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《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。
混凝土结构原理课程设计指导书一、设计内容1.预应力钢绞线面积估算、布置及校核；2.截面几何参数的计算；3.确定张拉控制应力，进行预应力损失估算；4.承载能力极限状态正截面、斜截面承载能力计算；5.应力验算；6.正常使用极限状态抗裂性验算；7.变形验算及预拱度设置；8.锚固区局部承压设计计算。
9、图纸绘制：预应力钢束布置图。
二、设计步骤（一）准备工作1、设计题目，设计用的原始数据和有关资料由指导教师以设计任务书的形式发给学生。
2、学生接到设计任务书后，首先熟悉所给的原始资料, 明确设计题目和设计内容。
（二）预应力钢绞线面积估算、布置及校核预应力混凝土梁钢筋数量估算的一般方法:根据构件正截面抗裂性确定预应力钢筋的数量。
由构件承载能力极限状态要求确定非预应力钢筋数量。
预应力钢筋数量估算时截面几何特性可取构件全截面几何特性。
（1）按构件正截面抗裂性要求估算预应力钢筋数量全预应力混凝土梁按作用（或荷载）短期效应组合进行正截面抗裂性验算，计算所得的正截面混凝土法向拉应力应满足式（1）的要求，可得到:（1）（2）Ms——按作用（或荷载）短期效应组合计算的弯矩值；Npe——使用阶段预应力钢筋永存应力的合力；A——构件混凝土全截面面积；W——构件全截面对抗裂验算边缘弹性抵抗矩；ep——预应力钢筋的合力作用点至截面重心轴的距离。
A类部分预应力混凝土构件，根据式（3）可以得到：（3）求得Npe的值后，再确定适当的张拉控制应力σcon并扣除相应的应力损失σl（对于配高强钢丝或钢铰线的后张法构件σl约为0.2σcon ），估算出所需要的预应力钢筋的总面积Ap = Npe/(1-0.2)σcon。
Ap确定之后，则可按一束预应力钢筋的面积Ap1算出所需的预应力钢筋束数n1为: n1 =A p/ A p1（2）按构件承载能力极限状态要求估算非预应力钢筋数量在确定预应力钢筋的数量后，非预应力钢筋根据正截面承载能力极限状态的要求来确定。
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。
正文方案二：部分预应力混泥土A 类梁设计（一） 预应力钢筋及普通钢筋数量的确定及布置 （1）预应力钢筋的确定与布置首先，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，所需的有效预加力为We A 10.7W M N p tkS/pe +-≥f Ms 为短期效应弯矩组合设计值，有表3查得Ms=2250.52KN.m ；A 、W 为估算钢筋数量时近似采用毛截面几何性质，按图1 给定的截面尺寸计算：Ac=456600mm yb=895mm W=1.22496⨯108mm 3p e 为预应力钢筋重心与毛截面重心的距离，b e p p y a =-，假设100p a mm =，898100798e p mm =-=，Npe=1876974.468N拟采用2.15j φ钢绞线，单根钢绞线的公称截面积2A 140pl mm =，抗拉强度标准值MPaf pk 1860=，张拉控制应力取MPaf pk con 1395186075.075.0=⨯==σ，预应力损失按张拉控制应力的20%估算。
321876.97410168210.201395pep con s N A mm σσ⨯===--⨯（）采用2束72.15jφ预应力钢筋，预应力筋束布置如图，供给的预应力筋截面积为=p A 2271391946mm ⨯⨯=。
采用HWM15-6型锚具，φ70金属波纹管成孔。
预应力钢筋配置如右图：其他截面钢束位置及倾角计算①钢束弯起形状，弯起角度，及弯起半径采用直线段中接圆弧曲线段的方式弯曲；为使预应力钢筋的预加力垂直作用于锚垫板，N1,N2弯起角度均取8°；各钢束弯曲半径为：RN1=45000;RN2=15000.②钢束各控制点的位置确定（如下图）（3）非预应力钢筋计算确定翼缘的有效宽度：mm 81003243003'==≤L b f ''b 12160121301720f f b h mm ≤+=+⨯=mm 1600201580'=+≤f b故取mm b f 1600'=设预应力筋束和普通钢筋的合力点到截面底边的距离为p a =80mm ，则0h p h a =-=1400801320mm -= 由公式)2(0'0xh b f M f cd d -≤γ式中：mm b f 1600'=； mm h f 130'=；m KN M d .99.3623= 代入公式得： 63623.991022.41600(1320)2xx ⨯=⨯- 解得 '79130f x m m h m m=<= 则 'p2A 22.4160079126019461258.3330cdf pd s sdf b x f A mm f -⨯⨯-⨯===采用4根直径为18mm 的HRB400钢筋，提供钢筋截面面积21272.5s A mm = 钢筋重心到截面底边距离45s a mm =普通钢筋布置如右图：（二）截面几何性质计算各阶段截面几何性质的计算结果列于下表：（三）承载能力极限状态计算1）正截面承载力计算取跨中截面进行正截面承载力计算。
全预应力混凝土课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握全预应力混凝土的基本概念，理解其在工程中的应用和优势。
2. 学会全预应力混凝土的设计原理，包括预应力损失、预应力筋的布置与计算等。
3. 了解全预应力混凝土结构的施工工艺及质量控制要点。
技能目标：1. 培养学生运用全预应力混凝土设计软件进行结构设计的能力。
2. 提高学生分析工程案例，解决实际工程问题的能力。
3. 培养学生具备良好的沟通和团队协作能力，能就全预应力混凝土设计方案进行讨论和优化。
情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱工程专业，增强对土木工程领域的探索精神。
2. 增强学生的环保意识，认识到全预应力混凝土在节能减排中的重要作用。
3. 树立正确的职业道德观念，注重工程质量，培养责任感。
本课程针对高中年级学生，结合学科特点，注重理论与实践相结合。
在教学过程中，教师应充分调动学生的积极性，引导他们主动探究，培养解决实际问题的能力。
课程目标具体、可衡量，旨在帮助学生和教师明确课程预期成果，并为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 全预应力混凝土基本概念：讲解预应力混凝土的定义、分类和特点，以教材第二章第一节为基础，使学生理解全预应力混凝土的结构原理。
2. 预应力损失分析：分析预应力损失的原因及计算方法，结合教材第二章第二节内容，让学生掌握预应力损失对结构性能的影响。
3. 预应力筋的布置与计算：讲解预应力筋的布置原则、计算方法，参考教材第二章第三节，培养学生进行预应力混凝土结构设计的基本技能。
4. 全预应力混凝土结构设计：以教材第三章为依据，教授全预应力混凝土结构的设计原理、方法和步骤，提高学生结构设计能力。
5. 施工工艺及质量控制：介绍全预应力混凝土结构的施工工艺和质量控制要点，结合教材第四章内容，让学生了解工程实践中的应用。
6. 工程案例分析：分析典型全预应力混凝土工程案例，以教材第五章为例，培养学生解决实际工程问题的能力。
教学内容按照以上安排进行，注重科学性和系统性。
课程名称：桥梁工程设计题目：公路预应力混凝土简支桥梁设计院系：土木工程系专业：铁道工程(隧道组）年级：级姓名：指导教师：大学2012年5 月16 日西南交大峨眉校区课程设计任务书专业姓名学号开题日期：2012年4月20 日完成日期：2012年5月27日题目公路预应力混凝土简支桥梁设计一、设计的目的通过本课程设计，完成公路预应力混凝土兼职梁桥的设计，掌握中小跨径简支梁桥上部结构的一半设计方法，具备初步独立设计能力；掌握简支梁桥荷载横向分布系数m，主梁内力计算；提高综合运用所学理论知识，具有独立分析问题和解决问题的能力，提高桥梁绘图能力二、设计的内容及要求1.根据结构布置进行主梁的横向分布系数计算。
2.本次设讣中要求手算完成对边梁的结构内力讣算。
3.根据规范规定进行作用效应组合。
4.进行了梁预应力钢朿的配筋设计。
5.桥面板的内力计算。
6.做出设计分析或小结。
三、指导教师评语四、成绩指导教师(签章)年月日目录一、设计基本资料及构造布置 (4)（一）设计资料 (4)1．跨度和桥面宽度 (4)2．技术标准 (4)3．主要材料 (4)4．材料参数 (4)（二）结构设计 (5)1．截面尺寸拟定 (5)（1）梁高 (5)（2）横隔梁设置 (5)（3）栏杆高度 (5)（4）设计图 (5)（5）计算边主梁截面几何特征 (6)二、公路桥面板的计算 (7)（一）车辆活载在板上的分布 (7)（二）单向板的有效宽度 (7)1．确定板的类型 (7)2．板的有效工作宽度 (7)（1）车轮荷载在板跨中间。
(7)（2）车轮荷载在板的支承处。
(7)（3）车轮荷载在靠近支承处。
(8)（三）行车道板的内力计算 (8)（1）跨中弯矩 (8)（2）支点剪力 (9)三、主梁的计算 (9)（一）边主梁的荷载横向分布系数 (9)1．端部剪力横向分布系数计算（按杠杆法） (9)2．跨中荷载弯矩横向分布系数（按刚性横梁法） (10)（二）边主梁结构内力计算 (11)1．横载内力 (11)（1）横载 (11)（2）横载内力计算 (12)2．活载内力 (13)（1）汽车活载冲击系数计算 (13)（2）双车道荷载 (14)3．边主梁作用效应组合 (15)四、预应力钢束的配筋设计 (15)（一）预应力钢筋数量的估算 (15)一、设计基本资料及构造布置（一）设计资料1．跨度和桥面宽度标准跨径：教学班序号为75，故m m m L 58755.05.201=⨯+=计算跨径：56.8m桥面宽度：5.029.7⨯+m （防护栏）m m 9.8=（单幅）主梁中心距：2.3m湿接缝宽度：0.3m2．技术标准本桥为四梁式后张法预应力混凝土简支T 梁桥，按上下行分左右分离式布置，单幅按两车道设计。
《结构设计原理》课程设计指导书全预应力混凝土结构设计一、主梁截面尺寸确定主梁截面轮廓尺寸任务书中已给出，但需要计算受压翼缘板计算宽度。
《公路桥规》规定，T 形截面梁（内梁）的受压翼板有效宽度'f b 用下列三者中最小值：（1）简支梁计算跨径的1/3。
对连续梁各中间跨正弯矩区段，取该跨计算跨径的0.2倍；边跨正弯矩区段，取该跨计算跨径的0.27倍；各中间支点负弯矩区段，则取该支点相邻两跨计算跨径之和的0.07倍。
（2）相邻两梁的平均间距。
T 形截面受压翼板有效宽度计算示意图（3）'122f h h b b ++。
当13h h h <时，取（'612f h bh h ++）。
此处，b 、h b 、h h 和'f h 分别见图3-33，h h 为承托根部厚度。
二、荷载效应计算利用影响线求支点、l/8、l/4、l/2截面的弯矩和剪力，计算时注意利用影响线的特点。
1.自重荷载集度的计算自重荷载集度包括：预制主梁自重荷载集度11g ，桥面铺装等二期荷载集度2g 。
2.可变荷载集度的计算《公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)》4.3.1中规定：3.利用影响线求l/8、l/4、l/2截面的弯矩（1）求自重荷载弯矩标准值1G K M 、K G M 2；（2）求可变荷载弯矩标准值QK M ；（3）求使用荷载组合值 ①短期效应组合sd M ；②长期效应组合ld M 。
该荷载用于计算梁的应力及变形。
（4）求弯矩设计值d M 。
该荷载用于计算梁的抗弯承载能力。
4. 利用影响线求支点、l/8、l/4、l/2截面的剪力（1）求自重荷载剪力标准值1G K V 、K G V 2 ；（2）求可变荷载剪力标准值QK V ；（3）求剪力设计值d V ，该荷载用于计算梁的抗剪承载力。
三、钢筋数量的计算及主梁截面几何特性的计算（一）钢筋数量的计算根据全预应力混凝土构件正截面抗裂性要求估算预应力钢筋数量。
预应力混凝土结构设计原理课程设计任务书第一部分 设计任务书一、目的通过课程设计，使每个学生掌握桥梁工程中常遇的小箱梁桥的设计计算方法和设计步骤，巩固和加强所学的有关桥梁内力计算和预应力混凝土结构的配筋计算的基本理论，并熟悉与设计相关的各种设计依据，了解有关设计的参考资料。
二、设计资料及依据 （一）设计资料1、 结构形式：标准跨径(30+x )m 预应力简支小箱梁桥，100nx =m ，其中n 为各个同学准考证号的最后两位数。
2、 设计荷载：公路—II 级，人群荷载为3.5kN/m 2。
每侧栏杆重量的作用分别为3.6kN/m ，人行道的自重为7.5kN/m 2，桥面铺装采用平均为10cm 厚钢筋混凝土。
3、 桥面净宽：净—11.1m ，详见桥梁横断面图。
4、 跨径：标准跨径：b l =(30+x )m ；计算跨径：l =(29.4+x )m ；主梁全长：L =(29.96+x ) m 。
5、 上部结构材料：混凝土标号为50号；预应力筋采用jφ15.24高强度低松弛钢绞线，面积2mm 140=A ，标准强度：by R ＝1860MPa ；弹性模量g E ＝1.95×105MPa 。
先张法施工；其它钢筋直径≥12mm 的用II 级钢，其余用I 级钢。
（二）设计依据《公路桥涵设计通用规范JTG D61－2004》《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计JTG D62－2004》 三、设计要求：第二部分 设计指导书一、设计计算参照文献[5、6]。
参考资料[1] 公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004），人民交通出版社，2004年。
[2] 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004），人民交通出版社，2004年。
[3] 姚玲森主编，桥梁工程，人民交通出版社，1995年3月第1版。
[4] 李国平主编，预应力混凝土结构设计原理，人民交通出版社，2000年10月第1版。
预应力混凝土桥课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握预应力混凝土桥的基本概念、结构特点和设计原理；2. 让学生了解预应力混凝土桥的施工工艺及其在我国桥梁工程中的应用；3. 让学生了解预应力混凝土桥的受力性能、耐久性及检测方法。
技能目标：1. 培养学生运用预应力技术进行混凝土桥结构设计的能力；2. 培养学生运用相关软件对预应力混凝土桥进行结构分析和计算的能力；3. 培养学生结合实际工程，解决预应力混凝土桥在设计、施工及检测过程中遇到问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对预应力混凝土桥工程建设的兴趣，激发学生的求知欲和探索精神；2. 培养学生严谨的科学态度和良好的工程职业道德，强化质量意识；3. 培养学生具备团队协作精神，提高沟通与交流能力。
本课程针对高年级土木工程及相关专业学生，结合学科特点和教学要求，旨在使学生在掌握预应力混凝土桥基本理论知识的基础上，提高实际工程设计、分析和解决问题的能力。
课程目标具体、可衡量，以便学生和教师在教学过程中能够明确课程预期成果，并为后续的教学设计和评估提供依据。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 预应力混凝土桥基本概念与结构特点：介绍预应力混凝土桥的定义、分类、发展历程及其在我国的应用现状；分析预应力混凝土桥的结构特点及优势。
2. 预应力混凝土桥设计原理：讲解预应力技术的基本原理、预应力损失的计算、预应力筋的布置及锚固方式；探讨预应力混凝土桥的设计方法和步骤。
3. 预应力混凝土桥施工工艺：介绍预应力混凝土桥的施工工艺流程，包括模板制作、混凝土浇筑、预应力施加、孔道灌浆等关键工序；分析施工过程中的质量控制要点。
4. 结构分析与计算：运用相关软件，如MIDAS、ANSYS等，对预应力混凝土桥进行结构分析，包括受力分析、变形计算、稳定性分析等。
5. 预应力混凝土桥受力性能与检测：研究预应力混凝土桥的受力性能，如抗弯、抗剪、抗压等；介绍桥梁检测方法及评估标准，分析桥梁健康状况。
预应力混凝土结构设计原理第二版课程设计1. 选题意义预应力混凝土结构的应用已成为现代建筑的重要组成部分，特别是在高层建筑、庞大桥梁和重大工程中。
预应力混凝土结构的设计具有很强的技术性和复杂性，需要专业的知识和技能才能完成。
因此，本课程设计旨在通过实践来提高学生的实际操作技能和理论知识，为学生的未来职业发展打下坚实的基础。
2. 课程设计目标本次课程设计旨在培养学生以下方面的能力：1.掌握预应力混凝土结构的设计基本原理和方法；2.能独立完成预应力混凝土结构的设计及施工图绘制；3.能设计解决实际工程中的预应力混凝土结构问题；4.具备一定的实际动手能力和实践经验。
3. 课程设计内容3.1 研究前提在进行课程设计前，学生需要具备以下基础知识：1.混凝土力学基础知识；2.钢筋混凝土结构设计相关知识；3.预应力混凝土结构构件及系统设计方法。
3.2 课程设计步骤本次课程设计的步骤如下：第一步：选题学生需要根据自身的兴趣和专业背景，确定一个符合自身背景和实际需求的预应力混凝土结构设计题目。
第二步：研究设计方案学生需要研究自己选题的设计方案，认真分析和评价各种方案，选择最优方案并进行具体设计。
第三步：设计计算学生需要根据选定方案的设计要求，进行结构计算和优化，并进行相关的施工图绘制。
第四步：实践操作学生需要独立完成小型预应力混凝土结构的施工，并进行相关的实验室测试工作。
3.3 设计要求本次课程设计的要求如下：1.设计方案必须符合相关的预应力混凝土结构设计规范和标准；2.设计计算需要进行各项参数的分析和计算，并进行相应的优化；3.施工图需要进行标准的图纸符号编制，并能够反映出具体的施工方式和步骤；4.实验室测试需要进行严谨的实验室管理，并能够精确地测试各项关键参数。
4. 课程设计总结通过本次课程设计，学生能够深入了解预应力混凝土结构设计的基本原理和方法，具备一定的实践经验和技能，为日后从事相关工作打下坚实的基础。
同时，本次课程设计也提高了学生的专业素质和创新能力，让他们更好地适应于未来工作和学习的需要。
CHANGCHUN INSTITUTE OF TECHNOLOGY《结构设计原理》课程设计任务书课程设计名称：结构设计原理课程设计所在学院：土木工程学院专业方向：道路桥梁与渡河工程专业使用年级： 2014级道路与桥梁工程教研室2016年10月10日预应力混凝土T梁课程设计一、课程设计的目的和意义本实践课程是土木工程（道路与桥梁工程方向）的一门专业教育实践（专业技能）课。
通过装配式预应力混凝土简支T梁桥主梁的设计，完成截面尺寸拟定、主梁截面几何特性计算、配筋设计、持久状况承载能力极限状态计算、预应力损失计算等内容的训练。
通过本次课程设计，培养学生合理设计计算装配式预应力混凝土简支T梁桥主梁的能力，培养学生遵守并运用技术标准、技术规范的能力；培养学生查阅标准图和相关技术资料以及对资料领会运用的能力；培养学生树立正确的设计思想，精确计算、实事求是、认真负责的工作作风和运用工程观点解决实际问题的能力，加强理论与实践的联系；培养学生绘制施工图的能力；提高学生文字表达能力，掌握撰写技术文件的一般规则。
通过本次课程设计，使学生熟悉装配式预应力混凝土简支T梁桥主梁设计工作的流程，培养独立分析和解决工程实际问题的能力，为学生毕业设计和毕业后从事桥梁设计或施工工作打下良好的基础。
二、课程设计的主要内容、技术要求（包括原始数据、技术参数、设计要求、工作量要求等）（一）设计资料:(按学号领取)1.题目分配：题目分配按序号进行题目编号表2.材料规格混凝土强度C50；预应力钢筋采用1×7标准型j15.2预应力钢筋-1860钢绞线，单根钢绞线的公称截面积A=139mm2；3、施工要点说明（1）采用后张法施工；（2）采用金属波纹管成孔，夹片式锚具，当梁体混凝土强度的90%时方可张拉钢绞线，两端同时张拉。
4、内力计算结果如表所示：恒载内力计算结果（标准跨径20m）恒载内力计算结果（标准跨径25m）恒载内力计算结果（标准跨径30m）恒载内力计算结果（标准跨径35m）恒载内力计算结果（标准跨径40m）(二)设计任务与内容1、截面尺寸拟定2、配筋设计3、主梁截面几何特性计算4、持久状况承载能力极限状态计算5、预应力损失计算（三）设计要求1、撰写设计计算书一份，内容包括上述各项设计的简要说明、构造简图、计算步骤、计算过程和计算简图。
目录部分混凝土A类简支梁设计-------------------------------------------- 11.主梁全截面几何特性-------------------------------------------------------- 11.1受压翼缘有效宽度的计算 ----------------------------------------------- 11.2全截面几何特性的计算 ------------------------------------------------- 12.预应力钢筋及非预应力钢筋数量的确定及布置----------------------------------- 12.1预应力钢筋数量的确定 ------------------------------------------------- 12.2普通钢筋数量的确定 --------------------------------------------------- 22.3预应力钢筋及普通钢筋的布置 ------------------------------------------ 33.主梁截面几何特性计算----------------------------------------------------- 54.承载能力极限状态计算----------------------------------------------------- 54.1正截面承载力计算 ---------------------------------------------------- 54.2斜截面承载力计算 ---------------------------------------------------- 65.钢束预应力损失估算------------------------------------------------------- 75.1预应力钢筋与管道间摩擦引起的预应力损失 ------------------------------ 75.2锚具变形、钢丝回缩引起的应力损失 ------------------------------------ 85.3预应力钢筋分批张拉时混凝土弹性压缩引起的应力损失 -------------------- 95.4.钢筋松弛引起的预应力损失 ------------------------------------------- 105.5混凝土收缩、徐变引起的损失 ------------------------------------------ 105.6预应力收缩组合 ------------------------------------------------------ 116.应力验算----------------------------------------------------------------- 116.1短暂状况的正应力验算 ------------------------------------------------ 116.2持久状况的正应力验算 ------------------------------------------------ 126.2.1跨中截面混凝土正应力验算 -------------------------------------- 126.2.2持久状况下预应力钢筋的应力验算 -------------------------------- 12 6.3持久状况下的混凝土主应力验算---------------------------------------- 13 7．抗裂性验算--------------------------------------------------------------- 147.1作用短期效应组合作用下的正截面抗裂性验算 ---------------------------- 148.主梁变形（挠度）计算----------------------------------------------------- 158.1使用阶段的挠度计算 -------------------------------------------------- 158.2预加力引起的反拱计算及预拱度的设置 ---------------------------------- 16 9锚固区局部承压计算-------------------------------------------------------- 169.1局部受压区尺寸要求 -------------------------------------------------- 169.2局部抗压承载力计算 -------------------------------------------------- 17课程设计任务书一、课程设计的目的课程设计是学生学完课程学习内容后进行的一次基本技能训练，是一项综合性的教学环节，它是培养高级技术人才的一个重要环节。
预应力混凝土课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解预应力混凝土的基本概念、分类及特点；2. 学生能够掌握预应力混凝土的基本设计原理和计算方法；3. 学生能够了解预应力混凝土结构的施工工艺及质量控制要点。
技能目标：1. 学生能够运用预应力混凝土设计原理，进行简单预应力混凝土构件的计算和设计；2. 学生能够分析预应力混凝土结构在实际工程中的应用，并提出合理化建议；3. 学生能够运用所学知识，解决实际工程中预应力混凝土结构的相关问题。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习，培养对预应力混凝土结构工程的兴趣，增强对建筑行业的热爱；2. 学生能够认识到预应力混凝土技术在现代工程建设中的重要性，增强环保意识和创新精神；3. 学生在学习过程中，培养合作、探究、批判性思维等综合素质，形成良好的学术素养。
课程性质：本课程为工程专业课程，以理论教学和实践操作相结合的方式进行。
学生特点：学生具备一定的力学基础和混凝土结构知识，具有一定的分析问题和解决问题的能力。
教学要求：结合课程性质和学生特点，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力和工程素养。
通过课程学习，使学生能够达到上述课程目标，为未来从事相关工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 预应力混凝土基本概念- 预应力技术的起源与发展- 预应力混凝土的定义、分类及特点2. 预应力混凝土设计原理- 预应力混凝土构件的受力分析- 预应力损失的计算与控制- 预应力混凝土构件的承载力计算3. 预应力混凝土计算方法- 张拉控制应力及预应力筋的布置- 预应力混凝土构件的截面设计- 构件的裂缝控制与耐久性设计4. 预应力混凝土施工工艺- 预应力混凝土的配合比设计- 预应力钢筋的张拉与锚固- 预应力混凝土构件的浇筑、养护与运输5. 预应力混凝土质量控制- 施工过程中的质量控制要点- 预应力混凝土构件的验收标准- 常见质量问题及处理方法教学内容安排与进度：第一周：预应力混凝土基本概念第二周：预应力混凝土设计原理第三周：预应力混凝土计算方法第四周：预应力混凝土施工工艺第五周：预应力混凝土质量控制教材章节关联：《混凝土结构设计规范》相关章节《预应力混凝土结构设计》全书内容三、教学方法为了提高教学效果，激发学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用以下多样化的教学方法：1. 讲授法：教师通过系统讲解，使学生掌握预应力混凝土的基本理论、设计原理和计算方法。
结构设计原理课程设计--预应力钢筋混凝土梁等截面简支空心板概述本文档旨在介绍预应力钢筋混凝土梁等截面简支空心板的结构设计原理以及相关设计要点。
该设计旨在提供一种经济高效的结构方案，以满足特定的工程需求。
设计原理预应力钢筋混凝土梁等截面简支空心板的设计原理基于以下几个关键要点：1. 梁的受力机制在设计过程中，首先要理解梁的受力机制。
预应力钢筋的施加可以通过提供预先的应力来抵消梁在使用过程中所受到的荷载。
这样可以增加梁的承载能力和破坏韧性，使结构更加安全可靠。
2. 简支空心板的结构特点简支空心板是一种具有中空截面的结构形式。
它的截面形状可以根据工程要求的荷载情况进行合理设计。
中空结构可以减少自重，提高整体刚度，同时也方便了各类管线的铺设。
3. 预应力钢筋的设计与施工预应力钢筋的设计要遵循相关的强度和稳定性要求，并按照相应的构造规范进行布置。
施工过程中，需要控制预应力钢筋的张拉和锚固，确保预应力效果的准确达到设计要求。
设计要点在进行预应力钢筋混凝土梁等截面简支空心板的设计时，需要注意以下几个关键要点：1. 结构荷载的计算与分析：合理计算和分析结构所受到的活载、恒载和温度变形等荷载的作用，以确定预应力钢筋的设计强度和数量。
2. 预应力钢筋的布置：根据结构的特点和工程要求，合理布置预应力钢筋的位置和数量，以提高梁的整体承载性能。
3. 梁截面的选择和设计：根据结构需求和施工条件，选择适当的梁截面形状，并进行相应的强度与稳定性计算。
4. 锚固系统的设计：设计适当的预应力钢筋锚固系统，以确保预应力张拉过程中的稳定性和可靠性。
5. 监测与维护：在梁的使用过程中，需要进行监测与维护工作，及时发现和解决问题，保证结构的安全性和可靠性。
结论预应力钢筋混凝土梁等截面简支空心板在结构设计中具有诸多优势，能够满足工程对结构强度和稳定性的要求。
通过合理的设计原理和设计要点的应用，可以实现高效经济的设计方案。
> 注意：本文档提供的内容仅供参考，实际的设计需根据具体工程要求和相关规范进行详细分析和计算。
- 本科课程设计预应力混凝土简支梁设计2011 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-------------------------------- 186.3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。
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．桥面净空：净14+2⨯1.0m2．设计荷载：公路—Ⅰ级荷载，人群荷载3.52kN/m ，结构重要性系数0γ=1.0 3．环境标准:Ⅱ类环境 4．材料性能参数 （1）混凝土强度等级为C50，主要强度指标为：强度标准值 ck f =32.4MPa ，tk f =2.65MPa 强度设计值 cd f =22.4MPa ，td f =1.83MPa弹性模量 c E =3.45⨯410MPa（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 pk f =1860MPa 抗拉强度设计值 pd f =1260MPa弹性模量 p E =1.95⨯510MPa相对界限受压区高度 b ξ=0.4，pu ξ=0.2563 公称直径为15.24mm ，公称面积为140mm2（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 sk f =400MPa 抗拉强度设计值 sd f =330MPa弹性模量 s E =2.0⨯510MPa相对界限受压区高度 b ξ=0.53，pu ξ=0.1985 2）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 sk f =335MPa 抗拉强度设计值 sd f =280MPa弹性模量 s E =2.0⨯510MPa 图1 主梁跨中截面尺寸（尺寸单位：mm ）5．主要结构尺寸主梁标准跨径k L =25m ，梁全长24.96m ，计算跨径f L =24.3m 。
主梁高度h =1400mm ，主梁间距S =1600mm ，其中主梁上翼缘预制部分宽为1580mm ，现浇段宽为20mm ，全桥由9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360mm 。
（二）内力计算结果摘录 1．恒载内力（1）预制主梁的自重 1p g =11.45kN/m（2）二期恒载（包括桥面铺装、人行道及栏杆） 2p g =6.51kN/m恒载内力计算结果见表1。
2．活载内力汽车荷载按公路—Ⅰ级荷载计算，冲击系数μ+1=1.193，人群荷载按3.52kN/m 计算。
活载内力以2号梁为准。
活载内力计算结果见表2。
3．内力组合（1）基本组合（用于承载能力极限状态计算）Q2k Q1k G2k G1k d 12.14.1)(2.1M M M M M +++= Q2k Q1k G2k G1k d 12.14.1)(2.1V V V V V +++=（2）短期组合（用于正常使用极限状态计算）Q2k Q1k G2k G1k S 17.0)(M M M M M ++++=μ（3）长期组合（用于正常使用极限状态计算）)1(4.0)(Q2k Q1k G2k G1k l M M M M M ++++=μ各种情况下的组合结果见表3。
注：车辆荷载内力Q1k M 、Q1k V 中已计入冲击系数μ+1=1.193。
（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0.1mm ）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、主梁混凝土数量表、主梁钢束数量表）。
四、课程设计进程安排五、应收集的资料及主要参考文献[1]叶见曙.结构设计原理(第二版).: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.: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(JTG D62-2004).: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.: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).: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.:人民交通出版社,2001[7]白宝玉主编.桥梁工程.:高等教育出版社,2005发出任务书日期：2010 年12 月28 日指导教师签名：禹智涛计划完成日期：2011 年01 月09 日基层教学单位责任人签章：主管院长签章：方案二：部分预应力混泥土A 类简支梁设计1.主梁全截面几何特性1.1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l/3，即l/3=24300/3=8100mm ； (2) 相邻两梁的平均间距，对于中梁为1600mm ；(3) ()f h h b b '++122,式中b=160 mm ,h b = 0 mm ,f h '= (80+180)/2 =130 mm ； 所以，()f h h b b '++122 = 160+0+12×130 =1720 mm 故，受压翼缘的有效宽度取f b '=1600mm1.2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：∑=IAA全截面重心至梁顶的距离：iiu A yy A=∑式中 i A —— 分块面积—— 分块面积的重心至梁顶边的距离如右图所示，对T 形梁跨中截面进行分块分析，分成5大块进行计算，分别计算它们底面积与性质，计算结果列于下表。
