箱型梁本科毕业论文.doc

摘 要

桥梁是道路的的重要组成部分，它可以根据跨越建筑物的不同分为跨河桥和跨线桥，本设计的桥是某市的一座中型桥，全长150米，分5跨，每跨跨径30米。本设计采用的是后张法预应力混凝土简支箱型梁桥，标准跨径是20m，梁的计算跨径是19.16m，梁长19.96m，主梁等截面箱型梁。半幅桥梁宽12m，两侧采用刚性护栏宽度各0.5m，不设人行道；桥面铺装采用8cm沥青混凝土和10cm水泥混凝土；车道数为双向4车道；汽车荷载为公路－Ⅰ级。上部构造形式采用4梁式；梁宽为3.0m，梁预制高度为1.1m。
本设计是关于桥梁上部结构的设计，具体包括以下几个部分：桥型布置，结构各部分尺寸拟定；选取计算结构简图；恒载内力计算；活载力计算；荷载组合；预应力钢束的估算及其布置；配筋计算；预应力损失计算；截面强度验算；截面应力及变形验算；行车道板的计算，支座计算以及护栏设计。
由于本人的能力有限，本设计不免有知识点错误以及考虑疏漏之处，敬请各位指导老师随时指出，本人将会在以后的学习和工作中努力加以改正和弥补！
本设计在张弘强老师的指导下顺利完成，感谢张老师的督导和帮助！

关键词：简支箱型梁；后张法预应力；
0
Abstract
Abstract
The bridge is an important part of the way .According to the different across buildings ,it can be divided in to across river bridge and overpass bridge.The design of the bridge is a medium-sized city.The bridge which divided into 5 spans is 150 meters long,and each span is 30 metres.The design uses the post-tensioned prestressed concrete simply supported box girder bridge, the standard span is 20meters and the calculation of beam span is 19.16m, while the beam length is 19.96 meters.The main girder is consistent section box beam. The half range of the bridge is 12 meters . Both sides of the rigid barrier width is 0.5meters,and no sidewalk. The bridge deck pavement is 8cm cement concrete and 10 cm asphalt concrete.There are four lanes for two-way,and the automobile loading for highway is first level.The upper structure form is consists of 4 beams type.The beam is breadth for 3.0 meters, and the precast height is 1.1meters.
The design is aim at the upper structure about Bridges, specifically including the following several parts:1、bridge-type layout and the determination of the size of the various parts of structures;2、Select the calculation of the structure diagram;3、Dead load internal force calculation; Live Load calculation; load combination; 4、Estimation of prestressed reinforcement and its layout，reinforcement calculation; prestress loss calculation;5、Cross-section strength checking; section stress and deformation checking；6、Lane board calculation ；7、Bearing calculation and barrier design.
While my limited capacity，there are unavoidable have some knowledge mistakes and omissions without enough consideration.I hope my respectful guide teacher can point out the errors at any time , I will word hard to correct it and make up in the future study and work!
The last but not least ,I will attached my gratitude and thanks to my guidance teacher Ms Zhang .The design is successfully completed with his help.I appreciate my thanks to his supervision and help again!

Keywords： simply supported box girder bridge；post-tensioned prestressed concrete；

2
目 录

1
目录
第一章、设计资料及上部结构布置 1
1.1设计概述 1
1.2设计资料 1
1.3截面形式 2
1.4主梁间距与片数 2
1.5 主梁跨中主要尺寸拟定 3
1.5.1 梁高： 3
1.5.2横隔梁设置 3
1.5.3 箱梁顶、底、腹板厚度 3
1.6截面几何特性计算 4
1.6.1 毛截面面积 4
1.6.2检验截面效率指标 6
第二章、主梁作用效应计算 8
2.1永久效应作用计算（按边主梁） 8
2.1.1 一期恒载（主梁自重） 8
2.1.2 二期恒载 9
2.1.3 恒载作用效应 9
2.2 可变效应作用计算 11
2.2.1冲击系数和车道折减系数 11
2.2.2计算主梁的荷载横向分布系数 12
2.2.3车道荷载的取值 18
2.2.4计算可变作用效应 18
2.3主梁作用效应组合 21
第三章、预应力钢束的估算及其布置 23
3.1跨中截面钢束的估算和确定 23
3.2 预应力钢束布置 24
3.2.1 跨中截面及锚固端截面的钢束位置 24
3.2.2钢束计算 25
第四章、计算主梁截面几何特性 30
第五章、承载能力极限状态计算 36
5.1跨中截面正截面抗弯承载力计算 36
5.2斜截面承载力验算 37
第六章、钢束预应力损失计算 41
6.1、预应力钢束与管道壁之间的摩擦引起的预应力损失 41
6.2由锚具变形、钢束回缩引起的预应力损失 42
6.3混凝土弹性压缩引起的预应力损失 44
6.4由钢束应力松弛引起的预应力损失 46
6.5混凝土收缩和徐变引起的预应力损失 46
6.7 预应力损失汇总表及预加力计算 48
第七章、应力验算 51
7.1短暂状况下应力验算 51
7.2 持久状况构件的应力验算 51
第八章、正常使用极限状态抗裂性验算 57
第九章、主梁变形计算 61
第十章、端部锚固区局部承压计算 63
参考文献 0

第一章 设计资料及上部结构布置
第一章、设计资料及上部结构布置
1.1设计概述
（1）设计标准与规范
①《公路桥涵设计通用规范》
简称《通规》 人民交通出版社（JTGD60-2004）
②《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》
人民交通出版社（JTGD62-2004）
③《结构设计原理》 叶见曙 人民交通出版社（第二版）
④《桥梁混凝土结构设计原理计算示例》 黄侨
人民交通出版社
③《桥梁工程》
（2）上部结构形式
上部结构采用20米标准跨径的装配式预应力混凝土箱型简支梁桥。桥梁横断面采用箱型断面，截面抵抗正负弯矩的能力强。采用简支桥梁体系，主梁可以采用多片小箱梁横向湿接的拼装方法，减小了吊装重量，适用于20-50米的梁桥。并且不用在水中搭接支架。上、下部结构可以同时施工，缩短了工期。桥面连续，行车舒适。
1.2设计资料
标准跨径： 20.0米;
计算跨径： 19.16米;
主梁预制长度：19.96米;
半幅桥宽： 12.0米
设计荷载为公路—Ⅰ级。
采用1.5%的桥面横坡
000000000钢筋 ： 预应力钢筋采用高强度低松弛15.2钢绞线， =1860Mpa，

普通钢筋采用直径大于和等于12mm的采用HRB335钢筋；直径小于12mm
均用R235钢筋。
本设计采用双向四车道布置，混凝土设计总厚度18cm，其中水泥混凝土厚度10cm，沥青混凝土厚度8cm。按后张法施工工艺预制主梁，预留预应力钢丝的孔道预埋波纹管形成，逐孔架设箱梁，现浇箱梁横隔板湿接缝。
1.3截面形式
本设计采用抗弯刚度和抗扭刚度都很大的箱型截面形式，按单箱单室截面设计。采用斜腹式，并采取先预制，再吊装的方法施工，减小了下部结构的工程量。
1.4主梁间距与片数选用
考虑经济方面，主梁间距一般随梁高与跨径的增大而加宽。同时间距的提高能提高主梁截面效率指标。因此在许可条件下应适当加宽箱梁间距。主梁间距采用3.0米，有半幅桥宽可确定有4片梁。截面布置见下图。

1.5 主梁跨中主要尺寸拟定
1.5.1 梁高：
预应力混凝土简支梁桥的主梁高度与其跨径之比通常在1/15~1/25。考虑主梁的建筑高度和预应力钢筋的用量，当建筑高度不受限制时，增大梁高往往是较经济的方案，因为增大梁高可以节省预应力钢束用量，同时梁高加大一般只是腹板加高，而混凝土用量增加不多。同时，标准高跨比约为1/17~1/19,本设计中取1.1米的主梁高度，其高跨比1/18。
1.5.3 箱梁顶、底、腹板厚度
箱梁顶板主要考虑桥面板受力需要，确定厚度为20cm；近梁端底板厚度除考虑受力外，还需考虑布置预应力钢束道的需要，拟定厚度为20cm，其余部分为15cm；近梁端处腹板厚度考虑布置预应力钢束道和抗剪强度的要求，拟定厚度20cm,其余部分为15cm。

1.6截面几何特性计算
1.6.1 毛截面面积
按照上述资料拟定尺寸，绘制箱形梁的跨中截面图如下。采用分块面积法计算，同时偏安全考虑按跨中截面尺寸计算。

计算公式如下：
毛截面面积：
（1-1）
各分块面积对对顶板的面积矩
： （1-2）
毛截面重心至上缘的距离：
（1-3）
毛截面惯性矩计算移轴公式：
（1-4）
式中， ----分块面积
----分块面积的重心至梁顶的距离
--毛截面重心至梁顶的距离
---各分块面积对对顶板的面积矩
---各分块面积对自身重心的惯性矩
计算结果见下表可算得 ， cm
表1-1截面几何特性计算表

分块名称
分块
面积Ai
分块面积
形心至上
缘距离
分块面积对上缘静矩
分块面积的自身惯矩

分块面积对截面形心的惯矩

cm2
cm
cm3
cm4
cm
cm4
cm4
顶板
6000
10
60000
200000
34.2
7017840
7217840
腹板
2250
57.5
129375
1054687.5
-13.3
405078.1
1459765.6
底板
3000
102.5
307500
56250
-58.3
10196670
10252920
∑
11250

496875
1310937.5

17623589.1
18934526.6

1.6.2检验截面效率指标
上核心矩:
（1-5）
下核心矩：
（1-6）
截面效率指标：
(1-7)
截面效率指标满足它的一般取值（），截面效率指标在0.5以上，比较经济，因此初拟的主梁跨中截面合理。.
第二章 主梁作用效应计算

第二章、主梁作用效应计算
根据上述梁跨结构纵、横截面的布置，并.通过可变作用下的梁桥荷载横向分布计算，可分别求得各主梁控制截面（一般取跨中、四分点、和支点截面）的永久作用和最大可变作用效应，然后进行主梁作用效应组合（标准组合、短期组合和极限组合）。本算例以边梁作用效应为例进行计算，配筋设计及持久状况、正常使用状态应力计算则偏于安全地按照中梁的截面特性考虑。
2.1永久效应作用计算（按边主梁）
2.1.1 一期恒载（主梁自重）
据主梁构造，对边主梁和主梁考虑四部分恒载集度，包括按跨中截面计算的自重及梁端腹板、底板加厚部分、端横隔梁自重。
(1) 跨中截面段主梁自重（底板宽度变化处截面至跨中截面，长7.8m）

（2）底板加厚与腹板变宽段梁的自重近似计算（长1.68m）
主梁端部面积 ，

(3)支点段梁的自重（长0.5m）

(4)边主梁的横隔梁（段端横隔梁）
端横隔梁体积为

故半跨内横隔梁重量为

所以，主梁永久作用集度

2.1.2 二期恒载
① 防撞护栏一侧刚性护栏5kN/m，则两侧均摊给4片主梁
即：
②桥面铺装
8cm沥青混凝土铺装：
10cm 水泥混凝土铺装：
若将桥面铺装均摊给4片主梁，则
③ 现浇湿接缝
顶板中间湿接缝集度：
一片横隔梁体积：
所以，
故二期恒载集度：

2.1.3 恒载作用效应
设为计算截面离左支座的距离，并令，

主梁弯矩和剪力的计算公式分别为：

则永久作用效应计算见下表，
表2-1 边梁（1号梁）永久作用效应计算表

计算数据

项目

（KNm）
(KN)
跨中
四分点
支点
跨中
四分点
支点

0.5
0.25
0
0.5
0.25
0

0.125
0.09375
0

0
0.25
0.5

边梁

第一期恒载
1490.5
1118.22
0
0
155063
311.26
第二期恒载
782.03
586.52
0
0
81.63
163.26

2272.98
1704.74
0
0
237.26
474.52
2.2 可变效应作用计算
2.2.1冲击系数和车道折减系数
按《桥规》4.3.2条规定，结构的冲击系数与结构的基频有关，因此要先计算结构的基频。
简支梁的基频可采用下列公式估算：

其中

根据本桥的基频，可计算出汽车荷载的冲击系数为：
μ=0.1767Lnf-0.0157=0.3735
按《桥规》4.3.1条，当车道大于两车道时，需进行车道折减，三车道折减22%，四车道折减33%，但折减后不得小于两行车队布载的计算结果。本设计取半幅计算，按三车道设计，因此在计算可变作用效应时需进行车道折减。
2.2.2计算主梁的荷载横向分布系数
1、跨中的荷载横向分布系数
由于各主梁均不设跨中横隔梁，仅设置端横隔梁，各主梁之间的横向联系依靠现浇湿接缝来完成，故可以按刚接梁法来绘制横向分布影响线和计算横向分布系数。
①计算主梁抗扭惯矩：
对于箱行梁截面，抗扭惯矩可近似按下式计算：

式中：——箱型闭合截面中线所包含的面积
，——相应为单个矩形截面的宽度和高度；
——矩形截面抗扭刚度系数；
m——梁截面划分成单个矩形截面的个数
对本例箱型截面，计算图示见图。

上式中

② 计算主梁的扭转位移与挠度之比及悬臂板挠度与主梁挠度之比
——主梁抗弯惯性矩
——主梁抗扭惯性矩
——主梁翼缘板全宽，本设计中为300cm
——主梁计算跨径，1916cm
——相邻主梁梁肋的净距之半，
——计算单位板宽抗弯惯性矩时所取的板厚，若板厚从梁肋至悬臂端按直线 变化时，可取靠梁肋/3处得板厚，
因此，有
表2-2横向分布影响线竖坐标值计算表

③ 计算荷载横向分布影响线竖坐标值：参考《公路桥梁荷载横向分布计算书》，有规范附表，根据计算出的和，内插得到横向分布影响线竖坐标值，结果见下表。

β

β=0.006
β=0.01
荷载位置
1
2
3
4
1
2
3
4
梁号
γ

1
0.06

0.354
0.262
0.181
0.122
0.363
0.263
0.176
0.117
2
0.226
0.25
0.207
0.159
0.227
0.257
0.208
0.155

β
1
2
3
4

1
0.012
0.3602
0.2628
0.1745
0.112

2
γ
0.2325
0.2595
0.2105
0.152

0.09

④计算各梁的荷载横向分布系数：
1号梁（边梁）的横向分布系数计算和最不利荷载图示计算。

图2-3 1号梁的横向分布影响线及最不利布载图示
1号梁的荷载横向分布系数计算，其中包含了车道折减系数，以下计算方法相同
三车道：

两车道：

2号梁的横向分布系数计算和最不利荷载图示计算

图2-4
三车道：

两车道：

由以上计算可以看出，1号梁（即边梁）的荷载横向分布系数为最大，故可变作用（汽车）的横向分布系数：
2、支点截面的荷载横向分布系数：
如图所示，按杠杆原理法绘制荷载横向分布影响线并进行布载，各梁可变作用的横向分布系数可计算如下：
可变作用（汽车）的荷载横向分布系数：
1号梁：

2号梁：

图2-5
3、 横向分布系数取值：通过上述计算，可变作用横向分布系数2号梁为最不利。
所以，可变作用横向分布系数值为：
跨中截面：（三车道）
支点截面：
2.2.3车道荷载的取值
根据《桥规》4.3.1条，公路—I级的均布荷载标准值和集中荷载标准值为：

计算弯矩效应：

计算剪力时：

2.2.4计算可变作用效应
在可变作用效应计算中，本设计对于横向分布系数的取值作如下考虑：支点处横向分布系数取，从支点至第一根横梁段，横向分布系数从直接过渡到，其余梁段均取。
1、求跨中截面的最大弯矩和最大剪力
计算跨中截面最大弯矩和最大剪力标准值采用直接加载求可变作用效应，
计算公式为：
式中：S——所求截面汽车标准荷载的弯矩或剪力；
——车道均布荷载标准值
——车道集中荷载标准值
——影响线上同号区段的面积

——影响线上最大坐标值
① 弯矩： （不计冲击时）
（计冲击时）

图2-6
不计冲击时：

冲击效应：

② 剪力： （不计冲击时）
（计冲击时）
不计冲击效应

冲击效应

2、 求截面的最大弯矩和最大剪力，见上图示出
① 弯矩：
不计冲击效应：

冲击效应：
② 剪力：
不计冲击时：

冲击效应时：

3、 求支点截面的最大剪力计算：由于车道荷载产生效应时，考虑横向分布系数沿跨长的变化，均布荷载标准值应满布于使结构产生最不利效应的同号影响线上，集中荷载标准值只作用于相应影响线中一个最大影响线的峰值处，如下图所示。

不计冲击时：
冲击效应：

2.3主梁作用效应组合
本设计按《桥规》4.1.6—4.1.8条规定，根据可能出现的作用效应选择了几种最不利效应组合：正常使用状态短期效应组合、正常使用状态长期期效应组合标准效应组合和承载能力极限状态基本组合，见下表。
表2-3
序号
荷载类别
跨中截面
截面
支点截面
弯
KNm
剪力
KN
弯矩
KNm
剪力
KN
剪力
KN
1
第一期永久作用
993.29
0
744.97
103.68
207.37
2
第二期永久作用
782.03
0
586.52
81.63
163.26
3
永久作用（1）+（2）
1775.32
0
1331.49
185.311
370.63
4
汽车荷载（不计冲击）
954.98
98.81
716.24
159.36
353.72
5
汽车荷载（计冲击效应）
1311.67
135.72
983.76
218.8
760.498
6
标准值组合（3）+（4）
2730.3
98.81
2047.73
344.67
724.35
7
短期效应组合（3）+0.7*（4）
2443.81
69.17
1832.83
296.86
618.234
8
长期效应组合（3）+0.4*（4）
2157.32
39.53
1617.99
249.05
512.118
9
承载能力极限组合 1.1*【1.2*（3）+1.4*（5）】
4363.39
209.01
3272.56
581.56
1660.39

第三章 预应力钢束的估计及其布置
第三章、预应力钢束的估算及其布置
3.1跨中截面钢束的估算和确定
根据《公预规》规定，预应力梁应满足正常使用极限状态的应力要求和承载能力极限状态的强度要求。以下就跨中截面在各种作用效应组合下，分别按照上述要求对主梁所需的钢束数进行估算，并且按这些估算的钢束数的多少确定主梁的配束。
1） 按正常使用极限状态的应力要求估算预应力钢筋的数量，按正常使用极限状态组合设计是，截面不允许出现拉应力。当截面混凝土不出现拉应力控制时，则得到钢束数

式中，M ——使用荷载产生的跨中弯矩标准组合值；
——与荷载有关的经验系数，公路一级取值为0.51
Ap——一束钢绞线截面积，一根1.4cm,
——预应力钢束重心对毛截面重心轴的偏心距，
本设计采用预应力钢绞线，公称直径为15.2mm，，，，。
由前面算得，M=2730.3 KNm,假设，
所以，
2） 按承载能力极限状态估算钢束数：根据极限状态的应力计算图式，受压区混凝土达到，应力图式呈矩形，，式中：
M——承载能力极限状态的跨中最大弯矩组合设计值
—— 经验系数，一般采用0.75—0.77，采用0.76

据上述两种极限状态所估算的钢束数都在5束左右，考虑实际问题。· 故暂时钢束数为 5。
3.2 预应力钢束布置
3.2.1 跨中截面及锚固端截面的钢束位置
1、对于跨中截面，在保证布置预留管道构造要求的前提下，应尽可能加大钢束群重心的偏心距。本设计预应力孔道采用内径60mm、外径67mm的金属波纹管成孔。
跨中截面及端部截面的构造，N1、N2、N3号钢筋需进行平弯。跨中截面钢束群重心至梁底的距离：

图3 跨中截面钢束布置图（横断面）（单位：cm）
2、 本设计将所有钢束锚固在梁端截面。对于锚固段端截面，应考虑一下两个方面：一是预应力钢束合力重心尽可能靠近截面形心，使截面均匀受压；二是考虑锚头布置的可能性，以满足张拉操作方便。锚头布置应均匀、分散。锚固端截面布置如下图所示。端部截面钢束重心至梁底的距离：
、
图7端部截面钢束布置图（单位：cm）
3、 钢束弯起角度及线性的确定，预应力钢筋在跨中分三排，最下排3根弯起1.5度，其余2根弯起角度均7.5度。为简化计算，所有钢束布置线性均为直线加圆弧。具体计算及布置如下。
3.2.2钢束计算
1、 计算钢束起弯点至跨中的距离
锚固点至支座中心线的水平距离为（见下图）
，

图3-3锚固端尺寸图（单位：cm）
见下图钢束计算图式，钢束起弯点至跨中距离见下表。

图3-4钢束计算图式
表3-1钢束起弯点至跨中距离计算表
钢束号
起弯高度y(cm)
y1/cm
y2/cm
L1/cm
x3/cm
弯起角
R/cm
X2/cm
X1/cm
2
1.7
1.31
0.39
50
49.98
1.5
1138.1
29.79
399.23
1
29.7
13.05
16.65
100
99.14
7.5
1525.39
199.1
180.76

上表中各个参数的计算方法如下：
为靠近锚固端直线段长度，可自行设定。y为钢束锚固点至钢束起弯点的竖直距离，如3-4图所示，几何关系如下：
， ，
，，
2、 控制截面的钢束重心位置计算
① 上图3-4所示几何关系，当计算截面在曲线段时：
，
当计算截面在近锚固点的直线段时：
式中，——钢束在计算处钢束中心到梁底的距离；
——钢束起弯前到梁底的距离；
——钢束弯起半径；
——圆弧段起弯点到计算点圆弧长度对应的圆心角。
② 计算钢束群重心到梁底的距离见表3-2，钢束布置图（纵断面）见图3-5。

图3-5钢束布置图
表3-2 计算截面钢束位置及钢束群重心到梁底的距离
截面
钢束号

R

四分点
2
10.4
1138.1
0.009138
0.99998
11
11.657

19.1945

1
116.5
1525.39
0.0763
0.99774
20
26.732

支点
直线段
y

30.934

2
1.7
0.1308997
12.67
0.33178
11
14.168
1
29.7
0.1308997
15.27
2.01033
20
47.7

3、钢束长度计算：一根钢束的长度为曲线长度、直线长度与工作长度（270cm）之和,曲线长度可以按圆弧半径和角度计算，通过每根钢束长度，可得到一片主梁和一孔桥所需钢束的总长度，用于施工和备料，见下表。
表3-3钢束长度计算表
钢束号
半径R
cm
弯起角
曲线长rad
直线长度x1
cm
直线长度L1
cm
有效长
cm
钢束预留长度
cm
钢束长度
cm
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧=⑥+⑦
2
1138.1
0.0131
30.21
399.23
50
958.88
140
1098.88
1
1525.39
0.1308997
200.31
180.76
100
962.14
140
1102.14

第四章 计算主梁截面几何特性
第四章、计算主梁截面几何特性
本设计采用后张法施工，内径60mm的钢波纹管成孔，当混凝土达到设计强度时进行张拉，张拉顺序与钢束序号相同。后张法预应力混凝土梁主梁截面的几何特性根据不同的受力阶段分别计算。本例中箱梁从施工到运营经历了如下三个阶段。
①、预制构件阶段，施工荷载为预制梁的自重（包括横隔梁），按净截面计算：
②、现浇混凝土形成整体阶段，不考虑其承受荷载的能力，施工荷载处阶段一之外，还应包括现浇混凝土板的自重，受力构件按预制梁灌浆后的换算截面计算；
③、成桥阶段：荷载除了一二阶段荷载之外，还包括二期永久作用以及活载，受力按构件成桥后的换算截面计算。
1、截面面积及惯性矩计算
⑴、预加力阶段，即二阶段，只需计算小截面的几何特性。
净截面面积：
净截面惯性矩： ，其中
，，，
表4-1阶段二跨中截面面积和惯性矩计算

截面

分块名称
分块
面积Ai
分块面积
形心至上
缘距离
分块面积对上缘静矩
全截面重心到上缘距离
分块面积的自身惯矩

分块面积对截面形心的惯矩

cm

cm

cm

（除去湿接缝）
毛截面
10450
47.6
497420

45.87
17543227.1
-1.73
31275.805

16851496.84
扣除孔道面积
-282.05
96.5
-27217.825
忽略
-50.63
-723006.0956

10167.95
—
470202.2
17543227.1
—
-691730.3

⑵、在正常使用阶段需计算大截面（结构整体化以后的截面，即阶段三）的几何特性。
净截面面积：
净截面惯性矩：
表4-2阶段三跨中截面面积和惯性矩计算

截面

分块名称
分块
面积Ai
分块面积
形心至上
缘距离
分块面积对上缘静矩
全截面重心到上缘距离
分块面积的自身惯矩

分块面积对截面形心的惯矩

cm

cm

cm

毛截面
11250
44.2
497250

45.8
18934526.6
1.6
28800

19465343.3
钢筋换算面积
195.3
96.5
18846.45
忽略
-50.7
502016.697

11445.3
-
516096.45
18934526.6
-
530816.697
2、 截面净距计算
预应力钢筋混凝土在张拉阶段和使用阶段都要产生剪应力，这两阶段剪应力应该叠加。在每一阶段中，凡是中性轴位置和面积突变处的剪应力都需计算。
（1）、张拉阶段，净截面中性轴（净轴）产生的最大剪应力，应该与使用阶段在净轴位置产生的剪应力叠加。
（2）、使用阶段，换算截面中性轴（换轴）产生的最大剪应力，应该与张拉阶段在换轴位置产生的剪应力叠加。
故对每一个荷载作用阶段，需要计算四个位置的剪应力：a-a、 b-b、净轴n-n、换轴o-o线以上（或以下）的面积对中性轴的静距。
表4-3各截面对重心轴静距计算表
名称
符号
单位
截面
跨中
四分点
支点
混凝土净截面

对净轴静距
翼缘部分

181672.995
181853.77
204432.172
净轴以上

197409.051
197467.9
233499.056
换轴以上

197392.16
197686.23
233047.43
底板

120469.349
121253.321
147532.301
换算截面

对换轴静距
翼缘部分

219791.243
219868.235
235579.204
净轴以上

234783.731
234895.245
260082.236
换轴以上

234769.262
238561.23
260024.461
底板

145522.46
145963.336
162885.961

图4-1跨中及四分点截面静距计算图式
3、截面几何特性总汇表
表4-4 截面几何特性计算总表

名称
符号
单位
截面
跨中
四分点
支点

混凝土净截面（二阶段）
净面积

10586
10586
11528.6
净惯性矩

14887297.22
14286455.33
15998564.22
净轴到上缘距离

47.1904
47.0355
51.2536
净轴到下缘距离

62.8096
62.9645
58.7464
截面
抵抗
矩
上缘

401030.266
401728.117
429022.86
下缘

242368.084
243105.597
298433.968
钢束群重心到净轴距离

56.188
54.3125
18.5249

混凝土换算截面
换算面积

9432.486
9432.43
10468.40
换算惯性矩

16964975.88
16964975.88
17701775.19
换轴到上缘距离

41.5569
41.5243
43.5802
换轴到下缘距离

68.4431
68.4757
66.4198
截面
抵抗
矩
上缘

490073.164
489292.762
497581.