第1章上部結(jié)構(gòu)設(shè)計

1、精品文檔第1章上部結(jié)構(gòu)設(shè)計1.1 設(shè)計資料及構(gòu)造布置1.1.1 設(shè)計資料（1）橋梁跨徑和橋面寬度標(biāo)準(zhǔn)跨徑：30m（墩中心距）；計算跨徑（正交、簡支）：29.5m；主梁預(yù)制長度：29.5m；橋面凈寬：11m=20.5m（護(hù)欄）+2父2m（人行道）+2父3.5m（行車道）。（2）設(shè)計荷載公路一I級（qk=10.5kN/m；pk=275.2kN）,人群荷載3.0kN/m,每側(cè)欄桿、人行道重量的作用力分別為1.6kN/m和3.5kN/m。（3）主要材料及工藝混凝土主梁及橋面鋪裝用C50,欄才f用C3Q預(yù)應(yīng)力鋼筋采用s15.2鋼絞線，每束8根，全梁配3束，fpk=1860MPa普通鋼筋直徑大于和等于18

2、mm勺采用HRB400I岡筋，按后張法施工工藝制作主梁，采用84的預(yù)埋波紋管和夾片錨具。（4）設(shè)計依據(jù)公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JTGB012003）;公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范（JTGD60-2004）（簡稱通規(guī)）；公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范（JTGD62-2004）（簡稱橋規(guī)。（5）設(shè)計要點1）本設(shè)計按全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件設(shè)計；2）結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)取1.1;3）預(yù)應(yīng)力鋼束張拉控制應(yīng)力值臉=0.75fpk；4）計算混凝土收縮、徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失時傳力錨固齡期為7d;5）環(huán)境平均相對濕度RH=85%6）存梁時間為90d;(6)基本計算數(shù)據(jù)名稱項目符號單位數(shù)據(jù)立方強度fcu,kMPa50彈性模量E

3、cMPa3.45X104軸心抗壓標(biāo)準(zhǔn)強度fckMPa32.4混凝土軸心抗拉標(biāo)準(zhǔn)強度ftkMPa2.65軸心抗壓設(shè)計強度fcdMPa22.4軸心抗拉設(shè)計強度ftdMPa1.83短暫狀態(tài)容許壓應(yīng)力0.7fckMPa20.72容許拉應(yīng)力0.7ftkMPa1.757標(biāo)準(zhǔn)荷載組合容許壓應(yīng)力0.5fckMPa16.2持久狀態(tài)容許主壓應(yīng)力短期效應(yīng)組合0.6fck(Tst=0.85MPa19.44容許拉應(yīng)力(TpcMPa0容許主拉應(yīng)力0.6ftkMPa1.59標(biāo)準(zhǔn)強度FpkMPa1860s15.2彈性模量抗拉準(zhǔn)強度日FpdMPaMPa1.95X1051260取大控制應(yīng)力(Tcon0.75fpkMPa1395鋼

4、絞線持久狀態(tài)應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)組合0.65fpkMPa1209鋼筋混凝土Y13kN/m26材料重度瀝青混凝土鋼絞線丫2Y33kN/m3kN/m2478.5鋼束與混凝土的彈性模量比aep無綱量5.651.1.2橫截面布置(1)主梁間距與主梁片數(shù)主梁間距通常應(yīng)隨梁高與跨徑的增大而加寬為經(jīng)濟，同時加寬翼板對提高主梁截面效率指標(biāo)p很有效，故在許可的條件下應(yīng)適當(dāng)加寬T梁翼板。但標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計主要為配合各種橋面寬度，使橋梁標(biāo)準(zhǔn)化而采用統(tǒng)一的主梁間距。鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土裝配式簡支T形梁跨徑從16m到40m,主梁間距均為1.87m(留22cm工作縫，T梁上翼沿寬度為165cm)。橋面凈寬11m采用六片梁。如圖1.1

5、:5020070020050人行道行車道人行道圖1.1引橋橫截面圖(2)主梁跨中截面主要尺寸擬訂主梁高度預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋的主梁高度與其跨徑之比通常在1/151/25,通常隨跨徑增大而取較小值，隨梁數(shù)減少而取較大值。當(dāng)建筑高度不受限制時，增大梁高往往是較經(jīng)濟的方案。本設(shè)計中取用210cm的主梁高度是比較合適的。主梁截面細(xì)部尺寸為了增強主梁間的橫向連接剛度，除設(shè)置端橫隔梁外，還設(shè)置5片中橫隔梁，間距為4M7.2m,共5片，采用開洞形式，厚度21cmiT型梁翼板厚度為15cm,翼板根部加到30cm以抵抗翼緣根部較大彎矩。為了翼板與腹板連接和順，在截面轉(zhuǎn)角處設(shè)置圓角，以減小局部應(yīng)力和便于脫模。在預(yù)

6、應(yīng)力混凝土梁中腹板處因主拉力很小，腹板厚度一般由布置孔管的構(gòu)造決定，同時從腹板本身的穩(wěn)定條件出發(fā)，腹板厚度不宜小于其高度的1/15。標(biāo)準(zhǔn)圖的T梁腹板厚度均取20cm,腹板高度110cm馬蹄尺寸基本由布置預(yù)應(yīng)力鋼束的需要來確定，實踐表明馬蹄面積占截面面積的10%20%為合適。這里設(shè)置馬蹄寬度為40cm,高度20cmi馬蹄與腹板交接處做成26°斜坡的折線鈍角，以較小局部應(yīng)力。這樣的配置，馬蹄面積占總面積10.72%,按上述布置，繪出預(yù)制梁跨中截面，如圖1.2所示。208圖1.2引橋中梁、邊梁跨中和支點截面圖精品文檔馬蹄從距跨事11.8m處開始向支點逐漸抬高，在距梁端一倍梁高范圍內(nèi)(180

7、cm)將腹板加厚到與馬蹄同寬。變化點截面(腹板開始加厚區(qū))到支點的距離為270cmi變化長度120cmi根據(jù)以上擬定，圖1.3示出預(yù)制梁尺寸圖。72073030.4I1*-封錨段_3,丁3515支座中心線橫隔板中心線3000/2_|_2011801501202222圖1.3引橋主梁半立面圖(3)T梁翼板有效寬度計算根據(jù)橋規(guī)4.2.2條規(guī)定計算T梁翼緣有效寬度:L/3=29.5/3=9.83m(L為計算跨徑)；S=1.87m(S表示相鄰兩梁的平均間距)；(b+2bh+12hf),式中b為梁腹板寬度，bh為承托長度，這里bh=0,hf為受壓區(qū)翼緣懸出板的厚度，hf可取跨中截面翼板厚度的平均值，即h

8、f=(0.15+0.30)/2=0.225m,所以有(b+6hh+12hf)=0.20+6父0+12父0.225=2.9m;所以，受壓翼緣的有效寬度取bf=1.87m。(4)計算截面幾何特性先計算梁跨中毛截面的幾何特性，將主梁跨中截面劃分成五個規(guī)則圖形的小單元，截面幾何特性列表計算見表1.1.1。然后計算梁支點毛截面的幾何特性，將主梁跨中截面劃分成翼板、三角承托、腹板三個規(guī)則圖形的小單元，利用與計算跨中毛截面相同的方法處理，中梁支點截面幾何特性。列表計算見表1.1.2,最后將兩表匯總到表1.1.3。表1.1.1梁跨中截面幾何特性計舁表分塊名稱分塊面積A2cm分塊回積形心至上緣距離yicm分塊卸

9、積對上緣靜矩Si=Ayicm3分塊回積的自身慣矩Iicm4di=ysyicm分塊卸積對截向形心的慣矩Ix=Ad；cm4I=Ixcm4123=1父2456=1父527=4+6翼板上部矩形28809259207776059.5910226788.2810252708.28翼板下部三角16802236960336046.593646655.213650015腹板34401043577608480746-45.417093514.2615574260.24馬蹄三角200183.33366662222.22-114.7426330532635725.02馬蹄80020016000026666.67-13

10、1.4113814870.4513841537.1290006173063346319.4545953895.66注：ys=ES/EAi=617304/9000=68.59cmyx=210-68.59=141.41cm表1.1.2梁支點截面幾何特性計算表分塊名稱分塊面積A2cm分塊回積形心至上緣距離yicm分塊卸積對上緣靜矩Si=Aiyicm3分塊回積的自身慣矩Iicm4di=ysyicm分塊回積對截間形心的慣矩Ad；cm4I=Ii+Ixcm4123=1x2456=1x527=4+6翼板28809259207776064.267376614.357423020.61三角承托7201393608

11、64060.261392787.311398646.68腹板768010479104028115520-27.914672636.4515922636.451128082632024744303.74注：ys=ES/EAi=826320/11280=73.26cmyx=210-73.26=136.74cm表1.1.3梁截面的幾何特性毛截卸卸積A(m)抗學(xué)慣矩I(m4)截面重心到梁頂跑離Ys(m)跨中幾何特性0.90.459530.3615支點幾何特性0.92250.247440.7444(5)檢驗截面效率指數(shù)p以跨中截面為例：上核心距：ks=EI/EAyx=45953895.66/(9000父

12、141.41)=36.15cm下核心距：kx=EI/EAys=24183978.45/(9000父68.59)=74.44cm截面效率指數(shù)：p=(ks+kx)/h=(36.5+74.44)/210=0.53>0.5根據(jù)設(shè)計經(jīng)驗，預(yù)應(yīng)力混凝土T型梁在設(shè)計時，檢驗截面效率指標(biāo)取0.45至0.55,且較大者亦較經(jīng)濟，上述計算表明，初擬的主梁跨中截面是合理的。1.2主梁作用效應(yīng)計算主梁的作用效應(yīng)計算包括永久作用效應(yīng)和可變作用效應(yīng)。根據(jù)梁跨結(jié)構(gòu)縱、橫截面的布置，計算可變作用下荷載橫向分布系數(shù)，求各主梁控制截面(取跨中、四分點、距支點h/2(h為梁高)處及支點處四個截面)的永久作用和最大可變作用效應(yīng)

13、，再進(jìn)行主梁作用效應(yīng)組合(標(biāo)準(zhǔn)組合、短期組合和極限組合)。1.2.1 主梁內(nèi)力計算(1)包載內(nèi)力計算，包載集度：1)預(yù)制梁自重a、按跨中截面計，主梁的恒載：gi=0.926=23.4kN/mb、由于梁端腹板加寬所引起的恒載集度：g2=2M(0.1.128-0.9)父(0.29+1.5+0.6)父26/29.5=0.926kN/mc、主梁的橫隔梁內(nèi)橫隔梁體積為：(1.45父0.725-0.5父0.15x0.725-0.5乂0.1父0.2)父0.21=0.2072m3端橫隔梁體積為：(1.45父0.625-0.50.12+0.625)父0.21=0.1824m3g3=(30.2072+20.182

14、4)26/29.5=0.632kN/m2)第一期包載邊主梁的恒載集度：g1=g+g2+g3=24.958kN/m中主梁的恒載集度：g2=g1+g2+2g3=25.59kN/m1.恒載內(nèi)力計算恒載內(nèi)力計算見表2-3表2-3恒載內(nèi)力(1號梁)計算表計算數(shù)據(jù).2_2l=38.88ml2=1511.654m2項目g112Ma=-a(1-a)l2gi(kN，m)2-1Qa=2(1-2a)lgi(kN)跨中四分點變化點四分點變化點支點a0.50.250.05300.250.0530011、一口(1叼20.1250.09380.0251一一一1-(1-2«)2一一0.250.4470.5第一期包載

15、g1(kN/m)14.09331481.5581111.76297.497102.176182.691204.353第二期包載g2（kN/m）3.983418.71314.20284.077528.87751.63257.754恒載內(nèi)力（中主梁）計算表計算數(shù)據(jù).2._.2l=38.88ml2=1511.654m2項目g112Ma=a(1-a)lgi(kN'm)2-1Qa；1-町gi(kN)跨中四分點變化點四分點變化點支點a0.50.250.05300.250.0530010(1-a)20.1250.09380.0251一一一1一(12叼2一一0.250.4470.5第一期包載,g1（k

16、N/m）18.3743471.8912605.307697.156178.595319.328357.191第二期包載g2（kN/m）5.290999.581750.086200.71651.41991.737102.838可變作用效應(yīng)計算mcc9.81按橋規(guī)4.3.2二條mccf=2計算綣構(gòu)白0.馳625103，逑4沖版4網(wǎng)假句睡吧5：郵要先22921311.417=1311.417(kg/m)汽車的沖擊系數(shù)為：=0.1767lnf-0.0157=0.129按橋規(guī)4.3.1條，當(dāng)車道大于兩車道時，需進(jìn)行車道折減，三道車折減22%四車道折減33%但折減后不小于兩行車隊的計算結(jié)果，本設(shè)計按兩車道

17、，不需要折減。（1）跨中的荷載橫向分布系數(shù)mc長寬比判斷-=2旦63.6252B51.6所以可按修正的剛性橫梁法來繪制橫向影響線和計算橫向分布系數(shù)。a.計算主梁的抗扭慣矩m公式，="Cbitii1對于該設(shè)計，跨中截面和馬蹄部分均換算成平均厚度計算，即8182030翼緣板ti=88=i3cm馬蹄t2=竺佇=25cm22It的計算見下表2-4表2-4分塊名稱bi(cm)ti(cm)ti/bi*GI1=63；(父104)翼緣板160130.08131/31.172腹板1371160.11680.30881.733馬蹄36250.9720.1410.793Z3.698公式見橋規(guī)b.計算抗扭修

18、正系數(shù)P2二0.95Gl"It:-T-12E'a"計算出:=0.8704c.按修正剛性橫梁法計算橫向影響線的豎坐標(biāo)值:ij5n-2'二ii1式中：n=5,二1=3,2m,：2=1.6m,13=。,二4=-1.6m,二5二-3.2m見圖2-5,則：5"=i2=2(3,221,62)=25,6m2iW計算所得列于下表2-5表2-5梁號e(m)ni1ni4ni513.20.580.01-0.1821.60.390.1050.01300.20.20.2(1)計算mcd.計算荷載橫向分布系數(shù)1、2、人群I沖d ,產(chǎn)一,1|I-L3號主梁的橫向影響線和最不利布

19、載圖式如圖2-5所示。北機一i丁jE-III.對于一號梁：1兩車道汽車作用：m1cq=-(0.5860.390.250.003)=0.614人群作用：mcr=0.681對于一號梁：m1cq=3(0.39+0.29+0.21+0.1)=0.95,mcr=0.441對于二號梁：mcq=-(0.20.20.20.2)=0.4mcr=0.2ci(2)支點的荷載橫向分布系數(shù)m0如圖2-6所示，按杠桿原理法繪制荷載橫向影響線并進(jìn)行布載人群人群圖2-6支點的橫向分布系數(shù)mo計算圖式（cm）可變作用（汽車）：moq=1父1.03=0.522人群荷載mcr=1.58對于2號梁：1可變作用（汽車）：m°

20、q=父0.094=0.0472人群荷載mcr=0對于3號梁：可變作用（汽車）：moq=1父（0.91+0.094）=0.502一號 梁橫 向分 布系 數(shù)可變作用類別mcm。公路一一n級0.6140.515人群0.681.578二號梁橫可變作用類別mcmo向分 布系公路一一n級0.950.047數(shù)人群0.440三號梁橫向分可變作用類別mcm。部系數(shù)公路一一n級0.40.502人群0.20車道荷載的取值根據(jù)橋規(guī)4.3.1條，公路一R級的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值qk和集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值pk為:pk=0.75x10.5=7.875(KN/m),計算彎矩時:計算剪力時:pk=0.75360-180505(295)18

21、0=207(KN)pk=2071.2=248.4計算可變作用效應(yīng)在可變作用效應(yīng)計算中，本算例對于橫向分布系數(shù)的取值作以下考慮：支點處橫向分布系數(shù)m。，從支點至第一根橫梁段，橫向分布系數(shù)從m。直線過度到mc其余橫梁均取mc。計算跨中的最大剪力和最大彎距計算跨中的最大彎距和最大剪例公式為：s=mqkC+mpky可變作用(汽車)標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)：1mmax=-0.6147.8757.2529.16max2-0.0994.867.8750.8060.6142077.25=1429.52(kN.m)VmaX=10.6147.8750.514.5821-0.0994.867.8750.055620.614248.

22、40.5=93.78(kN)可變作用沖擊效應(yīng)：M=1429.520.129=184.4(KN.m)V=93.780.129=12.1(KN)可變作用人群效應(yīng)一1Mmax=-0.682.257.2529.16(1.578-0.68)4.862.250.806=169.64(kN.m)1 1V=0.682.250.514.580.8984.862.250.8062 2=9053(kN)(3)求四分點截面的最大彎矩和最大剪力(按等代荷載計算)計算公式為：s=(11;)mk對于四分點：3cC彎矩影響線面積=-12=141.718m232剪力影響線面積11=i-10.9m532故上述計算公式為：Mmax

23、=141.718(1mck)Qmax=10.935(1mek1、2、3號梁四分點截面的內(nèi)力計算列于下表2-8表2-8荷載類別項目(1+N)k(kN/m)Qmc內(nèi)力值1號梁四分點截面的內(nèi)力計算汽-20Mmax(kN/m)1.045919.236141.7180.51971481.776Qmax(kN)23.20410.935137.919掛-100Mmax(kN/m)1.045.838141.7180.32512111.872Qmax(kN)61.07510.935217.120人群Mmax(kN/m)1.02.25141.7180.6216198.207Qmax(kN)10.93515.294

24、2號梁四分點截面的內(nèi)力計算汽-20Mmax(kN/m)1.045919.236141.7180.45991311.274Qmax(kN)23.20410.935122.049掛-100Mmax(kN/m)1.045.838141.7180.26261705.868Qmax(kN)61.07510.935175.379人群Mmax(kN/m)1.02.25141.7180.4108130.990Qmax(kN)10.93510.1073號梁四分點截面的內(nèi)力計算汽-20Mmax(kN/m)1.045919.236141.7180.41140.486Qmax(kN)23.20410.935106.1

25、53掛-100Mmax(kN/m)1.045.838141.7180.21299.214Qmax(kN)61.07510.935133.571人群Mmax(kN/m)1.02.25141.7180.263.773Qmax(kN)10.9354.921(3)求變化點截面的最大彎矩和最大剪力圖2-8示出變化點截面內(nèi)力的計算圖式，內(nèi)力計算見表2-9一號梁掛-100彎矩影響線剪力影響線二二Ort-群人圖2-8變化點截面內(nèi)力計算圖式內(nèi)力計算見下表2-9:表2-9荷載類別汽-20掛-100人群1+N1.04591.01.01號梁變化點截面內(nèi)力計算最大彎矩mc0.51970.32510.6216合力P640

26、10002.25y1.15881.781337.9255Mmax=(1+N)mcPy=403.117(kN/m)579.10153.043最大男力Pi601201207013070250250250250q=2.25V、0.94700.84410.80810.55090.44800.06220.83130.80040.69750.66670.4740.881mi0.45490.48870.50060.51970.26510.28790.325122.892.416Qmax=(1+N)£PVimi=184.564(kN223.57929.1732號梁變化點截面內(nèi)力計算最大彎矩mc0.4

27、5990.26260.4108合力P64010002.25V1.15881.781337.9255Mmax=(1+N)mcPy=356.732(kN/m)467.76935.055最大男Pi601201207013070250250250250q=2.25yi0.94700.84410.80810.55090.44800.06220.83130.80040.69750.66670.4740.881mi0.49150.4750.46920.45990.32960.30420.262615.130.033力Qmax=(i+因£pvm=175.776(kN)228.98416.2023號梁

28、變化點截面內(nèi)力計算最mc0.40.20.2大合6401000P2.25彎力P矩y1.15881.781337.9255Mmax=(1+R)mcPy-=310.269(kN/m)356.2617.066最Pi601201207013070250250250250q=2.25大V、0.94700.84410.80810.55090.44800.06220.83130.80040.69750.6670.4740.881男mi0.55270.4730.44510.40.28740.25420.27.364-0.60力178.8256.664Qmax=(1+因£Pyimi=162.940(kN

29、)(4)求支點截面的最大剪力圖2-9示出支點最大剪力計算圖式，最大剪力列表計算于表2-10。圖2-9-,-Ji梁號/I一人群人群汽-20級人群剪力影響線汽-20級掛-100級M:-.:i-In I-一:一 Jn Hr I-掛-100級圖2-9支點剪力計算圖最大剪力計算見下表2-10:荷載類別汽-20掛-100人群1+N1.04591.01.01號梁支點最大剪力計算Pi601201207013070130250250250250q=2.25V1.00.89710.86110.60390.50100.11520.01230.83130.80040.69750.66670.50.917m0.4375

30、0.47130.48320.51970.26510.28790.325124.173.889Qmax=(1+R)£PiVimi=196.374(kN)223.57935.2112號梁支點最大剪力計算Pi601201207013070130250250250250q=2.25Vi1.00.89710.86110.60390.50100.11520.01230.83130.80040.69750.66670.50.917mi0.50.48350.47770.45990.32960.30420.262615.970.054Qmax=(1+N)£PiVimi=193.753(kN)

31、218.92918.0783號梁支點最大剪力計算匕601201207013070130250250250250q=2.25V、1.00.89710.86110.60390.50100.11520.01230.83130.80040.69750.66670.50.917mi0.59380.51400.48610.40.28740.25420.27.776-0.972Qmax=(1+)£PiVimi=144.112(kN)178.8056.743（一）主梁內(nèi)力組合本設(shè)計按“橋規(guī)”規(guī)定，根據(jù)可能同時出現(xiàn)的作用荷載選擇了荷載組合I和皿在表2-11中，匯總前面計算的內(nèi)力值，然后根據(jù)“公預(yù)規(guī)”規(guī)

32、定進(jìn)行內(nèi)力組合及提高荷載系數(shù)，最后用粗線框出設(shè)計的計算內(nèi)力。具體見下表2-11表2-11梁號序號荷載類別跆中截回四分點截面變化點截回支點截回Mmax(kN*Qmax(kN)Mmax(kN*n)Qmax(kN)Mmax(kNq)Qmax(kN)Qmax(kN)1(1)A期恒載3345.85702510.731172.112671.848307.736344.224(2)第二期恒載999.5810750.08651.419200.71691.937102.838(3)總恒載=(1)+(2)4345.43803260.817223.531872.564399.673447.062(4)人群264.2

33、756.797198.20715.29453.04329.17335.211(5)7-201823.08174.6521481.776137.919403.117184.564196.374(6)掛-1002737.342135.7942111.872217.120579.101223.579223.579(7)7+人=(5)+(4)2087.35681.4491679.983153.213456.160213.737213.585(8)1+汽+人=(3)+(7)6432.79481.4494940.800376.7441328.724613.410678.647(9)恒+掛=(3)+(6)7

34、082.780135.7945372.689440.6511451.665623.252670.641(10)S；=1.2M恒4.4父（汽+人）8136.824114.0296264.956482.7351685.701778.840860.693(11)S：=1.2父恒+1.4父掛8225.602149.3736236.039507.0691684.088725.545782.411(12)汽乂100%(11)31%92%33%40%33.5%33%32%(13)1.1m掛°,(12)父100%37%100%37%47%38%34%31%(1提高后的Sj8543.114.06452

35、.497.21736.902.2903.4)665299051727205728(1提高后的S；8225.153.86236.517.21684.725.5782.5)602540391008845411(1恒+汽+人6211.70.534761.359.61280.600.3667.6)463964095019906192(1恒+掛6634.106.65025.402.91356.719.6826.7)947885294407941923(1提高后的Sj8201.98.756302.471.81695.718.9885.8)84154820208344823(1提高后的S；7740.124.

36、25860.465.91580.832.2955.9)827770489551894125(20)恒+汽+人5997.09561.8324587.693343.5601232.712603.205677.806(21)恒+掛6107.85583.5404618.875361.1361244.570691.506908.1943(22)提高后的Sj7886.72086.5656046.780448.5351625.542786.003883.639(23)提高后的S；7161.02694.6515412.728420.0061457.858801.345935.626三、預(yù)應(yīng)力鋼束的估算及其布置

37、（一）跨中截面的鋼束的估算與確定1.按使用階段的應(yīng)力要求估算鋼筋束數(shù)計算公式n二bCiAyRb（kaey）（1）對于eyCiyx經(jīng)驗冬的8.53套1740C34c吊1城被00Cy百0176m（恒+汽+人）荷載組合1號梁3= 9.86= 9.52-9.19=2二9 . 801 2 1.5 34 ) 1 06432.79410n-46-20.514.71210160010(48.156121.534)102號梁36211.46310n二46220.514.71210160010(48.156121.534)103號梁35997.09510n-146-20.514.71210160010(48.15

38、6121.534)10(2)對于(包+掛)荷載組合1號梁37082.780100.56巧4.7110M16町010+(48.1巧62號梁3號梁6 6 3 4.9 4 73 1 0162-9 . 180.5 6巧 4.71 2tx10 父16刈0 10+ (48.1 石 6- 121.534) 1 06 1 0 7 . 8 5 53 1 00.5 65 4.7 1 4 1 01 6 00 1 0( 4 8.1 56-2= 8.4 521 2 1 . 5 3 4 ) 1 02,按承載能力極限狀態(tài)慟鋼筋束數(shù)計算公式n 二bC2 AXAC2-經(jīng)驗系數(shù)。對于汽-20 C2 =0.78;掛-100C2 =

39、0.76(1)對于荷載0s肯Tay= 2.30-0.17 =2.13m1號梁8543.665 103八”n :46- 6.820.78 4.712 101600 106 2.132號梁8201.841 103n =4.60.78 4.712 101600 106 2.13= 6.553號梁7886.720 103n =460.78 4.712 101600 10 2.13(2)對于荷載組合田= 6.301號梁8225.602 1034i60.76 4.71 2 1 0 4 1 600 1 06 2.13= 6.742號梁7740.827 1030.76 4.712 10” 1600 1 06

40、2.13-6.343號梁7161.026 1030.76 4.712 104 1600 1 06 2.13= 5.87對于全預(yù)應(yīng)力梁,為使鋼筋束布置和施工，各梁統(tǒng)一確定為10束。(二)預(yù)應(yīng)力鋼束布置1.確定跨中及錨固端截面的鋼束位置(1)對于跨中截面本設(shè)計采用直徑為5cm的抽拔橡膠管成型的管道，按規(guī)范規(guī)定，取管道凈距4cm,至梁底凈距5cm,詳細(xì)構(gòu)造見圖2-10a所示。由此可直接得出鋼束群重心至梁底距離為:ay ;(2)對于錨周端截面3(7.516.525.5)3A5110二18.3錨周端截面所布置的鋼筋束如圖2-10b所示。鋼束重心至梁底的距離為:ay 二二 1033(306090)1301

41、5518020510r-TT7：L跨中截面%”錨固截面圖2-10鋼束布置圖（單位：cm）驗算上述布置鋼筋束群重心位置：錨固端截面幾何特性見表2-12。表2-12分塊名稱A2cmyicmSi3cmIi4cmdi=ys-cmyIx=Ad：cm4I=I+I11i1x4cm(1)(2)(3)=(1產(chǎn)(2)(4)(5)(6)=(4)+(6)翼板126445056674193.4561103980611046547三角承托628.311.4337183370386.02346493934653096腹板799211995104832823144-21.5443709438365325829884.3963

42、287£I=52232225其中:“Si963287ys=7=97.456cmAA9884.3yx-230-97.456132計算得：、IxIks=39.也而kx=54.Zm£Ayx£Aysy=ay-(yx-kx)=103-(132.54-54.22)24.68cm說明鋼筋束的重心處于截面核心范圍內(nèi)。2 .鋼筋起彎角和線型的確定見圖2-11,本設(shè)計將錨固端截面分成上、下兩部分，上部鋼束的彎起角初定為10°,相應(yīng)4根鋼束的豎向間距暫定為25cm；下部鋼束彎起角初定為7.5°,相應(yīng)的鋼束豎向間距為30cm。為簡化計算和施工，所有鋼束布置的線型均選用

43、兩端為圓弧線中間再加一段直線，并且整根鋼束都布置在同一個豎直面內(nèi)。圖2-11封端混凝土尺寸圖、鋼束計算圖3 .鋼束的計算以不同的起彎角的兩根鋼束N1(N2)、N9為例，其他鋼束的計算結(jié)果相應(yīng)的圖或表中示出。(1)計算鋼束起彎點至跨中的距離錨固點到支座中線的水平距離為：ax1(ax2)=39-30tg7.5=35.051cmax9=39-64tg10=27.715cm圖2-11示出鋼束計算圖置，鋼束起考點至跨中的距離列表計算于表2-13內(nèi)表2-13鋼束號鋼束彎起高度c(cm)9cos中sin中R二-c1-cos(cm)Rsin中(cm)1 .小X2=+a%-Rsin中2 x1(cm)N1(N2)

44、22.57.5°0.991440.130532628.505343.0991635.952N9154.510°0.984810.1736510171.1651766.223205.492(2)控制截面的鋼束重心位置計算a.各束重心位置計算有圖2-11所示的幾何尺關(guān)系，得到計算公式為：ai=ao+cc=R-Rsin二sin1二x1/R計算結(jié)果見表2-14。表2-14截面鋼束號X1(cm)R(cm)XisinaRcosaC=F(化os)(cm)a3(cm)a=a2+c(cm)四分占八、N1(N2)鋼筋尚未彎起7.57.5N9x1=l/4-X2二972-X2766.5081017

45、1.1650.07536*0.99716*28.88625.554.386變化占八、N1(N2)X=17382102.0482628.5050.038820.999251.9717.59.471N91532.50810171.1650.150670.98858116.15525.5141.655支占八、N1(N2)X=1944為308.0482628.5050.117200.9931118.1107.525.610N91738.50810171.1650.170930.98528149.72025.5175.220*用同樣方法可以求得N7、N8、N10的cosot值分別為0.99882、0.99798和0.99638,這些數(shù)據(jù)將在表2-23中用到；*用$小口=卷同樣可求得N7、N8、N10的sinu值分別為0.048590.06352和0.0849,它們將在表2-24中出現(xiàn)。b.計算鋼束群重心到梁底距離（見表2-15）:繪出圖2-12,計算結(jié)果見表2-15。圖2-12鋼束重心計算位置圖（單位：cm）支點截面表2-15鋼束號控制點位置跨中的ai(cm)四分點的ai(cm)變化點的ai(cm)支點的ai(