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中南大学铁道校区 本科土木工程专业 混凝土结构设计基本原理课程设计计算书 题目：预应力混凝土简支梁设计（GB50010-2002） 桥涵钢筋混凝土简支梁设计（GB50010-2002） 姓名：刘 光 明 班级：土木0514班 学号：1201051420 指导老师：匡亚川 二 0 0 八 年 七 月预应力混凝土简支梁设计 一多层房屋的预应力混凝土屋面梁，构建及截面尺寸如图一所示。先张法施工时在工地临时台座上进行，在梁的受拉、受压区均采用直径10mm的热处理45Si2Cr直线预应力钢筋，分别在梁的受拉、受压区采用锥形锚具一端同时超张拉钢筋，养护时预应力钢筋与张拉台座间温差为25℃，混凝土达到设计强度后放松预应力钢筋，混凝土采用C40，非预应力钢筋采用HPB235钢筋。现已知该梁为一般不允许出现裂缝构件，承受均布恒载标准值为（含自重），均布活载标准值，活载准永久值系数，按《混凝土结构设计规范（GB50010-2002）挠度 C40混凝土： 45Si2Cr热处理预应力钢筋： HPB235非预应力钢筋： 内力计算 跨中最大弯矩： ② 支座截面处最大剪力 3）正截面配筋计算 按翼缘位于受压区的T形截面计算。计算时可先假定中和轴位于翼缘内，按宽度的矩形截面计算，然后再核算与假定是否相符。 构件达到正截面承载力极限状态时，受压区预应力钢筋，无论受拉或受压，其应力都较小，在配筋计算时可忽略不计，则本题可按单筋矩形计算。 考虑弯矩较大，受拉区预应力筋采用双排布置。 估算 与假定相符 所以 选用1010 根据构造要求： 选用210 选配非预应力钢筋： 根据构造要求： 即 受拉受压区选配同样的非预应力钢筋：选配28 钢筋布置见图二-a 图2-a 图2-b 4） 截面几何特征（见图二-b） 编号 1 36080=2800 760 21868 319 293072 1536 2 0.526050=6500 703 4570 262 44619 90.3 3 1000620=6200 410 25420 31 5958 198607 4 0.58050=2000 117 234 324 20995 28 5 180100=18000 50 900 391 275186 1500 6 5.15785=4046 88 356 363 53314 7 5.15157=809 732 592 291 6851 8 5.46101=552 29 16 412 9370 9 5.46101=552 771 426 330 6011 截面几何特征计算表 表中：—各截面的重心至底边的距离； —各截面的重心至换算截面重心的距离； —各截面对其自身重心的惯性矩； —预应力钢筋与混凝土的模量比 ； —预应力钢筋与混凝土的模量比 ； 所以，扣除钢筋自身后的换算面积为 换算截面面积： 换算截面重心至底边的距离为： 换算截面惯性矩为： 2.计算预应力损失 先张发构件热处理钢筋超张拉： 第一批预应力损失： 扣除第一批预应力损失后，预应力钢筋的合力； 受拉区，受压区预应力钢筋合力点处混凝土的法向应力。 = = 配筋率： 第二批预应力损失： 总预应力损失： 3、正截面承载力计算 ①消压状态时： = ②鉴别中和轴位置 当受压区混凝土破坏时，受压区预应力筋应力为： 在受压区有： 在受拉区有： =210×101×1040×785=837610N682274N 属于第类截面 ③计算承载力 由 ，得： = = =179.09mm=2×29=58mm 计算相对受压区高度： 800-81=719mm 0.378718=271.8mm.x 即： =1.019.1100179.09（719-）………………. =537.8KNmM=367.5KNm 正截面承载力满足要求。 4.斜截面承载力验算，并确定梁的箍筋 （1）确定梁的箍筋 a) 截