预应力受弯构件设计实例(GB50010-2002)

1、预应力受弯构件设计实例预应力受弯构件设计实例Prestressed Concrete Structures 预应力受弯构件设计实例预应力受弯构件设计实例例例9.1 后张法预应力砼简支梁，跨度后张法预应力砼简支梁，跨度l=18 m，截面尺寸，截面尺寸bh=400 mm1 200 mm。梁上恒载标准值。梁上恒载标准值gk=24 kN/m，活载标准值，活载标准值qk=16 kN/m，组合值系数，组合值系数c=0.7，准永久值系数，准永久值系数q=0.5，如图，如图9.31a所示。所示。梁内配置有粘结梁内配置有粘结1 7标准型低松弛钢绞线束标准型低松弛钢绞线束21s12.7夹片式夹片式OVM锚具，两端

2、张拉，孔道采用预埋波纹管成型，预应力筋曲线布置锚具，两端张拉，孔道采用预埋波纹管成型，预应力筋曲线布置如图如图9-31b所示。混凝土强度等级为所示。混凝土强度等级为C45。普通钢筋采用。普通钢筋采用6B B20的的HRB335级热轧钢筋。设计使用年限为级热轧钢筋。设计使用年限为50年，环境类别为一类。年，环境类别为一类。裂缝控制等级为二级，即一般要求不出现裂缝。试计算该简支梁裂缝控制等级为二级，即一般要求不出现裂缝。试计算该简支梁跨中截面的预应力损失，并验算其正截面受弯承载力和正截面抗跨中截面的预应力损失，并验算其正截面受弯承载力和正截面抗裂能力是否满足要求（按单筋截面）。裂能力是否满足要求（

3、按单筋截面）。预应力受弯构件设计实例预应力受弯构件设计实例11.010.8混凝土C45：fc=21.1 MPa，ftk=2.51 MPa， Ec=33.5 GPa， ， ,普通钢筋：fy=300 MPa，Es1=200 GPa解 （1）材料特性钢绞线1860级：fptk=1 860 MPa，fpy=1 320 MPa， Es=195 GPa, scon=0.75fptk =1395 MPa （2）截面几何特征（为简化计算，近似按毛截面计算）预应力筋面积Ap=2198.7=2072.7 mm2，孔道由两端的圆弧段（水平投影长度为7 m）和梁跨中部的直线段（长度为4 m）组成，预应力筋端点处的切线

4、倾角=0.38rad（21.8），曲线孔道的曲率半径rc=82 m；非预应力受拉钢筋面积As=1 884 mm2。跨中截面ap=100 mm，as=40 mm。520400 12004.8 10 mmnAAAbh3310412400 1200 125.76 10 mmIbh梁截面面积： 惯性矩：受拉边缘截面抵抗矩：22736400 120069.6 10 mmPWbh预应力受弯构件设计实例预应力受弯构件设计实例跨中截面预应力筋处截面抵抗矩：108325.76 10600 1001.152 10 mmPPPWI yIha（3）跨中截面弯矩计算恒载产生的弯矩标准值：22Gkk824 18 /897

5、2 kN mMg l活载产生的弯矩标准值：22Qkk816 18 /8648 kN mMq l跨中弯矩的标准组合值：kGkQk9726481620 kN mMMM可变荷载效应控制的基本组合：1GGkQQk1.2 972 1.4 6482073.6 kN mMMM永久荷载效应控制的基本组合：2GGkQcQk1.35 9721.40.76481947.24 kN mMMM 取二者之大值，得跨中弯矩设计值2073.6 kN mM 预应力受弯构件设计实例预应力受弯构件设计实例（4）跨中截面预应力损失计算查表9-2得 ，由表9-1得10.0015 m ,0.25k5 mma 锚具变形损失1ls按圆弧形曲

6、线计算，反向摩擦影响长度由式9-6确定，即5f5 1.95 1012.4 m7 m10001000 1395 0.25 820.0015sconcaElrks计算锚具变形损失为121/43.15 MPalcon fcflrkx lss摩擦损失2ls跨中处9 m,0.38 radx20.0015 9 0.25 0.3811113951143.44 MPalconkxeess 松弛损失4ls40.20.5750.2 13950.750.57549 MPaconlconptkfsss预应力受弯构件设计实例预应力受弯构件设计实例松弛损失4ls40.20.5750.2 13950.750.57549 M

7、Paconlconptkfsss收缩徐变损失5ls设混凝土达到100%设计强度时开始张拉预应力筋45 MPacuf配筋率518842072.70.008244.8 10spnAAA 钢筋砼容重253kN/m，自重标准值1k=25=25 0.4 1.2=12 kN/mgbh梁自重在跨中截面产生的弯矩标值2211k8=12 18 8=486 kN mG kMg l第一批损失I1243.15 143.44186.59MPalllsssIconI2072.7 1395 186.592504671.4NpplNAss预应力受弯构件设计实例预应力受弯构件设计实例预应力受弯构件设计实例预应力受弯构件设计实例预应力受弯构件设计实例预应力受弯构件设计实例预应力受弯构件设计实例预应力受弯构件设计