16m简支装配式后张法预应力混凝土空心板配束计算书解读.docx
《16m简支装配式后张法预应力混凝土空心板配束计算书解读.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《16m简支装配式后张法预应力混凝土空心板配束计算书解读.docx（61页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
16m简支装配式后张法预应力混凝土空心板配束计算书解读
预应力混凝土公路桥梁通用图设计成套技术
通用图设计计算书
16m简支装配式后张法预应力混凝土空心板配束计算
（高速和一级公路
设计计算人:
日期:
复核核对人:
日期:
单位审核人:
日期:
项目负责人:
日期:
编制单位:
湖南省交通规划勘察设计院
编制时间:
二○○六年七月
16m简支装配式后张法预应力混凝土空心板配束计算1.设计依据及相关资料
1.1计算项目采用的标准和规范
1.《公路工程技术标准》（JTGB01-2003
2.《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004
3.《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004
1.2参与计算的材料及其强度指标
1.3
1.4
1
2
0.321,
3.
（1
汽车荷载计冲击力,组合值还应乘的结构重要性系数1.1
（2正常使用极限状态
作用短期效应组合:
永久作用+0.7×汽车荷载+0.8×温度梯度+1.0×均匀温度作用作用长期效应组合:
永久作用+0.4×汽车+0.8×温度梯度+1.0×均匀温度作用1.5计算模式、重要性系数
按简支结构计算,结构重要性系数为1.1。
1.5总体项目组、专家组指导意见
1.在计算收缩徐变时,考虑存梁期为90天。
2.采用预应力A类构件,考虑现浇层厚度的一半混凝土参与结构受力。
2.计算
2.1计算模式图、所采用软件
采用桥梁博士V3.1.0计算,计算共分5个阶段,即4个施工阶段和1个使用阶段,各阶段情况见表2.1,各施工阶段计算简图见图2.1
图2.1施工阶段计算简图
2.2计算结果及结果分析
2.2.1中板计算结果及结果分析
1.持久状况承载能力极限状态验算
（1正截面抗弯承载能力极限计算
正截面抗弯承载能力极限计算见图2.2:
13.4
2.0
4.3
3.223
1.7
2.8345.3
44.45.25
4.2
2.22.45.6
3.76
4.6
2.35.6
3.47
85.6
3.1
4.9
2.56.4
3.8
4.2
1.71.197.14.33.8
0.710
7.44.6
3.50.6117.6
4.7
3.40.8
127.44.6
3.51.113147.1
4.33.8
6.4
3.8
4.2
1.715
5.6
3.1
4.9
2.5164.6
4.32.4
5.6
3.417
184.22.2
5.6
5.2
3.7
3.719
4.4
2.3
3.7
3.4
2.04.2
3.12021
2.62.5
3.5
3.23.52.6
3.42.8
4.33.6
5.14.35.74.8
6.0
5.1
6.1
5.2
6.0
5.15.7
4.8
5.14.3
4.33.4
3.6
3.52.8
3.23.52.6
3.0
2.6
12531
3316
-7561746
3445692
1979
6
978
7
11878
13789
151910
159811
163112
159513
152114
137415
118816974
69717696
358
1979
18
1768
2021-756531
图2.2正截面承载能力极限计算结果由图2.2可以看出,构件承载力设计值大于作用效应的组合设计值,正截面承载能力极限状态满足《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中5.1.5款。
（2受弯构件斜截面抗剪承载力验算
验算距离支座中心h/2截面和腹板宽度变化处的截面,验算结果见表2.2斜截面抗剪承载力验算结果表2.2表2.2表中:
Vcs——斜截面内混凝土和箍筋共同的抗剪承载力设计值,
Vpb——与斜截面相交的预应力弯起钢筋抗剪承载力设计值。
由表2.2可以看出,构件斜截面抗剪承载力大于作用效应的组合设计值,斜截面抗剪承载能力极限状态满足《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-20045.2.7和5.2.9的要求。
2.持久状况正常使用极限状态验算（1预应力混凝土构件截面抗裂验算a荷载短期效应组合作用下正截面抗裂性验算荷载短期效应组合作用下抗裂性验算见图2.3
13.42.04.3
3.2231.72.8345.3
44.45.254.22.22.43.764.62.33.475.63.14.9
2.51.786.4
3.8
4.2
1.197.14.33.8
0.7107.44.6
3.5
0.6117.64.7
3.4
0.8127.44.6
3.5
1.1137.14.33.8
146.43.84.2
1.7155.63.14.9
2.5164.64.32.4
3.41718
4.22.2
5.6
5.2
3.719
4.42.33.7
3.42.0
4.2
3.1202112
0.32.6
3.6
3
2.5
3.6
343.5
4.6
45
3.23.52.6
5.0
4.44.26
3.4
4.32.8
4.9
3.4
73.6
4.3
8
5.14.3
3.6
2.79
5.74.83.22.110
6.05.12.91.81.7116.15.22.8
12
6.05.12.91.813
5.74.8
3.2
2.114
5.14.3
3.6
2.7
3.415
4.33.43.6
4.2
4.216
3.52.8
4.9
17
183.23.52.6
5.0
4.6
4.44.219
3.0
2.6
3.5
2021
12531
3-756
1746
34316
45692
1979
6978
2102
72115
1187
81378
2115
91519
2115
1015982115
11
16312115
12
15952115
13
15212115
14
13742115
15
11882115
16974
6972102
17696
358
1979
18
1768
2021-756531
图2.3荷载短期效应组合作用下抗裂性验算图从图2.3中可以看出,短期效应组合作用下没有出现拉应力满足《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中6.3.1条A类预应力构件在短期效应组合下
预应力混凝土公路桥梁通用图设计成套技术16m简支装配式后张法预应力混凝土空心板计算书
stpctk0.70.72.651.855（MPafσσ
-≤=⨯=的要求。
b荷载长期效应组合作用下正截面抗裂性验算荷载短期效应组合作用下抗裂性验算见图2.4
13.4
2.0
4.3
3.2231.7
2.834
4.4
5.344.25.252.22.45.6
3.76
4.62.3
5.63.475.63.1
4.92.586.4
3.8
4.21.7
97.1
4.33.8
1.1
107.44.63.50.7117.64.73.40.6127.4
4.63.5
0.81.113
7.1
4.3
3.8
146.43.84.2
1.7155.63.14.9
2.5164.64.32.45.6
3.41718
4.22.2
5.6
5.2
3.73.7
194.42.33.42.04.2
3.1202112
0.32.63.6
3
2.5
3.6343.5
4.6
45
3.2
3.52.6
4.44.26
3.42.83.4
74.3
5.13.6
4.3
2.785.74.3
3.6
2.196.04.8
3.2
1.8106.15.1
2.9
1.7116.05.2
2.8
1.8125.75.1
2.9
2.1135.14.8
3.2
2.7144.3
3.6
3.415
4.33.43.6
4.2
4.216
3.52.817
183.23.52.64.6
4.44.219
3.02.63.5
2021
12531
3316
1746
3445692
19796978
2102721151187
81378
211591519
211510159821151116312115121595
2115131521
2115141374
2115151188
211516974
697210217696
358
197918
1768
2021531
图2.4荷载长期效应组合作用下抗裂性验算图
从图2.4可以看出,长期效应组合作用下没有出现拉应力满足《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中6.3.1条A类预应力构件在长期效应组合下ltpc0σσ-≤的要求。
c预应力混凝土构件斜截面斜抗裂验算
荷载短期效应组合作用下斜截面抗裂性验算见图2.5
1-0.3
234
5
-0.1
6
7-0.1
9
10
11
12
13
-0.1
14-0.1
15-0.1
16-0.0
171819
2021-0.3
图2.5荷载短期效应组合作用下斜抗裂性验算图
从图2.5可以看出,短期效应组合作用下斜截面主拉应力最大为0.7MPa,满足《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中6.3.1条A类预应力构件在短期效应组合下预制构件tptk0.50.52.651.325（MPafσ≤=⨯=的要求。
（2变形计算a挠度验算
按短期效应组合并消除结构自重产生的位移,结构的位移见图2.6。
12
3-0.0004
34
45-0.0010
6
7
-0.0020
8
9
-0.0027
10
11
-0.0030
12
13
-0.0027
14
15
-0.0020
16
17
-0.001018
19-0.0004
2021
图2.6短期效应组合并消除结构自重产生的位移图
按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中的刚度并考虑挠度长期增长系
数（C50为1.425,计算的挠度为:
0.0030m0.951.4250.0045m/6000.0321mL÷⨯=≤=,满足《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中6.5.3的要求。
b预加力引起的反拱计算及预拱度的设置短期效应组合产生结构的位移见图2.7。
12
3-0.0043
4
5-0.0105
6
7
-0.0212
8
9
-0.0283
10
11
12
13
-0.0283
14
15
-0.0212
16
17-0.0105
1819-0.0043
2021
图2.7短期效应组合产生的位移
预加力产生的反拱值为0.0116m。
从图2.8可知,在荷载短期效应组合下,跨中的最大挠度为0.0308m,C50混凝土的挠度长期增长系数为1.425,故考虑荷载长期效应的影响下,最终计算跨中的最大挠度为:
0.0308m/0.95×1.425=0.0462m。
预加力产生的最大反拱值为0.0116m,预加力产生的反拱值长期增长系数为2.0,故0.0113m×2.0=0.0232m<0.0462m。
因为由预加力产生的长期反拱值小于按荷载短期效应组合计算的长期挠度,应设预拱度。
根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中6.5.5条预拱度为0.0462m-0.0232m=0.023m。
3.持久状况应力验算
（1正截面混凝土的压应力验算正截面混凝土的压应力见图2.8
11.30.3
234.5
5.0
4
55.1
676.8
5.2898.6
4.0
10119.2
3.7
12138.6
4.0
14156.8
5.2
1617
185.1
194.04.6
2021
图2.8正截面混凝土的压应力图
从图2.8看出正截面混凝土的压应力最大值ck9.2MPa0.50.532.416.2（MPaf≤=⨯=,满足《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中7.1.5条的要求。
（2预应力钢筋拉应力验算
预应力钢束拉应力见表2.3,从表中可以看出钢束拉应力满足《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中7.1.5条钢绞线应力
pep0.650.6518601209（MPapkfσσ+≤=⨯=的要求。
钢束拉应力表表2.3
（3斜截面混凝土的主应力
斜截面混凝土的主压和主拉应力见图2.9:
11.3-1.1
235.0
-0.0455.9
-0.06
76.8
-0.2
8
9
8.6
-0.5
10
119.2
-1.1
12
138.6
-0.5
14
156.8
-0.2
16175.9
-0.018194.6
-0.02021
图2.9斜截面混凝土的主压和主拉应力图
从图2.9可以看出:
混凝土的主压应力最大值:
ck9.2MPa0.60.632.419.44（MPaf≤=⨯=,满足《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中7.1.6条的要求;混凝土的主拉应力最大为1.1MPa,tptk0.50.52.651.325（MPafσ≤=⨯=,可仅按构造规定设置箍筋。
3.短暂状况应力验算
短暂状况第二、三和第四施工阶段的应力见图2.10、2.11和2.12:
10.0-0.12
32.2
4.9451.5
6.6671.6
6.7892.4
6.110112.6
5.912132.4
6.114151.66.71617181.5
6.6191.74.6
202110.0-0.12
32.4
4.8451.96.4672.2
6.4893.1
5.610113.45.312133.1
5.614152.2
6.41617181.9
6.4191.84.5
202110.3-0.5232.83.9452.74.9673.6
4.2894.83.1
10115.22.712134.83.114153.64.21617182.74.9192.33.5
2021
图2.10第二施工阶段应力图
10.0-0.12
32.24.9
4
5
1.56.6
6
7
1.66.7
8
9
2.4
6.1
10
11
2.65.9
12
13
2.46.1
14
15
1.66.7
16
17
18
1.56.6
191.74.6
2021
10.0-0.12
32.4
4.8
4
5
1.96.4
6
7
2.2
6.4
8
9
3.15.6
10
11
3.4
5.3
12
13
3.15.6
14
15
2.26.4
16
17
1.96.4
1819
1.84.5
2021
10.3-0.52
32.8
3.9
4
5
2.7
4.9
6
7
3.6
4.2
8
9
4.8
3.1
10
11
5.2
2.7
12
13
4.8
3.1
14
15
3.6
4.2
16
17
182.7
4.9
19
2.3
3.5
2021
图2.11第三施工阶段应力图
预应力混凝土公路桥梁通用图设计成套技术16m简支装配式后张法预应力混凝土空心板计算书10.0-0.12
32.4
4.8
4
5
1.96.4
6
7
2.26.4
8
9
3.15.6
10
11
3.45.3
12
13
3.15.6
14
15
2.26.4
16
17
1.96.4
1819
1.84.5
2021
10.3-0.52
32.8
3.9
4
5
2.76
7
3.6
4.2
8
9
4.8
3.1
10
115.2
2.7
12134.8
3.1
14153.6
4.2
1617
182.7
19
2.3
3.5
2021
图2.12第四施工阶段应力图
从图2.10、2.11和2.12可以看出最大压应力:
ck
6.7MPa0.7f32.40.750.71
7.01MPa'≤=⨯⨯=满足满足《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥
涵设计规范》中7..2.8条t
ccck
0.70fσ'≤的要求;施工阶段没有出现拉应力。
2.2.2悬臂长为630mm的边板计算结果及结果分析
1.持久状况承载能力极限状态验算（1正截面承载能力极限计算正截面承载能力极限计算见图
2.13:
1546
234
366
2106
5819
2413
301671477
638891894
844101120349201213189684714151480
64116
1718824
2413
30419364
2106
2021
11.12
33.31.85.8
4.24
53.41.66.9
4.96
7
4.52.36.23.5
8
9
5.8
3.4
4.91.9
10
116.3
3.7
4.51.3
12
13
5.9
3.4
4.9
1.914
15
4.5
2.36.1
3.5
16
17183.41.66.9
4.919
3.1
1.65.6
4.02021
5.0
6.25.6
5.5
5.05.5
6.2
5.6
图2.13正截面承载能力极限计算结果
由图2.13可以看出,构件承载力设计值大于作用效应的组合设计值,正截面承载能力极限状态满足《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中5.1.5款。
（2受弯构件斜截面抗剪承载力验算
验算距离支座中心h/2截面和腹板宽度变化处的截面,验算结果见表2.4
表中:
Vcs
——斜截面内混凝土和箍筋共同的抗剪承载力设计值,
Vpb——与斜截面相交的预应力弯起钢筋抗剪承载力设计值。
由表2.4可以看出,构件斜截面抗剪承载力大于作用效应的组合设计值,斜截面抗剪承载能力极限状态满足《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004
预应力混凝土公路桥梁通用图设计成套技术16m简支装配式后张法预应力混凝土空心板计算书
5.2.7和5.2.9的要求。
2.持久状况正常使用极限状态验算
（1预应力混凝土构件截面抗裂验算
a荷载短期效应组合作用下正截面抗裂性验算荷载短期效应组合作用下抗裂性验算见图2.14
1546
234
366
21065819
2413
3016
7
1477
2592
638
8
9
1894
2592
84410
1120342592
920
12
1318962592
847
14
151480
2592
64116
1718824
2413
30419364
2106
2021
11.1
2
33.31.85.8
4.2
4
5
3.41.6
4.96
7
4.52.36.2
3.58
9
5.8
3.4
4.91.910
116.33.74.51.3
12
13
5.93.44.91.914
15
4.52.36.1
3.516
17
3.41.6
4.91819
3.11.65.6
4.0
2021
1232.42.2
5.0
4.7452.42.0
6.25.6673.4
2.7
5.5
4.5
894.63.8
4.2
3.010115.0
4.1
3.82.6
12134.6
3.8
4.2
3.014153.42.75.5
4.516172.42.06.2
5.618192.32.1
4.8
4.52021
图2.14荷载短期效应组合作用下抗裂性验算图
从图2.14中可以看出,短期效应组合作用下没有出现拉应力满足《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中6.3.1条A类预应力构件在短期效应组合下stpctk0.70.72.651.855（MPafσ
σ-≤=⨯=的要求。
b荷载长期效应组合作用下正截面抗裂性验算
荷载短期效应组合作用下抗裂性验算见图2.15
1546234366
2106
58192413
3016
71477
2592
638891894
2592
844
101120342592
920
1213
18962592
847
14
1514802592
64116
17824
2413
3041819364
2106
2021
121.1
33.31.85.8
4.2
4
53.41.66.9
4.9
6
7
84.5
2.36.2
3.5
95.8
3.4
4.9
1.9
10116.3
3.7
4.5
1.31213
5.9
3.4
4.9
1.9
14
15
4.52.36.1
3.516
17
183.41.66.9
4.9193.1
1.6
5.6
4.02021
12
32.42.2
5.0
4.74
5
2.42.05.6
6
7
3.4
2.75.54.58
94.63.8
4.2
3.0
10115.04.1
3.8
2.612134.6
3.8
4.2
3.014
15
3.42.7
5.5
4.516
17
182.42.05.619
2.32.14.8
4.52021
图2.15荷载长期效应组合作用下抗裂性验算图
从图2.15可以看出,长期效应组合作用下没有出现拉应力满足《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中6.3.1条A类预应力构件在长期效应组合下ltpc0σσ-≤的要求。
c预应力混凝土构件斜截面斜抗裂验算
荷载短期效应组合作用下斜截面抗裂性验算见图2.16
12
34
5
6
7
-0.1
8
9
10
11
12
13
14
15-0.1
16
17
1819
2021
图2.16荷载短期效应组合作用下斜抗裂性验算图
从图2.16可以看出,短期效应组合作用下斜截面主拉应力最大为0.9MPa,满足《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中6.3.1条A类预应力构件在短期效应组合下预制构件tptk0.50.52.651.325（MPafσ≤=⨯=的要求。
（2变形计算a挠度验算
按短期效应组合并消除结构自重产生的位移,结构的位移见图2.17。
12
3-0.0004
45-0.0010
6
7
-0.
升级会员 