先张法预应力混凝土预制梁台座设计施工技术_secret

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1、先张法预应力混凝土预制梁台座设计施工技术一、方案选择某高速公路某合同段，共有20米先张法空心板梁384片，其中中梁324片，边梁60片，计划施工工期为年6月1日至年9月30日，计划工期为122天，计划每月按25个工作日计划，一个台座的生产梁的生产周期按4天计算，所以台座需设计为：每槽生产4片梁的台座4道，根据设计图纸具体尺寸，台座布置如下图1。某高速公路某合同段位于内蒙古东北教来河冲积平原内，地表土由冲积粉细沙和薄层亚沙土组成。土的物理、力学性质较差，强度低，其土的承载力[σ0]为30～300Kpa之间。预制梁台座初步方案选择较为经济的桩柱式台座，但其地质条件很难满足力学

2、要求，最终通过质量、安全、经济评估、以及力学验算确定为框架式台座。3台座的设计3.1台座尺寸设计台座长度计算：L=l·n+(n-1)×0.5+2·K=20×4＋（4-1）×0.5＋2×3.7=88.9m式中L—台座长度(m），l—构件长度(m）；n—一条生产线内生产的预制梁数（片）；1—两构件相邻端头间的距离(m）；K—台座横梁到第一根构件端头的距离，这里取3.7米。根据场地条件、生产规模及预制梁尺寸，台座结构设计如图2。3.2　稳定性验算　　20米空心板梁钢绞线张拉力：单根钢绞线张拉力为１９６KN，共有１５根钢绞线，按超张拉力１０５%计算。　　N=１９６KN×１５根×１

3、.０５＝３０８７KN3.2.1抗倾覆验算抗倾覆验算按下式计算（图2）：K=Mr/MOV=G1L1+G2L2+G3L3+G4L4Nh1>1.5式中K—抗倾覆安全系数，一般不小于1.5；MOV—倾覆力矩，由预应力筋的张拉力产生；Mr—抗倾覆力矩，由自重力和土压力等产生；G1—台座外伸部分的重力；G2、G3、G4—台座部分的重力；Li—各部分重心至O点的水平距离；N—预应力筋的张拉力；h1—张拉力合力作用点至倾覆转动点O的垂直距离。平衡力矩：Mr=G1L1+G2L2+G3L3+G4L4=2×1×2×24.5×9.7+1.7×1×3×24.5×8.35+(3×1+0.5×2)/2

4、×1×24.5×7＋(2×0.5＋0.5×1)/2×6.5×24.5×3.25=2725.1KN·m倾覆力矩：MOV=Nh1=3087×0.3=926.1KN·m抗倾覆安全系数：K=Mr/MOV=2725.1/926.1=2.9>1.5(安全)3.2.2抗滑移验算抗滑移验算按下式计算：K=N1/N≥1.3即N1≥1.3N=1.3×３０８７=4013.1KN此处忽略混凝土台座与土的摩阻力和土对台座的被动土压力作用。设作用于台座上的滑动力N全部作用于传力柱上，即N1≥1.3N=1.3×３０８７=4013.1KN3.3牛腿设计3.3.1牛腿受拉钢筋配筋设计已知：N=3087KN

5、h0=2700-50=2650mmfg=300MPah1=300mm<0.3h0=0.3×2650=795mm（设计规范规定：当h1<0.3h0时，取h1=0.3h0），故取h1=0.3h0=795mmAg=(Nh1)/(0.85h0fg)=(3087×795×103)/(0.85×2650×300)=3631.7mm2设计规范规定：承受竖向所需的水平纵向受拉钢筋的配筋率（按全断面计算）不应小于0.2%。现Ag小于规范规定，故取Ag=0.002×A=0.002×2.75×106=5500mm2=55.0cm2选用Ⅱ钢筋12Φ25mm钢筋（配筋构造图如图3所示），Ag=12

6、×4.909=58.908cm2>55.0cm2满足要求3.3.2牛腿弯起钢筋设计本台座h1/h0=300/2650=0.11<0.3，故应按构造要求配筋：Ag=0.0015×(2+0.75)×106=4125mm2=41.25cm2选用Ⅱ钢筋12Φ25mm钢筋（配筋构造图如图3所示），Ag=12×4.909=58.908cm2>41.25cm2满足要求3.3.3牛腿采用水平箍筋Ⅰ钢筋φ10且双支箍，间距100mm（配筋构造图如图3所示），满足规范要求（规范要求：在牛腿上部2/3h0的范围内水平箍筋总截面积不少于承受竖向力的受拉钢筋截面积的1/2）。3.3.4裂缝控制验算

7、N≤(βfTKbh0)/(0.5+h1/h0)式中：β—裂缝控制系数。取β=0.65，则有：N=(0.65×1.8×2.75×103)/(0.5+300/2650)=5247KN>N=3087KN（安全）3.3.5牛腿支承面混凝土强度验算N/A=3087/(0.5×1)=1.543Mpa<0.75fc=0.75×19.5=14.625Mpa（安全）3.4传力柱配筋设计已知：h=1000mmh0=1000-50=950mma=50mmb=50mmfcm=21.5Mpafy=300Mpa由抗滑移验算可知,传力柱上抵抗力应N1≥40