20米预应力混凝土空心板桥计算书装配式预应力混凝土空心板桥计算毕业设计论文

20米预应力混凝土空心板桥计算书装配式预应力混凝土空心板桥计算毕业设计论文内容摘要：

5 2. 距支点 . 该截面减少 4 根钢绞线，钢束实有面积 cmA y 。 截面距 4l 截面（距支点 ）较近，偏安全地取 4l 截面的计算弯矩 mKNM j  1 4 7 进行截面强度计算。 截面 受压区高度： cmx  预应力钢束重心距下缘 cmay 4 截面有效高度 cmh 810  则截面抗弯能力： 4 孔 20 米先张部分预应力 A 类空心板桥计算说明书 第 21 页   09 1 3jM mKNMmKN j  截面强度满足要求。 （二）、斜截面抗弯强度计算 支点截面最为不利，故验算支点截面的斜截面抗剪强度。 支点截面的计算剪力： KNQ j  1. 验算是否可不进行抗剪强度计算，即验算是否满足 bhRQ j  的规定。 KNQKNbhR j 01  因此需要进行抗剪强度计算。 式中 MpaR  为预制板 40 号混凝土的抗拉设 计强度， cmb 29 为预制板在圆孔直径部位的实有最小腹板宽度，支点处 cmh 814850  2. 检算截面尺寸是否满足要求，即检算是否符合 bhRQ j  的要求。 0 bhR  KNQ j  截面尺寸满足最小尺寸的要求。 3. 检算斜截面抗剪强度 . （ 1）斜截面位置及剪跨比 验算的斜截面位置应由支点至梁高一半处开始，即取在离支点 h/2=85/2=处，从该处起斜截面的水平投影长度取 mhc ，设剪跨比 m ，可得： cmc  即斜截面顶端距 支点为 cmx  ，顶端处的弯矩近似用二次抛物线内插，得：  xlxlMM  2m a x4 4 孔 20 米先张部分预应力 A 类空心板桥计算说明书 第 22 页   2  mKN  顶端处剪力按支点及4l点的剪力直线内插，得： xll4400   故顶端的剪跨比：  QhMm ∴ 可取 m=。 （ 2）箍筋设计 因无弯起的斜筋，故斜截面抗剪强度应满足： hkj    00 bhRbhm Rp gkk 斜截面顶端的计算剪力 KNQ j 。 在斜截面起点有纵向预应力钢绞线 6根， cmAy  ，即纵向钢筋配筋率： p 箍筋采用 Ⅰ 级钢筋， MpaRgk 240。 因此，箍筋的配筋率应不小 于：    00 1 bhm RpQbhR jgkk     35 1  4 孔 20 米先张部分预应力 A 类空心板桥计算说明书 第 23 页 箍筋采用对称布置，离梁端 1m内间距为 10cm，其余间距为 20cm。 （ 3） .其余截面的箍筋布置 4l截面的计算剪力 KNQ j  ，已符合按构造要求配置箍筋的条件，即： KNbhRQ j 01  故从4l截面起，将箍筋间距由 10cm增大到 20cm，直到43l截面止。 七、预应力损失计算 在计算预应力损失时，假定张拉台座长度为 70m；考虑升养护，温差为 20℃ ；预应力钢绞线经过超张拉；混凝土强度达到 80%时允许放松预应力钢束。 （一）、张拉控制应力 按《预桥规》规定，采用张拉控制应力 M paR byk ＝ （二）、预应力钢束的应力损失 1. 锚具变形，钢丝回缩引起的应力损失 2s 设锚具采用 XM—15 锚，每端锚具变形、钢丝回缩 值按 5mm考虑，张拉台座长70m，则： ys El l2 53 52   2. 钢束与台座间的温差引起的应力损失 3s   ys Ett 123  55   Mpa38 3. 混凝土弹性压缩引起的应力损失 4s 放松预应力钢束时，混凝土 受到的预应力   yssky AN 320     3 9 5   预应力钢束重心距底面： may  则钢束重心至预制板换算截面形心轴的距离： maye yxpy 3 6 8 0 8  4 孔 20 米先张部分预应力 A 类空心板桥计算说明书 第 24 页 ∴ MpamNI eNANnn op yoypyyhys    4. 钢筋松弛引起的应力损失： M p aks   5. 混凝土收缩、徐变引起的应力损失 6s ： （ 1） 徐变系数及收缩应变 考虑加载时龄期 14 天。 相对湿度 75%，取  ，构件理论厚度： uAh h2 63100    计算时认为在使用阶段预制板的顶面及两侧面将被现浇混凝土包裹，故与大气接触的周长 u 中不包括这些部分的长度。 由此查得徐变系数终值    ，收缩应变终值     。 （ 2） 截面平均应力 取跨中截面及 4l 截面的应力平均值为计算值。 ○ 1 .跨中截面在放松钢筋时，钢筋重心处的混凝土法向应力 计算时采用换算截面，并考虑钢筋松弛损失已完成一半，则跨中截面预加力： ysssky AN   53221 21  5    钢束重心处的混凝土 应力： opyogopyoyopyh IeMI eNAN 1221 3233  26 / mN  4 孔 20 米先张部分预应力 A 类空心板桥计算说明书 第 25 页 ○ 24l截面在放松钢筋时钢筋重心处的混凝土法向应力 4l截面处钢束数量及截面性质与跨中相同，预加力数值也取与跨中相同，则钢束重心处的法向应力： 32334 lh 23 / mN  ○ 3 混凝土平均应力：   Mp ah  （ 3） 收缩、徐变损失值 纵向钢筋配筋率： 004 1021 4 opyAA 221 reAA  022 489 2   （略去构造钢筋的影响后， eA=eyo） . ∴    Ayhys En   1016    35   4 孔 20 米先张部分预应力 A 类空心板桥计算说明书 第 26 页 应力损失及有效预应力值汇总表 表 1— 8 控 制 应 力 k 1395 放松钢筋阶段 2s 3s 4s 521 s 5432 21 sssss     sk  使用阶段 521 s 6s 6521 sss      ssky  八、施工阶段及正常使用阶段的应力验算 （一） 施工阶段正应力计算 1. 施工阶段的正应力限值 施工阶段由 预制板单独受力，预制板为 40 号混凝土。 而在放松钢筋时按强度达到 80%考虑，其施工阶段限值列如表 17。 2. 截面上、下缘的最大应力 （ 1）预制安装阶段 截面上、下缘的应力计算公式为： 上缘： os popgos pop opyoopyohs yIMyI eNAN 1 下缘： ox popgox pop opyoopyohx yIMyI eNAN 1 式中 yoN 为预应力钢筋的预加力。 因实质采用换算截面计算应力，故 yoN 为不扣4 孔 20 米先张部分预应力 A 类空心板桥计算说明书 第 27 页 除弹性压缩引起的预应力损失的预加力值，也即在跨中截面的预加力值：   ysyyo AN 4     46   在离4l截面以外 4 根 2N 钢绞线   cmAy  被隔离，则4l截面处在钢绞线 2N 的传递范围内，此 4 根钢绞线的应力应予折减。 按放松钢筋时混凝土强度为40 号的 80%计， 取传递长度。 mmdl 2 9  则应力的折减率为 ，故4l截面处的预加力值为：   46  yoN  支点截面有 6 根钢绞线   cmAN y  通过，但支点截面离板端 ，也处在 1N 的传递长度范围内，钢筋应力需折减 ，故支点截面处的预加力值为：   46  yoN  应力计算式中预制板换算截面的几何性质 opA 、 opI 、 oxpy 、 ospy 等已在第五部分计算过， yoxpop aye  也为定值。 而 1gM 为预制板的自重弯矩。 但在运输 吊装时，此项自重尚应计入动力系数 或。 按以上计算式分别计算跨中截面、 4l 截面及支点截面在放松钢束（即传力锚固）时的最大应力，计算过程列表 1—9。 （ 2）浇筑现浇层桥面铺装阶段 此时将在预制板的放松钢束时应力的基础上又增加现浇层重所产生的应力，即在截面上缘增加ospopg yIM2 ，截面下缘减少oxpopg yIM2 ，此项计算列于表 1—9 中。 此时偏安全地未计入第二批预应力损失的影响。 （ 3） .施工阶段应力计 算分析 从以上计算结果可以看出，除支点截面的上缘略有拉应力 Mpahl  外，其余截面均未出现拉应力，且支点截面的拉应力也小于   Mpahl  ，截面无需配置非预应力的受拉钢筋。 4 孔 20 米先张部分预应力 A 类空心板桥计算说明书 第 28 页 其余各截面的下缘压应力较上缘为大，但其大值 ha （跨中截面运输安装时计入 的动力系数情况下），也较限值   Mpaha  为小。 因此各截面施工阶段的应力均满足要求。 从表 1—9 可以看出，施工阶段最为不利 应力发生在运输安装过程中计入动力系数 的情况下，此时下缘压应力最大而上缘压应力甚小。 因此，在运输安装过程中宜尽量使构件起吊平稳，防止过猛的起落而导致应力状态超过规定的限重而出现危险。 施工阶段应力计算表 表 1— 9 项 目 计算 截面及 位置 截面几何性质 力 素 截面积 opA (mm2) 惯性矩 opI (mm4) 上下边缘 距 opy (mm) 偏心距 ope (mm) yoN (N) 跨中 截面 上边缘 下边缘 489900 489900 22600106 22600106 103 103 4l 截面 上边缘 下边缘 489900 489900 22600106 22600106 103 103 支点 截面 上边缘 下边缘 478900 478900 22092106 22092106 103 103 项 目 计算 截面几 位置 力 素 混凝土应力（ Mpa） 1gM  mmN 2gM  mmN 放松 钢筋时 运输安装时 浇筑现浇 阶段 动力 系数 动力 系数 跨中 截面 上边缘 下边缘 106 106 106 106 4l 截面 上边缘 下边缘 106 106 106 106 支点 截面 上边缘 下边缘 0 0 0 0 浇筑现浇层阶段的应力情况较之预制安装阶段的应力情况为有利，不控制设计。 从计算公式分析，该阶段的应力状态也将小于正常使用阶段。 因此，一般情况下不必专门进行这一阶段的应力验算。 4 孔 20 米先张部分预应力 A 类空心板桥计算说明书 第 29 页 使用阶段应力限值表（ Mpa） 表 1— 10 应力种类 预制板（ 40 号混凝土）。