20m预应力空心板桥上部计算书
20米空心板预应力张拉方案与参数计算
20米空心板预应力张拉方案及参数计算1、工程概况XX桥6跨,跨径20m,预应力空心板梁共30片,梁体混凝土强度等级为C50.预应力钢绞线强度为1860Mpa,钢绞线张拉控制应力为1395Mpa.2、施工机具准备和安排本工程的施工机具在进场前都经过严格的检验和验收,机具数量和型号见下表.3、张拉工期安排本桥梁板已全部预制完毕,计划一次性张拉完毕.从2015年3月6日开始张拉,3月10日结束.4、施工方法与施工工艺4.1张拉当梁体强度达到设计强度的90%以上,并经监理工程师同意后方可张拉,预应力张拉前先进行标高观察并做好记录,然后进行预应力张拉工作.预应力张拉根据设计要求的步骤和程序进行.张拉完成后,再测定空心板标高并做好记录,并且与张拉前的空心板标高作比较,分析预应力张拉前后空心板的反弹.张拉、压浆施工时按规定做好各项施工记录,报监理工程师.钢绞线下料长度应根据孔道长度、锚具长度、限位板厚度、千斤顶长度、工作锚长度、预留长度来进行下料,编束采用铅线每隔50~80cm绑扎一道,然后利用自制穿束器穿束,安装锚具,千斤顶,接着张拉.张拉采用双控法一端张拉工艺,张拉程序为:0→初拉力<15%δk>→30%δk→100%δk<持荷2min>→锚固.预应力张拉应注意以下事项:a、锚具和夹具出厂前由供方提供质量证明书.锚具的强度、硬度、锚固能力等应按有关规定进行检验,符合要求才能使用.b、张拉前,应对预应力孔道钢筋按规定要求做试验,张拉前必须对构件端部预埋件、砼、预应力孔道全面检查,如发现有蜂窝、裂缝、露筋、空洞及孔道穿孔等缺陷,须按有关规定采取措施,端部的预埋钢板一定要垂直于孔道中心线,钢板上的焊渣、毛刺、砼残渣等要清除干净.c、张拉时砼强度不低于设计强度的90%,张拉顺序严格按照设计规定.d、为确保张拉的准确性,在张拉前对张拉设备进行标定.e、锚头平面必须与钢束孔道垂直,锚孔中心要对准管道中心.f、张拉应标注出标记以直接测定各钢绞线的伸长量,对伸长量不足的钢绞线应再次张拉到设计吨位.g、钢束张拉完毕后,严禁撞击锚头和钢束,钢绞线多余的长度应用切割机切除,切除后留下的钢绞线长度<指露出锚圈长度>不小于3cm.4.2压浆压浆前用空压机吹入无油份的压缩空气清洗管道,接着用0.01kg/L的生石灰水冲洗,用压缩空气吹干.水泥浆要求采用拌和机拌和,拌出的水泥浆必须具有良好的泌水性和和易性,在拌和时可渗入由试验确定的外掺剂.压浆时注意观察出气孔和出浆孔流出的水泥浆的变化,当流出的稠度和流入的稠度一致时,出气孔方可封闭.压浆后24小时内严禁梁体和管道振动.待水泥浆强度达到规定强度时浇筑封锚砼,浇筑前要对锚端砼面凿毛湿润.压浆时应注意以下事项:a、压浆前必须对孔道先进行检查,对排气孔、压浆孔、钢筋滑移等情况全面检查,并对压浆设备进行安装检查.b、压浆前应用压力清洗孔道,然后用空气排除孔内积水.c、孔道压浆水泥采用标号42.5级以上的普通硅酸盐水泥配制水泥浆,水灰比在0.4~0.5之间,搅拌后三小时泌水率宜控制在2%,为了保证有足够的流动性可掺入一定比例的减水剂.d、压浆泵输浆压力保持在0.7Mpa,以保证压入孔道的水泥浆密实.e、压浆顺序先下后上,并应对集中一处的孔道一次压完,以免因孔道漏浆造成孔道睹塞.当出浆孔流出相同的水泥浆后即用木塞塞住并保持一定的稳压时间,然后停止输浆.f、压浆时,每班留取不少于三组的7.07×7.07×7.07cm3立方体试块,标养28天,检查抗压强度作为水泥浆质量的评定依据.4.3封锚预应力锚固后的外露钢绞线长度不小于50mm,多余部分采用砂轮切割机切除,压浆后应将锚具清洗干净,浇筑封头砼前对直接接触的砼凿毛处理,设置钢筋网,浇筑封锚砼. 砼强度应与梁设计砼强度相同,其厚度不小于100mm,必须严格控制封锚后的梁体长度,使其与设计长度一致.4.4张拉工艺流程4.5张拉顺序①②③④4.6张拉程序0→初拉力<15%δk>→30%δk→100%δk<持荷2min>→锚固.5.张拉伸长值校核预应力张拉采用双控法张拉,同时应以伸长值进行校核,实际伸长值与理论伸长值的差值应控制在6%以内,如果差值超过6%应停止张拉,分析查明原因,必要时对理论伸长值进行修正.5.1预应力理论伸长值可按下式计算△L=P P×L/A P×E S具体计算见伸长值计算表5.2实际伸长值计算实际伸长值△L1=△L1+△L2△L1--从初应力至最大张拉力间的实际伸长值〕mm〔△L2-初应力下推算伸长值〕mm〔,可采用相邻级的伸长值〕采用15%δk→30%δk实际伸长值〔6.质量保证措施6.1锚具等张拉设备必须按要求进行各个项目的检测,检测合格后方可用于施工.6.2千斤顶与压力表应配套校验,以确定张拉力与压力表之间的关系曲线.在施工过程中油表、油泵、千斤顶严禁滥用.6.3按锚具型号及预应力钢绞线规格配套张拉设备,同时保证张拉设备量具有一定富余.6.4现场配有专用设备维修人员,保证设备完好率,以确保张拉工作的连续性.6.5张拉过程严格按规范要求,由专人统一指挥,施工前应向操作人员作好交底,及时准确做好施工记录.6.6张拉过程中千斤顶第一拉力的作用线应与预应力钢绞线的轴线一致,预应力钢绞线在张拉控制应力达到稳定后方可锚固.7.安全保证措施7.1砂轮切割机必须设安全防护罩,切割时用力均匀,防止碎片伤人.7.2张拉作业时,四周设防护,严禁非作业人员进场,所有作业人员均在千斤项一侧进行作业.7.3张拉作业时,如果发现异常情况应立即停止张拉,待查明原因后方可继续张拉.7.4压浆作业人员须戴防护目镜,以防止油管内液压油及水泥浆伤人.8.梁板张拉压浆作业人员组织:现场负责人:现场技术员:试验负责人:安全负责人:技术负责人:工程负责人:作业人员:XX桥预应力张拉参数计算一、理论伸长量:梁板为空心板,弯道弧度不大,可简化为直线段计算其伸长量.已知:δk=1395Mpa,A p=140mm2,L钢绞线=19.6+0.1+0.34=20.04m=20.04×103mm,E p =195×103N/mm 2,张拉力P p =δk×A p =1395×140=195.3×103N.则理论伸长量: mm Ep Ap L Pp L 143101951401004.20103.195Δ333=×××××==理 实测伸长量2Δ1ΔΔL L L +=1ΔL ——从初应力到最大张拉应力实测伸长值; 2ΔL ——初应力以下的推算值,采用相邻级的伸长值.现取初应力δκ15%δ初=: 0——→δk 〕2min 〔二、 张拉过程张拉应力与油压表对应读数计算:则ΔL1=L100%δk -L15%δk ,ΔL2=L30%δk -L15%δk ΔL =ΔL1+ΔL2=L100%δk + L30%δk -2L15%δk =[134.4,151.5]。
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[管理资料]
装配式预应力混凝土空心板桥计算第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:,计算跨径l= m,m。
2.荷载:汽车—20级,挂车—100,。
3.桥面净宽:m,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。
(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.%,由8~(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。
%,由支座垫石调整。
人行道部分,边缘悬出行车道板以外25cm。
三、毛截面几何特性(见图1—3)(注:1—3为中板断面)(一)、毛截面面积全断面对1/2板处的静矩:对称部分消去,即只计算铰对1/2板高的静矩。
20m简支先张法空心板计算书手算57页word
目录1 计算依据与基础资料 (1)1.1 标准及规范 (1)1.1.1 标准 (1)1.1.2 规范 (1)1.1.3 参考资料 (1)1.2 主要材料 (1)1.3 设计要点 (2)2 横断面布置 (2)3 汽车荷载横向分布系数、冲击系数的计算 (3)3.1 汽车荷载横向分布系数计算 (3)3.1.1 跨中横向分布系数 (3)3.1.3 车道折减系数 (4)3.2 汽车荷载冲击系数μ值计算 (4)3.2.1汽车荷载纵向整体冲击系数μ (4)3.2.2 汽车荷载的局部加载的冲击系数 (4)4 作用效应组合 (4)4.1 作用的标准值 (4)4.1.1 永久作用标准值 (5)4.1.2 汽车荷载效应标准值 (6)4.2 作用效应组合 (7)4.2.1 基本组合(用于结构承载能力极限状态设计) (8)4.2.2 作用短期效应组合(用于正常使用极限状态设计) (10)4.2.3 作用长期效应组合(用于正常使用极限状态设计) (11)4.3 截面预应力钢束估算及几何特性计算 (13)4.3.1 A类部分预应力混凝土受弯构件受拉区钢筋面积估算 (13)4.3.2 换算截面几何特性计算 (16)5 持久状态承载能力极限状态计算 (18)5.1 正截面抗弯承载能力 (18)5.2 斜截面抗剪承载力验算 (19)5.2.1 验算受弯构件抗剪截面尺寸是否需进行抗剪强度计算 (19)5.2.2 箍筋设置 (22)6 持久状况正常使用极限状态计算 (23)6.1 预应力钢束应力损失计算 (23)6.1.1 张拉控制应力 (24)6.1.2 各项预应力损失 (24)6.2 温度梯度截面上的应力计算 (29)6.3 抗裂验算 (32)6.3.1 正截面抗裂验算 (32)6.3.2 斜截面抗裂计算 (35)6.4 挠度验算 (38)6.4.1 汽车荷载引起的跨中挠度 (38)6.4.2 预制板是否设置预拱值的计算 (39)7 持久状态和短暂状况构件应力计算 (41)7.1 使用阶段正截面法向应力计算 (41)7.1.1 受压区混凝土的最大压应力 (41)7.1.2 受拉区预应力钢筋的最大拉应力 (41)7.2 使用阶段混凝土主压应力、主拉应力计算 (43)7.3 施工阶段应力验算 (46)8 桥面板配筋计算 (48)8.1 荷载标准值计算 (48)8.1.1 计算跨径 (48)8.1.2 跨中弯矩计算 (48)8.1.3 支点剪力 (49)8.2 极限状态承载力计算 (49)8.2.1 荷载效应组合计算 (49)8.2.2 正截面抗弯承载力 (49)8.2.3 斜截面抗剪承载力 (49)8.3 抗裂计算 (50)9 铰接板的混凝土铰缝剪力验算 (50)附录1:跨中截面横向分布系数计算 (50)预应力混凝土公路桥梁通用设计图成套技术通用图计算示例(20m预应力混凝土空心板)1 计算依据与基础资料1.1 标准及规范1.1.1 标准•跨径:桥梁标准跨径20m;计算跨径(正交、简支)19.3m;预制板长19.96m•设计荷载:公路-Ⅰ级•桥面宽度:(路基宽23m,高速公路),半幅桥全宽11.25m0.5m(护栏墙)+10.25m(行车道)+ 0.5m(护栏墙)=11.25m•桥梁安全等级为一级,环境条件Ⅱ类1.1.2 规范•《公路工程技术标准》JTG B01-2019•《公路桥梁设计通用规范》JTG D60-2019(简称《通规》)•《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-2019(简称《预规》)1.1.3 参考资料•《公路桥涵设计手册》桥梁上册(人民交通出版社2019.3)•《公路桥梁荷载横向分布计算》(人民交通出版社1977.12)1.2 主要材料1)混凝土:预制板及铰缝为C50、现浇铺装层为C40、护栏为C302)预应力钢绞线:采用钢绞线15.2s φ,1860pk f Mpa =,51.9510p E Mpa =⨯3)普通钢筋:采用HRB335,335sk f Mpa =,52.0104S E Mpa =⨯ 1.3 设计要点1)本计算示例按先张法部分预应力混凝土A 类构件设计,桥面现浇层100mmC40混凝土中,考虑50mm 参与活载阶段的结构受力; 2)预应力张拉控制应力值0.68con pk f σ=,预应力张拉台座长假定为50m ,混凝土强度达到85%时才允许放张预应力钢筋;3)计算预应力损失时计入加热养护温度差20℃引起的预应力损失; 4)计算混凝土收缩、徐变引起的预应力损失时传力锚固龄期为7d; 5)环境平均相对湿度RH=70%; 6)存梁时间为90d 。
20m预应力混凝土空心板先张法计算书(毕业设计含方案比选)【值得参考】
20m预应力混凝土空心板先张法计算书(毕业设计含方案比选)【值得参考】目录目录 (3)摘要 (I)第1章基本资料 (1)1.1 技术标准 (1)1.2 自然概况 (1)1.3 桥位处地面线高程 (1)第2章设计依据 (2)2.1 设计规范 (2)2.1 计算要求 (2)第3章方案设计与比选 (2)3.1 方案比选 (2)3.1.1 比选方案的主要标准: (2)3.1.2 方案编制 (3)3.1.3方案比选 (4)3.2 方案设计(主梁) (4)3.2.1结构形式 (4)3.2.2主要材料 (4)3.2.3 设计概况及构造布置 (5)3.2.4横截面布置 (7)3.2.5预制板截面尺寸 (7)3.3 梁截面几何特性计算 (7)3.4荷载横向分布系数 (8)3.4.1 跨中横向分布系数 (8)3.4.2 支点横向分布系数 (10)3.4.3 车道折减系数 (10)3.5 汽车荷载冲击系数计算 (10)3.5.1 汽车荷载纵向整体冲击系数 (10)3.5.2 车道折减系数 (11)第4章内力计算与组合 (11)4.1 恒载内力计算 (11)4.3作用效应组合 (21)4.3.1 基本组合(用于结构承载能力极限状态设计) (21)4.3.2作用短期效应组合(用于正常使用极限状态设计) (22)4.3.3 作用长期效应组合(用于正常使用极限状态设计) (22)4.4 截面配筋、预应力筋估算及截面几何特性 (23)4.4.1 材料及截面配筋 (23)4.4.2换算截面几何特性计算 (25)4.5 持久状态截面承载能力极限状态计算.. 264.5.1 正截面抗弯承载力计算 (26)4.5.2 斜截面抗剪承载力计算 (27)4.5.3 箍筋设置 (28)4.6持久状况正常使用极限状态计算 (29)4.6.1 预应力钢束应力损失计算 (29)4.6.2 计算由温度梯度引起的截面上的应力 (34)4.6.3 抗裂验算 (36)4.6.4 挠度验算 (39)4.7 持久状态和短暂状况构件应力计算 .. 424.7.1 使用阶段正截面法向应力计算.. 424.7.2 使用阶段混凝土主压应力、主拉应力计算 (43)4.7.3 施工阶段应力验算 (45)4.8 本章小结 (46)第5章施工组织设计 (47)5.1各分项工程工期安排表 (47)5.2施工方法及施工工艺 (47)5.3 桩基础的施工 (54)5.3.1 准备工作 (54)5.3.2 钻孔 (55)5.3.3 清孔、吊装钢筋骨架、验孔 (55)5.4 桥墩桥台施工 (55)5.4.1 施工前期准备 (55)5.4.2 施工过程及要点 (55)5.4 盖梁施工 (55)5.5桥梁上部施工施工 (56)5.5.1先张法预应力混凝土空心板预制 565.5.2预应力混凝土空心板的架设 (59)5.5.3桥梁支座 (60)5.5.4桥面铺装 (60)5.5.4护栏及护栏底座 (60)5.5.5泄水管的安装 (60)5.5.5伸缩缝安装 (60)5.6 本章小结 (61)致谢 (63)参考文献 (64)摘要本设计桥名为苦竹溪桥,桥位中心桩号为K31+543.000,桥梁全长70.04m。
20米空心板计算书
1、 设计资料 (一)设计荷载 本桥设计荷载等级确定为汽车荷载(公路— I级),人群荷载为3.5KN/m2 (二)桥面跨径及净宽 标准跨径:Lk=20m 计算跨径:L=19.50 m 桥面净宽:净—9.0+2×0.75m 主梁全长: 19.96m。 (三)主要材料 1.混凝土 采用C50混凝土浇注预制主梁,栏杆和人行道 板采用C30混凝土,C30防水混凝土和沥青混凝土 磨耗层;铰缝采用C40混凝土浇注,封锚混凝土也 使用C40;桥面连续采用C30混凝土。 2.钢筋 普通钢筋主要采用HRB335钢筋,预应力钢筋 为钢绞线。 3.板式橡胶支座 采用三元乙丙橡胶,采用耐寒型,尺寸根据计 算确定。 (四)施工工艺 先张法施工,预应力钢绞线采用两端同时对称 张拉。
39.79 2.05 39.95 1.27 40.09 1.13 40.37 1.04 40.62 1.01
注:上表中的汽车内力值没有计入冲击系数。 (三)内力组合 公路桥涵结构设计按承载能力极限状态和正常使 用极限状态进行作用效应组合。 1.承载能力极限状态效应组合(组合结果见表8) 2.正常使用极限状态效应组合 (1) 作用短期效应组合 组合结果见表9。 (2)作用长期效应组合 组合结果见表7。
号 0.0103131.45 137.6 137.75123.45104.06 89.76 77.6169.5264.43 62.4 998.03 板 4 号 0.0103110.03114.18123.45127.63116.39 100 86.7977.6172.4969.46998.03 板 5 号 0.0103 92.76 96.85 104.06116.39123.57114.36 100 89.7682.6479.58999.97 板
20m空心板桥计算书
20m空心板桥计算书XXXXXXXXXXXXXXXXXX跨河桥梁工程20m编制:复核:审核:2021年]]月空心板桥计算书目录1桥梁概.............................................. 1 2. 2计算方法............................................................................. .............................................. 1 2.3计算采用规范............................................................................. ............................ 1 2. 4计算采用标准............................................................................. ............................ 2 2.5结构验算参数............................................................................. (2)3中梁设计状态下的结构验算............................................................................. (5)3.1正常使用极限状态应力验算................................................................. 5 3.2正常使用极限状态挠度验算................................................................... 6 3.3承载能力极限状态强度验算................................................................... 7 3.4设计状态下结构验算结论 (7)4边梁设计状态下的结构验算............................................................................. (7)4.1正常使用极限状态应力验算................................................................. 7 4.2正常使用极限状态挠度验算................................................................... 8 4.3承载能力极限状态强度验算................................................................... 9 4. 4设计状态下结构验算结论. (10)5、桥梁下部结构设计............................................................................. . (10)5.1.桥台盖梁计算............................................................................ .................... 10 5.2、桥台桩基计算............................................................................ (10)1桥梁概况本计算书使用上部结构部分为20m简支空心板梁,桥面宽度15m,其中机动车道宽10m。
20m预应力简支空心板计算书
预应力混凝土简支空心板桥上部结构设计摘要本次设计的题目是预应力混凝土简支空心板桥上部结构设计。
本设计采用装配式预应力混凝土简支空心板桥,主梁形式为预应力简支空心板,基础采用双柱式钻孔灌注桩基础。
本文阐述了该桥的设计和验算过程。
首先进行对主桥进行了总体结构设计,然后对上部结构进行内力、配筋计算,再进行强度、应力及变形验算,最后进行了预拱度的设置分析。
具体包括以下几个部分:1.桥型布置,结构各部分尺寸拟定;2.选取计算结构简图;3.恒载内力计算;4.活载内力计算;5.荷载组合;6.配筋计算;7.预应力损失计算;8.截面强度验算;9.截面应力及变形验算。
关键词预应力装配式空心板桥内力计算目录第1章绪论 (1)第2章方案比选及空心板的特点 (2)2.1方案比选 (2)2.2空心板设计特点 (3)2.3空心板受力特点 (3)2.4空心板构造特点 (3)第3章截面尺寸拟定及特性计算 (4)3.1基本设计资料 (4)3.2截面尺寸的拟定 (5)3.3毛截面几何特性计算 (6)第4章内力组合 (8)4.1恒载内力计算 (8)4.2活载内力计算 (9)4.3内力组合 (15)第5章预应力钢筋的估算及布置 (17)5.1控制截面钢束面积估算 (17)5.2钢束的布置 (18)5.3换算截面的几何特性 (18)第6章空心板强度计算 (20)6.1正截面强度计算 (20)6.2箍筋设计 (21)6.3斜截面抗剪强度验算 (23)第7章预应力损失及有效预应力计算 (24)7.1预应力损失的计算 (24)7.2各阶段预应力损失值的组合 (26)第8章应力验算 (27)8.1短暂状况的正应力验算 (27)8.2使用阶段空心板截面应力验算 (28)第9章抗裂性验算 (32)9.1正截面抗裂性验算 (32)9.2斜截面抗裂验算 (33)第10章变形验算 (34)10.1预加力引起的挠度 (34)10.2使用荷载作用下的挠度 (34)10.3预拱度的设置 (35)第11章板式橡胶支座的计算 (34)11.1确定支座的平面尺寸 (34)11.2确定支座的厚度 (34)11.3验算支座偏转情况 (35)11.4验算支座底抗滑稳定性 (35)第12章变形验算 (34)12.1桥墩墩柱的计算 (34)12.2钻孔灌注桩的计算 (34)结语 (36)致谢 (37)参考文献 (38)附录1 (39)第1章绪论我国幅员辽阔,大小山脉和江河湖泽纵横全国,在已通车的公路路线中尚有大量渡口需要改建为桥梁,并且随着社会主义工业、农业、国防和科学技术现代化的逐步实现,还迫切需要修建许多公路、铁路和桥梁,在此我们广大桥梁工程技术人员将不断面临着设计和建造各类桥梁的光荣而艰巨的任务。
20m空心板预应力张拉说明、压浆及张拉计算书
20m空心板预应力张拉说明、压浆及张拉计算书张拉总述20m空心板根据设计图要求,当梁体砼强度达到设计强度的85%后且龄期不小于7d方可张拉。
采用两端同时张拉,张拉顺序为:左N1→右N2→右N1→左N2。
具体张拉程序如下:N1预应力钢束张拉力:0→0.15δ→δk持荷2分钟锚固N2预应力钢束张拉力:0→0.15δ→δk持荷2分钟锚固张拉参数见计算表。
一、预应力钢铰线的加工1、钢绞线进场后按规范要求进行检验,合格后方可进行加工;2、钢绞线必须保持清洁、干燥,在存放和搬运过程中要避免机械损伤和有害的锈蚀,进场后如存放的时间过长,必须再次检查,合格后方可加工;3、钢绞线严格按照设计长度下料,同一束中各根钢绞线下料长度的相对差值不得大于5mm;4、钢绞线的切断,应采用切断机或砂轮机,不得采用电弧切割;5、预应力钢绞线和锚具使用前必须按有关规定进行抽检;6、预应力钢绞线穿束前,必须对预应力钢绞线进行下料、编束,油泵、千斤顶必须进行校验,以确定张拉力与油表的对应关系;7、穿束时前端用卷扬机牵引,后端用人工协助;8、待砼强度达到设计强度的85%后进行张拉作业,张拉采用油表读数与伸长量双控制的方法,每一束拉完后看其断丝、滑丝情况是否在规定的要求范围,若超出规范需重新穿束张拉,锚固时也要作记号,防止滑丝;9、如果预应力钢绞线的伸长量与计算值超过6%,要找出原因,可以重新进行校核和测定预应力钢绞线的弹性模量。
二、张拉注意事项1、力筋安装尽可能在孔道内松弛程度一致,使其受力均匀。
2、两端同时张拉时,两千斤顶升降压、画线、测伸长值等工作应同步进行。
3、预应力筋在张拉控制应力达到稳定后方可锚固,预应力筋锚固的外露长度不得小于30mm,多余的预应力筋切割严禁采用电弧焊或氧焊切割,强调用砂轮机切割。
4、对千斤顶工作锚夹片,要随时检查,发现滑丝应及时更换。
5、千斤顶应分期进行标定,一般使用200次标定一次。
6、张拉人员应采用安全防护措施,设安全警示牌,头戴安全帽,进行预应力张拉时,严禁在力筋张拉方向站人,张拉工作人员应站在侧面,以防不测。
20米空心板预应力张拉后张法计算书
清溪中桥20米空心板预应力张拉后张法计算书一、计算公式及参数:1、预应力平均张拉力计算公式及参数:μθμθ+-=+-kx e p P kx p )1()( 式中:P p —预应力筋平均张拉力(N )P —预应力筋张拉端的张拉力(N )X —从张拉端至计算截面的孔道长度(m )θ—从张拉端至计算截面的曲线孔道部分切线的夹角之和(rad ) k —孔道每米局部偏差对摩檫的影响系数,取0.0015 μ—预应力筋与孔道壁的摩檫系数,取0.252、预应力筋的理论伸长值计算公式及参数:)(p p p E A l P l =∆式中:P p —预应力筋平均张拉力(N )L —预应力筋的长度(mm )A p —预应力筋的截面面积(mm 2),取140 mm 2E p —预应力筋的弹性模量(N/ mm 2),取1.95×105 N/ mm 2二、伸长量计算:1、N 1 束一端的伸长量:单根钢绞线张拉的张拉力P=0.75×1860×140=195300NX 直=8.467m ;X 曲=1.313mθ=2.51×π/180=0.044radk X 曲+μθ=0.0015×1.313+0.25×0.044=0.0129695P p=195300×(1-e-0.0129695)/0.0129695=194039NΔL 曲= P p L/(A p E p)=194039×1.313/(140×1.95×105)=9.33mm ΔL 直= PL/(A p E p)=195300×8.467/(140×1.95×105)=60.57mm (ΔL 曲+ΔL 直)*2=(9.33mm+60.57mm)*2=139.8mm与设计比较(139.8-142)/142=-1.5%2、N2 束一端的伸长量:单根钢绞线张拉的张拉力P=0.75×1860×140=195300NX 直= 8.372m;X 曲=1.428mθ=8.18×π/180=0.143radk X 曲+μθ=0.0015×1.428+0.25×0.143=0.0379P p=195300×(1-e-0.0379)/0.0379=191645NΔL 曲= P p L/(A p E p)=191645×1.428/(140×1.95×105)=10.02mm ΔL 直= PL/(A p E p)=195300×8.372/(140×1.95×105)=59.89mm (ΔL 曲+ΔL 直)*2=(10.02mm+59.89mm)*2=140.82mm与设计比较(140.82-140)/140=-0.1%张拉时理论伸长量计算一、计算参数:1、K—孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数:取0.00152、μ—预应力筋与孔道壁的摩擦系数:取0.253、A p—预应力筋的实测截面面积:140 mm24、E p—预应力筋实测弹性模量:1.95×105N/ mm25、锚下控制应力:σk=0.75R y b=0.75×1860=1395N/ mm26、单根钢绞线张拉端的张拉控制力:P=σk A p=195300N7、千斤顶计算长度:15cm8、工具锚长度:5cm二、张拉时理论伸长量计算:N1 束一端的伸长量:P=0.75×1860×140=195300NX 直=8.467m;X 曲=1.313mL 直=8.467+(0.15+0.05)=8.667mL 曲=1.313mθ曲=2.51°×π/180=0.044radk X 曲+μθ=0.0015×1.313+0.25×0.044=0.013P p=195300×(1-e-0.013)/0.013=194036NΔL 曲= P p L 曲/(A p E p)=194036×1.313/(140×1.95×105)=9.3mm ΔL 直= P p L 直/(A p E p)=195300×8.667/(140×1.95×105)=62mm (ΔL 曲+ΔL 直)×2=(9.3mm+62mm)×2=142.6mmN2束一端的伸长量:P=0.75×1860×140=195300NX 直=8.372m;X 曲=1.428mL 直=8.372+(0.15+0.05)=8.572mL 曲=1.428mθ曲=8.18°×π/180=0.143radk X 曲+μθ=0.0015×1.428+0.25×0.143=0.0379P p=195300×(1-e-0.0379)/0.0379=190276NΔL 曲= P p L 曲/(A p E p)=190276×1.428/(140×1.95×105)=10.00mm ΔL 直= P p L 直/(A p E p)=195300×8.572/(140×1.95×105)=61.32mm (ΔL 曲+ΔL 直)×2=(10mm+61.32mm)×2=142.64mm千斤顶张拉力与对应油表读数计算一、钢绞线的张拉控制应力:4 根钢绞线束:σcon=103.3σk=103.3%×195.3×4=806.98KN1、51207 号千斤顶张拉、0367号油表时:千斤顶回归方程:P=0.032973 F +0.538150式中:P——油压表读数(MP a)F——千斤顶拉力(KN)P=σcon=806.98KN时,(1)15%σcon=121.047kN 时:P=0.032973 F +0.538150 P=0.032973×121.047 +0.538150=4.529MP a(2)100%σcon= 806.979kN 时:P=0.032973F +0.538150 P=0.032973×806.979 +0.538150=27.147MP a 2、60106 号千斤顶张拉、0369号油表时:千斤顶回归方程:P=0.095367+0.032599F式中: P——油压表读数(MP a)F——千斤顶拉力(KN)P=σcon=806.98KN时,(1)15%σcon=121.047kN 时:P=0.095367+0.032599F =0.095367+0.032599×121.047=4.041MP a (2)100%σcon= 806.979kN 时:P=-0.6623+0.03466F =-0.6623+0.03466×806.979=26.402MP a。
20m预应力混凝土空心板计算书
•跨径:桥梁标准跨径 20m;计算跨径(正交、简支)19.3m;预制板 长 19.96m
•设计荷载:公路-Ⅰ级 •桥面宽度:(路基宽 23m,高速公路),半幅桥全宽 11.25m 0.5m(护栏墙)+10.25m(行车道)+ 0.5m(护栏墙)=11.25m •桥梁安全等级为一级,环境条件Ⅱ类 1.1.2 规范 •《公路工程技术标准》JTG B01-2003 •《公路桥梁设计通用规范》JTG D60-2004(简称《通规》) •《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-2004 (简称《预规》) 1.1.3 参考资料 •《公路桥涵设计手册》桥梁上册(人民交通出版社 2004.3) •《公路桥梁荷载横向分布计算》(人民交通出版社 1977.12) 1.2 主要材料 1)混凝土:预制板及铰缝为 C50、现浇铺装层为 C40、护栏为 C30 2)预应力钢绞线:采用钢绞线φ s15.2 , f pk = 1860Mpa , = Ep 1.95×105 Mpa 3)普通钢筋:采用 HRB335, fsk = 335Mpa , E=S 2.0×1045 Mpa
2.2 预制板截面尺寸
2
单位:mm ① 不含绞缝混凝土:
边、中板毛截面几何特性
表 2-1
板号
边板
中板
几何特性
面积
A(m2 )
0.6926
抗弯弹性 截面重心
模量
I(m4 )
到顶板距
离 yx (m)
0.07853 0.4156
面积
A(m2 )
0.5267
抗弯弹性 截面重心
模量
20m预应力空心板桥上部计算书
“混凝土结构设计原理课程设计”计算书装配式预应力混凝土简支空心板桥,桥面净宽11.5m,防撞护栏每边0.5m,全桥采用12块预制的预应力混凝土空心板,板间距1.0m,中板构件截面见下图4,每块板预制宽度0.99m,。
采用先张法施工。
该桥处于野外一般地区,大气相对湿度75%。
设计资料见下表:施工要点:张拉台座长度取70m ,采用一端一次张拉,夹片式锚具(有预压),张拉控制应力取σcon =0.70f pk 。
在常温近似标准条件下养护,混凝土强度达到90%设计强度时放松预应力筋,构件受荷时混凝土龄期为20d ,二期恒载加载时混凝土龄期为90d 。
题目4.2:按部分预应力混凝土A 类构件设计空心板毛截面几何特性计算 (一)毛截面面积A = 990×850-π×625²/4-2×(1/2×50×50+750×50+1/2×650×50+1/2×50×100)=424704mm ²(二)绕底边静距S = 990×850×850/2-(π×625²/4×450)-2×[1/2×50×50×(2/3×50+800)+750×50×(1/2×700+150)+1/2×700×50×(1/3×650+150)+1/2×50×100×(2/3×50+100)] = 169912565mm ² (三)重心轴位置b y = S/A = 169912565/424704 = 400(mm) ,u y = 850 — 400 = 450(mm)(四)对重心轴的惯性矩:I=990 X 8503/12 + 990 X 850 X (850/2-400)2 -2 X (50 X 1003/36 +1/2 X 50 X 100 X (400 - 5 x 2/3 - 100)2 + 50 X 7003/12 十 700 X 50 X(700/2 + 150 — 400)2 + 50 X 6503/36 + 1/2 X 650 X 50 X (650/3 + 150 — 400)250 X 503/36 + 1/2 X 50 X 50 X (850 — 50/3 — 400)2) - (tt X 6254/64 +7rx 6252/4 X (450 -400)2) = 37748702510(mm4)(五)毛截面重心距1/2板高的距离为:c d = 850/2 — 400 = 25 (mm)(向下移)。
20空心板梁预应力筋张拉计算书
福建亿鑫钢铁有限公司2#桥(含连接线)工程20M空心板梁预应力筋张拉计算书编制:审核:审批:福建省荔隆建设工程有限公司福建亿鑫钢铁有限公司2#桥(含连接线)工程项目部二0一四年八月二十八日20M空心板梁预应力筋张拉计算书一、计算依据1、采用OVM15系列自锚性能锚具(即:OVM15-6)张拉设备采用YCW250E 型配套千斤顶,已通过质量监督检验所检验合格并标定,检验证书附后。
2、本桥采用低松驰高强度预应力钢绞线,单根钢绞线为15.2mm(钢绞线面积A=140mm2),标准强度R b y=1860Mpa,弹性模量E g=1.95×105Mpa;锚下控制应力:σcon=0.75R b y=0.75*1860=1395Mpa;钢绞线截面积:A=140mm2;预应力管道摩擦系数μ取0.20;预应力管道偏差系数K取0.0015。
3、张拉时采用预应力筋的张拉力与预应力筋的伸长量双控,并以预应力筋的张拉力控制为主。
4、福建亿鑫钢铁有限公司2#桥(含连接线)工程施工图纸及《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50-2011。
二、张拉程序1、张拉顺序为N2左10% -20%-100%,N3右10% -20%-100%,N2右10% -20%-100%,N3左10% -20%-100%,N1左10% -20%-100%,N4右10% -20%-100%,N1右10% -20%-100%,N4左10% -20%-100%。
采用两端对称、均匀张拉,不得集中张拉。
2、张拉程序N4:0—σ0(10%σcon)—20%σcon—100%σcon—σcon(持荷2min锚固)。
N3:0—σ0(10%σcon)—20%σcon—100%σcon—σcon(持荷2min锚固)。
N2:0—σ0(10%σcon)—20%σcon—100%σcon—σcon(持荷2min锚固)。
N1:0—σ0(10%σcon)—20%σcon—100%σcon—σcon(持荷2min锚固)。
20米先张法预应力空心板张拉计算书
20米先张法预应力空心板张拉计算书一、概况二、计算依据:《公路桥涵施工技术标准》JTJ041-2000、《预应力混凝土用钢绞线》GB/T5224-2003、施工设计图纸、千斤顶测试证书。
三、张拉设备及材料一、设备:张拉油泵型号为:ZD4-500 型(两台);千斤顶型号为:YDC240QX-200、YD200T-500(两台)。
以上设备均已委托云南省建筑工程质量监督检测站进行检测标定(详见测试证书)。
二、预应力空心板(先张法)所用预应力钢材采纳贵州钢绳集团生产的1×预应力钢绞线,依照检测,其平均检测各项力学性能平均值为:Rm=1937MPa,Agt=%, E=193GPa,符合GB/T5224-2003标准要求(详细见钢绞线拉伸检测报告);在施工进程中,为了便于统一操纵,钢绞线计算采纳如下数据:钢铰线公称直面积Ay=139mm2,标准强度f pk=1860MPa,锚下张拉操纵应力σcon= f pk= MPa,弹性模量Ep=×105 MPa。
四、伸长值及应力操纵:一、张拉方式及程序简介张拉程序为:0 →初应力→σcon (持荷2min 锚固),在初应力至操纵应力σcon 的张拉期间,各分级应力可依照千斤顶的行程进行调剂,初步预定为0 →15%σcon →30%σcon →50%σcon →75%σcon →100%σcon 。
张拉方式为:单张至15%σcon 后锚固在千斤顶横梁上,然后统一张拉至100%σcon 后锚固;砼强度达到要求后,再用千斤顶进行统一放张;2、锚下张拉应力操纵为:σcon = f pk =×1860= MPa3、单根钢绞线张拉端操纵力为:P p =139mm 2× MPa=188734N=4、张拉端操纵力为(一端同时多根钢绞线张拉,两台千斤顶):①、 中板(15根钢绞线):N=×15/2= KN②、 边板(16根钢绞线):N=×16/2=5、钢绞线理论伸长值:P P P E A LP L ⨯⨯=∆ =(188734×L )/(139××105N/ mm2)=6、钢绞线实际伸长值:ΔL 实=ΔL1+ΔL2ΔL1—从初应力至最大张拉应力间的实际丈量伸长值(mm )ΔL2—初应力时的理论推算值(mm ),初应力操纵为最大张拉力的15%,即:P 初==×188734=。
20m预应力混凝土空心板桥计算书
目录1 设计资料 (1)1.1 主要技术指标 (1)1.2 材料规格 (1)1.3 采用的技术规 (1)2 构造形式及尺寸选定 (2)3 空心板毛截面几何特性计算 (3)3.1 边跨空心板毛截面几何特性计算 (3)3.1.1 毛截面面积A (4)3.1.2 毛截面重心位置 (4)3.1.3 空心板毛截面对其重心轴的惯距I (4)3.2 中跨空心板毛截面几何特性计算 (5)3.2.1 毛截面面积A (5)3.2.2 毛截面重心位置 (5)3.2.3 空心板毛截面对其重心轴的惯距I (6)3.3 边、中跨空心板毛截面几何特性汇总 (6)4 作用效应计算 (7)4.1 永久作用效应计算 (8)4.1.1 边跨板作用效应计算 (8)4.1.2 中跨板作用效应计算 (8)4.1.3 横隔板重 (9)4.2 可变作用效应计算 (10)4.3 利用桥梁结构电算程序计算 (10)4.3.1 汽车荷载横向分布系数计算 (10)4.3.2 汽车荷载冲击系数计算 (14)4.3.3 结构重力作用以及影响线计算 (14)4.4 作用效应组合汇总 (19)5 预应力钢筋数量估算及布置 (21)5.1 预应力钢筋数量的估算 (21)5.2 预应力钢筋的布置 (23)5.3 普通钢筋数量的估算及布置 (23)6 换算截面几何特性计算 (25)A (25)6.1 换算截面面积6.2 换算截面重心的位置 (25)I (26)6.3 换算截面惯性矩6.4 换算截面的弹性抵抗矩 (26)7 承载能力极限状态计算 (26)7.1 跨中截面正截面抗弯承载力计算 (26)7.2 斜截面抗弯承载力计算 (28)7.2.1 截面抗剪强度上、下限的复核 (28)7.2.2 斜截面抗剪承载力计算 (30)8 预应力损失计算 (32)σ (32)8.1 锚具变形、回缩引起的应力损失2lσ (32)8.2 钢筋与台座间的温差引起的应力损失3lσ (33)8.3 混凝土弹性压缩引起的预应力损失4lσ (34)8.4 预应力钢绞线由于应力松弛引起的预应力损失5lσ (34)8.5 混凝土的收缩和徐变引起的应力损失6l8.6 预应力损失组合 (36)9 正常使用极限状态计算 (37)9.1 正截面抗裂性验算 (37)9.2 斜截面抗裂性验算 (42)9.2.1 正温差应力 (42)9.2.2 反温差应力(为正温差应力乘以0.5-) (42)s (43)9.2.3 主拉应力tp10 变形计算 (46)10.1 正常使用阶段的挠度计算 (46)10.2 预加力引起的反拱度计算及预拱度的设置 (47)10.2.1 预加力引起的反拱度计算 (47)10.2.2 预拱度的设置 (49)11 持久状态应力验算 (49)σ验算 (49)11.1 跨中截面混凝土的法向压应力kcσ验算 (50)11.2 跨中预应力钢绞线的拉应力p11.3 斜截面主应力验算 (50)12 短暂状态应力验算 (53)12.1 跨中截面 (53)12.1.1 由预加力产生的混凝土法向应力 (53)12.1.2 由板自重产生的板截面上、下缘应力 (54)12.2 4l截面 (55)12.3 支点截面 (56)13 最小配筋率复核 (57)14 铰缝计算 (58)14.1 铰缝剪力计算 (59)14.1.1 铰缝剪力影响线 (59)14.1.2 铰缝剪力 (60)14.2 铰缝抗剪强度验算 (60)15 预制空心板吊杯计算 (63)16 支座计算 (63)16.1 选定支座的平面尺寸 (63)16.2 确定支座的厚度 (64)16.3 验算支座的偏转 (65)16.4 验算支座的稳定性 (66)17 下部结构计算 (67)17.1 盖梁计算 (67)17.1.1 设计资料 (67)17.1.2 盖梁计算 (68)17.1.3 力计算 (78)17.1.4 截面配筋设计与承载力校核 (81)17.2 桥墩墩柱设计 (83)17.2.1 作用效用计算 (84)17.2.2 截面配筋计算及应力验算 (86)参考文献 (89)致 (90)20m预应力混凝土空心板桥设计计算书1 设计资料1.1 主要技术指标桥跨布置: 16×20.0 m,桥梁全长340 m。
20m预应力简支空心板计算书
预应力混凝土简支空心板桥上部结构设计摘要本次设计的题目是预应力混凝土简支空心板桥上部结构设计。
本设计采用装配式预应力混凝土简支空心板桥,主梁形式为预应力简支空心板,基础采用双柱式钻孔灌注桩基础。
本文阐述了该桥的设计和验算过程。
首先进行对主桥进行了总体结构设计,然后对上部结构进行内力、配筋计算,再进行强度、应力及变形验算,最后进行了预拱度的设置分析。
具体包括以下几个部分:1.桥型布置,结构各部分尺寸拟定;2.选取计算结构简图;3.恒载内力计算;4.活载内力计算;5.荷载组合;6.配筋计算;7.预应力损失计算;8.截面强度验算;9.截面应力及变形验算。
关键词预应力装配式空心板桥内力计算目录第1章绪论 (1)第2章方案比选及空心板的特点 (2)2.1方案比选 (2)2.2空心板设计特点 (3)2.3空心板受力特点 (3)2.4空心板构造特点 (3)第3章截面尺寸拟定及特性计算 (4)3.1基本设计资料 (4)3.2截面尺寸的拟定 (5)3.3毛截面几何特性计算 (6)第4章内力组合 (8)4.1恒载内力计算 (8)4.2活载内力计算 (9)4.3内力组合 (15)第5章预应力钢筋的估算及布置 (17)5.1控制截面钢束面积估算 (17)5.2钢束的布置 (18)5.3换算截面的几何特性 (18)第6章空心板强度计算 (20)6.1正截面强度计算 (20)6.2箍筋设计 (21)6.3斜截面抗剪强度验算 (23)第7章预应力损失及有效预应力计算 (24)7.1预应力损失的计算 (24)7.2各阶段预应力损失值的组合 (26)第8章应力验算 (27)8.1短暂状况的正应力验算 (27)8.2使用阶段空心板截面应力验算 (28)第9章抗裂性验算 (32)9.1正截面抗裂性验算 (32)9.2斜截面抗裂验算 (33)第10章变形验算 (34)10.1预加力引起的挠度 (34)10.2使用荷载作用下的挠度 (34)10.3预拱度的设置 (35)第11章板式橡胶支座的计算 (34)11.1确定支座的平面尺寸 (34)11.2确定支座的厚度 (34)11.3验算支座偏转情况 (35)11.4验算支座底抗滑稳定性 (35)第12章变形验算 (34)12.1桥墩墩柱的计算 (34)12.2钻孔灌注桩的计算 (34)结语 (36)致谢 (37)参考文献 (38)附录1 (39)第1章绪论我国幅员辽阔,大小山脉和江河湖泽纵横全国,在已通车的公路路线中尚有大量渡口需要改建为桥梁,并且随着社会主义工业、农业、国防和科学技术现代化的逐步实现,还迫切需要修建许多公路、铁路和桥梁,在此我们广大桥梁工程技术人员将不断面临着设计和建造各类桥梁的光荣而艰巨的任务。
20米连续空心板计算书
预应力混凝连续空心板 混凝连续 L=20m 预应力混凝连续空心板 设计计算书 设计计算书适用范围: 适用范围: 桥宽 12 米, 斜交角 0° 12.75 15° 桥宽 12.75 米,斜交角 0°、15° 15° 20° 桥宽 16.5 米, 斜交角 0°、15°、20°一、概况: 概况: 1.总体设计方案简述:上部结构采用 3×20 米预应力砼连续空心板梁,桥面宽度为 0.5 米防撞栏+ 行车道+0.5 米防撞栏,横断面各板中心距为 1.25 米,边板最大悬臂长度 0.375 米。
二、基本输入数据 使用计算分析软件 纵梁根数 1 桥梁博士测试版 3.0 每根纵梁单元数 60 √ 单元总数 平面杆系 60 节点总数 杆系分析 61每根纵梁单元划分长度: 0.2+0.8*2+1.25*5+1.45+1.4+1.5*4+0.5+0.8*2+0.2+0.3*2+0.2+0.8*2+1.48*10+0.5+0.8*2+0.2+0.3+ 0.3+0.2+0.8*2+0.5+1.5*4+1.4+1.45+1.25*5+0.8*2+0.2 混凝土标号 50 钢束类型 1860MPa 0.304 0.29 3 Φ 15.2-5、6 张拉控制应力 锚具变形值 有效计算宽度 自重 车道折减系数 23°Su 1339MPa 一端 6mm 全宽 26KN/m 0.78 相对湿度30.25k0.0015 两端 14 天 10cm 10cm 7.8KN/m钢束标准强度 汽车冲击系数 横向分 布系数 公路 Ⅰ级张拉情况 单元加载龄期 混凝土铺装厚度沥青混凝土铺装厚度车道数 均匀升温 非线性温度梯度每延米护栏重 0.825° 均匀降温三、工况描述 1.施工阶段 1.施工阶段: 1)第一施工阶段:预制安装空心板;2)浇注铰缝,端横梁;3)浇注桥面铺装 10 厘米 厚防水混凝土; 4)烧掉临时支座,体系转换; 5)现浇防撞护栏砼; 6)浇注 10 厘米 桥面沥青混凝土;7)徐变 3 年。
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“混凝土结构设计原理课程设计”计算书装配式预应力混凝土简支空心板桥,桥面净宽11.5m,防撞护栏每边0.5m,全桥采用12块预制的预应力混凝土空心板,板间距1.0m,中板构件截面见下图4,每块板预制宽度0.99m,。
采用先张法施工。
该桥处于野外一般地区,大气相对湿度75%。
设计资料见下表:施工要点:张拉台座长度取70m ,采用一端一次张拉,夹片式锚具(有预压),张拉控制应力取σcon =0.70f pk 。
在常温近似标准条件下养护,混凝土强度达到90%设计强度时放松预应力筋,构件受荷时混凝土龄期为20d ,二期恒载加载时混凝土龄期为90d 。
题目4.2:按部分预应力混凝土A 类构件设计空心板毛截面几何特性计算 (一)毛截面面积A = 990×850-π×625²/4-2×(1/2×50×50+750×50+1/2×650×50+1/2×50×100)=424704mm ²(二)绕底边静距S = 990×850×850/2-(π×625²/4×450)-2×[1/2×50×50×(2/3×50+800)+750×50×(1/2×700+150)+1/2×700×50×(1/3×650+150)+1/2×50×100×(2/3×50+100)] = 169912565mm ² (三)重心轴位置b y = S/A = 169912565/424704 = 400(mm) ,u y = 850 — 400 = 450(mm)(四)对重心轴的惯性矩:I=990 X 8503/12 + 990 X 850 X (850/2-400)2 -2 X (50 X 1003/36 +1/2 X 50 X 100 X (400 - 5 x 2/3 - 100)2 + 50 X 7003/12 十 700 X 50 X(700/2 + 150 — 400)2 + 50 X 6503/36 + 1/2 X 650 X 50 X (650/3 + 150 — 400)250 X 503/36 + 1/2 X 50 X 50 X (850 — 50/3 — 400)2) - (tt X 6254/64 +7rx 6252/4 X (450 -400)2) = 37748702510(mm4)(五)毛截面重心距1/2板高的距离为: c d = 850/2 — 400 = 25 (mm)(向下移)。
将空心板转化为工字形截面(1)空心板简化图计算,保持空心板面积相等 设板宽为6,则换算后的截面面积A' = 85b 。
图4 单位:cmA' = h A + π×62. 52/4,所以 b=86. 06cm 。
(2)保持空心板截面重心位置不变设换算截面空心形心轴距原空心形心轴位 置的距离为x ,则:454247.04x 85/23607.96-85/28506.86=+⨯⨯⨯)(X = —34. 6mm (即:空心位置较原位置上 移 34. 6mm)保证截面面积和惯性矩相等 设空心截面换算为k k h b ⨯的矩形。
2306796mm h b k k =⨯.25137748703.46)85/2-(45b -1/12-85/2-458586.06128506.862k 323=+⨯⨯⨯+⨯k k k h h b )(得:470.6mm =k b 651.9m m =k h (3)换算截面板壁厚度侧壁:3t = (860. 6-651. 9) /2 = 104. 35 (mm) 上顶壁: 1t =850/2-470. 6/2-34. 6 = 155. 1 (mm) 下顶壁:2t =850/2-470. 6/2 + 34. 6 = 224. 3 (mm)空心板截面的抗扭刚度可简化为下图的单箱截面来近似计算:210222122106.537/224.3104.35-860.62/155.1189.7-8502189.7-850104.35-860.64/2/24b mm t b t h h It ⨯=⨯+⨯⨯⨯=+=)()()()(作用效应组合按《桥规》公路桥涵结构设计应按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行效应组合,并用于不同的计算项目。
按承载能力极限状态设计时的基本组合表达式为:)4.18.04.12.1(00Q jk Q lk G k ud S S S S ⨯++=γγ式中:0γ——结构重要性系数,本桥属于重要小桥0γ=1.0;ud S ——效应组合设计值; Glk S ——永久作用效应标准值;Qlk S ——汽车荷载效应(含汽车冲击力)的标准值; Qjk S ——人群荷载效应的标准值。
按正常使用极限状态设计时,应根据不同的设计要求,采用一下两种效应组合: 作用短期效应组合设计表达式:Q jk Q lk G k sd S S S S ⨯+⨯+=0.17.0'式中:sd S ——作用短期效应组合设计值; GK S ——永久作用效应标准值;Qlk S '——不计冲击的汽车荷载效应标准值; Qjk S ——人群荷载效应标准值。
作用长期效应组合表达式:Q jk Q lk G k ld S S S S ⨯+⨯+=4.04.0'式中各符号意义见上面说明。
《桥规》还规定结构构件当需进行弹性阶段截面应力计算时,应采用标准值效应组合,即此时效应组合表达式为:Q jk Q lk G k S S S S ++=式中:S ——标准值效应组合设计值;Q jk Q lk G k S S S ,,——永久作用效应、汽车荷载效应(计入汽车冲击力)、人群荷载效应的标准值根据计算得到的作用效应,按《桥规》各种组合表达式可求得各效应组合设计值,现将计算汇总于表3-6。
空心板作用效应组合计算汇总表 表3-6预应力钢筋数量计算及布置预应力钢筋数量的估算本桥采用先张法预应力混凝土空心板的构造形式。
设计时它应满足不同设计状况下规范规定的控制条件要求。
例如承载力、抗裂性、裂缝宽度、变形及应力等要求。
在这些控制条件中,最重要的是满足结构正常使用极限状态下的使用性能要求和保证结构在达到承载能力极限状态时具有一定的安全储备。
应此预应力混凝土桥梁设计时,一般情况下,首先根据结构在正常使用极限状态正截面抗裂性或裂缝宽度限制确定预应力钢筋的数量,再由构件的承载能力极限状态要求确定普通钢筋的数量。
本桥以部分5预应力A类构件设计。
首先,按正常使用极限状态正截面抗裂性确定有效预加应力N。
pe按《公预规》6.3.1条,A类预应力混凝土构件正截面抗裂性是控制混凝土的法向拉应力,并符合以下条件:在作用短期效应组合下,应满足0.70tk st pc f σσ-≤要求。
式中:st σ——在作用短期效应组合sd M 作用下,构件抗裂验算边缘混凝土法向拉应力;pc σ——构件抗裂验算边缘混凝土的有效预压应力。
在初步设计时,st σ和pc σ可按下列公式近似计算:WM sdst =σ We N AN p pe pe pc +=σ式中:W A 、——构件毛截面面积及对毛截面受拉边缘的弹性抵抗矩;p e ——预应力钢筋重心对毛截面重心轴的偏心距,p p a y e -=,p a 可预先假定。
代入0.70tk st pc f σσ-≤即可求得满足全预应力构件正截面抗裂性要求所需的有效预加力为:0.701sdtkpe p M f W N e A W-=+预应力空心板采用C50,MPa f tk 65.2=由表3-6得mm N m KN M sd ∙⨯=∙=6109.11509.1150, 空心板毛截面换算面积A=424704mm ²,261094.3725-42503774870251y mm I W ⨯===下 假设cm a p 4=,mm a y e p p 3604025425=--=-=下代入得:N 1676235.911094.37360-4247041 2.650.70-1094.37109.1150666=⨯⨯⨯⨯=peN则所需预应力钢筋截面面积p A 为:∑-=lcon pep N A σσ式中:con σ——预应力钢筋的张拉控制应力;∑l σ——全部预应力损失值,按张拉控制应力的20%估算。
本桥采用71⨯股钢绞线作为预应力钢筋,直径15.2mm ,公称截面面积139mm ²,MPa f pk 1860=,MPa f pd 1260=,MPa E p 51095.1⨯=。
按《公预规》pk con f 75.0≤σ,现取pk con f 70.0=σ,预应力损失总和近似假定为20%张拉控制应力来估算,则:21609.29mm18600.78.09.1676235=⨯⨯=-=∑lcon pep N A σσ 采用13根71⨯股钢绞线,即2.15s φ钢绞线,单根钢绞线公称面积139mm 2,则2131391807mmp A =⨯=满足要求。
预应力钢筋的布置预应力空心板选用1根71⨯股钢绞线布置在空心板下缘,mm a p 40=,沿空心板跨长直线布置,即沿跨长mm a p 40=保持不变,见图3-9,预应力钢筋布置应满足《公预规》要求,钢绞线净距不小于25mm ,端部设置长度不小于150mm 的螺旋钢筋等。
普通钢筋数量的估算及布置在预应力钢筋数量已经确定的情况下,可由正截面承载能力极限状态要求的条件确定普通钢筋数量,暂不考虑在受压区配置预应力钢筋,也暂不考虑普通钢筋的影响。
空心板截面可换算成等效工字形截面来考虑:由:则得等效工字形截面的上翼缘板厚度'f h :mm h f 1.155'= 等效工字形截面的下翼缘板厚度f h :mm h f 3.224= 等效工字形截面的肋板厚度:b=208.7mm 等效工字形截面尺寸见图:估算普通钢筋时,可先假定'f x h ≤,则由下式可求得受压区高度x ,设mm cm a h h ps 810814850==-=-='0()2ud cd f x M f b x h γ≤-由《公预规》 ,0.10=γ,C50,MPa f cd 4.22=。
由表3-6,跨中mm N m kN M ud ∙⨯=∙=61073.175673.1756,'860.6f b mm =,代入上式得: )(2-81099022.4101756.730.16x x ⨯⨯⨯≤⨯⨯整理后得:21620182257.60x x -+='0121.6155.10.4810324f b x mm h mm x h mm ξ=<=<=⨯=且 说明中和轴在翼缘板内,可用下式求得普通钢筋面积s A :'222.4860.6121.612601807240.40280cd pd pf s sdf b x f A A mm f -⨯⨯-⨯===>说明按受力计算需要配置纵向普通钢筋,现按构造要求配置。