先张台座计算
先张法板梁预制场计算书
一、概述
预制场采用通长承压 槽式台座结构，单个截面面为（50×60cm）的钢筋砼结构，全长68.4米。
二、台座结构形式与具体几何尺寸
张拉台座采用槽型结构，主张拉台座采用槽型结构，主要由底板、承压杆、横系梁和张
拉横梁组成，浇筑时注意钢筋、钢板预埋，以便固定底板上的角铁和工字钢，底板和承压杆
之间用横系梁连接，确保底板与承压杆的整体性。 承压杆按轴心受压梁、定位板等组成。底
板C25砼地坪。杆为钢筋砼构件，砼设计标号为 C30，断面尺寸为：50cm*60cm（宽*高）。
承压杆配有10υ16 螺纹钢，箍筋用υ8，间距为 20 厘米，两承压杆的净间距为170cm。
张拉横梁用 3.0 厘米厚钢板钻孔，2根40b槽钢，缺口加焊16+16mm钢板。
张拉时，钢绞线位置与张拉横梁中心、 中间支撑梁基本重合，误差控制在5mm 内。
三、台座验算
1、传立柱承压杆强度验算
（1）、承压杆按轴心受压构件计算，计算长度 L0 取两联系梁之间的距离取9米。
杆件允许轴心荷载按下列公式计算。
l0
l0
台座承压杆件断面：（50*60cm）
单根钢绞线张拉力P P=201.159（KN）
N max=nP=3218.5（KN）
γ0 N允 = ∮ r b (R b ·A+ R g’ ·A g)
γ0= 1.25
N 允=3390.2（KN）＞N max
(2)、最小配筋率ρ计算
截面有效高度h0=h-c h0
最小配筋率ρ=100A s/(bh0)ρ桥涵设计规范P94一侧钢筋最小配筋率ρ1ρ1
（3）、纵向主筋间距
一侧钢筋最多根数4根
一侧钢筋钢筋直径Φ16mm
纵向主筋净距Sn=122mm>50mm
纵向主筋与砼截面净距c=35mm>25mm
（3）、箍筋间距
箍筋间距不应大于纵向受力主筋直径的15倍或构件截面的较小尺寸，并不大于400mm
纵箍筋间距Sk=200<240mm
纵箍筋间距Sk=200<截面的较小尺寸500mm
纵箍筋间距Sk=200<400mm
在端头2米范围内箍筋间距100mm。
∮——钢筋砼构件纵向弯曲系数
r b——构件工作条件系数
γ0——安全系数，取r c =1.25
f cd——砼抗压设计强度
A——构件截面面积
f sd ’——纵向钢筋抗压设计强度
A s’——纵向钢筋截面面积，
N 允——计算纵向轴压力(已计入荷载安全系数)
2、抗倾覆计算——弯矩平衡检算
保证传立柱在各个截面都处于正截面受压状态，能使传立柱压应力不超限，保证安全，减小传立柱截面尺寸，降低造价。解决此问题的办法是设置端横梁，用端横梁的自重弯矩抵消偏心弯矩，保持中部截面处于正截面受压状态。加工传立柱端部的截面尺寸，使端部欠平衡部分处于正截面受压。
M Q+Mz≥1.5M P(M Q+Mz)/M P≥1.5
M Q--端横梁自重弯矩
M z--传立柱自重弯矩
M P--张拉力弯矩
（1）、传立柱的偏心弯矩M P
传立柱的压力作用中心通过截面的形心，假设施工操作误差产生偏心距e为5cm。
偏心距e=0.05m
传立柱的偏心弯矩M P=P×e
M P=161（KN.m）
（2）、端横梁自重弯矩M Q
端横梁自重G Q
G Q=275（KN）
平衡点O点距传立柱端截面x
M Q=G(x-b/2)206.3x（KN.m）
（3）、传立柱自重弯矩M
传立柱自重G Z
G Z=75x（KN.m）
M Z=G Z x/237.5x2（KN.m）
(M Q+Mz)/M P≥1.5
(215.6x+37.5x2)/Mp≥1.5
解方程
弯矩平衡点x x=0.99m
在弯矩平衡点x范围内箍筋加密。端横梁与传立柱采用斜交牛腿。
四、张拉横梁验算
1、张拉横梁截面计算：
张拉横梁2根40b槽钢，缺口加焊16+16mm钢板
计算Iz的厚度取40b槽钢d=12.5*82%mm的厚度（购买实际要乘以82%）
《基本资料》P165
Iz=2Io+f(H-2t)3/12*4+(2b+a)*H3/121840835091（mm4）
Wz=Iz/(H/2)9204175（mm3）
2、张拉横梁的强度验算：
张拉横梁计算简图如下：
均布荷载q=Nmax/c
P=N max3218.544KN
q=4072N/mm
跨中弯矩：
M max=qL2/8
M max=1471026088N.mm
故跨中拉应力σ=M/W
σ=159.82MPa<[215]MPa(Q235钢容许拉应力) 故横梁满足弯矩要求。
3、剪应力计算
Q=qcb/L Q=861055N
τ=QS m/(I z t w)
横梁截面厚度t w
t
=80.5mm
w
截面积A=36390mm2
S m=A/2*(H/2)=3639020mm3
τ=21.14MPa<[125]
τ=P/Aτ=88.45MPa<[125]
4、挠度计算
本处简易按集中荷载在跨中产生挠度fmax 为:
f max=5qL4/(384EI)
f max= 1.168mm 5、刚度计算 fmax/L=0.0007 （规范容许挠度与杆件长度比） 因本张拉台座采用槽式台座,受轴心力 ,不存在滑移的情况，台座又与承压杆形成框架并 整体受力,所以该设计完全符合要求。 五、端头预埋钢板局部承压验算 《桥涵设计规范》P47,式5.7.1： 设置钢板，1个张拉槽的一边压力，计算钢板的一半面积 局部受压计算底面积A b=bh/2 A b=0.2m2 局部受压底面积A l=bh/2 A l=0.2m2 强度提高系数β=SQRT(A b/A l) β= 1.0 张拉槽的一边压力 F ld=nP/2=1609.3KN 1、局部受压区的截面尺寸满足以下要求： γ0F ld≤1.3ηsβf cd A l 左边=2011.6KN ≤右边=2691.0KN 截面尺寸满足要求。 2、局部抗压承载力按下式计算： 间接钢筋采用方格网 混凝土核心面积的高度h hx=ns+s h hx=0.480m ≥l1 间接钢筋表面范围内的混凝土核心面积A cor=l1*l2 A cor=0.131m2 局部抗压承载力提高系数βcor=SQRT(A cor/A l) βcor=0.936 ρv=(n1A s1l1+n2A s2l2)/A cor s ρv=0.0265 γ0F ld≤0.9（ηsβf cd+kρvβcor f sd)A l 左边=2011.6KN ≤右边=3170.0KN 为保险起见，此处间接钢筋n2取4根 传立柱端头h hx范围内布置间接箍筋，局部抗压承载力满足要求。实际在传立柱端头2m范围内加密箍筋。 六、梁头位置应力验算 1、混凝土剪应力计算 梁头位置：空心板放张后起拱，假设只有2个梁头受力Q——检算截面剪力Q=G kxb=133.9KN 查《公路圬工桥涵设计规范》4.0.13：P17 查相关资料C25混凝土 直接抗剪f vd= 1.85MPa γ0V d≤Af vdγ0= 1.25 截面积A=a*h截面积A=0.392m2γ0V d=167.4≤Af vd=725.2KN 满足要求 2、确定梁端加厚尺寸 查《建筑地基基础设计手册》表10-6、7：P1259 梁端加厚容重γh=26KN/m3 为偏安全计算取：梁端加厚宽B jh=0.98m 梁端加厚长L jh= 1.00m 梁端加厚面积A jh=0.98m2 f a=N/A jh+γh h N=G kxb=133.9KN f a=147.0kpa＜180地基承载力满足现场实测值。 米。