2. 把不规则地基平面分隔为搭接的矩形然后分别设计每个矩形截面。 (图18-III-11)。 3.确定在设计矩形的长边和短边方向有棱纹基础的截面积。(1816.4.3部分)。
4..计算应用工作力矩截面将期望按照经验在中心隆起和边缘隆起情况(1816.4.7部分)这两方面计算截面应用工作力矩。
5. 确定应用工作力矩产生的混凝土弯曲应力并与混凝土容许弯曲应力比较 (见1816.4.4 部分和1816.4.7部分)。
6. 确定预期偏差并与容许偏差对比 (见 1816.4.9部分)。
7..计算在假定截面中应用工作剪力和剪切强度,并用剪切应力与容许接切应力对比。(见1816.4.10部分) 8. 如果需要,把有棱纹基础转化为均匀厚度基础 (1816.4.11部分)。 9. 对相对膨胀状态重复第4步~第8步。
10.在第九步,检查第一次膨胀情况的设计,确定是否需要从第二次膨胀情况产生变化设计提供修正补偿。 11.检查板基础摩擦力效应,确保在两个方向每个设计矩形中心残余抗压应力达到50 psi (0.35 MPa),如果需要调整后加张力。(1816.4.6部分)。
12.计算板上重型集中荷载产生的应力,当需要时,规定荷载转移详图。(1816.4.12部分)。。 1816.4.2需要的设计数据。
按照下面要求,地基和结构性质需要按照下面要求设计。 1.地基性质。
1.1容许地基支撑应力,q容许,psf (N/m2)。. 1.2边缘水分变化距离,em,f (m)。
1.3低级运动差异,ym,以英寸表示 (mm)。 1.4板基摩擦系数,μ。 2.结构数据和材料性质。
2.1板长,L,英尺 (m) (两方向)。 2.2周界装填,P,磅/英尺 (t/ m)。
2.3加固梁平均跨度,S,英尺 (m) (两方向)。 2.4梁深,h,英寸 (mm)。
2.5混凝土抗强度,f?c,磅/英寸2 (MPa)。 2.6混凝土容许抗弯张力ft,磅/英寸2 (MPa)。 2.7混凝土容许抗压应力,fc,磅/英寸2 (MPa)。 2.8预加应力钢类型、等级和强度。
2.9预应力损失 in kips per 英寸 (kN/ mm)。 1816.4.3试验截面确定。
1816.4.3.1试验梁深度和间距。
加强梁深度初步估算从公式(16-21)和(16-22)中获得,对梁最大容许偏差屈服深度规程按下面要求进行: 1.出现超过容许偏差L或6β,中比较小数值时,确定最大距离。作为第一次近似使用 β = 8 英尺 (2.44 m)。 2.选择容许偏差 Δ容许:
2.1中心膨胀 (假设CΔ = 360):
?容许?12(Lor6?)12(Lor6?)? (16-1)
C?36012(Lor6?)12(Lor6?)? (16-2)
C?720对 SI: 1英寸 = 25.4 mm.
2.2边缘膨胀 (假设 CΔ = 720):
?容许?对 SI: 1 英寸 = 25.4 mm。
另外,对不同上部结构当前样品CΔ 值,可以从表18-III-GG中选择。 3. 假定梁跨为S,梁深为h: 3.1中心膨胀 (从公式16-20):
(ymL)0.205(S)1.059(P)0.523(em)1.296h? (16-3-1)
380?allow(ymL)0.205(S)1.059(P)0.523(em)1.2960.824h?() (16-3-2)
380?allow1.214对 SI: 1英寸 = 25.4 mm。
13
3.2边缘膨胀(从公式16-21):
(L)0.35(S)0.88(em)0.74(ym)0.76 (16-4-1) h?15.9?allow(P)0.01(L)0.35(S)0.88(em)0.74(ym)0.761.176h?() (16-4-2)
15.9?allow(P)0.010.85对SI: 1 英寸 = 25.4 mm。
从公式(16-3-2) 或 (16-4-2)选择大的h值。在分析规程中,梁深 h必须对所有梁在两个方向相同。如果为实际结构(如a deeper edge beam)选择不同梁深度,分析将以实际使用最小梁深为基础。
1816.4.3.2定值截面性质. 转动惯量、截面模量、板和梁的横截面积和预应力偏心率将根据上述标准结构工程规程计算确定实验梁深度。 1816.4.4容许应力。 下面推荐的容许应力: 1.混凝土容许抗弯张力:
ft?6f'c (16-5)
对SI: 2.混凝土抗弯压力:
fc?0.5f'c fc?0.45f'c (16-6)
3.在锚固点混凝土容许承载应力. 3.1在工作荷载条件下:
fbp?0.6f'c3.2在转移条件中::
A'b?f'c (16-7) AbA'b?0.2?1.25f'ci(16-8) Abfbp?0.8f'ci4.容许混凝土剪切应力:
vc?1.7f'c?0.2fp (16-9)
对 SI:
vc?0.14f'c?0.2fp
5.在预加应力钢中的容许应力。 5.1钢筋束顶压力产生的容许应力:
fpj?0.8fpu?0.94fpy (16-10) 5.2预应力转移后容许应力:
fpi?0.7fpu (16-11)
1816.4.5预应力损失。
由于混凝土的摩擦力、弹性缩短、徐变和收缩和钢消除张力引起的预应力损失按照1918.6部分要求计算。 1816.4.6平板地基摩擦力。
在后加张力板基中有效预张力,依靠在拉伸期间地基对板的摩擦阻力和混凝土收缩、徐变和温度变化产生外观尺寸变化摩擦阻力一样需要进一步折减。 预应力和地基摩擦力引起的损失:
Pr?Pe?SG (16-12-1)
对 SI: 1磅 = 4.45 kN.
式中 SG能适当地按照下式确定:
SG?W板? (16-12-2) 2000对 SI: 1 磅= 4.45 kN。
在板中心区出现的板基摩擦力产生的预应力损失最大。然而,对预应力最大结构需求是在最大力矩的位置,即出现在从板边缘向内大约一个β长度的位置。按照正常建筑实践,摩擦系数μ值取值按不同情况确定:在聚乙烯上的板取0.75;直接在砂地基上取1.00。
钢筋束最大间距不能超过产生最小50 psi (0.35 MPa)平均预压应力。容许板基摩擦后。
14
1816.4.7维修施加最大力矩。
最大力矩依靠膨胀方式和板设计方向。对于设计长宽比小于1.1的矩形,公式 (16-13-1)和(16-15)]将用在两个方向力矩计算。 1.中心提升力矩: 1.1长边方向:
ML?Ao[B(em)1.238?C] (16-13-1)
对SI: 1 英尺·kips/英尺 =4.45 kN·m/m。 式中:
Ao?1[(L)0.013(S)0.306(h)0.688(P)0.534(ym)0.193] (16-13-2) 727而且对于:
0?em?5,B?1,C?0 (16-13-3)
ym?1)?1.0 (16-13-4) em>5,B?(3p?6134?ym][?] 0 (16-13-5) C?[8?25531.2短边方向。
对于 LL/LS≧1.1:
Ms?[58?em]ML (16-14) 60对 SI: 1 英尺·kips/英尺 =4.45 kN·m/m。 对 LL/LS<1.1:
Ms?ML 2.边缘膨胀力矩: 2.1长边方向:
(S)0.10(hem)0.78(ym)0.66ML? (16-15)
(L)0.0065(P)0.04对SI: 1 英尺·kips/英尺 = 4.45 kN·m/m。 2.2 短边方向。 对 LL/LS≧1.1:
19?emMs?h0.35[]ML (16-16)
57.75对SI: 1 英尺·kips/英尺 =4.45 kN·m/m。 对LL/LS<1.1:
Ms?ML
混凝土用下式计算的工作力矩产生的Concrete抗弯应力:
f?PreML,sPre (16-17) ??ASt,bSt,b对SI: 1磅/英寸2 = 0.0069 MPa。
容许混凝土抗弯应力f在拉伸状态不超过ft,在压缩状态下不超过fc。 1816.4.8破碎剖面注意事项。
这种设计方法限制混凝土抗弯张力达到6f?c(对SI: 0.5f?c)。由于混凝土破裂模量一般取
?(对 SI: fcr?0.625fc?),应用这种方法设计的板理论上讲没有弯曲破碎现象出现。随着fcr?7.5fc混凝土构件后加张力的提高,在地基上后加应力板中抵制板缩小产生一些破碎不可避免。然而,为了计算
所有截面性质,抗弯张应力数值限定在低于总混凝土横截面使用钢筋束破裂模量。这种做法在提高混凝土构件后张力中与标准实践相一致。
1816.4.9斜度差。容许偏差和预期偏差在下面见到的公式计算。 1816.4.9.1 相对刚性长度β 可以按照下式计算:
15
14EcI (16-18)
12Es14EcI对 SI: ?? 1000Es??如果不知道混凝土弹性徐变模量Ec,可以用正常或早期混凝土弹性膜量的一半近似表示。如果不知道粘土弹性模量Es可以使用1,000 psi (6.89 MPa)。公式(16-18)中的I是板在适当方向(长边或短边)的总宽度W的总惯性动量。 1816.4.9.2偏差距离。
在板总长度上不能出现偏差,板特别是板长度超过50英尺(15.24 m)时。因此,为了确定有效距离两个方向上容许偏差L 或 6β很小,两者以英尺表示(m)。 1816.4.9.3容许偏差,Δ容许 (以英寸表示)(mm)。 1. 中心膨胀或边缘膨胀:
12L(或?6) (16-19)
C?1000(L或6?)对SI: ?容许?
C?
?容许?系数CΔ 是上层结构材料类型和膨胀状态的函数 (中心膨胀或边缘膨胀)。对于两种膨胀状态和不同材料的样本值CΔ 在表18-III-GG中显示出来。
1816.4.9.4无预加应力偏差,Δo (按英寸计) (mm): 1.中心膨胀:
(ymL)0.205(S)1.059(P)0.523(em)1.296 ?o? (16-20) 1.214380(h)对SI: 1 英寸= 25.4 mm。 2.边缘膨胀:
0.350.74(L)S()0.e8m(8)ym()0.76 ?o? (16-21) 0.850.0115.9h()P()对SI: 1 英寸= 25.4 mm。
1816.4.9.5由预应力产生的偏移,Dp (以英寸表示)(mm)。假设在板板边缘的预应力是在与CGC 不同的点施加的预应力产生的附加板偏差。假定预加应力产生的偏差,是由施加到跨度距离为β的悬臂端部集中力矩Pee 产生的。偏差为:
Pee?2?p? (16-22)
2EcI对 SI: 1 英寸= 25.4 mm。
如果钢筋束CGS比混凝土的CGC (特殊条件)高,Δp 将增加边缘膨胀偏差,而减少中心膨胀偏差。由预加应力产生的偏差,正常情况下比较小,在地基上绝大多是后加拉力板设计中可以忽略。 1816.4.9.6于预期容许偏差对比。
若预期偏差是用公式(16-20) 或(16-21)计算出来的,对调整后的预加应力效应,如果超过膨胀条件公式(16-19)计算结果,则实验截面必须加强。 1816.4.10剪切。
1816.4.10.1应用工作荷载剪切。
每英尺板宽预期工作剪力值kips/英尺(kN /m)和应力kips/英寸2(kN /mm2)可以用下列公式计算: 1.中心膨胀。
1.2长边方向剪力:
VL?1[(L)0.09(S)0.71(h)0.43(P)0.44(ym)0.16(em)0.93] (16-23) 19401[(L)0.19(S)0.45(h)0.20(P)0.54(ym)0.04(em)0.97] (16-24) 193516
对 SI: 1 kips/英尺 =14.59 kN/m。 1.1短边方向剪力:
Vs?
相关推荐: