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南京工业大学交通学院混凝土结构设计课程设计(部分预应力A类)

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(kN)
(kN·m)
(kN)
支点
最大弯矩
0.00
1249.50
0.00
907.14
0.00
819.97
最大剪力
0.00
1203.76
0.00
907.14
0.00
819.97
变截面
最大弯矩
2360.60
1138.53
1715.57
823.39
1552.97
740.63
最大剪力
3653.98
1115.54
0.00
钢束到梁底的距离(mm)
1号束
2000.00
1943.23
1619.55
695.81
280.00
2号束
1400.00
1343.42
1029.72
288.23
200.00
3号束
820.00
777.99
551.20
123.36
120.00
4、5号束
220.00
213.40
178.21
120.06
桥梁结构尺寸参见任务书附图。
5.内力计算结果摘录
预制主梁（包括横隔梁）的自重g1p=24.46kN/m
主梁现浇部分的自重g1m=4.14kN/m
二期恒载(包括桥面铺装、人行道及栏杆)g2p=8.16kN/m
恒载内力计算结果
表1
截面位置
距支点
截面的距离x(mm)
预制梁自重
现浇段自重
二期恒载
弯矩
剪力
弯矩
剪力
弯矩
剪力
MG1PK(kN·m)
VG1PK(kN)
MG1mK(kN·m)
VG1mK(kN)
MG2K(kN·m)
VG2K(kN)
支点
0
0
476.97
0
80.73
0
159.12
变截面
2000
905.02
428.05
153.18
72.45
301.92
142.80
L/4
9750
3487.84
238.49
590.34
0.00072
阶段二：现浇600mm连接段
支点
12.000000
1271.436700
1028.563300
130.276590
0.746120
0.00059
0.00073
0.00573
变截面
1.044332
1190.836500
1108.163500
396.784078
0.674080
0.00057
4、5
10000
9800
y=120+1.03489*10^(-6)*x^2
注：表中所示曲线方程以截面底边线为x坐标，以过起弯点垂线为y坐标。
各计算截面预应力筋束的位置与倾角
表5
计算截面截面距离跨中（mm）
锚固截面
支点截面
变截面点
L/4截面
跨中截面
19830.00
19500.00
17500.00
9750.00
0.28
1.17
1.17
注：钢束到梁底距离由曲线方程得出，钢束与水平面夹角由曲线方程求导取反正切函数得出，累积角度由锚固截面位置与所求截面角度之差得出。
（2）普通钢筋数量的确定及布置
设预应力筋束和普通钢筋的合力点到截面底边的距离为 ，则
上翼缘厚度为150mm,若考虑承托影响，其平均厚度为
=150+[2×1/2×500×100/﹙2500-200﹚]=171.74mm
0.00061
0.00170
L/4
0.869511
1298.938800
1001.061200
731.557158
0.614390
0.00047
0.00061
0.00084
跨中
0.869332
1295.559800
1004.440200
836.440200
0.621130
0.00048
0.00062
预应力混凝土简支梁设计
交通1202神之
设计资料
按部分预应力A类构件设计
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
4.该阶段主梁截面全部参与工作，顶板的宽度为2500mm，截面几何性质记入普通钢筋计预应力钢筋的换算截面性质
5.各阶段截面几何性质如表6。
6.将预应力钢筋转化成对应混凝土面积
7.将普通钢筋转化成对应混凝土面积
全预应力构件各阶段截面几何性质
表6
阶段
截面
A
y(mm)
y‘(mm)
ep(mm)
I
W*10^9(mm^3)
0.00287
L/4
1.004511
1423.395600
876.604400
607.100358
0.714850
0.00050
0.00082
0.00118
1.004332
(1)混凝土
强度等级为C50，主要强度指标为：
强度标准值fck=32.4MPa，ftk=2.65MPa
强度设计值fcd=22.4MPa，ftd=1.83MPa
弹性模量Ec=3.45×104MPa
(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：
（二）截面几何性质计算
截面几何性质的计算应根据不同的受力阶段分别计算。本算例中，主梁从施工到运营经历了如下几个阶段：
1.主梁混凝土浇筑，预应力筋束张拉（阶段Ⅰ）
混凝土浇筑并达到设计强度后，进行预应力筋数的张拉，但此时管道尚未灌注，因此其截面几何性质为记入普通钢筋的换算截面，但应扣除预应力管道的影响。该阶段顶板宽度为1600mm。
上翼缘有效宽度取下列数值中较小者：
1
②
③ ,因承托坡度 〈1/3，所以不计承托影响， 按上翼缘平均厚度计算： ≤200+12×171.74=2260.88mm
综合上述计算结果，取 =2260.88mm。
由公式 ，求解x:
解得
则"
查表采用7根25mm的 钢筋，提供钢筋截面面积 。在梁底布置成一排，其间距为50mm，边缘钢筋至两侧距离为 ，钢筋重心到截面底边距离为 ，并经检验完全符合截面尺寸要求。
抗拉强度标准值fpk=1860MPa
抗拉强度设计值fpd=1260MPa，f’pd=390MPa
弹性模量Ep=1.95×105MPa
相对界限受压区高度ξb=0.4，ξpu=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
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fsk=400MPa
120.00
合力点
932.00
898.29
711.38
269.50
168.00
钢束与水平线夹角（度）
1号束
9.8414
9.6808
8.7039
4.8752
0.0000
2号束
9.8448
9.6144
8.2111
2.6940
0.0000
3号束
7.3658
7.1437
5.7933
0.5129
0.0000
4、5号束
2331.45
815.39
1891.91
735.27
L/4
最大弯矩
9015.95
708.98
6575.16
499.26
5964.16
433.34
最大剪力
8841.17
695.42
6473.58
485.85
5914.17
428.20
跨中
最大弯矩
12130.00
46.32
8815.48
27.82
7979.98
0.00053
0.00060
0.00179
L/4
0.811661
1373.656100
926.343900
656.839858
0.545160
0.00040
0.00059
0.00083
跨中
0.811661
1376.418500
923.581500
755.581500
0.540980
0.00039
0.00059
13.46
最大剪力
10975.34
135.44
8223.38
64.47
7667.75
35.49
部分预应力混凝土A类梁设计
（一）预应力钢筋数量的确定及布置
首先，根据跨中截面正截面抗裂要求，确定预应力钢筋数量。为满足抗裂要求，所需的有效预加应力为：
Ms为短期效应弯矩组合设计值，由表3查得Ms=8815.48kN·m；估算钢筋数量时，可近似采用毛截面几何性质。按下图给定的截面尺寸计算:Ac=0.96875×106mm2,ycx=1467.12mm ,ycs=832.88mm ,Ic= 0.662833×1012mm4,Wx=0.451793×109mm3。
0.00074
阶段三：二期荷载、活载
支点
1.617457
1351.025300

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南京工业大学交通规划课程设计

南京工业大学交通规划课程设计


表四
泊位 使用率 28.76% 27.20% 23.87% 27.98%
停车行为调查表反馈如下：
<1 小 时 2%
预计停车时间
1-2小时 8% >6小时 42% 2-4小时 36%
车位进出 道路不合 理 25% 安全感 不强 13%
停车遇到的问题
停车位供 不应求 30%
4-6小时 12%
距目的地 太远 10%
的不同，停车目的、停车场所、停车时间、停车持续时间与停车场中滞留车辆都会有差 异。 (2) 停车设施的服务质量。出行者考虑是否选择某一点作为停车选择目标时，会对 这一设施的步行状况、安全、收费、便捷性、舒适性、可用性有所要求。对于路边的临 时停车者而言，便捷性是主导因素；对于大型停车场的停车者而言，安全与舒适性是主 导因素。 (3) 停车后的步行时间。人们一般倾向于停车后通过短距离的不行即可到达出行目 的地，而人们对停车后的步行距离有一定的可容忍范围。一个停车点必须保证在大多数 使用者的可容忍服务半径内。 (4) 停车管理质量。科学与系统的停车管理对停车用地的保障、车主停车意识的形 成等方面均有促进作用。 2.停车需求量预测 综合本校停车状况特征与实施者的能力，采用相关分析法 。利用食物发展的相互关 ．．．．． 联性，通过对停车需求相关事物的预测及关联水平的分析，可以得到以不同指标为自变 量、停车需求为因变量的方法。 本例采用基于车辆数量的单因素相关分析法。 在规划期内可以认为车辆保有率是基本不变的，而车主的主体的本校教职工，因而 车辆数量与教职工数量可视为正比关系。 而教职工中教职人员的数量又与学生人数成正 相关，行政人员的数量可视为不变量。据调查，本校教职工 2800 余人，其中教职人员 与行政人员比例大致为 4:1，在校留学生、博士生、硕士生、本科生等各类学生人数近 25000。 综上，车辆数量可视为与学生人数成正相关的教职人员的车辆数和总量基本不变的 行政人员的车辆数之和。即：
南工大混凝土结构课程设计1-楼盖及砌体课程设计13-14)

南工大混凝土结构课程设计1-楼盖及砌体课程设计13-14)

混凝土结构课程设计1（钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计）任务书指导教师：一、设计资料1、某工业建筑楼面如附图所示，层高H（从基础顶面到楼面的距离），计算高度取H0=H，楼面均布活荷载标准值q k。

2、楼面面层为20mm厚水泥砂浆抹面（γ=20 kN/m3），板底为15 mm厚石灰砂浆粉刷（γ=17 kN/m3）。

3、材料混凝土：C 30钢筋：板中受力筋及分布筋采用HRB400钢筋；梁中受力筋采用HRB500钢筋；梁中箍筋和架立筋采用HRB400钢筋。

二、设计要求1、按单向板肋梁楼盖的要求对楼面梁板进行结构布置；2、对板、次梁、主梁分别进行受力分析、计算及配筋，完成设计计算书一份；3、绘制楼盖施工图（2号图纸两张），内容包括：楼盖平面布置图；板、次梁配筋施工图；主梁设计弯矩包络图、抵抗弯矩图及配筋施工图（主梁施工图中应包括钢筋示意图）；施工说明。

注：①图纸采用铅画纸，不得采用硫酸纸，图纸图签要采用土木工程学院课程设计标准图签；②计算书应包括标准封面、目录、设计任务书、设计计算完整过程，并装订成册。

一、分组楼盖平面尺寸如附图，具体尺寸按下面分组：1～10号： A=24米，B=18米, q k=5kN/m2，层高H=5.0m；11～20号：A=27米，B=21米, q k=6kN/m2，层高H=5.5m；21号之后：A=27米，B=18米, q k=5kN/m2，层高H=5.0m。

二、参考资料1.GB50010-2010 混凝土结构设计规范[S].2.GB50009-2012 建筑结构荷载规范[S].3.GB50003-2011 砌体结构设计规范[S].4.相关教材三、附图。

部分预应力A类构件混凝土简支梁设计算例 - 副本

部分预应力A类构件混凝土简支梁设计算例 - 副本

一内力计算(1)恒载内力表1 恒载内力计算结果截面 位置距支点截 面的距离 （mm ）预制梁自重 现浇段自重 二期恒载 弯 矩 M G1PK (KN •m)剪 力 V G1PK (KN) 弯 矩 M G1mK （KN •m ） 剪力 V G1mK (KN) 弯 矩 M G3k (KN •m) 剪力 V G3k (KN) 支点 0．00 0.00 476.97 0.00 80.73 0.00 159.12 变截面 2000 905.02 428.05 153.18 72.45 301.92 142.80 L/4 9750 3487.84 238.49 590.34 40.37 1163.57 79.56 跨中195004650.460.00787.120.001551.420.00(2) 活载内力表2 活载内力计算结果截面 位置距支点截 面的距离 （mm ）车辆荷载人群荷载最大弯矩 最大剪力 最大弯矩 最大剪力 M Q1k (KN/m) 对应V (KN) V Q1k (KN) 对应M (KN/m) M Q2k (KN/m) 对应V (KN) V Q2k (KN) 对应M (KN/m) 支点 0.00 0.00 251.93 251.93 0.00 0.00 32.69 32.69 0.00 变截面 2000 472.44 235.79 215.71 1335.65 59.86 32.56 37.13 135.65 L/4 9750 1762.50 173.23 175.32 1675.25 230.67 32.46 17.74 183.68 跨中195002427.6621.6890.431724.75307.5714.267.89155.26(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 G K m G K P G K d M M M M M M 2121112.14.1)(2.1++++= K Q K Q G K m G K P G K d V V V V V V 2121112.14.1)(2.1++++=②短期组合（用于正常使用极限状态计算）K Q K Q GK m GK P GK s M uM M M M M 2121117.0)(+++++=K Q K Q GK m GK P GK s V uV V V V V 2121117.0)(+++++=③长期组合（用于正常使用极限状态计算）)1(4.0)(21211K Q K Q GK m GK P GK l M uM M M M M +++++=)1(4.0)(21211K Q K Q GK m GK P GK l V uV V V V V +++++=二表3 内力组合计算结果截面位置项目基本组合Sd短期组合Ss 长期组合Sl Md Vd Ms Vs Ml Vl (KN.M)（KN ） (KN.M) （KN ） (KN.M) （KN ） 支点最大弯矩 0.00 1249.50 0.00 906.97 0.00 819.87 最大剪力 0.00 1249.50 0.00 906.97 0.00 819.87 变截面最大弯矩 2360.60 1138.53 1715.26 823.23 1552.79 740.53 最大剪力 3653.98 1115.54 2330.55 815.25 1891.40 735.19 L/4最大弯矩 9015.95 708.98 6573.98 499.15 5963.48 433.27 最大剪力 8841.17 695.42 6472.46 485.74 5913.53 428.13 跨中最大弯矩 12130.00 46.32 8813.86 27.81 7979.05 13.45 最大剪力10975.34135.448222.2364.417667.0935.45方案二 部分预应力混凝土A 类梁设计 （一）预应力钢筋数量的确定及布置 (1)预应力钢筋及普通钢筋数量的确定及布置首先根据跨中截面正截面抗裂要求，确定预应力钢筋数量。

预应力混凝土A类结构方案课程方案

预应力混凝土A类结构方案课程方案

本科课程设计预应力混凝土简支梁设计2018年 1 月9日目录广东工业大学课程设计任务书----------------------------------------- 2部分混凝土A类简支梁设计-------------------------------------------- 71.主梁全截面几何特性-------------------------------------------------------- 71.1受压翼缘有效宽度的计算----------------------------------------------- 71.2全截面几何特性的计算------------------------------------------------- 72.预应力钢筋及非预应力钢筋数量的确定及布置----------------------------------- 82.1预应力钢筋数量的确定------------------------------------------------- 82.2普通钢筋数量的确定--------------------------------------------------- 92.3预应力钢筋及普通钢筋的布置------------------------------------------ 103.主梁截面几何特性计算----------------------------------------------------- 114.承载能力极限状态计算----------------------------------------------------- 114.1正截面承载力计算---------------------------------------------------- 114.2斜截面承载力计算---------------------------------------------------- 125.钢束预应力损失估算------------------------------------------------------- 135.1预应力钢筋与管道间摩擦引起的预应力损失------------------------------ 135.2锚具变形、钢丝回缩引起的应力损失------------------------------------ 145.3预应力钢筋分批张拉时混凝土弹性压缩引起的应力损失-------------------- 155.4.钢筋松弛引起的预应力损失------------------------------------------- 165.5混凝土收缩、徐变引起的损失------------------------------------------ 165.6预应力收缩组合------------------------------------------------------ 176.应力验算----------------------------------------------------------------- 176.1短暂状况的正应力验算------------------------------------------------ 176.2持久状况的正应力验算------------------------------------------------ 186.2.1跨中截面混凝土正应力验算-------------------------------------- 186.2.2持久状况下预应力钢筋的应力验算-------------------------------- 18 6.3持久状况下的混凝土主应力验算---------------------------------------- 19 7．抗裂性验算--------------------------------------------------------------- 207.1作用短期效应组合作用下的正截面抗裂性验算---------------------------- 208.主梁变形<挠度）计算----------------------------------------------------- 218.1使用阶段的挠度计算-------------------------------------------------- 218.2预加力引起的反拱计算及预拱度的设置---------------------------------- 22 9锚固区局部承压计算-------------------------------------------------------- 229.1局部受压区尺寸要求-------------------------------------------------- 229.2局部抗压承载力计算-------------------------------------------------- 23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。