07CH7公路预应力混凝土简支梁设计.ppt
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1、Ch 公路预应力砼简支梁设计计算要点2022/6/22022/6/24 41 17.1概述概述与铁路梁设计的主要区别:、设计方法与规范不同 铁路:铁路桥规破坏阶段法 公路:公路桥规极限状态法(承载能力、正常使用)2、设计荷载及组合不同公路桥涵结构按承载能力极限状态设计时,应采用以下两种作用效应组合: (1)基本组合。 (2)偶然组合。公路桥涵结构按正常使用极限状态设计时,应根据不同的设计要求,采用以下两种效应组合: (1)作用短期效应组合。 (2)作用长期效应组合。铁路荷载组合:主力、主+附、主+特殊荷载3、设计计算不同之处:板的有效工作宽度、梁的荷载横向分布系数; 2022/6/22022/
2、6/24 42 27.2公路预应力混凝土简支梁设计计算公路预应力混凝土简支梁设计计算 7.2.1 结构尺寸拟定 7.2.2 预应力筋估算及布置 7.2.3 预应力损失计算 7.2.4 持久状况承载能力极限状态计算 7.2.5 持久状况正常使用极限状态计算 7.2.6 持久状况和短暂状况构件的应力计算2022/6/22022/6/24 43 3 7.2.1 结构尺寸的拟定结构尺寸的拟定截面形式及分块方式:T型梁高:考虑经济、运输施工、使用等条件 (经济梁高跨度比1/151/25)腹板厚度:受力要求、构造要求、布置锚具 (1/15梁高)梁肋间距:横向刚度,稳定性、桥面板受力,墩台顶尺寸上翼缘:作桥
3、面板用下翼缘:布置预应力钢筋,使其获得最大的偏心距 横隔板:间距30倍腹板b或6m。2022/6/22022/6/24 44 4 7.2.2 预应力筋的估算预应力筋的估算 根据公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范规定,在选定预应力钢筋的数量时,应满足以下三方面要求: 1、按承载能力极限状态计算时,满足正截面强度的要求。 2、按正常使用极限状态计算时,块件横向用砂浆或混凝土接缝处由预加力引起的预压应力不小于由使用荷载引起的拉应力1.10倍。 3、在施工阶段,在预加应力及构件重力作用下,预拉区边缘拉应力不大于制造阶段混凝土抗拉标准强度的0.7倍。2022/6/22022/6/24 45 51、
4、按承载能力极限计算时满足正截面强度要求: 预应力梁到达受弯的极限状态时,受压区混凝土应力达到混凝土抗压设计强度,受拉区钢筋达到抗拉设计强度。2022/6/22022/6/24 46 62、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。 公路桥涵设计通用规范(JTGD60-2004的5.2.21和5.2.22条)规定,截面上的预压应力应大于荷载引起的拉应力,预压应力与荷载引起的压应力之和应小于混凝土的允许压应力(0.5Rba)。或为在任意阶段,全截面承压,截面上不出现拉应力,同时截面上最大压应力小于允许压应力。 2022/6/22022/6/24 47 7当截面只在下缘布
5、置力筋Ny下以抵抗正弯矩时 当由上缘不出现拉应力控制时:当由下缘不出现拉应力控制时:2022/6/22022/6/24 48 8 7.2.3 预应力损失的计算预应力损失的计算(一)预应力损失分类:1.瞬时损失 钢筋与管边摩阻损失:I1 锚具变形,钢筋回缩引起的损失:l 2 加温养护时温差引起的预应力损失l3 (后张法无此项) 混凝土弹性压缩引起的损失:l 42.长期损失 混凝土徐变、收缩引起的损失: l 6 钢筋松弛引起的损失: l 52022/6/22022/6/24 49 9(二)预应力损失计算 1、 l1力筋与管边的摩阻损失。 l1来自于两个原因:曲线型钢筋张拉时对管边壁施以正压力而引起
6、的摩擦,其值随钢筋弯起角的总和而增加;由于管边对其设计位置的偏差,致使接触面增加,从而引起摩阻力。(张拉端应力最多,间跨中逐渐减小)。 计算式: (con力筋锚下控制应力 ) 从张拉端至计算截面长度上,力筋弯起角之和,以弧度计算。 从张拉端至计算截面的管边长度,一般可取在纵轴上的投影,以m计。 管边壁摩擦系数,按表6.2.2采用 。 管道每米局部偏差对摩擦的影响系数,按表6.2.2采用 。 2022/6/22022/6/24 410102、 l2锚头变形、钢丝回缩和接缝压缩引起的损失。 L预应力筋的有效长度; L 锚具变形、钢丝回缩和接缝压缩值,统一取6mm 。 Ep预应力钢筋的弹性模量。20
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