预应力混凝土梁设计

预应力混凝土梁课程设计指导书

课程名称：结构设计原理 学 时 数：集中2周 开课系（部）、教研室：桥梁及结构工程系工程结构教研室 编写时间：2003年9月

一、设计目的

通过本课程的课程设计，要达到以下目的：

1）熟悉预应力砼桥梁设计计算的一般步骤，并能独立完成预应力砼桥梁的设计；

2）了解预应力砼桥梁的一般构造及钢筋构造，能正确绘制施工图。

二、设计任务

本课程设计的题目包含简支梁和连续梁两类。连续梁的设计计算工作相对较多，难度较大，可供基础较好的学生做；而简支梁计算工作相对较少，难度较低，可供绝大多数学生做。

1、连续梁

连续梁为30+30米两跨等截面连续梁，截面如图1所示，截面内力为；

荷载 恒载 汽车 挂车 0.4L 最大弯矩 2863 1427 1620 最小弯矩 2863 -374 -425 最大弯矩 -6011 0 0 中支点 最小弯矩 -6011 -1556 -1781 图1

2、简支梁

简支梁共六个题目，分组进行，每组选择其中一个题目。其跨径采用目前公路建设中多用的16米、20米、30米、40米，截面形式采用空心板、箱型截面和T型截面，荷载则分别采用人群荷载、汽车荷载和挂车荷载。

(一)、20米跨预应力砼空心板梁

某人行天桥，l标=20m，l计=19.5m，l全=19.96m， 截面尺寸见下图（独梁）。采用C40砼，预应力筋采用ASTM低松弛钢绞线，Ryb=1860MPa，采用后张法施工，两端同时张拉，张拉控制应力按规范选取。普通钢筋可采用Ⅰ、Ⅱ级钢筋。 荷载标准：人群荷载3.5kN/m2，广告牌200Kg/m（两侧）。 （1）、根据正截面抗弯及斜截面抗剪设计预应力筋及腹筋； （2）、梁的正截面抗弯强度验算； （3）、梁的斜截面抗剪强度验算； （4）、施工阶段应力验算； （5）、使用阶段应力验算； （6）、局部承压验算； （7）、变形验算。

(二)、16米跨预应力砼空心板梁

某人行天桥，l标=16m，l计=15.5m，l全=15.96m， 截面尺寸见下图（独梁）。采用C40砼，预应力筋采用ASTM低松弛钢绞线，Ryb=1860MPa，采用后张法施工，两端同时张拉，张拉控制应力按规范选取。普通钢筋可采用Ⅰ、Ⅱ级钢筋。 荷载标准：人群荷载3.5kN/m2，广告牌200Kg/m（两侧）。 （1）、根据正截面抗弯及斜截面抗剪设计预应力筋及腹筋；

（2）、梁的正截面抗弯强度验算； （3）、梁的斜截面抗剪强度验算； （4）、施工阶段应力验算； （5）、使用阶段应力验算； （6）、局部承压验算； （7）、变形验算。

(三)、20米跨预应力砼空心板

某高速公路车行桥，l标=20m，l计=19.5m，l全=19.96m， 截面尺寸见下图。采用C40砼，预应力筋采用ASTM低松弛钢绞线，Ryb=1860MPa，采用后张法施工，两端同时张拉，张拉控制应力按规范选取。普通钢筋可采用Ⅰ、Ⅱ级钢筋。 荷载标准：汽超-20，挂-120，

M汽l/2 =43.16 t-m，M挂l/2 =48.66 t-m

支支

Q汽=10.84 t，Q汽l/2=3.6 t；Q挂=11.54 t， Q挂l/2=4.6 t，

（1）、根据正截面抗弯及斜截面抗剪设计预应力筋及腹筋； （2）、梁的正截面抗弯强度验算； （3）、梁的斜截面抗剪强度验算； （4）、施工阶段应力验算； （5）、使用阶段应力验算； （6）、局部承压验算； （7）、变形验算。

(四)、16米跨预应力砼空心板

某高速公路车行桥，l标=16m，l计=15.5m，l全=15.96m， 截面尺寸见下图。采用C40砼，预应力筋采用ASTM低松弛钢绞线，Ryb=1860MPa，采用后张法施工，两端同时张拉，张拉控制应力按规范选取。普通钢筋可采用Ⅰ、Ⅱ级钢筋。 荷载标准：汽超-20，挂-120，

M汽l/2 =30.42 t-m，M挂l/2 =34.82 t-m

支支

Q汽=9.9t-m，Q汽l/2=3.5 t-m；Q挂=10.9 t-m， Q挂l/2=4t-m，

（1）、根据正截面抗弯及斜截面抗剪设计预应力筋及腹筋； （2）、梁的正截面抗弯强度验算； （3）、梁的斜截面抗剪强度验算； （4）、施工阶段应力验算； （5）、使用阶段应力验算； （6）、局部承压验算； （7）、变形验算。

(五)、30米跨预应力砼T梁

某高速公路车行桥，l标=30m，l计=29.2m，l全=29.96m， 截面尺寸见下图。采用C50砼，预应力筋采用ASTM低松弛钢绞线，Ryb=1860MPa，采用后张法施工，两端同时张拉，张拉控制应力按规范选取。普通钢筋可采用Ⅰ、Ⅱ级钢筋。 荷载标准：汽超-20，挂-120，

M汽l/2 =293.5 t-m，M挂l/2 =354.3 t-m

支支

Q汽=46.66 t，Q汽l/2=18.3 t；Q挂=52.56 t， Q挂l/2=23 t

（1）、根据正截面抗弯及斜截面抗剪设计预应力筋及腹筋； （2）、梁的正截面抗弯强度验算； （3）、梁的斜截面抗剪强度验算； （4）、施工阶段应力验算； （5）、使用阶段应力验算； （6）、局部承压验算； （7）、变形验算。