发布时间 : 星期六 文章预应力混凝土简支梁桥设计（毕业设计） - 图文更新完毕开始阅读
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对于简支梁带马蹄的T形截面，当截面混凝土不出现拉应力控制时，则得到钢束数n的估算公式：
n?MkC1??Ap?fpk(ks?ep)
式中：Mk——持久状态使用荷载产生的跨中弯矩标准组合值，按表7取用；
C1——与荷载有关的经验系数，对于公路-Ⅰ级，C1取用0.85；
?Ap2——一股6υ12.9钢绞线截面积，一根钢绞线的截面积是
20.854cm,故?Ap= 5.124cm。
在一中已计算出成桥后跨中截面yx=87.38㎝,ks =24.09㎝,初估
ap =15㎝,则钢束偏心矩为：ep=yx-ap=87.38-15=72.38㎝。 1号梁：
2157.26?103n??4.150.565?5.124?10?4?1860?106?(0.2409?0.7238)
按承载能力极限状态估算钢束数
根据极限状态的应力计算图式，受压区混凝土达到极限强度fcd，受压区呈矩形，同时预应力钢束也达到设计强度fpd，则钢束数的估算公式为：
n?Md??h?fpd??Ap
式中：Md——承载能力极限状态的跨中最大弯矩，按表7取用；
?——经验系数，一般采用0.75～0.77，取0.76； fpd
——预应力钢绞线的设计强度，见表1，为1260MPa 。
计算得：
2768.065?103n??4.346?40.76?1.3?1260?10?5.124?10
根据上述两种极限状态，综合取钢束数n=5
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（二）预应力钢束布置
1. 跨中截面及锚固端截面的钢束位置
(1)对于跨中截面，在保证布置预留管道构造要求的前提下，尽可能使钢束群重心的偏心距大些。本算例采用内径50mm，外径65mm的预留铁皮波纹管，根据《公预规》9.1.1条规定，管道至梁底和梁侧净距不应小于3cm及管道直径1/2。根据《公预规》9.4.9条规定，水平净距不应小于4cm及管道直径的0.6倍，在竖直方向可叠置。根据以上规定，跨中截面的细部构造如图（10a）所示。由此可直接得出钢束群重心至梁底距离为：
ap?3?7+2?13.5 =9.6(cm)5
(2) 对于锚固端截面，钢束布置通常考虑下述两个方面：一是预应力钢束合力重心尽可能靠近截面形心，是截面均匀受压；二是考虑锚头布置的可能性，以满足张拉操作方便的要求。按照上述锚头布置的“均匀”“分散”原则，锚固端截面所布置的钢束如图12所示。钢束群重心至梁底距离为：
ap?1700(29+58)?2+101?55(cm)5
14017002908013001300701351202×1305001201202×130500290290430120a)b)431523154256140
a) 跨中截面； b) 锚固截面 图12 钢束布置图（尺寸单位：mm）
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为验核上述布置的钢束群重心位置，须计算锚固端截面集合特性。 锚固端截面特性计算见表7所示。
表7 钢束锚固截面几何特性计算表
分块名称 翼板 三角承托 腹板 ∑ Ai (㎝2) (1) 2380.00 156.80 5800.00 8333.80 yi (㎝) (2) 7.00 15.87 72.00 Si Ii (㎝3) (㎝4) (4) (3)=(1)×(2) 16660.00 38873.00 2448.42 273.18 417600.00 6503733.33 436708.42 di=ys-yi (㎝) (5) 45.4 36.53 -19.60 Ix=Aidi2 (㎝4) (6) 4905560.8 209240.33 2228128 I=Ai+Ix (㎝4) (7)=(4)+(6) 4944433.8 209513.51 8731861.33 13885808.64 其中： ys??S?Aii?436708.42?52.40(cm)8333.8
yx?h?ys?130?52.40?77.6(cm)
故计算得：
ks?kx?I?A?yI???A?y?21.47(cm)x
?31.80(cm)s
?y?ap??yx?kx??55??77.6?31.8??9.2(cm)说明钢束群重心处于截面的核心范围内。
1700280280140ys=524.00Kx=318.0Ks=214.7上核心1300yx=776.002621183.3下核心5001104形心轴
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232.5247.5290130043029015°325.2288.87°324.4支座中线290360480
图13 钢束群重心位置复核图式（尺寸单位：mm） 图14 封锚端混凝土块尺寸图（尺寸单位：mm） 2.钢束起弯角和线形的确定：
确定钢束起弯角时，即要照顾到由其起弯产生足够的竖向预剪力，又要考虑到所引起的摩擦预应力损失不宜过大。为此，将端部锚固端截面分成上，下面部分（见图14）上部钢束的弯起角为15o，下部钢束弯起角定为7o. 3. 钢束计算
（1）计算钢束起弯点至跨中的距离
锚固点到支座中心线的水平距离axi（见图14）为：
ax1(ax2)?36?29tan7o?32.44(cm) ax3(ax4)?36?58tan7o?28.88(cm) ax5?36?13tan15o?32.52(cm)
图15示出钢束计算图式，钢束起弯点至跨中的距离x1列表计算在表9内。
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