預應(yīng)力混凝土構(gòu)件復核驗算

PartIX:

預應(yīng)力混凝土構(gòu)件復核驗算預應(yīng)力混凝土構(gòu)件復核驗算內(nèi)容介紹概述截面抗裂性驗算應(yīng)力驗算變形計算一.概述(板書)預應(yīng)力混凝土構(gòu)件復核驗算計算分類荷載內(nèi)力與預加力應(yīng)力計算一般方法二.截面抗裂性驗算預應(yīng)力混凝土構(gòu)件復核驗算正截面抗裂性驗算

斜截面抗裂性驗算預應(yīng)力混凝土構(gòu)件復核驗算1.

正截面抗裂性驗算計算圖式預應(yīng)力混凝土構(gòu)件復核驗算驗算要求對于全預應(yīng)砼構(gòu)件,正截面砼法向應(yīng)力規(guī)定(不出現(xiàn)拉應(yīng)力):式中——短期荷載效應(yīng)組合下砼邊緣應(yīng)力——扣除全部預應(yīng)力損失后的預加力在砼邊緣產(chǎn)生預壓應(yīng)力預應(yīng)力混凝土構(gòu)件復核驗算計算公式式中——短期荷載下彎矩組合值——一期恒載(自重)下彎矩值——二期恒載下彎矩值——汽車荷載(不計沖擊力)下彎矩值預應(yīng)力混凝土構(gòu)件復核驗算——使用階段預應(yīng)力鋼筋永存應(yīng)力的合力——人群荷載下彎矩值——構(gòu)件凈截面面積——構(gòu)件凈截面對下邊緣彈性抵抗矩——預應(yīng)力鋼筋合力作用點至凈截面形心距離——構(gòu)件換算截面對下邊緣彈性抵抗矩預應(yīng)力混凝土構(gòu)件復核驗算2.

斜截面抗裂性驗算驗算要求對于全預應(yīng)砼預制構(gòu)件,砼主拉應(yīng)力規(guī)定(不超過限值):式中——短期荷載效應(yīng)組合和預加力產(chǎn)生的砼主拉應(yīng)力——砼抗拉標準強度為防止構(gòu)件腹部中間出現(xiàn)斜裂縫,使斜截面與正截面有同樣安全度預應(yīng)力混凝土構(gòu)件復核驗算計算公式預應(yīng)力混凝土構(gòu)件復核驗算式中——主應(yīng)力計算點由短期荷載效應(yīng)組合與預加力產(chǎn)生的砼法向應(yīng)力——主應(yīng)力計算點由短期荷載效應(yīng)組合與預加力產(chǎn)生的砼剪應(yīng)力——構(gòu)件凈截面慣性矩——構(gòu)件換算截面慣性矩——計算點構(gòu)件凈截面靜矩——計算點構(gòu)件換算截面靜矩——計算點以凈截面形心軸為原點的坐標值——計算點以換算截面形心軸為原點的坐標值——計算點截面寬預應(yīng)力混凝土構(gòu)件復核驗算——一期恒載(自重)下剪力值——二期恒載下剪力值——汽車荷載(不計沖擊力)下剪力值——人群荷載下剪力值——彎起預應(yīng)力筋預加力引起的預剪力——符號意義同前三.構(gòu)件變形計算預應(yīng)力混凝土構(gòu)件復核驗算預加力引起的上拱度

使用荷載作用下的撓度計算圖式預應(yīng)力混凝土構(gòu)件復核驗算1.

預加力引起的上拱度預應(yīng)力混凝土構(gòu)件復核驗算計算公式預加力引起的上拱度式中——由永存預加力引起的預彎矩——跨中作用單位力引起的彎矩——構(gòu)件抗彎剛度,按《公預規(guī)》6.5.4:——構(gòu)件全截面換算截面慣性矩——長期增長系數(shù)預應(yīng)力混凝土構(gòu)件復核驗算2.

使用荷載作用下的撓度計算公式式中——矩期荷載作用下的彎矩組合值——構(gòu)件全截面抗彎剛度,按《公預規(guī)》6.5.2:——彎矩系數(shù),跨中時短期荷載作用下?lián)隙阮A應(yīng)力混凝土構(gòu)件復核驗算3.

總撓度式中短期荷載考慮長期效應(yīng)影響的撓度——長期增長系數(shù)當采用C40-C80砼時,中間強度插值計算,C50:預應(yīng)力混凝土構(gòu)件復核驗算4.

撓度驗算要求《公預規(guī)》6.5.3

:鋼筋混凝土和預應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件按上述計算的長期撓度值,在消除結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的長期撓度后梁式橋最大撓度不應(yīng)超過計算跨徑的1/600驗算要求式中符號同前預應(yīng)力混凝土構(gòu)件復核驗算5.

預拱度設(shè)置《公預規(guī)》6.5.5:1)當預加力產(chǎn)生的長期反拱值大于按荷載短期效應(yīng)組合計算的長期撓度時,可不設(shè)預拱度

2)當預加力產(chǎn)生的長期反拱值小于按荷載短期效應(yīng)組合計算的長期撓度時,應(yīng)設(shè)預拱度

,其值應(yīng)按該項荷載撓度值與預加力長期反拱值之差采用預拱度公式時,不設(shè)預拱度時,應(yīng)設(shè)預拱度四.應(yīng)力驗算預應(yīng)力混凝土構(gòu)件復核驗算持久狀況下應(yīng)力驗算

短暫狀況下應(yīng)力驗算預應(yīng)力混凝土構(gòu)件復核驗算1.

持久狀況下應(yīng)力驗算本階段計算特點:預應(yīng)力損失全部完成,預應(yīng)力為永存預應(yīng)力使用荷載取值為標準荷載,計入沖擊力預加力作用時,因孔道未壓漿,所以預加力和一期恒載的應(yīng)力用凈截面計算,而二期恒載與活載的應(yīng)力用換算截面計算使用階段構(gòu)件須驗算:混凝土法向壓應(yīng)力混凝土的主應(yīng)力

受拉鋼筋應(yīng)力預應(yīng)力混凝土構(gòu)件復核驗算1)

混凝土法向壓應(yīng)力計算圖式預應(yīng)力混凝土構(gòu)件復核驗算(外荷載較小時:)預應(yīng)力混凝土構(gòu)件復核驗算驗算要求對于全預應(yīng)砼構(gòu)件,使用階段正截面砼法向最大壓應(yīng)力規(guī)定(不超過限值):式中——標準荷載效應(yīng)組合下砼邊緣應(yīng)力——扣除全部預應(yīng)力損失后的預加力在砼邊緣產(chǎn)生的法向拉應(yīng)力——砼軸心抗壓標準強度預應(yīng)力混凝土構(gòu)件復核驗算計算公式預應(yīng)力混凝土構(gòu)件復核驗算——使用階段預應(yīng)力鋼筋永存應(yīng)力的合力——人群荷載下彎矩組合值——構(gòu)件凈截面面積——構(gòu)件凈截面對上下邊緣彈性抵抗矩——預應(yīng)力鋼筋合力作用點至凈截面形心距離——構(gòu)件換算截面對上下邊緣彈性抵抗矩式中——標準荷載下彎矩組合值——一期恒載(自重)下彎矩值——二期恒載下彎矩值——汽車荷載(計入沖擊力)下彎矩值預應(yīng)力混凝土構(gòu)件復核驗算2)

預應(yīng)力鋼筋的拉應(yīng)力計算圖式預應(yīng)力混凝土構(gòu)件復核驗算驗算要求對于全預應(yīng)砼構(gòu)件,使用階段預應(yīng)力鋼筋最大拉應(yīng)力規(guī)定(不超過限值):

式中——標準荷載效應(yīng)組合下產(chǎn)生的預應(yīng)力筋的拉應(yīng)力——扣除全部預應(yīng)力損失后的永存預應(yīng)力——預應(yīng)力鋼筋抗拉標準強度預應(yīng)力混凝土構(gòu)件復核驗算計算公式式中——標準荷載下彎矩組合值——一期恒載(自重)下彎矩值*——二期恒載下彎矩值——汽車荷載(計入沖擊力)下彎矩值預應(yīng)力混凝土構(gòu)件復核驗算——使用階段預應(yīng)力鋼筋永存預應(yīng)力——人群荷載下彎矩值——構(gòu)件凈截面慣性矩——預應(yīng)力鋼筋合力作用點至凈截面形心距離——構(gòu)件換算截面慣性矩——預應(yīng)力鋼筋合力作用點至換算截面形心距離*——預應(yīng)力鋼筋控制應(yīng)力是在預加力和自重共同作用測得的值,所以在計算預應(yīng)力筋應(yīng)力時應(yīng)不再計入自重的影響;但考慮到在預加力時實際支承條件,使得實際受力比按簡支算得要小,所以偏安全地仍計入自重產(chǎn)生的應(yīng)力——預應(yīng)力鋼筋與砼彈性模量之比預應(yīng)力混凝土構(gòu)件復核驗算3)

混凝土主應(yīng)力驗算要求

為防止構(gòu)件腹板在預加力和使用階段作用下過高的主壓應(yīng)力導致截面抗裂能力降低,并可能壓壞,作為斜截面承載力的補充要驗算砼的主壓應(yīng)力;并且作為斜截面抗剪承載力的補充,驗算砼的主拉應(yīng)力預應(yīng)力混凝土構(gòu)件復核驗算砼主壓應(yīng)力規(guī)定(不超過限值)式中——標準荷載效應(yīng)組合和預加力產(chǎn)生的砼主壓應(yīng)力——砼軸心抗壓標準強度砼主拉應(yīng)力規(guī)定式中——標準荷載效應(yīng)組合和預加力產(chǎn)生的砼主拉應(yīng)力—砼抗拉標準強度—箍筋抗拉標準強度——此區(qū)段箍筋可按構(gòu)造要求定——此區(qū)段箍筋間距孌滿足下式要求:預應(yīng)力混凝土構(gòu)件復核驗算計算公式預應(yīng)力混凝土構(gòu)件復核驗算式中——主應(yīng)力計算點由標準荷載效應(yīng)組合與預加力產(chǎn)生的砼法向應(yīng)力——主應(yīng)力計算點由標準荷載效應(yīng)組合與預加力產(chǎn)生的砼剪應(yīng)力——構(gòu)件凈截面慣性矩——構(gòu)件換算截面慣性矩——計算點構(gòu)件凈截面靜矩——計算點構(gòu)件換算截面靜矩——計算點以凈截面形心軸為原點的坐標值——計算點以換算截面形心軸為原點的坐標值——計算點截面寬預應(yīng)力混凝土構(gòu)件復核驗算——一期恒載(自重)下剪力值——二期恒載下剪力值——汽車荷載(不計沖擊力)下剪力值——人群荷載下剪力值——彎起預應(yīng)力筋預加力引起的預剪力

注:計算主壓應(yīng)力,當計算點在外荷載引起正截面受拉區(qū)內(nèi)時,要使法向壓應(yīng)力最大,活載彎矩、應(yīng)取0值——符號意義同前預應(yīng)力混凝土構(gòu)件復核驗算2.

短暫狀況下應(yīng)力驗算施工階段構(gòu)件須驗算:在制作、運輸及安裝各工況下,由預加力、構(gòu)件自重及施工荷載引起的應(yīng)力不超過限值

常見施工階段可分為:

預加應(yīng)力階段運輸安裝階段預應(yīng)力混凝土構(gòu)件復核驗算1)

預加應(yīng)力階段法向應(yīng)力本階段計算特點:預應(yīng)力損失未全部完成,預應(yīng)力為傳遞錨固預應(yīng)力使用荷載取值為標準荷載,外荷載為自重和施工荷載因孔道未壓漿,所以應(yīng)力用凈截面計算預應(yīng)力混凝土構(gòu)件復核驗算計算圖式預應(yīng)力混凝土構(gòu)件復核驗算驗算要求式中——制作、運輸、安裝各施工階段的砼軸心抗壓標準強度施工階段正截面砼邊緣法向壓應(yīng)力規(guī)定(不超過限值):預應(yīng)力混凝土構(gòu)件復核驗算施工階段正截面砼邊緣法向拉應(yīng)力規(guī)定:——預拉區(qū)應(yīng)配置配筋率不小于0.2%的縱向非預應(yīng)力筋——預拉區(qū)應(yīng)配置配筋率不小于0.4%的縱向非預應(yīng)力筋——預拉區(qū)應(yīng)配置配筋率按以上兩者直線插值計算的縱向非預應(yīng)力筋不應(yīng)超過式中——制作、運輸、安裝各施工階段的砼抗拉標準強度預應(yīng)力混凝土構(gòu)件復核驗算計算公式式中——一期恒載(自重)下彎矩值——預應(yīng)力鋼筋傳力錨固時應(yīng)力的合力——預應(yīng)力鋼筋合力作用點至凈截面形心距離預應(yīng)力混凝土構(gòu)件復核驗算2)

運輸?shù)跹b階段法向應(yīng)力本階段計算特點:預應(yīng)力損失已近全部完成,預應(yīng)力為永存預應(yīng)力使用荷載取值為標準荷載,外荷載為自重和施工荷載;按《橋規(guī)》4.1.10,構(gòu)件重力應(yīng)乘以動力系數(shù)1.2或0.85;運輸時中的支點或安裝時的吊點位置常與正常支承點不同,故計算圖式有變化由于預加力和自重作用時,孔道尚未壓漿,所以應(yīng)力用凈截面計算課程設(shè)計11:

截面抗裂性驗算八.截面抗裂性驗算1.

正截面抗裂性驗算取跨中截面和四分點截面計算驗算要求及計算公式(注:公式符號要說明)正截面抗裂性驗算表說明驗算是否通過課程設(shè)計11:截面抗裂性驗算2.

斜截面抗裂性驗算取跨中截面、四分點截面和支點截面計算驗算要求及計算公式(注:公式符號要說明)斜截面抗裂性驗算表說明驗算是否通過課程設(shè)計11:截面抗裂性驗算課程設(shè)計12:

變形計算九.變形計算1.

預加力引起的上拱度取四分點截面為全梁平均截面,即全梁等剛度計算公式(注:公式符號要說明)計算圖式計算過程(計算表)(注:可分束預彎矩圖圖乘,也可合束預彎矩圖圖乘)課程設(shè)計12:變形計算2.

使用荷載作用下的撓度計算公式(注:公式符號要說明)計算過程課程設(shè)計12:變形計算3.

變形驗算驗算要求及計算公式(注:公式符號要說明)計算過程說明驗算是否通過4.

預拱度設(shè)置設(shè)置條件說明計算公式計算過程說明是否應(yīng)該設(shè)置預拱度課程設(shè)計12:變形計算課程設(shè)計13:

應(yīng)力驗算十.應(yīng)力驗算1.

持久狀況下應(yīng)力驗算本階段計算特點1)

混凝土法向壓應(yīng)力驗算要求及計算公式(注:公式符號要說明)混凝土法向應(yīng)力驗算表說明驗算是否通過,最大應(yīng)力位置課程設(shè)計13:應(yīng)力驗算2)

預應(yīng)力鋼筋拉應(yīng)力驗算要求及計算公式(注:公式符號要說明)預應(yīng)力鋼筋拉應(yīng)力驗算表說明驗算是否通過,最大應(yīng)力位置3)

混凝土主應(yīng)力驗算要求及計算公式(注:公式符號要說明)課程設(shè)計13:應(yīng)力驗算混凝土主應(yīng)力驗算表說明驗算是否通過,最大應(yīng)力位置