預應力T形梁橋的設計 畢業(yè)論文.doc

第93頁 學校代碼 10126 學號 分 類 號 u443.3 密級 本科畢業(yè)論文（設計）預應力t形梁橋的設計學院、系 專業(yè)名稱 年 級 學生姓名 指導教師 年月 日目 錄1 河水文設計原始資料及計算61.1 設計原始資料61.2 河段類型判斷61.3 設計流量和設計流速的復核61.4 擬定橋長71.5 計算橋面標高91.6沖刷計算101.7 方案比選112 設計資料及構造布置122.1設計資料122.2 橫截面布置142.3 橫截面沿跨長的變化172.4 橫隔梁的位置173主梁作用效應計算183.1 恒載內力計算183.1.1.恒載集度183.1.2恒載內力193.2 可變作用效應計算（修正剛性橫隔梁）213.2.1 沖擊系數(shù)和車道折減系數(shù)213.2.2 計算主梁的荷載橫向分布系數(shù)213.2.3 車道荷載的取值263.2.4 計算可變作用效應263.3主梁作用效應組合314預應力鋼束的估算及其布置334.1跨中截面鋼束的估算和確定334.2 預應力綱筋的布置344.2.1 跨中截面預應力鋼筋的布置344.2.2 錨固面鋼束布置344.2.3 其他截面鋼束位置及傾角計算354.3 非預應力鋼筋截面積估算及布置385計算主梁截面幾何特性406 鋼束預應力損失估算436.1 預應力鋼筋張拉的控制應力con436.2 鋼束應力損失436.2.1 預應力鋼筋與管道摩擦引起的預應力損失l1436.2.2 錨具變形，鋼絲回縮引起的應力損失l2436.2.3 預應力鋼筋分批張拉時混凝土彈性壓縮引起的應力損失。446.2.4 鋼筋松弛引起的預應力損失l5466.2.5混凝土收縮，徐變引起的損失l6476.2.6 預應力損失組合507 主梁截面承載力與應力驗算527.1 持久狀況截面承載能力極限狀態(tài)計算527.1.1正截面承載力計算527.1.2斜截面承載力計算527.2 持久狀況正常使用極限狀態(tài)抗裂驗算557.2.1 正截面抗裂驗算557.2.2 斜截面的抗裂驗算567.3 持久狀況的構件應力驗算607.3.1 正截面混凝土壓應力驗算607.3.2 截面混凝土主壓應力驗算617.4 短暫狀況構件的應力驗算617.4.1預應力階段的應力驗算617.4.2吊裝應力驗算628 主梁端部的局部承壓驗算708.1 局部承壓的截面尺寸驗算708.2 局部抗壓承載力驗算719 主梁變形驗算739.1 荷載短期效應作用下主梁撓度驗算739.2 結構剛度驗算739.3 預加力引起的跨中反拱度739.4 預拱度的設置7410 橫隔梁計算7511 行車道板計算78 預應力混凝土t形梁橋【摘要】 本文設計的是預應力混凝土t形梁橋，第一部分主要內容主要是通過水文計算確定橋長，并通過方案的比選確定出本次設計的橋型，第二部分的內容比較多，主要包括結構尺寸的擬、恒載和活載內力計算、根據(jù)承載力配筋并進行截面的承載力和應力驗算、張拉預應力鋼筋和計算預應力鋼筋的各種應力損失、驗算局部承壓和梁的撓度變形計算，同時還簡單的計算復核了橫隔梁和行車道板的承載力。關鍵詞：預應力 內力組合 承載力 應力損失 prestressed concrete t-beam bridgeauthor:tutor:abstract : this paper is the design of prestressed concrete t-beam bridge .the first part is mainly determined by hydrology calculations long bridge, adoption of the program and the selection of identifying this type design of the bridge, the second part of the contents of more, key structural dimensions, including the design, dead load and live load, according capacity reinforcement and the capacity for cross sections and stress calculation, prestressed reinforced and prestressed reinforced the stress loss, partial pressure and checking the beam deflection, also simple calculation reviewed cross beams and plates lane capacity. keywords : prestressed internal force portfolio carrying capacity losses capacity stress 1 河水文設計原始資料及計算1.1 設計原始資料（1）、橋面平面圖（2）、橋位地質縱剖面圖（3）、設計流量：qs=311m3/s（1%）（4）、設計流速：2.03m/s（5）、沖刷系數(shù)：p=1.69（山前）（6）、河床底坡：i=2，mc=51（7）、標準冰凍深度：hd=1.60m （8）、汛期含沙量：p=25/ m3（9）、抗震設計裂度：6度（10）、無航道要求，無流水現(xiàn)象（11）、該地區(qū)汛期最大風速為16m/s，其風壓為550pa，洪水期波浪推進長度約為800m左右。1.2 河段類型判斷河段彎曲，水流分支汊，且有沙洲，河床寬淺，抗沖刷能力差，主流在河床內易擺動，灘槽不宜劃分，所以綜合分析判斷：ml河屬于次穩(wěn)定河段。1.3 設計流量和設計流速的復核根據(jù)地質縱剖面圖繪出的河床樁號，繪制河流縱斷面圖。（見下表1.1）表1.1樁號50+074.2850+091.2850+103.0850+127.0850+250.1250+253.52標高1100.561099.761099.561099.861099.461100.56由于灘槽不易劃分,故河床全部改為河槽wc=150.43bc=179.24 mhc=0.84 mmc=51i=2vc= mchc2/3i1/2=510.842/30.0021/2=2.03 m/sqs= wcvc=150.432.03=306 m/sqcqs=306m/svs=2.032.03m/s （基本吻合）過水面積、水面寬度、濕周計算表 表1.2樁號河床標高水深平均水深水面寬度過水面積50+074.281100.5600.417.006.8+091.281099.760.80.911.8010.62+103.281099.5610.0.8524.0020.40+127.081099.860.70.9123.04110.74+250.121099.461.10.553.401.87+253.521100.560合計179.24150.431.4 擬定橋長河屬分汊、彎曲河段，查規(guī)范公路工程水文勘測設計規(guī)范（jtgc30-2002），采用6.2.1-1式計算 kq=0.95 n3=0.87 qp= qc=311 m/s bc=179.24m橋孔最小凈長度為：lj=kq（）n3bc=0.9510.87179.24=170.28 m綜合分析橋型擬訂方案為630 m預應力t型梁橋，采用雙柱式橋墩建橋后實際橋孔凈長: lj=6（301.5）=171 m170.28m（初步擬訂柱寬為1.5 m）1.5 計算橋面標高（1）、雍水高度fr=2.032/9.80.72=0.581 即設計流量通過時為緩流v0m= vc=vs=2.03 m/saj=150.4361.50.84=142.87vm,= =311/142.87=2.18m/svm= =2.12 m/skn=ky=z= （vm2-v0m2）=(9.500.87)（2.122-2.032）/29.8=0.16m橋下雍水高度z,= z /2 =0.08m（2）、 波浪高度vw=16m/s d=800m =0.84m h2=0.13th0.7（）0.7th=0.165m=0.165/0.84=0.1960.1h2=kf=2.30.165=0.38m（3）、 計算水位hj=hs+h=1100.56+0.08+0.38=1101.02m（4）、 橋面標高不通航河段 ht=0.5m建筑高度 hd=1.75+0.14=1.89m橋面標高 hq=hj+ht+hd=1101.02+0.5+1.89=1103.41m路面標高 1102.54m1.6沖刷計算（1）、 一般沖刷qp=311 m3/s q2= =155.5 m3/s lj=171m =0.98=0.84m hmax=1100.56-1099.46=1.1 m b= bc=179.24 m hcq= =0.84 a= =1.51e=0.66（查公路工程、水文勘測設計規(guī)范（jig c302002）表7.3.1-2）右河槽：=1.5 hp左= =1.98 m左河槽：=2.5hp左= =1.88 m按最不利計算取hp= hpr=1.98 m2m，沖刷只到第一層（2）、 局部沖刷v0=0.28（+0.7）0.5=0.50v=e hp2/3=0.662.51/61.982/3=1.21m/svv0k=1 b1=1.5 k1=0.8（）=1.23 v0=0.0246 =0.69 m/sv0,=0.462v0=0.462（2.5/1.5）0.060.69=0.33m/sn1= =0.85hb= kk1 b10.6（v0- v0,）（）n1=1.21 m（3）、 橋下河槽最低沖刷線標高hm= hs-1.98-1.21=1097.37 m1.7 方案比選方案比較表 表1.2 方案類別比較項目第一方案第二方案主橋：預應力混凝土t形簡支梁橋（630m）主橋：預應力混凝土空心板橋（920m）橋長（m）180180最大縱坡（%）22工藝技術要求技術較先進，工藝要求較嚴格，采用后張法預制預應力混凝土t梁，需要采用吊裝設備，且在近幾年預應力混凝土t行梁橋施工中有成熟的施工經(jīng)驗和施工技術工藝較先進，有成熟的施工經(jīng)驗和施工工藝，使用范圍廣，相對板的自重也較小，但制作麻煩，需要使用大量的鋼筋使用效果屬于靜定結構，橋面平整度較好，使用階段易于養(yǎng)護，養(yǎng)護經(jīng)費較低。屬于靜定結構，橋面平整，行車條件較好，但養(yǎng)護較麻煩從對比來看，我比較傾向于預應力混凝土t形梁橋。2 設計資料及構造布置2.1設計資料2.1.1 橋梁跨徑及橋寬標準跨徑=30 m 主梁全長=29.96 m 計算跨徑=29.16 m橋面凈空=23.75+3.3+20.5=11.80 m2.1.2 設計荷載 公路級，人群荷載3.0kn/ m，每側人行護欄,防撞欄的作用力分別為1.52 kn/ m和4.99 kn/ m。2.1.3 材料及工藝混凝土：主梁用c50，欄桿及橋面鋪裝用c30預應力鋼筋采用公路鋼筋混凝土及預應力橋涵設計規(guī)范（jig d622004）中的s15.2鋼鉸線，每束6根，全梁配3束，fpk=1860mpa普通鋼筋采用hrb335鋼筋，鋼筋按后張法施工工藝制作主梁，采用內徑70，外徑75的金屬波紋管和夾片錨具。2.1.4 設計依據(jù)1） 交通部頒公路工程技術標準（jtg b012003），簡稱標準。2） 交通部頒公路橋涵設計通用規(guī)范（jig d602004），簡稱橋規(guī)。3） 交通部頒公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范（jig d622004），簡稱公預規(guī)。2.1.5設計基本數(shù)據(jù)，見下表2.1基本數(shù)據(jù) 表2.1名稱項目符號單位數(shù)據(jù)c50砼立方強度fcu，kmpa50彈性模量ecmpa3.45104軸心抗壓標準強度fckmpa32.4軸心抗拉標準強度ftkmpa2.65軸心抗壓設計強度fcdmpa22.4軸心抗拉設計強度ftdmpa1.83短暫狀態(tài)容許壓應力0.7 fckmpa20.72容許拉應力0.7 ftkmpa1.757持久狀態(tài)標準軸載組合：mpa容許壓應力0.5 fckmpa16.2容許主壓應力0.6 fckmpa19.44短期效應組合：mpa容許拉應力st -0.85pcmpa0容許主拉應力0.6 ftkmpa1.59s15.2鋼絞線標準強度fpkmpa1860彈性模量ep mpa1.95105抗拉設計強度fpdmpa1260最大控制應力0.75 fpkmpa1395持久狀態(tài)：mpa標準荷載組合0.65 fpkmpa1209材料重度c50砼r1kn/m325.0瀝青砼r2kn/m323.07鋼絞線r3kn/m378.5c30砼r4kn/m324欄桿r5kn/m1.0鋼束與混凝土的彈性模量比ep5.65在考慮混凝土強度達到c45時開始張拉預應力鋼束。f，ck和f，tk分別表示鋼束張拉時混凝土的抗拉，抗壓標準強度：則f，ck=29.6 mpa, f，tk=2.51 mpa2.2 橫截面布置2.2.1 主梁間距與主梁片數(shù)通常主梁應隨梁高與跨徑的增大而加寬為經(jīng)濟,同時加寬翼板對提高主梁截面效率指標很有效,故在許可條件下應適當加寬t梁翼板.本設計主梁翼板寬度為1600,由于寬度較大,為保證橋梁的整體受拉性能,橋面板采用現(xiàn)澆混凝土剛性接頭,因此主梁的工作截面有兩種: 預施應力，運輸，吊裝階段的小截面（bi=1600）和運營階段的大截面（bi=1700），凈23.75+3.3+20.5=11.80 m的橋寬選用7片主梁，如圖（2-1）2.2.2 主梁跨中截面主要尺寸擬訂 預應力混凝土簡支梁橋的主梁高度與跨徑之比通常在，故本設計取用1750的主梁高度。2.2.3 計算截面幾何特性凈截面的計算（b=160cm） 表2.2分塊面積到上緣的距離yi(cm)分塊面積ai(cm2)分塊面積對上緣的靜矩si(cm3)分塊面積自身慣性矩ii(cm4)di=ys-yi(cm)分塊面積對形心慣性矩ix(cm4)i=ii+ix(cm4)翼板4128051206826.6761.24794163.24800990三角承托11.37208136400053.92091751.22095751腹板8223681941764322389.33-16.8668344.324990734下三角152.710015270555.56-87.5765625766181馬蹄165.568411320220577-100.36881101.566901679515233590419555335ys=si/ai=335904/5152=65.2yx=17565.2=109.8毛截面的計算（b=170cm） 表2.3分塊面積到上緣的距離yi(cm)分塊面積ai(cm2)分塊面積對上緣的靜矩si(cm3)分塊面積自身慣性矩ii(cm4)di=ys-yi(cm)分塊面積對形心慣性矩ix(cm4)i=ii+ix(cm4)翼板4136054407253.33360.35093798.45101052三角承托11.372081364000532091751.22095751腹板8223681941764322389.33-17.7668344.324990734下三角152.710015270555.56-88.4765625766181馬蹄165.568411320220577-101.26881101.566901679523233622419555335 ys=si/ai=336264/5232=64.3yx=17564.3=110.72.2.4 檢驗截面效率指標上核心距: ks=下核心距: kx=截面效率指標:=0.530.5 表明以上初步擬訂的主梁跨中截面是合理的2.3 橫截面沿跨長的變化 如圖2-3所示,本設計主梁采用等高形式,橫截面的t梁翼板厚度沿跨長不變。梁端部區(qū)段由于錨頭集中力的作用而引起的局部應力,也為布置錨具的需要,在距梁端1.75m范圍內將腹板加厚到與馬蹄同寬,馬蹄部分配合鋼束彎起而從四分點附近開始向支點逐漸抬高,在馬蹄抬高的同時,腹板寬度亦開始變化。2.4 橫隔梁的位置 在荷載作用處的主梁彎矩橫向分布,當該處有橫隔梁時比較均勻,否則直接在荷載作用下的主梁彎矩很大。為減少對主梁設計起主要控制作用的跨中彎矩，在跨中設置一道橫隔梁；當跨度較大時，應設置較多的橫隔梁。本設計共設置七道橫隔梁，其間距為4.86m。端橫隔梁的高度與主梁同高，厚度為上部240，下部220；中橫隔梁高度為1600，厚度為上部160，下部140。詳見圖1-1所示。3主梁作用效應計算 根據(jù)上述梁跨結構縱、橫截面的布置，并通過可變作用下的梁橋荷載橫向分布計算，可分別求得各主梁控制截面（一般取跨中、四分點、變化點和支點截面）的永久作用和最大可變作用效應，然后再進行主梁作用效應組合。3.1 恒載內力計算3.1.1.恒載集度（1） 預制梁自重 跨中截面主梁的自重g（1）=r1=0.515225=12.88kn/mg（1）=12.887.29=93.90kn 馬蹄抬高與腹板寬段梁的自重g（2）=（0.8012+0.5152）25/2=16.455 kn/mg（2）=16.4555.94=97.74 kn 支點段梁的自重g（3）=0.801225=20.03 kn/mg（3）=20.031.75=35.05 kn 邊主梁的橫隔梁中橫隔梁的體積：0.150.721.6- （0.08+0.18）0.72（0.04+0.14）0.10.11-（0.6+1）0.2+20.040.26=0.1365m3端橫隔梁的體積：0.230.621.75-0.62-0.11-0.2+0.20.040.26=0.1760 m3故半跨內橫隔梁重力為：g（4）=（50.1365+20.1760）25=25.86 kn 預制邊主梁的恒載集度為：g1=（93.90+97.74+35.05+25.86）/14.98=16.859 kn/m預制中主梁的恒載集度為：g1，=（93.90+97.74+35.05+225.86）/14.98=18.586 kn/m（2） 二期恒載 混凝土墊層鋪裝：10.824=20.866 kn/m6瀝青鋪裝：0.0610.823=14.904 kn/m若將橋面鋪裝均攤給七片主梁，則：g（5）=（20.866+14.904）/7=5.110 kn/m 欄桿：一側防撞欄：5 kn/m若將兩側防撞欄均攤給七片主梁，則：g（6）=52/7=1.429 kn/m 邊主梁現(xiàn)澆t梁翼板集度：g（7）=0.080.0525=0.1 kn/m中主梁現(xiàn)澆t梁翼板集度：g（7），=0.080.125=0.2 kn/m邊主梁二期恒載集度：g2= g（5）+ g（6）+ g（7）=1.429+5.110+0.1=6.639 kn/m中主梁二期恒載集度：g2，= g（5）+ g（6）+ g（7），=6.739 kn/m邊主梁總的恒載集度：g=g1+g2=16.859+6.639=23.498kn/m中主梁總的恒載集度：g，=g1，+g2，=18.586+6.739=25.325kn/m3.1.2恒載內力如圖3-1所示，設x為計算截面離左支座的距離,并令=x/l，則主梁彎矩和剪力的計算公式分別為: m=（1）l2g/2, q=（12）lg/2恒載內力計算表 表2.4 截面位置邊主梁中主梁mqmq跨中g11791.91301975.4720g2705.6470716.27602497.5602691.7480l/4g11343.945122.9021481.604135.492g2529.23648.398537.20749.1271873.181171.3002018.811184.619變截面g1314.545223.190346.777246.053g2123.86787.89125.73289.215438.412311.081472.509335.268支點g10245.8040270.984g2096.797098.2550342.6010369.2393.2 可變作用效應計算（修正剛性橫隔梁）3.2.1 沖擊系數(shù)和車道折減系數(shù) 按橋規(guī)4.3.2條規(guī)定,結構的沖擊系數(shù)與結構的基頻有關,因此要先計算結構的基頻。簡支梁橋的基頻可采用下列公式計算。f=4.196 hz其中mc=0.515225103/9.8=1.3142103n/m根據(jù)橋規(guī)的規(guī)定,可計算出汽車荷載的沖擊系數(shù)為:=0.1760f-0.0157=0.241+=1.24 按橋規(guī)4.3.1條,當車道大于兩車道時,需進行車道折減,當采用兩車道布載時不需要進行折減，采用三車道布載時，折減系數(shù)為0.78。 3.2.2 計算主梁的荷載橫向分布系數(shù)（1）跨中的荷載橫向分布系數(shù)mc本橋跨內設有七道橫隔梁，具有可靠的橫向聯(lián)結，且承重結構的長寬比為：=2.472所以可修正剛性橫隔梁法來繪制橫向影響線和計算橫向分布系數(shù)mc。 計算主梁抗扭慣性矩it對于t形梁截面，抗扭慣性矩可近似按下式計算：it=cibiti3bi，ti相應為單個矩形截面的寬度和厚度；ci矩形截面抗扭剛度系數(shù)；根據(jù)t/b查表計算；m梁截面劃分成單個矩形截面的塊書。對于跨中截面，翼緣板的換算厚度：t1=13馬蹄部分的換算厚度平均為：t3=24it的計算圖式如圖3-2 it計算表 表2.4分塊名稱titi/ biciit= ci bi ti3翼緣板1.70.130.076470.0011717腹板1.380.160.115940.0017466馬蹄0.360.240.666670.00097450.0038974計算抗扭修正系數(shù) 本設計主梁間距相同，并將主梁近似看成等截面。 查表得n=7時，=1.021, g=0.4e則： =0.953計算橫向影響線豎坐標值：ij=+式中：n=7, a1=5.1，a2=3.4，a3=1.7，a1=5.1，a4=0， a5=-1.7，a6=-3.4，a7 =-5.1， =2（5.12+3.42+1.72）=80.921#梁：11 =1/7+0.9535.12/80.92=0.449 17 =1/7-0.9535.12/80.92=-0.1632#梁：21 =1/7+0.9533.45.1/80.92=0.347 27 =1/7-0.9533.45.1/80.92=-0.0613#梁：31 =1/7+0.9531.75.1/80.92=0.245 37 =1/7-0.9531.75.1/80.92=0.0414#梁：41 =47 =1/7=0.143將計算所得的ij值匯總于表2.5內各梁的影響線豎標值 表2.5梁號aii1i715.10.449-0.16323.40.347-0.06131.70.2450.041400.1430.143計算荷載橫向分布系數(shù)可變作用：（汽車公路i級） 圖3-41號梁： 兩車道：mc= 42=2n1=20.272=0.544三車道：mc=620.78=2.342=2.340.179=0.419 mc=0.5442號梁： 兩車道：mc= 42=2n1=20.229=0.458三車道：mc=620.78=2.342=2.340.167=0.391 mc=0.4583號梁： 兩車道：mc= 42=2n1=20.162=0.324三車道：mc=620.78=2.342=2.340.119=0.278 mc=0.3244號梁： 三車道：mc=620.78=2.342=2.340.143=0.335（2）支點截面的荷載橫向分布系數(shù)mo如圖所示，按杠桿原理法繪制荷載橫向分布影響線并進行布載，計算橫向分布系數(shù)。 m01=0.50.882=0.441 m01=0.51.00=0.500m01=0.520.618=0.618m01=0.520.618=0.618(3)橫向分布系數(shù)匯總，見表2.6表2.6可變作用類別1234mc0544045803240335mo04410500061806183.2.3 車道荷載的取值 根據(jù)橋規(guī)4.3.1條,公路i級的均布荷載標準值qk=10.5kn/m，集中荷載標準值pk按以下規(guī)定選?。簶蛄河嬎憧鐝叫∮诨虻扔?m時，pk=180kn；橋梁計算跨徑大于或等于50m時，pk=360kn；橋梁計算跨徑在5m50m時，pk采用直線內插求得。計算剪力效應時，上述集中荷載標準值應乘以1.2的系數(shù)。本設計中，計算彎矩時qk=10.5kn/m，pk=（29.16-5）+180=276.64kn計算剪力時: pk=276.641.2=331.968 kn3.2.4 計算可變作用效應 對于橫向分布系數(shù)的取值作如下考慮：計算主梁活載跨中彎矩時，采用全跨中統(tǒng)一的橫向分布系數(shù)mc，考慮到跨中和四分點剪力影響線的較大豎標位于橋跨中部，故按不變化的mc計算，計算支點附近應考慮支承條件的影響，按橫向分布系數(shù)沿橋跨的變化曲線取值，即從支點到l/4之間，橫向分布系數(shù)用mc與mo值直線插入，其余均取mc值。（1）求跨中截面的最大彎矩和最大剪力彎矩:m=（1+）mc（pkyk+ qkww）剪力:q=（1+）（mkpkyk+mkqkwq+q） q=（mo-mc）（2+yk）其中：（1+）汽車沖擊系數(shù) 圖3-6mmax =1.2410.544（276.647.29+10.57.2929.16）=2113.2155 kn/mvmax =1.2410.544（331.9680.5+10.50.514.58）=137.7833kn（2）四分點截面的最大彎矩和最大剪力 圖3-7q=（0.441-0.544）（-0.25）=0.219mmax = 1.2410.544（276.645.4675+10.55.467529.16） =1584.9116 kn/mvmax = 1.241（0.544331.9680.75+0.54410.50.754.87+0.219）=226.309 kn（3）變截面的最大彎矩和最大剪力計算變截面產(chǎn)生的剪力時，應特別注意集中荷載荷載pk的作用位置。集中荷載若作用在計算截面，雖然影響縱坐標最大，但其對應的橫向分布系數(shù)較小，荷載向跨中方向移動，就出現(xiàn)相反情況，因此應對兩個荷載進行比較，即影響線縱坐標最大值和橫向分布系數(shù)達到最大值的截面（l/4截面），然后取一個最大的作為所求值。mmax=1.2410.544（276.641.2797+10.51.279729.16）=405.53knm q=（0.441-0.544）0.8759=-2.3019變截面處: vmax,= 1.2410.469+0.441331.9680.954+0.54410.50.95427.8186-2.3019=275.3103kn跨處: vmax,= 1.2410.544311.9680.8333+0.54410.50.95427.8126-2.3019=277.7345knvmax,vmax, 取vmax=vmax,=277,7345kn （3） 支點處的最大彎矩和最大剪力mmax= 1.2410.544276.640+10.50.1=0 knmq=（0.441-0.544）（2+0.8333）=-2.482vmax= 1.241（0.441331.968+0.54410.529.16-2.482）=281.724 kn(5)主梁內力匯總主梁內力匯總表 表2.7梁位1234mqmqmqmq恒載跨中2497.56002691.74802691.74802691.7480l/41873.181173.0002018.811184.6192018.811184.6192018.8111843619變截面438.412311.081472.509335.268472.509335.268472.509335.268支點0342.6010369.2390369.2390369.239活載跨中2113.216137.7831779.141116.0011258.60682.0621015.04366.182l/41584.912226.3091334.136190.135943.955133.846761.282107.991變截面405.053277.735312.089274.968220.938274.183178.183216.638支點0281.7240294.0180324.6830254.6263.3主梁作用效應組合 結構重要系數(shù)ro=1.0，基本組合用于承載能力極限狀態(tài)計算（驗算強度），短期基本組合用于正常使用極限狀態(tài)，長期基本組合用于正常極限狀態(tài)（用于驗算裂縫和撓度）內力組合表 表2.8截面彎矩（kn/m）剪力（kn）基本組合m（kn/m）/q（kn）短期組合m（kn/m）/q（kn）長期組合m（kn/m）/q（kn）mg1mg2mqvg1vg2vqr0sud=r0（1.2sgik+1.4sqik）sgik+0.7sqik/1.24sgik+0.4sqik/1.241跨中1791.913705.6472113.21600137.783r0md=5955.574r0vd=192.896md=3690.505vd=77.781md=3179.243vd=44.446l/41343.945529.2361584.912122.90248.398226.3094466.694522.3932767.889299.0552384.443244.303變314.545123.867405.053223.19087.981277.735673.169762.126667.071467.867569.074400.673支點000245.80496.797281.7240805.5350501.6390433.4802跨中1975.472716.2761779.14100116.0015720.895162.4013696.10265.4843265.66437.420l/41481.604537.2071334.358135.49249.102190.1354290.674487.7322772.076291.9532449.248245.953變346.777125.732312.089246.05389.215274.9681003.935787.728648.688490.492573.183423.967支點000270.98498.255294.0180854.7120535.2170464.0843跨中1975.472716.2761258.6060082.0624992.146114.893402.25146.3253097.7526.472l/41481.604537.207943.955135.49249.127133.8463744.110408.9272551.689260.1772323.313227.795變346.777125.732220.938246.05389.215274.183876.324786.178597.232490.049543.779423.714支點000270.98498.255324.6830897.6430552.5280473.9754跨中1975.472716.2761015.0430066.1824651.57892.6553264.75637.3613016.56221.349l/41481.604537.207761.282135.49249.127107.9913488.368372.7302448.567245.5822264.386219.455變346.777125.732178.183246.05389.215216.638816.467705.615573.096457.564529.987405.151支點000270.98498.255254.6260799.5630512.9190451.3764預應力鋼束的估算及其布置4.1跨中截面鋼束的估算和確定根據(jù)跨中截面正截面抗裂要求a類構件計算，確定預應力鋼筋數(shù)量。為滿足抗裂要求，所需的有效預加應力： npe=npe使用階段預應力鋼筋永久應力的合力；ms按作用（或荷載）短期效應組合計算的彎矩值；a構件混凝土全截面面積；w構件全截面對抗裂驗算邊緣彈性抵抗矩；ep預應力鋼筋的合力作用點至截面重心軸的距離；對于2號梁：ms=3696.102 knm 設預應力鋼筋截面重心距截面下緣為ap=100mm，則預應力鋼筋的 合力作用點至截面重心軸的距離為ep=yx-ap=110.7-10=100.7cm，估算鋼筋數(shù)量時，可近似采用毛截面幾何性質，由表 2.3可得跨中毛截面面積a=5232cm2，全截面對抗裂驗算邊緣的彈性抵抗矩：w=179362.21cm3所以有效預加力合力為： npe=2.49173106 n 預應力鋼筋的張拉控制應力con=0.75fpk=0.751860=1395mpa預應力損失按張拉控制應力的20%估算，則所需預應力鋼絞線的面積為：ap=2232.736mm2采用3束6s15.2鋼絞線，提供的預應力筋截面面積為：ap=36139=2502mm2，采用夾片錨，70金屬波紋管成孔，預留管道直徑約為75mm，預應力筋束的75mm預應力筋束的布置如下圖所示：4.2 預應力綱筋的布置4.2.1 跨中截面預應力鋼筋的布置 根據(jù)公預規(guī)9.1.1條規(guī)定，管道至梁底和梁側凈距不應小于30mm及管道直徑的1/2。 根據(jù)公預規(guī)9.4.9條規(guī)定，后張法預應力混凝土構件直線管道的凈距不應小于40mm，且不宜小于管道直徑的0.6倍；對于預埋的金屬管在豎直方向上可將兩管道疊置。 跨中截面的預應力鋼筋初步布置如圖4.2.2 錨固面鋼束布置 為使施工方便，全部3束預應力鋼筋均錨于梁端，這樣布置符合均勻分散的原則，不僅能滿足張拉的要求，而且n1，n2在梁端均彎起較高，可以提供較大的預剪力，此時鋼束群重心至梁底距離為：ap=53.67cm 校核上述布置的鋼束群位