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 2.15
2、设计荷载：汽车按公路Ｉ级，人群按2/0.3m KN ，10=γ
3、环境：Ｉ类，相对湿度%75
4、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 ?=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=
四、进行荷载组合
五、空心板换算成等效工字梁
上翼板厚度：12021
1=-=k f h y h ι
下翼板厚度：1202
1
2'=-=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 5067)102.15(3=?= ②相邻两梁的平均间距mm 880
③mm 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：A
y A y i
i 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：
W
e A
f W M N p tk
s 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 Q s 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2328800
mm A =； 全截面对抗裂验算边缘（即下缘）的弹性抵抗矩为
3710
10267.5330
10738.1mm 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 W
e A
f W M N p
tk s pe
677610037.110267.5270328800165.27.0)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
26
9291395
8.010037.1)2.01(mm N A con
pe 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(8804.22107960.16x
x -???=??
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：
2'535330
980
12606.718804.22mm f A f x b f A pd
s
sd 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：???==mm mm
d 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 p
Ep
E E α
15.61025.3100.24
5''
=??==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 p
Ep
E E α 797.51045.3100.24
5
=??==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 f
cd p
pd s sd 7.72880
4.22980
1260603330'=??+?=
+=
＜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)2
7
.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 cu
KN 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 α KN 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；
942.0600
280603
9801001001000
=?+?
=+?
==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
0081.0100
2802
.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 V
KN 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。 ②斜截面抗弯承载能力
由于预应力混凝土空心板的施工方法采用直线配筋的先张法，即使预应力钢筋在梁端微弯起，一般角度缓和，斜截面抗弯强度一般不控制设计，故不另行计算。
十、应力损失估算
预应力钢筋张拉控制应力按《公路桥规》规定采用
MPa MPa f pk con 1395186075.075.0=?==σ
（1）锚具变形、钢丝回缩引起的应力损失（2l σ）
预应力有效长度取为张拉台座长度m l 100=，张拉钢筋后临时锚固在台座上，采用有顶压的夹片式锚具，查表可得∑=?mm l 4，则有：
MPa E
l
l p
l 8.71095.110
1004
53
2
=???=
?=∑σ （2）混凝土弹性压缩引起的应力损失（4l σ）
pc Ep l σασ?=4
Ep α――预应力钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值，
按张拉时混凝土的实际强度等级40508.0'
C C f ck =?=，查表可知，MPa E c 4'1025.3?=，因此有
61025.31095.14
5
'=??==c p
Ep
E E α pc σ——截面钢筋重心由预加力产生的预压应力，0
2
00
0I e N A N p
p p pc +
=
σ，其中，
p l l c on p A N )5.0(520σσσ--=＝980)87.475.08.71395(??--＝N 7.1335999 mm e p 6.263604.336660=--=
2
00
0I e N A N p
p p pc +
=
σ＝10
2
10
795.16.2637.133599945.3368057.1335999??+＝MPa 14.9 则有MPa pc Ep l 84.5414.964=?=?=σασ （3）钢筋松弛引起的应力损失（5l σ）
对于采用超张拉工艺的低松弛钢绞线，由钢筋引起的应力损失为
pe pk
pe
l f σσζσ)26.052
.0(5-ψ=
式中，ψ——张拉系数，采用超张拉时，9.0=ψ；
ζ——钢筋松弛系数，对于低松弛钢绞线，3.0=ζ；
pe σ——传力锚固时的钢筋应力，对于先张法构件则有：
MPa l con pe 2.13878.713952=-=-=σσσ
则有pe pk
pe
l f σσζσ)26.052
.0(5-ψ=＝2.1387)26.01860
2
.138752.0(3.09.0?-?
?? ＝MPa 87.47
（4）混凝土收缩、徐变引起的应力损失（6l σ）
混凝土收缩、徐变终极值引起的受拉区预应力钢筋的应力损失按下式计算：
[
]ps
u pc Ep u cs p l t t t t E ρρφσαεσ151)
,(),(9.0006++=
式中 ),(0t t u cs ε，),(0t t u φ——加载龄期为0t 时，混凝土收缩应变终极值和徐变应变终极值；
0t ——加载龄期，即达到设计强度80%的龄期，近似按标准养护条件计算，即
28
lg lg 8.00t f f ck ck ?
=，则可知，d t 140=；对于二期恒载2G 的加载龄期d t 90'
0=； 该梁所处环境相对湿度为75%，其构件理论厚度为
mm mm A
h 3009.2981320
880328800
22≈=+?=
=
μ
查表可知：
),(0t t u φ＝79.1)14,(=u t φ；
),('
0t t u φ＝)90,(u t φ＝1.26；
),(0t t u cs ε＝)14,(u cs t ε＝31021.0-?；
),('0t t u cs ε＝)90,(u cs t ε＝31018.0-?；
对于跨中截面，有
p l l l con p lI con p A A N )5.0()(5420σσσσσσ---=-=
＝980)87.475.084.548.71395(??---＝N 5.1282256
'
2
10
2
00
0)14,()90,(p G u u p G p
p p pc W M t t W M I e N A N ?--
+
=
φφσ ＝7
6
761021078.61010079.126.11081.61022010791.16.2635.128225655.3362515.1282256???-??-??+
=MPa 52.4
652.51045.31095.145=??==c p
Ep
E E α 0047.055
.336251603
9800
=+=
+=
A A A s
p ρ
mm A I i 79.23055
.33625110791.110
00=?==
mm A A e A e A e s p s s p p ps 02.264603
98002
.26460302.264980=+?+?=
++=
309.279
.23002.264112
2
2
2=+=+
=i e ps ps ρ 因此，有[
]ps
u pc Ep u cs p l t t t t E ρρφσαεσ151)
,(),(9.0006++=
＝[]
309
.20047.015179.152.4652.51021.01095.19.035??+??+????-＝MPa 11.67
十一、钢筋的有效应力
第一阶段即预加应力阶段： 5425.0l l l lI σσσσ++=＝87.475.084.548.7?++
＝MPa 58.86
有效预应力：MPa lI con pI 42.130858.861395=-=-=σσσ
第二阶段即使用阶段：655.0l l lII σσσ+=＝11.6787.475.0+?＝MPa 05.91
有效预应力：05.9158.861395--=--=lII lI con pII σσσσ M P a 37.1217=
十二、应力验算
（1）短暂状况的应力验算
①构件在制作、运输及安装等施工阶段，混凝土实际强度达到设计强度的80%，即
MPa f f ck ck 92.258.0'==，MPa f f tk tk 12.28.0'
==
跨中截面上、下缘的正应力： 上缘：ou G ou p p p t
ct
w M w e N A N 1
000+
-
=
σ 下缘：ob
G ob
p p p t
cc w M w e N A N 1
00
0-
+=
σ 其中：==p pI p A N σ0N 6.128225198042.1308=?
=p e mm 6.263
则有ou
G ou
p p p t
ct w M w e N A N 1
00
0+
-
=
σ ＝7
6
710
336.51022010336.56.2636.128225145.3368056.1282251??+??-=MPa 60.1(压) ob
G ob
p p p t
cc w M w e N A N 1
00
0-
+
=
σ ＝7
6
710
547.51022010547.56.2636.128225145.3368056.1282251??-??+ ＝MPa 93.5（压）＜MPa f ck 14.1892.257.07.0'=?=
梁支点截面处上、下缘正应力： 上缘：=
-
=
ou
p p p t
ct
w e N A N 00
0σ7
10336.56
.2636.128225145.3368056.1282251??-
＝MPa 53.2-（拉）＞MPa f tk 438.212.215.115.1'
=?=
下缘：=
+
=
ob
p p p t cc w e N A N 00
0σ7
10
547.56
.2636.128225145.3368056.1282251??+ ＝MPa 90.9（压）＜MPa f ck 14.1892.257.07.0'
=?=
由上式计算可知，支点截面上缘处于受拉状态，'15.1ck
t ct f σ，因此可通过规定的预拉区配筋率来防止出现裂缝，所以在预拉区配置配筋率为0.5%的非预应力钢筋
20'03.168445.336805%5.0mm A A s =?==ρ
故选用9根直径为16mm 的非预应力钢筋（2'1810mm A s =）配置在空心板的顶端，
其中非预应力钢筋的重心到空心板上缘的距离mm a s 60'=
配置上缘非预应力钢筋后，跨中截面的截面几何特性如下表：
（I ）混凝土在预加应力阶段时，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 p
Ep
E E α
15.610
25.3100.24
5''
=??==c s Es E E α
②在使用阶段梁时的几何特性 钢筋换算系数如下：
652.51045.31095.145=??==c p
Ep
E E α 797.51045.3100.24
5=??==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271=p e mm ，对于使用阶段271=p e mm （2）持久状况的正应力验算
应取最不利截面进行控制验算，对于直线配筋的等截面简支梁来说，一般以跨中截面为最不利截面。由作用标准值和预加力在截面上缘产生的混凝土的法向应力：
ou Q
ou G ou G ou p p p kc
pt cu W M W M W M W
e N A N +++???
? ???-=+=210000σσσ
其中：--kc σ作用（或荷载）标准值产生的混凝土法向压应力 --pe σ预应力钢筋的永存预应力
--0p N 使用阶段预应力钢筋和非预应力钢筋的合力，s l p p p A A N 600σσ-=
--kc σ受拉区预应力钢筋合力点处混凝土向应力等于零时的预应力钢筋应力；
40l l con p σσσσ+-=，
其中4l σ为使用阶段受拉区预应力钢筋由混凝土弹性压缩引起的预应力损失；l σ为受拉区预应力钢筋总的预应力损失； --6l σ受拉区预应力钢筋由混凝土收缩和徐变的预应力损失
--0p e 预应力钢筋和非预应力钢筋合力作用点至构件换算截面重心轴的距离
s
l p p s
s l p p p p A A y A y A e 60600
σσσσ--=
--s A 受拉区非预应力钢筋的截面面积
--s y 受拉区非预应力钢筋重心至换算截面重心的距离 --ou W 构件混凝土换算截面对截面上缘的抵抗矩
--2G M 由桥面铺装、人行道和栏杆等二期恒载产生的弯矩标准值
--Q M 由可变荷载标准值组合计算的截面最不利弯矩；汽车荷载考虑冲击系
数；
因此，=+-=40l l con p σσσσMPa 21.127284.54)05.9158.86(1395=++-
s l p p p A A N 600σσ-=＝N 47.120629860311.6798021.1272=?-? s
l p p s s l p p p p A A y A y A e 60600
σσσσ--=
＝60311.6798021.272271
60311.6727198021.1272?-???-??＝271mm 因此，ou Q
ou G ou G ou p p p kc pt cu W M W M W M W
e N A N +++???
? ???-=+=210
00
0σσσ
＝7
6
710
641.510)3.308100220(10641.527147.12062982.34493447.1206298??+++??- ＝MPa 84.8＜MPa f ck 2.164.325.05.0=?= 预应力钢筋中的最大拉应力：
p Q
G G EP pe
p y I M I M I M 00
0201max )(?+++=ασσ
＝27110
856.110)3.308100220(652.537.121710
6
???++?+ ＝MPa 2.1269＞MPa f pk 1209186065.065.0=?= 预应力钢筋的最大拉应力为超过限制，但因%5%98.41209
1209
2.1269 =-，可
认为钢筋满足要求。
（3）持久状况混凝土主应力计算 截面图如下：
计算点取上梗肋a a -处，预应力混凝土受弯构件由载荷标准值和预应力作用产生的混凝土主压应力cp σ和主拉应力tp σ：
22)2
(
2
τσσσσσσ+-±+=??
?
??cy
cx cy
cx tp cp
02100
00
0y I M M M y I e N A N o Q G G o
p p p cx +++???
? ???-
=σ --0y 计算主应力点至换算截面的距离 --0I 换算截面惯性矩
--cy σ由竖向预应力钢筋的预加力产生的混凝土压应力
--τ在计算主应力点，按作用（或荷载）标准值组合计算的剪力产生的混凝土剪应
力；当计算截面作用由扭矩时，尚应考虑由扭矩引起的剪应力；对于等高度梁截面
上任一点在作用（或荷载）标准值组合的剪应力τ按下列公式计算
2001)(bI S V V bI S V Q G G ++
=τ 21G G V V 、――分别为一期恒载和二期恒载作用引起的剪力标准值
--Q V 可变作用（或荷载）引起的剪力标准值组合；对于简支梁，Q V 计算式为21Q Q Q V V V +=
0S ――计算主应力点以上（或以下）部分换算截面面积对界面重心轴的面积矩
b ――计算主应力点处构件腹板的宽度
计算主应力点以上换算截面的重心至截面上缘距离为60mm ，梗肋a a -以上面积对截面重心轴x x -的面积矩为==y A S i 0)60329()120880(-??＝3710841.2mm ?
02100000y I M M M y I e N A N o Q
G G o p p p cx
+++???
? ???-=σ )120329(10
856.110)3.308100220()120329(10856.127147.12062982.34493447.120629810
610-???+++-???-=＝MPa 89.6
0=cy σ
002001)(bI S V V bI S V Q G G ++=τ＝10
7
10856.128010841.2)7.2900(????++＝MPa 162.0 因此有：
22)2
(
2
τσσσσσσ+-±+=
??
?
??cy
cx cy
cx tp cp
＝2
2162.0)2089.6(2089.6+-±+＝?
?
?-MPa MPa 0038.0894.6 由此可知，混凝土压应力MPa f Mpa ck cp 44.194.326.06.0894.6=?=≤=σ，故满足《公路桥规》的要求。
混凝土主拉应力MPa f Mpa tk tp 33.165.25.05.00038.0=?=≤-=σ，故只需按照构造配置箍筋。
十三、预应力混凝土构件的抗裂验算
（1）作用短期效应组合作用下的正截面抗裂性验算 正截面抗裂验算取跨中截面进行
①预加力产生的构件抗裂验算边缘的混凝土预压应力
'0
0'
ob
p p p pc W e N A N ?+
=
σ＝
MPa 29.910631.5271
47.120629895.34612647.12062987
=??+
在即将踏入社会，面对竞争激烈的社会环境前，社会实践对我们即将毕业的学生来说是必不可少的重要环节，它是正式工作前的一次大阅兵，也是理论与实际相结合并锻炼我们动手能力的大好机会，同时为未来的工作打下坚实的基础。 在大四下学期，我有幸在**实习，在短短的两个星期里，我弄清了自己在平时学习中所不能理解的一些问题，并纠正了一些错误的看法。让我更深一步的了解理论与实际的差别。通过向前辈请教，明白了一些在设计和施工中易存在和发生的一系列结构通病问题。同时通过这次实习，使我在理论和实践中有了更好的结合，学到了更多的知识。总结了这两个星期下来的收获，真的很大很大。 实习的第一天，领导给我安排座位，我很幸运地被安排坐在我的指导老师旁边，她人很热情，每当我遇到不懂的问题，她总是不厌其烦地讲给我听，没听懂，她就换另一种方法讲，直到我听懂为止。她还一直鼓励我：刚进公司都这个样子的，啥都不懂很正常，不用怕慢慢学，首先多看施工图和建筑图，多看图集，明白为什么要这样画，明白意思；其次要多练练PKPM 这类计算软件，有余力SAP2000和ANSYS也要学一下，一般结构设计其实也没什么高深的，首先看懂建筑图，然后根据建筑图边计算分析边定下结构方案，然后才出施工图。听了她的话之后，我给自己接下来的日子定了一系列的计划：学AutoCAD、看图集和规范、学pkpm、进行结构设计 一、学AutoCAD： 首先从AutoCAD着手，是因为我觉得现在设计院基本都是电脑设计，那Auto CAD必须要熟练掌握，这就要求每个工具的用法和快捷键都要记得，画图速度才会变快。于是，我上网下载了一些CAD教程视频，我照着视频不断练习，渐渐地我的画图速度明显提高了，也学会了使用快捷键。然而当我看着他们画图时，没看到他们敲击任何命令，只听到劈里啪啦的键盘声和滴滴的鼠标点击声，图形就很快的出来了，而我却连他们的画图思路都还没看明白。而且我发现每个人的画图思路都不一样，同样的目的却可以通过不同的方法去达到。我反思：如何做到最快？他们告诉我，画图不光是要靠敲击键盘速度和灵活的鼠标运用，更重要的还是由画图思路来决定的，如果思路不对，可能会让我们在画图的过程中走弯路，做重复劳动，甚至是无用功，白白浪费了宝贵的时间。所以说思路很重要，要想掌握正确的绘图思路，也是必须要靠长期的绘图经验积累，多思考，多总结。 二、看图集和规范： 主要看了《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图现浇混凝土框架结构》、《混凝土结构平面整体表示方法制图规则和构造详图现浇混凝土板式楼梯》这两本。经过指导老师的帮助和自己两天的苦研，我终于能基本看懂结构施工图了。不过光能看懂是没用的，会画才是关键。这时同事给我安装并讲解了探索者软件，经过一段时间练习后，我大概了解了整个工作程序。 三、学习pkpm： 接下来我开始学习老是听别人说pkpm就是傻瓜软件，不会太难，掌握流程，知道基本原理即可，可指导老师告诉我：虽然该软件将结果立刻显示出来，但这毕竟是电脑，程序有不完
《混凝土结构设计》课程设计 整体式单向板肋梁楼盖 适用专业：土木工程专业（本科） 使用班级：2014级土木4、5班 设计时间：2016年12月 设计任务书
建筑工程教研室 《混凝土结构设计》课程设计 整体式单向板肋梁楼盖设计任务书 一、设计任务： 设计某三层轻工厂房车间的楼盖，拟采用整体式钢筋混凝土单向板肋梁楼盖。要求进行第二层楼面梁格布置，确定梁、板、柱截面尺寸，计算梁板配筋，并绘制结构施工图。 二、设计目的 《混凝土结构》课程设计是教育计划中一个重要的实践性教学环节，对培养和提高学生的基本技能，启发学生对实际结构工作情况的认识和巩固所学的理论知识具有重要作用。 1.了解钢筋混凝土结构设计的一般程序和内容，为毕业设计以及今后从事实际设计、管理工作奠定初步基础。 2.复习巩固加深所学的基本构件中受弯构件和钢筋混凝土梁板结构等章节的理论知识。 3.掌握钢筋混凝土肋梁楼盖的一般设计方法，诸如： (1)进一步理解单向板肋梁楼盖的结构布置、荷载传递途径和计算简图； (2)掌握弹性理论和塑性理论的设计方法； (3)掌握内力包络图和抵抗弯矩图的绘制方法； (4)了解构造设计的重要性，掌握现浇梁板的有关构造要求； (5)掌握现浇钢筋混凝土结构施工图的表示方法和制图规定； (6)学习书写结构计算书； (7)学习运用规范。 三、设计资料 1、结构平面及柱网布置如图所示(楼梯间在此平面外)，按不同用途的车间工业楼面活荷载标准值见表1,车间内无侵蚀性介质，柱网尺寸见表二。每位学生按学号顺序根据表3选取一组数据进行设计。 活荷载标准值 表1
表3 度序号 ^组 活载序号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ① 1 2 P 3 4 5 31 43 56 ② 6 7 r 8 9 10 32 44 55 ③ 11 12 13 14 15 33 45 54 ④ 16 17 18 19 20 34 46 53 ⑤ 21 22 23 24 25 35 47 52 ⑥ 26 27 28 29 30 36 48 51 ⑦ 37 38 39 40 41 42 49 50 2、楼面构造 楼面面层为水磨石（底层20mm 厚水泥砂浆，10mm 面层），自重 为 0.65kN/m 2 ;顶棚为15mm 厚混合砂浆抹灰；梁用15mm 厚混合砂浆 抹灰。 3、材料 ① 混凝土：自定。 ② 钢 筋：自定。 四、设计内容及要求 1 ．结构布置 柱网尺寸给定，要求了解确定的原则。 梁格布置，要求确定主、次梁 布置方向及次梁间距。 2．按塑性理论方法设计楼板和次梁，按弹性理论方法设计主梁。 3．提交结构计算书一份。要求：步骤清楚、计算正确、书写工整。 4．绘制结构施工图。内容包括 （ 1 ）结构平面布置； （ 2）板、次梁配筋图； 序号 L x L y ① 6600 5400 ② 6600 6600 ③ 6900 5700 ④ 6900 6000 ⑤ 6900 6300 ⑥ 6900 6600 ⑦ 7200 6000 ⑧ 7200 6300 柱网跨度尺寸 分组编号 表2 结构平面及柱网布置图
（）成人高等教育本科课程考试试卷 （A）卷 一、单项选择题 1．配螺旋箍筋的钢筋混凝土柱，其其核心混凝土抗压强度高于单轴混凝土抗压强度是因为【】 A. 螺旋箍筋参与混凝土受压 B. 螺旋箍筋使混凝土密实 C. 螺旋箍筋横向约束了混凝土 D. 螺旋箍筋使纵向钢筋参与受压更强 2．钢筋混凝土轴心受拉构件极限承载力Nu有哪项提供【】 A. 混凝土 B. 纵筋 C. 混凝土和纵筋 D. 混凝土、纵筋和箍筋 3．混凝土在空气中结硬时其体积【】 A. 膨胀 B. 收缩 C. 不变 D. 先膨胀后收缩 4．两根适筋梁，其受拉钢筋的配筋率不同，其余条件相同，正截面抗弯承载力Mu【】 A. 配筋率大的，Mu大 B. 配筋率小的，Mu大 C. 两者Mu相等
D. 两者Mu接近 5．钢筋混凝土结构中要求钢筋有足够的保护层厚度是因为【】 A. 粘结力方面得考虑 B. 耐久性方面得考虑 C. 抗火方面得考虑 D. 以上3者 6．其他条件相同时，钢筋的保护层厚度与平均裂缝间距、裂缝宽度（指构件表面处）的关系是【】 A. 保护层愈厚，平均裂缝间距愈大，裂缝宽度也愈大 B. 保护层愈厚，平均裂缝间距愈小，裂缝宽度也愈小 C. 保护层愈厚，平均裂缝间距愈小，但裂缝宽度愈大 D. 保护层厚度对平均裂缝间距没有影响，但保护层愈厚，裂缝宽度愈大 7．钢筋混凝土梁截面抗弯刚度随荷载的增加以及持续时间增加而【】 A. 逐渐增加 B. 逐渐减少 C. 保持不变 D. 先增加后减少 8．减小预应力钢筋与孔壁之间的摩擦引起的损失σs2的措施是【】 A. 加强端部锚固 B. 超张拉 C. 采用高强钢丝 D. 升温养护混凝土 9．预应力混凝土在结构使用中【】 A. 不允许开裂 B. 根据粘结情况而定 B.C. 有时允许开裂，有时不允许开裂 D. 允许开裂 10．混凝土结构设计中钢筋强度按下列哪项取值【】 A. 比例极限 B. 强度极限 C. 弹性极限 D. 屈服强度或条件屈服强度
1.混凝土结构：以混凝土为主要材料制作的结构。包括： 素混凝土结构、钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构。 钢筋混凝土结构优点：就地取材，节约钢材，耐久、耐火，可模性好，整体性好，刚度大，变形小。缺点：自重大，抗裂性差，性质较脆。 2.钢筋塑性性能：伸长率，冷弯性能。伸长率越 大，塑性越好。 3.规定以边长为150mm的立方体在（20+-3）度的温度 和相对湿度在90%以上的潮湿空气中养护28d，依照标准试验方法测得的具有95%保证率的抗压强度（以N/mm2计）作为混凝土的强度等级。 4.收缩：混凝土在空气中结硬时体积减小的现象。 膨胀：混凝土在水中或处于饱和和湿度情况下结硬时体积增大的现象。 水泥用量越多、水灰比越大，收缩越大。骨料的级配好、弹性模量大，收缩小。构件的体积与表面积比值大，收缩小。 5.钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C20。采 用400MPa以上钢筋，不应低于C25。预应力混凝土结构，不宜低于C40，不应低于C30。承受重复荷载的，不应低于C30。 6.粘结力的影响因素：化学胶结力(钢筋与混凝土接触面 上的化学吸附作用力)，摩擦力（混凝土收缩后将钢筋紧紧地握裹住而产生的力），机械咬合力（钢筋表面凹凸不平与混凝土产生的机械咬合作用而产生的力），钢筋端部的锚固力（一般是用在钢筋端部弯钩、弯折，在锚固区焊短钢筋、短角钢等方法来提供锚固力）。 7.结构的作用是指施加在结构上的集中力或分布力，以 及引起结构外加变形或约束变形的各种因素。按时间的变异分：永久作用，可变作用，偶然作用。8.结构抗力R是指整个结构或结构构件承受作用效应 （即内力和变形）的能力，如构件的承承载能力、刚度等。 9.设计使用年限：是指设计规定的结构或结构构件不需 进行大修即可按齐预定目的使用的时期，即结构在规定的条件下所达到呃使用年限。 10.轴心受拉（压）构件：纵向拉（压）力作用线与构件 截面形心线重合的构件。 轴心受力构件中配有纵向钢筋和箍筋，纵向钢筋的作用是承受轴向拉力或压力，箍筋的主要作用是固定纵向钢筋，使其在构件制作的过程中不发生变形和错位。 11.受弯构件的破坏特征：少筋破坏（当构件的配筋率低 于某一定值时，构件不但承载能力很低，而且只要其一开裂，裂缝便急速开展，裂缝截面处的拉力全部由钢筋承受，钢筋由于突然增大的应力而屈服，构件立即发生破坏），适筋破坏（当构件的配筋率不是太低也不是太高时，构件的破坏首先是由于受拉区纵向受力钢筋屈服，然后受压区混凝土呗压碎，钢筋和混凝土的强度都得到充分利用），超筋破坏（当构件的配筋率超过某一特定的值时，构件的破坏特征又发生质的变化构件的破坏是由于受压区的混凝土呗压碎而引起，受拉区纵向受力钢筋不屈服）。 12.基本假定：截面应变保持平面。不考虑混凝土的抗拉 强度。混凝土的受压的应力应变关系曲线按下列规定 取用。 13.双筋矩形截面适用情况：1.结构或构件承受某种交变 的作用，使截面上的弯矩改变方向。2.截面承受的弯矩设计值大于单筋截面所能承受的最大弯矩设计值，而截面尺寸的材料品种等由于某些原因又不能改变。 3.结构或构件的截面由于某种原因，在截面的受压区 预先已经布置了一定数量的受力钢筋。 14.T形截面受弯构件按受压区的高度不同分：第一类T 形截面，中和轴在翼缘内。第二类T形截面，中和轴在梁肋内。 15.剪切破坏的形态：斜拉破坏（整个破坏过程急速而突 然，破坏荷载与出现斜裂缝时的荷载相当接近，破坏前梁的变形很少，并且往往只有一条斜裂缝。破坏具有明显的脆性），剪压破坏（这种破坏有一定的预兆，破坏荷载较出现斜裂缝时的荷载过高。但与适筋梁的正截面破坏相比，减压破坏仍属于脆性破坏），斜压破坏（破坏荷载很高，但变形很小，亦属于脆性破坏）。 16.平衡扭转：若结构的扭矩是由荷载产生的，其扭矩课 根据平衡条件求得，与构件的抗扭刚度无关。 协调扭矩：另一类是超静定结构中由于变形的协调使截面产生的扭转。 17.偏心受压构件分为：单向偏心受压构件，双向偏心受 压构件。 当ξ<=ξb，受拉钢筋先屈服，然后混凝土压碎，肯定为受拉破坏—大偏心受压破坏，反之为小偏心受压破坏。 18.结构的可靠性：安全性（结构构件能承受在正常施工 和正常使用时可能出现的各种作用，以及在偶然事件发生时及大盛后，仍能保持必需的整体稳定性），适用性（在正常使用时，结构构件具有良好的工作性能，不出现过大的变形和过宽的裂缝），耐久性（在正常的维护下，结构构件具有足够的耐久性能，不发生锈蚀和风化现象）。 19.裂缝的控制等级分为三级：：正常使用阶段严格要求 不出现裂缝的构件。正常使用阶段一般要求不出现裂缝的构件。正常使用阶段允许出现裂缝的构件。 混凝土结构设计基本原理复习重点 第 1 章绪论 1.钢筋与混凝土为什么能共同工作： （1）钢筋与混凝土间有着良好的粘结力，使两者能可靠地结合成一个整体，在荷载作用下能够很好地共同变形，完成其结构 功能。 （2）钢筋与混凝土的温度线膨胀系数也较为接近，因此，当温度变化时，不致产生较大的温度应力而破坏两者之间的粘结。（3）包围在钢筋外面的混凝土，起着保护钢筋免遭锈蚀的作用，保证了钢筋与混凝土的共同作用。 1、混凝土的主要优点：1)材料利用合理2 )可模性好3)耐久性和耐火性较好4)现浇混凝土结构的整体性好5)刚度大、阻尼大6)易于就地取材 2、混凝土的主要缺点：1)自重大2)抗裂性差3 )承载力有限4)施工复杂、施工周期较长5 )修复、加固、补强较困难 建筑结构的功能包括安全性、适用性和耐久性三个方面 作用的分类：按时间的变异，分为永久作用、可变作用、偶然作用结构的极限状态：承载力极限状态和正常使用极限状态 结构的目标可靠度指标与结构的安全等级和破坏形式有关。 荷载的标准值小于荷载设计值；材料强度的标准值大于材料强度的设计值 第2章钢筋与混凝土材料物理力学性能 一、混凝土
混凝土结构设计原理实习 报告 班级： 姓名： 学号： 指导老师: 胡益民
混凝土结构设计原理参观实习报告 一、实习目的 1.理论联系实际、验证、巩固、深化所学的理论知识。通过工地实地考察，进一步掌握混泥土结构设计的知识。 2.通过现场与工程师和老师的交流沟通，去亲身了解现场的施工方法与组织管理。 3.培养独立分析问题、解决问题的能力，加强解决工程实际问题的信心、勇气和兴趣。通过在实践中学习与锻炼，增强专业素质。 4.通过这次的实习参观，亲身到施工现场体验，为今后的学习和工作打下基础。 二、实习时间 2013年12月7日上午 三、实习地点 武汉市博大科技工业园 四、实习内容 周六上午，我们一行人在老师的带领下来到了武汉市博大科技工业园进行参观实习，主要是参观一些在建的建筑，实地了解钢筋、混凝土的应用和使用条件。我们在来之前已经得到了老师下发给我们的安全帽，在施工场地，为了保证生命安全，必须戴安全帽。因为该工业园区内有数个正在施工的工程，并且施工的进度也各不相同，这为我们的参观实习带来了很大帮助，使得我们更加全面的了解认识钢筋混凝土的使用过程，和一些施工中应该注意的问题。 图为两钢筋焊接而形成的焊包，焊接时要保证所有的焊包接头不在同一个
截面上，防止因截面受剪力作用断裂。规范中规定钢筋的接头在同一截面处不得大于50%，最好隔一布一相互错开，限制接头面积百分率主要是考虑钢筋整体的传力性能，因为钢筋通过连接接头的传力总不如一整根钢筋来的那么好。 下图中箍筋上的塑料圈是用来确定箍筋保护层的厚度的。
接下来，老师为我们讲解了构造钢筋和箍筋。图中那些极不规则的钢筋就是构造钢筋。构造钢筋 是用来建造构造柱的，相 对于受力钢筋而言，是按 照构造需要设置的钢筋。 构造钢筋不承受主要的 作用力，只起维护、拉结， 分布作用，所以施工中对 它的要求没有那么严格。 构造钢筋的类型有：分布 筋，构造腰筋，架立钢筋， 与主梁垂直的钢筋，与承 重墙垂直的钢筋，板角的 附加钢筋等。箍筋的作用 是箍住钢筋，防止纵筋压 曲。柱及其他受压构件中 的周边箍筋应做成封闭 式，其间距在绑扎骨架中 不应大于15d（d为纵筋 最小直径），且不应大于 400mm，也不大于构建横 截面的短边尺寸。图中箍 筋下部密集，上部逐渐稀 疏，其中下部称为箍筋加 密区。箍筋加密区是对于 抗震结构来说的。根据抗 震等级的不同，箍筋加密 区设置的规定也不同。一 般来说，对于钢筋混凝土 框架的梁的端部和每层 柱子的两端都要进行加 密。抗震等级为一级时， 加密区长度为2倍的梁高和500取大值，抗震等级为二~四级时，加密区长度为1.5倍的梁高和500取大值。柱子加密区长度一般取1/6每层柱子的高度。但最底层（一层）柱子的根部应取1/3的高度。 接着，老师又带我们去了钢筋加工区，钢筋加工区主要加工箍筋和连接纵筋，其实就是一个简易的小棚，里面有一些加工钢筋的机器，如钢筋箍筋弯曲机，还
. 装配式钢筋混凝土简支T梁设计 计算书
中华人民共和国行业标准： 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62—2004 《公路桥涵设计通用规范》JDG D60—2004 二、设计资料 1. 桥面净空：净—7+2×1.5m 2. 设计荷载：公路Ⅱ级汽车荷载，人群 3.5KN/m2. 结构安全等级为二级，即r0=1.0 3. 材料规格： 钢筋：主筋采用HRB400钢筋；箍筋采用HRB335钢筋；Ⅰ类环境 水平纵向钢筋面积为(0.001~0.002)bh，直径8~10mm，水平纵向钢筋对称，下 密上疏布置在箍筋外侧。 架立筋选用2φ20的钢筋 混凝土：采用C30混凝土 4. 结构尺寸： T形主梁：标准跨径L b=20.00m 计算跨径L j=19.5m 主梁全长L=19.96m 主梁肋宽b=180mm 主梁高度h=1300mm 三、设计内容 1. 计算弯矩和剪力组合设计值 2. 正截面承载力计算 3. 斜截面抗剪承载力计算 4. 全梁承载能力校核 5. 水平纵向钢筋和架立筋设计 6. 裂缝宽度及变形（挠度）验算
梁体采用C40的混凝土，轴心抗压强度设计值为18.4Mpa ，轴心抗拉强度设计值ftd=1..65Mpa 。主筋采用KL400,抗拉强度设计值fsd=330Mpa ，抗压强度设计值 Mpa f sd 330/ =；箍筋采用HRB335，直径8mm ，抗拉强度设计值为280Mpa 。 1.计算弯矩和剪力组合设计值 因恒载作用效应对结构的承载力不利，故取永久效应，即恒载的分项系数2.11=G γ。汽车荷载效应的分项系数为4.11=Q γ。对于人群荷载，其它可变作用效应的分项系数为 4.1=Qj γ。本组合为永久作用与汽车荷载和人群荷载组合，故取人群荷载的组合系数 8.0=C ? 2 l 处 K Q k Q GK d M M M M 214.18.04.12.1??+?+?= m kN m kN ·2.1755·0.554.18.00.6084.10.7022.1=??+?+?= 4 l 处 K Q k Q GK d M M M M 214.18.04.12.1??+?+?= m kN m kN ·2.1369·0.404.18.00.4664.10.5602.1=??+?+?= 支点截面处 K Q k Q GK d V V V V 214.18.04.12.1??+?+?= kN kN 48.3690.44.18.00.1154.10.1702.1=??+?+?= 2 l 处 K Q k Q GK d V V V V 214.18.04.12.1??+?+?= kN kN 64.660.24.18.0464.102.1=??+?+?= 2.截面承载力计算 （1）确定Ｔ梁翼缘的有效宽度' f b 由图所示Ｔ形截面受压翼板厚度的尺寸，可得： 翼板平均厚度mm b f 1102 140 80' =+= 又mm mm L b f 6500195003 1 3' 1=?== 由横断面的尺寸可知：5个T 形梁的总长为5*1600=8000mm ，则每个T 形梁宽1580/ =f b ，缝宽（8000-1580*5）/5=20，则两相邻主梁的平均间距为1600mm ，即： mm b f 1600' 2= mm mm h b b b f h f 15001101202180122' ' 3=?+?+=++=
荷载与结构设计原理总复习题 一、判断题 1.严格地讲，狭义的荷载与直接作用等价，广义的荷载与间接作用等价。（N） 2.狭义的荷载与直接作用等价，广义的荷载与作用等价。（Y） 3.广义的荷载包括直接作用和间接作用。（Y） 4.按照间接作用的定义，温度变化、基础不均匀沉降、风压力、地震等均是间接作用。（N） 5.由于地震、温度变化、基础不均匀沉降、焊接等引起的结构内力变形等效应的因素称为间接作用。（Y） 6.土压力、风压力、水压力是荷载，由爆炸、离心作用等产生的作用在物体上的惯性力不是荷载。（N） 7.由于雪荷载是房屋屋面的主要荷载之一，所以基本雪压是针对屋面上积雪荷载定义的。（N）8.雪重度是一个常量，不随时间和空间的变化而变化。（N） 9.雪重度并非一个常量，它随时间和空间的变化而变化。（N） 10.虽然最大雪重度和最大雪深两者有很密切的 关系，但是两者不一定同时出现。（Y） 11.汽车重力标准是车列荷载和车道荷载，车列荷 载是一集中力加一均布荷载的汽车重力形式。 （N） 12.烈度是指某一地区遭受一次地震影响的强弱程度，与震级和震源深度有关，一次地震有多个烈度。（Y） 13．考虑到荷载不可能同时达到最大，所以在实际工程设计时，当出现两个或两个以上荷载时，应采用荷载组合值。（N） 14.当楼面活荷载的影响面积超过一定数值需要 对均布活荷载的取值进行折减。（Y） 15.土的侧压力是指挡土墙后的填土因自重或外 荷载作用对墙背产生的土压力。（Y） 16.波浪荷载一般根据结构型式不同，分别采用不同的计算方法。（Y） 17.先张法是有粘结的预加力方法，后张法是无粘结的预加力方法。（Y） 18.在同一大气环境中，各类地貌梯度风速不同，地貌越粗糙，梯度风速越小。（N）19.结构构件抗力R是多个随机变量的函数，且近似服从正态分布。（N） 20.温度作用和变形作用在静定结构中不产生内力，而在超静定结构中产生内力。（Y） 21.结构可靠指标越大，结构失效概率越小，结构越可靠。（Y） 22.朗肯土压力理论中假设挡土墙的墙背竖直、光滑、填土面水平无超载。（Y） 23.在朗肯土压力理论的假设中，墙背与填土之间既无摩擦力也无剪力存在。（Y） 24.在朗肯土压力理论的假设中，墙背与填土之间虽然无摩擦力，但仍有剪力存在。（N） 25.土的自重应力为土自身有效重力在土体中引起的应力。（Y） 26.不但风的作用会引起结构物的共振，水的作用也会引起结构物的共振。（Y） 27.平均风速越大，脉动风的幅值越大，频率越高。（N） 28.风压是指风以一定的速度向前运动受到阻塞时对阻塞物产生的压力。（Y） 29.地震作用中的体波可以分为横波和纵波，两者均可在液体和固体中传播。（N） 30.如果波浪发生破碎的位置距离直墙在半个波 长以内，这种破碎波就称为近区破碎波。（Y）31.远区破碎波与近区破碎波的分界线为波浪破 碎时发生在一个波长的范围内。（N） 32.在实际工程设计时，当出现可变荷载，应采用 其荷载组合值。（N） 33.对于静定结构，结构体系的可靠度总大于或等 于构件的可靠度。（N） 34.对于超静定结构，当结构的失效形态不唯一 时，结构体系的可靠度总小于或等于结构每一失效形态对应的可靠度。（Y） 35.结构设计的目标是确保结构的承载能力足以 抵抗内力，而变形控制在结构能正常使用的范围内。（Y） 36.对实际工程问题来说，由于抗力常用多个影响 大小相近的随机变量相乘而得，则其概率分布一般来说是正态的。（N） 37.结构可靠度是指结构可靠性的概率度量，是结 构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率。
一、选择题 1、其他条件相同时，预应力混凝土构件的延性通常比普通混凝土构件的延性（ ） A 、相同 B 、大些 C 、小些 D 、大很多 2、预应力混凝土结构宜采用（ ） A 、火山灰水泥 B 、硅酸盐水泥 C 、矿渣水泥 D 、以上三种均可 3、先张法构件的预压力是通过（ ）来传递的 A.、承压力 B 、粘结力 C 、粘结力和承压力 D 、以上答案都不对 4、后张法构件的预压力是靠（ ） A.、粘结力和承压力来传递 B 、工作锚具来传递和保持的 C 、粘结力来传递的 D 、以上答 案都不对 5、加筋混凝土结构按预应力度大小分类，当预应力度λ为（ ）时，是全预应力混凝土 结构 A 、λ< 0 B 、λ= 0 C 、0 <λ< 1 D 、λ≥ 1 6、加筋混凝土结构按预应力度大小分类，当预应力度λ为（ ）时，是部分预应力混凝 土结构 A 、λ< 0 B 、λ= 0 C 、0 <λ< 1 D 、λ≥ 1 7、《公路桥规》规定，对于钢丝、钢绞线张拉控制应力应满足（ ） A 、pk con f 95.0≤σ B 、pk con f 90.0≤σ C 、pk con f 85.0≤σ D 、pk con f 75.0≤σ 8、先张法预应力混凝土构件，在混凝土预压前（第一批）的损失为（ ） A 、54325.0l l l l σσσσ+++ B 、655.0l l σσ+ C 、65l l σσ+ D 、421l l l σσσ++ 9、后张法预应力混凝土构件，在混凝土预压后（第二批）的损失为（ ） A 、54325.0l l l l σσσσ+++ B 、655.0l l σσ+ C 、65l l σσ+ D 、421l l l σσσ++ 10、后张法预应力混凝土梁在进行持久状况应力验算时，由（ ）所引起的应力，应采用 净截面几何特性进行计算。 A 、预加力 B 、预加力和活载 C 、二期恒载和活载 D 、活载 11、预应力混凝土受弯构件在持久状况下，斜截面的抗裂性是通过斜截面混凝土的（ ） 来控制的。 A 、正应力 B 、剪应力 C 、主压应力 D 、主拉应力 12、预应力混凝土受弯构件在持久状况下，正截面的抗裂性是通过正截面混凝土的（ ） 来控制的。 A 、法向拉应力 B 、剪应力 C 、主拉应力 D 、主压应力 13、预应力混凝土受弯构件斜截面的承载力与普通混凝土受弯构件相比是（ ） A 、提高了 B 、相同 C 、降低了 D 、降低很多 14、预应力混凝土与普通混凝土相比，提高了（ ） A 、正截面承载力 B 、抗裂性能 C 、延性 D 、以上答案均不对 15、部分预应力混凝土在作用（或荷载）作用下，构件截面混凝土（ ） A 、允许出现拉应力 B 、不允许出现拉应力 C 、允许出现压应力 D 、以上答案均不 对 16、桥梁结构中不宜采用中等强度钢筋作为预应力钢筋，这是因为（ ） A 、不能有效提高承载力 B 、挠度过大 C 、配筋多 D 、预应力效果差
混凝土结构设计原理认识实习报告 一、实习目的 1.通过本次参观实习，巩固课堂所学的基本理论，理论联系现场实际，在回归到理论上来，培养我们独立思考的能力及解决实际问题的能力。 2.了解混凝土结构的施工过程，初步建立对混凝土结构的现场施工认识。通过工地实地考察，进一步掌握混凝土结构设计的知识。 3.培养独立提出问题，分析问题，解决问题的能力，加强解决工程实际问题的信心勇气和兴趣。通过在实践中的锻炼，增强专业素质。 二、工程概况 北辰优+国际青年互动特区是北京北辰实业在武汉的开山之作，位于光谷东板块，东湖开发区高新二路与大吕路交汇处，湖北省奥体中心东侧，二妃山运动公园对面，总建 筑面积规模约 31.5万平方米， 容积率 2.3，是 光谷名副其实的 低密生态互动特 区。北辰优+国际 青年互动特区秉 承北辰实业绿 色、运动、健康、活力的理念，在光谷中心城打造“国际青年互动特区”，为奋斗中的光谷青年提供交流、互动、有爱、有温度的青年社交圈。在这里，北辰优+提供了4000㎡的优+大客厅，涵盖了优+MINI剧场，优+WIFI广场，优+兴趣吧，优+书吧、优+运动馆、优+游泳池，为光谷青年提供互动交流第一平台。同时，北辰优+还鲜明主张，拒绝不爱运动，拒绝不爱交流，拒绝宅，拒绝懒……，为光谷青年提供一个有态度的个性生活圈。 国创光谷上城位于东湖高新科技开发区，该区作为光电子产业基地所在地，以高新技术及相关产业为基础，以创新服务为特色，融研发、服务、生产、居住、游
憩为一体的多元复合城市地区。规划确立了“向东集束拓展，交通先导、生态优先，复合化、簇群化”的空间发展策略。国创光谷上城位于东湖高新科技开发区， 东邻光谷九 小，南邻湖 北第二师范 学院、西邻 胜利水库及 三环线、北 邻湖北体育 运动学院， 项目占地约 12万方，总 建面约34万方。国创光谷上城整体分三期开发，自身拥有12.8万方的商业配套，以商场、娱乐、餐饮、商务、酒店等多种物业形态存在。其中一期用地面积32578.97㎡，建筑面积85047.01㎡；容积率2.1，绿化率37％，包括高层、小高层、别墅以及综合配套设施。 三、实习内容 11月28日，我们土木工程5个班在老师的带领下，前往北辰优+的施工现场，进行为期半天的混凝土结构设计原理认识实习。老师与工作人员带领我们参观了整个工地，全程给我们详细讲解，引导我们把施工现场与理论知识联系起来。 1.剪力墙 剪力墙又称抗风墙、抗震墙或结构墙。房屋或构 筑物中主要承受风荷载或地震作用引起的水平荷载 和竖向荷载（重力）的墙体，防止结构剪切（受剪） 破坏。 它分平面剪力墙和筒体剪力墙。平面剪力墙用于 钢筋混凝土框架结构、升板结构、无梁楼盖体系中。 为增加结构的刚度、强度及抗倒塌能力，在某些部位
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 2.15 2、设计荷载：汽车按公路Ｉ级，人群按2/0.3m KN ，10=γ 3、环境：Ｉ类，相对湿度%75 4、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：335H R B 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 ）
结构设计原理案例计算步骤 一、单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算 计算公式： ——水平力平衡 （）——所有力对受拉钢筋合力作用点取矩（） （）——所有力对受压区砼合力作用点取矩（）使用条件： 注：/，&& 计算方法： ㈠截面设计yy 1、已知弯矩组合设计值，钢筋、混凝土强度等级及截面尺寸b、h，计算。 ①由已知查表得：、、、； ②假设； ③根据假设计算； ④计算（力矩平衡公式：）； ⑤判断适用条件：（若，则为超筋梁，应修改截面尺寸或提 高砼等级或改为双筋截面）； ⑥计算钢筋面积（力平衡公式：）； ⑦选择钢筋，并布置钢筋（若 ，则按一排布置）； 侧外 ⑧根据以上计算确定（若与假定值接近，则计算，否则以的确定值作 为假定值从③开始重新计算）； ⑨以的确定值计算； ⑩验证配筋率是否满足要求（，）。 2、已知弯矩组合设计值，材料规格，设计截面尺寸、和钢筋截面面积。 ①有已知条件查表得：、、、； ②假设，先确定； ③假设配筋率（矩形梁，板）； ④计算（，若，则取）； ⑤计算（令，代入）； ⑥计算（，&&取其整、模数化）； ⑦确定（依构造要求，调整）； ⑧之后按“1”的计算步骤计算。 ㈡承载力复核 已知截面尺寸b、，钢筋截面面积，材料规格，弯矩组合设计值，
所要求的是截面所能承受的最大弯矩，并判断是否安全。 ①由已知查表得：、、、； ②确定； ③计算； ④计算（应用力平衡公式：，若，则需调整。令， 计算出，再代回校核）； ⑤适用条件判断（，，）； ⑥计算最大弯矩（若，则按式计算最大弯矩） ⑦判断结构安全性（若，则结构安全，但若破坏则破坏受压区，所以应以受压区控制设计；若,则说明结构不安全，需进行调整——修改尺寸或提高砼等级或改为双筋截面）。 二、双筋矩形截面梁承载力计算 计算公式： ， ，（）+（） 适用条件： （1） （2） 注：对适用条件的讨论 ①当&&时，则应增大截面尺寸或提高砼等级或增加的用量（即 将当作未知数重新计算一个较大的）；当时，算得的即为安全要 求的最小值，且可以有效地发挥砼的抗压强度，比较经济； ②当&&时，表明受压区钢筋之布置靠近中性轴，梁破坏时应变较 小，抗压钢筋达不到其设计值，处理方法： a.《公桥规》规定：假定受压区混凝土压应力的合力作用点与受压区钢筋合力作用 点重合，并对其取矩，即 令2，并 （） 计算出； b.再按不考虑受压区钢筋的存在（即令），按单筋截面梁计算出。 将a、b中计算出的进行比较，若是截面设计计算则取其较小值，若是承载能力复核则取其较大值。 计算方法： ㈠截面设计 1.已知截面尺寸b、h，钢筋、混凝土的强度等级，桥梁结构重要性系数，弯矩组合 设计值，计算和。 步骤： ①根据已知查表得：、、、、； ②假设、（一般按双排布置取假设值）； ③计算；
《结构设计原理》复习资料 第一篇钢筋混凝土结构 第一章钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能在本章的学习中应注意以下几个方面的问题：（1）混凝土的强度指标有哪些，以及获得它们的方法；（2）混凝土的应力应变关系曲线，弹性模量的取值方法；（3）混凝土收缩、徐变的概念及特性；（4 ）两类钢材的变形及强度特征；（5）锚固长度的意义；（6）钢筋混凝土结构对混凝土与钢筋的基本要求。 三、复习题 （一）填空题 1、在钢筋混凝土构件中钢筋的作用是替混凝土受拉或协助混凝土受压。 2、混凝土的强度指标有混凝土的立方体强度、混凝土轴心抗压强度和混凝土抗拉强度。 3、混凝土的变形可分为两类：受力变形和体积变形。 4、钢筋混凝土结构使用的钢筋，不仅要强度高，而且要具有良好的塑性、可焊性，同时还要求与混凝土有较好的粘结性能。 5、影响钢筋与混凝土之间粘结强度的因素很多，其中主要为混凝土强度、浇筑位置、保护层厚度及钢筋净间距。 &钢筋和混凝土这两种力学性能不同的材料能够有效地结合在一起共同工作，其主要原因是：钢筋和混凝土之间具有良好的粘结力、钢筋和混凝土的温度线膨胀系数接近和混凝土对钢筋起保护作用。 7、混凝土的变形可分为混凝土的受力变形和混凝土的体积变形。其中混凝土的徐变属于混凝土的受力变形，混凝土的收缩和膨胀属于混凝土的体积变形。 （二）判断题 1、素混凝土的承载能力是由混凝土的抗压强度控制 的。 ........................ 【X】 2、混凝土强度愈高，应力应变曲线下降愈剧烈，延性就愈 好。 .................. 【X】 3、线性徐变在加荷初期增长很快，一般在两年左右趋以稳定，三年左右徐变 即告基本终止。 .................................................................... .............. [V! 4、水泥的用量愈多，水灰比较大，收缩就越 小。 .............................. [X】 5、钢筋中含碳量愈高，钢筋的强度愈高，但钢筋的塑性和可焊性就愈 差。 ....... [V】 （三）名词解释 1、混凝土的立方体强度------- 我国《公路桥规》规定以每边边长为150mm 的立方体试件，在20C±2C的温度和相对湿度在90%^上的潮湿空气中养护28 天，依照标准制作方法和试验方法测得的抗压极限强度值（以MPa计）作为混凝
学号：0121206120102 课程设计 课程：混凝土结构设计原理 学院：土建学院 班级：土木 zy1202 姓名： 学号： 0121206120102 指导老师： 2015年1月18日
目录 一、设计资料 (1) 二、设计荷载 (1) 三、主梁毛截面几何特性计算 (1) 四、预应力钢束面积的估算及钢束布置 (4) 五、主梁截面几何特性计算 (7) 六、截面强度计算 (9) 七、钢束预应力损失估算 (11) 八、预加应力阶段的正截面应力验算 (15) 九、使用阶段的正应力验算 (18) 十、使用阶段的主应力验算 (21) 十一、锚固区局部承压验算 (23) 十二、主梁变形（挠度）计算 (24)
贵州道真高速公路桥梁上部构件设计 一、设计资料 1、初始条件：贵州道真高速公路桥梁基本上都采用标准跨径，上部构造采用装配式后张法预应力混凝土空心板，20 m 空心板、1.25m 板宽，计算跨径19.5m ，预制长度19.96m 。参照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》按Ａ类预应力混凝土构件设计此梁。 2、材料：（1）混凝土：C40混凝土，MPa Ec 41025.3?=，抗压强度标准值 MPa f ck 8.26=，抗压强度设计值MPa f cd 4.18=，抗拉强度标准值MPa f tk 40.2=，抗拉强度设计值MPa f td 65.1=。 （2）非预应力钢筋：普通钢筋主筋采用HRB335级钢筋，抗拉设计强度 a sd MP f 280=；箍筋采用R235级钢筋，抗拉设计强度a sd MP f 195=。 （3）预应力钢筋公称直径为15.24mm ，公称面积为140mm2，抗拉标准强度 a pk MP f 1860=，MPa f pd 1260=，弹性模量Ep ＝1.95×105Mpa ，低松弛级。 二、设计荷载 设计荷载为公路-I 级，结构重要性系数0γ取1.0。荷载组合设计值如下： kN Q 76=跨中m kN M .399=汽m kN M .710=恒m kN M .1395=跨中kN Q j 3720=00=j M m kN M .10254/1= 三、主梁毛截面几何特性计算
第四章受弯构件的正截面 受弯承载力 ?构件的构造 ?试验研究的主要结论 ?基本假定 ?矩形、T形截面承载力计算
4.1受弯构件的一般构造 4.1.1受弯构件的一般构造 与构件的计算轴线相垂直的截面称为正截面。 结构和构件要满足承载能力极限状态和正常使用极限状态的要求。梁、板正截面受弯承载力计算就是从满足承载能力极限状态出发的，即要求满足 M≤M u (4—1) 式中的M是受弯构件正截面的弯矩设计值，它是由结构上 的作用所产生的内力设计值；M u 是受弯构件正截面受弯承 载力的设计值，它是由正截面上材料所产生的抗力。（1）截面形状 梁、板常用矩形、T形、I字形、槽形、空心板和倒L形梁等对称和不对称截面
(2) 梁、板的截面尺寸 1)矩形截面梁的高宽比h/b一般取2.0～3.5；T形截面梁的h/b一般取2.5～4.0(此处b为梁肋宽)。矩形截面的宽度或T形截面的肋宽b一般取为100、120、150、(180)、200、(220)、250和300mm，300mm以下的级差为50mm；括号中的数值仅用于木模。 2)梁的高度采用h＝250、300、350、750、800、900、1000mm等尺寸。800mm以下的级差为50mm，以上的为l00mm。 3)现浇板的宽度一般较大，设计时可取单位宽度(b=1000mm)进行计算。
（3）材料选择 1）混凝土强度等级，梁、板常用的混凝土强度等级是C20、C30、C40。 2）钢筋强度等级及常用直径，梁中纵向受力钢筋宜采用HRB400级或RRB400级(Ⅲ级)和HRB335级(Ⅱ级)，常用直径为12mm、14mm、16mm、18mm、20mm、22mm和25mm。根数最好不少于3(或4)根。 3）梁的箍筋宜采用HPB235级(Ⅰ级)、HRB335(Ⅱ级)和HRB400(Ⅲ级钢筋)级的钢筋，常用直径是6mm、 8mm和10mm。 4）板的分布钢筋，当按单向板设计时，除沿受力方向布置受力钢筋外，还应在垂直受力方向布置分布钢筋。分布钢筋宜采用HPB235级(Ⅰ级)和HRB335级(Ⅱ级)级的钢筋，常用直径是6mm和8mm。
《工程结构荷载与可靠度设计原理》复习题 第一章荷载类型 1.荷载：由各种环境因素产生的直接作用在结构上的各种力称为荷载。 2.作用：能使结构产生效应（结构或构件的内力、应力、位移、应变、裂缝等）的各种因素总称为作用。 3.荷载与作用的区别与联系. 区别：荷载不一定能产生效应，但作用一定能产生效应。 联系：荷载属于作用的范畴。 第二章重力 1.土是由土颗粒、水和气体组成的三项非连续介质。 2.雪压：单位面积地面上积雪的自重。 3.基本雪压：当地空旷平坦地面上根据气象记录资料经统计得到的在结构使用期间可能出现的最大雪压值。 第三章侧压力 1.根据挡土墙的位移情况和墙后土体所处的应力状态，土压力可分为静止土压力、主动土压力和被动土压力。 三种土压力的受力特点： （1）静止土压力：挡土墙在土压力作用下，不产生任何方向的位移或转动而保持原有的位置，墙后土体处于弹性平衡状态。 （2）主动土压力：挡土墙在土压力的作用下，背离墙背方向移动或转动时，墙后土压力逐渐减小，当达到某一位移量值时，墙后土体开始下滑，作用在挡土墙上的土压力达到最小值，滑动楔体内应力处于主动极限平衡状态。 （3）被动土压力：挡土墙在外力作用下向墙背方向移动或转动时，墙体挤压土体，墙后土压力逐渐增大，当达到某一位移时，墙后土体开始上隆，作用在档土墙上的土压力达到最大值，滑动楔体内应力处于被动极限平衡状态。 2.水对结构物的力学作用表现在对结构物表面产生静水压力和动水压力。静水压力可能导致结构物的滑动或倾覆；动水压力，会对结构物产生切应力和正应力，同时还可能引起结构物的振动，甚至使结构物产生自激振动或共振。 3.（1）冻胀力：在封闭体系中，由于土体初始含水量冻结，体积膨胀产生向四面扩张的内应力，这个力称为冻胀力。（2）冻土：具有负温度或零温度，其中含有冰，且胶结着松散固体颗粒的土，称为冻土。 （3）冻胀原理：水分由下部土体向冻结锋面迁移，使在冻结面上形成了冰夹层和冰透镜体，导致冻层膨胀，底层隆起。（4）影响冻土的因素：含水量、地下水位、比表面积和温差。 第四章风荷载 1.基本风压：按规定的地貌、高度、时距等量测的风速所确定的风压称为基本风压。通常应符合以下五个规定：标准高度的规定（10m）、地貌的规定(空旷平坦)、公称风速的时距（10分钟）、最大风速的样本时间（1年）和基本风速重现期（30-50年）。 2.风效应可以分为顺风向结构风效应和横风向结构风效应两种。 3.速度为的风流经任意截面物体，都将产生三个力：物体单位长度上的顺风向力p D、横风向力P L以及扭力矩P M。 第五章地震作用 1.地震按其产生的原因，可分为火山地震、陷落地震和构造地震。 2.（1）震源：即发震点，是指岩层断裂处。 （2）震中：震源正上方的地面地点。 （3）震源深度：震中至震源的距离。 （4）震中距：地面某处到震中的距离。 （5）震级：衡量一次地震规模大小的数量等级。 （6）地震能：一次地震所释放的能量。 （7）烈度：某一特定地区遭受一次地震影响的强弱程度。 （8）地震波：传播地震能量的波 3.地震波分为在地球内部传播的体波和在地面附近传播的面波。 第七章荷载的统计分析 1.平稳二项随机过程荷载模型的假定为：