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京xx标预应力空心板张拉台座设计及施工
预应力空心板张拉台座施工方案
预应力空心板张拉台座施工方案
张拉台座由压杆、横向连续梁、端部重力墩、底板及端部横梁构成。
1、初定张拉台座尺寸及砼标号
张拉台座主要受力构件为压杆,由C30砼浇筑,取其截面尺寸:边杆为30cm×50cm,中杆为40cm×50cm,压杆之间净距取:(梁宽)1.24m+(工作空位)0.3m×2=1.84m;为保证台座刚度和稳定性设置了横向连续梁,由C30砼浇筑,其间距为5.0m(或5.5m),其截面尺寸为40cm×20cm;出于安全保守设计,台座端部设置了重力墩,由C20片石砼浇筑;底板为厚15cmC20砼,5cm厚C20砼细石砼台座面层;
张拉台座长宽尺寸(如图 2所示 )
台座长:(梁)4×16.0m+(梁间距)3×1.0m+(台座端部)2×2.7m=72.4m;
台座宽:槽宽[(1.24m+0.3m×2)×3]+压杆宽[0.3m×2+0.4m×2]=6.92m;
2、张拉台座的受力计算:
①计算数据:
图纸要求:预应力钢绞线采用标准的φ15.2的钢绞线,空心板16根钢绞线,其物理力学指标如下:
标准强度:fpk=1860Mpa
公称截面积:Ai=139mm2(按140进行计算)
张拉控制应力:σk=0.75fpk=1395Mpa
张拉控制力:Pk=1395×140/1000=195.3KN
每根钢绞线最大张拉力:P1=σk×Ai=195.3KN
每片梁16根钢绞线张拉总计为:P=16×195.3=3124.8KN
②受力计算:
Ⅰ、压杆受力验算:当多条生产线同时生产时,中压杆为受力最大的构件,采用有效承压面50cm×50cm,中柱受力计算取边梁最大张拉力3124.8KN,
正应力:σk=3124.8×1000/(400×500)=15.62Mpa30Mpa
因此,压杆采用C30砼浇筑强度符合设计要求。
Ⅱ、端部横梁受力计算:由张拉台构造图可知,端部横梁其跨径为1.24m,按受均布荷载的简支梁考虑(见张拉台设计图),其分布荷载q=3124.8KN/m,
弯矩:M=1/8ql2=1/8×3124.8×12=484.3KN·m2×326.0KN·m
剪力:V=ql/2=3124.8/2=1562.4KN2×874.8KN
查表:《钢结构—设计手册》,[40C槽钢(锰钢)强度设计值为:弯矩:326.0KN·m,剪力:874.8KN;
张拉台端部横梁取2[40C槽钢(锰钢),
弯矩:M=2×326.0KN·m319.05KN·m;
剪力:V=2×874.8KN11609.6KN;
因此,横梁取2[40C槽钢(锰钢),满足要求。
3、张拉台座设计图(见附图)
①压杆内设4φ20+4φ16钢筋,设φ8@150mm的钢筋网;
②横向连续梁内设6φ16钢筋;设φ8@150mm的钢筋网;
③端部横梁为2条[40C的槽钢(锰钢)。
三、空心板张拉台座的制作
1、根据现场的实际情况,将张拉台座设计为横向水平,纵坡根据现场坡度控制(坡度<2%),保证台座处于路面面层以下,待使用完毕废弃时可将其埋置于路面下,避免凿除台座浪费人力物力资源。
2、张拉台座采取分段浇筑施工,由台座中部向两端进行施工。先进行压柱和横系梁的施工,再进行两端重力墩的施工和端部横梁安装,最后进行台座底板施工。
3、在端部横梁与压杆端部接触面处设置厚2cm钢板(钢板规格:中柱90cm×50cm,边柱65cm×50cm),以防受力不均压坏压杆端部砼。
4、在端部横梁上安装预应力钢绞线定位钢板,钢绞线定位钢板由厚2cm钢板制成,定位钢板孔眼按设计图纸钢绞线的数量、间距进行加工,定位钢板按钢绞线的位置及保护层厚度进行安装,以确保钢绞线位置准确。
附图: 张拉台座设计图
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