混凝土结构课程设计(35m预应力混凝土T梁)

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1、课程设计(论文)题目名称预应力混凝土简支T梁设计课程名称预应力混凝土结构设计原理课程设计学生姓名张斌学号1241001265系、专业城建系土木工程专业路桥方向二班指导教师李斌2014年11月23日目录一、设计背景1二、时间安排：2三、主梁毛截面几何特性计算2四、钢筋面积的估算及钢束的布置3五、主梁截面几何特性计算8六、钢束布置位置（束界）的校核10七、钢束预应力损失估算10八、预加应力阶段的正截面应力验算（短暂状态的正应力验算）15九、使用阶段的正应力验算16十、使用阶段的主应力验算17十一、持久状况截面承载能力极限状态计算（截面强度计算）19十二、锚

2、固区局部承压验算21十一、主梁变形（挠度）计算23十二、参考资料：250一、设计背景本课程设计为一跨预应力混凝土简支T梁设计，已知标准跨径为35m，作用效应组合如下（含二期恒载效应、活荷载效应，不包括T梁自重效应）：作用类别跨中截面1/4跨截面支点截面MmaxVmaxMmaxVmaxVmaxkN．mkNkN．mkNkN标准值效应组合75001156800450845短期效应组合6200625400390634基本组合89001357500520956其余相关设计参数由学生根据相应规范和同类工程自行确定。（1）简支T型梁跨径35M;计算跨径34.2m。（

3、2）设计荷载：汽超－20级，挂车－120；无人群荷载；结构重要系数取1.1；（3）环境：高速公路上，Ⅰ类环境条件（4）材料：预应力钢筋采用5㎜的高强钢丝，抗拉强度标准值=1570Mpa，弹性模量=2.05105MPa,普通松弛级，锚具采用墩头锚。非预应力钢筋：普通钢筋用HRB335级钢筋，抗拉强度设计值=280Mpa，弹性模量均为=2.0105Mpa;箍筋采用R235级钢筋，抗拉强度设计值=195Mpa。混凝土：采用C50，=3.45104MPa,抗压强度标准值=32.4MPa,抗压强度设计值=22.4MPa:抗拉强度标准制=2.65MPa,抗拉强度设

4、计值=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(JTGD62-2004)》要求，按A类预应力混凝土构件设计此板。（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，钢丝采用YCL型千斤顶两端同时张拉。23二、时间安排：2311月10日构件尺寸拟定；11月11日预应力筋估算；11月12日内力计算；11月13~14日预应力损失计算；11月15~16日正截面承载力计算11月17日斜截面承载力计算11月18日应力计算11月19日挠度验算11月20日锚固区验算11月21日裂缝验算（若有）11月22~23

5、日绘结构图，整理计算书。23三、主梁毛截面几何特性计算1）受压翼缘有效宽度的计算按《公路桥规》规定，T型截面梁受压翼缘有效宽度，取下列三者中的最小值：（1）、简支梁计算跨径的,即=34200/3=11400㎜；（2)、相邻两梁的平均间距，对于中梁为2000㎜；(3)、，式中b为梁腹板宽度，为承托长，这里=0，为受压区翼缘悬出板厚度，可取跨中截面翼缘板厚度的平均值，即=（910×100+100×710/2）/910=139㎜，故=180+2×0+12×139=1850㎜所以，受压翼缘有效宽度=1850㎜翼缘悬出板厚度=143㎜2）全截面几何特性计算将主梁

6、截面分割成如下几部分，求得几何特性如下表：跨中与L/4截面的全截面几何特性分块号分块面积Ai（cm2)（cm)(cm2)（cm）（cm4)（cm4)12×83.5×10=16705835087.4612774914.0213916.67271×10=71013.339466.6666779.134445586.23944.444318×195=351097.5342225-5.0489079.2311112231323420×13.5=270188.3350850-95.872481640.2826000545×30=1350210283500-117

7、.5418650408.47101250合计7510　92.46694391.667　38441628.211247424132.54I==49689051.81其中——分块面积——分块面积的重心至梁顶边的距离=694391.667/7510=92.46㎝I==49689051.81cm4四、钢筋面积的估算及钢束的布置1）预应力钢筋截面积估算按构件正截面抗裂性要求估算预应力钢筋数量对于A类部分预应力混凝土构件，根据跨中截面抗裂要求，由式可得跨中截面所需的有效预应力为：23式中的为正常使用极限状态按作用短期效应组合计算的弯矩值。由所给的资料可得：=MG1

8、+MG2+MQS=2200+683+0.7×1685=4062.5KN·m设与预力钢筋的重心离