同济大学-混凝土桥-预应力钢束设计.ppt

第一部份 预应力钢束设计 张拉施工空间要求： 第一部份 预应力钢束设计 OVM预应力锚固体系产品参数 锚具型号 张拉千斤顶型号 第一部份 预应力钢束设计 YCW150千斤顶的施工空间 外形尺寸 最小工作空间 钢绞线预留长 B=1250mm C=190mm D=285mm L=370mm A=570mm 示例： 第一部份 预应力钢束设计 钢束群重心至梁底距离 支座中心线 第一部份 预应力钢束设计 考虑施工方便，若有位置布置， 一般可将全部钢束锚固在梁端 预制时，主梁为小截面，又无使用荷载，如果钢束在此时全部张拉完毕，有可能会在梁上缘产生拉应力，在下缘产生较大压应力 因此将7号束安排在完成现浇翼缘板后再张拉，并将此束锚固端放置在梁顶 说明： 3. 钢束纵向布置 原则： 第一部份 预应力钢束设计 钢束纵向布置应使其重心线不超出束界范围 从跨中向支点逐步弯起钢束，可产生预剪力，对抵消支点附近较大的外荷载剪力很有利 构造上，钢束纵向弯起有利于锚固点分散布置 弯起角： 第一部份 预应力钢束设计 较小角度有利于减小摩阻损失 较小角度有利于马蹄高度向支点不至于过大 较大角度有利于提供足够的竖向预剪力 弯起曲线形状: 弯起曲线可采用圆弧线、抛物线或悬链线，实际工程中多采用圆弧线 弯起半径构造要求：钢绞线的钢丝 时， 不宜小于4m（9.4.10条） T梁中常用的弯起角度不超过 实例： 第一部份 预应力钢束设计 为了钢束不至于竖向交叉，本例钢束弯起角下小上大选定为： 下部钢束 ，上部钢束 ， 锚于梁顶钢束 钢束线形为直线加圆弧，即从距跨中一定距离处开始按圆曲线向上弯起 由于不允许曲线段进入锚具部分，因此在锚下钢束必须保持一定的直线长度（可取1米） 4. 钢束几何参数计算 计算图式: 第一部份 预应力钢束设计 支座中心线 起弯点 跨中 终弯点 锚固点 R ? ? ? 钢束几何参数计算可以表格进行: 第一部份 预应力钢束设计 400 90 310 7 121.9 188.1 25239.4 992.5 3075.9 310.9 15742.4 束号 钢束长度计算 为了计算工程数量，需要计算每束长度 式中 ——钢束预留工作长度700mm 钢束长度 5. 截面钢束重心计算 计算图式: 第一部份 预应力钢束设计 支座中心线 起弯点 跨中 终弯点 锚固点 控制截面 控制截面 水平段时 弯曲段时 斜线段时 实例： 第一部份 预应力钢束设计 9750 7480.0 17104.6 31378.7 18 1535.8 0.074636987 284 371.5 168.9 7928.9 18746.6 41796.5 15 1424.2 0.04357 167 206.7 9703.2 18827.1 35251.9 15 1201.2 0.001327588 90 90.0 10412.3 18769.2 68572.7 7 511.1 - 167 167 15742.4 18818.3 25239.4 7 188.1 - 90 90 束号 控制截面 四分点截面 位置 水平段 弯曲段 水平段 弯曲段 弯曲段 各控制截面上钢束位置及倾角计算表 控制截面: 跨中截面、四分点截面、 7号钢束锚固处截面、支点截面 三. 束界校核 第一部份 预应力钢束设计 束界基本概念： 第一部份 预应力钢束设计 在符合截面上、下缘混凝土均不会出现超限的拉应力的前提下，预应力筋（束）的重心在各截面上布置的范围， 称为束界（或索界） 支座中心线 跨中 第一部份 预应力钢束设计 保证梁的上缘混凝土不出现拉应力 最危险阶段：预加应力阶段 式中 ——构件截面下核心距 ——传力锚固时预加力的合力 ——一期恒载下的弯矩 （受压为正） 第一部份 预应力钢束设计 式中 ——构件截面上核心距 ——使用阶段永存预加力的合力 ——短期荷载下弯矩组合值 （受压为正） 保证梁的下缘混凝土不出现拉应力 最危险阶段：使用阶段 第一部份 预应力钢束设计 故预应力钢束重心位置 应满足： 由于弯矩 近似按抛物线沿跨径变化, 故上下限值 近似为抛物线形, 限定了预应力钢束布置的区域，即束界 对支点截面： 注意： 第一部份 预应力钢束设计 永存预加力 由于是近似计算，可取 按扣除预应力20%损失来估算 ， 传力锚固时预加力 钢束在各控制截面束界校核计算可以用表格进行 　 Ms I大 yx大 A大 Ks大=I/(Ayx) E2 ap ep大=yx-a