2、局部承壓抗裂驗算（十二）主梁變形計算1、短期荷載引起變形2、預(yù)應(yīng)力引起的變形3、使用荷載作用下的變形4、長期荷載作用下的變形四、設(shè)計資料及有關(guān)規(guī)定設(shè)計需要的標(biāo)準(zhǔn)及有關(guān)規(guī)范學(xué)生可以自己到圖書館借閱，設(shè)計的有關(guān)參考圖由教師提供

12、。OVM15錨具基本參數(shù)表型號預(yù)應(yīng)力筋根數(shù)錨墊板（mm）錨具尺寸（mm）波紋管直徑（mm）張拉千斤頂OVM15-33140135100905555YCW100OVM15-441601501101055555 YCW100OVM15-551801651201175555YCW100OVM15-6 7672001801401355570YCW150OVM15-882302101601575580YCW250OVM15-992302101601575580YCW250OVM15-12122702501901755590YCW250BM15錨具基本參數(shù)表型號預(yù)應(yīng)力筋根數(shù)錨墊板（mm）錨具尺寸（mm）波

13、紋管直徑（mm）BM15-221501407080485060X1920BM15-3319018070115485070X1920BM15-4423022070150485080X1920BM15-5527026070185485090X1920圓形截面金屬波紋管技術(shù)資料內(nèi)徑(mm)505560708090100外徑(mm)576267778797107毛重（kg/m）0.580.650.710.951.171.391.64扁形截面金屬波紋管技術(shù)資料短軸方向(mm)1919191926262626長軸方向(mm)5060709057677797毛重（kg/m）0.480.490.580.78五

14、、設(shè)計成果要求學(xué)生提交規(guī)范的設(shè)計計算書一冊，提交設(shè)計圖12張。設(shè)計圖中一律書寫工程字。圖標(biāo)如下：六、物資準(zhǔn)備為學(xué)生提供一定的上機(jī)機(jī)時、打印用紙張、2#圖板。七、參考日程本次課程設(shè)計總共十二天時間。參考日程如下：第一天：查閱資料，熟悉課程設(shè)計的一般步驟，完成截面特性的及計算；第二天：預(yù)應(yīng)力筋束估算；第三天：梁的正截面抗剪強(qiáng)度驗算；第四天：梁的斜截面抗剪強(qiáng)度驗算；第五天：施工階段應(yīng)力驗算；第六天：使用階段應(yīng)力驗算；第七天：局部承壓驗算；第八天：變形驗算；第九十一天：繪制圖形；第十二天：交課程設(shè)計。八、考核內(nèi)容與方式課程設(shè)計期間的考勤、態(tài)度、方案是否合理、計算書中結(jié)果的正確性、設(shè)計圖內(nèi)容及質(zhì)量進(jìn)行綜

15、合評定成績。該課程設(shè)計按2學(xué)分計入學(xué)生成績檔案。九、參考書目1、胡兆同等編著橋梁通用構(gòu)造及簡支梁橋，人民交通出版社2001。2、徐岳等編著預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋設(shè)計，人民交通出版社2000。預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁計算一、 設(shè)計資料1 跨徑：標(biāo)準(zhǔn)跨徑25m；簡支梁計算跨徑24.26m，主梁全長24.96m。2 設(shè)計荷載：汽-20，掛-100，人群3.5KN/m2。3 材料：砼主梁采用40號。預(yù)應(yīng)力鋼束采用符合冶金部YB255-64標(biāo)準(zhǔn)的 碳素鋼絲，每束由24絲組成。 普通鋼筋直徑大于和等于12mm的用16Mn鋼或其它級熱軋螺紋鋼筋； 直徑小于12mm的均用級熱軋光圓鋼筋。4施工工藝：采用后張法工藝制作

16、主梁，兩端同時張拉。采用45號優(yōu)質(zhì) 碳素結(jié)構(gòu)鋼的錐形錨具，錐形錨具外徑110mm，高度53mm，錨孔直徑 57mm；預(yù)留孔道采用直徑50mm抽拔橡膠管。5基本計算數(shù)據(jù)見表-1 二、主梁尺寸見圖-1三、主梁跨中毛截面幾何特性計算見表-2四、主梁內(nèi)力見表3五、預(yù)應(yīng)力筋數(shù)的估算和布置 （一）估算鋼束面積1按強(qiáng)度要求估算 對于常用的帶馬蹄的預(yù)應(yīng)力混凝土T形梁，其預(yù)應(yīng)力鋼筋的數(shù)量，可按下列公式估算： 式中 -預(yù)應(yīng)力筋的抗拉設(shè)計強(qiáng)度； -鋼筋強(qiáng)度安全系數(shù)，取； -內(nèi)力計算表-3的截面最大彎矩； -設(shè)計經(jīng)驗系數(shù)，一般可取，取。 ，每束為24、面積為 荷載組合時:;荷載組合時: 故取荷載組合時的 代入公式:

17、束2按施工和使用階段的應(yīng)力要求估算為了使受彎構(gòu)件的跨中上、下緣混凝土應(yīng)力在施工和使用階段均不超過其相應(yīng)的限制應(yīng)力值，一般可采用麥尼爾不等式進(jìn)行鋼束面積的估算。 荷載組合時施工階段：據(jù)上緣混凝土拉應(yīng)力小于限值公式： 得 公式中應(yīng)力以壓為正，拉為負(fù)；各項幾何特性可按表2，采用毛截面幾何性質(zhì)；彎矩可查表3中第一期恒載跨中彎矩；為傳力錨固時的有效預(yù)加力，可按預(yù)應(yīng)力損失為20%估算，；可查表1；估計鋼束重心距下邊緣的距離，。代入上式可得： N 則： 束據(jù)下緣壓應(yīng)力小于限值的公式： 得 則束使用階段：使用階段下緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力時的公式： 得-為第二階段應(yīng)力損失系數(shù) ，取0.8 則 束 荷載組合施工階段：同組

18、合使用階段：使用階段下緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力時的公式： 得 束 據(jù)上面計算知，鋼束取6束，使用階段荷載組合作用下，截面下緣可能出現(xiàn)拉應(yīng)力，驗算時拉應(yīng)力如小于規(guī)定限值，也能達(dá)到要求。（二）預(yù)應(yīng)力筋束的布置1確定跨中及錨固端截面的鋼束位置 跨中截面：在保證布置預(yù)留管道要求的前提下，盡可能使鋼束重心的偏心距大些。本示例采用直徑5cm抽拔橡膠管成型的管道，構(gòu)造要求為：預(yù)留孔道間凈距40mm ；梁底凈距50mm；梁側(cè)凈距35mm。細(xì)部構(gòu)造如圖-2a）所示。由此可直接得出鋼束群重心至梁底距離為： 錨固端截面：為了方便張拉操作，本例將所有鋼束都錨固在梁端。對于錨固端截面，鋼束布置通?？紤]下述兩個方面：一是預(yù)應(yīng)力鋼束

19、合力重心盡可能靠近截面形心，使截面均勻受壓；二是考慮錨頭布置的可能性，以滿足張拉操作方便等要求。按上述錨頭布置“均勻”、“分散”的原則，錨固端截面鋼束布置如圖-2b）所示。鋼束群重心至梁底的距離為： 驗算鋼束群重心位置：通過計算知錨固端截面毛截面幾何特性如下： 故計算得： 說明鋼束群重心處于截面核心范圍內(nèi)，見圖-2C）。2鋼束起彎角和線型的確定 確定鋼束起彎角時，既要顧到因其彎起所產(chǎn)生的豎向預(yù)剪力有足夠的數(shù)量，又要考慮到由其增大而導(dǎo)致摩擦預(yù)應(yīng)力損失不宜過大，在梁端錨固時彎起角度不宜超過200。為此，本例將錨固截面分成上下兩部分（見圖3），N5、N6筋束上部鋼束的彎起角初定為11.50，N1、N

20、2、N3、N4筋束下部鋼束彎起角初定為7.50。 為簡化計算，所有鋼束布置的線型均選用兩端為圓弧線中間再加一段直線，并且整根束道都布置在同一個豎直面內(nèi)。3鋼束計算 計算鋼束起彎點至跨中的距離錨固點到支座中心線的水平距離 （見圖3） N1、N2 N3、N4 N5 N6 控制截面鋼束重心位置計算(N6為例) （見圖4） N6升高值 彎起點的位置 各鋼束的彎起點及半徑見表4-鋼束彎起前其重心至梁底的距離；-計算截面i鋼束位置的升高值；-鋼束曲線半徑；-計算截面i鋼束的彎起角；-計算截面i至彎起點k水平距離 ； -鋼束彎起點k 至錨固點的水平距離。 各鋼束起彎點及半徑計算表-4鋼束號升高值c(cm)（

21、度）(cm)6118.511.50.97995902.80.1994597.511.50.97994856.70.19943443.57.50.99145084.70.13051222.57.50.99142630.00.1305鋼束號支點至錨固點距離（cm）起彎點至跨中矩（cm）61176.810.8447.045968.416.95261.634663.612.10561.512343.216.05885.9圖5繪出了表5的計算結(jié)果。 鋼束長度計算 一根鋼束的長度為曲線長度、直線長度與兩端張拉的工作長度（270cm）之和,其中鋼束的曲線長度可按圓弧半徑與彎起角度進(jìn)行計算。計算結(jié)果見表6。各

22、鋼束的座標(biāo)位置見表7。六、主梁截面幾何特性計算后張法預(yù)應(yīng)力砼梁，在張拉鋼束時管道尚未壓漿，由預(yù)加力引起的應(yīng)力按構(gòu)件混凝土凈截面（不計構(gòu)造鋼筋的影響）計算；在使用階段，預(yù)留管道已壓漿，認(rèn)為鋼束與混凝土結(jié)合良好，故按換算截面計算?？缰薪孛娴膬艚孛媾c換算截面幾何特性計算，列表進(jìn)行，表8所示。同理，可求得其他控制截面的凈截面和換算截面的幾何特性如表9、表-10所示。七、鋼束預(yù)應(yīng)力損失估算 后張法梁的預(yù)應(yīng)力損失包括前期預(yù)應(yīng)力損失（鋼束與管道壁的摩擦損失，錨具變形、鋼束回縮引起的損失，分批張拉混凝土彈性壓縮引起的損失）與后期預(yù)應(yīng)力損失（鋼絲應(yīng)力松弛、混凝土收縮和徐變引起的應(yīng)力損失），而梁內(nèi)鋼束的錨固應(yīng)力和

23、有效應(yīng)力（永存應(yīng)力）分別等于張拉應(yīng)力扣除相應(yīng)階段的預(yù)應(yīng)力損失。 預(yù)應(yīng)力損失值因梁截面位置不同而有差異，現(xiàn)以跨中截面為例說明各預(yù)應(yīng)力損失值的計算方法。1鋼束與管道壁間摩擦引起的應(yīng)力損失 對于跨中截面 ， ，跨中截面各鋼束摩擦應(yīng)力損失見表11?？缰薪孛婺Σ翍?yīng)力損失的計算表-11鋼束編號(m)度弧度611.50.20060.110312.2380.01840.12081200144.9511.50.20060.110312.3000.018450.12081200145.0347.50.13080.071912.2510.018380.086321200103.6127.50.13080.07191

24、2.2910.018440.086381200103.7平均值117.4 同理，可算出其他控制截面處的 值，各截面摩擦應(yīng)力損失值的平均值的計算結(jié)果，列于表12。各設(shè)計控制截面的平均值表-12截 面跨 中L/4 截 面變化點截面支點截面平均值(MPa）1174892128982732錨具變形、鋼絲回縮引起的預(yù)應(yīng)力損失 按公路橋規(guī)規(guī)定, 可按平均值計算 即 其中，由表查得，錐形錨具為6mm，兩端同時張拉，則；L取各鋼束錨固點間的平均長度計算，（各束錨固點距支座中心線平均距離為14cm），故 3分批張拉時砼彈性壓縮引起的應(yīng)力損失 此項預(yù)應(yīng)力損失，對于簡支梁一般可取L/4截面按以下公式進(jìn)行計算，并以其

25、計算結(jié)果作為全梁各鋼束的平均值。公式如下： 式中：-張拉批數(shù)；-按實際張拉時砼的標(biāo)號計算， 。 其中 4鋼筋松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失 考慮采用超張拉工藝施工，對于高強(qiáng)鋼絲（普通松弛級），公式為5砼收縮、徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失 式中：-鋼束錨固時，在計算截面上全部鋼束重心處由預(yù)加力（扣除相應(yīng)階段的應(yīng)力損失）產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力，并根據(jù)張拉受力情況，考慮主梁重力的影響。對于簡支梁，一般可采用跨中截面和L/4截面的平均值作為全梁各截面的計算值；-配筋率，在此不考慮構(gòu)造鋼筋的影響；-為構(gòu)件截面面積，在此為換算截面面積；-本例為鋼束群重心至截面換軸的距離 ；-加載齡期為時的混凝土徐變系數(shù)終值；-自混凝土齡期開

26、始的收縮應(yīng)變終值。 徐變系數(shù)和收縮應(yīng)變的計算構(gòu)件理論厚度 ,式中：-主梁混凝土截面面積；-與大氣接觸的截面周邊長度。 在此考慮混凝土收縮、徐變大部分在澆筑橋面之前完成，和均采用主梁毛截面面積和周長，四分點截面與跨中截面上述數(shù)據(jù)完全相同。 （見表-2） 設(shè)構(gòu)件位于野外一般地區(qū)，相對濕度為75%，對及加載時的齡期，即達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度為90%的齡期，近似按標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件計算，則，可得；對于后加恒載的加載齡期，假定為。由此查表得 ； 計算計算跨中： （考慮加載齡期不同，按徐變系數(shù)變小乘以折減系數(shù)） L/4截面： ， 取跨中截面與L/4截面的平均值計算 ； 將以上各項代入得： 考慮現(xiàn)行公路橋規(guī)對值計算偏大，故

27、采用下式計算： 將各截面鋼束應(yīng)力損失平均值及有效預(yù)應(yīng)力匯總于表-13各截面鋼束預(yù)應(yīng)力損失平均值及有效預(yù)應(yīng)力匯總表-13工作階段 應(yīng)力 損失 計算截面預(yù)加應(yīng)力階段使用階段鋼束有效預(yù)應(yīng)力(MPa)預(yù)應(yīng)力階段使用階段跨中截面1174978516266.854161.7215.7933.2717.5L/4截面8921978516238.654161.7215.7961.4745.7變化點截面2898978516178.454161.7215.71021.6805.9支點截面273978516152.154161.7215.71047.9832.1八、預(yù)加應(yīng)力階段的正截面應(yīng)力驗算此階段指初始預(yù)加力與主梁

28、自重力共同作用，為預(yù)加力最大而荷載最小的受力階段，下面以跨中截面為例，說明其計算方法。截面上緣砼正應(yīng)力：其余數(shù)據(jù)見表9、表3、表1，代入公式得： （拉）截面下緣砼正應(yīng)力： 以上應(yīng)力與限值應(yīng)力值比較，均基本滿足要求。其他截面或運輸、安裝階段的混凝土法向應(yīng)力均可用同樣方法計算，這里從略。九、使用階段的正應(yīng)力驗算 對于簡支等截面預(yù)應(yīng)力混凝土梁的正應(yīng)力，由于配設(shè)曲線筋束的關(guān)系，應(yīng)取跨中、L/4、L/8、支點及鋼束突然變化處（截斷或彎出梁頂?shù)龋?，分別進(jìn)行驗算。在此以跨中截面為例，說明計算方法。1截面砼正應(yīng)力驗算（1）荷載組合，其他數(shù)據(jù)查前面表得截面上邊緣應(yīng)力：公式為 ，將其他數(shù)據(jù)代入公式得： 截面下邊緣

29、應(yīng)力：公式為 將數(shù)據(jù)代入公式得：（2）荷載組合，將數(shù)據(jù)代入公式得： （屬于部分預(yù)應(yīng)力混凝土A類構(gòu)件，驗算通過）2使用荷載作用下鋼束的應(yīng)力驗算以荷載組合控制計算，以跨中截面為例公式為：驗算通過。十、使用階段的主應(yīng)力驗算 本例取剪力與彎矩都較大的變化點截面上梗脅處應(yīng)力驗算為例，說明計算方法。1剪應(yīng)力計算（1）荷載組合時 （2）荷載組合時 2正應(yīng)力計算（1）荷載組合時（2）荷載組合時 3主應(yīng)力計算（1）荷載組合時（2）荷載組合時同理可求得凈軸處、換軸處、下梗脅處的主應(yīng)力如表14。 據(jù)公路橋規(guī)規(guī)定,在使用荷載下混凝土主應(yīng)力應(yīng)符合下列規(guī)定：荷載組合 ，荷載組合 ，可見，表中所有計算所得的混凝土主應(yīng)力均符

30、合上述要求。變化點截面主應(yīng)力計算表14計算纖維主 應(yīng) 力(MPa)荷載組合荷載組合-0.0752.75-0.2343.12-0.0754.39-0.2194.54-0.0455.78-0.1405.71-0.0744.47-0.2164.61十一、截面強(qiáng)度驗算一般取彎矩最大的跨中截面進(jìn)行驗算（一）正截面強(qiáng)度計算1求受壓區(qū)高度略去構(gòu)造鋼筋的影響，由可求得所需混凝土受壓區(qū)面積為說明軸位于翼緣變化段內(nèi)，見圖-6所示。 設(shè)翼緣板受壓區(qū)高度，受壓區(qū)與梗脅交割長度每側(cè)為，則， 由，解得2求的重心至受壓區(qū)頂邊的距離 3正截面強(qiáng)度驗算以荷載組合控制，驗算通過（二）斜截面強(qiáng)度驗算1斜截面抗剪強(qiáng)度驗算 以變化點截

31、面為例，變化點截面以荷載組合作控制，。 復(fù)核截面尺寸，截面尺寸符合要求。強(qiáng)度驗算 ?。槲磸澠鸬念A(yù)應(yīng)力筋，為彎起的預(yù)應(yīng)力筋）選箍筋直徑為、雙肢、間距，把上述數(shù)據(jù)代入公式得： 彎起角采用全部彎起鋼筋的平均值，滿足要求（縱向非預(yù)應(yīng)力筋作為強(qiáng)度儲備，未予考慮）（三）斜截面抗彎驗算 由于鋼束數(shù)量沿跨長方向無變化，可不驗算。十二、錨固區(qū)局部承壓驗算 梁端錨具及鋼筋網(wǎng)和螺旋筋的構(gòu)造布置如圖-7所示。 端部錨下砼中設(shè)置有間接鋼筋 ，一種是方格鋼筋網(wǎng)，共設(shè)5片，；同時設(shè)置螺旋形鋼筋，螺旋圈直徑，螺距，埋置深度，間接鋼筋選的鋼筋；墊板厚為；錨具外徑，錨孔直徑。 根據(jù)梁端錨具布置情況，以14號鋼束的局部承壓條件最

32、為不利，現(xiàn)取2號束進(jìn)行驗算。1局部承壓強(qiáng)度驗算公式為取最大值 ，（1）局部承壓面積、局部承壓計算底面積、混凝土的核心面積的計算 -承壓面積，錨圈外徑為 ，通過厚度 的墊板，按分布于混凝土上的局部承壓面積的直徑為： -為局部承壓計算底面積，為橢圓形，形心與錨圈中心重合，故（為的外圓周距最近的梁腹板側(cè)臨面距離）橢圓長軸橢圓短軸-混凝土的核心面積，對于橢圓形承壓底面積，可取等于長軸短軸面積范圍以內(nèi)的間接鋼筋所包羅的面積。因直接按橢圓形確定方格鋼筋內(nèi)混凝土核心面積較困難，故選將局部承壓計算底面積換算成等效矩形計算底面積，換算前后錨具中心位置不變，矩形高度為：，則矩形寬度為：（2）局部承壓強(qiáng)度的驗算從圖

33、知 把上述計算值代入公式得 據(jù)公路橋規(guī)的規(guī)定,上述第二項值不應(yīng)超過第一項值的50%?，F(xiàn)第二項值為：第一項值為由上式第二項取等于第一項的50%,則有總抗力：但，基本滿足要求。2局部承壓抗裂性驗算公式為：-單束傳力錨固時的預(yù)加力（同前）-局部承壓構(gòu)件的最小軸剖面面積（應(yīng)扣除孔道面積）：對于圓形承壓面積， ， -通過面積的間接鋼筋面積： 滿足要求，同理可對24號束進(jìn)行承壓計算。十三、主梁變形計算根據(jù)主梁截面在使用階段混凝土正應(yīng)力驗算結(jié)果，可知主梁屬于部分預(yù)應(yīng)力混凝土A類構(gòu)件，即主梁在使用荷載作用下載面不開裂。1短期荷載作用下主梁撓度驗算主梁計算跨徑，40號砼彈性模量，為簡化計算，取梁L/4處截面的換算截面慣性矩作為全梁的平均值來計算。公式為：（1）汽車荷載引起的主梁撓度 不計沖擊系數(shù)時的汽20級靜活載彎矩為： 滿足要求。（2）掛車荷載引起的主梁撓度2預(yù)拱度設(shè)置計算（1）反拱度計算 采用L/4截面處的永存預(yù)加力矩作為全梁平均預(yù)加力計算值，即在使用階段的預(yù)加力矩為：主梁跨中反拱度計算得： （2）由梁自重和二期恒載作用引起的撓度 （3）使用荷載作用下主梁跨中變形故不另設(shè)預(yù)拱度。3長期荷載下的變形