一、毛截面几何特性计算 1、T梁受压翼缘有效宽度计算
按《桥规》规定，有效宽度b'f?min?计算跨径/3,梁平均间距，b+2bh?12h’f?
?min?23980/3，1800，200+2?40+12?202? ?min?7993.33，1800，2704?
?1800mm
（其中受压区翼缘悬出板厚度：
h’f??1000?200?100?40/2?/1000?202mm）
2、毛截面几何特性计
截面分块示意图见图1.1，毛截面几何特性表见表1.2(附表)。
图1..1 面分块示意图
二、内力组合
主梁作用效应组合值计算列于表2，见附表。 三、钢筋数量的确定及布置 1、预应力截面积估算
按构件正截面抗烈性要求估算钢筋数量
正常使用极限状态按作用（或荷载）短期效应组合计算的弯矩值为（由表2得）
Ms?MG1?MG2?MQs?1495?224?852?730.38?3301.38
设预应力钢筋截面重心距界面下缘为ap?100mm，则预应力合力作用点至
截面重心轴的距离为ep?yb?ap?1226?100?1126mm；钢筋估算时，截面性质近似取用全截面性质计算，由表1得跨中截面全截面面积A?898900mm2，全截面对抗裂验算边缘的弹性抵抗距为
W?I/yb?298.870?109/1226?243.777?106mm3； 故有效预加力合力为
Ms/W?0.7ftk3301.38?106/243.777?106?0.7?2.656Npe???2.039210?10N61/A?ep/W1/898900?1126/243.777?10
预应力钢筋张拉控制应力为?con?0.75fpk?0.75?1860?1395MPa，预应力损失按张拉预应力的20%估算，则可得需要预应力钢筋的面积为
Ap?（1?0.2）?conNpe2.039210?106??1824.49mm2采用三束5?s15.24钢绞
0.8?13952线，预应力钢筋的截面积为Ap?3?5?139?2085mm。采用夹片式群锚，?70
金属波纹管成孔。
2、预应力钢筋布置跨中截面预应力钢筋的布置 （1）跨中截面预应力钢筋布置
按《公路桥规》中对后张法预应力混凝土受弯构件管道布置的构造要求，对跨中截面的预应力钢筋进行初步布置如图3.1。
图3.1 端部及跨中预应力钢筋布置图（单位：mm）
（2）锚固面钢筋布置
为使施工方便，全部三束预应力钢筋均锚固于梁端（图3.1a,b）如此布置符合均匀分散原则，满足张拉要求，同时N1、N2均弯起较高，可提供较大预剪力。
（3）其他截面钢束布置及倾角计算
1钢束弯起形状、弯起角?及弯曲半径 ○
采用直线段中接圆弧曲线段的方式弯起； N1、N2、N3弯起角??分别为7.0146?，5.7535?，4.3542?；各钢束的弯起半径为RN1?15000mm； RN2?30000mm；RN3?15000mm。
2钢束各控制点位置的确定 ○
各钢束弯起布置如图3.2所示。
以N1钢束为例，计算如下：
由Ld?c?cot?0?1200?cot7.0146?确定导线点距锚固点的水平距离距离
图3.2（单位：mm） Ld?c?cot?0?1200?cot7.0146??9753mm 由Lb2?R?tan?02确定弯起点至导线点的水平距离
7.0146Lb2?R?tan?15000?tan?919mm
22?0?所以弯起点至锚固点的水平距离为
L??Ld?Lb2?9753?919?10672mm 则弯起点至跨中截面的水平距离为 xk?（23980?/2）3?1L?0?16 28根据圆弧切线的性质，图中弯止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，故弯止点至导线点的水平距
? Lb1?Lb?cs??9cos7.?01462o?091 912mm故弯止点至跨中截面的水平距离为
xk?Lb1?Lb2?1628?912?919?3460mm
同理计算N1、N2的控制点位置，将各钢束的控制参数汇总于表3.3
各钢束弯起控制要素表（表3.3） 钢束号 N1 N2 N3 升高值c(mm) 弯起半径R?0（?） （mm） 弯起角支点至锚固点的水平距离d（mm） 弯起点距跨中截面的水平距离xk（mm） 弯止点跨中截面水平距离(mm) 1100 800 300 7.0146 5.7535 4.3542 15000 30000 15000 310 310 310 2441 2853 7790 4273 5860 8929 3各截面钢束位置及其倾角计算 ○
仍以N3号钢束为例（见图3.2），计算钢束上任一点i离梁底距离ai?a?ci及该点处钢束的倾角?i，式中a为钢束弯起前其重心至梁底的距离，a=100mm；ci为i点所在计算截面处钢束位置的升高值。
i点位于直线段还未弯起，ci=0，当故ai?a=100mm， ?i=0； （xi?xk）?0时，
当0＜（xi?xk）?（Lb1?Lb2)时，i点位于圆弧区段，ci及?i按下式计算，即
2ci?R?R2?（xi?xk）
?i?sin?1（xi?xk）； Ri点位于靠近锚固端的直线段，当此时?i??0?8?，（xi?xk）＞（Lb1?Lb2)时，
ci按下式计算：ci?（xi?xk?Lb2）tan?0。
各截面钢束位置ai及其倾角?i计算值详见表3.4(附表) 4钢束平弯段的位置及平弯角 ○
N1，N2，N3三束预应力钢绞线在跨中截面布置于同一水平线，而在锚固
端都在肋板中心线上，为实现钢束的这种布筋方式，N2，N3在主梁肋板中必须从两侧平弯到肋板中心线上，为便于施工中布置预应力管道，N2，N3在梁中采用相同形式，其平弯位置如图3.5。平弯段有两段曲线弧，每段曲线弧的弯起角
432180??3.094? 为??8000?
图3.5.1（单位：mm）
图3.5.2（单位：mm）
3、非预应力钢筋面积估算及布置 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a=70mm,则有
h0?h?a?1750?70?1680mm
先假定为第一类T型截面，由公式?0Md?fcdb'fx(h0?x/2)计算受压区高度
x，即（有效宽度b'f?2400mm）
1.0?4969.6?106?22.4?2400x(1680?x/2) 求得
x?h0?h02?2?0Mdfcdb'fx22?1.0?4969.6?106 =1680?1680?22.4?2400=56.0mm＜h'f?200mm则根据正截面承载力计算需要的非预应力钢筋截面积为
结构设计原理课程设计 (DOC)
