预应力混凝土构件复核验算

PartIX:

预应力混凝土构件复核验算预应力混凝土构件复核验算内容介绍概述截面抗裂性验算应力验算变形计算一.概述(板书)预应力混凝土构件复核验算计算分类荷载内力与预加力应力计算一般方法二.截面抗裂性验算预应力混凝土构件复核验算正截面抗裂性验算

斜截面抗裂性验算预应力混凝土构件复核验算1.

正截面抗裂性验算计算图式预应力混凝土构件复核验算验算要求对于全预应砼构件,正截面砼法向应力规定(不出现拉应力):式中——短期荷载效应组合下砼边缘应力——扣除全部预应力损失后的预加力在砼边缘产生预压应力预应力混凝土构件复核验算计算公式式中——短期荷载下弯矩组合值——一期恒载(自重)下弯矩值——二期恒载下弯矩值——汽车荷载(不计冲击力)下弯矩值预应力混凝土构件复核验算——使用阶段预应力钢筋永存应力的合力——人群荷载下弯矩值——构件净截面面积——构件净截面对下边缘弹性抵抗矩——预应力钢筋合力作用点至净截面形心距离——构件换算截面对下边缘弹性抵抗矩预应力混凝土构件复核验算2.

斜截面抗裂性验算验算要求对于全预应砼预制构件,砼主拉应力规定(不超过限值):式中——短期荷载效应组合和预加力产生的砼主拉应力——砼抗拉标准强度为防止构件腹部中间出现斜裂缝,使斜截面与正截面有同样安全度预应力混凝土构件复核验算计算公式预应力混凝土构件复核验算式中——主应力计算点由短期荷载效应组合与预加力产生的砼法向应力——主应力计算点由短期荷载效应组合与预加力产生的砼剪应力——构件净截面惯性矩——构件换算截面惯性矩——计算点构件净截面静矩——计算点构件换算截面静矩——计算点以净截面形心轴为原点的坐标值——计算点以换算截面形心轴为原点的坐标值——计算点截面宽预应力混凝土构件复核验算——一期恒载(自重)下剪力值——二期恒载下剪力值——汽车荷载(不计冲击力)下剪力值——人群荷载下剪力值——弯起预应力筋预加力引起的预剪力——符号意义同前三.构件变形计算预应力混凝土构件复核验算预加力引起的上拱度

使用荷载作用下的挠度计算图式预应力混凝土构件复核验算1.

预加力引起的上拱度预应力混凝土构件复核验算计算公式预加力引起的上拱度式中——由永存预加力引起的预弯矩——跨中作用单位力引起的弯矩——构件抗弯刚度,按《公预规》6.5.4:——构件全截面换算截面惯性矩——长期增长系数预应力混凝土构件复核验算2.

使用荷载作用下的挠度计算公式式中——矩期荷载作用下的弯矩组合值——构件全截面抗弯刚度,按《公预规》6.5.2:——弯矩系数,跨中时短期荷载作用下挠度预应力混凝土构件复核验算3.

总挠度式中短期荷载考虑长期效应影响的挠度——长期增长系数当采用C40-C80砼时,中间强度插值计算,C50:预应力混凝土构件复核验算4.

挠度验算要求《公预规》6.5.3

:钢筋混凝土和预应力混凝土受弯构件按上述计算的长期挠度值,在消除结构自重产生的长期挠度后梁式桥最大挠度不应超过计算跨径的1/600验算要求式中符号同前预应力混凝土构件复核验算5.

预拱度设置《公预规》6.5.5:1)当预加力产生的长期反拱值大于按荷载短期效应组合计算的长期挠度时,可不设预拱度

2)当预加力产生的长期反拱值小于按荷载短期效应组合计算的长期挠度时,应设预拱度

,其值应按该项荷载挠度值与预加力长期反拱值之差采用预拱度公式时,不设预拱度时,应设预拱度四.应力验算预应力混凝土构件复核验算持久状况下应力验算

短暂状况下应力验算预应力混凝土构件复核验算1.

持久状况下应力验算本阶段计算特点:预应力损失全部完成,预应力为永存预应力使用荷载取值为标准荷载,计入冲击力预加力作用时,因孔道未压浆,所以预加力和一期恒载的应力用净截面计算,而二期恒载与活载的应力用换算截面计算使用阶段构件须验算:混凝土法向压应力混凝土的主应力

受拉钢筋应力预应力混凝土构件复核验算1)

混凝土法向压应力计算图式预应力混凝土构件复核验算(外荷载较小时:)预应力混凝土构件复核验算验算要求对于全预应砼构件,使用阶段正截面砼法向最大压应力规定(不超过限值):式中——标准荷载效应组合下砼边缘应力——扣除全部预应力损失后的预加力在砼边缘产生的法向拉应力——砼轴心抗压标准强度预应力混凝土构件复核验算计算公式预应力混凝土构件复核验算——使用阶段预应力钢筋永存应力的合力——人群荷载下弯矩组合值——构件净截面面积——构件净截面对上下边缘弹性抵抗矩——预应力钢筋合力作用点至净截面形心距离——构件换算截面对上下边缘弹性抵抗矩式中——标准荷载下弯矩组合值——一期恒载(自重)下弯矩值——二期恒载下弯矩值——汽车荷载(计入冲击力)下弯矩值预应力混凝土构件复核验算2)

预应力钢筋的拉应力计算图式预应力混凝土构件复核验算验算要求对于全预应砼构件,使用阶段预应力钢筋最大拉应力规定(不超过限值):

式中——标准荷载效应组合下产生的预应力筋的拉应力——扣除全部预应力损失后的永存预应力——预应力钢筋抗拉标准强度预应力混凝土构件复核验算计算公式式中——标准荷载下弯矩组合值——一期恒载(自重)下弯矩值*——二期恒载下弯矩值——汽车荷载(计入冲击力)下弯矩值预应力混凝土构件复核验算——使用阶段预应力钢筋永存预应力——人群荷载下弯矩值——构件净截面惯性矩——预应力钢筋合力作用点至净截面形心距离——构件换算截面惯性矩——预应力钢筋合力作用点至换算截面形心距离*——预应力钢筋控制应力是在预加力和自重共同作用测得的值,所以在计算预应力筋应力时应不再计入自重的影响;但考虑到在预加力时实际支承条件,使得实际受力比按简支算得要小,所以偏安全地仍计入自重产生的应力——预应力钢筋与砼弹性模量之比预应力混凝土构件复核验算3)

混凝土主应力验算要求

为防止构件腹板在预加力和使用阶段作用下过高的主压应力导致截面抗裂能力降低,并可能压坏,作为斜截面承载力的补充要验算砼的主压应力;并且作为斜截面抗剪承载力的补充,验算砼的主拉应力预应力混凝土构件复核验算砼主压应力规定(不超过限值)式中——标准荷载效应组合和预加力产生的砼主压应力——砼轴心抗压标准强度砼主拉应力规定式中——标准荷载效应组合和预加力产生的砼主拉应力—砼抗拉标准强度—箍筋抗拉标准强度——此区段箍筋可按构造要求定——此区段箍筋间距娈满足下式要求:预应力混凝土构件复核验算计算公式预应力混凝土构件复核验算式中——主应力计算点由标准荷载效应组合与预加力产生的砼法向应力——主应力计算点由标准荷载效应组合与预加力产生的砼剪应力——构件净截面惯性矩——构件换算截面惯性矩——计算点构件净截面静矩——计算点构件换算截面静矩——计算点以净截面形心轴为原点的坐标值——计算点以换算截面形心轴为原点的坐标值——计算点截面宽预应力混凝土构件复核验算——一期恒载(自重)下剪力值——二期恒载下剪力值——汽车荷载(不计冲击力)下剪力值——人群荷载下剪力值——弯起预应力筋预加力引起的预剪力

注:计算主压应力,当计算点在外荷载引起正截面受拉区内时,要使法向压应力最大,活载弯矩、应取0值——符号意义同前预应力混凝土构件复核验算2.

短暂状况下应力验算施工阶段构件须验算:在制作、运输及安装各工况下,由预加力、构件自重及施工荷载引起的应力不超过限值

常见施工阶段可分为:

预加应力阶段运输安装阶段预应力混凝土构件复核验算1)

预加应力阶段法向应力本阶段计算特点:预应力损失未全部完成,预应力为传递锚固预应力使用荷载取值为标准荷载,外荷载为自重和施工荷载因孔道未压浆,所以应力用净截面计算预应力混凝土构件复核验算计算图式预应力混凝土构件复核验算验算要求式中——制作、运输、安装各施工阶段的砼轴心抗压标准强度施工阶段正截面砼边缘法向压应力规定(不超过限值):预应力混凝土构件复核验算施工阶段正截面砼边缘法向拉应力规定:——预拉区应配置配筋率不小于0.2%的纵向非预应力筋——预拉区应配置配筋率不小于0.4%的纵向非预应力筋——预拉区应配置配筋率按以上两者直线插值计算的纵向非预应力筋不应超过式中——制作、运输、安装各施工阶段的砼抗拉标准强度预应力混凝土构件复核验算计算公式式中——一期恒载(自重)下弯矩值——预应力钢筋传力锚固时应力的合力——预应力钢筋合力作用点至净截面形心距离预应力混凝土构件复核验算2)

运输吊装阶段法向应力本阶段计算特点:预应力损失已近全部完成,预应力为永存预应力使用荷载取值为标准荷载,外荷载为自重和施工荷载;按《桥规》4.1.10,构件重力应乘以动力系数1.2或0.85;运输时中的支点或安装时的吊点位置常与正常支承点不同,故计算图式有变化由于预加力和自重作用时,孔道尚未压浆,所以应力用净截面计算课程设计11:

截面抗裂性验算八.截面抗裂性验算1.

正截面抗裂性验算取跨中截面和四分点截面计算验算要求及计算公式(注:公式符号要说明)正截面抗裂性验算表说明验算是否通过课程设计11:截面抗裂性验算2.

斜截面抗裂性验算取跨中截面、四分点截面和支点截面计算验算要求及计算公式(注:公式符号要说明)斜截面抗裂性验算表说明验算是否通过课程设计11:截面抗裂性验算课程设计12:

变形计算九.变形计算1.

预加力引起的上拱度取四分点截面为全梁平均截面,即全梁等刚度计算公式(注:公式符号要说明)计算图式计算过程(计算表)(注:可分束预弯矩图图乘,也可合束预弯矩图图乘)课程设计12:变形计算2.

使用荷载作用下的挠度计算公式(注:公式符号要说明)计算过程课程设计12:变形计算3.

变形验算验算要求及计算公式(注:公式符号要说明)计算过程说明验算是否通过4.

预拱度设置设置条件说明计算公式计算过程说明是否应该设置预拱度课程设计12:变形计算课程设计13:

应力验算十.应力验算1.

持久状况下应力验算本阶段计算特点1)

混凝土法向压应力验算要求及计算公式(注:公式符号要说明)混凝土法向应力验算表说明验算是否通过,最大应力位置课程设计13:应力验算2)

预应力钢筋拉应力验算要求及计算公式(注:公式符号要说明)预应力钢筋拉应力验算表说明验算是否通过,最大应力位置3)

混凝土主应力验算要求及计算公式(注:公式符号要说明)课程设计13:应力验算混凝土主应力验算表说明验算是否通过,最大应力位置