结构设计原理课程设计预应力混凝土简支梁设计.doc

各专业全套优秀毕业设计图纸 本科课程设计 预应力混凝土简支梁设计 课 程 结构设计原理 学 院 土木与交通工程 专 业 道路与桥梁工程 年级班别 学 号 学生姓名 指导教师 广东工业大学课程设计任务书 题目名称 《结构设计原理》课程设计 ——预应力混凝土简支梁设计 学生学院 土木与交通工程学院 专业班级 姓 名 学 号 一、课程设计的内容 根据给定的桥梁基本设计资料（主要结构尺寸、计算内力等）设计预应力混凝土简支T形主梁。主要内容包括： 1．预应力钢筋及非预应力钢筋数量的确定及布置； 2．截面几何性质计算； 3．承载能力极限状态计算（正截面与斜截面承载力计算）； 4．预应力损失估算； 5．应力验算（短暂状况和持久状况的应力验算）； 6．抗裂验算（正截面与斜截面抗裂验算）或裂缝宽度计算； 7．主梁变形（挠度）计算； 8．锚固局部承压计算与锚固区设计； 9．绘制主梁施工图。 二、课程设计的要求与数据 通过预应力混凝土简支T形梁桥的一片主梁设计，要求掌握设计过程的数值计算方法及有关构造要求规定，并绘制施工图。 要求：设计合理、计算无误、绘图规范。 （一）基本设计资料 1．桥面宽度（桥面净空）：净14+21.0。 2．设计荷载：公路—Ⅰ级荷载，人群荷载3.5，结构重要性系数=1.0。 3．环境标准:Ⅱ类环境。 4．设计安全等级：二级。 5．材料性能参数 （1）混凝土 强度等级为C50，主要强度指标为： 强度标准值 =32.4，=2.65 强度设计值 =22.4，=1.83 弹性模量 =3.45 （2）预应力钢筋采用ASTM A416—97a标准的低松弛钢绞线（17标准型），其强度指标为： 抗拉强度标准值 =1860 抗拉强度设计值 =1260 弹性模量 =1.95 相对界限受压区高度 =0.4，=0.2563 公称直径为15.24，公称面积为140mm2 （3）非预应力钢筋 1）纵向抗拉非预应力钢筋采用HRB400钢筋，其强度指标为： 抗拉强度标准值 =400 抗拉强度设计值 =330 弹性模量 =2.0 相对界限受压区高度 =0.53，=0.1985 2）箍筋及构造钢筋采用HRB335钢筋，其强度指标为： 抗拉强度标准值 =335 抗拉强度设计值 =280 弹性模量 =2.0 图1 主梁跨中截面尺寸（尺寸单位：） （4）锚具 锚具采用夹片式群锚。 6．主要结构尺寸 主梁标准跨径25（墩中心距），主梁全长24.96，主梁计算跨径=24.3。 主梁高度=1400，主梁间距=1800，其中主梁上翼缘预制部分宽为1580，现浇段宽为220，全桥由九片梁组成。主梁跨中截面尺寸如图1所示。主梁支点截面或锚固截面的梁肋宽度为360mm。 （二）施工方法要点 采用后张法施工，预制主梁时，预留孔道采用预埋金属波纹管成型，钢绞线采用TD双作用千斤顶两端同时张拉，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；主梁安装就位后现浇220宽的湿接缝。 （三）内力计算结果摘录 1．恒载内力 （1）预制主梁的自重 =11.45 （2）二期恒载（包括桥面铺装、人行道及栏杆） =6.51 恒载内力计算结果见表1。 2．活载内力 汽车荷载按公路—Ⅰ级荷载计算，冲击系数=1.193，人群荷载按3.5计算。 活载内力以2号梁为准。活载内力计算结果见表2。 3．内力组合 （1）基本组合（用于承载能力极限状态计算） （2）短期组合（用于正常使用极限状态计算） （3）长期组合（用于正常使用极限状态计算） 各种情况下的组合结果见表3。 表1 恒载内力计算结果 截面位置 距支点截面 距离 预制梁自重 二期恒载 弯矩 剪力 弯矩 剪力 （kN.m） （kN） （kN.m） （kN） 支点 0.0 0.0 138.69 0.0 79.1 变截面 1.3 170.65 123.85 97.33 70.64 6.075 631.9 69.34 360.4 39.55 跨中