預(yù)應(yīng)力混凝土設(shè)計(jì)與計(jì)算講稿

預(yù)應(yīng)力混凝土（PC）受彎構(gòu)件的設(shè)計(jì)與計(jì)算截面特性計(jì)算毛截面面積： A=ΣAi重心至梁頂距離：y=ΣAiyi/A對(duì)毛截面重心軸的慣性矩：I=ΣIi+ΣAi（y-yi）2式中：Ai——各分塊面積；yi——各分塊重心至梁頂距離。2、凈截面凈截面=毛截面-孔道截面3、換算截面換算截面=凈截面+鋼筋換算的混凝土面積4、翼緣板有效寬度⑴T形截面取下列三者中的最小值：簡(jiǎn)支梁跨徑的1/3；相鄰兩梁的平均間距；,其中，b為梁腹板寬度，為承托長(zhǎng)度，為受壓區(qū)翼緣懸出板的厚度。當(dāng)時(shí)，上式應(yīng)以代替，此處為承托根部厚度。⑵箱梁翼板有效寬度計(jì)算方法見規(guī)范第4.2.3條。二、預(yù)加力、預(yù)應(yīng)力損失及有效預(yù)應(yīng)力的計(jì)算1、鋼筋的張拉控制應(yīng)力σcon對(duì)于鋼絲、鋼絞線，?公橋規(guī)?要求：σcon≤0.75對(duì)于精軋螺紋鋼筋，?公橋規(guī)?要求：σcon≤0.90式中：——為力筋抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。2、預(yù)應(yīng)力損失值的估算?公橋規(guī)?考慮6種引起預(yù)應(yīng)力損失的原因⑴、力筋與管道間摩擦引起的應(yīng)力損失σL1σL1=σcon[1-e-(μθ+kx)]式中：θ——張拉端至計(jì)算截面間，曲線管道部分切線的夾角之和；x——張拉端至計(jì)算截面間的水平距離；μ、k——分別為力筋與管道壁間的摩擦系數(shù)和管道每米局部偏差對(duì)摩擦的影響系數(shù),按表1采用。系數(shù)k和μ值表1管道成型方式kμ鋼絞線、鋼絲束束精軋螺紋鋼筋預(yù)埋金屬波紋管管0.00150.2～0.2250.50預(yù)埋塑料波紋管管0.00150.14～0..17——預(yù)埋鐵皮管0.00300.350.40預(yù)埋鋼管0.00100.25——抽心成型0.00150.550.60⑵、錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮引起的應(yīng)力損失σL2σL2=y式中：ΔL——錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮值；L——張拉端至錨固端之間的距離；Ep——力筋彈性模量。后張法構(gòu)件預(yù)應(yīng)力曲線鋼筋由錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮引起的應(yīng)力損失,應(yīng)考慮錨固后反向摩擦的影響，按下述方法計(jì)算σL2反摩擦影響長(zhǎng)度式中：——張拉端錨下控制張拉應(yīng)力；——錨具變形值，OVM夾片錨有頂壓時(shí)取4mm；——扣除沿途管道摩擦損失后錨固端預(yù)拉應(yīng)力；——張拉端到錨固端之間的距離。當(dāng)時(shí)，離張拉端x處由錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮引起的、考慮反向摩擦后的應(yīng)力損失為當(dāng)時(shí)，表示該截面不受反向摩擦的影響。⑶、力筋與臺(tái)座間溫差引起的應(yīng)力損失σL3后張梁σL3=0⑷、混凝土彈性壓縮引起的應(yīng)力損失σL4σL4=式中：——在計(jì)算截面先張拉的鋼筋重心處，由后張拉各批鋼筋產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力；——力筋彈性模量與混凝土彈性模量的比值?？砂聪铝泻?jiǎn)化公式計(jì)算：σL4=式中：m——張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋批數(shù),每批鋼筋的根數(shù)和預(yù)加力相同；——力筋重心處，由張拉全部力筋所產(chǎn)生的混凝土正應(yīng)力；后張梁：——全部鋼筋的預(yù)加力（扣除相應(yīng)的預(yù)應(yīng)力損失）；Ap、σpe——分別為力筋面積和有效預(yù)應(yīng)力；——力筋重心至凈截面重心軸的距離。⑸、鋼筋松弛引起的應(yīng)力損失σL5鋼筋松弛：鋼筋長(zhǎng)度不變，時(shí)間增加，應(yīng)力減少。?公橋規(guī)?規(guī)定，由鋼筋松弛引起的應(yīng)力損失終極值，按下列公式計(jì)算：①預(yù)應(yīng)力鋼絲、鋼絞線式中：——張拉系數(shù)，一次張拉時(shí)，=1.0；超張拉時(shí)，=0.9；——鋼筋松弛系數(shù)，Ⅰ級(jí)松弛（普通松弛），=1.0；Ⅱ級(jí)松弛（低松弛），=0.3；——傳力錨固時(shí)的鋼筋應(yīng)力。后張構(gòu)件——力筋抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。②精軋螺紋鋼筋一次張拉σL5=0.05σcon超張拉σL5=0.035σcon2天內(nèi)，σL5完成50%；40天內(nèi)，σL5全部完成,其它中間值見表2。注：超張拉是指用超過設(shè)計(jì)拉應(yīng)力5%-10%的應(yīng)力張拉，并保持?jǐn)?shù)分鐘，然后降回到設(shè)計(jì)拉應(yīng)力值（能使σL5減少約40-50%）。鋼筋松弛損失中間值與終極值的比值表2時(shí)間（d）210203040比值0.50.610.740.871.00⑹、混凝土收縮和徐變引起的應(yīng)力損失σL6?公橋規(guī)?第條規(guī)定：，，，式中、——構(gòu)件受拉區(qū)、受壓區(qū)全部縱向鋼筋截面重心處由混凝土收縮和徐變引起的應(yīng)力損失；、——構(gòu)件受拉區(qū)、受壓區(qū)全部縱向鋼筋截面重心處由預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的混凝土正應(yīng)力（mpa），此時(shí)，預(yù)應(yīng)力損失值僅考慮力筋錨固時(shí)（第一批）的損失；、值不得大于傳力錨固時(shí)混凝土立方體抗壓強(qiáng)度的0.5倍；當(dāng)為拉應(yīng)力時(shí)，應(yīng)取為0?！A(yù)應(yīng)力鋼筋的彈性模量；、——構(gòu)件受拉區(qū)、受壓區(qū)全部縱向鋼筋配筋率；——計(jì)算參數(shù)；、——分別為構(gòu)件受拉區(qū)力筋截面積和普通鋼筋截面積；、——分別為構(gòu)件受壓區(qū)力筋截面積和普通鋼筋截面積；A——構(gòu)件截面面積，對(duì)后張法構(gòu)件，A=An(凈截面)；I——截面回轉(zhuǎn)半徑，后張法；、——構(gòu)件受拉區(qū)、受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋截面重心至構(gòu)件截面重心的距離；、——構(gòu)件受拉區(qū)、受壓區(qū)縱向普通鋼筋截面重心至構(gòu)件截面重心的距離；、——構(gòu)件受拉區(qū)、受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋和縱向普通鋼筋截面重心至構(gòu)件截面重心的距離；——預(yù)應(yīng)力鋼筋傳力錨固齡期為t0，計(jì)算考慮的齡期為t時(shí)的混凝土收縮應(yīng)變，其終極值可按表3取用；——加載齡期為t0，計(jì)算考慮的齡期為t時(shí)的徐變系數(shù)，其終極值可按表3取用?；炷潦湛s應(yīng)變和徐變系數(shù)終極值表3混凝土收縮應(yīng)變變終極值××103傳力錨固齡期（dd）40%≤RH<<70%70%≤RH<<99%理論厚度h(mmm)理論厚度h(mmm)100200300≥600100200300≥6003～70.500.450.380.250.300.260.230.15140.430.410.360.240.250.240.210.14280.380.380.340.230.220.220.200.13600.310.340.320.220.180.200.190.12900.270.320.300.210.160.190.180.12混凝土徐變系數(shù)數(shù)終極值加載齡期(d))40%≤RH<<70%70%≤RH<<99%理論厚度h(mmm)理論厚度h(mmm)100200300≥600100200300≥60033.783363.142.792.732.522.392.2073.232.882.682.392.322.152.051.88142.832.512.352.092.041.891.791.65282.482.202.061.831.791.651.581.44602.141.911.781.581.551.431.361.25901.991.761.651.461.441.321.261.15注：①表中RH代表橋梁所處環(huán)境的平均相對(duì)濕度（%），表中數(shù)值按40%≤RH<70%取55%，70%≤RH<99%取80%計(jì)算所得；②表中理論厚度h=2A/μ，A為構(gòu)件截面面積，μ為構(gòu)件與大氣接觸的周邊長(zhǎng)度。當(dāng)構(gòu)件為變截面時(shí)，A和μ均可取其平均值；③本表適用于由一般的硅酸鹽類水泥或快硬水泥配置而成的混凝土。表中數(shù)值系按強(qiáng)度等級(jí)C40混凝土計(jì)算所得，對(duì)C50及以上混凝土，表列數(shù)值應(yīng)乘以，式中為混凝土軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（mpa）；④本表適用于季節(jié)性變化的平均溫度-20℃～+40℃；⑤構(gòu)件的實(shí)際傳力錨固齡期、加載齡期或理論厚度為表列數(shù)值中間值時(shí)，收縮應(yīng)變和徐變系數(shù)終極值可按直線內(nèi)插法取值；⑥在分階段施工或結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換中，當(dāng)需計(jì)算階段收縮應(yīng)變和徐變系數(shù)時(shí)，可按規(guī)范附錄F提供的方法進(jìn)行。有效預(yù)應(yīng)力的計(jì)算⑴、預(yù)應(yīng)力損失組合后張梁傳力錨固時(shí)的損失(第一批)σLⅠ=σL1+σL2+σL4傳力錨固后的損失(第二批)σLⅡ=σL5+σL6⑵、力筋有效預(yù)應(yīng)力σpe預(yù)加加應(yīng)力階段段σpe1=σcon--σLⅠ使用用階段σpe2=σcon--(σLⅠ+σLⅡ)⑶、計(jì)算截面通常需需要計(jì)算支支點(diǎn)截面、變變截面、L/4截面和跨跨中截面。三、持久狀況正正截面承載載能力極限限狀態(tài)計(jì)算計(jì)算圖以以矩形截面面為例，受受彎構(gòu)件正正截面承載載力計(jì)算圖圖如圖1所示。圖1.矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算圖1.矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算———混凝土軸軸心抗壓強(qiáng)強(qiáng)度設(shè)計(jì)值值；、——分別為非預(yù)應(yīng)力力鋼筋和預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼筋筋的抗拉強(qiáng)強(qiáng)度設(shè)計(jì)值值；As、App——分別為受受拉區(qū)非預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼筋筋和預(yù)應(yīng)力力鋼筋的面面積；、——分別為非預(yù)應(yīng)力力鋼筋和預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼筋筋的抗壓強(qiáng)強(qiáng)度設(shè)計(jì)值值；、——分別別為受壓區(qū)區(qū)非預(yù)應(yīng)力力鋼筋和預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼筋筋的面積；；———受壓區(qū)力力筋合力點(diǎn)點(diǎn)處，混凝凝土應(yīng)力等等于零時(shí)力力筋應(yīng)力；；——受壓區(qū)預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋A(yù)p′的全部預(yù)應(yīng)應(yīng)力損失；；———預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋A(yù)p′重心處混凝凝土的相應(yīng)應(yīng)有效預(yù)壓壓應(yīng)力。判斷屬于哪一類類T形截面如如圖2所示的T形截面，當(dāng)當(dāng)滿足下述述條件時(shí)，為為第一類T形截面，否否則為第二二類T形截面。圖2.T形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算圖2.T形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算復(fù)核時(shí)：設(shè)計(jì)時(shí)：式中：Md———彎矩組合合設(shè)計(jì)值；；———橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)安全性系系數(shù)，按公公路橋涵的的設(shè)計(jì)安全全等級(jí)，一一級(jí)、二級(jí)級(jí)、三級(jí)分分別取用11.1、1.0、0.9。承載力驗(yàn)算（1）、第一類T形形截面（按按寬度為bf′的矩形截截面計(jì)算）：：x≤≤ξbh0(防止脆性性破壞)式中：ξb———相對(duì)界限限受壓區(qū)高高度，見下下面表4。當(dāng)受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力力鋼筋受壓壓,即為正時(shí)，要要求：x≥2a′((保證受壓區(qū)區(qū)鋼筋應(yīng)力力達(dá)到抗壓壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)值)表4.預(yù)應(yīng)力混凝土相相對(duì)界限受受壓區(qū)高度度ξb混凝土強(qiáng)度等級(jí)級(jí)C50及以下C55、C600C65、C700C75、C800鋼絞線、鋼絲0.40.380.360.35精軋螺紋鋼筋0.40.380.36——當(dāng)受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力力鋼筋受拉拉,即為負(fù)，或或僅配普通通鋼筋時(shí)，要要求：x≥2as′((保證受壓區(qū)區(qū)鋼筋應(yīng)力力達(dá)到抗壓壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)值)當(dāng)不符合合上述截面面受壓區(qū)高高度最小值值限制條件件時(shí)，應(yīng)重重新計(jì)算正正截面承載載力（略）。⑵、第二類T形截面面：：x≤≤ξbh0x≥2a′或x≥2as′（一般均能滿足足，可不進(jìn)進(jìn)行此項(xiàng)驗(yàn)驗(yàn)算）⑶、計(jì)算截面簡(jiǎn)支梁：跨中截截面連續(xù)梁：跨中、中中支、L/4等截面四、持久狀況斜斜截面承載載力驗(yàn)算1、斜截面抗剪承承載力驗(yàn)算算⑴、計(jì)算圖圖3.斜截面抗剪承載力驗(yàn)算圖3.斜截面抗剪承載力驗(yàn)算⑵、保證不發(fā)生斜斜壓破壞的的最小混凝凝土截面尺尺寸條件（KN）否則修改改截面尺寸寸。式中：Vd———驗(yàn)算截面面處由作用用產(chǎn)生的剪剪力組合設(shè)設(shè)計(jì)值（KN）；b——相應(yīng)于剪剪力組合設(shè)設(shè)計(jì)值處的的矩形截面面寬度（mmm）或T形和I形截面腹腹板寬度（mm）；———邊長(zhǎng)為1550mm的混凝凝土立方體體抗壓強(qiáng)度度標(biāo)準(zhǔn)值（mpa），即為混凝土強(qiáng)度等級(jí)；h0——相應(yīng)于剪剪力組合設(shè)設(shè)計(jì)值處的的截面有效效高度。⑶、不需進(jìn)行斜截截面抗剪承載力力驗(yàn)算的條條件當(dāng)符合下列條件件時(shí)（KN）可不進(jìn)行斜截面面抗剪承載力力驗(yàn)算，僅僅需按構(gòu)造造配置箍筋筋。式中：——預(yù)應(yīng)應(yīng)力提高系系數(shù)，鋼筋筋混凝土受受彎構(gòu)件為為1.0，預(yù)應(yīng)力混混凝土受彎彎構(gòu)件為11.25，但但當(dāng)由鋼筋筋合力引起起的截面彎彎矩與外彎彎矩的方向向相同時(shí)，或或允許出現(xiàn)現(xiàn)裂縫的預(yù)預(yù)應(yīng)力混凝凝土受彎構(gòu)構(gòu)件，取11.0；——混凝土的抗拉強(qiáng)強(qiáng)度設(shè)計(jì)值值。⑷、斜截面抗剪承承載力驗(yàn)算算公路橋規(guī)規(guī)第5.22.7條要求：式中：Vd———斜截面受壓壓端上由作作用效應(yīng)所所產(chǎn)生的最最大剪力組組合設(shè)計(jì)值值（KN）；Vcss——斜截面內(nèi)混混凝土和箍箍筋共同的的抗剪承載載力設(shè)計(jì)值值（KN）；Vsbb——與斜截面相交交的普通彎彎起鋼筋抗抗剪承載力力設(shè)計(jì)值（KN）；Vpb———與斜截面相交交的預(yù)應(yīng)力力彎起鋼筋筋抗剪承載載力設(shè)計(jì)值值（KN）；——異號(hào)彎彎矩影響系系數(shù)，計(jì)算算簡(jiǎn)支梁和和連續(xù)梁近近邊支點(diǎn)梁梁段的抗剪承載力時(shí)，==1.0；計(jì)計(jì)算連續(xù)梁梁和懸臂梁梁近中間支支點(diǎn)梁段的抗剪承載力時(shí)時(shí)，=0..9；、——同前；——受壓翼緣的影響響系數(shù)，取取=1.1b——斜截面受壓壓端正截面面處，矩形形截面寬度度（mm），或T形和I形截面腹腹板寬度（mm）；h0——斜截面受壓壓端正截面面的有效高高度，自縱縱向受拉鋼鋼筋合力點(diǎn)點(diǎn)至受壓邊邊緣的距離離（mm）；——斜截面內(nèi)縱縱向受拉鋼鋼筋的配筋筋百分率，，，當(dāng)時(shí)，取；——斜截面內(nèi)箍箍筋配筋率,；——箍筋抗拉強(qiáng)強(qiáng)度設(shè)計(jì)值值；Asv———斜截面內(nèi)配配置在同一一截面的箍箍筋各肢總總截面面積積（mm2）；Sv———斜截面內(nèi)箍筋筋的間距（mmm）；Asb、Apb——斜截面內(nèi)在在同一彎起起平面的普普通彎起鋼鋼筋、預(yù)應(yīng)應(yīng)力彎起鋼鋼筋的截面面面積（mmm2）；、——普通通彎起鋼筋筋、預(yù)應(yīng)力力彎起鋼筋筋（在斜截面受壓壓端正截面面處）的切切線與水平平線的夾角角。⑸、斜截面投影長(zhǎng)度進(jìn)行斜截面承載載力驗(yàn)算時(shí)時(shí)，斜截面投影影長(zhǎng)度C應(yīng)按下式式計(jì)算：C=0..6mh00式中：m——斜斜截面受壓壓端正截面面處的廣義義剪跨比，，當(dāng)m>3.0時(shí)，取m=3.0；MMd——相應(yīng)于最最大剪力組組合設(shè)計(jì)值值的彎矩組組合設(shè)計(jì)值值。⑹、驗(yàn)算截面簡(jiǎn)支梁和和連續(xù)梁近近邊支點(diǎn)梁梁段：①距支座中心h//2處截面；；②受拉區(qū)彎起鋼筋筋彎起點(diǎn)處處截面；箍箍筋數(shù)量或或間距改變變處截面；；③腹板寬度變化處處截面。連續(xù)梁中間支點(diǎn)點(diǎn)梁段：①支點(diǎn)橫隔梁邊緣緣處截面；；②變高度梁高度突突變處截面面；③參照簡(jiǎn)支梁的要要求，需要要進(jìn)行驗(yàn)算算的截面。以上均指與斜截截面下緣垂垂直的截面面。2、斜截面抗彎承載力力計(jì)算（略略）一般不不控制設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)算。當(dāng)當(dāng)符合規(guī)范范第9.11.4條、第第9.3..9至第9.33.13條條的構(gòu)造要要求時(shí)，可可不進(jìn)行斜斜截面抗彎彎承載力計(jì)算算。五、持久狀況正正常使用極極限狀態(tài)計(jì)計(jì)算本階段段為彈性工工作階段。正應(yīng)力計(jì)算基本本公式：采用荷載效應(yīng)組組合：短期期效應(yīng)組合合，即式中：——作用用短期效應(yīng)應(yīng)組合設(shè)計(jì)計(jì)值；——結(jié)構(gòu)自重效效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值值；——二期恒載效效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值值；——汽車荷載效效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值值（考慮沖沖擊力）；；——人群荷載效效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值值；1.正截面抗裂驗(yàn)算算全預(yù)應(yīng)力力梁在作用用短期效應(yīng)應(yīng)組合下，要要求：式中：——作用用短期效應(yīng)應(yīng)組合下，截截面邊緣混混凝土拉應(yīng)應(yīng)力；——由預(yù)加力產(chǎn)生的的截面邊緣緣混凝土有有效預(yù)壓應(yīng)應(yīng)力。、——分分別為凈截截面面積、力力筋和普通通鋼筋合力力對(duì)凈截面面重心的偏偏心距；、——分分別為凈截截面彈性抵抵抗矩、換換算截面彈彈性抵抗矩矩；——有效預(yù)應(yīng)應(yīng)力的合力力。⑴其中：、——分分別為受拉拉區(qū)和受壓壓區(qū)力筋面面積；、——分別為受受拉區(qū)和受受壓區(qū)力筋筋有效預(yù)應(yīng)應(yīng)力。計(jì)算截面：簡(jiǎn)支梁：跨中截截面。連續(xù)梁：跨中截截面、中間間支點(diǎn)截面面。2．斜截面面抗裂驗(yàn)算算斜截截面抗裂，是是對(duì)斜截面混凝凝土主拉應(yīng)應(yīng)力進(jìn)行驗(yàn)驗(yàn)算。⑴主應(yīng)力計(jì)計(jì)算在作作用短期效效應(yīng)組合和和預(yù)加力共共同產(chǎn)生的的混凝土主主應(yīng)力為：：主拉應(yīng)力主壓應(yīng)力式中：——作用用短期效應(yīng)應(yīng)組合彎矩矩和預(yù)加力力共同在主主應(yīng)力計(jì)算算點(diǎn)所產(chǎn)生生混凝土正正應(yīng)力；——按⑴式式計(jì)算；——由作用短期效應(yīng)應(yīng)組合剪力力和彎起的的力筋有效效預(yù)加力在在主應(yīng)力計(jì)計(jì)算點(diǎn)處產(chǎn)產(chǎn)生的混凝凝土剪應(yīng)力力；——由豎向力筋有效效預(yù)加力引引起的混凝凝土豎向預(yù)預(yù)壓應(yīng)力；；———豎向力筋筋的肢數(shù)；；、——分別為豎向力筋筋和彎起力力筋的有效效預(yù)拉應(yīng)力力；、——分別為單肢豎向向力筋和彎彎起力筋總總的截面面面積；———單肢豎向向力筋的間間距；b——主應(yīng)力計(jì)算點(diǎn)處處的構(gòu)件寬寬度；、——分別為計(jì)算主應(yīng)應(yīng)力點(diǎn)以上上（或以下下）部分換換算截面面面積對(duì)換算算截面重心心軸、凈截截面面積對(duì)對(duì)凈截面重重心軸的面面積矩。⑵主拉應(yīng)力驗(yàn)算規(guī)范要求：式中：——混凝凝土抗拉強(qiáng)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值值。⑶主拉應(yīng)力驗(yàn)算點(diǎn)點(diǎn)一般取變變截面分別別計(jì)算截面面上梗肋、形形心軸和下下梗肋處。六．持久狀況應(yīng)應(yīng)力驗(yàn)算計(jì)算算時(shí)作用取取標(biāo)準(zhǔn)值，汽汽車荷載考考慮沖擊力力，不計(jì)分分項(xiàng)系數(shù)。1.混凝土正應(yīng)力截面受壓邊緣壓壓應(yīng)力：式中：———按⑴式計(jì)算；；、——換算截面和凈截截面的受壓壓邊緣的彈彈性抵抗矩矩；——包括沖擊系數(shù)的的汽車荷載載標(biāo)準(zhǔn)值引引起的彎矩矩。計(jì)算截面：簡(jiǎn)支梁：跨中截截面。連續(xù)梁：跨中截截面、中間間支點(diǎn)截面面。2.力筋應(yīng)應(yīng)力式中：——受拉拉區(qū)力筋合合力點(diǎn)至換換算截面重重心的距離離。規(guī)范要求：鋼絲、鋼絞線應(yīng)應(yīng)力精軋螺紋鋼筋應(yīng)應(yīng)力計(jì)算截面面與計(jì)算混混凝土正應(yīng)應(yīng)力時(shí)相同同。3．混凝凝土主應(yīng)力力驗(yàn)算⑴主壓應(yīng)力驗(yàn)算（斜斜截面抗彎彎承載力的的補(bǔ)充）由預(yù)加力和荷載效效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值值產(chǎn)生的混混凝土主應(yīng)應(yīng)力?？砂窗聪铝泄绞接?jì)算：主拉應(yīng)力主壓應(yīng)力式中：——荷載載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值和預(yù)加加力（扣除除全部預(yù)應(yīng)應(yīng)力損失后后）共同在在主應(yīng)力計(jì)計(jì)算點(diǎn)所產(chǎn)產(chǎn)生混凝土土壓應(yīng)力；；——由荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值和彎起起的力筋有有效預(yù)加力力在主應(yīng)力力計(jì)算點(diǎn)處處產(chǎn)生的混混凝土剪應(yīng)應(yīng)力；———考慮沖擊擊系數(shù)的汽汽車荷載標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值引起起的剪力；；其余符號(hào)的意義義及取值方方法與抗裂裂驗(yàn)算中計(jì)計(jì)算主拉應(yīng)應(yīng)力的相應(yīng)應(yīng)公式相同同?；炷镣林鲏簯?yīng)力力應(yīng)符合下下列式要求求：計(jì)算截面面：與斜截截面抗裂驗(yàn)驗(yàn)算相同。⑵設(shè)置箍筋作為斜截面抗剪剪承載力的的補(bǔ)充，應(yīng)應(yīng)根據(jù)混凝凝土主拉應(yīng)應(yīng)力大小，按按下列規(guī)定定設(shè)置箍筋筋：區(qū)段，按構(gòu)造設(shè)設(shè)置箍筋；；>區(qū)段，箍筋間距距為：式中：——箍筋筋抗拉強(qiáng)度度標(biāo)準(zhǔn)值；；七．短暫狀況應(yīng)應(yīng)力計(jì)算采用荷載標(biāo)準(zhǔn)值值，不考慮慮荷載組合合系數(shù)，計(jì)計(jì)算混凝土土正應(yīng)力，并并進(jìn)行驗(yàn)算算。在預(yù)加力和自重重作用下，混混凝土截面面正應(yīng)力應(yīng)應(yīng)滿足下列列要求：預(yù)拉區(qū)拉應(yīng)力預(yù)壓區(qū)壓應(yīng)力式中：——扣除除第一批預(yù)預(yù)應(yīng)力損失失后，力筋筋中預(yù)加力力的合力；；——合力作用點(diǎn)至凈凈截面重心心的距離。計(jì)算截面：：簡(jiǎn)支梁：跨中截截面。連續(xù)梁：跨中截截面、中間間支點(diǎn)截面面。預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支支梁橋設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)算估算力筋面積應(yīng)按持久狀況正正常使用極極限狀態(tài)正正截面抗裂裂性要求估估算力筋面面積，即要要求：⑵初步設(shè)計(jì)計(jì)時(shí)，可按按下列近似似公式計(jì)算算：⑶式中：Ms———作用短期期效應(yīng)組合合彎矩，其其中汽車荷荷載不考慮慮沖擊力；；A、W——毛截面面積和對(duì)對(duì)毛截面截截面下緣的的截面抵抗抗矩；——力力筋重心對(duì)對(duì)毛截面重重心軸的偏偏心矩；——力筋重心至截面面下緣距離離，可預(yù)先先假定。式⑶代入式⑵得：據(jù)此可估算得到到力筋面積積力筋可采用直徑徑為15..2的低松松弛鋼絞線線，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)強(qiáng)度為18600Mpa，每一根根鋼束可采采用9束、8束或7束鋼絞線線，鋼束孔孔道可采用用預(yù)埋波紋紋管，9股和8股鋼束波波紋管內(nèi)徑徑80mm,外徑85mm；7股鋼束波波紋管內(nèi)徑徑70mm,外徑75mm。估算普通鋼筋面面積在力筋數(shù)量已經(jīng)經(jīng)確定的情情況下，普普通鋼筋數(shù)數(shù)量可由正正截面承載載能力極限限狀態(tài)要求求條件確定定。1、判斷屬于哪一類類T形截面假假定，則：：解上述方程得xx,若求得得的，則：：若求得的x>，則：普通鋼筋一般選選用HRB3335、HRB4400或KL4000帶肋鋼筋筋，通常布布置在力筋筋外側(cè)。三、鋼束布置1、跨中布置應(yīng)滿足凈距、保保護(hù)層等要要求。表5為規(guī)范規(guī)定定的鋼筋最最小混凝土土保護(hù)層厚厚度要求；；直線管道道的凈距不不應(yīng)小于440mm，且不不宜小于管管道直徑的的0.6倍；；對(duì)于預(yù)埋埋的金屬或或塑料波紋紋管和鐵皮皮管，在豎豎直方向可可將兩管道道疊置。管管道內(nèi)徑的的截面積不不應(yīng)小于兩兩倍預(yù)應(yīng)力力鋼筋截面面面積表5普通鋼筋筋和預(yù)應(yīng)力力直線形鋼鋼筋最小混混凝土保護(hù)護(hù)層厚度（mm）序號(hào)構(gòu)件類別環(huán)境條件ⅠⅡⅢ、Ⅳ1基礎(chǔ)、樁基承臺(tái)臺(tái)⑴基坑底面面有墊層或或側(cè)面有模模板（受力力主筋）⑵基坑底面無墊層層或側(cè)面無無模板（受受力主筋）4060507560852墩臺(tái)身、擋土結(jié)結(jié)構(gòu)、涵洞洞、梁、板板、拱圈、拱拱上建筑（受受力主筋）3040453人行道構(gòu)件、欄欄桿（受力力主筋）2025304箍筋2025305緣石、中央分隔隔帶、護(hù)欄欄等行車道道構(gòu)件3040456收縮、溫度、分分布、防裂裂等表層鋼鋼筋152025注：1）Ⅰ類環(huán)境是指溫暖暖或寒冷地地區(qū)的大氣氣環(huán)境；與與無侵蝕性性的水或土土接觸的環(huán)環(huán)境。2）ⅡⅡ類環(huán)境是是指嚴(yán)寒地地區(qū)的大氣氣環(huán)境；使使用除冰鹽鹽環(huán)境；海海濱環(huán)境。3）ⅢⅢ類環(huán)境是是指海水環(huán)環(huán)境。4）ⅣⅣ類環(huán)境是是指受侵蝕蝕性物質(zhì)影影響的環(huán)境境。2、錨固面布置分散散均勻布置置，以便于于施工和避避免過大局局部集中應(yīng)應(yīng)力。3、其它截面鋼束束位置及傾傾角計(jì)算鋼束束彎起形狀狀：一般采采用圓弧形形曲線。鋼束彎起角：原原則上θ≤≤20°，盡量小小角度，多多彎起。鋼束彎起半徑：：鋼絞線束束的鋼絲直直徑小于等等于5mm時(shí)，不不宜小于44m。計(jì)算各個(gè)控制截截面每束力力筋重心位位置，以便便今后應(yīng)力力和承載力力計(jì)算。⑴計(jì)算鋼束半徑RR其中C、分別為鋼束在錨錨固端的升升高值和彎彎起角，需需預(yù)先確定定。⑵計(jì)算鋼束彎起點(diǎn)點(diǎn)鋼束錨固端至彎彎起點(diǎn)的水水平距離⑶各截面鋼束位置置及其傾角角計(jì)算截截面鋼束彎彎起角（即即傾角）鋼束離梁底距離離其中：—計(jì)算截截面至彎起起點(diǎn)水平距距離；aa——鋼束彎彎起前其重重心至梁底底的距離。4、主梁截面幾何何特性計(jì)算算計(jì)計(jì)算各個(gè)控控制截面的的凈截面和和換算截面面特性。5、鋼束位置的校校核目目的：校核核力筋是否否在束界內(nèi)內(nèi)。由由預(yù)加應(yīng)力力階段上緣緣拉應(yīng)力得得：由由使用階段段正截面抗抗裂性要求求，并近似似用代替，則有有：計(jì)算有效預(yù)應(yīng)力力見前述。五、進(jìn)行承載力力、抗裂性性及應(yīng)力驗(yàn)驗(yàn)算見前述。預(yù)應(yīng)力混凝土連連續(xù)梁設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)算特點(diǎn)點(diǎn)一、估算力筋面面積1、按持久久狀況正截截面承載能能力極限狀狀態(tài)要求估估算截面承受受雙向彎矩矩時(shí)，可各各視為單筋筋截面，分分別計(jì)算上上下緣所需力力筋數(shù)量。解方程組組得。若>，則按第第二類T形截面梁梁計(jì)算。按持久狀況正截截面抗裂和和短暫狀況況應(yīng)力要求求估算⑴、一般情況下，由由于梁截面面較高，受受壓區(qū)面積積較大，上上緣和下緣緣的壓應(yīng)力力不是控制制因素，為為簡(jiǎn)便計(jì)算算，可只考考慮拉應(yīng)力力這個(gè)限制制條件⑵、規(guī)范容許截面面預(yù)拉區(qū)出出現(xiàn)少許拉拉應(yīng)力,但在估算算力筋時(shí),可假設(shè)不不容許出現(xiàn)現(xiàn)拉應(yīng)力。⑶估算力筋時(shí)，可可按毛截面面考慮。截面上緣和下緣緣均配有力力筋，以承承受正彎矩矩和負(fù)彎矩矩時(shí)，要求求：短暫狀況應(yīng)力持久狀況正截面面抗裂由此求解解得和。式中：：、當(dāng)當(dāng)為正彎矩矩時(shí)取正值值，當(dāng)為負(fù)負(fù)彎矩時(shí)取取負(fù)值。配筋的截面本設(shè)計(jì)只要求對(duì)對(duì)跨中、支支點(diǎn)、4分點(diǎn)等截截面配力筋筋。二、預(yù)應(yīng)力混凝凝土連續(xù)剛剛構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)算特點(diǎn)原原則與連續(xù)續(xù)梁相似。預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁梁工程實(shí)例例1、預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支支梁橋下圖（圖圖4）為一裝配式預(yù)預(yù)應(yīng)力混凝凝土簡(jiǎn)支梁梁橋的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。其其標(biāo)準(zhǔn)跨徑徑為30m，主主梁全長(zhǎng)229.966m，計(jì)算算跨徑為29m。荷載等級(jí)級(jí)為汽車—超20級(jí)，掛車—120級(jí)。主梁梁中心距為為2.266m，預(yù)制部部分寬度11.80mm，吊裝后后現(xiàn)澆0..46m的的濕接縫。預(yù)預(yù)制主梁采采用C40混凝土，截截面為帶馬馬蹄的T形截面，梁梁高為1.96m，厚20cm的梁肋自第第一道內(nèi)橫橫隔梁向梁梁端逐漸加加寬至馬蹄蹄全寬400cm，但馬蹄蹄部分高度度不變。全梁范圍圍內(nèi)共設(shè)置置七道橫隔隔梁，中心心間距為4.5m和5.0mm，橫隔梁高高度1.65m，寬度也采采用上寬下下窄，內(nèi)寬外窄窄的形式，以以利于脫模模。為減小小施工難度度，橫隔梁梁沒有采用用挖孔形式式，吊裝后后彼此之間間采用現(xiàn)澆澆接縫集整整。每片T梁設(shè)三束束預(yù)應(yīng)力鋼束束，采用AA416--87a標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)2700級(jí)鋼絞線線,直徑15..24mmm,其標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)強(qiáng)度為18860Mppa，張拉拉控制應(yīng)力力為13995Mpaa，其中N1、N2均采用9束鋼絞線線，N3則為7束，全部鋼鋼絞線均以圓弧起起彎并錨固固在梁端厚厚20mm的鋼墊板板上。鋼