25M预应力T梁设计计算书.doc

课程名称：结构设计原理 学 院：科技学院 专 业：土木工程 学 号：1012080115 年 级：10级 学生姓名：豹哥 指导教师：蒋老师 目录 （一）设计题目： 2 （二）基本资料： 2 （三）设计内容： 2 （四）主要资料参考： 3 （五）主梁尺寸 3 （六）主梁全截面几何特征值 5 （七）钢筋面积的估算及钢束布置 10 (八)主梁截面几何特性计算 18 (九）持久状况截面承载能力极限状态计算 26 （十）钢束应力损失 28 （十一）应力验算 35 (十二)抗裂性验算 39 （十三）主梁变形计算 42 致谢词 44 （一）设计题目： 25m预应力混凝土装配式T形梁设计。 （二）基本资料： （1）、简支梁跨径：标准跨径Lb=25m，计算跨径L=24.12m。 （2）、设计荷载：公路一级，人群荷载为3.5KN/m2，结构重要性系数r0=1.0 （3）、环境：桥址位于野外一般地区，一类环境，年平均相对湿度75％。 （4）、材料：预应力钢筋采用ASTM A416—97a标准的低松弛钢绞线（1×7标准型），抗拉强度标准值fpk=1720MPa，抗拉强度设计值fpd=1170 MPa，公称直径15.24mm，公称面积140mm2。弹性模量Ep=1.95×105MPa，锚具采用夹片式群锚。 非预应力钢筋：受力钢筋采用HRB335级钢筋。抗拉强度标准值fsk=335MPa，抗拉强度设计值fsd=280MPa。钢筋弹性模量为Es=2.0×105MPa。构造钢筋采用R235级钢筋，抗拉强度标准值fsk=235MPa，抗拉强度设计值fsd=195MPa。钢筋弹性模量为Es=2.1×105MPa。 混凝土：主梁采用C50，Ec=3.45×104MPa，抗压强度标准值fck=32.4MPa，抗压强度设计值fcd=24.4MPa，抗压强度标准值ftk=2.65MPa，抗拉强度设计值ftd=1.83MPa。 （5）、设计要求：根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62—2004）》要求，按A类预应力混凝土构件设计此梁。 （6）、施工方法：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。钢绞线采用千斤顶两端同时张拉；主梁安装就位后现浇350mm宽的湿接缝，最后施工80mm厚的沥青桥面铺装层。 （三）设计内容： 1、根据资料给定的构件截面尺寸，型式，估计预应力钢筋的数量，并进行合理布局。 2、计算主梁的截面几何特性，确定预应力钢筋张拉控制应力，估算预应力损失及计算各阶段相应有效应力。 3、进行强度计算。 4、进行施工和使用阶段应力验算。 5、抗裂性验算。 6、主梁的反拱度和挠度计算。 7、绘制施工图，整理说明书。 （四）主要资料参考： 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》 《结构设计原理》叶见曙主编 人民交通出版社 （五）主梁尺寸 主梁各部分尺寸如图所示 跨中 (变化点)截面 支点截面 图一 主梁各部分尺寸图（尺寸单位：cm） 主梁内力组合 序号 荷载类型 跨中截面 四分点截面 变化点截面 支点截面 （KN.m) (KN) （KN.m) (KN) （KN.m） (KN) (KN) 1 第一期恒载 842.56 0 631.9 69.34 170.65 123.85 138.69 2 第二期恒载 480.51 0 360.4 39.55 97.33 70.64 79.1 3 人群 139.48 5.74 104.24 12.87 39.25 28.6 36.47 4 公路二级 1342.92 9.20 1003.64 173.55 377.91 324.64 398.03 冲击系数（1+u）=1.125 （六）主梁全截面几何特征值 1）受压翼缘有效宽度的计算 按《公路桥规》规定，T形截面梁受压翼缘有效宽度，取下列三者中的最小值: 简支梁计算跨径的L/3,即L/3=24120/3=8040mm； 相邻两梁的平均间距，对于中梁为2500mm； ,式中b为梁腹板宽度，为承托长度，这里承托长度等于0，为受压区翼缘悬出板