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结构设计原理课程设计

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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：*** 学号：******** 指导老师：*** 结构设计原理课程设计

1 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 结构设计原理课程设计

2 预应力混凝土等截面简支空心板设计 一、设计资料 1、标跨m16，计算跨径m2.15 2、设计荷载：汽车按公路Ｉ级，人群按2/0.3mKN，10 3、环境：Ｉ类，相对湿度%75 4、材料： 预应力钢筋：采用ASTMaA97416标准的低松弛钢绞线（71标准型），抗拉强度标准值MPafpk1860，抗拉强度设计值MPafpd1260，公称直径mm24.15，公称面积2140mm，弹性模量MPaEp51095.1 非预应力钢筋：400HRB级钢筋，抗拉强度标准值MPafsk400，抗拉强度设计值MPafsd330，弹性模量MPaEs5100.2

箍筋：335HRB级钢筋，抗拉强度标准值MPafsk335，抗拉强度设计值MPafsd280，弹性模量MPaEs5100.2

混凝土：主梁采用50C混凝土，MPaEc41045.3，抗压强度标准值MPafck4.32，抗压强度设计值MPafcd4.22，抗拉强度标准值MPaftk65.2，抗拉强度设计值MPaftd83.1 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） 结构设计原理课程设计

3 三、主梁的内力计算结果 一期恒载：跨中mKNMd220 0dV 支点：0M KNV70 二期恒载：跨中mKNMd100 0dV 支点：0M KNV40 汽车荷载：跨中mKNMd220 KNVd0.20 支点：0M KNV150 人群： 跨中mKNMd70 KNVd0.8 支点：0M KNV22 四、进行荷载组合

` 表 1 五、空心板换算成等效工字梁

上翼板厚度：120211kfhyh 下翼板厚度：120212'kfhyh 腹板厚度：280kfbbb

跨中 支点 dM dV M V

一期恒载标准值1G 220 0 0 70 二期恒载标准值2G 100 0 0 40 人群荷载标准值2Q 70 8 0 22 汽车荷载标准值（不计冲击荷载） 220 20 0 150 汽车荷载标准值（计冲击系数） 238.3 21.7 0 162.5 持久状态的应力计算的可变作用标准值组合（汽车+人） 308.3 29.7 0 184.5

承载能力极限状态计算基本组合2.1(0.1恒+4.1汽+4.18.0人） 796 39.3 0 384.1

正常使用极限状态按作用短期效应计算的可变荷载设计值（7.0汽+0.1人） 224 22 0 127

正常使用极限状态按作用长期效应计算的可变荷载设计值（4.0汽+4.0人） 116 11.2 0 68.8

备注： （１）表中单位)(mKNM，)(KNV （２）冲击系数083.0 （３）考虑承载能力极限状态时，汽车荷载计入冲击系数 考虑正常使用极限状态时，汽车荷载不计入冲击系数

截 面 内

力 荷 载 结构设计原理课程设计

4 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'fb计算 ①计算跨径的31，即mml50673)102.15(33 ②相邻两梁的平均间距mm880 ③mmhbbfh17201201202280122' 取三者中的最小者，因此受压翼缘有效宽度mmbf880' （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：iAA

全截面重心至梁顶距离：AyAyiii 式中：iA－分块面积； iy－分块面积重心至梁顶边的距离；

截面分块示意图： 结构设计原理课程设计

5 主梁全截面几何特性如下：

分块号 分块面积 )(2mmAi )(mm

yi

)(3mm

yASiii

)(mm

yyiu

)()(42mmyyAIiuix

)(1242mmbhIi

1 600×120 ＝72000 60 61032.4 270 9102488.5 71064.8

2 280×660 ＝184800 330 7100984.6 0 0 910708.6

3 600×120 ＝72000 600 71032.4 －270 9102488.5 71064.8

合计 328800

iAA

330330660330biiuy

yAy

810085.1

iS 101005.1xI 910881.6

iI

1010738.1

ixIII

表2 其中：iI－分块面积iA对其自身重心轴的惯性矩

xI－分块面积iA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：

WeAfWMNptkspe17.0

其中： sM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：

mKNMMMMQsGGs54422410022021；

设预应力钢筋截面重心距截面下缘mmap60，则预应力钢筋的合力作用点至截面重心轴的距离mmayepbp27060330； 结构设计原理课程设计 6 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2328800mmA； 全截面对抗裂验算边缘（即下缘）的弹性抵抗矩为

371010267.533010738.1mmyIWb；

tkf为C50混凝土抗拉强度标准值MPaftk65.2；

因此，有效预加力合力为：

NWeAfWMNptkspe677610037.110267.5270328800165.27.0)10267.5()10544(17.0

预应力钢筋的张拉控制应力为MPafpkcon1395186075.075.0，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 2692913958.010037.1)2.01(mmNAconpep

因此，采用24.157的钢绞线，则预应力钢筋的面积229299801407mmmmAp，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mma60，则有mmahh600606600 先假定为第一类T梁，则有 )2(0'0xhxbfMrfcdd即)2600(8804.22107960.16xx

解得：mmx6.71＜mmhf120'（另一解不符合题意，舍去） 因此确为第一类T梁。 由ppdssdfcdAfAfxbf'可知：

2'53533098012606.718804.22mmfAfxbfApdssdfcdp

采用3根直径为16mm的HRB400钢筋，其面积2603mmAs 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：

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建筑结构课程设计样本

建筑结构课程设计样本

建筑结构课程设计样本一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握建筑结构的基本原理和设计方法，培养学生对建筑结构的理解和分析能力，以及运用相关知识解决实际问题的能力。

具体目标如下：1.知识目标：学生能够理解并掌握建筑结构的基本概念、类型和特点；了解常见建筑结构的设计原理和计算方法；掌握建筑结构的设计步骤和设计规范。

2.技能目标：学生能够运用所学知识进行建筑结构的分析和设计；能够运用计算机软件进行建筑结构的计算和绘图。

3.情感态度价值观目标：学生能够认识建筑结构在建筑设计和施工中的重要性，培养对建筑结构设计和施工的兴趣和热情；培养学生的创新意识和团队合作精神。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括建筑结构的基本原理、设计方法和应用实践。

具体内容包括：1.建筑结构的基本原理：包括建筑结构的定义、分类和特点；建筑结构的受力分析和设计原则。

2.建筑结构的设计方法：包括结构设计的步骤和流程；结构设计的计算方法和计算公式；结构设计的软件应用。

3.建筑结构的应用实践：包括常见建筑结构的设计案例分析；结构施工图的阅读和理解；结构施工的技术要求和质量控制。

三、教学方法本课程的教学方法包括讲授法、案例分析法、实验法和讨论法。

具体方法如下：1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握建筑结构的基本原理和设计方法；通过实例分析，使学生理解建筑结构的应用实践。

2.案例分析法：通过分析典型建筑结构的设计案例，使学生了解建筑结构设计的具体过程和方法，提高学生的分析和解决问题的能力。

3.实验法：通过结构实验，使学生了解建筑结构的受力性能和施工技术，培养学生的实践操作能力。

4.讨论法：通过分组讨论和课堂讨论，激发学生的思考和创造力，培养学生的团队合作精神和沟通能力。

四、教学资源本课程的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。

具体资源如下：1.教材：选用权威、实用的教材，如《建筑结构设计原理》、《建筑结构施工图读解》等，作为学生学习的主要参考资料。

房屋结构课程设计

房屋结构课程设计

房屋结构课程设计房屋结构课程设计是一门涵盖建筑设计、工程力学、材料科学和建筑法规等知识的综合性课程。

以下是进行房屋结构课程设计的一些基本步骤和建议：1. 确定课程目标和内容：- 明确课程的主要目标和教学目的，例如，培养学生理解房屋结构的基本原理、设计方法和建筑法规的能力。

- 制定详细的教学大纲，涵盖房屋结构的基本概念、结构类型、分析方法、材料性能和建筑法规等内容。

2. 选择适当的教学方法和工具：- 采用多种教学方法，如讲授、案例分析、小组讨论、实践操作等，以提高学生的学习兴趣和参与度。

- 利用多媒体工具、教学软件、在线资源等辅助教学手段，提高教学效果。

3. 设计和实施实验和实践活动：- 安排实验课程，让学生亲自动手进行结构试验，如梁的弯曲试验、柱的压缩试验等，加深对结构性能的理解。

- 组织学生参观实际建筑工地或已建成的建筑，进行现场教学，让学生了解房屋结构的实际应用。

4. 布置和评估作业和项目：- 设计具有挑战性和实用性的作业和项目，让学生应用所学知识解决实际问题，如设计一个小型建筑结构或分析一个现有建筑的结构性能。

- 制定明确的评分标准，及时对学生的作业和项目进行评估和反馈，帮助学生了解自己的学习成果和改进方向。

5. 关注课程评估和持续改进：- 收集学生对课程的反馈意见，了解课程的优势和不足，为下一轮教学提供改进方向。

- 跟踪毕业生的就业情况和职业发展，了解课程对学生职业发展的影响，进一步优化课程内容和教学方法。

通过以上步骤和建议，可以设计出一门内容丰富、实用性强、教学效果好的房屋结构课程。

这样的课程将有助于培养学生的综合素质和职业能力，为未来的建筑行业奠定坚实的基础。

房屋结构设计课程设计1000字

房屋结构设计课程设计1000字

房屋结构设计课程设计1000字一、课程设计的重要性呀。

咱们来聊聊房屋结构设计的课程设计哦。

这个课程设计可太重要啦，就像我们盖房子打地基一样。

它是我们把在房屋结构设计课程里学到的那些理论知识，像结构力学啦、混凝土结构原理啥的，统统拿出来实践的好机会呢。

你想啊，如果只是纸上谈兵，光知道那些公式和原理，却不知道怎么运用到实际的房子设计里，那不是白学了嘛。

这个课程设计就像是一个桥梁，把我们从书本知识的这一岸，带到实际操作的那一岸。

而且通过这个设计，我们能真正了解到设计一栋房子需要考虑多少东西，可不是随便画画图就行的。

二、设计前的准备工作哟。

还有很重要的一点就是和老师还有同学们交流。

老师那可是经验丰富的“老江湖”啦，有啥不懂的赶紧去问老师。

同学们呢，大家的想法也很不一样，有时候和同学讨论讨论，就会突然灵感乍现呢。

比如说我上次在设计一个小型住宅的结构时，对楼梯的设计很纠结，和同学一聊，他给我提了个很新颖的想法，让我的设计一下子就顺畅了很多。

三、设计中的要点呢。

那在设计过程中，有几个要点得特别注意。

第一个就是结构选型。

这就好比给房子选骨骼一样。

是用框架结构呢，还是砖混结构？这得根据房子的用途、层数还有地质条件等来决定。

比如说，如果是在地震多发区，框架结构可能就会更安全一些，因为它的抗震性能比较好。

再就是荷载计算啦。

这个可不能马虎，要考虑到房子自身的重量，也就是恒载，还有住在里面的人啦、家具啦这些活载。

要是荷载算错了，那房子可能就会有安全隐患。

我记得有一次我在计算一个商场的荷载时，差点就漏算了人群聚集时的特殊荷载情况，还好后来检查的时候发现了，不然可就危险了。

还有就是内力分析和配筋计算。

这部分是比较复杂的，要用到我们学过的结构力学知识。

要算出各个构件在荷载作用下的内力，然后根据内力来计算需要配多少钢筋。

这就像是给房子的骨骼配上合适的肌肉，让它能稳稳地站在那里。

四、设计后的检查和完善哈。

等我们把设计图初步画好之后，可不能就这么交上去哦。

混凝土结构原理课程设计指导书

混凝土结构原理课程设计指导书

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。