30m预应力简支T梁毕业设计完整版

2.3 主梁内力组合

跨中截面 荷载类别 Mmax Qmax Mmax Qmax Mmax Qmax Qmax (kN) 313.95 四分点截面 变化点截面 支点 (kN·m) (kN) (kN·m) (kN) (kN·m) (kN) 第一期恒载 2297.5 0 0 0 1404.7 3702.2 第二期恒载 总恒载 1723.2 156.3 590.13 269.5 1053.5 95.88 165.32 165.3 2776.7 252.2 950.93 950.9 191.77 434.83 100.84 126.41 632.13 562 3113.9 775.7 4722.8 64.37 3541.5 355.6 1737.8 536.1 783.84 576.31

主梁内力组合 表 8 主梁内力组合如表8所示

序号 (1) (2)

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恒载+汽车 (3) (4) 汽车（不计冲击系数） 1457.9 91.96 1092.5 147.8 370.06 370.1 1827.7 115.3 1369.6 185.2 463.91 253.3 5529.9 115.3 4146.3 437.4 2360.1 616.2 (5) 汽车（计冲击系数） (6) (7) Sud=1.0×{1.2×（3）+ 1.4×（5）} 7001.4 161.4 5249.5 (8) Ssd=（3）+ 0.7×（4） 123456

第3章 预应力钢束的估算以及布置

3.1 跨中截面钢束的估算与确定

以下就跨中截面在各种荷载组合下，分别按照上述要求对主梁所需的钢束数进行估算，并且按这些估算的钢束数确定主梁的配束。

按构件正截面抗裂性要求估算预应力钢筋数量。

对于A类部分预应力混凝土构件，根据跨中截面抗裂性要求，跨中截面所需的有效预加力为：

Npe?Ms/W?0.7ftk ?1ep???A?W????式中的Ms为正常使用极限状态按作用（或荷载）短期效应组合计算的弯矩值；由表8有：

Ms=MG1+MG2+MQs=2297.53+1404.70+1827.66=5529.89 kN·m 设预应力钢筋截面重心距截面下缘为ap=125mm，则预应力钢筋的合力作用点至截面重心轴的距离为ep=yb－ap=1189.5－125=1064.5mm；钢筋估算时，截面性质近似取用全截面对抗裂验算边缘的弹性抵抗矩为W=I / yb=347.685×109 /1189.5=292.295×106mm3；所以有效预加力合力为

NpeMs/W?0.7ftk5529.89?106/292.295?106?0.7?2.65???3.519407?106N

11064.5?1ep????A?W??828750292.295?106????预应力钢筋的张拉控制应力为σcon=0.75fpk=0.75×1860=1395MPa，预应力损失按张拉控制应力的20%估算，则可得需要预应力钢筋的面积为:

AP?Npe?1?0.2??con3.519407?106??3154mm2

0.8?1395采用4束φS15.2钢绞线，预应力钢筋截面积为Ap=4×7×140=3920mm2。采用夹片式群锚，φ70金属波纹管成孔。

3.2 预应力钢束布置

3.2.1 跨中截面预应力钢筋的布置

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后张拉法预应力混凝土受弯构件的预应力管道布置应符合《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中的有关构造要求。对跨中截面的预应力钢筋进行初步布置（如图12所示）。

263503922304062017°N18534040850350221N35°190211404N42,0°19001956°N2480410N2150194330550N3125125150a)预制梁端部b)钢束在端部的锚固位置

c)跨中截面钢束位置图12 端部及跨中预应力钢筋布置图 (尺寸单位:mm)

3.2.2 锚固面钢束布置

为使施工方便，全部4束预应力钢筋均锚于梁端（如图13所示）。这样布置符合均匀分散的原则，不仅能满足张拉的要求，而且N1、N2在梁端均弯起较高，可以提供较大的预剪力。

3.2.3 其他截面钢束位置及倾角计算

1、钢束弯起形状、弯起角度及其弯起半径

采用直线段中接圆弧曲线段的方式弯曲；为使预应力钢筋的预加力垂直作用于锚垫板，N1、N2、N3和N4弯起角θ分别取θ1=7°，θ2=6°，θ3=5°，θ4=2°；各钢束的弯曲半径为：RN1=21200mm；RN2=58600mm； RN3=128000mm； RN4=278000mm。

2、钢束各控制点位置的确定

以N4钢号为例，其弯起布置如图13所示。

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100100N1N4123456

RθR弯止点导线点310弯起点直线段跨中截面中心线19001490直线段LZθLb1LdLwLb2100Xk29300/2208122Xi图13 曲线预应力钢筋计算图（尺寸单位：mm）

由Ld=c*cotθ4确定导线点距锚固点的水平距离:

Ld=c*cotθ4=310*cot2°=8877mm

由Lb2=R*tan?42确定弯起点至导线点的水平距离:

Lb2=R*tan?42=278000×tan1?=4853mm

所以弯起点至锚固点的水平距离为:

Lw= Ld+ Lb2=8877+4853=13730mm

则弯起点至跨中截面的水平距离为:

xk=（29300/2 + 122）－Lw=14772－13730=1042mm 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：

Lb1= Lb2*cosθ4=4853×cos2°=4850mm 故弯止点至跨中截面的水平距离为:

（xk+ Lb1+ Lb2）=（1042+4850+4853）=10744mm

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