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20m预应力空心板桥上部计算书
2
“混凝土结构设计原理课程设计〞
计算书

装配式预应力混凝土简支空心板桥，，，全桥采用12块预制的预应力混得各效应组合设计值，现将计算汇总于表3-6。
空心板作用效应组合计算汇总表 表3-6
序号
作用种类
弯矩M()
剪力V(kN)
跨中
跨中
支点
作用效应标准值
永久作用效应
845
634
0

175
可变作用效应
车道荷载
不计冲击
437
328
45

144





承载能力极限状态
根本组合
(1)
1014

0
105
210
(2)










正常使用极限状态
作用短期效应组合
(3)
845
634
0

175
(4)










使用长期效应组合
(5)
845
634
0

175
(6)


18




18


弹性阶段截面应力计算
标准值效应组合S
(7)
845
634
0

175
(8)










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预应力钢筋数量计算及布置
预应力钢筋数量的估算
本桥采用先张法预应力混凝土空心板的构造形式。设计时它应满足不同设计状况下标准规定的控制条件要求。例如承载力、抗裂性、裂缝宽度、变形及应力等要求。在这些控制条件中，最重要的是满足结构正常使用极限状态下的使用性能要求和保证结构在到达承载能力极限状态时具有一定的平安储藏。应此预应力混凝土桥梁设计时，一般情况下，首先根据结构在正常使用极限状态正截面抗裂性或裂缝宽度限制确定预应力钢筋的数量，再由构件的承载能力极限状态要求确定普通钢筋的数量。本桥以局部5预应力A类构件设计。首先，按正常使用极限状态正截面抗裂性确定有效预加应力。
按?公预规?，A类预应力混凝土构件正截面抗裂性是控制混凝土的法向拉应力，并符合以下条件：在作用短期效应组合下，应满足要求。
式中：——在作用短期效应组合作用下，构件抗裂验算边缘混凝土法向拉应力；
——构件抗裂验算边缘混凝土的有效预压应力。
在初步设计时，和可按以下公式近似计算：
式中：——构件毛截面面积及对毛截面受拉边缘的弹性抵抗矩；
——预应力钢筋重心对毛截面重心轴的偏心距，，可预先假定。
代入即可求得满足全预应力构件正截面抗裂性要求所需的有效预加力为：
9
预应力空心板采用C50，
由表3-6得，
空心板毛截面换算面积A=424704mm²，
假设，
代入得：
那么所需预应力钢筋截面面积为：
式中：——预应力钢筋的张拉控制应力；
——全部预应力损失值，按张拉控制应力的20%估算。
本桥采用股钢绞线作为预应力钢筋，，公称截面面积139mm²，，，。
按?公预规?，现取，预应力损失总和近似假定为20%张拉控制应力来估算，那么：
采用13根股钢绞线，即钢绞线，单根钢绞线公称面积139mm，那么满足要求。
预应力钢筋的布置
预应力空心板选用1根股钢绞线布置在空心板下缘，，沿空心板跨长直线布置，即沿跨长保持不变，见图3-9，预应力钢筋布置应满足?公预规?要求，钢绞线净距不小于25mm