预应力钢束的估算与布置.ppt

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1、预应力钢束设计预应力束设计估算—计算中使用的组合结果并不是桥梁的真实受力未考虑预加力的影响未考虑预加力对徐变、收缩的影响③未考虑（钢束）孔道的影响各钢束的预应力损失值只能根据经验事先拟定预应力束的调束预应力束的布置预应力束的估束预备知识（1）预应力钢筋7-φj15.24表示：一束由7股φ15.24的钢绞线组成，每股钢绞线由6根直径5mm的钢丝围绕一根直径5.5mm的芯丝顺一个方向扭结而成的7股钢绞线，其理论重量1.101Kg/m。其参数如下所示：抗拉强度标准值：fpk=1860MPa张拉控制应力：σcon≤

2、0.75fpk抗拉强度设计值：fpd=1260MPa有效张拉力：σpe=σcon-σl预备知识预加力合力偏心距e上、e下的计算通过查询Midas截面特性值来计算。通过AutoCad查询截面特性值来计算；右击“截面”（如右图所示）单击“表格”如图4-1所示提取其中的面积、Iyy、Czp、Czm。其中：Iyy：对单元局部坐标系y轴的惯性距；Czp：沿单元局部坐标系+z轴方向，单元截面中和轴到边缘纤维的距离。Czm：沿单元局部坐标系-z轴方向，单元截面中和轴到边缘纤维的距离。预备知识截面特性值表格思考题预加力合力

3、偏心距e上、e下与Czp、Czm的关系？图4-1预应力束估算根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTGD62-2004）规定在选定预应力筋的数量时，应满足以下三方面要求：(1)承载能力极限状态下的强度要求；(2)正常使用极限状态下的应力要求；(重点)(3)施工阶段的应力要求。预应力估算依据按承载能力极限计算时满足正截面强度要求受压区混凝土应力达到混凝土抗压设计强度受拉区钢筋达到抗拉设计强度承载能力极限状态极限状态整体结构或构件的某一特定状态，超过这一状态界限结构或构件就不再满足设计规范的某一功能

4、要求。预应力束估算受压区高度预应力筋数或（1）对于仅承受一个方向的弯矩的单筋截面梁矩形截面判断截面类型按承载能力极限计算时满足正截面强度要求预应力束估算（2）若截面承受双向弯矩时，需配双筋的梁可据截面上正、负弯矩按上述方法分别计算上、下缘所需预应力筋数量。这忽略实际上存在的双筋影响（受拉区和受压区都有力筋）会使计算结果偏大，作为力筋数量的估算是允许的。按承载能力极限计算时满足正截面强度要求预应力束估算思考题：为什么忽略实际上存在的双筋影响会使计算结果会偏大？按正常使用极限计算时满足应力要求正常使用极限状态预

5、压应力荷载引起的拉应力预压应力荷载引起的压应力混凝土的允许压应力截面上、下缘均不产生拉应力截面上、下缘的混凝土均不被压坏预应力束估算按正常使用极限计算时满足应力要求预压应力荷载引起的拉应力预压应力荷载引起的压应力混凝土允许的压应力预应力束估算（1）由预加力引起截面上、下翼缘混凝土应力按正常使用极限计算时满足应力要求预应力束估算注意对于公路桥，在使用阶段配筋估算时，预应力钢筋有效预应力σpe=（0.6-0.65）fpk；在施工阶段配筋估算时，预应力钢筋有效预应力（1.0-1.15）σpe。上翼缘最大配筋为：上

6、翼缘最小配筋为：下翼缘最大配筋为：下翼缘最小配筋为：按正常使用极限计算时满足应力要求截面上核心距截面下核心距预应力束估算（2）截面只在下缘布置力筋以抵抗正弯矩按正常使用极限计算时满足应力要求预应力束估算（3）当截面中只在上缘布置力筋以抵抗负弯矩按正常使用极限计算时满足应力要求预应力束估算按正常使用极限计算时满足应力要求（4）上、下缘配筋的判别条件受弯构件截面配筋数量截面承受的弯矩截面的几何特性以截面上下缘均配有力筋抵抗正负弯矩的情况下所导出的公式为依据：配底板筋配顶板筋预应力束估算按正常使用极限计算时满足应

7、力要求弯矩M取值说明注意：一次落架生成形成的内力包络图与分阶段依次落架生成的内力包络图存在不小的差异。预应力束估算预应力束估算三跨连续刚构桥弯矩包络图考虑施工过程的弯矩变化体系转换前的最大弯矩包络图预应力束估算预应力束布置预应力束的布置（1）钢束布置原则，应使其重心线不超出束界范围。（2）钢束弯起角度，应与所承受的剪力变化规律相配合。弯起角α不宜大于20°；对于弯出梁顶锚固的钢束，α值往往超出此值，常常在20°～30°之间。（3）弯起钢丝束的形式，原则上宜为抛物线，若为施工方便则又宜采用悬链线，或采用圆弧弯

8、起并以切线伸出梁端或梁面。后张法预应力混凝土构件的曲线形预应力钢筋，其曲线半径应符合下列规定：钢丝束、钢绞线束钢丝直径等于或小于5mm时，不宜小于4m；钢丝直径大于5mm时，不宜小于6m。（4）预应力钢筋弯起点的确定：a）从受剪考虑，应提供一部分抵抗外荷载剪力的预剪力。但实际上，受弯构件跨中部分的肋部混凝土已足够承受荷载剪力，因此一般是根据经验，在跨径的三分点到四分点之间开始弯起。b）从受弯考虑，由于预应力钢筋弯