18m跨預(yù)應(yīng)力混凝土框架梁設(shè)計計算

18m跨預(yù)應(yīng)力混凝土框架梁設(shè)計計算某車間尺寸36m×18m，共2層。采用后張有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土現(xiàn)澆框架主梁和單向板肋梁結(jié)構(gòu)體系?？蚣懿捎脵M向布置，柱例尺寸18m×6m，底層和頂層層高分別為7m和6m。預(yù)應(yīng)力混凝土框架樓面和屋面梁截面尺寸均為400mm×1200mm（T型截面，翼緣厚度100mm），次梁尺寸為150mm×400mm，柱截面尺寸為500m×800mm。樓面和屋面板厚度100m荷載標(biāo)準(zhǔn)值：屋面活荷載q2k=1.5kN／m2。梁板混凝土強(qiáng)度等級均為C40，柱子混凝土強(qiáng)度等級為C30?？蚣馨?度抗震設(shè)防。樓面梁、屋面梁按二級抗裂等級設(shè)計。二層框架：屋面活荷載1.5，梁板混凝土等級均為C40，柱子混凝土等級C30?？蚣馨?度抗震設(shè)防，屋面梁二級抗裂等級。1.框架的幾何特性及外荷載作用下的內(nèi)力計算（1）結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面①屋面梁格的布置主梁跨度18，次梁跨度6，主梁跨內(nèi)布置5根次梁，次梁間距3。②截面尺寸預(yù)應(yīng)力混凝土框架屋面梁截面尺寸：，次梁截面尺寸：，柱截面尺寸：，，屋面板厚度：（2）梁柱截面幾何特性：截面形狀截面幾何尺寸值屋面梁面積59000形心位置702.5慣性矩柱面積400000慣性矩（3）荷載標(biāo)準(zhǔn)值的計算①.恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值的計算a.屋面框架梁線荷載標(biāo)準(zhǔn)值：20厚1：2水泥砂漿找平100~140厚（2%找坡）膨脹珍珠巖100厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板15厚石灰抹底屋面均布恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值3.98b.樓面框架梁線荷載標(biāo)準(zhǔn)值：25厚水泥砂漿面層100厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板20厚石灰抹底屋面均布恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值3.32（4）內(nèi)力組合截面內(nèi)力恒載活載地震恒+活1.2×恒+1.4×活1.2×（恒+活）+1.3×地左支座M722.6215.6115.7938.211691276.3跨中M849.8213.701063.51318.91276.22.預(yù)應(yīng)力筋的估算梁中預(yù)應(yīng)力筋的估算該工程跨中與支座截面彎矩相差較小，故采用如圖所示的預(yù)應(yīng)力筋布置辦法：梁端和跨中預(yù)應(yīng)力筋的保護(hù)層厚度均取80，所以屋面梁預(yù)應(yīng)力筋的矢高為：支座，跨中。由幾何關(guān)系有：，,采用低松弛預(yù)應(yīng)力鋼絞線：，。張拉控制力取：。屋面梁預(yù)應(yīng)力筋的估算因為作用在屋面梁上的活載相對較小，故根據(jù)荷載效應(yīng)準(zhǔn)永久組合下滿足混凝土拉應(yīng)力的限制要求，估算屋面梁的預(yù)應(yīng)力筋。設(shè)活荷載的準(zhǔn)永久系數(shù)為0.7，為考慮次彎矩的影響，將彎矩設(shè)計值在支座處取系數(shù)0.9，在跨中取系數(shù)1.2加以調(diào)整。即要求滿足下式：。截面所需預(yù)應(yīng)力筋的面積為：支座截面：跨中截面：屋面梁取11根=15293.預(yù)應(yīng)力損失的計算屋面梁：由孔道摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失（采用一段張拉），采用預(yù)埋波紋管，。計算結(jié)果見下表：線段3.00.2310.06230.939678.66.30.2310.06720.9350158.16.30.2310.06720.9350232.53.00.2310.06230.9396291.1（2）錨具內(nèi)縮損失采用夾片錨具，其回縮值為5所以端部=2跨中==0第一批預(yù)應(yīng)力損失：支座處：=跨中：=158.1（3）鋼筋應(yīng)力松弛損失（4）混凝土收縮徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失（考慮自重的影響，近似取恒載全部）支座處：跨中：假設(shè)非預(yù)應(yīng)力筋的面積（HRB335級鋼筋）取預(yù)應(yīng)力度，跨中及支座處的非預(yù)應(yīng)力筋均取：取525，則收縮徐變損失為：支座處：跨中：（5）總預(yù)應(yīng)力損失及有效預(yù)加力支座處：跨中：故平均：屋面梁跨中支座處的非預(yù)應(yīng)力筋均取525，4.預(yù)應(yīng)力引起的次彎矩的計算屋面約束次彎矩采用彎矩分配法，可算得，樓面次彎矩屋面梁次彎矩，結(jié)構(gòu)對稱，梁中次彎矩為常數(shù)，次剪力為零。5.正截面承載力計算屋面梁（1）支座處：預(yù)應(yīng)力筋：非預(yù)應(yīng)力筋：混凝土：支座處因翼緣部分處為受拉區(qū)，故按矩形截面設(shè)計且,故滿足要求。（2）跨中：按T形截面設(shè)計屬于第Ⅰ類T形截面設(shè)計彎矩為：6.斜截面承載力設(shè)計取框架梁的箍筋為HRB235級鋼筋，按構(gòu)造配筋要求配置箍筋@250，下限值滿足：上限值滿足：，故滿足要求。7.斜截面抗裂計算按現(xiàn)代《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》進(jìn)行正截面抗裂驗算。計算時采用主截面參數(shù)，樓面和屋面的準(zhǔn)永久系數(shù)分別為0.7和0.4，計算結(jié)果見下表：8.預(yù)應(yīng)