《结构设计原理》课程设计-30m预应力混泥土装配式T形梁设计

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1、《结构设计原理》课程设计一、设计题目30m预应力混泥土装配式T形梁设计。二、基本资料1、T形梁尺寸：标准跨径=30m，计算跨径为L=28.66m。2、设计荷载：公路Ⅱ级,人群荷载3.5KN/m2；=1.0。3、环境：野外一般地区，I类环境条件，年平均相对湿度为75%。4、材料：混凝土：主梁采用，=3.55MPa，抗压强度标准值=35.5MPa，抗压强度设计值=24.4MPa，抗拉强度标准值=2.74MPa，抗拉强度设计值=1.89MPa。预应力钢筋1×3股钢绞线，抗拉强度标准值为=1720MPa，抗拉强度设计值=1170MPa，公称直径12.92mm，公称面积

2、86mm2，弹性模量=1.95×MPa，锚具采用夹片式群锚。非预应力钢筋：受力钢筋采用HRB335级，抗拉强度标准值，抗拉强度设计值，钢筋弹性模量=2.0×MPa。构造钢筋采用R235级，抗拉强度标准值，抗拉强度设计值，=2.1×MPa5、设计要求：根据《公路钢筋混泥土及预应混泥土桥涵设计规范（JTGD62-2004）》要求按A类预应力混泥土构件设计此梁。6、施工方法：采用后张法，采用金属波纹管和夹片锚具，钢绞线采用TD双作用千斤顶而两端同时张拉，当混凝土强度达到设计强度75%时，再张拉钢筋，张拉顺序和钢束序号相同。主梁尺寸23结构设计原理课程设计-图1主梁各

3、部分尺寸图（单位：mm）三、设计内容：1、受压翼缘有效宽度的计算：取下列三者中最小者：（1）跨径的三分之一，即1/3×28940=9647㎜（2）相邻两梁平均间距为2440㎜（3）（b+2+12），式中b为梁腹板宽度，为承托长度，这里=0，为受压区翼缘出板的厚度，（1120）/1120=223mm所以有（b+6）=200+12223=28266mm所以，受压翼缘的有效宽度取2、全截面几何特征的计算：见图（0）截面分块示意图图0（单位：mm）23结构设计原理课程设计-跨中与截面全截面几何性质表1分块号=×（）(mm)=（）（）4032009036288×4548

4、3.106×1.089×9600022021120×32410.078×0.077×320000800256000×－25620.972×28.267×④20000153330660×－98919.562×0.044×⑤800001700136000×－1156106.907×0.267×合计=919200=/A=522=1278=480086×=240.625×=69.744×I=+=310.369×，变化点截面与跨中截面几何性质一样。3、主梁内力计算：公路简支梁桥主梁的内力，由永久作用与可变作用所产生。具体见表2截面跨中截面L/4截面变化点截面支点截面荷载

5、、内力值、内力名称MmaxQmaxMmaxQmaxMmaxQmaxQmax一期恒载G1842.560631.969.34170.65123.85138.69二期恒载G2480.510360.439.5597.3370.6479.1人群荷载Q2139.485.74104.2412.8739.2528.636.47公路二级1342.929.201003.64173.55377.91324.64398.03公路二级（计入冲击系数）1510.78510.351129.1195.24425.15365.22447.78持久状态1650.2616.091233.34208

6、.11464.4393.82484.25承载力3859.020.922888.25418.42960.75776.73929.09正常使用1079.512.18806.79134.36303.79255.85315.09长期效应592.965.98443.1574.57166.86141.30173.8注：冲击系数1+=1.12523结构设计原理课程设计-4、钢筋面积的估算及钢束布置按构件正截面抗裂性要求估算预应力钢筋数量对于A类部分预应力混泥土构件，根据跨中截面抗裂要求，由式13-123可得跨中截面所需的有效预加力为式中=KN/m设预应力钢筋截面重心距下边缘

7、为则预应力钢筋的合力点至截面重心轴的距离1278—100=1178，全截面对抗裂验算边缘的弹性抵抗矩为=310.369×/1278=243.62×所以有效预应力为：N预应力钢筋的张拉控制应力为，预应力损失按张拉控制应力的20%估算，则预应力钢筋面积为：由此可知，采用3束模拔型钢绞线，预应力钢筋的截面面积为，采用夹片式群锚，70塑料波纹管成孔。预应力钢筋布置（1）跨中截面预应力钢筋的布置后张法预应力混泥土受弯构件的预应力管道布置应符合《公路桥规》中的有关构造要求，参考已有的设计图纸按《公路桥规》中的构造要求，对跨中截面的预应力钢筋进行初步布置见图（2）23结构设

8、计原理课程设计-图2端部及跨中预应力钢