鋼筋面積的估算

鋼筋面積的估算根據(jù)《公橋規(guī)》規(guī)定，預(yù)應(yīng)力梁應(yīng)滿足正常使用極限狀態(tài)的應(yīng)力要求和承載能力極限狀態(tài)的強(qiáng)度要求。本設(shè)計(jì)采用A類(lèi)部分預(yù)應(yīng)力混凝土，在截面尺寸確定以后，以抗裂性控制設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)的抗裂性主要與預(yù)加力的大小有關(guān)。因此，預(yù)應(yīng)力混凝土梁鋼筋數(shù)量估算的一般方法是，首先根據(jù)結(jié)構(gòu)正截面抗裂性確定預(yù)應(yīng)力鋼筋的數(shù)量，然后再由構(gòu)件承載能力極限狀態(tài)要求確定非預(yù)應(yīng)力鋼筋的數(shù)量。以下就按跨中截面在各種作用效應(yīng)組合下，分別對(duì)邊梁和中梁（3號(hào)梁）所需的鋼束數(shù)進(jìn)行估算，并且按這些估算的鋼束數(shù)的多少確定主梁的配束。1）按構(gòu)件正截面抗裂性要求估算預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量對(duì)于部分預(yù)應(yīng)力混凝土A類(lèi)構(gòu)件，根據(jù)跨中截面抗裂要求，由式（2-7）可得截面所需的有效預(yù)加力Npe，再由式（2-8）估算出所需要的預(yù)應(yīng)力鋼筋總面積ApO2-7)M/W-2-7)N>S tkpe1e(—+-*)

AW式中M——為正常使用極限狀態(tài)按作用（或荷載）短期效應(yīng)組合計(jì)算的彎矩值；見(jiàn)表2-10；se——設(shè)預(yù)應(yīng)力鋼筋截面重心距截面下緣為a=100mm，則預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力作用pp點(diǎn)至截面重心軸的距離為e=y-a；pbpA——鋼筋估算時(shí)，截面性質(zhì)近似采用全截面的性質(zhì)來(lái)計(jì)算，見(jiàn)表2-1；W——全截面對(duì)抗裂驗(yàn)算邊緣的彈性抵抗矩，W=I/ybA二 pe （2-8）p（1-0.2）bcon預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉控制應(yīng)力為q 二0.75f二0.75xI860二1395MPa，對(duì)于配高強(qiáng)鋼con pk絲的后張法構(gòu)件，預(yù)應(yīng)力損失按張拉控制應(yīng)力的20%估算。①邊梁：由表2-2可知：跨中截面全截面A=848000mm2；I=0.4031m4；y=1.292mb由表2-10：M=4379.73kN-msW=I/y=0.4031/1.292=0.311996m3=311.996x106mm3be=y-a=1262-100=1162mmpbpN>

peM/W-0.7f——S tk(-+ep)AW4379.73/311.996一O'7xM=N>

peM/W-0.7f——S tk(-+ep)AW4379.73/311.996一O'7xM=2.484429x106N11162

+

848000 311.996x106Npe(1-0.20)b2?484429X106=2226mm20.80x1395con②中梁：由表2-1可知：跨中截面全截面A=848000mm2；I=0.4031m4；y=1.292mb由表2-10：Ms=4270.16kN-m；W=1/yb=311.996x106mm3=1262-100=1162mmpNpeM/W-0.7f4270.16/311.996-0.7x2.65令 麗= =2.412811x106N1e(+宀)AW11162+848000 311.996x106N pe(1-0.2)b2.412811X106=2162mm20.8x1395con2）按構(gòu)件承載能力極限狀態(tài)要求估算非預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量首先，由《公預(yù)規(guī)》422條，T梁的翼緣有效寬度計(jì)算如下:L/3=28.90/3=9.63m中梁:b1=min<f相鄰主梁間距S=2.1mb+6b+12h'=0.20+0.06x0.09+0.12x0.16=2.66mhf邊梁:b2邊梁:b2=min<bi/2+b/2+6h=2.1/2+0.20/2+6x0.16=2.11mbi/2+b/2=2.1m故按全部翼緣參與受力考慮b'=2100mm。f按構(gòu)件承載能力極限狀態(tài)要求估算非預(yù)應(yīng)力鋼筋數(shù)量時(shí)，先假設(shè)為第一類(lèi)T形截面，按式（2-9）計(jì)算受壓區(qū)高度x，計(jì)算所得x<h',則由式（2-10）可得受拉區(qū)非預(yù)應(yīng)力鋼f筋截面積。fA+fA=fb'x （2-9）sdSpdpcdfYM<fb'x（h+x/2） （2-10）0dcdf0式中:

A——受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋截面積；PA——受拉區(qū)普通鋼筋截面積；sf——縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，本設(shè)計(jì)中f=1260MPapdpdf——混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，本設(shè)計(jì)中f=22.4MPa；cdcdM——彎矩組合設(shè)計(jì)值，見(jiàn)表2-10取梁的承載能力基本組合；dh 截面有效高度，先預(yù)估a=15cm,則h=200-15=185cm；00f——HRB440鋼筋取330MPa；sd0——橋梁結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)。①邊梁：M=6612.01kN-m；0db1=2.1mx=1850—、18502—2x6612?01x10622.4x2100=77.6mm<h'(=160mm)x2100x77.6—1260x2502330=1508.4mm2②中梁：YM=6019.65kN-m；0db1=2.1mx=1850—18502—2x=1850—18502—x2100=70.5mm<h'(=160mm)x2100x70.5—1260x2502330=496.4mm2以下為預(yù)應(yīng)力鋼筋、普通鋼筋面積估算表：2-11預(yù)應(yīng)力鋼筋、普通鋼筋面積估算表估算

面積A>2226mm2pA>2162mm2p持久狀況正常使用極限狀態(tài)采用

面積3束6?s15.2,1X7標(biāo)準(zhǔn)型A=3x6x139=2502mm2p采