武汉理工大学《混凝土结构设计原理》课程设计说明书
学号： 0121206120102
课程设计
课程：混凝土结构设计原理 学院： 土 建 学 院 班级： 土 木 zy1202 姓名： 学号： 0121206120102 指导老师：
2015年1月18日
武汉理工大学《混凝土结构设计原理》课程设计说明书
目录
一、设计资料................................................................. 2
二、设计荷载................................................................. 2
三、主梁毛截面几何特性计算 ................................................... 2
四、预应力钢束面积的估算及钢束布置 ........................................... 5
五、主梁截面几何特性计算 ..................................................... 8
六、截面强度计算 ............................................................ 10
七、钢束预应力损失估算 ...................................................... 12
八、预加应力阶段的正截面应力验算 ............................................ 16
九、使用阶段的正应力验算 .................................................... 19
十、使用阶段的主应力验算 .................................................... 22
十一、锚固区局部承压验算 .................................................... 24
十二、主梁变形（挠度）计算 .................................................. 25
1
武汉理工大学《混凝土结构设计原理》课程设计说明书
贵州道真高速公路桥梁上部构件设计
一、设计资料
1、初始条件：贵州道真高速公路桥梁基本上都采用标准跨径，上部构造采用装配式后张法预应力混凝土空心板，20 m空心板、1.25m板宽，计算跨径19.5m，预制长度19.96m。参照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》按Ａ类预应力混凝土构件设计此梁。
2、材料：（1）混凝土：C40混凝土，Ec?3.25?104MPa，抗压强度标准值
fck?26.8MPa，抗压强度设计值fcd?18.4MPa，抗拉强度标准值ftk?2.40MPa，抗拉强度设计值ftd?1.65MPa。
（2）非预应力钢筋：普通钢筋主筋采用HRB335级钢筋，抗拉设计强度
fsd?280MPa；箍筋采用R235级钢筋，抗拉设计强度fsd?195MPa。
（3）预应力钢筋公称直径为15.24mm，公称面积为140mm2，抗拉标准强度
fpk?1860MPa，fpd?1260MPa，弹性模量Ep＝1.95×105Mpa，低松弛级。
二、设计荷载
设计荷载为公路-I级，结构重要性系数?0取1.0。荷载组合设计值如下：
Q跨中?76kNM汽?399kN.mM恒?710kN.mM跨中?1395kN.mQj0?372kNMj0?0M1/4?1025kN.m
三、主梁毛截面几何特性计算
2
武汉理工大学《混凝土结构设计原理》课程设计说明书
主梁毛截面图（单位mm）
A八边形?(23?2?32)?(23?2?24)?2?232?4402cm2
毛截面面积：
A?124?90-4402?6758cm2
截面惯性矩：
?2341124?90332?70323?243232?2I???2?-4????23?（12?）??6125037cm41212123623????
现将空心板等效为工字形梁，则计算公式如下： （1）按照面积相等的原则
2bkhk?A八边形
（2）按照惯性矩相等的原则
3?2341bkhk16?(23?2?24)323?24323?243232?4???2??2????232?（12?）?703982cm121212123??362?联立解得：bk?35.5cm;hk?62cm
?1故等效工字梁的上翼板厚度：hf?y1?hk?14cm
2?1下翼板厚度：hf?y2?hk?14cm
2腹板厚度：b?bf?2bk?53cm
3
武汉理工大学《混凝土结构设计原理》课程设计说明书
故等效后的截面如图所示（单位：mm）：
等效后截面特性计算如下：全截面面积：A??Ai 全截面重心至梁顶距离：yi?式中：Ai－分块面积；
yi－分块面积重心至梁顶边的距离；
?AyiiA
截面分块示意图（单位：mm）
4
武汉理工大学混凝土结构设计原理课程设计
