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结构设计原理

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结构设计原理

3）其他截面钢束位置及倾角计算

1、钢束弯起形状、弯起脚

?及弯曲半径。采用直线段中接圆弧曲线的方式弯曲；

为使预应力钢筋的预加力垂作用于锚垫板，N1、N2和N3弯起脚均取?0?8?；各钢束

的弯曲半径为RN1=60000mm；RN2=40000mm，RN3=20000mm

2、钢束各控制点位置的确定：以N3号钢束为例，其弯起布置如图所示。

2002678°0004°063120直线段弯止点0导线点弯起点直线段62422980LzLb1Lb201LdLwXk38880/2

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跨中截面中心线

（

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由Ld?c?cot?0导线点距锚固点的水平距离Ld?c?cot?0=4269mm 由Lb2?R?tan?2弯起点至导线点的水平距离Lb2?R?tan?2=1399mm

所以弯起点至锚固点的水平距离为：Lw?Ld?Lb2=4269+1399=5668mm则弯起点至跨中截面

的水平距离为Xk=（38880/2+298）-5668=14070mm

根据圆弧切线的性质，弯起点沿切线方向至导线点的距离与弯起点至导线点水平距离相等，所弯止点至导线点的水平距离为 Lb1?Lb2?cos?0=1385mm 故弯止点至跨中截面的水平距离为 xk?Lb1?Lb2=14070+1385+1399=16854mm。同理，可以

计算N1、N2的控制点位置，将各钢束的控制参数汇于下表： 钢束升高值号 （mm） c弯起角θ（°） 0弯起半径R支点至锚弯起点距弯止点距（mm） 固点的水跨中截面跨中截面平距离d水平距离水平距离（mm） xk（mm） （mm） 389 8319 14070 8740 13886 16854 N1 N2 N3

2200 1300 200 8 8 8 60000 40000 20000 87 214 298 3、各截面钢束位置及其倾角计算

仍以N3号钢束为例，计算钢束上任一点i离梁底距离ai?a?ci及该点处钢束的倾角?i，

式中a为钢束弯起前其重心至梁底的距离，a?100mm；ci为i点所在计算截面处钢束位置的升高值。计算时，首先应判断出i点所在处的区段，然后计算ci及?i，即当(xi?xk)?0时，i点位于直线段还未弯起，ci?0,故ai?a?100mm;??0

当0?(xi?xk)?(Lb1?Lb2)时，i点位于圆弧弯曲段，ci及?i按下式计算，即

ci?R?R2?(xi?xk)2,?i?sin?1(xi?xk)

R当(xi?xk)?(Lb1?Lb2)时，i点位于靠近锚固端的直线段此时?i??o?8?,ci按下式计算，即

ci??xi?xk?Lb2?tan?0

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各截面钢束位置ai及其倾角见下表：

计算截钢面 束编号 跨中截N1 面xi=0 N2 N3 389 8351 为负值，钢束尚未弯0 起 0 100 x（mm） Lb1+Lb2（mm） （xi－xk）（mm） θ（°） ci ai=a+ci（mm） （mm） 8319 5567 14070 2784 L/4截N1 面xi=9720mm 变化点N1 截面N2 N3 N2 N3 389 8351 xi－xk＞Lb1+ Lb2 8 722 25 0 822 125 100 8319 5567 14070 389 8351 2784 0＜xi－xk＜Lb1+ Lb2 2.007 负值未弯起 0 xi－xk＞Lb1+ Lb2 8 722 25 0 822 125 100 8319 5567 14070 389 8351 2784 0＜xi－xk＜Lb1+ Lb2 2.007 负值未弯起 0 xi=9720mm 支点截N1 面xi=19440mm

xi－xk＞Lb1+ Lb2 xi－xk＞Lb1+ Lb2 xi－xk＞Lb1+ Lb2 8 8 8 2088 1170 558 2188 1270 658 N2 N3 8319 5567 14070 2784 19

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4、钢束平弯段的位置及平弯角

N3钢束平弯示意图跨中截面中心线N2钢束平弯示意图

N1、N2、N3三束预应力钢绞线在跨中截面布置在同一条水平面上，而在锚固端三束钢绞线则都在肋板中心线上，为实现钢束的这种布筋方式，N2、N3在主梁肋板中必须从两侧平弯到肋板中心线上，为了便于施工中布置预应力管道，N2、N3在梁中的平弯采用相同的形式，其平弯位置如图所示。平弯段有两段曲线弧，每段曲线弧的弯曲角为??3)非预应力钢筋截面积估算及布置

按构件承载能力极限状态要求估算非预应力钢筋数量：在确定预应力钢筋数量后，非预应力钢筋根据正截面承载能力极限状态的要求来确定。

设预应力钢筋和非预应力钢筋的合力点到截面底边的距离为

863180??4.945? 10000?a?80mm，则有

h0?h?a?2300?80?2220mm。先假定为第一类

x?h0?h02?T形梁截面，由公式

2?0Md其中fcd?26.5MPa b'f?1684mm计算受压区高度X，求得x=91.5mm＜fcdbf'h'f=127mm。 Md=1.2恒+1.4汽+0.8=8877.456；则根据正截面承载力计算需要的非预应力钢筋截面积为

As?fcdb'fx?fpdApfsd

?26.5?1684?91.5?1260?2940?1353mm2

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