预应力混凝土梁课程设计指导书
课程名称:结构设计原理 学 时 数:集中2周 开课系(部)、教研室:桥梁及结构工程系工程结构教研室 编写时间:2003年9月
一、设计目的
通过本课程的课程设计,要达到以下目的:
1)熟悉预应力砼桥梁设计计算的一般步骤,并能独立完成预应力砼桥梁的设计;
2)了解预应力砼桥梁的一般构造及钢筋构造,能正确绘制施工图。
二、设计任务
本课程设计的题目包含简支梁和连续梁两类。连续梁的设计计算工作相对较多,难度较大,可供基础较好的学生做;而简支梁计算工作相对较少,难度较低,可供绝大多数学生做。
1、连续梁
连续梁为30+30米两跨等截面连续梁,截面如图1所示,截面内力为;
荷载 恒载 汽车 挂车 0.4L 最大弯矩 2863 1427 1620 最小弯矩 2863 -374 -425 最大弯矩 -6011 0 0 中支点 最小弯矩 -6011 -1556 -1781 图1
2、简支梁
简支梁共六个题目,分组进行,每组选择其中一个题目。其跨径采用目前公路建设中多用的16米、20米、30米、40米,截面形式采用空心板、箱型截面和T型截面,荷载则分别采用人群荷载、汽车荷载和挂车荷载。
(一)、20米跨预应力砼空心板梁
某人行天桥,l标=20m,l计=19.5m,l全=19.96m, 截面尺寸见下图(独梁)。采用C40砼,预应力筋采用ASTM低松弛钢绞线,Ryb=1860MPa,采用后张法施工,两端同时张拉,张拉控制应力按规范选取。普通钢筋可采用Ⅰ、Ⅱ级钢筋。 荷载标准:人群荷载3.5kN/m2,广告牌200Kg/m(两侧)。 (1)、根据正截面抗弯及斜截面抗剪设计预应力筋及腹筋; (2)、梁的正截面抗弯强度验算; (3)、梁的斜截面抗剪强度验算; (4)、施工阶段应力验算; (5)、使用阶段应力验算; (6)、局部承压验算; (7)、变形验算。
(二)、16米跨预应力砼空心板梁
某人行天桥,l标=16m,l计=15.5m,l全=15.96m, 截面尺寸见下图(独梁)。采用C40砼,预应力筋采用ASTM低松弛钢绞线,Ryb=1860MPa,采用后张法施工,两端同时张拉,张拉控制应力按规范选取。普通钢筋可采用Ⅰ、Ⅱ级钢筋。 荷载标准:人群荷载3.5kN/m2,广告牌200Kg/m(两侧)。 (1)、根据正截面抗弯及斜截面抗剪设计预应力筋及腹筋;
(2)、梁的正截面抗弯强度验算; (3)、梁的斜截面抗剪强度验算; (4)、施工阶段应力验算; (5)、使用阶段应力验算; (6)、局部承压验算; (7)、变形验算。
(三)、20米跨预应力砼空心板
某高速公路车行桥,l标=20m,l计=19.5m,l全=19.96m, 截面尺寸见下图。采用C40砼,预应力筋采用ASTM低松弛钢绞线,Ryb=1860MPa,采用后张法施工,两端同时张拉,张拉控制应力按规范选取。普通钢筋可采用Ⅰ、Ⅱ级钢筋。 荷载标准:汽超-20,挂-120,
M汽l/2 =43.16 t-m,M挂l/2 =48.66 t-m
支支
Q汽=10.84 t,Q汽l/2=3.6 t;Q挂=11.54 t, Q挂l/2=4.6 t,
(1)、根据正截面抗弯及斜截面抗剪设计预应力筋及腹筋; (2)、梁的正截面抗弯强度验算; (3)、梁的斜截面抗剪强度验算; (4)、施工阶段应力验算; (5)、使用阶段应力验算; (6)、局部承压验算; (7)、变形验算。
(四)、16米跨预应力砼空心板
某高速公路车行桥,l标=16m,l计=15.5m,l全=15.96m, 截面尺寸见下图。采用C40砼,预应力筋采用ASTM低松弛钢绞线,Ryb=1860MPa,采用后张法施工,两端同时张拉,张拉控制应力按规范选取。普通钢筋可采用Ⅰ、Ⅱ级钢筋。 荷载标准:汽超-20,挂-120,
M汽l/2 =30.42 t-m,M挂l/2 =34.82 t-m
支支
Q汽=9.9t-m,Q汽l/2=3.5 t-m;Q挂=10.9 t-m, Q挂l/2=4t-m,
(1)、根据正截面抗弯及斜截面抗剪设计预应力筋及腹筋; (2)、梁的正截面抗弯强度验算; (3)、梁的斜截面抗剪强度验算; (4)、施工阶段应力验算; (5)、使用阶段应力验算; (6)、局部承压验算; (7)、变形验算。
(五)、30米跨预应力砼T梁
某高速公路车行桥,l标=30m,l计=29.2m,l全=29.96m, 截面尺寸见下图。采用C50砼,预应力筋采用ASTM低松弛钢绞线,Ryb=1860MPa,采用后张法施工,两端同时张拉,张拉控制应力按规范选取。普通钢筋可采用Ⅰ、Ⅱ级钢筋。 荷载标准:汽超-20,挂-120,
M汽l/2 =293.5 t-m,M挂l/2 =354.3 t-m
支支
Q汽=46.66 t,Q汽l/2=18.3 t;Q挂=52.56 t, Q挂l/2=23 t
(1)、根据正截面抗弯及斜截面抗剪设计预应力筋及腹筋; (2)、梁的正截面抗弯强度验算; (3)、梁的斜截面抗剪强度验算; (4)、施工阶段应力验算; (5)、使用阶段应力验算; (6)、局部承压验算; (7)、变形验算。