土木工程(路桥)毕业设计说明书(编辑修改稿)

土木工程(路桥)毕业设计说明书(编辑修改稿)内容摘要：

a. 中板 普通钢筋选用 HBR335， M PaEM Paf ssd 51022 8 0 。 C40 混凝土MPafcd  ，承载能力极限状态跨中弯矩 mkNM ud  ，  ，cmh  ， mbf 39。  ， mhf 39。  ， mb 。 设受 压区高度为 x，假设 39。 fhx ，即中和轴确实在翼缘板之外。 上翼缘混凝土能提供的抗弯惯矩： udfffcdMmkNhhhbbf)()()2()( 639。 039。 39。 确定受压区高度 x： )2()()2( 39。 039。 39。 00 fffcdcdud hhhbbfxhbxfM  ，代入数值 山东科技大学学生毕业设计（论文） 30 3263 9 8) 5 (4 5 1 7  xx 解得， mhmx f 39。  ，可见中和轴确实在翼缘板之外。 普通钢筋的面积需满足： 2266666639。 39。 10280 4 8 0101 2 6 )()(mmmfAfhbbfbxfAsdppdffcdcds 采用 4φ14， 2222 3 1 54 mmmmdA s   ，满足要求。 普通钢筋 4φ14 布置在中板下缘一排，沿板跨长直线布置，钢筋重心至板下缘 ，即 cmas 。 b. 边板 承 载 能 力 极 限 状 态 跨 中 弯 矩 mkNM ud  ，cmh  ， mbf 39。  ， mhf 39。  ， mb  ，其它参数同中板。 设受压区高度为 x，假设 39。 fhx ，即中和轴确实在翼缘板之外。 )2()()2( 39。 039。 39。 00 fffcdcdud hhhbbfxhbxfM  ，代入数值 ) 5 (5 0 2 5 263 xx  山东科技大学学生毕业设计（论文） 31 )0 8 5 (0 8 )5 0 9 ( 6  ， 解得， mhmx f 0 8 4 39。  ，可见中和轴确实在翼缘板之外。 普通钢筋的面积需满足：2266666639。 39。 10*280 5 7 9101 2 6 )()(mmmfAfhbbfbxfAsdppdffcdcds 普通钢筋选用 HBR335， M PaEM Paf ssd 51022 8 0  ，采用 3φ14，2222 1 6 14 mmmmdA s   ，满足要求。 普通钢筋 3φ14 布置在边板下缘一排，沿板跨长直线布置，钢筋重心至板下缘 ，即 cmas 。 换算截面几何特性计算 中板 换算截面面积 245 mmAEE pcPEP  ， 245 102 mmAEE scsEs  ， 20 1 9 5 7 1 5)( 4 8 0)(4 0 9 0 0 0 )1()1( mmAAAA sEspEpc    换算截面重心位置 山东科技大学学生毕业设计（论文） 32 所有钢筋换算截面对空心板毛截面重心的静矩为： 30 )()1()()1( mmAAS sEsPEP   换算截面重心到毛截面重心的距离为： mmASd 95 72 47 91 3000  则换算截面重心至空心板截面下缘、上缘的距离分别为： mmy x 2 3 30  ， mmy s  换算截面重心至预应力钢筋、普通钢筋重心的距离分别为： mmaye Pxp  ，mmaye sxs 8 2 600  换算截面惯性矩 0I 2 02 0200 )1()1( ssEsppEPcc eAeAdAII   41022210 mm  换算截面弹性抵抗矩 下缘： 3610000 xx  上缘： 3610000 4/1032 mmyIWss  边板 换算截面面积 山东科技大学学生毕业设计（论文） 33 245 mmAEE pcPEP  ， 245 102 mmAEE scsEs  ， 20 0 2 2 7 6 1)( 5 7 9)(4 9 2 0 0 0 )1()1( mmAAAA sEspEpc    换算截面重心位置 所有钢筋换算截面对空心板毛截面重心的净矩为： 30 2 1 5 4 9 1)45358()1()45358()1( mmAAS sEsPEP   换算截面重心到毛截面重心的距离为： mmASd 22 73 15 49 1000  则换算截面重心至空心板截面下缘、上缘的距离分别为： mmy x  ， mmy s  换算截面重心至预应力钢筋、普通钢筋重心的距离分别为： mmaye Pxp  ，mmaye sxs 0 5 100  换算截面惯性矩 0I 2 02 0200 )1()1( ssEsppEPcc eAeAdAII   41022210 mm  山东科技大学学生毕业设计（论文） 34 换算截面弹性抵抗矩 下缘： 3610000 xx  上缘 ： 3610000 ss  承载能力极限状态计算 中板 跨中正截面抗弯承载力计算 预应力筋和普通钢筋的合力作用点到截面底边的距离： mmaps 45 ；截面有效高度： mmh 655457000 。 采用等效工字形截面来计算，参见图 311。 判断截面类型： NAfAf ssdppd 0 3 7 7 5  Nhbf ffcd 39。 39。  ，所以属于第二类 T 形截面。 计算受压区高度 x： bxfhbbfAfAf cdffcdssdppd  39。 39。 )(，代入数值 mmx 65)455990( 0 3 7 7 5 3   mmhmmh fb 652 6 26 5 39。 0  ， ，可见，满足 039。 hxh bf 。 将 x 代入下式得出跨中截面的抗弯承载力： 1 7 31 1 7 3 . 0 m1 1 9 7 . 3 4 k NmmN1 1 9 7 3 4 0 7 1 6) 6 5 5( 6 74 5 ) 5 5(65)4 5 59 9 0()2()2()(d0039。 039。 39。 xhbxfhhhbbfMcdfffcdud山东科技大学学生毕业设计（论文） 35 可见，跨中截面抗弯承载力满足要求。 斜截面抗剪承载力计算 a. 截面抗剪强度上、下限复核 根据《公预规》第 条，矩形、 T 形和 I 形截面的受弯构件，其抗剪截面应符合下列要求： 0,30 bhfV kcud  验算截面取距支点 h/2 处，该处剪力组合设计值由表 37 中支点和跨中剪力线性内插求得： kNVd  ；；，混凝土，； M PafM PafCmmh tdkcu ,0  等效工字形截面腹板宽度 mmb 455。 将各数值代入上式得： kNkNV d 30    表明空心板截面尺寸满足要求。 按《公预规》第 条：若满足 0230 bhfV tdd   ，可不进行斜截面抗剪承载力的验算，仅需要按第 条构造要求配置箍筋。 kNbhf td 0 76 5 54 5 3023    kNV d   图 剪力包络图 山东科技大学学生毕业设计（论文） 36 可见，由支点向跨中方向的一段距离内需要按计算要求配置抗剪箍筋，如图 313 所示。 为构造和施工方便，本设计预应力混凝土空心板不设斜筋和弯起筋，计算剪力全部由混凝土和箍筋承担。 斜截面抗剪承载力按下式计算： csd VV 0 svsvkcucs ffPbhV  ,03321 )(   式中，各数值按《公预规》 条规定取用： 321   ， ， mmhmmb 6 5 54 5 5 0  ， 纵向钢筋配筋率：  P ，箍筋选用双肢 φ10 型（ HRB335 级钢筋）， MPaf sv 280。 各参数代入上式得： 28040)( 3   sv 解得，箍筋的配筋率： sv。 又 vsvsv bsA ， 22 5 74102 mmA sv   ， 则箍筋间距： mmbAs sv svv   取箍筋间距为 mmsv 200 配箍率： %202055 m i n,  svvsvsv bsA ， 满足《公预规》 条最小配箍率规定。 按《公预规》要求，在支座中 心向跨中方向不小于一倍梁高范围内，山东科技大学学生毕业设计（论文） 37 箍筋间距取为 100mm。 该范围定为 1m（大于一倍梁高 ）。 图 中板箍筋布置图（单位： cm） 对于按构造配筋的区段，仍选用双肢 φ10 型（ HRB335 级钢筋），取间距为 200mm，可满足规范要求。 箍筋沿板跨长布置如图 314 所示。 b. 斜截面抗剪承载力计算 由图 14，选取以下两个位置进行斜截面抗剪承载力计算： ○1 距支座中心 h/2=350mm处截面，距跨中距离： x=7450mm； ○2 距跨中距离： x=6900mm处截面（箍筋间距变化处）。 计算截面的剪力组合设计值，可按表 37 由跨中和支点的设计值内插得到，结果列于下表： 表 各计算截面的剪力组合设计值 截 面 位 置x(mm) 支点 x=7800 x=7450 x=6900 跨中 x=0 剪力组合设计值 )(kNVd ○ h/2=350mm处截面，即 x=7450mm处。 斜截面抗剪承载力：svsvkcucs ffPbhV  ,03321 )(   山东科技大学学生毕业设计（论文） 38 式中， 321   ， ， mmhmmb 6 5 54 5 5 0  ， ，MPaf sv 280 ，  P ， mmAsv  ，mmsv 100 ， 003 vsvsv bsA。 各参数代入上式得： )( 3  csV  kNVkNV csd 6 9 9  ，抗剪承载力满足要求。 ○： x=6900mm处截面（箍筋间距变化处）。 0 01 004 55 57  vsvsv bsA ，其它参数与 ○1相同。 斜截面抗剪承载力： )( 3  csV  kNVkNV csd 9 6 6  ，抗剪承载力满足要求。 计算表明，均满足斜截面抗剪承载力要求。 边板 对于边板，计算方法和步骤与中板相同，经验算，跨中截面正截面抗弯承载力满足要求；配置箍筋情况与中板一致，经斜截面抗剪承载力计算，能满足要求。 预应力损失计算 山东科技大学学生毕业设计（论文） 39 按《公预规》规定，直径 17 股钢绞线 MP aE p  ，张拉控制应力取为： M Paf pkc o n 1 3 0 21 8 6 。 锚具变形、钢筋回缩引起的应力损失 2l 预应力钢绞线的有效长度取为张 拉台座的长度，设台座长 ml 50 ，采用一段张拉及夹片式锚具，有顶压时 mml 4 ，则： M P aEl l pl 4 532   加热养护引起的损失 3l 先张法预应力空心板采用加热养护的方法，为减少温差引起的预应力损失，采用分阶段养护措施。 设控制预应力钢绞线与台座之间的最大温差Cttt o1521  ，则： M P atl 3015223  预应力钢筋松弛引起的损失 5l 根据《公预规》规定，采用超张拉工艺，其计算公式为： σ5l =pepkpef    张拉系数  ，低松弛系数  ， pkf 1860MPa，传力锚固时的钢筋应力： σ pe。