东南大学结构设计原理大作业完成稿.doc

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1、如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流东南大学结构设计原理大作业完成稿【精品文档】第 - 46 - 页预应力混凝土简支小箱梁课程大作业计算书东南大学 交通学院桥梁工程系21715202 *升2017年12月目录第一部分：几何换算- 3 -1.主梁全截面几何特性计算：- 3 -1）跨中受压翼缘有效宽度计算- 3 -2）跨中截面、变截面、4/L截面受压翼缘各阶段有效宽度，和h计算- 6 -3）支点截面受压翼缘有效宽度，和h计算- 7 -4）全截面几何特性的计算校核及结果（选算）- 8 -2.主梁内力计算- 11 -第二部分：钢筋设计- 13 -1）预应力钢筋面积估算- 13 -2）预应力钢筋布置

2、- 14 -3）纵向受拉钢筋截面积估算及布置- 17 -4）箍筋和架立钢筋- 18 -第三部分：承载力验算- 18 -1）正截面承载力计算- 18 -2）斜截面承载力计算- 19 -3）斜截面抗弯承载力- 24 -第四部分：应力损失- 24 -1）预应力钢筋锚下张拉控制应力- 24 -2）钢束应力损失(“摩、锚、弹、松、收”逐个计算):- 24 -第五部分：应力、抗裂、变形验算- 31 -（一）应力验算：- 31 -1）短暂状况的正应力验算：- 31 -2）持久状况的正应力验算：- 32 -3）持久状况下的混凝土主应力验算- 33 -（二）抗裂性验算- 37 -1）作用频遇组合下的正截面抗裂验

3、算- 37 -2）作用频遇组合下的斜截面抗裂验算- 38 -（三）主梁变形（挠度）计算- 42 -1）作用频遇作用下的主梁挠度验算- 42 -2）预加力引起的上拱值计算- 42 -3）预拱度的设置- 43 -第六部分：锚固区验算- 43 -1）局部区计算：- 44 -2）总体区的计算：- 46 -第一部分：几何换算l 根据小箱梁截面形式分阶段将其简化并换算为等效工字形截面，确定中梁截面计算宽度；1.主梁全截面几何特性计算：1）跨中受压翼缘有效宽度计算查阅交通行业标准公路桥涵设计通用设计规范（JTG D60-2015）：4.3.1.箱形截面梁在腹板两侧上、下翼缘的有效宽度 bmi 可按下列规定计

4、算(图 4.3.3-1、图4.3.3-2和表4.3.3)：1 简支梁和连续梁各跨中部梁段，悬臂梁中间跨的中部梁段 bmifbi (4.3.3-1)2 简支梁支点，连续梁边支点及中间支点，悬臂梁悬臂段bmisbi式中 bmi腹板两侧上、下翼缘的有效宽度，i1，2，3，见图4.3.3-1；bi腹板两侧上、下翼缘的实际宽度，i1，2，3，见图4.3.3-1；f有关简支梁、连续梁各跨中部梁段和悬臂梁中间跨的中部梁段翼缘有效宽度的计算系数，可按图4.3.3-2和表4.3.3确定；s有关简支梁支点、连续梁边支点和中间支点、悬臂梁悬臂段翼缘有效宽度的计算系数，可按图4.3.3-2和表4.3.3确定。当梁高h

5、 bi/0.3时，翼缘有效宽度应采用翼缘实际宽度。注：(1) bmi,f为简支梁和连续梁各跨中部梁段、悬臂梁中间跨的中部梁段，当bi/li 0.7时翼缘的有效宽度；(2) bmi,s为简支梁支点、连续梁边支点和中间支点、悬臂梁悬臂段，当bi/li 0.7时翼缘的有效宽度；(3) li按表4.3.3确定。图4.3.3-2 s、f曲线图图4.3.3-1 箱形截面梁翼缘有效宽度注：(1) a为与所求的翼缘有效宽度bmi相应的翼缘实际宽度bi，但a不应大于0.25l；(2)l为梁的计算跨径；(3)c0.1l；(4) 在长度a或c的梁段内，有效宽度可用直线插入法在sbi与fbi之间求取。跨中截面（第一阶

6、段）所以，对于简支梁理论跨径：。将跨中截面各部分腹板两侧上、下翼缘的实际宽度与4.3.3.-1对应好。（跨中、支点、梁端可以都这样划分）跨中截面阶段二（安装阶段,未浇筑湿接缝）b=170mm.在第一阶段和第二阶段（预加应力阶段和安装阶段）：在第三阶段（使用阶段）所以对于各个阶段，的值均等于1.0，所以：所以翼缘有效宽度就是全宽.所以对于各个阶段，受压翼缘有效宽度为全宽，第一阶段、第二阶段；第三阶段.2）跨中截面、变截面、4/L截面受压翼缘各阶段有效宽度，和h计算经查阅规范，并没有发现 对于计算的有关规则，又由于本案例的箱梁截面非上下轴对称图形，考虑到按照教材对称截面计算也不合理，所以按照面积等

7、效的原则分阶段分别对上下翼缘进行计算。 第一、二阶段（安装阶段、预加应力阶段）上翼板：腹板高度： 第三阶段（使用阶段）上翼板：腹板高度：并且，以上各式中腹板厚度取.图（CAD2014绘制）左侧对应第一二阶段跨中工字型梁；右侧对应第三阶段工字型梁.（变截面、4/L截面与之相同）3）支点截面受压翼缘有效宽度，和h计算 第一、二阶段（安装阶段、预加应力阶段）上翼板：腹板高度： 第三阶段（使用阶段）上翼板：腹板高度：并且，以上各式中腹板厚度取.答图（CAD2014绘制）：左侧对应第一、二阶段支点截面工字型梁；右侧对应第三阶段之典界面工字型梁4）全截面几何特性的计算校核及结果（选算）在工程设计中，主梁几

8、何特性多采用分块数值求和法进行，其计算式为全截面面积：几何特性资料验算（选算，分块参见附图）附图1：预加应力阶段（第一阶段）跨中截面净截面预加应力阶段（第一阶段）跨中截面净截面分块号分块面积（mm2）（mm）（）（mm）（）（）134400405376000837.6394298267871716800002000096.671933400780.96121979704322777777.78480053.33255984824.332614583521706666.67648000890576720000-12.3799154951.21.41718300001536.6746100100-

9、659.041303001164816666666.671378001635225303000-757.3779043363869194068333.3钢绞线洞总7784205.711601246.64676.553562878661158.78合计 =870016=1700-882.26=817.74=767579237.41.984=1.201（表中的为、合并运算结果；为、合并计算结果）其中：全截面重心至梁顶的距离：分块面积；分块面积的重心至梁顶边的距离。主梁跨中截面的全截面几何特性如下表所示。分块面积绕重心轴惯性矩；分块面积绕自身轴惯性矩；验算结论：与题干资料A=0.8677误差仅为0.

10、4%,与I=误差仅为0.2%。附图2：使用阶段（第三阶段）跨中截面分块示意图（钢筋未标出）：使用阶段（第三阶段）跨中截面（钢绞线按换算截面）分块号分块面积（mm2）（mm）（）（mm）（）（）4448008035584000626.5945571.74638E+117168000020000176.673533400529.92455756164007222777777.78550800970534276000-263.405443382158410111.2047300001616.6748500100-910.0754432484711935816666666.67137800171523

11、6327000-1008.4054431.40126194068333.3钢绞线换算43995.17205.719050246.421500.884557110377431604911.99合计 =1227395.17=1780-766.59=1013.41=867270746.43.95=1.21（表中的为、合并运算结果；为、合并计算结果）验算结论：与题干资料A=1.2127误差仅为1.1%,与I=误差仅为1.8%，由两例算可见题目提供的几何性质参数具有很高的信度。故采用如下：预应力混凝土构件各阶段截面几何性质阶段截面阶段一支点1.26870.84150.8585-0.12850.3920变

12、截面0.86770.84620.85380.21480.3313L/40.86770.83610.86390.47590.3271跨中0.86770.82760.87240.72240.3207阶段二支点1.30790.84210.8579-0.12910.3967变截面0.90490.85510.84490.20590.3329L/40.90490.85560.84440.45640.3352跨中0.89530.84980.85020.70020.3346阶段三支点2.06720.65381.12620.13920.9732变截面1.21270.71291.06710.42810.5352L

13、/41.21270.71331.06670.67870.5362跨中1.21270.70721.07280.92280.53562.主梁内力计算内力计算结果（已知条件）此项内容由桥梁工程课程解决，在此仅给出中梁的计算结果。（1）自重、恒载内力自重、恒载内力见表1。表1 自重、恒载内力计算结果截面位置距支点距离(mm)预制梁现浇二期M(kNm)V(kN)M(kNm)V(kN)M(kNm)V(kN)支点00498.7079.80195变截面54802074350.534759.2849145L/497503519226.359238.8144995跨中1950046030777019000注： 预

14、制主梁（包括横隔板）的自重：； 现浇板的自重：； 二期恒载（包括桥面铺装、人行道、栏杆）：。（2）活载内力活载内力计算结果见表2。表2 活载内力计算结果截面位置距支点截面距离(mm)公路I级荷载最大弯矩最大剪力MQ1k(kNm)对应V(kN)VQ1k(kN)对应M(kNm)支点00231.53576.940变截面54802575.40469.34472.782433.12L/497503717.86404.24414.793408.19跨中195005293.55163.43226.394236.82注：表中荷载值已计入冲击系数（3）内力组合中梁的内力组合计算结果见表3。同学可对表中的部分内容

15、进行复核计算。 基本组合（用于承载能力极限状态） 频遇组合（用于正常使用极限状态） 准永久组合：（用于正常使用极限状态）表3 荷载内力组合计算结果截面位置项 目基本组合短期组合长期组合支点Mmax01250.4980926.9750861.200Vmax101731.32001155.9380992.036变截面Mmax7509.0801318.9824977.181865.8154245.532732.480Vmax17311.0121323.7744882.863868.0974191.636733.784L/4Mmax11847.430994.8368024.490628.0606968

16、.280513.220Vmax111416.3501009.5217819.215635.0536850.980517.216跨中Mmax16104.860227.49710788.980108.3329285.13261.904Vmax114633.900315.13910088.530150.0668884.87285.752注：表中弯矩单位：kNm；剪力单位：kN。第二部分：钢筋设计l 按正常使用极限状态设计预应力钢筋，按承载能力极限状态设计非预应力钢筋（补充计算过程）；1）预应力钢筋面积估算按照构件正截面抗裂性要求估算预应力钢筋数量。对于A类部分预应力混凝土构件，根据跨中截面的抗裂要求

17、，由下式可得跨中截面所需的有效预加力为：式中的为正常使用极限状态按作用（或荷载）频遇组合计算的弯矩值；查表3： 按题干表格中跨中截面截面几何性质：，全截面对抗裂验算边缘的弹性抵抗矩为；设预应力钢筋截面重心距截面下缘为，则预应力钢筋的合力作用点至截面重心轴的距离为所以有效预加力合力为预应力钢筋的张拉控制应力为，预应力损失按张拉控制预应力的20%估算，则可得需要预应力钢筋的面积为故可以采用8束 预应力（低松弛）钢绞线，预应力钢筋的截面积为。采用OVM.M15-7型锚具，金属波纹管成孔，预留孔道直径75。2）预应力钢筋布置（1）跨中截面预应力钢筋的布置后张法预应力混凝土受弯构件的预应力管道布置应符合

18、公路桥规中的有关构造要求。参考已有的设计图纸并按公路桥规中的构造要求，对跨中截面的预应力钢筋进行初步布置。（2）锚固面钢筋的布置为使施工方面，全部8束预应力钢筋锚于梁端。这样布置符合均匀分散的原则，不既能满足张拉的要求，而且3#、4#在梁端弯起较高，可以提供较大的预剪力。（3）其他截面钢束位置及倾角计算 钢束弯起形状、弯起角及其弯曲半径采用直线段中接圆弧的方式弯曲；为使预应力钢筋的预加力垂直作用于锚垫板，1、2、3和4弯起角均取；各钢束的弯曲半径为：;。 钢束各控制点位置确定以1号钢束为例，其相关布设参数计算如下：由确定导线点距锚固点的水平距离由确定弯起点至导线点的水平距离所以弯起点至锚固点的

19、水平距离为取弯起点至跨中截面的水平距离为根据圆弧切线的性质，图中弯起点沿切线方向至导线点的距离与弯起点至导线点的水平距离相等，所以弯止点至导线点的水平距离为故弯止点至跨中截面的水平距离为同理可以计算2、3和4的控制点位置，将各钢束的控制参数汇总于下表。预应力筋束曲线要素表钢束编号起弯点距跨中(mm)锚固点距跨中(mm)曲线半径(mm)111791.5198035000023723.5197811500003191119759120000498.51967590000 各截面钢束位置及其倾角计算以1号钢束为例，计算钢束上任一点i离梁底距离及该点处钢束的倾角，式中a为钢束弯起前其重心至梁底的距离为

20、i点所在计算截面处钢束位置的升高值。计算时，首先应判断i点所在处的区段，然后计算及，即当时，i点位于直线段还未弯起，故；当时，i点位于圆弧弯曲段，及按下式计算，即当时，i点位于靠近锚固段的直线段，此时，按下式计算，即各截面钢束位置及其倾角计算值详见下表。表5 各计算截面预应力筋束的位置和倾角计算截面锚固截面支点截面变截面点L/4截面跨中截面距跨中(mm)19500190001450097500钢束到梁底距离(mm)152847216390902846792477211903116411127974672104147914321117786330合力点987952638.5388.5180钢束与

21、水平线夹角(度)14.0004.0004.0000024.0004.0004.0002.3034.0004.0004.0003.75044.0004.0004.0004.0000合力点4.04.04.02.5130各控制断面的预应力钢筋束布置形式如下图所示：3)非预应力钢筋截面积估算及布置按构件承载能力极限状态要求估算非预应力钢筋数量：在确定预应力钢筋数量后，非预应力钢筋根据正截面承载能力极限状态的要求来确定。设预应力钢筋和非预应力钢筋的合力点到截面底边的距离为，则有先假定为第一类T形截面，由公式计算受压区高度x，即求得 则根据正截面承载力计算需要的非预应力钢筋截面积为采用14根直径为18mm

22、的HRB400钢筋，提供钢筋截面面积，最终确定钢筋中心到界面底边距离. 则预应力筋和普通钢筋的合力作用点到截面底边的距离为4)箍筋和架立钢筋 箍筋及构造钢筋采用HPB300钢筋，直径12mm，双箍四肢，箍筋间距（支座中心向跨径方向长度一倍梁高范围内，箍筋间距）；架立钢筋采用3根直径20mm的HRB400()。第三部分：承载力计算l 按持久状况承载能力极限状态验算截面尺寸及抗弯、抗剪承载力主梁截面的几何特性计算：由第一部分：预应力混凝土构件各阶段截面几何性质阶段截面阶段一支点1.26870.84150.8585-0.12850.3920变截面0.86770.84620.85380.21480.3

23、313L/40.86770.83610.86390.47590.3271跨中0.86770.82760.87240.72240.3207阶段二支点1.30790.84210.8579-0.12910.3967变截面0.90490.85510.84490.20590.3329L/40.90490.85560.84440.45640.3352跨中0.89530.84980.85020.70020.3346阶段三支点2.06720.65381.12620.13920.9732变截面1.21270.71291.06710.42810.5352L/41.21270.71331.06670.67870.5

24、362跨中1.21270.70721.07280.92280.53561）正截面承载力计算一般取弯矩最大的跨中截面进行正截面承载力计算。（1） 求受压区高度x先按第一类T形截面梁，略去构造钢筋的影响，由下式计算混凝土受压区高度x，即：为第一类T形截面。满足(2)正截面承载能力计算跨中截面的预应力钢筋和非预应力钢筋见图，预应力钢筋何非预应力钢筋的合力作用点到截面底边距离（a）为从表可知，梁跨中截面弯矩组合设计值（查基本组合）=将代入下式计算截面承载力。所以跨中截面的抗弯承载力满足要求。2）斜截面承载力计算参考新版规范公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62）征求意见稿规定如下：计

25、算受弯构件斜截面抗剪承载力时，其计算位置应按下列规定采用：1简支梁和连续梁近边支点梁段：1) 距支座中心h/2处截面图5.2.6a)截面1-1；2) 受拉区弯起钢筋弯起点处截面图5.2.6a)截面2-2、3-3；3) 锚于受拉区的纵向钢筋开始不受力处的截面图5.2.6a)截面4-4；4) 箍筋数量或间距改变处的截面图5.2.6a)截面5-5；5) 构件腹板宽度变化处的截面。结合题目具体要求，对局支点h/2、变截面、L/4截面进行承载力计算：（1） 斜截面抗剪承载力计算：距支点h/2处截面：首先，根据公式进行截面抗剪强度上、下限复核，即其中：预应力提高系数，由钢筋合力引起的弯矩与外弯矩方向相同的

26、预应力受弯构建有验算截面处剪力组合设计值，依据h/2到L/2剪力设计值线性内插：相应于剪力组合设计值处截面的腹板宽度,按照支点到变截面截面图形资料线性内插：相应于剪力组合设计值处截面的有效高度支点处（近似按支点截面）：所以，箍筋及构造钢筋采用HPB300钢筋，直径12mm，双箍四肢，箍筋间距（支座中心向跨径方向长度一倍梁高范围内，箍筋间距）由于支点处截面剪力较大，若要进行验算，则计算过程如下：斜截面抗剪承载力按计算：线性内插：取斜截面水平投影长度，则斜截面的顶端距支点h/2位置为：该处的弯矩、剪力设计值按照支点截面到4/L截面线性内插：斜截面受压端正截面上由作用产生的最大剪力组合设计值：剪跨比

27、：所以，与假设误差较小，取斜截面内混凝土和箍筋共同的抗剪承载力设计值，异号弯矩影响系数，预应力提高系数，受压翼缘的影响系数，斜截面受压区顶端截面处截面腹板宽度，斜截面内纵向受拉钢筋的计算配筋率，箍筋配筋率故与斜截面相交的预应力弯起钢筋抗剪承载力设计值，斜截面内在同一弯起平面的预应力弯起钢筋的截面面积预应力弯起钢筋在斜截面受压端正截面处的切线与水平线的夹角故所以距支点h/2处截面的抗剪承载力满足要求。变截面点处：首先，根据公式进行截面抗剪强度上、下限复核，即其中：，斜截面抗剪承载能力复核：取斜截面水平投影长度c=2170mm，则斜截面的顶端距支点位置为：剪跨比，取,拟合较好。其中：故取综上，变截

28、面点处的抗剪承载力满足要求。3）斜截面抗弯承载力由于钢束均锚固于梁端，钢束数量沿跨长方向没有变化，且弯起角度缓和，其斜截面抗弯强度一般不控制设计，故不另行验算。第四部分：应力损失l 按照施工工艺要求，进行主梁预应力损失估算；1）预应力钢筋锚下张拉控制应力按公路桥规规定采用：2）钢束应力损失(“摩、锚、弹、松、收”逐个计算):(1)预应力钢筋与管道间摩擦引起的预应力损失式中：从张拉端至计算截面间管道平面曲线的夹角之和。如管道为竖平面内和水平面内同时弯曲的三维空间曲线管道，则可按下式计算：、分别为在同段管道水平面内的弯曲角与竖向平面内的弯曲角.从张拉端至计算截面的管道长度在构件纵轴上的投影长度.管

29、道每米长度的局部偏差对摩擦的影响系数，.钢筋与管道壁间的摩擦系数，.各个截面各钢束摩擦应力损失值见下表:支点截面摩擦应力损失计算钢束编号=(MPa)(MPa)()弧度10000.8030.02970.029313951.6820000.7810.02970.029313951.63300007590.02960.029213951.5940000.6750.02950.029113951.41平均值1.58变截面摩擦应力损失计算钢束编号=(MPa)(MPa)()弧度10005.3030.00800.0080139511.0520005.2810.00970.0097139511.0130005

30、.2590.00790.0079139510.9640005.1750.00760.0076139510.79平均值10.95L/4截面摩擦应力损失计算钢束编号=(MPa)(MPa)()弧度140.0700.017510.0530.01510.0321139544.65240.0300.007510.0310.01500.0222139531.10340.0040.003010.0090.01500.0178139522.2844009.9250.01490.0148139520.61平均值29.64跨中截面摩擦应力损失计算钢束编号=(MPa)(MPa)()弧度140.0700.017519.

31、8030.02970.0461139564.26240.0700.017519.7810.02970.0460139564.21340.0700.017519.7590.02960.0460139564.17440.0700.017519.6750.02950.0459139564.00平均值64.16各设计控制截面平均值截面支点变截面L/4跨中平均值1.5810.9529.6464.16(2)锚具变形、钢丝回缩引起的应力损失计算锚具变形、钢筋回缩引起的应力损失，后张法曲线布筋的构件应考虑锚固后反摩阻的影响。首先根据下式计算反摩阻影响长度，即式中：张拉端锚具变形值，由附表查得夹片式锚具顶压张拉

32、时为4mm；单位长度由管道摩阻引起的预应力损失，张拉端锚下张拉控制应力扣除沿途管道摩擦损失后锚固端预拉应力，张拉端至锚固端的距离，这里的锚固端为跨中截面。反摩阻影响长度计算表钢束编号(MPa)(MPa)(MPa)(mm)(MPa/ mm)(mm)N1139564.26 1330.74198030.003245 15504.34 N2139564.211330.79197810.003246 15501.29N3139564.17 1330.83197590.003248 15497.78N4139564.00 1331.00196750.003253 15484.96求得后可知四束预应力钢绞线

33、均满足，所以距张拉端为处的截面由锚具变形和钢筋回缩引起的考虑反摩阻后的预应力损失按下式计算，即式中的为张拉端由锚具变形引起的考虑反摩阻后的预应力损失，。若则表示该截面不受反摩阻影响。将各控制截面的计算列于下表：锚具变形引起的预应力损失计算表截面钢束编号(mm)(mm)(MPa)(MPa)各控制截面平均值(MPa)跨中截面N11980315504100.620，截面不受反摩阻影响,取00N21978115501100.636N31975915498100.661N41967515485100.742L/4截面N11005315504100.62035.37635.68N2100311550110

34、0.63635.514N31000915498100.66135.650N4992515485100.74236.173变截面点N1530315504100.62066.20366.53N2528115501100.63666.352N3525915498100.66166.502N4517515485100.74267.075支点截面N180315504100.62095.41495.77N278115501100.63795.567N375915498100.66195.731N467515485100.74 296.351(3)预应力钢筋分批张拉时混凝土弹性压缩引起的应力损失混凝土弹性压

35、缩引起的应力损失取按应力计算需要控制的截面进行计算。对于简支梁可取L/4截面按下式进行计算，并以其计算结果作为全梁各截面预应力钢筋应力损失的平均值。也可直接按简化公式进行计算，即张拉批数，共四束预应力钢束，；预应力钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值，按张拉时混凝土的实际强度等级计算，假定为设计强度的90%，即=，查附表1-2得：=MPa，故全部预应力钢筋（批）的合力在其作用点（全部预应力钢筋重心点）处所产生的混凝土正应力，截面特性按第一阶段取用，其中：所以,(4)钢筋松弛引起的应力损失对于采用超张拉工艺的低松弛级钢绞线，由钢筋松弛引起的预应力损失按下式计算，即张拉系数，采用超张拉，.9；钢筋松

36、弛系数，对于低松弛钢绞线，取；传力锚固时的钢筋应力，。这里仍采用L/4截面的应力值作为全梁的平均值计算，故有所以,(5)混凝土收缩、徐变引起的损失混凝土收缩、徐变终极值引起的受拉区预应力钢筋的应力损失可按下式计算：、时混凝土收缩应变终极值和徐变系数终极值。计算方法如下：构件理论厚度构件截面面积，构件与大气接触的周边长度。加载龄期，即达到设计强度90%的龄期，近似按标准养护条件计算则有：,则可得；对于二期恒载加载龄期，假定.(考虑到箱梁上侧后期浇筑沥青，所以计算u时未计入上边长度2800mm)查表12-3并线性插值，得(相对湿度75%)对于跨中截面：对于L/4截面：所以，梁跨中与4/L截面平均值

37、为：而， (未计入构造钢筋影响)对对于跨中截面：对于L/4截面：所以，所以，各截面钢束预应力损失平均值及有效预应力汇总表预加应力阶段(MPa)使用阶段(MPa)钢束有效应力(MPa)预加力阶段使用阶段跨中64.16041.67105.8334.81109.01143.821289.171145.35L/429.6335.6841.67106.9834.81109.01143.821288.021144.20变截面10.9566.5341.67119.1534.81109.01143.821275.851132.03支点1.5895.7741.67139.0234.81109.01143.821

38、255.981112.16第五部分：应力、抗裂、变形验算l 持久状况下正常使用极限状态主梁的正应力、主应力、抗裂性和变形验算：l 短暂状况下的应力计算：（一）应力验算：1）短暂状况的正应力验算：（1）构件在制作、运输及安装等施工阶段，混凝土强度等级为C50。在预加力和自重作用下的截面边缘混凝土的法向压应力应符合式要求。（2）短暂状况下（预加力阶段）梁跨中截面上、下缘的正应力为：上缘：下缘：式中、构件净截面对上、下缘的截面抵抗矩。其中，截面特性取用第一阶段的跨中截面特性，代入上式得预加力阶段混凝土的压应力满足应力限制值的要求；混凝土的拉应力通过规定的预拉区配筋率来防止出现裂缝，预拉区混凝土没有出

39、现拉应力，故预拉区只需配置配筋率不小于0.2%的纵向钢筋即可。（3）支点截面或运输、安装阶段的吊点截面的应力验算，其方法与此相同，但应注意计算图式、预加应力和截面几何特征等的变化情况。2）持久状况的正应力验算：（1） 截面混凝土的正应力验算对于预应力混凝土简支梁的正应力，由于配设曲线筋束的关系，应取跨中、l/4、l/8、支点及钢束突然变化处（截断或弯出梁顶等）分别进行验算。应力计算的作用（或荷载）取标准值，汽车荷载计入冲击系数。使用阶段预应力混凝土受弯构件正截面混凝土的最大压应力应满足：因为跨中截面承受最大弯矩，故对跨中截面进行校核，按教材（13-82）式进行计算：式中：作用（或荷载）标准值产生的混凝土法向压应力预加力产生的混凝土法向拉应力所以持久状况下跨中截面混凝土正应力验算不满足要求,只超出4.9%5%,可以认为满足要求。（2） 持久状况下预应力钢筋的应力验算二期恒载及活载作用产