桥梁设计之预应力钢束设计估算及布置三

桥梁设计之预应力钢束设计、估算及布置预应力钢束设计预应力束设计估算—计算中使用的组合结果并不是桥梁的真实受力未考虑预加力的影响未考虑预加力对徐变、收缩的影响③未考虑（钢束）孔道的影响各钢束的预应力损失值只能根据经验事先拟定预应力束的调束预应力束的布置预应力束的估束预备知识（1）预应力钢筋7-φj15.24表示：一束由7股φ15.24

的钢绞线组成，每股钢绞线由6根直径5mm的钢丝围绕

一根直径5.5mm的芯丝顺一个方向扭结而成的7股钢绞线，其理论重量1.101Kg/m。其参数如下所示：抗拉强度标准值：fpk

=1860MPa张拉控制应力：σcon≤0.75

fpk抗拉强度设计值：fpd

=1260MPa有效张拉力：σpe=σcon-

σl预备知识预加力合力偏心距e上、e下的计算通过查询Midas截面特性值来计算。通过AutoCad查询截面特性值来计算；右击“截面”（如右图所示）单击“表格”如图4-1所示提取其中的面积、Iyy、Czp、Czm。其中：Iyy：对单元局部坐标系y轴的惯性距；

Czp：沿单元局部坐标系+z轴方向，单元截面中和轴到边缘纤维的距离。Czm：沿单元局部坐标系-z轴方向，单元截面中和轴到边缘纤维的距离。预备知识截面特性值表格思考题预加力合力偏心距e上、e下与Czp、Czm的关系？

图4-1预应力束估算根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTGD62-2004）规定在选定预应力筋的数量时，应满足以下三方面要求：(1)承载能力极限状态下的强度要求；(2)正常使用极限状态下的应力要求；(重点)(3)施工阶段的应力要求。预应力估算依据

按承载能力极限计算时满足正截面强度要求

受压区混凝土应力达到混凝土抗压设计强度受拉区钢筋达到抗拉设计强度承载能力极限状态极限状态整体结构或构件的某一特定状态，超过这一状态界限结构或构件就不再满足设计规范的某一功能要求。预应力束估算受压庙区高碰度预应朱力筋碧数或（1）对问于仅纱承受唤一个朋方向肚的弯瓜矩的恢单筋显截面景梁矩形羡截面判断围截面捕类型按承息载能胖力极末限计鉴算时段满足古正截屯面强骡度要折求预应本力束惊估算（2）若亏截面久承受致双向舍弯矩刻时，土需配隆双筋符的梁可据闻截面冬上正透、负宰弯矩辅按上狡述方订法分桶别计驴算上父、下么缘所需火预应育力筋爬数量团。这忽晨略实王际上消存在舞的双得筋影去响（雕受拉鉴区和无受压帝区都情有力受筋）指会使屠计算火结果偏大，作渣为力挂筋数比量的跟估算胸是允维许的绞。按承第载能邻力极尝限计畏算时梢满足巨正截乐面强块度要徒求预应笨力束崭估算思考昂题：为什絮么忽染略实觉际上漂存在说的双锁筋影潮响会限使计浅算结坛果密会类偏大猛？按正萝常使喝用极高限计捎算时堤满足致应力很要求正常淋使用龙极限铅状态预压氧应力荷载售引起屡的拉天应力预压唤应力荷载馅引起洗的压辛应力混凝逮土的稻允许埋压应农力截面脚上、寒下缘脏均不清产生锈拉应坛力截面溪上、垄下缘伞的混赛凝土堵均不蔽被压锄坏预应详力束烧估算按正宽常使营用极有限计趟算时辨满足羡应力技要求预压释应力荷载舅引起震的拉轿应力预压袋应力荷载烛引起倒的压虑应力混凝躁土允盈许的怠压应辈力预应即力束并估算（1）由该预加沉力引起狐截面袖上、肝下翼轧缘混撑凝土怕应力按正今常使谣用极肉限计吉算时帐满足意应力炎要求预应肚力束恒估算注意对于裕公路滚桥，喇在使唯用阶纱段配舅筋估渴算时葡，预求应力葵钢筋有泻效预粮应力σpe=（）fpk；在奇施工诊阶段喊配筋估算酒时，皮预应篇力钢挂筋有鹿效预他应力恋（）σpe。上翼堪缘最刑大配累筋为末：上翼颂缘最牵小配欲筋为撑：下翼友缘最躺大配烦筋为毛：下翼农缘最密小配瞎筋为滥：按正劫常使具用极尖限计拔算时点满足悦应力嫁要求截面剩上核嚼心距截面洁下核里心距预应铃力束蜘估算（2）截掌面只鸽在下越缘布伐置力恶筋以啦抵抗宴正弯史矩按正庸常使酿用极壤限计错算时释满足削应力明要求预应慎力束椒估算（3）当随截面励中只妨在上裳缘布偏置力准筋以皆抵抗垦负弯声矩按正阀常使旨用极殃限计幸算时歼满足唤应力钟要求预应藏力束至估算按正吹常使皇用极非限计绸算时吐满足禽应力棋要求（4）上夹、下丙缘配不筋的扭判别跪条件受弯路构件暗截面吩配筋蔑数量截面日承受厉的弯弯矩截面联的几摘何特面性以截傅面上舍下缘易均配僻有力催筋抵盛抗正科负弯唇矩的博情况而下所喂导出的蹈公式弯为依顿据：配底橡板筋配顶河板筋预应燥力束抢估算按正筛常使灯用极乎限计闹算时孙满足笨应力摔要求弯矩M取值蹈说明注意堆：一次姥落架辅生成砍形成拨的内文力包励络图秒与分陵阶段胞依次屠落架坦生成汁的内流力包溜络图低存在智不小凤的差旋异。预应青力束牲估算预应兵力束槽估算三跨乏连续狱刚构概桥弯尤矩包损络图考虑般施工出过程论的弯染矩变冒化体系搬转换到前的卖最大捕弯矩蜂包络劳图预应毕力束齐估算预应聚力束宴布置预应辜力束卖的布诸置（1）钢束桃布置粥原则玻，应症使其狠重心况线不咐超出弄束界违范围渴。（2）钢束诊弯起脚角度见，应敌与所傲承受堪的剪族力变胞化规义律相梯配合。嚷弯起全角α不宜滚大于20钻°；对炭于弯洗出梁缴顶锚牺固的邻钢束，α值往婶往超植出此比值，但常常罪在20故°～30咐°之间凡。（3）弯面起钢饭丝束尘的形运式，乖原则写上宜患为抛挣物线面，若确为施工方暗便则颜又宜卡采用峡悬链贵线，竞或采秩用圆肥弧弯而起并聚以切棋线伸出言梁端安或梁造面。拒后张访法预古应力遵混凝蜘土构电件的扯曲线备形预应甩力钢甚筋，驼其曲末线半元径应星符合扔下列服规定扒：钢故丝束惹、钢绞舌线束勺钢丝轨直径显等于女或小傅于5m陆m时，颗不宜暴小于4m；钢丝怖直径察大于5m田m时，域不宜弯小于6m。（4）预熊应力串钢筋熄弯起废点的丽确定汇：a）从徐受剪吩考虑钓，应振提供兼一部仿分抵树抗外漫荷载速剪力辜的预剪力晨。但佳实际矛上，裹受弯友构件徒跨中职部分切的肋袍部混柄凝土漠已足够泼承受银荷载妻剪力久，因执此一载般是痛根据成经验夺，在兔跨径凤的三分鸽点到促四分赵点之观间开勉始弯酷起。b）从纹受弯民考虑秀，由取于预炼应力陈钢筋落弯起物后，宝其重飞心线将往控上移兴，使英偏心撕距变充小。备即预性加力蚂弯矩堆将变终小。杏因此，进应满抱足预筑应力似钢筋湿弯起船后的连正截寨面的谜抗弯诞承载滥力要求牙。预矿应力后钢筋愉束的旬弯起蚂点尚眨应考牧虑斜币截面凯抗弯巴承载力缺要求战。即甚保证亏钢筋药束弯喝起后救斜截童面上拐的抗遥弯承赶载力，尚不低拖于斜窃截面问顶端跃所在挤的正躬截面税抗弯幸承载衰力。预应隙力束议布置预应销力束仙的布忧置预应早力束邪布置预应广力束幕布置枕的具烈体规英定（1）在毛靠近召端支融座区档段横诊向对姜称弯观起，怪尽可罗能沿扒梁端面均烂匀布蹦置，件同时谜沿纵岛向可弦将梁遣腹板溉加宽仰。在司梁端片部附近霜，设唐置间拒距较焰密的灭纵向辈钢筋觉和箍卸筋。稍并符理合T形和箱年形梁膨对纵恋向钢姐筋和幻玉箍筋烛的要植求。（2）预骂应力利直线台管道昌的混皇凝土裤保护阵层厚肾度，鄙对构随件顶面和余侧面锹，当补管道期直径练大于55掉mm时，加不应坡小于45纸mm；对构休件底某面不迫应小随于50鸭mm惨.当桥析梁处闯于受纤侵蚀扛的环贺境时，功上述备保护瞎层厚孕度应册增加10体mm。后佩张法扁预应傻力混凝土轰构件姿的端滨部锚晃固区促，在箭锚具彼下面捉应设惧置厚蛾度不虑小于16爆mm的垫欠板或算采用失具有牲喇叭采管的城锚具唯垫板守。锚老垫板下惊应设仓间接爷钢筋涂，其驳体积鱼配筋拥率不卵应小膨于0.循5%。后张鞠法构产件（3）后张潜法预径应力也混凝刊土构童件，切其预停应力山管道样的混凝土污保护吃层厚畜度，竖应符争合《公路吗桥规》的下释列要狭求：直线乒形预富应力糕钢筋辣的最道小混劣凝土向保护薄层厚处度不酬应小悉于钢筋姨公称挪直径卖，后覆张法院构件拌预应掩力直纺线形爆钢筋勾不应蛇小于管伐道直崭径的1/妻2且应符满足停下表机规定舅：预应效力束呜布置预应爹力束咏布置惯的具盆体规很定对外艇形呈之曲线袋形且采布置芽有曲侍线预照应力匆钢筋瞧的构后件，邮其曲线系平面汤内和重曲线额外的店管道叠的最衡小混首凝土死保护翁层厚映度，也应盈根据《公路宴桥规》给出波公式奴计算乔得到军。按上芦述公间式计朵算的掉保护渠层厚细度，党如小拜于各街类环怜境的嘉直线管狮道的湖保护寨层厚班度，宅应取坛相应莫环境邻条件种的直稠线管丑道的保命护层耻厚度庄。预应师力束淘布置预应掌力束秃布置饶的具上体规芽定预应蝇力束锡管道桑的构房诚造要否求（1）直线花管道鉴之间幼的水惰平净冻距不梯应小由于40宰mm，且不宜蛛小于盲管道泛直径确的0.掉6倍；甜对于威预埋纺的金抬属或痕塑料波纹捞管和陪铁皮素管，当在竖燃直方崖向可遵将两制管道肿叠加微。后张摊法构圈件（4）按占计算鹿需要国设置堡预拱蓝度时渣，预吼留管热道也忍应同头时起拱厕。（3）管道烘内径楚的截柜面面脱积不井应小以于预严应力储钢筋篇截面面积仇的两陡倍。（2）曲线掉形预绣应力罩钢筋割管道枕在曲粘线平挤面内茄或曲初线平面外选相邻廊管道裤间的冲最小拉距离艘可据《公路情桥规》有关震公式计尚算。预应淋力束坚布置（1）应犬选择耗适当贵的预躲应力朋束的谨型式占与锚违具型松式（3）预担应力斯束的嫂布置妥，既齿要符孟合结牛构受缠力的记要求网，又要注缺意在弹超静庙定结拾构体恩系中赴避免结引起葡过大妖的结逐构次内力皂。（4）蜻预应荣力束猎的布随置，靠应考床虑材诊料经看济指营标的优先进夕性（5）领预应陈力束捉应避隙免合扮用多笔次反卖向曲乳率的纲连续渔束（6）旋预应肌力束拨的布火置，联不但污要考诊虑结市构在武使用枯阶段抛的弹性蜂力状