《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。
课程设计的任务是，通过完成某桥梁主梁的预应力钢束的配置及相关计算，掌握此类构件的设计和构件设计的基本原理和方法，具备一般结构设计的基本技能。
1、根据内力计算结果及构造尺寸，估算预应力钢束的直径及根数，布置钢束位置。
2、根据配置的钢束，计算预应力损失；
3、构件正截面、斜截面的强度验算及锚固端局部承压验算；并配置部分非预应力钢筋。
2．教学要求
基本要求如下：
1、时间要求。二周。
2、任务要求。在教师的指导下，独立完成桥梁主梁预应力钢束设计，完成设计计算书，绘制设计图纸。
3、知识和能力要求。在课程设计工作中，能综合应用相关学科的理论知识与技能，去分析和解决工程实际问题，使理论深化，知识拓宽，专业技能得到进一步延伸。
二、设计资料
1、设计荷载
（依照《桥梁课设》内容填写）
2、桥面净空
（依照《桥梁课设》内容填写）
3、主要尺寸
标准跨径 Lb ＝（依照《桥梁课设》内容填写）m。
计算跨径 l＝（依照《桥梁课设》内容填写）m。
梁长＝（依照《桥梁课设》内容填写）m。
4、主要材料：
（1）混凝土强度等级C50。
（2）预应力钢筋：钢绞线
图1 横断面图
图2 纵断面图
图3 细部构造详图（跨中+支点）
6、截面几何特性
7、经过内力计算结果如下表（内力计算结果取自《桥梁课设》表格用三线格）
表1 内力计算结果
序号 | 作用种类 | 弯矩 | 剪力 | |||||
跨中 | 1/4 | 跨中 | 1/4 | 支点 | ||||
作用效应标准值 | 永久作用效应 | g1 | 296.05 | 222.08 | 0 | 37.91 | 75.93 | |
g2 | 139.57 | 104.68 | 0 | 17.90 | 35.79 | |||
g=g1+g2(SGk) | 435.67 | 326.76 | 0 | 55.86 | 111.71 | |||
可变作用效应 | 车道荷载 | 不计冲击 | 172.27 | 130.91 | 21.03 | 48.29 | 104.44 | |
计入冲击 | 231.33 | 168.19 | 27.02 | 62.04 | 134.19 | |||
承载能力极限状态 | 基本组合Sud | 1.2 SGk（1） | 522.80 | 392.11 | 0 | 67.03 | 134.05 | |
1.4 SQ1k（2） | 323.86 | 235.46 | 37.83 | 86.86 | 187.87 | |||
Sud=（1）+（2）+（3） | 1105.75 | 815.94 | 68.09 | 223.37 | 472.21 | |||
正常使用极限状态 | 作用短期效应组合Ssd | SGk（4） | 435.67 | 326.76 | 0 | 37.91 | 75.93 | |
0.7 S`Q1k（5） | 120.59 | 91.64 | 14.721 | 33.80 | 73.11 | |||
Ssd=（4）+（5）+（6） | 569.94 | 428.67 | 15.60 | 73.69 | 150.99 | |||
作用长期效应组合Sld | SGk（7） | 435.67 | 326.76 | 0 | 37.91 | 75.93 | ||
0.4 S`Q1k（8） | 68.91 | 52.36 | 8.41 | 19.31 | 41.78 | |||
Sld=（8）+（7）+（9） | 510.05 | 383.23 | 8.76 | 58.01 | 118.57 | |||
弹性阶段截面应力计算 | 标准值效应组合S | SGk （10） | 435.67 | 326.76 | 0 | 55.86 | 111.71 | |
SQ1k（11） | 231.33 | 168.19 | 27.02 | 62.04 | 134.19 | |||
S=（11）+（12）+（10） | 680.68 | 505.22 | 27.90 | 119.88 | 248.04 | |||
三、设计内容
1、钢束面积估算,钢束布置；
2、钢束线型设计计算；
3、主梁截面特性计算；
4、预应力损失计算；
5、主梁截面强度验算；
6、锚固端局部承压验算；
7、制图：主梁预应力钢束设计图 （3#图）。
（以上内容根据指导教师要求部分选作，部分内容可采用设计软件《桥梁博士》完成）
四、设计成果
1、设计说明书一份；
2、设计图纸：主梁预应力钢束设计图，构造详图 （3#图）。
五 参考资料
[1] 中华人民共和国行业标准.JTG B01-2014公路工程技术标准[S].北京：人民交通出版社，2014.[2] 中华人民共和国行业标准.JTG D60-2015公路桥涵设计通用规范[S].北京：人民交通出版社，2015.
[3] 中华人民共和国行业标准.JTG 3362 －2018 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S].北京：人民交通出版社，2018.
[4] 姜友生.公路桥涵设计手册-桥梁总体设计[M].北京：人民交通出版社，2012.[5] 刘效尧等.公路桥涵设计手册-梁桥[M].北京：人民交通出版社，2012.[6] 邵旭东.桥梁工程[M]，武汉：武汉理工大学出版社，2009.[7] 易建国.桥梁计算实例集-混凝土简支梁（板）桥[M]，北京：人民交通出版社，2010.
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