先张预应力混凝土预制梁台座设计

先张预应力混凝土预制梁台座设计先张预应力混凝土预制梁台座设计先张法预制梁生产中,钢绞线张拉是最重要的环节。换言之,钢绞线张拉是梁体质量的关键工序,而张拉台座是张拉质量保证的前提,同时也是保证安全生产的关键。因此张拉台座的设计至关重要。本文按照有关规范并结合工程实际对其进行了详细的设计计算。 1.稳定性验算 20米空心板梁钢绞线张拉力:单根钢绞线张拉力为196KN,共有15根钢绞线,按超张拉力105%计算。 N=196KN×15根×1.05=3087KN 1.1 抗倾覆验算:抗倾覆验算按下式计算(图1): K= Mr/ MOV=(G...

先张预应力混凝土预制梁台座设计先张法预制梁生产中,钢绞线张拉是最重要的环节。换言之,钢绞线张拉是梁体质量的关键工序,而张拉台座是张拉质量保证的前提,同时也是保证安全生产的关键。因此张拉台座的设计至关重要。本文按照有关规范并结合工程实际对其进行了详细的设计计算。 1.稳定性验算 20米空心板梁钢绞线张拉力:单根钢绞线张拉力为196KN,共有15根钢绞线,按超张拉力105%计算。 N=196KN×15根×1.05=3087KN 1.1 抗倾覆验算:抗倾覆验算按下式计算(图1): K= Mr/ MOV=(G1L1+ G2L2+ G3L3+ G4L4)/ N h1>1.5 式中 :K—抗倾覆安全系数,一般不小于1.5;MOV—倾覆力矩,由预应力筋的张拉力产生;Mr—抗倾覆力矩,由自重力和土压力等产生;G1—台座外伸部分的重力;G2 、G3 、G4—台座部分的重力; Li—各部分重心至O点的水平距离;N—预应力筋的张拉力;h1—张拉力合力作用点至倾覆转动点O的垂直距离。平衡力矩: Mr=G1L1+ G2L2+ G3L3+ G4L4=2×1×2×24.5×9.7+1.7×1×3×24.5×8.35+(3×1+0.5×2)/2×1×24.5×7+(2×0.5+0.5×1)/2×6.5×24.5×3.25=2725.1 KN•m 倾覆力矩:MOV=N h1=3087×0.3=926.1 KN•m 抗倾覆安全系数:K= Mr/ MOV=2725.1 /926.1=2.9>1.5 (安全) 1.2 抗滑移验算:抗滑移验算按下式计算:K= N1/N?1.3,此处忽略混凝土台座与土的摩阻力和土对台座的被动土压力作用。设作用于台座上的滑动力N全部作用于传力柱上,即 N1?1.3 N=1.3×3087=4013.1 KN(用于计算传立柱) 2.牛腿设计 2.1 牛腿受拉钢筋配筋设计已知:N=3087 KN h0=2700-50=2650 mm fg=300 MPa h1=300 mm55.0 cm2 满足要求。 2.2 牛腿弯起钢筋设计本台座 h1/ h0=300/2650=0.1141.25 cm2 满足要求 2.3 牛腿采用水平箍筋?钢筋φ10且双支箍,间距100 mm(配筋构造图如图3所示),满足规范要求(规范要求:在牛腿上部2/3 h0的范围内水平箍筋总截面积不少于承受竖向力的受拉钢筋截面积的1/2)。 2.4 裂缝控制验算 N?(βfTKbh0) / (0.5+ h1/ h0) 式中:β—裂缝控制系数取β=0.65,则有: N=(0.65×1.8×2.75× 103)/(0.5+300/2650) =5247 KN > N=3087 KN (安全) 2.5 牛腿支承面混凝土强度验算 N/A=3087/(0.5×1)=1.543Mpa 0.3×950=285 mm 故ea=0 e1= e0+ea= e0 ψ=l0/h=5000/100=58.95 cm2 (满足要求) 4. 钢横梁设计: 4.1钢横梁承受的均部荷载为: q=3087/1=3087 KN/m M=1/8 q L2=1/8×3087×12=385.875 KN•m 4.2钢梁需要的截面抵抗距为: W=M/f=385.875×106/315=1225×103mm3 用16Mn钢,2I40b,Wx=1140×103×2=2280×103 mm3>1225×103mm3 (满足) 钢梁的剪力为: V=1/2 q L=1/2×385.875×1=192.94 KN 钢梁的剪应力为:τ= V/F=192.94×103/(9410×2)=10.252 Mpa 钢梁变形值为:ωmax=(5 q L4)/(384EI)=(5×3087×10004)/(384×2×105×22780×104×2) =0.441mm

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