结构设计原理课程设计完整版
结构设计原理b课程设计
结构设计原理b课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解结构设计的基本原理,掌握结构稳定性和强度的概念。
2. 学生能够描述不同类型的结构元件及其在工程中的应用。
3. 学生能够解释结构设计中的力学原理,包括受力分析、应力、应变和材料选择。
技能目标:1. 学生能够运用结构设计原理,进行简单的结构分析与设计。
2. 学生能够运用恰当的工具和计算方法,解决结构设计中的问题。
3. 学生能够有效地合作,通过团队讨论和实验操作,提出结构设计方案。
情感态度价值观目标:1. 学生能够培养对工程设计和结构科学的兴趣,增强对工程职业的认识。
2. 学生能够发展批判性思维和创新精神,敢于面对结构设计中的挑战。
3. 学生能够认识到结构设计在环境保护和可持续发展中的重要性,培养社会责任感。
分析课程性质、学生特点和教学要求:本课程为理科学科,结合学生所在年级的知识深度,以实践和应用为导向。
学生处于能够理解抽象概念并运用到具体情境的阶段。
课程旨在通过具体的结构设计案例,使学生将理论知识与实践相结合。
课程目标分解为具体的学习成果,以便学生通过实践活动,达到对结构设计原理的深入理解和技能的掌握。
教学要求注重培养学生的动手能力、问题解决能力和团队合作精神。
二、教学内容1. 结构设计基本概念:介绍结构、结构设计、稳定性和强度等基本概念,关联教材第一章内容。
2. 结构元件及其应用:讲解梁、柱、板、壳等结构元件的特点和应用,结合教材第二章案例分析。
3. 力学原理在结构设计中的应用:阐述受力分析、应力、应变的基本理论,对应教材第三章内容。
4. 结构材料的选择:介绍常见结构材料(如钢、混凝土、木材等)的性能,结合教材第四章进行讲解。
5. 结构分析与设计方法:教授结构分析的基本方法,如受力图、弯矩图、剪力图等,以及结构设计的基本步骤,关联教材第五章。
6. 结构设计实例分析:分析实际工程案例,使学生将所学知识应用于具体问题,结合教材第六章实例进行教学。
结构设计原理课程设计
第1章基本资料1.1 设计荷载=1.1结构重要性系数γ1.2主要尺寸标准跨径:13m;计算跨径:12.5m;主梁全长:12.96m;桥面净宽:净—7+2×0.75m 1.3材料规格混凝土C30:轴心抗压f cd=13.8MPa;轴心抗拉f td=1.39MPa;轴心抗拉强度标准值f tk=2.01Mpa;弹性模量Ec=3.0×104MPa;主筋HRB335级钢筋:f sd=280MPa;弹性模量Es=2.0×105MPa;ξb=0.56R235级钢筋:f sd=195MPa1.4截面尺寸b=180mm; h=1000mm;h`f=120mm; 主梁主心距1600mm1.5设计内力标准值跨中弯矩恒载291.3K N·m 车辆荷载1025 KN·m人群荷载25 KN·m1/4处弯矩恒载218.48K N·m 车辆荷载685.4KN·m人群荷载14.8KN·m支点剪力恒载93.22K N车辆荷载348.25KN人群荷载11KN跨中剪力恒载0 K N车辆荷载185 KN人群荷载5.7KN第2章 正截面设计2.1 确定b `f2.1.1 简支梁计算跨径的1/3为1/3×12500=4167 2.1.2 主梁中心距为1600mm2.1.3 b +12 h `f =180+12(2140100+)=1620mm 故取b `f =1600mm 2.2 内力组合2.2.1 弯矩组合设计值:跨中截面 M d ,l/2 = 291.3+1025.3+25=1341.6 1/4截面 M d ,l/4 = 218.48+685.4+14.8=918.68 2.2.2 剪力组合设计值:支点截面 V d ,0 = 93.22+348.25+11=452.47 跨中截面 V d ,l/2 = 0+185+5.7=190.7 2.3 钢筋选择根据跨中界面正截面承载力极限状态计算要求,确定纵向受拉钢筋数量。
结构设计原理课程设计
结构设计原理 课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握结构设计的基本原理,理解结构的稳定性和强度概念。
2. 使学生能够运用所学原理,分析常见建筑和工程结构的设计方法。
3. 培养学生对结构设计规范和标准的认识,了解其在工程实践中的应用。
技能目标:1. 培养学生运用CAD软件绘制简单结构图纸的能力。
2. 提高学生运用计算工具进行结构分析和计算的能力。
3. 培养学生团队协作,进行结构设计创意实践的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对结构设计的兴趣,激发其探索精神和创新意识。
2. 培养学生关注工程安全、环保和可持续发展的意识。
3. 培养学生严谨、负责的工作态度,树立良好的职业道德观念。
课程性质分析:本课程为工程技术类课程,旨在培养学生的结构设计能力和实践操作技能。
结合学生特点和教学要求,课程内容以实践操作为主,理论讲授为辅。
学生特点分析:学生处于高年级阶段,已具备一定的力学基础和工程知识。
学生对新鲜事物充满好奇,具备较强的动手能力和创新意识。
教学要求分析:1. 注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力。
2. 鼓励学生积极参与课堂讨论,培养独立思考和解决问题的能力。
3. 重视团队合作,培养学生的沟通能力和协作精神。
二、教学内容1. 结构设计基本原理:介绍结构设计的基本概念、分类和功能,重点讲解稳定性、强度、刚度的基本原理。
教材章节:第一章 结构设计概述2. 结构设计方法:分析梁、板、柱、框架等常见结构的设计方法,结合实例进行讲解。
教材章节:第二章至第四章 结构设计方法与实例3. 结构设计规范与标准:讲解我国现行的结构设计规范和标准,以及其在工程实践中的应用。
教材章节:第五章 结构设计规范与标准4. 结构设计实践:组织学生进行结构设计创意实践,运用CAD软件绘制结构图纸,进行结构分析与计算。
教材章节:第六章 结构设计实践5. 结构设计案例分析:分析典型结构设计案例,使学生了解工程实际中的结构设计方法和技巧。
结构设计原理课程设计cad
结构设计原理课程设计cad一、课程目标知识目标:1. 让学生理解结构设计的基本原理,掌握CAD软件在结构设计中的应用。
2. 使学生能够运用CAD软件绘制结构设计图纸,并准确标注尺寸、材料及工艺要求。
3. 帮助学生了解我国建筑行业的相关标准和规范,提高学生在结构设计中的规范意识。
技能目标:1. 培养学生熟练使用CAD软件进行结构设计绘图的操作能力。
2. 培养学生分析结构设计问题、提出解决方案的能力,提高学生的创新意识和实践能力。
3. 培养学生团队协作和沟通能力,能在项目中进行有效交流与协作。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对结构设计的兴趣和热情,激发学生主动探索和研究的欲望。
2. 培养学生严谨、认真、负责的学习态度,养成良好的学习习惯。
3. 增强学生对我国建筑行业的自豪感,培养学生的社会责任感和职业道德。
分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程将目标分解为以下具体学习成果:1. 学生能够独立完成简单结构设计的CAD绘图。
2. 学生能够根据设计要求,提出合理的结构设计方案,并进行CAD绘图。
3. 学生能够在团队项目中发挥自己的作用,与团队成员共同完成复杂结构设计的CAD绘图。
4. 学生能够关注国内外结构设计的发展动态,了解行业新技术、新材料和新工艺。
5. 学生在课程学习过程中,形成积极向上的学习态度,具备良好的职业道德和团队协作精神。
二、教学内容根据课程目标,教学内容主要包括以下几部分:1. 结构设计基本原理:讲解结构设计的基本概念、原理和方法,使学生掌握结构设计的基本知识。
2. CAD软件应用:介绍CAD软件在结构设计中的应用,包括软件界面、基本操作、绘图工具等,使学生能够熟练使用CAD软件进行结构设计。
3. 结构设计绘图:结合教材章节,教授如何使用CAD软件绘制结构设计图纸,包括平面图、立面图、剖面图等,以及尺寸标注、材料符号等。
4. 结构设计规范与标准:讲解我国建筑行业的相关规范和标准,使学生能够在结构设计中遵循规范要求。
(完整word版)结构设计原理课程设计
《结构设计原理》课程设计一、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,主要强度指标为:强度标准值£ck=32.4M Pa,£tk=2.65M Pa强度设计值£c d=22.4M Pa,£td=1.83M Pa弹性模量E c=3.45×104 M Pa(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:抗拉强度标准值抗拉强度设计值弹性模量 Ep=1.95×105 MPa 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£sk=400MPa 抗拉强度设计值£sd=330MPa弹性模量 Es=2.0×l05 M Pa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£sk=335MPa 抗拉强度设计值£sd=280M Pa弹性模量 E s=2.0×105 M Pa4.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(1)恒载内力1)预制主梁(包括横隔梁)的自重 g1p=24.46kN/m2)主梁现浇部分的自重 g1m=4.14kN/m3)二期恒载(包括桥面铺装、人行道及栏杆) g2p=8.16kN/m(2)活载内力车辆荷载按密集运营状态A级车道荷载计算,冲击系数1+u=1.2。
结构设计原理课程设计范例
结构设计原理课程设计范例一、课程目标知识目标:1. 学生能理解结构设计的基本原理,掌握结构稳定性和强度的概念。
2. 学生能够描述不同类型的结构元件,并解释其在工程中的应用。
3. 学生能够运用数学和科学知识分析简单结构问题,计算出结构的受力情况。
技能目标:1. 学生能够运用模型材料设计并构建小型结构模型,展示对结构原理的理解。
2. 学生通过实验和模拟,能够掌握测量和记录数据的方法,培养科学探究能力。
3. 学生能够通过团队合作,有效沟通,解决结构设计过程中遇到的问题。
情感态度价值观目标:1. 学生将对工程学和结构设计产生兴趣,培养未来从事相关领域工作的志向。
2. 学生在学习过程中,能够认识到科学知识在实际生活中的重要性,增强学习的积极性。
3. 学生通过课程学习,培养对技术工作的尊重,理解工程师在社会发展中的作用,形成正确的劳动观念。
课程性质分析:本课程结合物理、数学和工程技术原理,注重理论与实践相结合,旨在通过动手操作和问题解决,提升学生的综合应用能力。
学生特点分析:考虑到学生处于中学阶段,具备一定的物理和数学基础,好奇心强,喜欢探索和动手实践,因此课程设计需兼顾知识性和趣味性。
教学要求:教学应注重启发式和探究式方法,鼓励学生主动参与,注重培养学生的创新能力与合作精神,确保每位学生都能在课程中取得进步。
通过对具体学习成果的分解,教师可进行有效的教学设计和学习成果评估。
二、教学内容1. 结构设计基本概念:包括结构的定义、分类和功能,结构设计的基本原则,如稳定性、强度和耐久性。
- 教材章节:第一章 结构设计概述2. 结构元件与受力分析:介绍梁、柱、板等常见结构元件,及其在承受不同类型力时的响应。
- 教材章节:第二章 结构元件与受力分析3. 结构设计方法与步骤:讲解结构设计的流程,包括需求分析、方案设计、计算分析、施工图绘制等。
- 教材章节:第三章 结构设计方法与步骤4. 实践操作与案例分析:组织学生进行小组合作,设计并制作小型结构模型,分析实际工程案例。
结构设计原理下篇课程设计
结构设计原理下篇课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解结构设计的基本原理,掌握结构稳定性和强度的计算方法。
2. 使学生能够运用力学知识分析简单工程结构的问题,并具备解决实际问题的能力。
3. 引导学生了解不同材料在结构设计中的应用,并能进行材料选择和评估。
技能目标:1. 培养学生运用计算机辅助设计软件进行结构设计与分析的能力。
2. 培养学生运用数学和力学知识解决实际工程问题的能力。
3. 提高学生的团队合作能力,能在小组项目中发挥各自优势,共同完成结构设计任务。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对工程技术的兴趣,激发他们探索未知、创新实践的热情。
2. 培养学生的安全意识,使他们认识到结构设计在工程中的重要性。
3. 增强学生的环保意识,让他们在设计过程中注重资源的合理利用和生态环境保护。
本课程针对高中年级学生,结合学科特点,注重理论知识与实践应用的结合。
在教学过程中,充分考虑学生的认知水平、兴趣和特长,以激发学生的学习积极性。
通过本课程的学习,使学生能够将所学知识应用于实际工程问题,培养他们的创新精神和实践能力。
课程目标的设定旨在使学生在掌握结构设计原理的基础上,提高解决实际问题的能力,同时培养他们的情感态度和价值观。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下几部分:1. 结构设计基本原理:介绍结构设计的基本概念、原理和方法,包括结构稳定性、强度、刚度的计算与分析。
2. 材料力学性质:讲解不同材料的力学性质,如弹性模量、屈服强度等,以及材料在结构设计中的应用和选择。
3. 结构分析:教授结构受力分析的方法,如截面力法、节点力法等,以及计算机辅助设计软件在结构分析中的应用。
4. 结构设计实例:分析典型工程结构的设计过程,包括梁、板、柱等结构的设计计算。
5. 结构设计规范:介绍我国现行的结构设计规范,让学生了解规范在工程实践中的重要性。
教学内容的安排如下:1. 第1周:结构设计基本原理及稳定性分析;2. 第2周:强度计算及材料力学性质;3. 第3周:结构分析方法和计算机辅助设计软件应用;4. 第4周:结构设计实例及规范解读。
结构设计原理的课程设计
结构设计原理的课程设计一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握结构设计原理的基本概念、方法和应用,培养学生解决实际结构设计问题的能力。
具体目标如下:1.知识目标:–了解结构设计原理的基本概念和原理;–掌握结构设计的基本方法和步骤;–熟悉常见结构设计方法和技巧。
2.技能目标:–能够运用结构设计原理解决实际问题;–能够进行简单的结构设计计算和分析;–能够运用计算机软件进行结构设计。
3.情感态度价值观目标:–培养学生的创新意识和团队合作精神;–培养学生的工程伦理意识和责任感;–培养学生的自主学习和持续学习的习惯。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括结构设计原理的基本概念、方法和应用。
具体内容包括:1.结构设计原理的基本概念:包括结构设计的基本原则、结构设计的分类和方法等;2.结构设计的基本方法:包括结构分析方法、结构设计方法、结构优化方法等;3.常见结构设计方法和技巧:包括梁的设计、柱的设计、板的设计等;4.结构设计原理的应用:包括结构设计实例解析、结构设计软件应用等。
三、教学方法本课程的教学方法包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
具体方法如下:1.讲授法:通过教师的讲解,向学生传授结构设计原理的基本概念和方法;2.讨论法:通过小组讨论,引导学生深入理解和思考结构设计问题;3.案例分析法:通过分析实际案例,让学生掌握结构设计方法和技巧;4.实验法:通过实验操作,让学生亲自体验结构设计的过程和结果。
四、教学资源本课程的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备等。
具体资源如下:1.教材:选用权威的结构设计原理教材,为学生提供系统性的知识学习;2.参考书:提供相关的参考书籍,丰富学生的知识视野;3.多媒体资料:制作多媒体课件和教学视频,增强课堂教学的趣味性和生动性;4.实验设备:提供实验设备和材料,让学生进行实际操作和体验。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业和考试等,以全面反映学生的学习成果。
结构设计原理课程设计
结构设计原理课程设计设计背景:结构设计原理是一门专业课程,旨在教授学生在建筑和工程项目中应用结构设计原理的基本概念和技术。
本课程的设计目标是让学生通过实践项目和理论研究,掌握结构设计的原理和方法,培养他们具备独立进行结构设计工作的能力。
项目介绍:本次结构设计原理课程设计项目是设计和分析一个多层混凝土框架结构的住宅楼。
该楼居住面积约为1000平方米,共有5层,位于一个高地上,地势较为平缓。
设计步骤:1. 结构初步设计1.1 确定设计载荷:根据住宅楼的用途和相关标准规范,确定设计载荷,包括永久荷载、可变荷载和地震荷载等。
1.2 选择结构类型:根据设计载荷和建筑要求,选择适合的结构类型,例如混凝土框架结构、钢框架结构等。
1.3 建立结构模型:根据楼层平面布置和空间要求,建立结构模型,包括梁、柱、墙等结构构件。
1.4 初步确定构件尺寸:根据结构模型和设计载荷,初步确定各构件的尺寸。
1.5 选择材料:根据设计要求和结构类型,选择适当的材料,如混凝土、钢筋等。
2. 结构分析和优化2.1 进行荷载计算:根据建筑要求和相关规范,对结构进行荷载计算,包括静力计算和动力计算。
2.2 进行结构分析:根据荷载计算结果,进行结构静力分析和动力分析,求解结构的内力和变形。
2.3 评估结构安全性:根据结构分析结果,评估结构的安全性和稳定性,确保结构在设计载荷下的安全可靠。
2.4 进行结构优化:根据结构分析和评估结果,对结构进行优化设计,如调整构件尺寸、增加或减少支撑等。
3. 结构详细设计3.1 细化构件尺寸:根据结构优化结果,细化各构件的尺寸,满足承载力、刚度和变形等要求。
3.2 确定构件布置:根据结构模型和构件尺寸,确定各构件的布置和连接方式。
3.3 进行材料选择:根据结构要求和可行性,进一步选择具体的材料规格和品种。
3.4 编制施工图纸:根据结构详细设计,编制相应的施工图纸,包括结构平面布置、构件尺寸、连接细节等。
4. 结构检查和验收4.1 检查施工图纸:对编制的施工图纸进行检查,确保符合设计要求和规范要求。
课程设计_结构设计原理__最终版
《结构设计原理》课程设计姓名:张建龙院系:交通与工程系班级:08土木工程二〇一一年六月二日课程设计任务书一、课程设计的内容根据给定的桥梁基本设计资料(主要结构尺寸、计算内力等)设计预应力混凝土简支T 形主梁。
主要内容包括:1.预应力钢筋及非预应力钢筋数量的确定及布置; 2.截面几何性质计算;3.承载能力极限状态计算(正截面与斜截面承载力计算); 4.预应力损失估算;5.应力验算(短暂状况和持久状况的应力验算);6.抗裂验算(正截面与斜截面抗裂验算)或裂缝宽度计算; 7.主梁变形(挠度)计算; 8.锚固局部承压计算与锚固区设计; 9.绘制主梁施工图。
二、课程设计的要求与数据通过预应力混凝土简支T 形梁桥的一片主梁设计,要求掌握设计过程的数值计算方法及有关构造要求规定,并绘制施工图。
要求:设计合理、计算无误、绘图规范。
(一)基本设计资料1.设计荷载:公路—Ⅰ级荷载,人群荷载3.52kN/m ,结构重要性系数0γ=1.0 2.环境标准:Ⅱ类环境 3.材料性能参数 (1)混凝土强度等级为C50,主要强度指标为:强度标准值 ck f =32.4MPa ,tk f =2.65MPa 强度设计值 cd f =22.4MPa ,td f =1.83MPa 弹性模量 c E =3.45⨯410MPa(2)预应力钢筋采用ASTM A416—97a 标准的低松弛钢绞线(1⨯7标准型), 其强度指标为:抗拉强度标准值 pk f =1860MPa 抗拉强度设计值 pd f =1260MPa弹性模量 p E =1.95⨯510MPa 相对界限受压区高度 b ξ=0.4,pu ξ=0.2563 公称直径为15.24mm ,公称面积为140mm2(3)非预应力钢筋1)纵向抗拉非预应力钢筋采用HRB400钢筋,其强度指标为:抗拉强度标准值 sk f =400MPa 抗拉强度设计值 sd f =330MPa 弹性模量 s E =2.0⨯510MPa 相对界限受压区高度 b ξ=0.53,pu ξ=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 sk f =335MPa 抗拉强度设计值 sd f =280MPa弹性模量 s E =2.0⨯510MPa 图1 主梁跨中截面尺寸(尺寸单位:mm )4.主要结构尺寸主梁标准跨径k L =25m ,梁全长24.96m ,计算跨径f L =24.3m 。
[结构设计原理课程设计(完整版)
结构设计原理课程设计(完整版)1. 引言结构设计原理是土木工程中的重要课程之一,其涵盖了结构设计的基本原理和方法。
在土木工程的行业中,结构设计是不可或缺的一环,它涉及到建筑物、桥梁、水坝、隧道等各种各样的结构体系。
结构设计不仅关乎建筑物的稳定性和安全性,还直接关系到建筑物的寿命和经济性。
因此,掌握结构设计原理是每一位土木工程师的必修课。
本课程设计旨在为学生提供一种实践学习结构设计原理的方式,通过实际的案例来探讨结构设计原理的应用。
本课程设计分为三部分:结构设计原理的理论基础、设计案例分析以及设计方案的优化与评估。
整个课程设计将通过三个实际工程案例来展开,学生将在此基础上设计自己的结构方案。
2. 结构设计原理的理论基础结构设计原理的理论基础是为学生提供结构设计的基本原理和方法。
本部分主要包括结构力学、材料力学、结构分析等基本理论。
2.1 结构力学结构力学是结构设计的基础,包括静力学、动力学、板壳理论、稳定性等方面。
在本部分,学生将学习结构力学及其应用,包括刚性连续体的受力分析、受力构件的设计、结构模型的简化和分析等。
2.2 材料力学材料力学是结构设计中重要的组成部分,包括弹性力学、塑性力学、损伤力学等方面。
本部分将介绍材料力学的基本理论,包括应力与应变、变形与应力、弹性和塑性行为等。
2.3 结构分析结构分析是结构设计的关键环节,本部分将介绍结构分析的基本理论和方法。
主要包括有限元分析、动力分析、热力分析、疲劳分析等方面。
学生将在此部分掌握基本的结构分析技术。
3. 设计案例分析本部分将通过三个实际工程案例展开,分别是建筑物的结构设计、桥梁的设计以及水坝的设计。
通过这些案例,学生将亲身体验结构设计的整个过程,包括实地勘测、结构初步设计、结构受力分析和结构优化等。
3.1 建筑物结构设计案例本案例将以高层建筑为例,对建筑物的结构设计进行详细阐述。
学生将掌握高层建筑的整体结构设计,包括建筑物的承重墙、梁柱结构等。
大学结构设计原理课程设计
大学结构设计原理课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握大学结构设计的基本原理,理解结构设计在建筑领域的重要性。
2. 使学生了解各类建筑结构的特点、优缺点及适用范围。
3. 帮助学生掌握建筑结构设计的基本步骤和方法,具备初步的设计能力。
技能目标:1. 培养学生运用所学知识分析建筑结构问题的能力,能针对实际问题提出合理的结构设计方案。
2. 提高学生运用计算软件进行建筑结构分析和设计的能力。
3. 培养学生团队协作、沟通表达和创新能力,以便在后续课程设计和实际工作中更好地运用所学知识。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对建筑结构设计的兴趣,培养其主动探索、积极实践的精神。
2. 培养学生严谨、负责的工作态度,使其在设计过程中注重安全、经济、美观等方面的考量。
3. 引导学生关注建筑行业的发展趋势,树立环保、节能、可持续发展等现代设计理念。
本课程针对大学本科土木工程专业学生,结合课程性质、学生特点和教学要求,明确以上课程目标,旨在使学生通过本课程的学习,具备扎实的结构设计基础知识和技能,为后续专业课程和实际工作打下坚实基础。
同时,注重培养学生的情感态度和价值观,使其成为具有创新精神和实践能力的建筑结构设计人才。
二、教学内容1. 建筑结构设计基本原理:包括结构设计的基本概念、设计原则、设计方法等,涉及教材第一章内容。
2. 建筑结构类型及特点:介绍各类建筑结构(如框架结构、剪力墙结构、钢结构等)的组成、受力特点、优缺点及适用范围,涉及教材第二章内容。
3. 结构设计基本步骤:阐述结构设计的全过程,包括结构方案设计、结构计算、施工图绘制等,涉及教材第三章内容。
4. 结构设计计算方法:讲解结构设计中的基本计算方法,如荷载组合、内力分析、截面设计等,涉及教材第四章内容。
5. 结构设计软件应用:介绍常用结构设计软件的功能、操作方法及应用实例,如PKPM、SAP2000等,涉及教材第五章内容。
6. 结构设计实例分析:分析典型建筑结构设计案例,使学生了解实际设计过程中可能遇到的问题及解决方法,涉及教材第六章内容。
结构设计原理课程设计书
结构设计原理课程设计书一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握结构设计的基本原理,理解结构稳定性、强度和刚度的概念及其在工程中的应用。
2. 使学生能够运用数学和物理知识分析简单结构体的受力情况,并推导出相应的受力方程。
3. 帮助学生了解不同材料在结构设计中的应用及其优缺点,培养他们对材料选择的能力。
技能目标:1. 培养学生运用计算机辅助设计软件(如CAD)进行结构草图的绘制,提高其空间想象力和实践操作能力。
2. 通过小组合作完成结构设计项目,培养学生团队协作、沟通表达和解决问题的能力。
3. 让学生能够运用所学知识对实际工程案例进行分析,提出改进措施,提高其创新意识和实践能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对结构设计的兴趣,激发他们探究未知、勇于创新的热情。
2. 通过学习我国建筑史上的经典结构案例,增强学生的民族自豪感和文化自信。
3. 使学生认识到结构设计在保障人民生命财产安全、促进社会经济发展中的重要作用,培养他们的责任感和使命感。
本课程针对初中年级学生,结合学科特点,注重理论知识与实际应用相结合,旨在培养学生的空间想象能力、创新意识和团队协作能力。
教学要求注重启发式教学,激发学生兴趣,引导他们主动探究,将知识转化为具体的学习成果。
通过本课程的学习,为学生奠定扎实的结构设计基础,为未来进一步学习相关专业知识和技能提供有力支持。
二、教学内容1. 结构设计基本概念:结构、稳定性、强度、刚度等定义及其在工程中的应用。
教材章节:第一章第一节2. 结构受力分析:介绍平面力系、空间力系的受力分析方法,推导受力方程。
教材章节:第一章第二节3. 结构材料选择:介绍常见结构材料(如钢、混凝土、木材等)的性能、特点及应用。
教材章节:第二章第一节4. 结构设计原理:讲解结构设计的基本原则,如安全性、经济性、合理性等。
教材章节:第二章第二节5. 计算机辅助设计软件应用:教授CAD软件的基本操作,绘制结构草图。
教材章节:第三章第一节6. 结构设计实例分析:分析典型结构设计案例,提出优化方案。
(完整word版)长沙理工大学结构设计原理课程设计
课程设计用纸课程设计用纸课程设计用纸不计冲击系数的汽车荷载弯矩标准值k Q 1M =808.60m kN ⋅,汽车荷载作用效应的准永久值系数21ψ=0.4,人群荷载作用效应的准永久值系数22ψ=0.4课 程 设 计 用 纸课程设计用纸值图3-1(尺寸单位:mm)课程设计用纸mm d mm mm S n 403225.125.140588.352200=⨯=〉=⨯-=及,故满足构造要求。
钢筋布置图3-2如下课 程 设 计 用 纸。
=3.17m kN ⋅mm N A f s sd ⋅⨯=⨯+=61018.2280)29454826(=2.18m kN ⋅由于s sd f f cd A f h b f >'',故为第一类T 形截面 (2)求受压区高度x课 程 设 计 用 纸课程设计用纸度故可在梁跨中的某长度范围内按构造配置箍筋,其余区段应按计算配置腹筋。
课程设计用纸值=--⨯=2/02/12l l x V V V V L l mm 211681.13125.48981.1312099800=--⨯在1l 长度内可按构造要求布置箍筋。
同时,根据《公路桥规》规定,在制作中心线向跨径长度方向不小于1倍梁高h=1500mm 范围内,箍筋的间距最大为100mm距支座中心线为h/2处的计算剪力值('V )由剪力包络图按比例求得,为课 程 设 计 用 纸。
心距离为='x1325-[1500/2-(35+35.8⨯1.5)]=664mm1课程设计用纸mm h 1233)]5.04.281.2543()5.14.2838.3535[(15004=⨯+++⨯+⨯+-=∆ mm h x x 5108434=∆+=课 程 设 计 用 纸于课程设计用纸,课程设计用纸)2171447(1608280-⨯=ui M =647.7m kN ⋅ 1点~2点 s A =32172m m ,0h =mm 1429)0.18.3535(1500=⨯+- x =16401.163217280⨯⨯=34mm ,)2341429(3217280-⨯=uiM =1271.9m kN ⋅2点~3点 s A =48262m m ,0h =mm 1411)5.18.3535(1500=⨯+- x =16401.164826280⨯⨯=51mm ,)2511411(4826280-⨯=uiM =1872.2m kN ⋅3点~4点 s A =58082m m课 程 设 计 用 纸将表4-2的正截面抗弯承载力ui M 在图4-2上用各平行直线表示出来,它们与弯矩包络图4-2的交点分别为q j i 、、、⋯⋯,以各ui M 值代入式)41(222/,,Lx M M l d xd -=,可得q j i 、、、⋯⋯到跨中截面距离值。
结构设计原理课程设计
结构设计原理课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解结构设计的基本原理,掌握结构稳定性和强度的概念。
2. 学生能描述不同类型的结构元件,并解释其在工程中的应用。
3. 学生能运用数学和物理知识,分析简单结构在设计中的受力和变形情况。
技能目标:1. 学生能够运用计算机辅助设计软件(如CAD),绘制简单的结构设计图。
2. 学生能够通过实验和模拟,验证结构设计原理的正确性,培养动手操作和问题解决能力。
3. 学生能够通过小组合作,进行结构设计项目的讨论和展示,提高沟通与协作能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对工程设计和建筑美学的兴趣,激发创造力和想象力。
2. 增强学生的环保意识,认识到结构设计在资源利用和环境保护方面的重要性。
3. 培养学生的社会责任感,让他们意识到结构设计在保障人民生命财产安全中的责任。
本课程针对高年级学生,结合学科特点和教学要求,注重理论与实践相结合,提高学生的综合运用能力和实践操作技能。
通过本课程的学习,使学生不仅掌握结构设计的基本知识,还能在实际操作中锻炼技能,培养良好的情感态度价值观。
为实现课程目标,教学过程中将注重分解目标为具体学习成果,以便于教学设计和评估。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下几部分:1. 结构设计基本原理:介绍结构设计的基本概念、稳定性和强度原理,涉及课本第二章第一节。
2. 结构元件类型及特性:讲解梁、柱、板等常见结构元件的类型和力学特性,参考课本第二章第二节。
3. 结构受力分析:运用数学和物理知识,分析简单结构在设计中的受力和变形情况,涵盖课本第二章第三节。
4. 计算机辅助设计软件应用:教授CAD软件的基本操作,绘制简单的结构设计图,结合课本第三章。
5. 结构设计实验与模拟:通过实验和模拟,验证结构设计原理的正确性,涉及课本第四章。
6. 结构设计项目实践:以小组合作形式,进行结构设计项目的讨论和展示,参考课本第五章。
教学内容安排和进度如下:第一周:结构设计基本原理第二周:结构元件类型及特性第三周:结构受力分析第四周:计算机辅助设计软件应用第五周:结构设计实验与模拟第六周:结构设计项目实践三、教学方法针对本章节内容,采用以下多样化的教学方法,以激发学生学习兴趣和主动性:1. 讲授法:在讲解结构设计基本原理、结构元件类型及特性等理论性较强的内容时,运用讲授法进行系统讲解,结合课本内容,让学生掌握基本概念和理论知识。
结构设计及原理课程设计
结构设计及原理课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解结构设计的基本概念,掌握结构设计的基本原理;2. 使学生掌握各类建筑结构的特点、适用范围及其在设计中的关键要素;3. 帮助学生了解结构设计中的力学原理,能够运用力学知识分析简单结构问题。
技能目标:1. 培养学生运用结构设计原理进行简单建筑结构设计的能力;2. 提高学生运用绘图软件进行结构设计表达的能力;3. 培养学生通过小组合作、讨论与交流解决结构设计问题的能力。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对结构设计的兴趣,培养其热爱专业、追求卓越的态度;2. 培养学生严谨、务实的科学精神,使其在结构设计中遵循规范,注重安全;3. 增强学生的环保意识,使其在结构设计中充分考虑可持续发展。
课程性质分析:本课程为专业核心课程,旨在培养学生掌握结构设计的基本理论、方法和技能,为今后从事相关工作奠定基础。
学生特点分析:学生为高中年级,具有一定的物理和数学基础,具备初步的绘图和设计能力,但结构设计理论知识相对薄弱。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,强化基础知识教学,提高学生的实际操作能力,培养学生解决实际问题的综合素质。
通过本课程的学习,使学生能够达到上述课程目标,为今后的职业生涯打下坚实基础。
二、教学内容1. 结构设计基本概念:介绍结构设计的基本定义、分类及设计原则,结合教材第一章内容,使学生理解结构设计的意义和作用。
2. 建筑结构类型及特点:分析不同建筑结构(如框架结构、剪力墙结构、桁架结构等)的受力特点、适用范围和设计要点,参考教材第二章,进行实例讲解。
3. 结构设计中的力学原理:讲解结构设计中所涉及的力学知识,如受力分析、弯矩图、剪力图等,结合教材第三章,使学生能够运用力学原理解决实际问题。
4. 结构设计方法与步骤:详细介绍结构设计的基本流程、方法和注意事项,结合教材第四章,让学生掌握结构设计的操作步骤。
5. 结构设计实例分析:选取典型建筑结构设计案例,分析其设计过程和关键问题,参考教材第五章,提高学生的实际操作能力。
[结构设计原理课程设计(完整版)
结构设计原理课程设计设计题目:预应力混凝土等截面简支空心板设计(先张法)班级:6班姓名:于祥敏学号:44090629 指导老师:张弘强目录一、设计资料 (2)二、主梁截面形式及尺寸 (2)三、主梁内力计算 (3)四、荷载组合 (3)五、空心板换算成等效工字梁 (3)六、全截面几何特性 (4)七、钢筋面积的估算及布置 (5)八、主梁截面几何特性 (7)九、持久状况截面承载力极限状态计算 (9)十、应力损失估算 (10)十一、钢筋有效应力验算 (13)十二、应力验算 (13)十三、抗裂性验算 (19)十四、变形计算 (21)预应力混凝土等截面简支空心板设计一、设计资料1、标跨m 16,计算跨径m 2.152、设计荷载:汽车按公路I级,人群按2/0.3m KN ,10=γ3、环境:I类,相对湿度%754、材料:预应力钢筋:采用ASTM a A 97416-标准的低松弛钢绞线(71⨯标准型),抗拉强度标准值MPa f pk 1860=,抗拉强度设计值MPa f pd 1260=,公称直径mm 24.15,公称面积2140mm ,弹性模量MPa Ep 51095.1⨯=非预应力钢筋:400HRB 级钢筋,抗拉强度标准值MPa f sk 400=,抗拉强度设计值MPa f sd 330=,弹性模量MPa Es 5100.2⨯=箍筋:335HRB 级钢筋,抗拉强度标准值MPa f sk 335=,抗拉强度设计值MPa f sd 280=,弹性模量MPa Es 5100.2⨯=混凝土:主梁采用50C 混凝土,MPa Ec 41045.3⨯=,抗压强度标准值MPa f ck 4.32=,抗压强度设计值MPa f cd 4.22=,抗拉强度标准值MPa f tk 65.2=,抗拉强度设计值MPa f td 83.1=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》要求,按A类预应力混凝土构件设计此梁6、施工方法:先张法二、主梁截面形式及尺寸(mm )主梁截面图(单位mm )三、主梁的内力计算结果一期恒载:跨中m KN M d ⋅=220 0=d V 支点:0=M KN V 70=二期恒载:跨中m KN M d ⋅=100 0=d V支点:0=M KN V 40=汽车荷载:跨中m KN M d ⋅=220KN V d 0.20= 支点:0=M KN V 150=人群: 跨中m KN M d ⋅=70 KN V d 0.8= 支点:0=M KN V 22=四、进行荷载组合五、空心板换算成等效工字梁上翼板厚度:120211=-=k f h y h ι下翼板厚度:120212'=-=k f h y h腹板厚度:280=-=k f b b b等效工字梁如下图所示:六、全截面几何特性计算(1)受压翼缘有效宽度'f b 计算①计算跨径的31,即mm l 50673)102.15(3=⨯= ②相邻两梁的平均间距mm 880③mm h b b f h 17201201202280122'=⨯+⨯+=++ 取三者中的最小者,因此受压翼缘有效宽度mm b f 880'= (2)全截面几何特性的计算在工程设计中,主梁几何特性多采用分块数值求和法进行,其计算式如下: 全截面面积:∑=i A A 全截面重心至梁顶距离:Ay A y ii i ∑=式中:i A -分块面积;i y -分块面积重心至梁顶边的距离; 截面分块示意图:主梁全截面几何特性如下:其中:i I -分块面积i A 对其自身重心轴的惯性矩 x I -分块面积i A 对全截面重心轴的惯性矩七、钢筋面积估算及钢束布置(1)预应力钢筋面积估算按作用短期效应组合下正截面抗裂性要求,估算预应力钢筋数量。
结构设计原理课程设计cad
结构设计原理课程设计cad一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握结构设计原理的基本知识,学会使用CAD软件进行结构设计,培养学生具备一定的创新能力和实践能力。
具体分为以下三个部分:1.知识目标:学生能够了解并掌握结构设计原理的基本概念、原理和方法,熟悉CAD软件的基本操作和功能,了解结构设计在工程实践中的应用。
2.技能目标:学生能够熟练使用CAD软件进行简单的结构设计,具备一定的绘图能力和创新能力。
3.情感态度价值观目标:学生能够认识结构设计在工程中的重要性,培养对结构设计的兴趣和热情,增强对工程实践的责任感和使命感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括两部分:结构设计原理和CAD软件的应用。
1.结构设计原理:包括梁、板、柱、墙等基本结构的设计方法,结构材料的性能和选择,结构设计的规范和标准等。
2.CAD软件的应用:包括CAD软件的基本操作,如绘图、修改、标注等,以及利用CAD软件进行结构设计和分析的方法。
三、教学方法为了达到本课程的教学目标,将采用以下教学方法:1.讲授法:教师讲解结构设计原理的基本概念、原理和方法,以及CAD软件的基本操作和功能。
2.案例分析法:通过分析实际工程案例,使学生更好地理解结构设计原理和CAD软件的应用。
3.实验法:安排一定的实验课时,让学生亲自动手操作CAD软件,进行结构设计实践。
四、教学资源为了支持本课程的教学内容和教学方法的实施,将准备以下教学资源:1.教材:选用合适的结构设计原理和CAD软件应用的教材,作为学生学习的主要参考资料。
2.参考书:提供相关的参考书籍,丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料:制作课件、视频等多媒体资料,直观地展示结构设计和CAD软件应用的相关内容。
4.实验设备:准备计算机、CAD软件等实验设备,让学生进行实际操作。
五、教学评估本课程的教学评估将采用多元化的评估方式,全面、客观地评价学生的学习成果。
评估方式包括以下几个方面:1.平时表现:通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答、小组讨论等表现,评估学生的学习态度和积极性。
结构设计原理课程设计T
结构设计原理课程设计T一、课程目标知识目标:1. 让学生理解结构设计的基本原理,掌握结构稳定性、承载力和材料力学的相关概念。
2. 使学生能够运用数学和物理知识分析简单结构的设计问题,并运用专业术语进行描述。
3. 引导学生了解不同建筑材料的性质,并能根据实际需求选择合适的材料。
技能目标:1. 培养学生运用结构设计原理解决实际问题的能力,能够设计简单的结构并进行合理性分析。
2. 提高学生团队协作和沟通能力,通过小组讨论和展示,学会倾听、表达和交流设计想法。
3. 培养学生使用现代技术工具,如计算机辅助设计(CAD)软件进行结构设计的初步尝试。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对结构设计的兴趣,培养创新意识和工程思维。
2. 引导学生关注工程设计与现实生活的联系,认识到结构设计在保障人类生活安全中的重要性。
3. 培养学生具有环保意识和责任感,关注设计过程中的资源利用和环境影响。
课程性质分析:本课程为工程技术类课程,旨在帮助学生建立结构设计的基本概念,掌握实际设计方法。
学生特点分析:学生处于高年级阶段,具有一定的数学、物理和工程知识基础,具备独立思考和解决问题的能力。
教学要求:结合学生特点,课程注重理论与实践相结合,鼓励学生参与实践活动,培养实际操作能力。
通过分解课程目标为具体学习成果,为教学设计和评估提供明确方向。
二、教学内容1. 结构设计基本概念:包括结构、稳定性、承载力、材料力学性质等基础理论知识,涉及课本第一章内容。
2. 结构设计原理:讲解力学原理在结构设计中的应用,如受力分析、剪力图和弯矩图的绘制,对应课本第二章。
3. 建筑材料选择:介绍常见建筑材料的性质、用途和优缺点,如混凝土、钢材、木材等,涵盖课本第三章内容。
4. 结构设计方法:教授结构设计的基本步骤和方法,包括初步设计、详细设计和施工图设计,参考课本第四章。
5. 结构分析软件应用:介绍结构分析软件的基本功能和使用方法,如CAD软件进行结构平面图绘制,结合课本第五章。
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结构设计原理课程设计设计题目:预应力混凝土等截面简支空心板设计(先张法)班级:6班姓名:***学号:********指导老师:***目录一、设计资料 (2)二、主梁截面形式及尺寸 (2)三、主梁内力计算 (3)四、荷载组合 (3)五、空心板换算成等效工字梁 (3)六、全截面几何特性 (4)七、钢筋面积的估算及布置 (5)八、主梁截面几何特性 (7)九、持久状况截面承载力极限状态计算 (9)十、应力损失估算 (10)十一、钢筋有效应力验算 (13)十二、应力验算 (13)十三、抗裂性验算 (19)十四、变形计算 (21)预应力混凝土等截面简支空心板设计一、设计资料1、标跨m 16,计算跨径m 2.152、设计荷载:汽车按公路I级,人群按2/0.3m KN ,10=γ3、环境:I类,相对湿度%754、材料:预应力钢筋:采用ASTM a A 97416-标准的低松弛钢绞线(71⨯标准型),抗拉强度标准值MPa f pk 1860=,抗拉强度设计值MPa f pd 1260=,公称直径mm 24.15,公称面积2140mm ,弹性模量MPa Ep 51095.1⨯=非预应力钢筋:400HRB 级钢筋,抗拉强度标准值MPa f sk 400=,抗拉强度设计值MPa f sd 330=,弹性模量MPa Es 5100.2⨯=箍筋:335HRB 级钢筋,抗拉强度标准值MPa f sk 335=,抗拉强度设计值MPa f sd 280=,弹性模量MPa Es 5100.2⨯=混凝土:主梁采用50C 混凝土,MPa Ec 41045.3⨯=,抗压强度标准值MPa f ck 4.32=,抗压强度设计值MPa f cd 4.22=,抗拉强度标准值MPa f tk 65.2=,抗拉强度设计值MPa f td 83.1=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》要求,按A类预应力混凝土构件设计此梁6、施工方法:先张法二、主梁截面形式及尺寸(mm )主梁截面图(单位mm )三、主梁的内力计算结果一期恒载:跨中m KN M d ⋅=220 0=d V 支点:0=M KN V 70=二期恒载:跨中m KN M d ⋅=100 0=d V支点:0=M KN V 40=汽车荷载:跨中m KN M d ⋅=220KN V d 0.20= 支点:0=M KN V 150=人群: 跨中m KN M d ⋅=70 KN V d 0.8= 支点:0=M KN V 22=四、进行荷载组合五、空心板换算成等效工字梁上翼板厚度:120211=-=k f h y h ι下翼板厚度:120212'=-=k f h y h腹板厚度:280=-=k f b b b等效工字梁如下图所示:六、全截面几何特性计算(1)受压翼缘有效宽度'f b 计算①计算跨径的31,即mm l 50673)102.15(3=⨯= ②相邻两梁的平均间距mm 880③mm h b b f h 17201201202280122'=⨯+⨯+=++ 取三者中的最小者,因此受压翼缘有效宽度mm b f 880'= (2)全截面几何特性的计算在工程设计中,主梁几何特性多采用分块数值求和法进行,其计算式如下: 全截面面积:∑=i A A 全截面重心至梁顶距离:Ay A y ii i ∑=式中:i A -分块面积;i y -分块面积重心至梁顶边的距离; 截面分块示意图:主梁全截面几何特性如下:其中:i I -分块面积i A 对其自身重心轴的惯性矩 x I -分块面积i A 对全截面重心轴的惯性矩七、钢筋面积估算及钢束布置(1)预应力钢筋面积估算按作用短期效应组合下正截面抗裂性要求,估算预应力钢筋数量。
对于A 类部分预应力混凝土构件,根据跨中截面抗裂性要求,可得跨中截面有效预加力为:We Af W M N p tks pe +-≥17.0 其中:s M 为正常使用极限状态下按作用短期效应组合计算的弯矩值,由表1可知:m KN M M M M Qs G G s ⋅=++=++=54422410022021;设预应力钢筋截面重心距截面下缘mm a p 60=,则预应力钢筋的合力作用点至截面重心轴的距离mm a y e p b p 27060330=-=-=;钢筋估算时,截面性质近似取用全截面的性质来计算,由表2可知,跨中截面全截面面积2328800mm A =;全截面对抗裂验算边缘(即下缘)的弹性抵抗矩为371010267.533010738.1mm y I W b ⨯=⨯==;tk f 为C50混凝土抗拉强度标准值MPa f tk 65.2=;因此,有效预加力合力为:N We Af W M N ptk s pe677610037.110267.5270328800165.27.0)10267.5()10544(17.0⨯=⨯+⨯-⨯⨯=+-≥预应力钢筋的张拉控制应力为MPa f pk con 1395186075.075.0=⨯==σ,预应力损失按张拉控制应力的20%估算,则需要预应力钢筋的面积为2692913958.010037.1)2.01(mm N A conpe p =⨯⨯=-=σ 因此,采用24.157φ的钢绞线,则预应力钢筋的面积229299801407mm mm A p 〉=⨯=,满足条件。
(2)非预应力钢筋面积估算及布置在确定预应力钢筋数量后,非预应力钢筋根据正截面承载能力极限状态的要求来估算非预应力钢筋数量。
设预应力钢筋和非预应力钢筋的合力作用点到截面底边的距离为mm a 60=,则有mm a h h 600606600=-=-=先假定为第一类T 梁,则有)2(0'0x h x b f M r f cd d -=即)2600(8804.22107960.16xx -⨯⨯⨯=⨯⨯解得:mm x 6.71=<mm h f 120'=(另一解不符合题意,舍去) 因此确为第一类T 梁。
由p pd s sd f cd A f A f x b f +='可知:2'53533098012606.718804.22mm f A f x b f A pdssd f cd p =⨯-⨯⨯=-=采用3根直径为16mm 的HRB400钢筋,其面积2603mm A s = 将预应力钢筋和非预应力钢筋布置成一排,钢筋布置图如下:保护层厚度:⎩⎨⎧==mmmmd mm c 30168.50 ,符合要求钢筋净距:mm S n 5.66924.1574.183760=⨯-⨯-=⎩⎨⎧=mm mm d 3016 ,符合要求。
八、主梁截面几何特性计算查表可知,对于混凝土、预应力钢筋、普通钢筋,其弹性模量分别为MPa E c 41045.3⨯=、MPa E p 51095.1⨯=、MPa E s 5100.2⨯=(1)预加应力阶段梁的几何特性此阶段,混凝土强度达到ck f %80,此时,MPa E c 4'1025.3⨯= 则有钢筋换算系数如下:61025.31095.145''=⨯⨯==c pEpE E α15.61025.3100.245''=⨯⨯==c s Es E E α(2)使用阶段梁的几何特性 钢筋换算系数如下:652.51045.31095.145=⨯⨯==c pEpE E α 797.51045.3100.245=⨯⨯==c s Es E E α其中:ou y ,ob y ――构件全截面换算截面的重心到上下缘的距离ou W ,ob W ――构件全截面换算截面对上下缘的截面抵抗矩p e ――为预应力钢筋重心到换算截面重心的距离,p ou p a y h e --=,对于预应力阶段6.263=p e mm ,对于使用阶段02.264=p e mm九、持久状况截面承载能力极限状态计算(1)正截面承载能力计算一般取弯矩最大的跨中截面进行正截面承载能力计算 ①求受压区高度x先按第一类T 型截面梁计算混凝土受压区高度x ,即:p pd s sd f cd A f A f x b f +=' 则有mm b f A f A f x fcd ppd s sd 7.728804.229801260603330'=⨯⨯+⨯=+=<mm h f 120'=受压区全部在翼板内,说明确为第一类T 型截面 ②正截面承载能力计算由预应力钢筋和非预应力钢筋布置图可知,预应力钢筋和非预应力钢筋布置成一排,合力作用点到截面底缘的距离mm a 60=,mm a h h 600606600=-=-=,正截面的承载能力:)2(0'x h x b f M f cd u -=610)27.72600(7.728804.22-⨯-⨯⨯⨯=m KN ⋅=7.807>m KN M r d ⋅=7960 因此跨中截面正截面承载力满足要求。
(2)斜截面承载能力计算 ①斜截面抗剪承载力计算根据公式进行截面抗剪强度上、下限复核,即:023)1050.0(bh f td α-⨯≤d V r 0≤0,3)1051.0(bh f k cu -⨯首先,检验上限值——截面尺寸检查60028050)1051.0()1051.0(30,3⨯⨯⨯⨯=⨯--bh f k cuKN 8.605=>KN V r d 1.3840=其次,检验下限值——是否需要计算配置箍筋60028083.125.1)1050.0()1050.0(3023⨯⨯⨯⨯⨯=⨯--bh f td αKN 15.192=<KN V r d 1.3840=由此可知,截面尺寸符合设计要求,但必须按照计算配置箍筋。
斜截面抗剪承载能力按下式计算,即:pd cs d V V V r +≤0式中:sv sv k cu cs f f P bh V ρααα,03321)6.02()1045.0(+⨯=-∑-⨯=p pd pd pd A f V θsin )1075.0(3 其中,1α——异号弯矩影响系数,0.11=α;2α——预应力提高系数,25.12=α; 3α——受压翼缘的影响系数,1.13=α;942.06002806039801001001000=⨯+⨯=+⨯==bh A A P p s ρ闭合箍筋选用双肢直径为12mm 的HRB335钢筋,MPa f sv 280=,间距mm S v 100=,箍筋截面面积22.2261.1132mm A sv =⨯=,则有0081.01002802.226=⨯==v sv sv bs A ρ 因此,sv sv k cu cs f f P bh V ρααα,03321)6.02()1045.0(+⨯=-2800081.050)942.06.02(600280)1045.0(1.125.10.13⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=-=KN 7.666因为预应力钢筋布置为直线型,因此有0=p θ,则有0=pd VKN V V pd cs 7.666=+>KN V r d 1.3840=由上可知,支点处截面满足斜截面抗剪要求。