结构设计原理课程设计40m预应力混凝土装配式T形梁设计.doc

黑龙江大学 课程名称： 结构设计原理 学 院： 建筑工程学 专 业： 土木工程 学 号： 年 级： 2008级 学生姓名： 指导教师： 目 录 （一）设计题目----------------------------------------------------------------3 （二）设计资料-----------------------------------------------------------------3 （三）设计内容-----------------------------------------------------------------4 （四）资料参考-----------------------------------------------------------------4 （五）主梁尺寸-----------------------------------------------------------------4 （六）主梁全截面几何特征值-----------------------------------------------8 （七）钢筋面积的估算及钢束布置----------------------------------------14 （八）主梁截面几何特性计算----------------------------------------------22 （九）持久状况截面承载能力极限状态计算----------------------------28 （十）钢束预应力损失估算-------------------------------------------------31 （十一）应力验算-------------------------------------------------------------36 （十二）抗裂性验算----------------------------------------------------------41 （十三）主梁变形计算-------------------------------------------------------43 （一）设计题目： 40m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=40m，计算跨径L=38.88m。 （2）、设计荷载：公路一级，人群荷载为3.0KN/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=1860MPa，抗拉强度设计值fpd=1260 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C60，Ec=3.6×104MPa，抗压强度标准值fck=38.5MPa，抗压强度设计值fcd=26.5MPa，抗压强度标准值ftk=2.85MPa，抗拉强度设计值ftd=1.96MPa。 （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400mm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