预应力钢束的估算与布置.pdf

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1、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、.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锚具表锚具锚垫板波纹管径螺旋筋圈千斤顶千斤顶最小型号尺寸（mm）外/内（mm）圈径数型号工作空间OVM15-720077/70240mm6Ycw150>1350mmOVM15-923087/80270mm6Ycw250>1400mmOVM15-1227097/90330mm7Ycw

3、250>1400mmOVM15-19320107/110400mm8Ycw400>1500mmOVM15-27370137/140470mm8Ycw650>2000mm2．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

4、小于5cm。o3)曲线预应力钢绞线弯曲半径不小于4m，弯起角不大于30。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。Ny上+--+Mma-e上Y上Mmine下Y下--++-Ny下Mmin合成图5-1内力简图规范（JTGD62-2004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0.8Mmax0或0.8y下W下Mmax（5-1）y下W下在最小弯矩Mmin作用

5、下，截面上、下翼缘混凝土应力满足Mmin0.8y上W上Mmin0.80或（5-2）y上W上Mmin0.8y上W可将上式改为：上（5-3）Mmax0.8y下W下（5-4）式中，y上、y下——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）；Mmax、Mmin——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。Mmin0.8y上MWmax即利用公式上和公式0.8进行计算。y下W下由预应力钢束产

6、生的截面上缘应力y上和截面下缘应力y下分为3种情况讨论：NNNa.截面上下缘均配有力筋y上和力筋y下以抵抗正负弯矩，由于力筋y上和Ny下在截面上下缘产生的压应力分别为：NNeNNey上y上上y下y下下y上AWAW上上（5-5）NNeNNey上y上上y下y下下y下AWAW下下（5-6）将式（5-3）、（5-4）分别代入式（5-5）和(5-6)，解联立方程后得到M（eK）M（Ke）max下下min上下0.8Ny上（KK）（ee）上下上下（5-7）M（Ke）M（Ke）max下上min上下

7、0.8Ny下（KK）（ee）上下上下（5-8）NnARNnAR令y上上yyy下下yy代入式(5-7)、(5-8)中得到Mmax（e下K下）Mmin（K上e下）1n·（5-9）上（KK）（ee）0.8AR上下上下yyMmax（K下e上）Mmin（K上e上）1n下·（5-10）（KK）（ee）0.8AR上下上下yy其中：Ay——每束预应力筋的面积bRRy——预应力筋的永存应力(可取0.5～0.75y估算)e——预应力力筋重心离开截面重心的距离K——截面的核心距A——混凝土截面面积，可取毛截

8、面计算W上K下W下其中AK上ANb.当截面只在下缘布置力筋y下以抵抗正弯矩时当由上缘不出现拉应力控制时：M1minn·（5-11）下eK0.8AR下下yy当由下缘不出现拉应力控制时：M1maxn·下eK0.8AR下上yy（5-12）Nc.当截面中只在上缘布置力筋y上以抵抗负弯矩时当由上缘不出现拉应力控制时：M1minn