槽式预应力张拉台座结构设计.doc

槽式预应力张拉台座结构设计?108?北方交通槽式预应力张拉台座结构设计王晓光孙英牟江(大连公路工程集团,大连116021)摘要介绍了槽式顸应力张拉台座结构的设计过程.关键词槽式顸应力张拉台座设计现今高速公路建设跨径为25m以下的桥梁结构设计比较普遍使用先张法预应力混凝土空心板,而槽式预应力张拉台的设计施工是保证工程质量,进度的前提,本文通过沈抚高速公路第九合同段的张拉台设计对槽式预应力张拉台座做一简要说明.1槽式预应力张拉台座的特点槽式预应力张拉台结构简单,利用台座两侧混凝土压杆梁做为传力结构,结构稳定,节约材料,从而达到安全,经济,适用,即台座两侧混凝土压杆梁的内力与钢绞线的张拉力相平衡.在结构设计时,为了减少钢筋用量,充分利用混凝土的压应力,尽可能将两个混凝土压杆梁设计为轴心受压构件.台座设计时既要保证台座的稳定性和适用性,又要尽可能的减少混凝土的截面积和钢筋用量以降低工程造价.2槽式预应力张拉台座的长度当无规定时,每道台座同时预制板数量为.20m板不超过3片,25m板不超过2片,13m,16m板不超过4片,lOre板不超过6片.在台座上预制的板与板之间的作业间隔距离为0.8m一1.Om,板与钢横梁之间的距离为0.5m0.6m.当预制板为箱梁时,板与板之间的距离以能将内模取出为宜.3槽式预应力张拉台座的横向布设根据台座的强度要求和预制时适用性以及台座数量等具体情况而定.为减少龙门吊的工作量,台座横向布置以密集为佳,当龙门吊设有5t葫芦吊时,每排台座内应设置12道混凝土运输车道,车道宽度不小于2.2m.4槽式预应力张拉台座的构造槽式预应力张拉台座由混凝土压杆梁,底板混凝土,台座及基础构成.由于预应力张拉台受力后,台座混凝土具有一定的弹性压缩,为了不给临近台座造成预应力损失,一般将预应力张拉台座按独立的构造设计.台座设计时可以将混凝土压杆梁与混凝土底板分别施工,混凝土压杆梁按拒形梁计算.这样构造施工简便,也可以将混凝土压杆梁与混凝土底板同时浇筑,并设置连系钢筋,混凝土压杆梁按L型结构计算,这样可以减少台座宽度,节省混凝土,但施工的难度稍大.混凝土压杆梁的作用是承受由钢横梁传来的钢绞线张拉力,并承受钢模板的横向支撑力,所以混凝土压杆梁为轴心受压构件的同时也是受弯及受扭构件,为了减少混凝土压杆梁的弯应力及扭距将相邻台座的混凝土压杆梁紧靠在一起,中间用油纸或塑料薄膜隔离,这样可视为混凝土压杆梁具有侧面位移的约束体,边缘混凝土压杆梁要用钢筋通过底板与另一侧混凝土压杆粱连接,并且宽度要比内侧混凝土压杆梁宽5cm,以增强其受扭抵抗矩.(1)基础因预应力张拉台座长度较长,为减少轴心受压杆件的长细比,增强混凝土压杆梁的稳定性,所以要设置台座基础.台座基础的平面布置:台座端部必须设置一道基础,中间间距不大于21m,并尽可能在板端处设置,基础与台座要互相垂直,基础与混凝土压杆梁交叉点用2根l2钢筋互相锚固连接,相邻基础尽可能连在一起,基础端露出混凝土压杆梁15cm,基础的工作状态可视为受弯构件,按钢筋混凝土构件设置,可按构造要求配筋.基础的横截面积为矩形,宽50cm,高60cm.(2)台座台座混凝土底板是承受梁板垂直压力并传给地面,厚度lOcm左右.台面兼顾为梁板底模,台面高度比混凝土底板高89cm.在台面两侧的混凝土底板上一般要抹平均2.Ocm厚的砂浆,台面要比砂浆顶面高6cm以上.台面顶面铺2ram厚钢板.台箢6期王晓光等:槽式预应力张拉台座结构设计面的做法是,先用木方(5cm8cm)作成格式木框,木框宽度比梁板底窄0,5cm,顶面要水平,高程要符合设计,框边要直顺,木框固定后在框格内浇注混凝土并抹平.最后用木螺丝铺装钢板.5混凝土压杆粱的强度计算混凝土压杆粱的截面尺寸可设计成矩形截面,也可设计成L型,根据工程的具体情况而定,设计原则是截面尺寸及配筋强度要满足要求而且要比较经济.混凝土压杆梁按钢筋混凝土轴心受压构件设计,其强度的计算式如下:N/(1/10K)(RaA+RgAg)式中:N一钢绞线的张拉力传给混凝土压杆梁的力,kN;Ra一混凝土轴心抗压设计强度,MPa;l材料的安全系数,1.51.25视工程质量取值;A一混凝土压杆梁的计算截面积,rain;Ra一受压钢筋的抗压设计强度,MPa;Ag一受压钢筋的截面积,mm;一钢筋混凝土轴心受压杆件的纵向弯曲系数,其值与杆件长细比有关,查表采用.=tJh或=Lo/r.一轴心受压杆件长细比;L0一轴心受压杆件的计算长度,mm.可取基础梁中心间距;H一混凝土压杆梁的高度,mm;R一混凝土压杆梁的最小回转半径,mm.混凝土压杆粱截面尺寸按试算确定.例:沈抚高速公路第九合同段20m预应力空心板张拉台全长64m,基础间距21.17m.混凝土压杆梁混凝土为C30,其轴心抗压设计强度为17.5MPa,横截面如图所示,I级钢筋的抗压强度为235MPa,级钢筋抗压强度为335MPa.预应力钢绞线为.15.2,共16根,设计应力为1395MPa,求配筋.I,350l,1765I,350I,图10解:该混凝土压杆梁按L型截面计算,截面如图2.崮2长细比=%/r.计算:A:350550+525105=247625mmt,o=21170ram求截面重心距底边距离(3505505501/2+5251051051/2)/247625=225.5mmI=350550/12+350550(5501/2225.5)2+525105/12+525105(225.21051/2)=7024759511mmr=(UA)=,/(7024759511/247625)=168.43mm=21170/168.43=125.7查表=0.4一(0.40.36)/(132125)(125.74125)=0.39N=1395MPa139mm161/2/1O0oN/kN:1551.24kNRgAgN10K/一RaA=1551.24101.15/0.3917.5247625RgAg240732N:mm选配纵向钢筋2根l6Ag=2201=402mm2根+12Ag=2l13.1=226.2mm5根8Ag=550.2=251ramRgAg=335(402+226.2)+235251=269432N.111/11>240732N.mm箍筋按构造配筋即可.沈抚高速公路第九合同段预制厂张拉台采用以上方法进行设计和施工,在实际工程中取得了较好的效果,满足了高速公路对先张法预应力混凝土空心板施工的需要.卞引?110?北方交通混凝土桥梁裂缝成因综述何英马永姜喜杰(辽宁第一交通工程监理事务所,沈阳l10015)摘要对混凝土桥梁裂缝成因进行了论述.关键词混凝土桥梁裂缝成因通过近几年工作经验来看,很多裂缝是可以克服和控制的.为了进一步加强对混凝土桥梁裂缝的认识,尽量避免工程中出现危害较大的裂缝,本文尽可能对混凝土桥梁裂缝的种类和产生的原因作一下分析,造成混凝土桥梁裂缝种类,成因,总结以下几点.1荷载引起的裂缝混凝土桥梁在常规静,动荷载及次应力下产生的裂缝称荷载裂缝,主要有直接应力裂缝,次应力裂缝两种.直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝.裂缝产生的原因有:(1)施工阶段,不加限制地堆放施工机具,材料;不了解预制结构结构受力特点,随意翻身,起吊,运输,安装;不按设计图纸施工,擅自更改结构施工顺序,改变结构受力模式;不对结构做机器振动下的疲劳强度验算等.(2)使用阶段.超出设计载荷的重型车辆过桥.次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生裂缝.裂缝产生的原因有:桥梁结构中经常需要凿槽,开洞,设置牛腿等,在常规计算中难以用准确的图式进行模拟计算,一般根据经验设置受力钢筋.研究表明,受力构件挖孔后,力流将产生绕射现象,在孔洞附近密集,产生巨大的应力集中.在长跨预应力连续粱中,经常在跨内根据截面内力需要截断钢柬,设置锚头,而在锚固断面附近经常可以看到裂缝.因此,若处理不当,在这些结构的转角处或构件形状突变处,受力钢筋截断处容易出现裂缝.荷载裂缝依荷载不同而异呈现不同的特点.这类裂缝多出现在受拉区,受剪区或振动严重部位.但必须指出,如果受压区出现起皮或有沿受压方向的短裂缝,往往是结构达到承载力极限的标志,是结构破坏的前兆,其原因往往是截面尺寸偏小.根据结构不同受力方式,产生的裂缝特征如下:中心受拉.裂缝贯穿构件横截面,间距大体相等,且垂直于受力方向.采用螺纹钢筋时,裂缝之间出现位于钢筋附近的次裂缝.中心受压.沿构件出现平行于受力方向的短而密的平行裂缝.受弯.弯矩最大截面附近从受拉区边沿开始出现与受拉方向垂直的裂缝,并逐渐向中性轴方向发展.采用螺纹钢筋时,裂缝间可见较短的次裂缝.当结构配筋较少时,裂缝少而宽,结构可能发生脆性破坏.大偏心受压.大偏心受压构件类似于受弯构件.小偏心受压.小偏心受压构件类似于中心受压构件.受剪.当发生剪切破坏时,沿梁端中下部出现约45.方向相互平行的斜裂缝.2温度变化引起的裂缝Groovet