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七 主梁截面承载力与应力验算

10.主梁截面承载力与应力验算

预应力混凝土梁从预加力开始到是受荷破坏,需经受预加应力、使用荷载作用,裂缝出现和破坏等四个受力阶段,为保证主梁受力可靠并予以控制。应对控制截面进行各个阶段的验算。在以下内容中,先进行持久状态承载能力极限状态承载力验算,再分别验算持久状态抗裂验算和应力验算,最后进行短暂状态构件的截面应力验算。对于抗裂验算,《公预规》根据公路简支标准设计的经验,对于全预应力梁在使用阶段短期效应组合作用下,只要截面不出现拉应力就可满足。 10.1持久状况承载能力极限状态承载力验算

在承载能力极限状态下,预应力混凝土梁沿正截面和斜截面都有可能破坏,下面验算这两类截面的承载力。

10.1.1正截面承载力验算 (1)确定混凝土受压区高度

根据《公预规》5.2.3条规定,对于带承托翼缘板的T 形截面; 当'

'

Pd P cd f f f A f b h ≤成立时,中性轴带翼缘板内,否则在腹板内。

左边=Pd P f A =1260×50.4×0.1=6350.4(kN) 右边=''cd f f f b h =22.4×220×15×0.1=7392(kN)

''Pd P cd f f f A f b h ≤成立,即中性轴在翼板内。

设中性轴到截面上缘距离为x ,则: x=

0'126050.4

12.89()0.4(200012.85)74.86()22.4220

pd p b cd f

f A cm h cm f b ξ?=

=<=?-=?

式中:ξb ——预应力受压区高度界限系数,按《公预规》表5.2.1采用,对于C50混凝土

和钢绞线,ξb =0.40; h 0——梁的有效高,0p h h a =-, 说明该截面破坏时属于塑性破坏状态。

(2)验算正截面承载力:

由《公预规》5.2.5条,正截面承载力按下式计算:

'000()2

cd f x

M f b x h γ≤-

式中:γ0——桥梁结构的重要性系数,按《公预规》5.1.5条采用,本设计取1.0。

右边=3

0.1285

22.410 2.20.1289(20.1285)11478.732

kN m ????--

=? 08658.42(d M kN m >?=?跨中) 所以,主梁跨中正截面承载能力满足要求。 (3)验算最小配筋率

由《公预规》9.1.12条,预应力混凝土受弯构件最小配筋率应满足下列条件:

ud

cr

M 1.0M ≥