某預(yù)應(yīng)力混凝土T梁橋的預(yù)應(yīng)力鋼束數(shù)量估算及布置計算過程案例目錄TOC\o"1-3"\h\u17895某預(yù)應(yīng)力混凝土T梁橋的預(yù)應(yīng)力鋼束數(shù)量估算及布置計算過程案例 1101001.1.設(shè)計基本資料及構(gòu)造布置 1304791.1.1設(shè)計資料 1118171.1.2主要材料 1202281.1.3相關(guān)設(shè)計參數(shù) 2128441.1.4結(jié)構(gòu)設(shè)計 2120311.1.5截面幾何特性計算 280212預(yù)應(yīng)力鋼束數(shù)量估算及布置 5196662.1預(yù)應(yīng)力鋼束數(shù)量的估算 5286852.2預(yù)應(yīng)力鋼束布置 61.1.設(shè)計基本資料及構(gòu)造布置1.1.1設(shè)計資料1.設(shè)計資料標(biāo)準(zhǔn)跨徑：50m(墩中心距)。計算跨徑：49.56m。主梁全長：49.96m。橋面寬度（橋面凈空）：凈-11+2×1(人行道)。2.技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計時速：40km/h。環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)：I類環(huán)境條件設(shè)計安全等級：二級。1.1.2主要材料1.混凝土主梁采用C50混凝土；鉸縫為C30細集料混凝土；橋面鋪裝采用瀝青混凝土；欄桿及人行道板為C25混凝土；蓋梁、墩柱用C30混凝土；橋臺基礎(chǔ)用C20混凝土；橋臺臺帽用C25混凝土。2.預(yù)應(yīng)力鋼筋：采用高強度低松馳7絲捻制的預(yù)應(yīng)力鋼絞線，公稱直徑為12.7mm，公稱面積為98.7，標(biāo)準(zhǔn)強度，彈性模型Ep=1.95105MPa1.非預(yù)應(yīng)力鋼筋：采用HPB300；HRB400。4.施工工藝：按后張法施工工藝制作主梁，采用金屬波紋管和夾片錨具，兩端同時張拉。1.1.3相關(guān)設(shè)計參數(shù)相對濕度為：75%。體系整體均勻升溫25℃，均勻降溫23℃。預(yù)應(yīng)力管道采用鋼波紋管成形，管道摩擦系數(shù)μ=0.25。管道偏差系數(shù)。錨具變形和鋼束回縮量為6mm(單端)。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)重度按計，普通鋼筋混凝土重度按計，瀝青混凝土重度按計。單側(cè)人行道和欄桿線荷載分別為1.6和1.52。1.1.4結(jié)構(gòu)設(shè)計基本要求（1）本設(shè)計圖中，主梁各部分構(gòu)造尺寸所對應(yīng)構(gòu)件溫度為℃。（2）本設(shè)計為預(yù)應(yīng)力簡支T形梁。（3）橋面板橫坡坡度假定為和橋面橫坡度相同，為1.5%。（4）主梁斷面：主梁高度2.5m，粱間距2.6m，其中預(yù)制梁寬度1.6m，翼緣板中間接縫寬度0.4m。主梁跨中肋厚0.20m，馬蹄寬為0.36m，端部腹板厚度加厚到與馬蹄同寬，即：0.36m以滿足端部錨具布置和局部應(yīng)力需要。（5）橫隔梁設(shè)置：橫隔梁共設(shè)置四道，間距9.79m，端橫隔梁寬度0.28m，跨中橫隔梁寬度0.18m。（6）橋面鋪裝：設(shè)計總厚度為17cm，其中水泥混凝土厚度8cm，瀝青混凝土厚度9cm，兩者之間加設(shè)防水層。1.1.5截面幾何特性計算圖3-1橫斷面圖（尺寸單位cm）圖3?2預(yù)應(yīng)力混凝土T形梁結(jié)構(gòu)尺寸圖（尺寸單位cm）內(nèi)梁立面b）外梁立面c）3?3T形梁段截面尺寸圖3?4T形梁中截面尺寸圖表1.1跨中截面幾何特性計算表分塊名稱分塊面積分塊面積至上緣距離分塊面積對上緣靜距分塊面積的自身慣性矩分塊面積對截面形心的慣性矩cm2cmcm3cm4cmcm4cm4大毛截面（含濕接縫）翼板260051300018331.3388.63420425561.4920446396.82三角承托156015.32386815132.4478.3349572496.279587628.71腹板5000110550000142895.83-16.3661339229.781482125.61下三角80194.6715571.3213-101.0364816668.33816881.33馬蹄2000225450000416666.76-131.36634514051.913490718.58∑112401052441.367263751.05小毛截面（不含濕接縫）翼板220051100018331.33906.96520684864.720703198.03三角承托156015.32386815132.4486.66511716882.6711732015.11腹板5000110550000142895.83-80.35322806.12514612389.13下三角80197.6715571.3213-92.705687537.362687750.363馬蹄2000225450000416666.67-121.03530275222.4530275345.49∑10840652448.878010698.12大毛截面形心至上翼緣距離91.634小毛截面形心至上翼緣距離101.9652預(yù)應(yīng)力鋼束數(shù)量估算及布置2.1預(yù)應(yīng)力鋼束數(shù)量的估算式中：——使用荷載產(chǎn)生的跨中彎矩標(biāo)準(zhǔn)組合值；——對于公路=2\*ROMANII級，取0.565；——=690.9；——大毛截面上核心矩，設(shè)梁高為h；——預(yù)應(yīng)力鋼束重心對大毛截面中心軸的偏心距；可預(yù)先假定，h為梁高，；——大毛截面形心到上緣的距離，查表3.1；——大毛截面的抗彎慣性矩，查表3.1;本設(shè)計采用的預(yù)應(yīng)力鋼絞線，標(biāo)準(zhǔn)強度設(shè)計強度為彈性模量假設(shè)則：鋼束數(shù)n為：2.鋼束數(shù)n的估算公式為：則根據(jù)上述兩種極限狀態(tài)所估計的鋼束數(shù)梁在接近2.2預(yù)應(yīng)力鋼束布置對鋼束群重心位置應(yīng)進行復(fù)核，首先計算錨固端截面的幾何特性。圖3.11跨中截面鋼束布置圖圖3.11b錨固端截面鋼束布置圖（單位：cm）（單位：cm）表3.7錨固端截面幾何特性計算表分塊名稱分塊面積分塊面積至上緣距離分塊面積對上緣靜距分塊面積的自身慣性矩分塊面積對截面形心的慣性矩cm2cmcm3cmcmcmcm翼板220051100018333.3397.96821115003.8521133337.18三角承托500.411.855929.7418836.4491.1184154657.1494173493.589腹板96601301255801280000-27.03177058685.6958338685.965∑12360.41272729.7433645516.46其中：上核心距為：下核心距為：說明鋼束群心處在截面的核心范圍內(nèi)（見圖3.12）2.鋼束起彎角度和線性的確定：本設(shè)計預(yù)應(yīng)力鋼筋在跨中分為三排，N4號鋼筋彎起角度為6鋼束計算圖3.12鋼束群重心位置復(fù)核圖圖3.13錨固端尺寸圖（單位：cm）（單位：cm）（1）計算鋼束起彎點至跨中的距離錨固點至支座中心線水平距離為鋼束計算圖式見圖3.14，鋼束起彎點至跨中距離為，見表3.8。圖3.14鋼束計算圖式（單位：cm）表3.8鋼束彎起點至跨中距離計算表鋼束號起彎高度y/cmy1/cmy2/cmL1/cmx3/cm彎起角/（゜）R/cmx2/cmx1/cmN42012.5437.457120119.3236142.2804142.2804713.749N36047.31912.681340336.69181303.404181.3481982.993N28468.24715.753560554.55081618.713225.2811711.363N1125107.16317.837770762.50681832.812255.07811463.773上表中各參數(shù)的計算方法如下：式中——鋼束彎起角度（o）；——計算跨徑（cm）；——錨固端至支座中心的水平距離（cm）?？刂平孛娴匿撌匦奈恢糜嬎恽俑麂撌匦奈恢糜嬎愀鶕?jù)圖3.14所示的幾何關(guān)系，當(dāng)計算截面在線段時，計算公式為：當(dāng)計算截面在近錨固點的直線段時，計算公式為：②計算鋼束群重心到梁底的距離鋼束布置見圖3.15。表3.9各計算截面的鋼束位置及鋼束群重心位置計算表截面鋼束號xR/cmsinα=x4/Rcosαaaa四分點N4未彎起13165N3未彎起1303.0404011010N2120.71618.7130.0745650.9972162428.506N1342.641832.8120.1869480.982373870.312截面直線段yφx5x5tanφa0aiap支點N4200.104719821.3722.66671027.333972.647N3600.139626326.03243.6581066.341N2840.139626316.1952.2760624105.724N11250.13962636.3570.893438162.107（3）鋼束長度計算表3.10鋼束長度計算表鋼束號半徑R彎起角曲線長度直線長度L1有效長度鋼束預(yù)留長度鋼束長度