结构设计原理课程设计--预应力混凝土等截面简支空心板

结构设计原理课程设计--预应力混凝土等截面简支空心板

结构设计原理课程设计

预应力混凝土等截面简支空心板

设计书

目录

●课程设计指导

1.设计资料

2.主梁截面形式

3.主梁的内力计算

4.预应力筋用量计算

5.主梁截面几何特性计算

6.跨中截面正截面承载力复核

7.截面抗剪承载力计算

8.预应力损失估算

9.应力验算

10.抗裂性验算

11.主梁的变形计算

12.端部锚固区计算

●设计详细过程

1.主梁全截面的几何特性

1.1截面尺寸的等效转换

1.2受压翼缘有效宽度

b 的计算

f

1.3全截面几何特性的计算

2.主梁内力计算

3.钢筋面积的估算及钢筋布置

3.1预应力钢筋截面积估算

3.2预应力钢筋布置

3.3非预应力钢筋面积估算及布置

4. 主梁截面几何特性计算

5. 持久状况截面承载能力极限状态计算

5.1正截面承载能力计算 5.2斜截面承载能力计算

6. 钢筋预应力损失估算

6.1钢筋应力损失

6.2预应力张拉控制应力con

σ

7. 应力计算

7.1短暂状况的正应力验算 7.2持久状况的正应力验算

8. 抗裂性验算

8.1荷载短期效应作用下的主梁挠度验算

8.2预加力引起的上供值计算

9. 主梁变形(挠度)计算

9.1预加力引起的上供值计算

9.2荷载短期效应作用下的主梁挠度验算

10. 锚固区局部承压计算

设计题目二 预应力混凝土等截面简支空心板设计 一、课程设计指导

1、设计资料

标跨20m ，计算跨径19.2m ；

设计荷载：汽车按公路Ⅰ级，人群按

2

/0.3m kN ，1

=γ

；

环境：Ⅰ类，相对湿度%75；

材料：钢绞线，非预应力主筋400HRB ，箍筋335HRB ，50C 混凝土；

施工方法：先张法。

2、主梁截面形式

主梁截面图（单位：/mm ） 3、主梁的内力计算 结果如下：

一期恒载：自行计算自重弯矩，剪力； 二期恒载：跨中：m

kN M d

·100=， 0d

V

kN

= ； 支

点：0=M ，kN V 40=；

汽车荷载：跨中：m

kN M d

·220=，kN

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=；

承载能力极限状态计算是荷载效应组合： )

(1

2

1100

∑∑==++=m i n

j QjK Qj c K Q K Q GiK Gi ud S S S S γψγγγγ

)

4.18.04.12.1(210K Q K Q GK S S S ⨯+⨯+⨯=γ

短期效应组合 K Q K Q GK s

S S S S 21)1(7.0+++=μ 长期效应组合 ]

)1([4.021K Q K Q GK l

S S S S

+++=μ

0.2υ=

4、预应力筋用量计算

由抗裂性要求，求p

A

由承载能力极限状态求非预应力筋用量 布置

5、主梁截面几何特性计算

6、跨中截面正截面承载力复核

7、截面抗剪承载力计算

(1)抗剪强度上、下限复核

➢ 对于腹板宽度不变的等高度简支梁，距支点h/2处的第一个计算截面尺寸控制设计，应满足下列要求：

0,301051.0bh f V k cu d -⨯≤γ

若

301050.0bh f V td d -⨯≤γ

则按构造要求配筋。 (2)设定抗剪箍筋方案。

由下列公式验算抗剪承载力：

v

sd sv k cu cs f f p bh V ,,03321)6.02(1045.0ρααα+⨯=-

∑-⨯=s

sb sd sb A f V θsin 1075.03

8、预应力损失估算 9、应力验算

短暂状况、持久状况正应力验算；持久状况主应力验算。

10、抗裂性验算

11、主梁的变形计算

(1) 简支梁在均布荷载作用下，跨中最大挠度为：

2000,0.95;

s c ML B B E I ωα==

B ----全截面的抗弯刚度；

(2) 考虑长期荷载作用的影响：

s Ms l ωηωθ,=

θ

η----挠度长期增长系数，50C 混凝土时，43

.1,=Ms

θη

；

(3) 挠度的限值：

可变荷载长期挠度值，不应超过下列规定限值

➢ 梁式桥主梁的最大挠度处 600l (l 为受弯构件的计算跨径)

➢ 梁式桥主梁的悬臂端 1

l

(1

l 为悬臂

长度)