部分预应力混凝土a类梁设计 广工课程设计

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1、部分预应力混凝土A类梁设计广工课程设计广东工业大学课程设计任务书《结构设计原理》课程设计题目名称——预应力混凝土简支梁设计土木与交通工程学院道路与桥梁工程09（2）崔树坚3109003726学生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

2、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+2?1.0m。2．设计荷载：公路—Ⅰ级荷载，人群荷载3.5kN/m2，结构重要性系数?0=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fck=32.4MPa，ftk=2.65MPa强度设计值fcd=2

3、2.4MPa，ftd=1.83MPa弹性模量Ec=3.45?104MPa（2）预应力钢筋采用ASTMA416—97a标准的低松弛钢绞线（1?7标准型），其强度指标为：抗拉强度标准值fpk=1860MPa抗拉强度设计值fpd=1260MPa弹性模量Ep=1.95?105MPa相对界限受压区高度?b=0.4，?pu=0.2563公称直径为15.24mm，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fsk=400MPa抗拉强度设计值fsd=330MPa弹性模量Es=2.0?105MPa相对界限受压区高度?b=

4、0.53，?pu=0.19852）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fsk=335MPa抗拉强度设计值fsd=280MPa弹性模量Es=2.0?105MPa图1主梁跨中截面尺寸（尺寸单位：mm）（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25m（墩中心距），主梁全长24.96m，主梁计算跨径L=24.3m。主梁高度h=1400mm，主梁间距S=1800mm，其中主梁上翼缘预制部分宽为1580mm，现浇段宽为220mm，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

5、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220mm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g1p=11.45kN/m（2）二期恒载（包括桥面铺装、人行道及栏杆）g2p=6.51kN/m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??=1.193，人群荷载按3.5kN/m2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）Md?1.

6、2(MG1k?MG2k)?1.4MQ1k?1.12MQ2kVd?1.2(VG1k?VG2k)?1.4VQ1k?1.12VQ2k（2）短期组合（用于正常使用极限状态计算）MS?(MG1k?MG2k)?0.7MQ1k1???MQ2k（3）长期组合（用于正常使用极限状态计算）Ml?(MG1k?MG2k)?0.4(各种情况下的组合结果见表3。表1恒载内力计算结果MQ1k1???MQ2k)注：车辆荷载内力MQ1k、VQ1k中已计入冲击系数1??=1.193。表3荷载内力计算结果（四）设计依据与要求根据《公路钢筋混凝土及预应力桥涵设计规范(JTGD62-2004)》要求，按预应力混凝

7、土构件设计此梁。要求学生按指导教师的安排选择以下三个方案的一个方案进行设计。1．方案一：按全预应力混凝土设计预应力混凝土T形主梁。2．方案二：按部分预应力混凝土A类构件设计预应力混凝土T形主梁。3．方案三：按部分预应力混凝土B类构件（允许裂缝宽度为0.1mm）设计预应力混凝土T形主梁。三、课程设计应完成的工作1．编制计算说明书；2．绘制施工图（主要包括：主梁支点横断面图、主梁跨中横断面图、主梁钢束布置图、主梁混凝土数量表、主梁钢束数量表）。五、应收集的资料及主要参考文献[1]中华人民共和国行业标准.公路钢筋混凝土及预应力桥涵设