桥梁工程课程设计预应力混凝土简支小箱梁桥预应力混凝土简支小箱梁桥设计计算书

桥梁工程课程设计预应力混凝土简支小箱梁桥预应力混凝土简支小箱梁桥设计计算书内容摘要：

第 四 章 预应力钢 筋估束和布置 预应力钢束的估束 由于边梁的内力最大，所以预应力钢筋的布置一边梁为准，其他梁预应力布置与边梁相同。 对于预应力钢筋混凝土简支梁桥，控制结构设计的通常是抗裂性验算。 因而，可按照抗裂性验算原则完成估束工作。 根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》 JTG D622020 的第 条 (P58)规定： 全预应力混凝土构件，在作用 (或荷载 ) 短期效应组合下 预制构件：  pcst  (41) 式中， st 为作用 (或荷载 ) 短期效应组合下构件抗裂验算边缘混凝土的拉应力， pc 为扣除全部预应力损失后预加力在构件抗裂验算边缘产生的预压应力。 本课程设计，抗裂验算边缘为截面下边缘。 根据材料力学知识，作用 (或荷载 ) 短期效应组合下构件抗裂验算边缘混凝土的拉应力 st 按下式求得 bstst yIM0 (42) 其中， stM 是弯矩短期效应组合值， 0I 是毛截面抗弯惯性矩， by 是下边缘距截面中性轴的距离。 预加力在构件抗裂验算边缘产生的预压应力的计算按如下方式计算。 将预加力等效为作用在截面中性轴位置处的轴力和一外加弯矩，如图 41 所示。 NeNNe 图 41 预加力等效 则，预加力在构件抗裂验算边缘产生的预压应 pc 按下式计算 bpc yINeAN 00  (43) 上式中， 0A 是毛截面面积， e 是预应力钢绞线合力作用点距截面中性轴的距离， 0I 和by 的定义与式 (42)一致， N 是预加力，按下式计算 peffAN  (44) 其中， ef 和 pA 分别为预应力钢束的有效预应力和面积。 将式 (42)~(44)代入式 (41)，并将式 (41)取等号，得到预应力钢束面积估算公式  000 IeyAyIMAbeffeffbstp  (45) 上式中，预应力钢束的有效预应力 ef 及预应力钢绞线合力作用点距截面中性轴的距离 e 需要预先假定。 一般而言，对于 MPafpk 1860 的预应力钢绞线的控制张拉应力取M P af pkco n  ，在估束阶段，根据经验，考虑 25%的预应力损失，则有效预应力的估计值为 M P ac o ne ff 1 0 4 61 3 9  。 对于跨中截面，可假设预应力钢绞线合力作用点距截面下边缘 18cm进行试算。 mkNM st . 20 mI  myb  me  代入 45得 28365mmAp  选配 12束 5 的钢束 实际 28400mmAp  图 41 预应力钢束布置图 表 41 钢束 尺寸 钢束号 长度（ cm） 半径（ m） 弯起角度（176。 ） 钢束 中心到梁底距离 支座处 1/8 截面处 1/4 截面处 3/8 截面处 跨中处 N1 3000 2 9 9 9 9 N2 3000 7 52 9 9 9 N3 4500 7 74 20 20 20 N4 6000 7 96 31 31 N5 7500 7 118 42 42 N6 9000 7 140 53 53 表 42 截面特性 计算点 截面积（ 2mm ） 截面重心至底面（ mm） Wn( 3mm ) 梁自重弯矩（ ） In（ 4mm ） I0（ 4mm ） 截面重心至到钢束质心距离（ mm） nA 0A ny 0y ne 0e 跨中 *10^8 *10^11 *10^11 1/8跨 *10^8 *10^11 *10^11 1/4跨 *10^8 *10^11 *10^11 3/8跨 *10^8 2479 *10^11 *10^11 750 支点 1105 *10^8 0 *10^11 *10^11 284 预应力 损失计算 磨阻损失 )1( )(1 xco nl e     MPacon 1395 表 43 1l 计算表 由锚具变形及钢束回缩引起的预应力损失 2l 按《公预规》 2l 计算公式如下 反向摩擦影响长度： 计算点 钢束 θ x （176。 ） （ rad） m MPa 跨中 N1 3 N2 7 N3 7 N4 7 N5 7 N6 7 1/8 跨 N1 3 N2 7 N3 7 N4 7 N5 7 N6 7 1/4 跨 N1 3 N2 7 N3 7 N4 N5 N6 3/8 跨 N1 3 N2 N3 N4 N5 N6 支点 N1 0 0 N2 0 0 N3 0 0 N4 0 0 N5 0 0 N6 0 0 x )(1 xe )1( )( xcon e   dpf Ell   * mml 6 l ld   0 MPaE p 510* 其中 MPa13950  l 为预应力钢筋扣除磨阻损失后锚固端应力。