4预应力钢束的估算及其布置

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预应力钢筋损失计算

4.1预应力筋的计算和布置采用符合ASTM A416-97标准的270级钢绞线, 标准强度Ryb=1860Mpa, 弹性模量Ey=1.95x105 Mpa, 松弛率为3.5%, 钢绞线规格公称直径为Φj15.20mm。

查《混凝土结构设计规范》知:1.钢绞线规格公称直径为Φj15.20mm为一束21根配置。

公称截面面积为2919mm。

2.C50混凝土的轴心抗压强度标准值为32.4 Mpa, 混凝土的弯压应力限值为32.4×0.5 Mpa =16200 Kpa。

配筋计算选用正常使用极限状态下的弯矩值配筋, 所选弯矩值如表4-1所示。

配筋弯矩值表4-1运用程序进行受弯构件配筋估算, 所得钢筋数量如表4-2所示。

预应力钢筋数量表4-2由于本桥桥跨结构对称,且本桥为连续刚构, 结合计算出来的钢筋情况, 因此只计算支点处（即41截面的预应力损失） 4.1. 1 控制应力及有关参数计算控制应力: σcon=0.75×1860=1395(MPa)其他参数: 管道偏差系数: k ＝0.0015；摩擦系数: μ＝0.25； 4.2摩擦损失1l σ 4.2.1预应力钢束的分类将钢束分为10类, 分别为a1,a2,a3,a4,a5,a6,a7,a8,a9,a10。

因为桥跨对称,且本桥为连续刚构, 结合计算出来的钢筋情况, 因此只计算支点处（即41截面的预应力损失）下各种损失亦如此。

8.2.21l σ计算由于预应力钢筋是采用两端张拉施工, 为了简化计算, 近似认为钢筋中点截面是固定不变的, 控制截面离钢筋哪端近, 就从哪端起算摩擦损失。

摩擦损失的计算公式(参见参考文献[2]6.2.2)如下[])(11kx u con l e +--=θσσ (8-2)式中 x —从张拉端至计算截面的管道长度, 可近似地取该管道在构件地投影长度。

角的取值如下: 通长束筋按直线布置, 角为0；负弯矩顶板筋只算两端下弯角度为10°, 负弯矩腹板筋只考虑下弯角度15°, 不考虑侧弯角度；负弯矩腹板筋只考虑两端上弯角度13°,正弯矩腹板筋只考虑两端上弯角度25°。

预应力钢束的估算与布置

预应力钢束的估算与布置在建筑和桥梁工程中，预应力技术的应用日益广泛，而预应力钢束的估算与布置则是其中至关重要的环节。

这不仅关系到结构的安全性和耐久性，还直接影响着工程的经济性和施工的可行性。

预应力钢束的估算，是基于结构在使用阶段所承受的荷载以及设计要求来进行的。

首先需要明确结构的受力情况，包括恒载（如结构自重）、活载（如人群、车辆等荷载）以及可能存在的特殊荷载（如地震、风荷载等）。

通过对这些荷载的分析和计算，确定结构在各个部位所需要的预应力大小。

在估算预应力钢束数量时，要考虑到结构的几何形状和尺寸。

例如，对于梁式结构，跨中部位通常需要较大的预应力来抵抗正弯矩，而支座附近则需要较大的预应力来抵抗负弯矩。

此外，还需要考虑混凝土的强度等级、钢材的性能等因素。

一般来说，高强度的混凝土和高强度的预应力钢材可以在一定程度上减少钢束的数量，但同时也要考虑到施工的难度和成本。

在进行预应力钢束的布置时，需要遵循一定的原则。

首先，要保证预应力钢束的布置能够有效地抵抗结构所承受的荷载，使结构在各个方向上的受力均匀。

其次，要考虑施工的便利性，尽量避免钢束的交叉和弯曲过多，以减少施工中的困难和误差。

另外，还要注意钢束的锚固位置和方式，确保锚固可靠，不出现滑移和破坏。

对于梁式结构，常见的预应力钢束布置形式有直线形、曲线形和折线形。

直线形布置简单，施工方便，但对于抵抗复杂的弯矩分布效果相对较差。

曲线形布置能够更好地适应弯矩的变化，但施工难度较大，成本也较高。

折线形布置则是在直线形和曲线形之间的一种折衷方案，兼具一定的经济性和受力性能。

在实际工程中，往往需要根据具体情况对预应力钢束进行优化布置。

例如，在大跨度桥梁中，为了减小梁体的自重和提高结构的跨越能力，可以采用悬臂施工法，并在悬臂端布置较多的预应力钢束。

而对于一些特殊形状的结构，如箱梁、T 梁等，还需要考虑钢束在腹板、顶板和底板的分布，以保证结构的整体受力性能。

预应力钢束的间距也是布置中需要考虑的重要因素。

《混凝土结构设计原理》课程设计任务书

《混凝土结构设计原理》课程设计任务书辽宁工业大学《混凝土结构设计原理》课程设计任务书预应力混凝土T 梁、箱梁桥主梁预应力钢束设计（标准跨径20m ，桥宽15m ）开课单位：土木建筑工程学院 2022年3月课程设计（论文）任务及评语院（系）：土木建筑工程学院教研室：施工教研室学号学生姓名专业班级道桥181级课程设计（论文）题目预应力混凝土T 梁、箱梁桥主梁预应力钢束设计课程设计（论文）要求与任务一、课设要求1、依据已知条件，完成主梁的预应力钢束设计。

2、完成相关设计图纸不少于3张（3#图纸）。

二、课设任务1、完成钢束估算，钢束线形设计。

2、预应力钢束的预应力损失计算。

3、主梁截面强度验算，挠度验算等，4、完成相关设计图纸不少于3张（3#图纸）三、设计说明书要求1、计算过程完整，计算方法符合公路桥梁预应力混凝土设计规范要求。

2、课设论文成果格式符合要求，图纸绘制规范。

工作计划第一周周一、布置课设任务、查资料；周二、钢束面积估算；周三、钢束布置周四、主梁截面特性计算，截面强度计算；周五、主梁截面特性计算，截面强度计算第二周周一、预应力损失计算；周二、预应力损失计算；周三、应力验算，挠度计算，下锚应力计算；周四、应力验算，挠度计算，下锚应力计算；周五、整理计算书，上交课设成果，答辩指导教师评语及成绩成绩平时表现10% 计算书、图纸70%答辩成绩20%合计教师评语：成绩：指导教师签字：学生签字：2022年03月18日一、课程设计的目的与要求1．教学目的《混凝土结构设计原理》是土木工程专业的重要课，为了加强学生对基本理论的理解和相关规范条文的应用，培养学生独立分析问题和解决问题的能力，要在讲完有关课程内容后，安排2周的课程设计，以提高学生的综合运用知识的能力。

通过课程设计，着重培养学生综合分析和解决问题的能力以及严谨，扎实的工作作风。

为学生将来走上工作岗位，顺利完成设计任务奠定基础。

预应力钢束的估算与布置

预应力钢束的估算与布置在现代建筑和桥梁工程中，预应力技术得到了广泛的应用。

预应力钢束作为预应力结构中的关键组成部分，其合理的估算与布置对于结构的安全性、经济性和耐久性具有至关重要的意义。

一、预应力钢束估算的基本原理预应力钢束的估算主要基于结构的受力分析和设计要求。

首先，需要明确结构在使用过程中所承受的各种荷载，包括恒载（如自重）、活载（如人员、车辆等）以及可能的特殊荷载（如风载、地震作用等）。

然后，根据结构的几何形状、材料特性和约束条件，运用力学原理进行结构分析，计算出在不同荷载组合下结构各部位的内力（如弯矩、剪力、轴力等）。

在估算预应力钢束的数量和规格时，通常需要考虑预应力的效应，即通过施加预应力来抵消或减小结构在使用荷载下的拉应力，从而提高结构的承载能力和抗裂性能。

一般来说，预应力钢束所提供的预应力应足以平衡结构在最不利荷载组合下的拉应力，并留有一定的安全储备。

二、预应力钢束估算的方法1、经验公式法这是一种较为简便的估算方法，基于大量的工程实践经验和统计数据，得出了一些适用于特定结构类型和跨度的经验公式。

例如，对于常见的预应力混凝土梁，可根据梁的跨度、截面尺寸和荷载情况，利用经验公式初步估算预应力钢束的数量和面积。

然而，经验公式法具有一定的局限性，其适用范围有限，对于特殊的结构形式或复杂的荷载条件，可能会产生较大的误差。

2、荷载平衡法荷载平衡法是一种较为精确的估算方法。

它的基本思想是通过预应力钢束所产生的等效荷载来平衡结构在使用荷载下的内力。

具体来说，首先计算出结构在使用荷载下的内力分布，然后根据预应力钢束的布置形式和预应力大小，计算出预应力钢束所产生的等效荷载，通过调整预应力钢束的数量和布置，使得等效荷载与使用荷载下的内力达到平衡。

这种方法需要对结构的力学性能有深入的理解，计算过程相对复杂，但能够得到较为准确的估算结果。

3、有限元分析法随着计算机技术的发展，有限元分析方法在预应力钢束估算中得到了越来越广泛的应用。

桥梁设计之预应力钢束设计估算及布置

判断截面类型
或n
fcd b Ap f pd
h0
h02
2 cM
f cd b
预应力束估算
按承载能力极限计算时满足正截面强度要求
（2）若截面承受双向弯矩时，需配双筋的梁可据截面上正、负弯矩按上述方法分别计算上、下缘所需预应力筋数量。
这忽略实际上存在的双筋影响（受拉区和受压区都有力筋）会使计算结果偏大，作为力筋数量的估算是允许的。
e下 )
1 Ap
pe
下翼缘最大配筋为：n下
M
min (K下
e上 ) M max(K上 e下) (K上 K下)(e上 e下)
(W上
W下 )e上
fcd Ap pe
下翼缘最小配筋为： n下
M max(K下 e上 ) M min (K上 (K上 K下 )(e上 e下 )
e上 )
1 Ap
思考题：为什么忽略实际上存在的双筋影响会使计算结果
会偏大？
预应力束估算
按正常使用极限计算时满足应力要求正常使用极限状态
截面上、下缘均不产生拉应力
预压应力
荷载引起的拉应力
截面上、下缘的混凝土均不被压坏
+ 预压应力荷载引起的压应力混凝土的允许压应力
预应力束估算
按正常使用极限计算时满足应力要求
n上 0
p上K下(K上 e下) p下K下（K下 -e上）
配底板筋
n下 0
p上 K上 (K下 e上 ) p下K下
配顶板筋
预应力束估算
按正常使用极限计算时满足应力要求弯矩M取值说明
三跨连预续应刚力构束桥弯估矩算包络图
注意：一次落架生成形成的内力包络图与分阶段依次落架生成的内力包络图存在不小的差异。

[详细讲解]预应力钢束的布置

预应力钢束的布置01）跨中截面及锚固端截面的钢束位置①.对于跨中截面，在保证布置预留管道构造要求的前提下，尽可能使钢束群重心的偏心距大些。

本算例采用内径70mm ，外径77mm 的预留铁皮波纹管，根据《公预规》9.1.1条规定，管道至梁底和梁侧净距不应小于3cm 及管道直径1/2。

根据《公预规》9.4.9条规定，水平净距不应小于4cm 及管道直径的0.6倍，在竖直方向可叠置。

根据以上规定，跨中截面的细部构造如图2-12所示。

由此可直接得出钢束群重心至梁底距离为：cm0.182)0.92(12.55.12=++=pa②.对于锚固端截面，钢束布置通常考虑下述两个方面：一是预应力钢束合力重心尽可能靠近截面形心，是截面均匀受压；二是考虑锚头布置的可能性，以满足张拉操作方便的要求。

为使施工方便，全部3束预应力钢筋均锚于梁端，如图2-12所示。

钢束群重心至梁底距离为：cm5931409550=++=pa图2-12 钢束布置图（尺寸单位：cm ）a ）预制梁端部；b ）钢束在端部的锚固位置；c ）跨中截面钢束位置2）其它截面钢束位置及倾角计算①钢束弯起形状、弯起角及其弯曲半径采用直线段中接圆弧线段的方式弯曲；为使预应力钢筋的预加力垂直作用于锚垫板，N1、N2和N3弯起角05.7=θ；各钢束的弯起半径为：mmR N 800001=；mmR N 250002=；mmR N 250003=。

由图2-12 a ）可得锚固点到支座中心的水平距离x i a 为：cm2535)tan7-(50-72ax321====x x a a②钢束各控制点位置的确定以N3号钢束为例，其起弯布置如图2-13所示。

图2-13 曲线预应力钢筋布置图（尺寸单位：mm ）由0cot θ⋅=c L d 确定导线点距锚固点的水平距离mm28485.7cot )125500(=⨯-=d L由)2/tan(02θ⋅=R L b 确定弯起点至导线点的水平距离mm163975.3tan 250002=⨯=b L所以弯起点至锚固点的水平距离为mm4486163928482=+=+=b d w L L L则弯起点至跨中截面的水平距离为mmL x w k 10204448614690)2502/29380(=-=--=根据圆弧切线的性质，图中弯止点沿切线方向至导线点的距离与弯起点至导线点的水平距离相等，所以弯止点至导线点的水平距离为mm16255.7cos 1639cos 0021=⨯=⋅=θb b L L故弯止点至跨中截面的水平距离为mm13468)1639162510204()(21=++=++b b k L L x同理可以计算N1、N2的控制点位置，将各钢束的控制参数汇总与表2-12。

第三讲预应力钢束估束及布置

预压应力
荷载引起的拉应力
p上
M min W上
0
p下
M max W下
0
+ 预压应力
荷载引起的压应力
混凝土允许的压应力
p上
M max W上
R
p下
M min W下
R
预应力束估算
按正常使用极限计算时满足应力要求（1）由预加力引起截面上、下翼缘混凝土应力
N p上 A
N p上e上 W上
N p下 A
N p下e下 W上
抗拉强度设计值： fpd =1260MPa
预备知识
预加力合力偏心距e上、e下的计算 ➢通过AutoCad查询截面特性值来计算； ➢通过查询Midas截面特性值来计算。
① 右击“截面”（如右图所示）单击“表格”如图4-1所示提取其中的面积、Iyy、 Czp、Czm。其中：
Iyy：对单元局部坐标系y轴的惯性距；
1 Ap
pe
截面上核心距
预应力束估算
按正常使用极限计算时满足应力要求
（2）截面只在下缘布置力筋以抵抗正弯矩
N p下 A
N p下e下 W上
p上
N p下 A
N p下e下 W下
p下
n下
M min e下 K下
1
Ap
pe
n下
M max e下 K上
1
Ap
pe
预应力束估算
按正常使用极限计算时满足应力要求（3）当截面中只在上缘布置力筋以抵抗负弯矩
e下 )
1 Ap
pe
下翼缘最大配筋为：n下
M min
(K下
e上 ) M max (K上 e下 ) (K上 K下 )(e上 e下 )

预应力钢束的估算与布置

于16mm的垫板或采用具有喇叭管的锚具垫板。锚垫板下应设间接钢筋，其体积配筋率不应小于0.5%。
预应力束布置
预应力束布置的具体规定
（3）后张法预应力混凝土构件，其预应力管道的混凝土保护层厚度，应符合《公路桥规》的下列要求：直线形预应力钢筋的最小混凝土保护层厚度不应小于钢筋公称直径，后张法构件预应力直线形钢筋不应小于管道直径的1/2且应满足下表规定：
（4）预应力钢筋弯起点的确定： a）从受剪考虑，应提供一部分抵抗外荷载剪力的预
剪力。但实际上，受弯构件跨中部分的肋部混凝土已足够承受荷载剪力，因此一般是根据经验，在跨径的三分点到四分点之间开始弯起。
b）从受弯考虑，由于预应力钢筋弯起后，其重心线将往上移，使偏心距变小。即预加力弯矩将变小。因此，应满足预应力钢筋弯起后的正截面的抗弯承载力要求。预应力钢筋束的弯起点尚应考虑斜截面抗弯承载力要求。即保证钢筋束弯起后斜截面上的抗弯承载力，不低于斜截面顶端所在的正截面抗弯承载力。
（4）按计算需要设置预拱度时，预留管道也应同时起拱。
预应力束布置
预应力束布置的注意事项（1）应选择适当的预应力束的型式与锚具型式（2）应力束的布置要考虑施工的方便（3）预应力束的布置，既要符合结构受力的要求，又
要注意在超静定结构体系中避免引起过大的结构次内力。
（4）预应力束的布置，应考虑材料经济指标的先进性（5）预应力束应避免合用多次反向曲率的连续束（6）预应力束的布置，不但要考虑结构在使用阶段的
预应力束布置
预应力束布置的具体规定
后张法构件
（1）在靠近端支座区段横向对称弯起，尽可能沿梁端面均匀布置，同时沿纵向可将梁腹板加宽。在梁端部
附近，设置间距较密的纵向钢筋和箍筋。并符合T形和箱形梁对纵向钢筋和箍筋的要求。

PRBP4用户手册

钢筋混凝土及预应力混凝土桥程序PRBP4用户手册程序原创单位：铁道部大桥工程局电算站1991年8月15日程序原创作者：林国雄，徐恭义，张晓燕，高宗余，张惠群本版修改单位：中南大学，铁道部专业设计院本版修改作者：盛兴旺2003.8月1. 应用环境与约定1.1 坐标系统1. 整体坐标系顺桥方向定义为横轴x，竖向定义为y轴（正轴向上），坐标服从右手螺旋法则，坐标原点由用户定义。

结构必须位于第一象限以内。

结构重力方向向下，程序自动处理正负号，用户只需要填容重。

二期恒载等外荷载：用户需要描述方向，顺正轴方向为正。

2. 局部坐标系通过单元的节点及坐标描述，从I端节点的重心指向j端节点重心为正x轴，坐标原点设在I端重心处，坐标服从右手螺旋法则。

3. 预应力钢筋描述的局部坐标系由用户定义，整体坐标系同前。

1.3 单位系统本程序可任选如下两套系统，各系统的单位约定为：1.4 约定1．顶板升温约定：该工况温度为顶板升温5度，“顶板”范围计算机不能识辨，程序依据截面变宽信息按如下约定进行识辨，从倒数第二个变宽点往下寻找第一个截面宽度突变和两个变宽点的高度相同的点，其等效节点力的计算在CUST中，而在TEMPER中按非线性温度场计算的变形和曲率无用，因为在CUST中它采用了简化方法计算，参见范书。

2．输出位移规定：输出的节点位移系整体坐标系下，正负号约定：水平位移u——顺整体坐标系中水平轴x的正向为正；竖向位移w——顺整体坐标系中竖向轴y的正向为正；转角位移CEAT——顺时针转为正。

3．输出单元内力规定：输出的单元内力约定为单元局部坐标系，作用截面为用户描述的单元端截面（可以是斜截面，与杆单元的垂直截面不同），轴力垂直于该截面，剪力平行该截面，正负号约定：轴力：I端，局部坐标系中，顺正x’方向（从I端指向J端）为正；J端，逆正x’方向（从J端指向I端）为正;剪力：I端，局部坐标系中，顺正y’方向为正；J端，逆正y’方向为正;弯矩：下翼缘拉为正，从I端指向J端的下方为下翼缘，即局部坐标系中，I端，顺时针为正，J 端，逆时针为正。

预应力钢束规格的表示

预应力钢束规格的表示
摘要：
1.预应力钢束规格的表示方法
2.预应力钢束的理论重量计算
3.预应力钢束的布置和要素
4.预应力钢束的估算及其布置
5.预应力钢束桥博计算方法
正文：
预应力钢束规格的表示主要是通过直径和束数来描述，例如Φs15.2-19 表示公称直径为15.2mm，每组有19 根钢绞线组成一束。

这种表示方法可以清晰地传达钢束的规格信息，为后续的计算和布置提供依据。

预应力钢束的理论重量计算需要知道钢绞线的直径和每束的根数，通常采用的公式是：理论重量= 钢绞线根数× 单根钢绞线长度× 钢绞线截面面积÷ 弹性模量。

以75 的钢绞线为例，其外径为15.2mm，每米理论重量约为1.0789kg。

在预应力钢束的布置中，需要考虑满足构造要求和最小配筋率规定。

预应力钢束的元素和坐标可以通过计算得到，具体计算方法取决于桥梁的结构形式和受力特点。

预应力钢束的估算及其布置是在满足应力要求的前提下进行的。

估算公式为：钢束数= （应力要求- 混凝土抗压强度）÷ 单根钢绞线的抗拉强度。

在实际操作中，还需要考虑预应力钢材的弹性模量和张拉力等因素。

对于预应力钢束桥博计算，可以采用T 梁张拉预应力钢束计算公式：平均张拉力= p - e^(-kx) / kx，其中p 为预应力钢材张拉端的张拉力，x 为从张拉端至计算截面的孔道长度，k 为弹性模量，e 为自然对数的底数。

预应力钢束布置要求

1悬臂预应力筋布臵悬臂施工的连续梁桥从墩顶开始向左右对称悬臂浇筑施工为了能支承梁体自重和施工荷载需在悬臂施工时分段张拉预应力。

悬臂预应力束的长度随着悬臂施工的进展不断加长。

一般都是对称于箱梁断面中心线布臵的尽量靠腹板布臵。

预应力束数量较多时可分层布臵一般来说先锚固下层钢束后锚固上层钢束。

悬臂预应力筋可以从顶板下弯延伸布臵当预应力筋下弯伸到节块腹板中时悬臂预应力筋产生的垂直预应力分力将抵消部分混凝土断面的剪应力。

当外侧腹板为倾斜时以腹板平面竖弯进入腹板内成为倾斜的预应力束锚固在各个节段的腹板内。

锚固在腹板内的预应力束腹板应有足够厚度以承受集中锚固力。

2连续预应力筋布臵连续预应力筋主要考虑在悬臂浇筑合拢以后承受恒、活载产生的内力。

即按照使用阶段的要求需补充设臵的预应力筋也分直筋沿纵向按直线布臵和弯筋伸入腹板承受主拉应力两种。

一般直筋布臵在支点截面的顶部和跨中截面的底部直接锚固在顶板或底板的齿形锚固块上。

在边跨的现浇段弯筋是通过底板束向上弯起后锚固于梁端或顶板顶面的槽形口内其作用除了对支点、边跨跨中截面提高抗弯能力外主要希望改善腹板的受力情况解决近支点截面主拉应力较大的问题。

2纵向预应力筋的布臵原则1应选择适当的预应力束筋的型式与锚具型式对不同跨径的梁桥结构要选用预加力大小恰当的预应力束筋以达到合理的布臵型式。

避免造成因预应力束筋与锚具型式选择不当而使结构构造尺寸加大。

2预应力束筋的布臵要考虑施工的方便也不能像钢筋混凝土结构中任意切断钢筋那样去切断预应力束筋而导致在结构中布臵过多的锚具。

由于每根束筋都是一巨大的集中力这样锚下应力区受力较复杂因而必须在构造上加以保证为此常导致结构构造复杂而使施工不便。

3注意钢束平、竖弯曲线的配合及钢束之间的空间位臵。

钢束一般应尽量早地平弯在锚固前竖弯。

特别应注意竖弯段上下层钢束不要冲突还应满足孔道净距的要求。

钢束应尽量靠近腹板布臵。

这样可以使预应力以较短的传力路线分布在全截面上有利于降低预应力传递过程中局部应力的不利影响能减少钢柬的平弯长度减小横向力充分利用梗腋布束有利于截面的轻型化。

预应力钢束的估算与布置

第5章预应力钢束的估算与布置在计算中使用的组合结果并不是桥梁的真实受力。

确定钢束需要知道各截面的计算内力，而布置好钢束前又不可能求得桥梁的真实受力状态，故只能估算。

此时与真实受力状态的差异由以下四方面引起：①未考虑预加力的作用；②未考虑预加力对徐变、收缩的影响；③未考虑（钢束）孔道的影响；④各钢束的预应力损失值只能根据经验事先拟定。

5.1 估算依据根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》规定，估算数量时，应满足以下三方面要求：1）正常使用极限状态下的应力要求（6.3.1）；2）承载能力极限状态下的强度要求（5.2.2）；3）施工阶段的应力要求（7.2.8）。

本次设计要求第一种种方法进行估算。

由于此时还无法求知二次内力等等，估束时可将前面计算的弯矩内力乘以1.25作为估束依据。

1．钢绞线规格采用7Φ5，锚具采用OVM15型，以下为常用锚具尺寸：表5-1 锚具表2．后张法预应力混凝土构件，预应力钢筋的净间距及预应力钢筋的预留管道应符合下列要求：1)采用抽拔橡胶管成型的管道，其净间距不应小于4cm ，对于大吨位的预应力筋，不小于管道直径。

2)采用预埋铁皮套管，其水平净距不应小于4cm ，竖直方向在水平段可两套叠置，叠置套管的水平净距也不应小于4cm 。

管道至构件顶面或侧面边缘的净距不应小于3.5cm ，至构件底边缘净距不小于5cm 。

3)曲线预应力钢绞线弯曲半径不小于4m ，弯起角不大于30o 。

4)锚下应设置厚度大于15mm 的钢板和钢筋网。

5.2 预应力筋的估算方法按正常使用状态计算时，拉应力满足要求估算下限；压应力满足要求估算上限。

图5-1 内力简图规范（JTG D62-2004的6.3.1条）规定，对于抗裂验算，写成计算式为：在最大弯矩Mmax 作用下，截面上、下翼缘混凝土应力满足08.0m a x ≥-下下W M y σ 或 max8.0M W y ≥下下σ （5-1）在最小弯矩Mmin 作用下，截面上、下翼缘混凝土应力满足08.0min ≥+上上W M y σ或min8.0M W y -≥上上σ （5-2）可将上式改为：上上W M y min8.0-≥σ （5-3）下下W M y max 8.0≥σ （5-4）e 上N y 下e 下Y 上 Y 下M min M ma+++----+--Mmin合成式中，上y σ、下y σ——由预应力在截面上缘和下缘所产生的应力；W 上、W 下——分别截面为上、下翼缘抗弯模量（可按毛截面考虑）； m a x M 、 m in M ——荷载最不利组合时的计算截面内力，当为正弯矩时取正值，当为负弯矩时取负值，且按代数值取大小。

空心板桥毕业设计

空心板桥毕业设计第Ⅰ部分上部构造计算一、设计资料及构造布置(一)设计资料1.跨径：标准跨径20.0m，计算跨径l=19.6 m，预制板全长19.96 m。

2.荷载：汽车—20级，挂车—100，人群荷载3.5KN/m2。

3.桥面净宽：行车道7.00 m，人行道每测0.75 m。

4.主要材料：混凝土：预制行车道板40号混凝土，桥面铺装及接缝亦用40号混凝土，其余均为25号混凝土。

预应力筋采用φ15.24（7φ5）钢绞线，R b y =1860Mpa，普通筋直径d≥12mm者采用Ⅱ级钢筋，直径d<12mm者采用Ⅰ级钢筋（但吊环必须用Ⅰ级钢筋）。

5.施工要点：预制块件在台座上用先张法施加预应力，张拉台座长度假定为70m。

设计时要求预制板混凝土强度达到80%时才允许放松预应力筋。

计算预应力损失时计入加热养护温差20℃所引起的损失。

预应力钢绞线应进行持荷时间不少于5min的超张拉。

安装时，应待接缝及现浇层混凝土与预制板结合成整体后再敷设铺装层及安装人行道板等。

6.技术标准及设计规范：（1）.《公路工程技术标准》（JTT01—88）；（2）.《公路桥涵设计通用规范》（JTJ021—89）；（3）.《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTJ023—85），以下简称《预桥规》。

（4）.《桥梁工程》2001，范立础主编，人民交通出版社出版。

（5）.《公路桥涵设计手册》〈梁桥·上册〉（1996），徐光辉、胡明义主编，人民交通出版社出版。

（二）、构造及设计要点1.主梁片数：每孔8片。

2.预制板厚85cm，每块宽100cm。

3.桥面横坡1.5%，由8～13.75cm厚40号水泥防水耐磨混凝土层（加膨胀剂），无磨损，故考虑部分参与梁板受力。

4.在预制人行道板时，应预留泄水管孔洞。

5.其它未尽事项，参见各设计图。

6.主梁预制尺寸，梁长等详见设计图。

二、横截面布置横截面布置见图1—2，行车道部分的预制板厚85cm，每块底宽100cm。

预应力钢束估算及布置

预应力钢束估算及布置预应力钢束是一种用于加固混凝土结构的材料，通过施加预先设定的张力，使混凝土结构在使用过程中能够承受更大的荷载。

预应力钢束的估算和布置是预应力混凝土结构设计中非常重要的一环，下面将对其进行详细介绍。

一、预应力钢束估算预应力钢束的估算需要考虑以下几个因素：1.荷载：预应力钢束的估算需要根据混凝土结构所承受的荷载来确定。

荷载的大小和分布情况对预应力钢束的估算有着重要的影响。

2.混凝土强度：混凝土的强度对预应力钢束的估算也有着重要的影响。

强度越高的混凝土需要使用更多的预应力钢束来加固。

3.预应力钢束的材质和规格：预应力钢束的材质和规格也是估算的重要因素。

不同材质和规格的预应力钢束所能承受的荷载不同，需要根据具体情况进行选择。

4.预应力钢束的张力：预应力钢束的张力也是估算的重要因素。

张力越大的预应力钢束所能承受的荷载也越大。

在进行预应力钢束估算时，需要根据具体情况进行综合考虑，确定最终的预应力钢束数量和布置方案。

二、预应力钢束布置预应力钢束的布置需要考虑以下几个因素：1.荷载：预应力钢束的布置需要根据混凝土结构所承受的荷载来确定。

荷载的大小和分布情况对预应力钢束的布置有着重要的影响。

2.混凝土结构的形状和尺寸：混凝土结构的形状和尺寸也是预应力钢束布置的重要因素。

不同形状和尺寸的混凝土结构需要采用不同的预应力钢束布置方案。

3.预应力钢束的张力：预应力钢束的张力也是布置的重要因素。

张力越大的预应力钢束需要采用更加密集的布置方案。

4.预应力钢束的间距和跨度：预应力钢束的间距和跨度也是布置的重要因素。

不同间距和跨度的预应力钢束需要采用不同的布置方案。

在进行预应力钢束布置时，需要根据具体情况进行综合考虑，确定最终的预应力钢束布置方案。

预应力钢束估算和布置是预应力混凝土结构设计中非常重要的一环，需要根据具体情况进行综合考虑，确定最终的预应力钢束数量和布置方案。

预应力钢束的估算与布置

预应力钢束的估算与布置估算与布置预应力钢束一、引言预应力钢束是一种用于加固混凝土构件的钢材，通过施加预先计算好的拉应力，使得构件在受力状态下能够承受更大的荷载。

本文将详细介绍预应力钢束的估算与布置方法，以确保工程的质量和安全性。

二、预应力钢束的估算1. 结构计算：首先需要进行结构计算，确定预应力钢束的数量和拉应力大小。

根据结构的荷载情况、材料强度和设计要求等参数，进行力学分析和计算，确定钢束的数量和拉应力的大小。

2. 钢束直径的选择：根据结构计算的结果，结合施工条件和工程要求，选择合适的钢束直径。

一般情况下，钢束直径越大，承载能力越高，但也会增加成本和施工难度。

3. 钢束布置方式：根据结构计算和现场实际情况，确定钢束的布置方式。

一般可选用单排、双排或多排等方式，具体根据结构的要求和钢束的数量来确定。

4. 钢束长度的计算：根据结构的跨度和布置方式，计算预应力钢束的长度。

一般情况下，钢束长度要略大于结构的跨度，以保证钢束的张紧长度和预应力效果。

5. 钢束搭接和锚固长度的确定：根据结构的要求和现场实际情况，确定钢束的搭接和锚固长度。

一般情况下，钢束的搭接长度要满足强度和刚度要求，锚固长度要满足预应力的要求。

三、预应力钢束的布置1. 布置方案的设计：根据结构需求和施工条件，设计合理的钢束布置方案。

主要包括钢束的位置、间距和布置方式等。

2. 钢束的定位和固定：根据布置方案，在混凝土构件中确定钢束的位置，并进行固定。

一般可以使用预留孔或预埋管等方式固定钢束。

3. 钢束张拉和固定：在混凝土构件浇筑后适当的时机，进行钢束的张拉和固定。

根据设计要求和施工规范，采用专业的预应力设备进行张拉，并在合适的时机进行固定。

4. 防护层和包覆混凝土：在钢束固定后，需要在钢束上加装防护层，并进行包覆混凝土。

防护层的主要作用是保护钢束免受外界环境的腐蚀和损伤，同时提高钢束与混凝土的粘结性能。

四、附件本文档所涉及的附件如下：- 结构计算报告- 钢束直径选择表- 钢束布置方案图- 钢束搭接和锚固长度表五、法律名词及注释1. 预应力钢束：用于加固混凝土构件的钢材，通过施加预先计算好的拉应力，使得构件在受力状态下能够承受更大的荷载。

预应力钢束的估算与布置精编版

N p上 A

N p上e上 W下
p下
n上

M min e上 K下

1
Ap pe
n上

M max
e上 K下

1
Ap pe
预应力束估算
按正常使用极限计算时满足应力要求
（4）上、下缘配筋的判别条件
受弯构件截面配筋数量
截面承受的弯矩
截面的几何特性
以截面上下缘均配有力筋抵抗正负弯矩的情况下所导出的公式为依据：
这忽略实际上存在的双筋影响（受拉区和受压区都有力筋）会使计算结果偏大，作为力筋数量的估算是允许的。
思考题：为什么忽略实际上存在的双筋影响会使计算结果
会偏大？
预应力束估算
按正常使用极限计算时满足应力要求正常使用极限状态
截面上、下缘均不产生拉应力
预压应力
荷载引起的拉应力
截面上、下缘的混凝土均不被压坏
预应力束估算
按承载能力极限计算时满足正截面强度要求
（1）对于仅承受一个方向的弯矩的单筋截面梁矩形截面
N 0 N p fcdbx nAp f pd
M MP M P fcdbx(h0 x / 2)
nAp f pdP fcd b
预应力筋数 n
（3）弯起钢丝束的形式，原则上宜为抛物线，若为施工方便则又宜采用悬链线，或采用圆弧弯起并以切线伸出梁端或梁面。后张法预应力混凝土构件的曲线形预应力钢筋，其曲线半径应符合下列规定：钢丝束、钢绞线束钢丝直径等于或小于5mm时，不宜小于4m ；钢丝直径大于5mm时，不宜小于6m。
预应力束布置
预应力束的布置
（4）按计算需要设置预拱度时，预留管道也应同时起拱。

预应力钢束布置要求

(1)悬臂预应力筋布置悬臂施工的连续梁桥从墩顶开始向左右对称悬臂浇筑施工，为了能支承梁体自重和施工荷载，需在悬臂施工时分段张拉预应力。

悬臂预应力束的长度随着悬臂施工的进展，不断加长。

一般都是对称于箱梁断面中心线布置的，尽量靠腹板布置。

预应力束数量较多时可分层布置，一般来说先锚固下层钢束，后锚固上层钢束。

悬臂预应力筋可以从顶板下弯延伸布置，当预应力筋下弯伸到节块腹板中时，悬臂预应力筋产生的垂直预应力分力将抵消部分混凝土断面的剪应力。

当外侧腹板为倾斜时，以腹板平面竖弯进入腹板内成为倾斜的预应力束，锚固在各个节段的腹板内。

锚固在腹板内的预应力束，腹板应有足够厚度以承受集中锚固力。

(2)连续预应力筋布置连续预应力筋主要考虑在悬臂浇筑合拢以后承受恒、活载产生的内力。

即按照使用阶段的要求需补充设置的预应力筋，也分直筋(沿纵向按直线布置)和弯筋(伸入腹板承受主拉应力)两种。

一般直筋布置在支点截面的顶部和跨中截面的底部，直接锚固在顶板或底板的齿形锚固块上。

在边跨的现浇段，弯筋是通过底板束向上弯起后锚固于梁端或顶板顶面的槽形口内，其作用除了对支点、边跨跨中截面提高抗弯能力外，主要希望改善腹板的受力情况，解决近支点截面主拉应力较大的问题。

2．纵向预应力筋的布置原则(1)应选择适当的预应力束筋的型式与锚具型式，对不同跨径的梁桥结构，要选用预加力大小恰当的预应力束筋，以达到合理的布置型式。

避免造成因预应力束筋与锚具型式选择不当，而使结构构造尺寸加大。

(2)预应力束筋的布置要考虑施工的方便，也不能像钢筋混凝土结构中任意切断钢筋那样去切断预应力束筋，而导致在结构中布置过多的锚具。

由于每根束筋都是一巨大的集中力，这样锚下应力区受力较复杂，因而必须在构造上加以保证，为此常导致结构构造复杂，而使施工不便。

(3)注意钢束平、竖弯曲线的配合及钢束之间的空间位置。

钢束一般应尽量早地平弯，在锚固前竖弯。

特别应注意竖弯段上下层钢束不要冲突，还应满足孔道净距的要求。

浅谈桥梁的预应力钢束布置和调整方法

浅谈桥梁的预应力钢束布置和调整方法摘要：本文主要总结了预应力钢筋混凝土梁桥的比较主要有效的几种钢束调整方法，为工程设计中提供指导，提高效率，减少盲目的调束工作。

关键词：预应力；钢束布置；调整方法一、前言现代桥梁中大多数桥梁以预应力钢筋混凝土桥为主，跨度大到两百多米变高连续梁或连续钢构，小到十几米简支空心板梁，都采用预应力结构，可见，预应力在桥梁中的应用是多么的广泛。

归因到底主要是预应力混凝土桥梁具有强大的竞争能力，表现在一下几个方面：一是预应力混凝土充分发挥高强材料的特点，具有可靠的强度、刚度以及抗裂性能。

二是预应力混凝土桥梁的施工方法已达到相当成熟的先进水平，现代化的技术应用已使它的施工周期大大缩短，显示出巨大的经济效益。

三是预应力混凝土桥梁适用于各种结构体系，而且还不断创造出体现预应力技术特点的新型结构体系，因而它的适用范围大，竞争力强。

四是预应力混凝土桥梁可充分利用材料的可塑性的特点，在建筑上有丰富多彩的表现潜力，更易达到与周边环境相协调的简洁而美观的型式。

预应力混凝土桥在桥梁领域应用如此广泛，它的核心技术在于预应力钢束在梁中的布置及张拉控制。

桥梁结构受力复杂，钢束的布置成为桥梁设计的难点，不仅钢束的数量对结构有决定性影响，同时钢束的位置、布置形状，张拉应力等对结果也有重要影响。

许多运营阶段出现的桥梁病害都是因为钢束数量及位置不合理而造成的。

如何配置好预应力钢束，是值得我们研究的问题。

如何快速的调节预应力钢束，是结构达到合理受力范围更是我们设计人员应该掌握的问题。

基于此，本文主要总结了预应力钢筋混凝土梁桥的比较主要有效的几种钢束调整方法，为工程设计中提供指导，提高效率，减少盲目的调束工作。

二、预应力钢筋混凝土梁桥钢束调整方法分析为了使结构在施工与使用阶段处于合理的受力状态，设计人员需要花费大量的时间和精力来确定预应力钢束数量与位置，但目前这项工作只能根据工程经验或是对结构受力的理解来进行，通过无数次的试算、调整才能满足规范要求。