单跨21m简支预应力空心板梁混凝土课程设计

题目: 单跨21m简支预应力空心板梁设计初始条件：1.公路II级。

2.桥宽净13+2 0.50m3.计算跨径：20.38m4.一期恒载q G1=10.4kN/m二期恒载q G2=5kN/m。

5.可变作用按材料力学方法计算后,数值乘0.62。

（车道荷载见规范）6.空心板混凝土材料强度等级：C507.其它设计资料和数据参照书本设计例题。

8.空心板截面形状见下图：（cm）要求完成的主要任务:说明书主要内容有：1．设计任务书2．教师评定表3．目录4．总说明5．计算恒载内力。

永久荷载6．计算活载内力。

可变荷载只算车道荷载7．内力组合及弯矩、剪力包络图。

8．预应力钢筋设计及验算。

9．箍筋设计及锚固区局部承压计算。

10．材料抵抗图和弯矩包络图。

11．挠度验算。

12．空心板钢筋构造图。

时间安排：指导教师签名： 2013年 01 月 19 日系主任（或责任教师）签名： 2013年 01 月 19 日目录1.设计资料 (5)1.1设计载荷 (5)1.2桥面跨径及净宽 (5)1.3主要材料 (5)1.4施工工艺 (5)1.5设计依据 (5)2.截面几何特性计算 (6)2.1跨中截面几何特性 (6)2.2支点截面几何特性 (6)3.主梁内力计算 (7)3.1汽车荷载冲击系数计算 (7)3.2永久荷载 (7)3.3可变荷载 (8)3.4作用效应组合计算 (11)3.4.1承载能力极限状态 (11)3.4.2正常使用极限状态短期效应组合 (12)3.4.3正常使用极限状态长期效应组合 (12)4.钢筋面积的估算及钢筋布置 (12)4.1预应力钢筋的估算及布置 (12)4.2非预应力钢筋计算及布置 (13)4.3换算截面几何特性计算 (15)5.持久状态截面承载力极限状态计算 (16)5.1正截面承载力计算 (16)5.2斜截面承载力计算 (17)5.2.1箍筋设计 (17)5.2.2截面复核 (19)6.预应力钢筋应力损失估算 (20)6.1锚具变形、回缩引起的应力损失σ (20)2l6.2加热养护引起的温差损失σ (20)3l6.3预应力钢绞线由于预应力松驰引起的预应力损失σ (20)5l6.4混凝土弹性压缩引起的预应力损失σ (20)4l6.5混凝土收缩、徐变引起的预应力损失σ (21)6l6.6预应力损失组合 (22)7.应力验算 (22)7.1短暂应力验算 (23)7.3持久状态应力验算 (24)7.3.1截面混凝土正应力验算 (24)7.3.2预应力钢筋应力验算 (24)7.3.3混凝土主应力验算 (25)8.抗裂性验算 (26)8.1作用短期效应组合作用下的正截面抗裂性验算 (26)8.2作用短期效应组合作用下斜截面抗裂验算 (27)9.主梁变形计算 (28)9.1荷载短期效应作用下主梁挠度验算 (28)9.2预加力引起的上供度计算 (29)9.3预拱度的设置 (29)10.锚固区局部承压计算 (30)单跨21m 简支预应力空心板梁设计1.设计资料1.1设计载荷公路II 级，一期恒载q G1=10.4kN/m 二期恒载q G 2=5kN/m ，可变作用按材料力学方法计算后,数值乘0.62，结构重要性系数取γ0=1.0。

简支空心板桥课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握简支空心板桥的基本结构及其工程应用，了解桥梁分类及特点；2. 使学生理解简支空心板桥的受力特点、设计原理及相关计算方法；3. 帮助学生了解桥梁工程中的材料选择、施工工艺及质量控制要求。

技能目标：1. 培养学生运用所学知识进行简支空心板桥设计的实际操作能力；2. 培养学生运用力学原理分析简支空心板桥受力情况，进行结构计算的能力；3. 提高学生团队协作、沟通表达、分析解决问题的能力。

情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱桥梁工程，关注国家基础设施建设，增强社会责任感和使命感；2. 培养学生严谨的科学态度，勤奋刻苦的学习精神，树立正确的价值观；3. 增强学生对我国桥梁工程发展的自豪感，激发他们为祖国建设贡献力量的愿望。

课程性质：本课程为工程专业实践课程，以实际工程案例为背景，注重理论与实践相结合。

学生特点：学生具备一定的力学基础和桥梁工程知识，具有较强的学习兴趣和动手能力。

教学要求：教师应注重启发式教学，引导学生主动参与，培养他们独立思考和解决问题的能力。

同时，关注学生的个体差异，提供个性化指导，确保课程目标的实现。

通过本课程的学习，使学生能够达到上述具体的学习成果。

二、教学内容1. 简支空心板桥基本概念：介绍桥梁的分类、简支空心板桥的结构特点及其在工程中的应用。

参考教材章节：第二章 桥梁工程概述，第三节 桥梁分类及结构特点。

2. 简支空心板桥受力分析：讲解简支空心板桥的受力特点、荷载作用及内力分析。

参考教材章节：第三章 桥梁结构受力分析，第一节 桥梁受力特点及荷载作用。

3. 简支空心板桥设计原理：阐述简支空心板桥的设计原则、计算方法及主要构造。

参考教材章节：第四章 桥梁工程设计，第二节 简支梁桥设计原理及计算方法。

4. 桥梁材料与施工工艺：介绍简支空心板桥的材料选择、施工工艺及质量控制要点。

参考教材章节：第五章 桥梁工程施工，第一节 桥梁材料及施工工艺。

目录1.0 设计资料 (1)1.1 结构形式与布置 (2)1。

1。

1 桁架形式及几何尺寸 (2)1.1.2 屋架支撑布置 (2)1.2 荷载计算 (4)1。

2.1屋面活荷载选择 (4)1。

2.2屋架和支撑自重计算 (4)1。

2。

3荷载组合 (4)1。

3 杆件设计及内力计算 (6)1。

3.1 屋架计算简图 (6)1。

3。

2 杆件内力计算和杆件内力表 (6)1。

3.3 杆件设计 (7)（1)上弦杆 (7)（2）下弦杆 (8)(3）腹杆 (9)（4）竖杆 (11)(5)屋架杆件截面选择表 (11)1.4 节点设计 (12)1.4。

1 下弦节点“c” (12)1.4。

2 上弦节点“B” (13)1.4。

3 上弦节点“D” (14)1.4。

4 下弦节点“e” (15)1。

4.5 上弦节点“F” (16)1.4.6 下弦节点“g" (17)1。

4.7 屋脊节点“H” (18)1。

4。

8竖杆与上弦节点“C，E,G” (19)1.4。

9支座节点“A” (19)1.4.10支座节点“a” (21)参考文献 (22)致谢 (22)附录 (22)1。

0 设计资料某厂房总长度90m,跨度21m，纵向柱距6m。

1。

结构形式：钢筋混凝土柱,梯形钢屋架.柱的混凝土强度等级为C30，屋面坡度i=L/10;L 为屋架跨度.地区计算温度高于—200C，无侵蚀性介质，地震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.1g，二类场地。

屋架下弦标高为18m;厂房内桥式吊车为2台150/30t（中级工作制），锻锤为2台5t。

2. 屋架形式及荷载:屋架形式、几何尺寸及内力系数(节点荷载P=1.0作用下杆件的内力）如图1.11及下图所示。

21米跨屋架全跨单位荷载作用下各杆件的内力值Aacegg'e'c'a'+3.0100.000-5.310-7.339-6.861-5.319-3.923-2.1620.00-5.641-2.633-0.047+1.913+1.367+1.57+1.848+3.960+1.222-1.039-1.200-1.525-1.776-2.043-1.0-1.0-1.00.000.000.00-0.5+6.663+7.326+5.884+4.636+3.081+1.090BCDE FGHG 'F 'E 'D 'C 'B 'A '0.5 1.01.0 1.01.01.0 1.0 1.021米跨屋架半跨单位荷载作用下各杆件的内力值3。

**车间预应力砼屋架制作方案**车间厂房土建设计由我公司设计研究院设计。

其厂房的屋盖结构体系、 屋架采用了 95G415（七）21m 跨度预应力钢筋混凝土折线型屋架，由我公司下 面建安公司负责施工。

一、工程主要内容 本厂房设计中的主厂房横向轴线有 1 至 15 轴线、屋架共有 15 榀。

本屋架 为 21m 跨度，单跨厂房，承载能力选定为 5 级，厂房檐口为外天沟，带 6m 钢筋 混凝土天窗架或天窗端壁架，全部选用了 95G415（七）21m 跨标准预应力钢筋 混凝土屋架，型号是 YWJ21-5-Ba.d.e 型，屋架的抗震设防烈度要求为 6 度。

混 凝土的强度等级为 C50，每榀屋架的砼量为 3.797m3，屋架每榀重 9.493t，15 榀 屋架总的砼用量为 57m3。

每榀屋架的钢材用量为 790kg，钢筋的全部总用量为 11.85t。

原设计预应力钢筋采用了碳素钢丝方案，下弦截面尺寸为 240 宽×220 高， 4 孔直径 d50，每孔穿 13ΦS5，为高强冷拉钢丝，其标准设计强度 fptk=1570MPa， 采用一端张拉形式，每孔预应力筋张拉力 Ncon 为 280KN。

根据预应力屋架的实 际制作和使用情况，为了避免预应力筋在张拉时出现碳素钢丝因长短不齐、受 力不均被拉断的不利因素，确保张拉力的可靠性。

由施工单位提出，将预应力 钢筋改用钢绞线，下弦采用 2 孔 d50，每孔 4 根 Φ15.20 钢绞线，其标准强度级 别为 fptk=1720MPa，仍采用一端张拉形式，固定端和张拉端均采用 OVM15-4 型锚 具，每榀屋架采用 4 个，共需 OVM15-4 型锚具 60 套。

为了保证原预应力筋张拉 力数值不变，改为 2 孔后，每孔的预应力筋张拉力 Ncon 应为 280×2=560KN，屋 架下弦总预应力张拉值为 1120KN。

此方案经报有色设计研究院，已予以认可。

改为钢绞线 Φ15.2 后，每榀屋架需用钢绞线 172.44m，15 榀屋架共需钢绞 线约 2590m，重量为 2.59×1101=2852kg=2.852t。

施工组织设计工程名称：编制单位：编制人：审核人：批准人：编制日期：年月日大桥左幅施工组织设计一、工程概况本桥中心桩号为K28+319，是为了跨越河流而设,与路线交角成90°。

设计荷载为汽车-超20级，挂车-120。

桥梁上部构造为1-20.0米预应力混凝土简支空心板，支座采用TCYBφ200×42mm球冠支座，桥面板与桥台连接处采用切缝处理。

桥台两端设钢筋混凝土搭板。

预应力混凝土空心板采用C40混凝土半幅整块浇筑，板长19.94 米，其半幅空心板安装总重量为2392KN. 桥面宽0.467+12.033+1.0=13.5m（半桥宽），现浇桥面板为C40混凝土。

桥梁内侧护栏采用A型护栏座，外侧采用B型护栏座。

本桥平面位于R=5500米右偏圆曲线上,纵坡位于i=-0.7%纵坡段上,桥梁全长34米。

二、工程规模：1、预应力混凝土空心板C40#混凝土： 186.2 m3；2、护栏座C30#混凝土： 28.4 m3；3、桥面板端切缝： 54m/4道；4、桥面铺装C40#混凝土： 81.6m3；5、桥头塔板C30#混凝土： 164.8m3；搭板填料及埋板C25#混凝土： 44.5 m3；三、施工组织机构：1、为确保本桥上构的工程质量以及优质、安全、按期完成本桥的施工任务，我部将指定一名工程师作为该桥施工的专职技术负责人，同时配备两名施工员，两名质检技术员，以及材料供应、安全保卫等人员。

施工队伍配员30 人，其中有砼工、钢筋工、木模工、架子工、电焊工、普工、等。

管理机构组织：四、机械设备配置：1、电焊机4台，50搅砼拌机2台，插入式振动器8台，4T自卸运输车4台，发电机组1台，抽水机2台，组合钢模30T，木模560m2 ,钢管支架80T。

2、质检、测量仪器设备：砼试模12组，砂浆试模5组，砼坍落筒1套以及现场使用的各种量器;全站仪1台，水平仪1台。

30m钢尺2把。

五、主要分项工程施工方法及要点1、放样测量：下部构造完工后，按设计图纸的要求，计算出桥梁上构有关尺寸和控制点坐标并以其实施桥梁放样，且严格控制支座垫石及底模标高。

简支预应力混凝土空心板梁桥毕业设计目录1 设计说明 (1)1.1主要技术指标 (1)1.2 材料规格 (1)1.3 设计规范 (1)1.4 施工方式 (1)2 设计方案 (4)2.1 方案比选原则 (5)2.2 备选方案介绍 (6)2.3 方案比较 (10)2.4 推荐方案 (10)2.5 上部结构尺寸拟定 (11)2.5.1 顺桥向尺寸的拟定 (11)2.5.2 横桥向尺寸的拟定 (11)3 上部结构内力计算 (12)3.1 截面几何特性计算 (12)3.2 结构离散和截面的定义 (12)3.3 简支梁施工阶段 (12)3.4 永久作用计算 (13)3.5 可变作用效应计算 (15)3.5.1 冲击系数和横向分布系数 (15)3.6 温度及支座不均匀沉降内力计算 (17)3.7 作用效应组合 (17)3.7.1 作用效应组合原理 (17)3.7.2 承载能力极限状态计算时的作用效应组合 (19)3.7.3 正常使用极限状态效应组合 (21)4 预应力钢束的估算与布置 (25)4.1 计算原理 (25)4.2 预应力筋估算结果 (27)4.3 预应力筋布置原则 (27)4.4 预应力钢束布置情况 (28)4.5 预应力损失计算 (30)σ (31)4.5.1 预应力筋与孔道壁之间摩擦引起的应力损失1l σ (31)4.5.2 锚具变形、钢筋回缩引起的应力损失2lσ (32)4.5.3 钢筋与台座间的温差引起的损失3lσ (32)4.5.4 混凝土弹性压缩引起的应力损失4lσ (32)4.5.5 预应力钢筋松弛引起的损失5lσ (33)4.5.6 混凝土收缩徐变引起的应力损失6l5 普通钢筋的设计计算 (35)5.1 预制段普通配筋设计 (35)5.2 现浇连续段普通配筋设计计算 (37)5.2.1 设计计算原理 (37)5.2.2 钢筋布置 (37)6 承载能力极限状态截面强度计算与验算 (38)7 预制空心板应力验算 (39)7.1 抗裂验算 (39)7.1.1 正截面抗裂性验算 (39)7.1.2 斜截面抗裂性验算 (41)7.2 持久状况应力验算 (41)7.2.1 正截面混凝土应力验算 (42)7.3 短暂状况应力验算 (44)8 抗裂验算 (48)8.1 正截面抗裂验算 (48)9 短暂状况下应力验算 (54)9.1 施工阶段法向压应力验算 (54)10 挠度验算 (59)11 施工图设计 (60)11.1 概述 (60)11.2 总体布置图 (60)11.3 空心板一般构造图 (61)11.4 空心板预应力钢束构造图 (61)12 桥墩墩柱计算 (62)12.1 荷载计算 (62)12.1.1 恒载计算 (62)12.1.2 汽车荷载计算 (62)12.1.3 双柱反力横向分布计算（横向分布同盖梁计算） (63)12.1.4 荷载组合 (63)设计总结 (65)参考文献 (66)致谢 (67)1 设计说明1.1主要技术指标桥型布置：27.04m 简支预应力混凝土空心板梁桥；桥面净宽：1.75m（人行道）+20.40m（行车道）+1.75m(人行道)=23.9m；设计荷载：公路I级；桥面纵坡：单向0.84%；桥面横坡：行车道设±1.5%的横坡，人行道设置1%的反向横坡；1.2 材料规格空心板块：采用C55 混凝土，容重为26.0kN/m3，弹性模量取3.45×107kPa；铰缝：采用C30 细集料混凝土桥面铺装：采用等厚10cm 的C30 沥青混凝土层，容重为24.0kN/m3；桩基础：采用C25 混凝土；桥台盖梁、耳背墙：采用C30 混凝土；预应力钢筋束：采用15.2 υ s 高强度低松弛预应力钢绞线,标准强fpk=1860MPa,弹性模量Ep=1.95*1000000MPa,技术标准应符合《预应力混凝土用钢绞线》（GB5224）的有关规定；普通钢筋：采用HRB335和R235；钢材：采用符合GB700-88规定的Q235钢材；其他：桥梁伸缩缝采用浅埋式伸缩缝装置；空心板梁支座采用圆板式橡胶支座；桥面排水采用铸铁泄水管；1.3 设计规范《公路工程技术标准》（JTG B01-2003）《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTJ024-85）1.4 施工方式简支梁桥。

各专业全套优秀毕业设计图纸本科课程设计预应力混凝土简支梁设计课程结构设计原理学院土木与交通工程专业道路与桥梁工程年级班别学号学生姓名指导教师广东工业大学课程设计任务书题目名称《结构设计原理》课程设计——预应力混凝土简支梁设计学生学院土木与交通工程学院专业班级姓名学号一、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．桥面宽度（桥面净空）：净14+2⨯1.0m。

2．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．设计安全等级：二级。

5．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140mm 2 （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 ）（4）锚具锚具采用夹片式群锚。

预应力简支板桥课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解预应力简支板桥的基本概念、设计原理及结构特点。

2. 学生掌握预应力简支板桥的计算方法，包括荷载分析、截面设计、预应力筋的配置等。

3. 学生了解桥梁施工过程中预应力技术的应用及其对桥梁性能的影响。

技能目标：1. 学生能够运用所学知识，针对给定条件，独立完成预应力简支板桥的设计计算。

2. 学生通过课程学习，能够运用相关软件或工具，进行预应力简支板桥的模拟分析。

3. 学生具备分析和解决实际桥梁工程中预应力技术应用问题的能力。

情感态度价值观目标：1. 学生培养对桥梁工程建设的兴趣，增强对工程技术的尊重和热爱。

2. 学生树立正确的工程质量观，认识到预应力技术在桥梁工程中的重要性。

3. 学生在学习过程中，培养合作精神、创新意识和实践能力。

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桥梁工程知识，具有较强的学习能力和动手能力。

教学要求：结合课程性质和学生特点，采用案例教学、讨论式教学等方法，注重培养学生的实践能力和创新精神。

通过课程学习，使学生能够将理论知识与实际工程相结合，提高解决实际问题的能力。

二、教学内容1. 预应力简支板桥基本概念：包括预应力原理、简支板桥结构形式及分类。

教材章节：第一章 预应力混凝土桥梁概述2. 预应力简支板桥设计原理：涉及荷载作用、截面设计、材料性能等。

教材章节：第二章 预应力简支板桥设计原理3. 预应力简支板桥计算方法：包括荷载分析、截面计算、预应力筋配置等。

教材章节：第三章 预应力简支板桥计算方法4. 预应力简支板桥施工技术：介绍预应力施工工艺、质量控制及施工监测。

教材章节：第四章 预应力简支板桥施工技术5. 预应力简支板桥案例分析：分析实际工程案例，了解预应力技术在桥梁工程中的应用。

教材章节：第五章 预应力简支板桥工程实例6. 预应力简支板桥设计实践：结合实际工程背景，进行设计计算和模拟分析。

题目: 单跨21m简支预应力空心板梁设计初始条件：1.公路II级。

2.桥宽净13+2 0.50m3.计算跨径：20.38m4.一期恒载q G1=10.4kN/m二期恒载q G2=5kN/m。

5.可变作用按材料力学方法计算后,数值乘0.62。

（车道荷载见规范）6.空心板混凝土材料强度等级：C507.其它设计资料和数据参照书本设计例题。

8.空心板截面形状见下图：（cm）要求完成的主要任务:说明书主要内容有：1．设计任务书2．教师评定表3．目录4．总说明5．计算恒载内力。

永久荷载6．计算活载内力。

可变荷载只算车道荷载7．内力组合及弯矩、剪力包络图。

8．预应力钢筋设计及验算。

9．箍筋设计及锚固区局部承压计算。

10．材料抵抗图和弯矩包络图。

11．挠度验算。

12．空心板钢筋构造图。

时间安排：指导教师签名： 2013年 01 月 19 日系主任（或责任教师）签名： 2013年 01 月 19 日目录1.设计资料 (5)1.1设计载荷 (5)1.2桥面跨径及净宽 (5)1.3主要材料 (5)1.4施工工艺 (5)1.5设计依据 (5)2.截面几何特性计算 (6)2.1跨中截面几何特性 (6)2.2支点截面几何特性 (6)3.主梁内力计算 (7)3.1汽车荷载冲击系数计算 (7)3.2永久荷载 (7)3.3可变荷载 (8)3.4作用效应组合计算 (11)3.4.1承载能力极限状态 (11)3.4.2正常使用极限状态短期效应组合 (12)3.4.3正常使用极限状态长期效应组合 (12)4.钢筋面积的估算及钢筋布置 (12)4.1预应力钢筋的估算及布置 (12)4.2非预应力钢筋计算及布置 (13)4.3换算截面几何特性计算 (15)5.持久状态截面承载力极限状态计算 (16)5.1正截面承载力计算 (16)5.2斜截面承载力计算 (17)5.2.1箍筋设计 (17)5.2.2截面复核 (19)6.预应力钢筋应力损失估算 (20)6.1锚具变形、回缩引起的应力损失σ (20)2l6.2加热养护引起的温差损失σ (20)3l6.3预应力钢绞线由于预应力松驰引起的预应力损失σ (20)5l6.4混凝土弹性压缩引起的预应力损失σ (20)4l6.5混凝土收缩、徐变引起的预应力损失σ (21)6l6.6预应力损失组合 (22)7.应力验算 (22)7.1短暂应力验算 (23)7.3持久状态应力验算 (24)7.3.1截面混凝土正应力验算 (24)7.3.2预应力钢筋应力验算 (24)7.3.3混凝土主应力验算 (25)8.抗裂性验算 (26)8.1作用短期效应组合作用下的正截面抗裂性验算 (26)8.2作用短期效应组合作用下斜截面抗裂验算 (27)9.主梁变形计算 (28)9.1荷载短期效应作用下主梁挠度验算 (28)9.2预加力引起的上供度计算 (29)9.3预拱度的设置 (29)10.锚固区局部承压计算 (30)单跨21m 简支预应力空心板梁设计1.设计资料1.1设计载荷公路II 级，一期恒载q G1=10.4kN/m 二期恒载q G 2=5kN/m ，可变作用按材料力学方法计算后,数值乘0.62，结构重要性系数取γ0=1.0。

目录前言 (1)摘要 (2)一、水文计算 (4)1.1桥位计算 (4)1.1.1 设计流量 (4)1.1.2 设计水位 (6)1.1.3桥孔净长 (6)1.2桥面标高 (8)1.3桥下河床冲刷 (8)1.3.1一般冲刷 (8)1.3.2局部冲刷（按“65-1”修正式计算） (10)1.3.3墩台基础最大冲刷 (11)1.3.4桥墩基底最小埋置深度的确定 (12)二、设计资料 (13)2.1设计荷载 (13)2.2桥面跨径及桥宽 (13)2.3主要材料 (13)2.3.1混凝土 (13)2.3.2钢筋 (13)2.3.3板式橡胶支座 (13)2.3.4施工工艺 (13)2.3.5计算方法及理论 (13)2.3.6设计依据 (13)三、预应力简支空心板桥结构计算 (14)3.1构造形式以及尺寸选定 (14)3.2空心板毛截面几何特性计算 (15)3.2.1中板 (15)3.2.2边板 (16)3.3作用效应计算 (17)3.3.1永久作用效应计算 (17)3.3.2可变作用效应计算 (19)3.3.3荷载横向分布系数汇总 (24)3.3.4活载内力计算 (25)3.3.5计算作用效应组合 (30)3.3.6主梁内力组合 (32)3.4预应力刚筋面积的估算及预应及钢筋布置 (32)3.4.1估算预应力钢筋面积 (32)3.4.2钢束布置 (33)3.5换算截面和净截面几何特性计算 (36)3.5.1 换算截面面积0A (37)3.5.2 换算截面重心位置 ........................................................37 3.5.3 换算截面惯性矩I ........................................................38 3.5.4 换算截面弹性抵抗矩 (39)3.5.5净截面的几何特性计算 .....................................................39 3.6承载能力极限状态计算 .. (40)3.6.1跨中截面正截面抗弯承载力计算 .............................................40 3.6.2斜截面抗剪承载力计算 .....................................................41 3.6.3预应力损失估算 ...........................................................44 3.6.4预应力损失组合 ...........................................................49 3.7正常使用极限状态计算 .. (50)3.7.1正截面抗裂性验算 (50)3.7.2斜截面抗裂性验算 (52)3.8变形计算 (55)3.8.1正常使用阶段的挠度计算 ...................................................55 3.8.2预应力引起的上拱度计算 ...................................................56 3.8.3预拱度的设置 .............................................................56 3.9持久状态应力计算 (57)3.9.1 跨中截面混凝土法向压应力kc σ验算 .........................................57 3.9.2 跨中截面预应力钢绞线拉应力pσ验算 (57)3.9.3 斜截面主应力验算 ........................................................57 3.10 短暂状态应力验算 . (60)3.10.1 跨中截面 (60)3.10.2 l 4截面 ................................................................61 3.10.3 支点截面 ...............................................................61 3.11 最小配筋率复核 ...............................................................63 3.12铰缝计算 . (64)3.12.1铰缝剪力计算 ............................................................65 3.12.2铰缝抗剪强度计算 ........................................................67 3.13支座计算 . (67)3.13.1确定支座平面尺寸 ........................................................67 3.13.2 确定支座的厚度 .........................................................68 3.13.3 验算支座的偏转情况 .. (69)3.13.4 验算支座的抗滑稳定性 (69)四、下部结构计算 (70)4.1 盖梁计算 (70)4.1.1上部结构永久荷载见表4-1. (70)4.1.2盖梁自重及内力计算（图4-1）见表4-2. (70)4.1.3.可变荷载计算 (72)4.1.4上部荷载与活载反力汇总结果（表5-6） (79)G计算 (80)4.1.5墩柱反力14.1.6 盖梁的配筋设计 (84)4.2墩柱设计 (86)4.2.1恒载计算 (86)4.2.2 截面配筋计算及应力验算 (88)4.3桩基设计 (92)4.3.1桩长的确定 (92)4.3.2桩的内力计算 (93)4.3.3墩顶纵向水平位移的验算 (96)4.3.4桩基配筋设计 (97)4.4埋置式桥台设计 (98)4.4.1桥台和基础构造尺寸拟定 (98)4.4.2荷载的计算 (98)4.3.3支座活载反力计算 (102)4.3.4 支座摩阻力 (104)4.5 荷载组合汇总 (104)4.6 地基承载力验算 (106)4.6.1 台前、台后填土对基底产生的附加应力计算 (106)4.6.2基底压力计算 (107)4.6.3 地基承载力验算 (108)4.7 基底的偏心距验算 (108)4.8基础稳定性验算 (108)4.8.1 倾覆稳定性验算 (108)4.8.2 滑动稳定性验算 (109)致谢 (110)参考文献 (111)前言毕业设计是培养学生综合运用所学的基础理论、基本知识和基本技能，分析和解决实际问题的能力。

施工组织设计混凝土工程预应力简支空心板桥施工一、工程概况本桥中心桩号为K28+319，是为了跨越河流而设,与路线交角成90°。

设计荷载为汽车-超20级，挂车-120。

桥梁上部构造为1-20.0米预应力混凝土简支空心板，支座采用TCYBφ200×42mm球冠支座，桥面板与桥台连接处采用切缝处理。

桥台两端设钢筋混凝土搭板。

预应力混凝土空心板采用C40混凝土半幅整块浇筑，板长19.94米，其半幅空心板安装总重量为2392KN.桥面宽0.467+12.033+1.0=13.5m（半桥宽），现浇桥面板为C40混凝土。

桥梁内侧护栏采用A型护栏座，外侧采用B型护栏座。

本桥平面位于R=5500米右偏圆曲线上,纵坡位于i=-0.7%纵坡段上,桥梁全长34米。

二、工程规模：1、预应力混凝土空心板C40#混凝土：186.2m3；2、护栏座C30#混凝土：28.4m3；3、桥面板端切缝：54m/4道；4、桥面铺装C40#混凝土：81.6m3；5、桥头塔板C30#混凝土：164.8m3；搭板填料及埋板C25#混凝土：44.5m3；三、施工组织机构：1、为确保本桥上构的工程质量以及优质、安全、按期完成本桥的施工任务，我部将指定一名工程师作为该桥施工的专职技术负责人，同时配备两名施工员，两名质检技术员，以及材料供应、安全保卫等人员。

施工队伍配员30人，其中有砼工四、机械设备配置：1、电焊机4台，50搅砼拌机2台，插入式振动器8台，4T 自卸运输车4台，发电机组1台，抽水机2台，组合钢模30T，木模560m2,钢管支架80T。

2、质检、测量仪器设备：砼试模12组，砂浆试模5组，砼坍落筒1套以及现场使用的各种量器;全站仪1台，水平仪1台。

30m钢尺2把。

五、主要分项工程监理施工方法及要点1、放样测量：下部构造完工后，按设计图纸的要求，计算出桥梁上构有关尺寸和控制点坐标并以其实施桥梁放样，且严格控制支座垫石及底模标高。

桥梁工程课程设计计算说明书根据课程设计任务书要求，参考相应资料，确定桥梁的标准跨径（12.40m），单跨结构，总长13m，标高数据具体见CAD设计图，桥面布置和梁截面形式如下图示：图I（数据单位：cm）本空心板预知梁桥采用铰接板法，所以要求各片梁截面形式统一。

故将截面统一简化为如下形式（图II示）：梁截面可以看作由虚线矩形框和四个相同的三角形组成图II（数据单位：cm）一、计算截面参数和各片梁的跨中荷载横向分布系数（1）、计算空心板截面的抗弯惯矩I如图II示，此截面为对称截面，根据材料力学知识，抗弯惯矩I计算如下：I=124×75³/12—【78×55³/12—4×(23×23³/36+1/2×23×23×(2/3×23+1/2×9)²)】=4359375—（1081437.5—4×（7773.4+104044））=3725207（cm^4）（2）、计算空心板截面的抗扭惯矩ItIt=4b²×h²/(b(1/t1+1/t2)+2h/t3)= 4(124-23)²×(75-10)²/((124-23)(1/10+1/10)+2(75-10)/23)=172396900/(20.2+5.65)=830228(cm^4)（3）、计算梁的刚度参数rr=5.8I/It*(b/l)²=5.8×3725207/830228×(125/1240)²=0.264（4）、计算跨中荷载横向分布影响线查铰接板荷载横向分布影响线计算表7-1~7-7，在r=0.20~0.30之间按直线内插法求得r=0.174的影响线竖标值n1i、n2i、……n7i。

绘制如下计算表表-1（（5）、计算荷载横向分布系数由于桥梁截面和梁体采取对称布置，所以其受力分布也相对称，即1号板与7号板横向分布系数相等，同理，2号板与6号板、3号板与5号板也相等。

装配式预应力混凝土简支空心板桥毕业设计任务书第一章概述发展交通事业，实现四通八达的现代化交通，对发展国民经济，巩固国防具有非常重要的作用。

在公路、铁路、城市和农村道路交通以及水利等建设中，为了跨越各种障碍（如河流、沟谷或其他线路）必建各种类型的桥梁与涵洞，因此，桥涵又成为陆路交通中的重要组成部分。

在经济上，桥梁和涵洞的造价一般说来平均占公路总造价的10%-20%，特别是在现代高等级公路以及城市高架道路的修建中，桥梁不仅在工程规模上十分巨大，而且也往往是保证全线早日通车的关键。

在国防上，桥梁是交通运输的咽喉，在需要高度快速、机动的现代战争中具有非常重要的地位。

考虑到沙河两岸具有许多工厂、商业区、大量高层建筑房屋，政府有关部门计划在沙河之上建一座桥梁，以方便两岸人民、发展两岸经济，并命名为“利民桥”。

第二章方案比较为了获得适用、经济和美观的桥梁设计，有关部门进行了深入细致的调查和研究，并结合有关方面的要求综合考虑，满足使用、经济、结构尺寸、构造、施工、美观上的要求，做出几种方案，最后通过技术、经济等方面的综合比较获得最优设计。

方案一：预应力混凝土连续梁桥（8×8m）方案二：预应力混凝土简支板桥（16×4m）方案三：钢筋混凝土双曲拱桥（32×2m）表2-1 方案比较表通过以上三种方案比较，从使用效果、造价、材料等诸多方面看，第二方案优点最多。

第一方案由于“利民桥”属于城市桥梁且桥跨较小，造价较高不宜采用；第三方案由于在城市施工，施工场地不宜占大且土方来源困难，不宜采用。

所以第二方案最为合理。

第三章 初步设计第一节 原始资料一、水文数据资料设计洪水为频率为2%，设计流量为：,/9623s m Q s =设计流速为s m V /1.40=， I L =0.8，e=0.8，波浪高度取0.5m 。

二、气象资料：当地最热日月平均气温23.5C o ，最冷日月平均气温-6.1C o ，极端最高温38C o ，极端最低温度-25.0C o ，地面冻土深0.8m ，设计风速s m v /17=。

台州学院建筑工程学院桥梁工程课程设计指导书—某公路20-30米预应力混凝土T梁或空心板梁设计一、设计资料及构造布置（一）设计资料1.桥面跨径及桥宽标准跨径：20-30m计算跨径：支座中心点之间的距离桥面宽：净9+2×1.0=11m。

2.设计荷载公路—I级，人群荷载3.5kN/m2，护栏及人行道等每延米重量按8kN/m计算。

3．材料工艺混凝土：C40(主梁)预应力钢筋采用ASTM270级Фj15.24低松弛钢绞线，每束7根。

普通钢筋采用HRB335直径≥12mm的螺纹钢筋。

按后张法施工，采用Ф55的波纹管和OVM锚。

4．设计依据《公路工程技术标准》JTG B01-2003《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004《公路钢筋砼及预应力砼桥涵设计规范》JTG D62-20045．基本设计数据基本计算数据表——表1（二）构造布置1.梁间距：参考相关文献后自行选择。

2.主梁高：参考相关文献后自行选择。

3.横隔板间距：参考相关文献后自行选择。

4.梁肋：参考相关文献后自行选择。

5.桥面铺装：采用厚度为10cm沥青混凝土，坡度由盖梁找平。

6.桥梁横断面：参考相关文献后自行选择。

二、计算部份参考模板（以T梁为例，空心板可参考基格式）（一）毛截面几何特性计算1.主梁跨中截面主要尺寸拟定（自定）2.截面几何特跨中截面几何特性计算表——表2大毛截面形心至上缘距离：493466.72861.288052.5i s i S y cm A ∑===∑ 小毛截面形心至上缘距离：488404.22866.207377.5i s i S y cm A ∑===∑ 3.检验截面效率指标ρ以跨中截面为例 上核心距： 33.23s xIk cm Ay ∑==∑ 上核心距： 64.37x sIk cm Ay ∑==∑ 截面效率指标 0.540.5sxk k ρ=>＝表明以上的主梁跨中截面尺寸是合理。

（二） 主梁内力计算选择边跨中梁进行计算，计算关键截面选取跨中、四分点、变化点、支点截面。

[单层工业厂房课程设计一、 工程名称二、 设计资料某单层单跨钢筋混凝土装配车间跨度21米，长72米，柱距6米； ① 建筑地点：杭州市境内② 车间所在场地，地坪下米内为杂填土，填土下层3米内为亚粘土，地基容许承载力标准值2/200m kN f k =，地下水位米，该地区历年最大冻深为米，地下水及土质无腐蚀性。

基本风压20/45.0m kN W =，基本雪压20/45.0m kN S =。

屋面活荷载为m 2。

三、 结构构件选型及柱截面尺寸确定；因该厂房跨度为21m ，在15～36m 之间，且柱顶标高大于8m ，故采用钢筋混凝土排架结构。

为了使屋盖具有较大刚度，选用预应力混凝土折线屋架及预应力混凝土屋面板。

选用钢筋混凝土吊车梁及基础梁。

厂房各主要构件选型见下表：主要承重构件选型表吊车轨道联结详图】基础梁G320钢筋混凝土基础梁JL--18 KN/根]四、排架的荷载计算1．排架计算简图的确定(1)确定柱高。

、牛腿标高=柱顶标高=吊车梁顶标高=吊车梁高+牛腿标高=+=轨顶标高=吊车梁顶标高+轨道构造高度=+=上柱高H u =柱顶标高--牛腿标高=全柱高H=柱顶标高—基顶标高=（）=11m下柱高H l =H--H u ==,λ= H u /H=11= （2）初步拟订柱尺寸根据表一的参考尺寸，取上柱b ×h=400mm ×400mm, 下柱b ×h ×h f =900mm ×400mm ×200mm,截面尺寸如图所示。

—（3）参数计算 上柱： 493102.133********1mm I u ⨯=⨯⨯= 下柱： 36/150254 -650100121650400121900400121I 3333L ⨯⨯⨯⨯+⨯⨯-⨯⨯=：410102.532mm ⨯=比值：0.0842==l uI I n排架计算简图如图（6）2．荷载计算 (1)恒载计算。

1)屋盖结构自重标准值：三毡四油绿豆沙防水层 m 2 20mm 厚水泥砂浆找平层； 20×= KN/m 2 ~60mm 水泥珍珠岩保温层； 4×= KN/m 220mm 厚水泥砂浆找平层； 20×= KN/ m 2预应力混凝土屋面板 KN/ m 2 屋盖钢支撑 KN/ m 2g k = KN/m 2天沟板 ×6= KN 屋架自重则作用在一榀横向平面排架一端柱顶的屋盖自重标准值为)kNG k 24.24129.9246.11212691.21=++⨯⨯=mm h e u 50150240015021=-=-=2)柱自重标准值：上柱 G 2k =25×××=mm h h e ul 05224020909222=-=-=下柱 G 3k =25××[××2+×+2×kN 451.1]025.0)1.04.0(21=⨯⨯+⨯ 注（为考虑下柱仍有部分矩形截面而乘的增大系数）3e =0&3）吊车梁及轨道自重标准值： G 4k =+×6=4e =750—1000÷2=250mm（2）屋面活荷载标准值 {由《荷载规范》可知，不上人屋面均不活荷载为 KN/m 2，不大于基本雪压，屋面活荷载在每侧柱顶产生的压力为Q 1k =×6×21÷2= KN（3）吊车荷载标准值吊车规格表吊车跨度m L k 9.51=根据B 与K 及支座反力影响线图，可求得y P D k k ∑=,1max ,max γβ)]075.0267.0808.01(001[9.04.1+++⨯⨯=kN 9.270=；y P D k k ∑=,1min min,γβkN18.5415.2209.04.1=⨯⨯⨯=kN Q T k k 4.3)36100(1.041g)(41=+⨯⨯=+=αy T T k k ∑=γβmax,kN 21.92.154.39.01.4=⨯⨯⨯= …其作用点到柱顶的距离y=46.03.31.2/,1.22.13.3===-=-ue u H y m h H（4）风荷载标准值。

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。

课程设计任务书系（院） 建 筑 工 程 系 课程名称 桥 梁 工 程 课题名称 简支梁桥上部结构设计 专业班级指导教师下达日期 年 月 日 建 筑 工 程 系钢筋混凝土简支空心板桥主梁设计任务书一、设计题目钢筋混凝土简支空心板桥主梁设计二、设计内容1、总体布置根据所提供的资料，进行桥梁的总体布置：确定跨径（标准跨径）、孔数、总长、标高等。

2、简支空心板桥主梁设计计算根据所提供的资料以及总体布置的情况，参考相应设计资料，依据现行的相关规范、标准，完成如下内容：（1）根据所给的各种标准跨径空心板边主梁和中主梁的横截面尺寸确定全桥横断面的布置。

（2）分别计算绘制各片主梁的横向分布影响线，并计算各片主梁的横向分布系数。

（3）计算各片主梁的内力，包括恒载内力、活载内力以及效应组合。

（4）编写设计计算说明书。

3、绘制设计图根据计算的结果绘制桥梁结构的总体布置图一张、主梁的一般构造图各一张。

三、设计资料1、跨径：见表12、桥宽：行车道净宽7.0m，人行道宽度见表 13、设计作用：每个学生的设计荷载从表1选择，各个荷载等级不同。

4、主要材料：混凝土空心板主梁采用C30，桥面铺装采用C25。

钢筋直径≥12mm时用HRB335钢筋，直径≤12mm时用R235钢筋。

铺装层水泥混凝土铺装厚度7cm，沥青表处厚2cm。

表1四、主要参考资料1、教材：《桥梁工程》、《结构设计原理》2、《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-20043、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-20044、《公路桥涵设计手册》（梁桥）五、提交成果1、计算说明书一份，要求提交打印稿。

格式要求按建筑工程系课程设计规程办法的规定提交。

2、绘制A3图纸2张，要求AUTOCAD图；绘制要求参见例图。

附表：各标准跨径的简支板主梁边板中板横截面尺寸。

1、边板横截面尺寸：2、中板横截面尺寸：注：图中尺寸以厘米计。