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1、课程设计(论文)题 目 名 称 35 米预应力混凝土简支 T 设计 课 程 名 称 预应力混凝土结构设计原理 学 生 姓 名 学 号 系 、 专 业 城市建设系 土木工程 指 导 教 师 2015 年 11 月 30 日目录1. 邵阳学院课程设计评阅表2. 邵阳学院课程设计任务书3. 构件尺寸拟定4. 预应力筋估算5. 内力计算6. 预应力损失计算7. 正截面承载力计算8. 斜截面承载力计算9. 应力计算10. 挠度验算11. 锚固区验算12. 裂缝验算13. 对设计的评价及心得体会邵阳学院课程设计评阅表学生姓名 朱振伟 学 号 系 城市建设系 专业班级 12 级土木工程专业路桥方向 题目名称
2、 预应力混凝土简支 T 梁结构设计 课程名称 预应力混凝土结构设计原理课程设计一、学生自我总结通过本次课程设计学到了以下专业能力：1、掌握预应力混凝土构件设计的流程。2、掌握预应力混凝土构件设计的内容及设计方法。3、初步具备进行预应力混凝土构件设计和计算的能力。学生签名： 年 月 日二、指导教师评定评分项目 计算准确过程完整，条理清楚作图规范提交成果按时平时成绩 综合成绩权 重 0.4 0.2 0.1 0.1 0.2单项成绩指导教师评语：指导教师（签名）： 年 月 日邵阳学院课程设计任务书年级专业12 级土木工程专业路桥方向学生姓名 朱振伟 学 号题目名称 预应力混凝土简支 T 梁结构设计 设
3、计时间 2014-11课程名称预应力混凝土结构设计原理课程设计课程编号 设计地点 北 616、北 517一、课程设计目的通过本次课程设计培养学生以下专业能力：1、掌握预应力混凝土构件设计的流程。2、掌握预应力混凝土构件设计的内容及设计方法。3、初步具备进行预应力混凝土构件设计和计算的能力。二、已知技术参数和条件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）：跨中截面 1/4 跨截面 支点截面Mmax Vmax Mmax Vmax Vmax作用类别kNm kN kNm kN kN标准值效应组合 7500
4、 115 6800 450 845短期效应组合 6200 62 5400 390 634基本组合 8900 135 7500 520 956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。三、任务和要求1. 拟定 T 梁尺寸；2. 配置预应力钢筋；3. 计算有效预应力4. 验算正截面承载力和斜截面承载力；5. 验算混凝土应力、梁的挠度、预应力锚固区强度；6. 验算裂缝宽度（若有） 。要求每个学生独立完成，提交成果包括封面、目录、评阅表、任务书、计算书、结构设计图等，提交成果要求严格按学校规定格式、作图整洁，字迹工整，装订成册。四、参考资料和现有基础条件（包括实验室、主要仪器设备等）（1）
5、李国平 预应力混凝土结构设计原理 人民交通出版社第二版2013年5月（2） 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004） . 人民交通出版社.2004.四、进度安排11 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 1314 日 预应力损失计算；11 月 1516 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 2223 日 绘结构图，整理计算书。六、教研室审批意见教研室主任
6、（签字）： 2014 年 11 月 3 日七|、主管教学主任意见主管主任（签字）： 2014 年 11 月 3 日八、备注指导教师（签字）： 学生（签字）：1.构件尺寸拟定长 35m；宽 1.6m；高 2.3m；翼板厚 150cm；根部厚 250cm；肋板厚 200cm；马蹄宽 550cm；高 250cm；过渡高 150cm。主梁间距通常应随梁高与跨径的增大而加宽为经济,同时加宽翼板对提高主梁截面效率指标很有效,故在许可条件下应适当加宽 T 梁翼板。本设计主梁翼板宽度为 2200mm，由于宽度较大，为保证桥梁的整体受力性能，桥面板采用现浇混凝土刚性接头，因此主梁的工作截面有两种：预施应力、运输
7、、吊装阶段的小截面（上翼板宽度 1600mm）和运营阶段的大截面（上翼坂宽度 2200mm） 桥面为净 921.5 人行道=12m 米，桥面横向布置采用 5 片主梁（1）主梁高度预应力混凝土简支梁桥的主梁高度与其跨径之比通常在 1/151/25 之间，标准设计中高跨比约在 1/181/19。当建筑高度不受限制时，增大梁高往往是较经济的方案，因一增大梁高可以节省预应力钢束用量，同时梁高加大一般只是腹板加高，而混凝土用量增加不多。综上所述，本设计中取用 2300mm 的主梁高度是比较合适的。（2）主梁截面细部尺寸主梁翼板的厚度主要取决于桥面板承受车轮局部荷载的要求，还应考虑能否满足主梁受弯时上翼板
8、抗压强度的要求。本设计预制 T 梁的翼板厚度取用150mm，翼板根部加厚到 260mm 以抵抗翼缘根部较大的弯矩。在预应力混凝土梁中腹板内主拉应力较小，腹板厚度一般由布置预制管道的构造决定，同时从腹板本身的稳定要求出发，腹板的厚度不宜小于其高度的 1/15。本设计腹板厚度取 200mm。马蹄尺寸基本由布置预应力钢束的需要确定，初拟马蹄宽度为 560mm，高度260mm，马蹄与腹板交接处做三角过渡，高度 140mm，以减少局部应力。（3）横截面沿跨长的变化本设计采用等高形式，横截面的梁翼板厚度沿跨长不变，马蹄部分配合钢束弯起而从四分点附近开始向支点逐渐抬高。梁端部分段由于锚头集中力的作用而引起较
9、大的局部应力，同时也为布置锚具的需要，在距梁端 7800mm 范围内将加厚到与腹板同宽。变化点截面（腹板开始加厚处）到支点的距离为 2800mm，其中还设置一段长为 500mm 的腹板加厚过渡段。（4）横隔梁的设置为减小对主梁设计起主要控制作用的跨中弯矩，在跨中位置设置一道中横隔梁当跨度较大时，还应在其它位置设置较多的横隔梁。本设计在桥跨中点和四分点、支点处共设置五道横隔梁，其间距为 9.75m。考虑脱模，端横隔梁高度为2300mm，厚度简化计算为 160mm；中横隔梁高度为 2040mm，厚度为上部180mm，下部 140mm，简化计算为 160mm。2.预应力筋估算本设计将锚固端截面分成上
10、.下两部分，上部钢束的弯起角定为 15；下部钢束的弯起角定为 7钢筋竖向距离为 45 厘米。为简化计算和施工，所有钢束布置的线形均为直线加圆弧，并且整根钢束都布置在同一个竖平面内。预应力钢筋采用 17（7 股）钢绞线，标准强度 fpk =1860Mpa;预应力钢筋采用 17 标准型 15.2-1860-GB/T 52241995 钢绞线抗拉强度标准值：fpk=1860MPa 抗拉强度设计值：fpd=1260MPa弹性模量：Ep= 1.95105 MPa相对界限受压区高度：a=0.4，pu=0.2563参考资料和现有基础条件（包括实验室、主要仪器设备等）（1）李国平 预应力混凝土结构设计原理 人
11、民交通出版社第二版2013 年 5 月（2） 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004） . 人民交通出版社.2004. 3.内力计算（一） 恒载内力计算1 恒载集度（1） 预制梁自重a.按跨中截面计，主梁的恒载集度：g(1)=0.865825=21.645KN/mb.由于马蹄抬高形成四个横置的三棱拄，折算成恒载集度为：g(2)4(0.73-0.26)0.185.2525/39.96=0.56KN/mc.由于腹板加厚所增加的重量折算成恒载集度为：g (3)2（1.4858-0.8658）（1.98+0.25）25/39.96=1.73 KN/md.中横隔梁体积：0.1
12、6（0.81.89-0.50.077-0.50.140.18-0.50.450.7-0.640.35）=0.1727 m3端横隔梁体积：0.16（0.621.89-0.50.520.008）=0.184m3故：g（4）=（30.1727+20.184）25/39.96=0.554 KN/me.预制梁恒载集度：g1=21.645+0.56+1.73+0.554=24.489 KN/m(2)二期恒载a.现浇 T 梁翼板恒载集度：g(5) =0.150.625=2.25 KN/mb.横隔梁现浇部分体积：一片中横隔梁（现浇部分）体积 0.160.20.55=0.0176m3一片端横隔梁（现浇部分）体积
13、 0.160.21.89=0.06048m3 故： g(6) =（30.0176+20.06048）25/39.96=0.11KN/mc.铺装 10cm 混凝土铺装：0.11524=25.2KN/m8cm 沥青铺装：0.0810.523=19.32KN/m若将桥面铺装均摊给五片主梁，则g(7) =（25.2+19.32）/5=8.904KN/md.若将两侧防撞拦均摊给五片主梁，则g（8）=22/5=0.8 KN/me二期恒载集度：g2=2.25+0.11+8.904+0.8=12.06KN/m2 恒载内力设 x 为计算截面离左支座的距离，并令 =x/l。主梁弯矩和剪力的计算公式分别为：M=0.
14、5(1-)l2g;Q=0.5(1-2)lg;端点 1/4L 1/2L 端点 1/2L1 恒 载 0 2790.79 3963.27 635.175 02 汽车荷载 0 1886.12 2512.91 422.84 192.363 挂车荷载 0 3242.68 4323.57 718.37 279.646 1.2恒载 0 3564.94 4755.92 762.21 07 1.4汽 0 2640.56 3518.08 619.97 269.318 1.1挂 0 3700.94 4860.90 790.21 307.69 组合 0 6205.50 8274.00 1382.18 269.3110 组合 0 7133.89 9511.85 1552.42 307.611 7/9 51% 50% 51% 10012 8/10 53% 52% 47% 10013 提高后的组合 0 6391.67 8522.22 1423.65 269.3114 提高后的组合 0 7276.57 9702.09 1583.47 307.615 控制设计的计算内力 7276.57 9702.09 1583.47 307.64.预应力损失计算截面 1，2 3，4 5 总计（MPa）支点 x（m） 0.123 0.387
