预应力梁计算书

预应力梁计算书工程概况华师附中新建教学楼部分框架梁由于跨度大，故采用部分有粘结预应力砼。预应力筋采用高强低松弛钢绞线，强度等级为1860Mpa,规格为①sl5.2，有粘结钢绞线k（预应力筋考虑每米长度局部偏差的摩擦系数）值取0.0015,卩（预应力筋与孔道壁之间的摩擦系数）值取0.25,锚具采用夹片式锚具，张拉控制应力为1395KN/m2。二、预应力结构设计的基本考虑预应力抗裂控制：梁按二级抗裂控制。即：荷载标准效应组合进行计算时，梁关键截面受拉边缘砼产生的拉应力不超过af,a取不大于1.0;按荷载准永久效应组合进行计算ctstk cts时，梁关键截面受拉边缘砼产生的拉应力不超过af,a取不大于0.5。ctltk ctl三、预应力框架梁设计过程本工程结构设计参照《混凝土结构设计规程》、《建筑结构荷载规范》、《建筑抗震设计规范》、《后张预应力砼设计手册》陶学康编著等规范及文献。采用《预应力砼建筑结构设计系列软件》PRCS5.0程序进行计算。（一）、计算简图及荷载预应力设计根据总体计算的剪力图、弯矩图，现行预应力设计规程进行。（二）、梁截面尺寸梁编号计算简图编号梁截面预应力筋根数混凝土强度等级YKL1YKL1500X12008C35YL1YL1500X120012C35（三）、结构内力计算及分析根据总体计算内力图，由预应力平面框架程序\PRCS\计算，标准组合工况、承载力组合工况的弯矩见附图所示。（四）预应力筋布置及预应力损失计算在梁中布置预应力筋，其曲线形状根据其弯矩包络图确定。经多次试算，框架梁配筋见（二），钢绞线强度等级为1860Mpa,张拉控制应力Qcon=75%ftk・=1395Mpa。卩预应力损失计算：（1） .预应力总损失值最小取80Mpa。（2） .各种损失（张拉端锚具变形及钢筋内缩引起的预应力损失、预应力筋与管壁之间的摩擦引起的预应力损失Q、预应力筋的应力松弛引起的预应力损失q、砼收缩与徐变引12 14起的预应力损失0）按照规范与规程条款由程序自行计算计算过程略梁计算简图编号截面位置梁中预应力损失及有效预应力值 表1梁计算简图编号截面位置有效预应力qpe（mpa）

YKL1张拉端1051跨中1118固定端1062YL1张拉端跨中1212固定端经计算：框架梁中拉应力及拉应力控制系数见表2所示梁中拉应力及拉应力控制系数 表2梁计算简图编号截面位置；拉应力（Mpa）控制拉应力（Mpa）普通钢筋挠度准永久标准准永久标准根据计算结果配置YKL1张拉端0.0461.05911.12.2配0.3%普通钢筋1/6840跨中-0.669-0.5691.12.2配0.3%普通钢筋固定端—0.0041.0101.12.2配0.3%普通钢筋YL1张拉端1/718跨中1.0751.6731.12.2配0.3%普通钢筋固定端（五）、计算综合弯矩及次弯矩预应力等效荷载作用在结构上产生的荷载即预应力综合弯矩Mr,综合弯矩Mr见附图所/示O综合弯矩Mr包括偏心预应力引起的主弯矩M和支座反力引起的次弯矩M°12各截面处的主弯矩M由下式计算：1M1=Ay°pee其中：Ay为预应力筋面积；q为各截面处的有效预应力值；e为各截面处预应力筋偏心距，M=Mr-M,计算过程略，框架中的预应力次弯距M见图。注：在张拉阶段计算及正常使用阶段计算时,将预应力次内力与外荷载作用下的内力一样看待;在承载能力阶段计算时，当次内力对截面不利时,按乘以1.2的系数参加内力组合，当次内力对截面有利时，乘1.0的系数；（六）、对框架正常使用极限状态的控制正截面抗裂验算及裂缝宽度验算，按下式计算：Bs（o+aXo）+o—o〈aXfDe L Lc psc pc ct tk其中：a:为砼拉应力限制系数，在标准效应组合验算时a取1.0,在准永久效应组合验TOC\o"1-5"\h\zct cts算时a取0.5（见第二节“预应力设计原则”）；a:为活荷载系数，标准效应组合时，取1.0,ctl L准永久效应组合时取活荷载准永久系数0.5；Bs:为外载内力折减系数，取1.0；。、。：分Dc Lc别为恒载及活载作用下抗裂验算边缘的砼法向应力；。：为有效预应力在抗裂验算边缘的砼法pc向应力；。：为有效预应力的次内力在抗裂验算边缘的砼产生的法向应力。psc（七）、受弯承载力计算按规范要求配置适当的普通钢筋。极限配筋计算原则：当正常使用阶段条件满足后，按承载能力要求计算所需的纵向普通钢筋量、箍筋量。（1）.配筋构造要求

配筋计算时，其构造要求首先满足规范对一般杆件的规定。有粘结预应力砼梁：A=0.003bhS(2)极限承载能力设计首先计算预应力筋极限应力，再按极限承载能力要求计算普通钢筋。框架配筋计算结果显示简图见图。在梁单元上部显示的是：前三个为梁的左中右位置的上边缘纵向钢筋配筋面积(cm2),第四个为梁单位长度所配箍筋面积(cm2/m);在梁单元下部显示的是：前三个为梁的左中右位置的下边缘纵向钢筋配筋面积(cm2),第四个为梁所配预应力筋根数。梁截面尺寸及普通钢筋配筋 表3梁编号预筋数(根)截面尺寸(mm)_4_A-A-主肋扌匝肋相对受压区咼度配筋率(%)YKL18500X1200面筋通长4①25支座附加2025底筋6025010@100/150(4)0.191.3YL112500X1200面筋通长4025底筋6025010@150(4)1.7、施工验算及抗剪、抗扭、配筋细节等施工阶段的计算原则：首先计算并验算控制截面的应力,然后计算张拉阶段的反拱值、预应力筋的张拉伸长值。.张拉阶段控制截面的应力 。〈2fk' 。＜0.8f't tk cc c.计算反拱值采用的刚度B=EcIo张拉阶段恒载按70%计算，经验算各截面的应力满足要求。梁施工阶段各截面砼应力情况 表4梁编号截面位置梁边缘砼应力mPa(拉为正)控制应力mPa判断YKL1张拉端梁顶-2.77-14.040满足梁底-1.81-14.040满足跨中梁顶-1.75-14.040满足梁底-3.31-14.040满足固定端梁顶-2.82-14.040满足梁底-1.80-14.040满足YL1张拉端梁顶-6.80-14.040满足梁底0.00-14.040满足跨中梁顶-2.98-14.040满足梁底-4.20-14.040满足固定端梁顶-7.01-14.040满足梁底0.00-14.040满足

1） 预应力损失折减系数n有关资料表明对于曲线预应力筋的一般单跨与边跨、二~三跨的内支座和第三跨的跨中分别可取0.75~0.8、0.7、0.6;2） 抗裂系数Ycr（仅限于二、三级控制构件）按预应力控制等级及暴露条件、材料特点分别可取a、 对于二级控制构件取1-1.2b、 有关资料表明对于三级控制构件取0.9Q&0.7,—般分别对应于裂缝宽度0.006、0.1、0.2mm以内,故通长可以不进行裂缝宽度验算。3） 拉应力限制系数act根据GBJ10-89表334随结构类型、性能、环境、材料可取不同值，对二级构件取值为0.3,0.5,1.0三个断点，对于三级部分预应力有关资料表明一般act<3，裂缝宽度在0.2mm以内（一般act<1.5、2.0、2.5对应裂缝宽度<0.05、0.10、0.15）故简化可不进行裂缝