结构设计原理课程设计
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结构设计原理课程设计感想一、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。
2. 使学生了解不同类型的结构及其特点,如框架结构、拱结构、悬索结构等。
3. 引导学生运用数学和物理知识分析结构问题,建立结构计算的初步概念。
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,提高创新意识和实践操作技能。
2. 培养学生通过团队合作,进行结构模型设计和制作的能力。
3. 培养学生运用信息技术和工具,进行结构分析、计算和优化的能力。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对结构设计的兴趣,培养探究精神和工程意识。
2. 培养学生的责任感,使其认识到结构设计在工程中的重要性,关注工程安全和社会责任。
3. 培养学生尊重他人意见,学会团队合作,培养良好的沟通能力。
本课程结合学生年级特点,注重理论知识与实践操作的相结合,提高学生的动手能力和解决实际问题的能力。
通过课程学习,使学生能够运用所学知识分析、设计和优化结构,为今后的学习和工作打下坚实基础。
同时,培养学生具备良好的情感态度和价值观,为社会培养有责任感、创新精神和实践能力的工程技术人才。
二、教学内容1. 结构设计基本概念:结构稳定性、强度、刚度等基本原理的学习和理解。
教材章节:第一章 结构设计基本原理2. 结构类型及特点:分析框架结构、拱结构、悬索结构等不同类型的结构及其特点。
教材章节:第二章 结构类型及受力特点3. 结构计算与分析:运用数学和物理知识,进行结构受力分析和计算。
教材章节:第三章 结构计算方法4. 结构模型设计与制作:分组进行结构模型设计和制作,培养团队合作能力。
教材章节:第四章 结构设计实践5. 结构优化与评价:运用信息技术和工具,对结构设计进行优化和评价。
教材章节:第五章 结构优化与评价6. 结构设计案例分析:分析典型结构设计案例,提高学生解决实际问题的能力。
教材章节:第六章 结构设计案例分析教学内容按照教学大纲安排,由浅入深,注重理论与实践相结合。
结构设计原理课程设计
结构设计原理课程设计是一个基于实践的课程,旨在让学生了解和解决实际的结构设计问题。
本课程的课程目标是帮助学生掌握结构设计的基本原理,研究和讨论相关的技术设计原理,了解结构设计的基本思想以及有关任务();开发、实施和完善结构设计的方法和工具,以及采用各种计算方法和一系列实验来验证设计成果和结果。
本课程将采用现场实验和理论讲授相结合的学习方式,使学生能够逐步掌握和实践结构设计相关的基本定律。
主要内容包括力学原理、流体动力学、热学等基本力学原理,以及材料力学、设计规范、抗压强度、分析、荷载传递强度、构造空间形状、结构抗震度等结构设计基本原理,以及结构参数和结构性能的数学模型构造方法、传热、制冷原理、计算结构稳定性、控制力学分析、复杂结构形态分析、结构力学分析等基本理论。
实验内容涉及材料性能测试、元件测试、构件测试,结构抗震设计原理、建筑物设计原则以及土木结构设计、风洞及数值分析等。
学生在实验过程中可以验证和学习结构设计和分析的基本原理,从而更加深入了解结构设计的相关方面。
在教学活动过程中,教师可以主动指导和提高学生的实践能力,采用互动的形式,以便学生进行丰富的实践。
教师需要结合学生的实际情况,在教学实践过程中能够有效指导学生解决各种问题、传授实践知识,使学生充分了解和掌握结构设计的基本原理,提高学生在实践工作中的能力和能力。
《混凝土结构设计原理》课程设计任务书辽宁工业大学《混凝土结构设计原理》课程设计任务书 预应力混凝土T 梁、箱梁桥主梁预应力钢束设计 (标准跨径20m ,桥宽15m ) 开课单位:土木建筑工程学院 2022年3月课程设计(论文)任务及评语 院(系):土木建筑工程学院 教研室:施工教研室学 号 学生姓名 专业班级道桥181级课程设计(论文)题 目预应力混凝土T 梁、箱梁桥主梁预应力钢束设计课程设计(论文)要求与任务一、课设要求1、依据已知条件,完成主梁的预应力钢束设计。
2、完成相关设计图纸不少于3张(3#图纸)。
二、课设任务1、完成钢束估算,钢束线形设计。
2、预应力钢束的预应力损失计算。
3、主梁截面强度验算,挠度验算等,4、完成相关设计图纸不少于3张(3#图纸) 三、设计说明书要求1、计算过程完整,计算方法符合公路桥梁预应力混凝土设计规范要求。
2、课设论文成果格式符合要求,图纸绘制规范。
工作计划第一周 周一、布置课设任务、查资料;周二、钢束面积估算;周三、钢束布置周四、主梁截面特性计算,截面强度计算;周五、主梁截面特性计算,截面强度计算第二周周一、预应力损失计算;周二、预应力损失计算;周三、应力验算,挠度计算,下锚应力计算;周四、应力验算,挠度计算,下锚应力计算;周五、整理计算书,上交课设成果,答辩指导教师评语及成绩成绩平时表现10% 计算书、图纸70%答辩成绩20%合计教师评语:成绩:指导教师签字:学生签字:2022年03月18日一、课程设计的目的与要求1.教学目的《混凝土结构设计原理》是土木工程专业的重要课,为了加强学生对基本理论的理解和相关规范条文的应用,培养学生独立分析问题和解决问题的能力,要在讲完有关课程内容后,安排2周的课程设计,以提高学生的综合运用知识的能力。
通过课程设计,着重培养学生综合分析和解决问题的能力以及严谨,扎实的工作作风。
为学生将来走上工作岗位,顺利完成设计任务奠定基础。
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。
p钢筋混凝⼟结构设计原理课程设计-整体式单向板肋梁楼盖设计钢筋混凝⼟结构课程设计单向板肋梁楼盖院系:专业年级:学⽣姓名:学号:⽬录⼀、平⾯结构布置-----------------------------------------------(1)⼆、板的设计----------------------------------------------------(5)三、次梁的设计-------------------------------------------------(9)四、主梁的设计-------------------------------------------------(18)五、关于计算书及图纸的⼏点说明----------------------------(24)六、设计总结-------------------------------------------------(27)施⼯图平⾯结构布置图---------------------------------------------图纸1板的配筋图--------------------------------------------------图纸1主梁配筋图---------------------------------------------------图纸1次梁的配筋图------------------------------------------------图纸2主梁内⼒包络图---------------------------------------------附图⼀403计算书现浇钢筋混凝⼟单向板肋梁楼盖设计计算书⼀、平⾯结构布置:1、确定主梁的跨度为m .96,次梁的跨度为m 4.5,主梁每跨内布置两根次梁,板的跨度为m 3.2。
楼盖结构布置图如下:42、荷载计算:取1m 宽板带计算、板厚为100㎜:地板砖地⾯(3/5.60m kN ) m kN /4.015.60=? 100mm 厚钢筋混凝⼟现浇板(3/25m kN =γ) m kN /5.22511.0=?? 板底抹灰(2/255.0m kN ) m kN /255.01255.0=?恒载: m kN g k /405.3=活载: q=3.5 KN/m恒荷载分项系数取1.2;活荷载分项系数取1.3。
结构设计原理简支梁课程设计一、简支梁的概念与特点简支梁是指两端支承,中间自由伸展的一种结构形式,是最基本的梁结构。
其特点在于只有一个自由端,另一个端点被支承,因此只能承受单向弯曲力和剪力。
简支梁广泛应用于建筑、桥梁、机械等领域。
二、简支梁的受力分析1. 弯矩分析在简支梁中,弯矩是一种重要的受力形式。
当外力作用于简支梁时,会产生弯曲变形和弯矩。
根据欧拉-伯努利假设,在弹性阶段内,简支梁上任意一点处的曲率半径R与该点处的弯矩M之间满足以下关系式:M = EI/R其中E为杨氏模量,I为截面惯性矩。
2. 剪力分析除了弯矩外,在简支梁中还会产生剪力。
剪力是指垂直于截面方向的作用力,在简支梁中主要由跨距和荷载大小决定。
在计算剪力时,需要考虑材料的剪切模量和截面形状。
三、简支梁的结构设计原理1. 材料选择在简支梁的设计中,材料的选择至关重要。
一般来说,钢材比混凝土更适合作为简支梁的材料,因为它具有更高的强度和刚度。
此外,在选择材料时还需要考虑其耐久性、可靠性和成本等因素。
2. 截面设计截面设计是指确定简支梁的宽度和高度等参数。
在进行截面设计时,需要考虑到荷载大小、跨距长度、所选材料的强度和刚度等因素。
一般来说,截面应尽可能大,以提高其承载能力。
3. 支承方式简支梁的支承方式直接影响其受力性能。
一般来说,支承应均匀分布在两端,并且应该保证支点之间没有间隙。
此外,在进行支承设计时还需要考虑到地基稳定性和抗震性能等因素。
4. 荷载计算荷载计算是指确定简支梁所需承受的荷载大小和分布情况。
荷载计算需要考虑到使用环境、使用目的、使用频率等因素。
一般来说,荷载应按照设计标准进行计算,并且应该考虑到可能出现的紧急情况。
5. 桥梁设计在桥梁设计中,简支梁是最常见的桥梁形式之一。
在进行桥梁设计时,需要考虑到跨度、车流量、地形等因素。
此外,在进行桥梁设计时还需要保证其抗震性能和耐久性。
四、课程设计本次课程设计旨在让学生了解简支梁的结构原理和受力分析方法,并通过实际操作提高学生的实践能力。
结构设计原理课程设计心得体会结构设计原理课程设计心得体会(精选10篇)在平日里,心中难免会有一些新的想法,写心得体会是一个不错的选择,这样可以不断更新自己的想法。
是不是无从下笔、没有头绪?以下是小编为大家收集的结构设计原理课程设计心得体会,欢迎阅读与收藏。
结构设计原理课程设计心得体会篇1“混凝土结构”这门课程与其他课程的区别在于它不像其他课程那么容易理解,它比较抽象。
实践性和综合性都很强。
由于混凝土材料本身就是一种复杂的材料,其性能会受到诸多因素的影响。
混凝土结构中有些理论是参照实验资料分析得出的结果,有些数值则是经验数值,而且混凝土结构也涉及到物理、化学、力学等各方面的知识,这对于初学者来说都是比较难的。
学习混凝土结构的目的在于运用理论去解决实际问题。
课程设计便体现了这一点。
做课程设计时,必须首先熟悉书本的理论,同时还得对照《规范》正确的加以应用,才能作出一份优秀的设计。
在进行结构和构件的设计时,必须考虑的因素很多,既要满足安全要求,还要满足经济要求。
这就使得我们在构件的选型、计算、配筋和构造等各方面都要综合考虑,选择最优方案。
学好“混凝土结构”这门课程的诀窍是多看看书,当然,听老师讲课也是至关重要的。
“混凝土结构”中的每个公式都有其适用范围。
学习的时候必须明确每个公式的适用条件。
由于这门学科是在不断地演进发展,所以我们必须不断学习,熟悉《规范》,在实际应用时结合具体情况,灵活运用。
混凝土结构作为一种新型的结构,问世才100多年,但其发展却是十分迅速的。
各种新型钢筋和混凝土材料的出现,使得其应用范围越来越广,它的发展将不断推动工程建设的发展。
结构设计原理课程设计心得体会篇2《混凝土结构设计原理》是土木工程专业的主干课程,学习这门课程的目的是使我们掌握结构设计基本原理,具备一般土木工程设计的能力,并为学习后毕业设计奠定基础。
这本书分10章来介绍混凝土结构设计原理:绪论;混凝土结构材料的物理力学性能;混凝土结构的基本设计原则;受弯构件正截面承载力计算;受弯构件斜截面承载力计算;受压构件承载力计算;受拉构件承载力计算;受扭构件承载力计算;正常使用阶段的验算;预应力混凝土构件的计算等。
《结构设计原理》课程标准一、课程基本信息二、课程的性质、目的和任务1.课程性质《结构设计原理》是道路桥梁工程系道路与桥梁工程技术专业、测量专业、试验检测专业、高等级公路维护与管理专业、市政工程等专业的一门职业能力通用课,在教学过程中,以中小型桥梁的施工为行动领域,贯彻公路(桥梁)行业标准,依据基于工作过程的思路进行课程教学,通过教学,使学生掌握道路桥梁工程中有关钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构、圬工结构的材料及各结构的基本构成及其施工、设计时必要的计算验算等相关问题,掌握桥梁结构的设计基本原理,遵循设计规范,读懂施工图纸,使学生完成三大项目(钢筋混凝土梁、预应力混凝土梁及圬工结构)的设计、验算及施工的工作任务,达到懂设计、会验算、精通施工的目的,以使毕业生做到零距离上岗。
2.目的和任务通过教学,使学生能遵循和运用《公路桥涵设计通用规范》、《公路圬工桥涵设计规范》、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》、《公路桥涵地基与基础设计规范》、《公路桥涵施工技术规范》等规范来进行三大项目(钢筋混凝土受弯构件及受压构件、预应力混凝土梁及圬工结构)的设计、验算及施工的工作任务。
三、课程教学的基本要求四、课程的教学重点和难点、学时分配教学重点:钢筋混凝土受弯构件焊接钢筋骨架的认识与设计;钢筋混凝土受压构件焊接钢筋骨架的认识与设计;掌握钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构的基本概念、材料及施工方法;圬工结构的基本概念、材料及施工方法。
运用现行的公路桥涵规范对钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构、砖石混凝土结构构件进行强度计算和设计,并且掌握各结构的构造施工要求。
教学难点:运用现行的公路桥涵规范对钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构、砖石混凝土结构构件进行强度计算和设计课程学时分配一览表五、相关课程的衔接该课程在《高等数学》、《材料力学》、《理论力学》、《道路建筑材料》、《结构力学》、《道路工程制图》课程之后开设,其后续课程为《桥梁工程技术》。
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2/0.3m KN ,结构重要性系数0.10=γ 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C40,主要强度指标为:强度标准值 MPa f ck 8.26=, MPa f tk 40.2= 强度设计值 MPa f cd 4.18=, MPa f td 65.1= 弹性模量 MPa E c 41025.3⨯=(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 MPa f pk 1860= 抗拉强度设计值 MPa f pd 1260= 弹性模量 MPa E p 51095.1⨯= 相对界限受压区高度 4.0=b ξ,2563.0=pu ξ 公称直径为mm 2.15,公称面积 为2139mm(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: MPa f sk 400=抗拉强度设计值:MPa f sd 330=弹性模量:MPa E s 5100.2⨯= 相对界限受压区高度 53.0=b ξ,1985.0=pu ξ2)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 MPa f sk 335= 抗拉强度设计值 MPa f sd 280= 弹性模量 MPa E s 5100.2⨯=4.主要结构尺寸主梁标准跨径m 22,梁全长m 96.21,计算跨径m L 5.21=。
主梁高度mm h 1500=,主梁间距mm s 2000=,其中主梁上翼缘预制部分宽为mm 1980,现浇段宽为mm 20,全桥由5片梁组成。
主梁跨 中截面尺寸如图1 所示。
主梁支点截面或锚固截面的梁肋宽度为mm 600。
2000图1 主梁跨中截面尺寸(尺寸单位mm )(二)内力计算结果摘录 1.恒载内力(1)预制主梁的自重 m KN g g g p /98.19832.115.18'211=+=+= (2)二期恒载(包括桥面铺装、人行道及栏杆)m KN g g g p /495.78.1695.5432=+=+=恒载内力计算结果见表1(数据做参考,若有问题,可以修改)。
2.活载内力汽车荷载按公路—Ⅰ级荷载计算,冲击系数27.11=+μ,人群2/0.3m KN 计算。
活载内力以2号梁为准。
活载内力计算结果见表2(数据做参考,若有问题,可以修改)。
3.内力组合(1)基本组合(用于承载能力极限状态计算)k Q k Q k G k G d M M M M M 212112.14.1)(2.1+++=k Q k Q k G k G d V V V V V 212112.14.1)(2.1+++=(2)短期组合(用于正常使用极限状态计算)k Q K Q k G k G s M M M M M 212117.0)(++++=μ(3)长期组合(用于正常使用极限状态计算) )1(4.0)(2121k Q K Q k G k G l M M M M M ++++=μ种情况下的组合结果见表3。
表1 恒载内力计算结果表2 活载内力计算结果注:车辆荷载内力k Q M 1、k Q V 1中已计入冲击系数27.11=+μ。
表3 荷载内力计算结果(三)施工方法要点后张法施工,采用金属波纹管和夹片锚具,钢绞线采用TD双作用千斤顶两端同时张拉,当混凝土达到设计强度时进行张拉,张拉顺序与钢束序号相同。
(四)设计要求1.方案一:按全预应力混凝土设计预应力混凝土T形主梁。
2.方案二:按部分预应力混凝土A类构件设计预应力混凝土T形主梁。
3.方案三: 按部分预应力混凝土B类构件(允许裂缝宽度为mm1.0)设计预应力混凝土T形主梁。
※学生应按指导教师要求选择其中一个方案进行设计三、课程设计应完成的工作1.编制计算说明书;2.绘制施工图(主要包括:主梁支点横断面图、主梁跨中横断面图、主梁钢束布置图、主梁钢束数量表等,根据设计内容自己决定)。
四、课程设计进程安排(可根据实际情况自己灵活安排)五、应收集的资料及主要参考文献[]1叶见曙.设计结构原理(第二版).北京:人民交通出版社,2005[]2张树仁等.钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁结构设计原理.北京:人民交通出版社.2004[]3中华人民共和国行业标准.公路钢筋混凝土及预应力桥涵设计规范(JTGD62-2004).北京:人民交通出版社,2004[]4闫志刚主编.钢筋混凝土及预应力混凝土简支梁桥结构设计.北京:机械工业出版社,2009[]5易建国主编.混凝土简支梁(板)桥(第三版).北京:人民交通出版社,2006[]6胡兆同,陈万春.桥梁通用构造及简支梁桥.北京:人民交通出版社,2001 []7百宝玉主编.桥梁工程.北京:高等教育出版社,2005方案二:部分预应力混凝土A简支梁类设计主梁尺寸如下;主梁尺寸图Ⅰ—Ⅰ截面跨中截面—截面ⅡⅡ变截面截面ⅢⅢ—1.主梁全截面几何性能1.11受压翼缘有效宽度'f b ,的计算按《公路桥规》规定,T 形截面梁受压翼缘有效宽度'f b ,取下列三者中的最小值:(1)简支梁计算跨径的1,即mm l 67.71663215003==: (2)相邻两梁的平均间距,对于中梁为mm 2000;(3)()'122f h h b b ++式中mm b 200=、mm b h 0=、mm h f 1702/)200140('=+= ;所以,()mm h b b f h 2240170120200122'=⨯++=++ 故,受压翼缘的有效宽度取mm b f 2000'=1.2全截面几何特性的计算这里的主梁几何特性采用分块数值求和法,其计算式为 全截面面积:∑=I A A 全截面重心至梁顶的距离:Ay A y ii u ∑=式中 i A — 分块面积i y — 分块面积的重心至梁顶边的距离 b y — 全截面重心至梁底下边缘的距离如右图所示,对于T 形梁跨中截面进行分块分析,分成5大块进行计算,分别计算它们低面积与性质,计算结果列于下表。
根据整体图可知,变化点处的截面几何尺寸与跨中截面相同,故几何特性也相同,主梁跨中截面的全截面几何特性表1所示。
尺寸单位:mmL截面全截面几何特性表1跨中截面与4按构件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,根据跨中截面抗裂要求,可得跨中截面所需的有效预应力为We Af W M N p tks pe +-≥17.0 式中的s M 为正常使用极限状态按作用(或荷载)短期效应组合计算的弯矩值:由资料得:k Q k Q k G k G s M M M M M 212117.0)(++++=μMPa 94.237776.7427.137.12987.0071.43347.1154=+⨯++= 设预应力钢筋截面重心距截面下缘为mm a p 100=,则预应力钢筋的合力作用点至截面重心轴的距离为mm a y e p b p 41.82910041.929=-=-=,MPa f tk 40.2=由表1得跨中截面全截面面积2722600mm A =,全截面对抗裂验算边缘的弹性抵抗矩为:3691072.22641.9291072.210mm y I W b ⨯=⨯== ,所以有效预加力合力为:N We Af W M N ptk s pe666610747.11072.22641.829722600140.27.01072.2261094.237717.0⨯=⨯+⨯-⨯⨯=+-≥预应力钢筋的张力控制应力为MPa f pk con 1395186075.075.0=⨯==σ预应力损失按张拉控制力的%20估算,则可得需要预应力钢筋的面积为()26412.156513958.010747.12.01mm N A conpep =⨯⨯=-=σ 拟采用3束4004HRB j φ公称截面面积钢绞线,单根钢绞线的21139mm A p =,则预应力钢筋的截面积为2166813943mm A p =⨯⨯=,采用夹片式锚固,70φ金属波纹管成孔。
2.3预应力钢筋及普通钢筋的布置(1)按照后张法预应力混凝土受弯构件《公路桥规》中的要求,参考已有设计图纸,对跨中截面的预应力钢筋进行布置。
如图所示,预应力钢筋与普通钢筋的布置截面图。
(2)其他截面钢束位置及倾角计算①钢束弯起形状、弯起角及弯曲半径采用直线段中接圆弧线段的方式弯曲;为使预应力钢筋的预加力垂直作用于锚垫板,1N 、2N 、3N 弯起角均取°8;各钢束的弯曲半径为:mm RN 300001=,mm RN 200002=,mm RN 100003=。
②钢束各控制点位置的确定。
以3N 为例,其弯起布置图如下:75325预制梁端部跨中截面尺寸要素钢束在端部的锚固位置由0cot θ⋅=c L d 确定导线点距锚固点的水平距离mm c L d 2135115.73008cot 300cot 00=⨯=⋅=⋅=θ由mm R L b 6994tan 100002tan002=⨯=⋅=θ所以弯起点至锚固点的水平距离为mm L L L b d w 283469921352=+=+=则弯起点至跨中截面的水平距离为mm L x w k 8227)311221500(=-+=根据圆弧切线的性质,图中弯止点沿切线方向至导线点的距离与弯起点至导线点的水平距离相等,所以弯止点至导线点的水平距离为mm L L b b 69299.0699cos 021=⨯=⋅=θ故弯止点至跨中截面的水平距离为()()9618699692822721=++=++b b k L L x计算1N 、2N 、3N 各控制参数汇总于下表2:跨中截面中心线各钢束弯曲控制要素表表2③各截面钢束位置()ai及其倾角()θ计算表表3④钢筋束平弯段的位置及平弯角1N 、2N 、3N 三束预应力钢绞线在跨中截面布置在同一水平面上,而在锚固端三束钢绞线则都在肋板中心线上,为实现钢束的这种布筋方式, 2N 、3N 在主梁肋板中必须从两侧平弯到肋板中心线上,为了便于在施工中布置预应力管道2N 、3N 在梁中的平弯采用相同的形式,其平弯位置布置图如下所示。