全预应力混凝土梁设计(推荐文档)

全预应力混凝土梁设计

一．设计题目

预应力混凝土简支T 梁设计 二．设计资料 1.桥梁跨径与桥宽

标准跨径：40m （墩中心距离） 主梁全长：39.96m 计算跨径：39.0m

桥面净空：净 14+2×1.75m=17.5m

2.设计荷载：城—A 级车辆荷载，人群荷载

3.0kN/m ，结构重要性指数0 1.1γ=。 3.材料性能参数 （1）混凝土

强度等级为C50，主要强度指标为： 强度标准值32.4, 2.65ck tk f Mpa f Mpa == 强度设计值22.4, 1.83cd td f Mpa f Mpa == 强度模量 43.4510c E MPa =⨯

（2）预应力钢筋采用1×7标准型—15.2—1860—II —GB/T5224—1995钢绞线，其强度指标为：

抗拉强度标准值 1860pk f MPa = 抗拉强度设计值 1260pd f Mpa = 弹性模量 51.9510c E MPa =⨯ 相对界限受压区高度0.4,0.2563b pu ξξ==

（3）预应力锚具采用OVM 锚具 （4）普通钢筋

1）纵向抗拉普通钢筋采用HRB400钢筋，其强度指标为 抗拉强度标准值 400sk f MPa = 抗拉强度设计值 330sd f MPa = 弹性模量 52.010s E MPa =⨯ 相对界限受压区高度0.53,0.1985b pu ξξ== 2）箍筋及构造钢筋采用HRB335钢筋，其强度指标为 抗拉强度标准值335sk f MPa =

抗拉强度设计值280sd f MPa = 弹性模量 52.010s E MPa =⨯

4.主要结构构造尺寸

主梁高度2300h mm =，主梁间距2500S mm =，其中主梁上翼缘预制部分宽为1600mm ，现浇段宽为900mm ，全桥由7片梁组成，设7道横隔梁。 5.内力计算结果摘录

预制主梁（包括横隔梁）的自重124.46/p g kN m = 主梁现浇部分的自重 1 4.14/m g kN m =

二期恒载（包括桥面铺装、人行道及栏杆）28.16/p g kN m = (1)恒载内力：

恒载内力计算结果 表 1 截面 位置

距支点截面的距离x （mm ）

预置梁自重

现浇段自重 二期恒载 弯矩

剪力

弯矩

剪力

弯矩

剪力

PK G M 1

(kN ·m ) PK G V 1

(kN) MK G M 1

(kN ·m ) MK G V 1

(kN) K G M 2

(kN ·m ) K G V 2

(kN) 支点 0 0.00 476.97 0.00 80.73 0.00 159.12 变截面 2000 905.02 428.05 153.18 72.45 301.92 142.80 L/4 9750 3487.84 238.49 590.34 40.37 1163.57 79.56 跨中

19500

4650.46

787.12

1551.42

（2）活载内力：

活载内力计算结果 表 2 截面 位置

距支点截面的距离x （mm ）

A 级车道荷载

人群荷载

最大弯矩

最大剪力

最大弯矩

最大剪力

K Q M 1

(kN ·m ) 对应V (kN) K Q V 1

(kN ) 对应M (kN ·m) K Q M 2

(kN ·m ) 对应V (kN) K Q V 2 (kN )

对应M

(kN ·m)

支点 0 0 251.93 251.93 0 0 32.69 32.69 0 变截面 2000 472.44 235.79 215.71 1335.65 59.86

32.56 37.13 135.65 L/4 9750 1762.50 173.23 175.32 1675.25 230.67 32.46 17.74 183.68 跨中

19500

2427.66

21.68

90.43 1724.75

307.57

14.26

7.89

155.26

（3）内力计算组合： 1）基本组合

d M =1.2(P GK M 1+m GK M 1+2GK M )+1.4K Q M 1+1.12K Q M 2

d V =1.2(P GK V 1+m GK V 1+2GK V )+1.4K Q V 1+1.12K Q V 2

2)短期组合

s M =(P GK M 1+m GK M 1+2GK M )+0.7

μ

+11K

Q M

+K Q M 2

3）长期组合

L M =(P GK M 1+m GK M 1+2GK M )+0.4(

μ

+11K

Q M

+K Q M 2)

荷载内力计算结果 表 3 截面位置

项目

基本组合d S

短期组合s S

长期组合L S

d M

d V

s M

s V

L M

L V

(kN•m)

(kN) (kN•m) (kN) (kN•m) (kN) 支点 最大弯矩 0.00 1249.50 0.00 907.14 0.00 819.97 最大剪力 0.00 1249.50 0.00 907.14 0.00 819.97 变截面 最大弯矩 2360.60 1138.53 1715.57 823.39 1552.97 740.63 最大剪力 3653.98 1115.54 2331.45 815.39 1891.91 735.27 L/4 最大弯矩 9015.95 708.98 6572.16 499.26 5964.16 433.34 最大剪力

8841.17

695.42 6473.58 485.85 5914.17 428.20 跨中

最大弯矩 12130.00 46.32 8815.48 27.82 7979.98 13.46 最大剪力 10975.34

135.44

8223.38

64.47

7667.75

35.49

设计内容：

（一） 预应力钢筋数量的确定及布置

首先，根据跨中截面正截面抗裂要求，确定预应力钢筋数量。为满足抗裂要求，所需的有效预加力为

)

1(85.0W

e A W

M N p

s pe +≥

s M 为短期效应弯矩组合设计值，由表3查得s M = 8815.48 kN•m ；估算钢筋数量时，可

近似采用毛截面几何性质。按跨中截面尺寸图给定的截面尺寸计算：

2610968750.0mm A c ⨯=，mm y cx 71.1610=，mm y cs 29.689=， 412102649.0mm J C ⨯=，39101645.0mm W x ⨯= p e 为预应力钢筋重心至毛截面重心的距离，p e p cx a y -=