20m简支装配式后张法预应力混凝土空心板配束计算(手算)

1、预应力混凝土公路桥梁通用设计图成套技术 20m简支预应力混凝土空心板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20m简支装配式后张法预应力混凝土空心板配束计算（手算）(高速公路和一级公路) 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：二六年三月45湖南省交通规划勘察设计院 目 录1 计算依据与基础资料11.1 标准及规范11.1.1 标准11.1.2 规范11.1.3 参考资料11.2 主要材料11.3 设计要点22 横断面布置22.1 横断面布置图22.2 预制板截面尺寸33 汽车荷载横向分布系数、冲击系数的计算33.1 汽车荷载横向分布系数计算33.1.1 跨中横向分布系数33.1.2 支点横向分布系数53.1.3 车道折减系数53.2 汽车荷载冲击系数计算53.2.1汽车荷载纵向整体冲击系数53.2.2 汽车荷载的局部加载冲击系数54 作用效应组合64.1 作用的标准值64.1.1 永久作用标准值64.1.2 汽车荷载效应标准值74.2 作用效应组合104.2.1 基本组合（用于结构承载

2、能力极限状态设计）104.2.2 作用短期效应组合(用于正常使用极限状态设计)114.2.3 作用长期效应组合（用于正常使用极限状态设计）114.3 截面几何特性计算145 持久状态承载能力极限状态计算165.1 正截面抗弯承载能力165.2 斜截面抗剪承载力验算175.2.1 验算受弯构件抗剪截面尺寸是否需进行抗剪强度计算176 持久状况正常使用极限状态计算196.1 预应力钢束应力损失计算206.1.1 张拉控制应力206.1.2 各项预应力损失206.2 温度梯度截面上的应力计算266.3 抗裂验算276.3.1 正截面抗裂验算276.3.2 斜截面抗裂计算306.4 挠度验算326.4.1 汽车荷载引起的跨中挠度326.4.2 预制板是否设置预拱值的计算337 持久状态和短暂状况构件应力计算357.1 使用阶段正截面法向应力计算357.1.1 受压区混凝土的最大压应力357.1.2 受拉区预应力钢筋的最大拉应力367.2 使用阶段混凝土主压应力、主拉应力计算377.3 施工阶段应力验算398 桥面板配筋计算418.1 荷载标准值计算418.1.1 计算跨径418.1.2 跨中弯

3、矩计算428.1.3 支点剪力438.2 极限状态承载力计算438.2.1 荷载效应组合计算438.2.2 正截面抗弯承载力448.2.3 斜截面抗剪承载力448.3 抗裂计算449 铰接板的混凝土铰缝剪力验算45预应力混凝土公路桥梁通用设计图成套技术通用图计算（20m简支预应力混凝土空心板）1 计算依据与基础资料1.1 标准及规范1.1.1 标准 跨径：桥梁标准跨径20m；计算 跨径(正交、简支)19.26m；预制板长19.96m 设计荷载：公路级 桥面宽度：（路基宽23m，高速公路），半 幅桥全宽11.25m 0.5m(护栏墙)+10.25m(行车道)+ 0.5m(护栏墙)11.25m 结构重要性系数： 1.1 环境条件类，计算收缩徐变时，考虑存梁期为90天1.1.2 规范 公路工程技术标准JTG B01-2003 公路桥梁设计通用规范JTG D60-2004（简称通规） 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTG D62-2004（简称预规）1.1.3 参考资料公路桥涵设计手册桥梁上册（人民交通出版社2004.3）1.2 主要材料1）混凝土：预制板及铰缝为C50、现浇铺装层为

4、C40、护栏为C302）预应力钢绞线：采用钢绞线，3）普通钢筋：采用HRB335，1.3 设计要点1）本计算按后张法部分预应力混凝土A类构件设计，偏安全的，桥面板及铺装层混凝土不参与截面组合作用；2）预应力张拉控制应力值。3）环境平均相对湿度RH=80;4）计算混凝土收缩、徐变引起的预应力损失时传力锚固龄期为7d;5）存梁时间为90d。2 横断面布置2.1 横断面布置图（单位：mm）2.2 预制板截面尺寸 边、中板毛截面几何特性 表21板号边板中板几何特性面积抗弯惯性矩截面重心到顶板距离面积抗弯惯性矩截面重心到顶板距离0. 72100.07980.4180. 55510.06220.4843 汽车荷载横向分布系数、冲击系数的计算3.1 汽车荷载横向分布系数计算3.1.1 跨中横向分布系数本桥虽有100mm现浇桥面整体化混凝土，但基本结构仍是横向铰接受力，因此，汽车荷载横向分布系数按截面8块板铰接计算。由于边中板的抗弯、抗扭刚度稍有差别，为简化计算，参考已有资料，取中板的几何特性，板宽b=1.24m,计算跨径=19.26m,毛截面的面积，抗弯惯矩，抗扭惯矩。 计算刚度参数参见“公路桥涵设

5、计手册梁桥上册” 人民交通出版社2004.3由附表（二）铰接板（梁）桥荷载横向分布系数影响线表,依板块数8,及所计算板号按=0.0135值查取各块板轴线处的影响线坐标 影响线坐标表 表31=0.0135影响线坐标123456788-10.2090.1790.1450.1200.1020.0890.0800.0768-20.1790.1750.1540.1270.1070.0940.0840.0808-30.1450.1540.1570.1410.1190.1040.0940.0898-40.1200.1270.1410.1490.1370.1190.1070.102求出边板、中板汽车荷载横向分布系数：在影响线上布置车轮,相应位置处的竖标总和即为荷载分布系数3.1.2 支点横向分布系数按杠杆法布载分别计算边、中板的横向分布系数。支点截面汽车荷载横向分布系数，因一列车辆的轮距为1.8m，1号、2号两块板上只能布一排汽车轮载，所以支点横向分布系数。3.1.3 车道折减系数双车道车道折减系数为1。3.2 汽车荷载冲击系数计算3.2.1汽车荷载纵向整体冲击系数简支板结构基频 通规条文说明4 C5

6、0混凝土 板跨中处单位长度质量：，其中跨中延米结构自重（N/m），g重力加速度 按照通规第4.3.2条，冲击系数可按下式计算： 当时， 3.2.2 汽车荷载的局部加载冲击系数 采用。4 作用效应组合4.1 作用的标准值4.1.1 永久作用标准值 一期恒载：预制板重力密度取 边板 中板 二期恒载：1）100mm C40混凝土和100mm沥青混凝土铺装重力密度取2）铰缝混凝土，重力密度取3）护栏（单侧），重力密度取，近似按横向分布系数分配重量，边板取0.209，中板取0.179。边板：中板： 端部横隔板及加厚段重量：端部有1.0m的横隔板及加厚段，用于校核的截面受该部分重量增加的影响很小，故仅在支座选型时考虑其压重。单块板一端的压重为6.7kN。恒载效应标准值计算 表41截面板号弯矩剪力计算式(kNm)(kNm)计算式(kNm)(kNm)跨中边板869.22 653.33 中板669.24 555.96 边板651.92 490.00 90.26 67.84 中板501.93 416.97 69.49 57.73 支点边板180.52 135.69 中板138.99 115.46 距支点h

7、（h为梁高）边板162.47122.12162.59122.21中板125.09103.92125.18104.004.1.2 汽车荷载效应标准值公路-级车道荷载计算图式 根据通规第4.3条，公路级车道荷载均布标准值为，集中荷载标准值：当计算跨径小于5m时，；当计算跨径等于或大于50m，。本例计算跨径为19.26m 计算剪力时，计算跨中、截面荷载效应标准值 两列车布载控制设计，横向折减系数，A为内力影响线面积，为内力影响线竖标值。跨中、支点及距支点h截面汽车荷载内力影响线跨中、支点截面公路级荷载产生的内力 表4-2 截面板号荷载横向分布系数弯矩影响线不计冲击力=(kNm)计冲击力=1.274(kNm)剪力影响线不计冲击力=(kN)计冲击力=1.274(kN)(m2)(m)(m2)(m)跨中边板0.31546.374.82513.21653.314.820.560.7477.32中板0.305496.91632.5758.8174.87边板0.31534.783.61384.54489.525.420.7585.12108.36中板0.305372.33473.9882.41104.91距支点h边板0.3155.130130.59166.245.410156.38199.070.3893.1103.2800.48150.428000.950.46300.9-中板0.3055.130129.66165.065.410155.36197.770.38353.1103.2800.4810.428000.950.4620

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