预应力混凝土梁设计结构设计原理课设.docxVIP

预应力混凝土简支梁设计 交通1103 1804110310 胡靖一.设计题目预应力混凝土简支T梁设计二.设计资料1.桥梁跨径与桥宽标准跨径：40m（墩中心距离）主梁全长：39.96m计算跨径：39.0m桥面净空：净14+2×1.75m=17.5m。2.设计荷载：公路－I级车辆荷载，人群荷载3.0kN/m，结构重要性指数γ0=1.1。3.材料性能参数 (1)混凝土 强度等级为C50(C45)，主要强度指标为： 强度标准值fck=32.4(29.6)Mpa，ftk=2.65(2.51)MPa 强度设计值fcd=22.4(20.5)MPa，ftd=1.83(1.74)MPa 弹性模量 Ec=3.45×104(3.35×104)MPa (2)预应力钢筋采用l×7标准型-15.2-1860-II-GB/T5224-1995钢绞线，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(3)预应力锚具采用OVM锚具相关尺寸参见附图 (4)普通钢筋 1)纵向抗拉普通钢筋采用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×l05MPa 相对界限受压区高度 b=0.53，pu=0.1985 2)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=2.0×105MPa4.主要结构构造尺寸 主梁高度h=2300mm，主梁间距S=2500mm，其中主梁上翼缘预制部分宽为1600mm，现浇段宽为900mm，全桥由7片梁组成，设7道横隔梁。桥梁结构尺寸参见附图。5.内力计算结果摘录预制主梁（包括横隔梁）的自重 g1p=24.46kN/m主梁现浇部分的自重 g1m=4.14kN/m二期恒载(包括桥面铺装、人行道及栏杆) g2p=8.16kN/m恒载内力计算结果截面位置距支点截面的距离x(mm)预制梁自重现浇段自重二期恒载弯矩剪力弯矩剪力弯矩剪力MG1PK(kN·m)VG1PK (kN)MG1mK(kN·m)VG1mK(kN)MG2K(kN·m)VG2K(kN)支点00476.97080.730159.12变截面2000905.02428.05153.1872.45301.92142.80L/497503487.84238.49590.3440.371163.5779.56跨460787.1201551.420活载内力计算结果截面位置距支点截面的距离x(mm)车道荷载人群荷载最大弯矩最大剪力最大弯矩最大剪力M(kN·m)对应剪力V(kN)对应弯矩M(kN·m)对应剪力V(kN)对应弯矩支点00251.93251.930032.6932.690变截面2000472.44235.79215.711335.6559.8632.5637.13135.65L/497501762.50173.23175.321675.25230.6732.4617.74183.68跨中195002427.6621.6890.431724.75307.5714.267.89155.26三.设计要求1.分别按全预应力混凝土构件和部分预应力混凝土A类构件2.绘制预应力混凝土T形主梁的结构图，配筋图(A3图两张)。方案一 全预应力混凝土梁设计（一） 预应力钢筋数量的确定及布置首先，根据跨中截面正截面抗裂要求，确定预应力钢筋数量。为满足抗裂要求，所需的有效预加力为≥M为荷地载短期效应弯矩组合设计值，由表3查得M=8815.48kN·M;估算钢筋数量时，可近似采用毛截面几何性质。按跨中截面尺寸图计算：A=968750㎜,,y=1467.12㎜y=832.88㎜,I=6.628E11㎜ ,W=4.518E8㎜。e为预应力钢筋重心至毛截面重心的距离，e=y-a。假设 a=150㎜，则e=1467.12-150=1317.12㎜ 由此得到 N≥5814006.87 N拟采用15.2钢绞线，单根钢绞线的公称截面面积A=139㎜，抗拉强度标准值=1860MPa,张拉控制应力取=0.75=0.75×1860=1395MPa，预应力损失按张拉控制应力的20%估算。所需预应力钢绞线的根数为： ==37.5，取40根。采用5束815.2预应力钢筋束，HVM15-8型锚具，供给的预应力筋截面面积A=40×139=5560㎜，采用80金属波纹管成孔，预留管道直径为85㎜。预应力筋束的布置见图（1）预应力筋束曲线要素表，表4钢束编号起弯点距跨中（㎜