预应力混凝土梁设计方法
预应力混凝土梁设计技术规程
预应力混凝土梁设计技术规程一、引言预应力混凝土梁主要用于大跨度、大载荷的桥梁、高层建筑等工程中，具有较好的抗震性能、抗弯承载能力、耐久性等优点。
本文将从预应力混凝土梁的材料、构造、设计、施工等方面进行详细介绍，力求提供一份实用、完整、可靠的技术规程。
二、材料1.水泥：应选用符合国家标准GB175或GB1344规定的水泥，强度等级不得低于32.5。
2.骨料：应选用符合国家标准GB14685规定的骨料，粒径应在5-25mm范围内，强度等级不得低于Ⅱ级。
3.砂：应选用符合国家标准GB14684规定的砂，粒径应在0.15-4.75mm范围内。
4.预应力钢束：应选用符合国家标准GB/T5224规定的预应力钢束。
5.助剂：应选用符合国家标准GB8076规定的助剂。
三、构造1.截面形式：预应力混凝土梁的截面形式可根据工程需要选用矩形、T 形、I形等不同形式。
2.预应力钢束：预应力混凝土梁采用预应力钢束进行加固，预应力钢束应满足设计要求，钢束的张拉应符合GB/T5224规定。
3.箍筋：预应力混凝土梁应设置箍筋，箍筋的直径和间距应符合设计要求。
4.伸缩缝：预应力混凝土梁的伸缩缝应设置在需要伸缩的位置，伸缩缝的长度应符合设计要求。
5.防水层：预应力混凝土梁的上表面应设置防水层，防水层应符合设计要求。
四、设计1.荷载：预应力混凝土梁的设计荷载应根据工程实际情况确定，荷载应包括永久荷载、可变荷载、地震荷载等。
2.截面尺寸：预应力混凝土梁的截面尺寸应根据设计荷载、跨度、材料强度等因素确定，截面尺寸的确定应符合国家标准GB50010规定。
3.预应力钢束布置：预应力混凝土梁的预应力钢束应布置在截面的受拉区域内，预应力钢束的布置应符合设计要求。
4.箍筋布置：预应力混凝土梁的箍筋应布置在截面的受压区域内，箍筋的布置应符合设计要求。
5.伸缩缝设计：预应力混凝土梁的伸缩缝应根据截面尺寸、伸缩缝的位置等因素确定，伸缩缝的设计应符合国家标准GB50122规定。
30m预应力混凝土简支箱型梁桥设计
30m预应力混凝土简支箱型梁桥设计1.1上部结构计算设计资料及构造布置1.1.1 设计资料1.桥梁跨径及桥宽标准跨径：30m；主梁全长：29.96m；计算跨径：28.66m；桥面净宽：净—9+2×1.5m。
2.设计荷载车道荷载：公路—I级；人群荷载：3kN/㎡；每侧人行道栏杆的作用力：1.52kN/㎡；每侧人行道重：3.75kN/㎡。
3.桥梁处河道防洪标准为20年一遇设计，50年一遇校核，桥下通过流量1000/s时，落差不超过0.1m。
4.桥下净空取50年一遇洪水位以上0.3m。
5．材料及工艺混凝土：主梁采用C50混凝土；钢绞线：预应力钢束采用Φ15.2钢绞线，每束6根，全梁配5束；钢筋：直径大于等于12mm的采用HRB335钢筋，直径小于12mm的采用R235钢筋。
采用后张法施工工艺制作主梁。
预制时，预留孔道采用内径70mm、外径77mm的预埋金属波纹管成型，钢绞线采用T双作用千斤顶两端同时张拉，锚具采用夹片式群锚。
主梁安装就位后现浇600mm宽的湿接缝，最后施工混凝土桥面铺装层。
6.基本计算数据基本计算数据见表5-1〖注〗本例考虑混凝土强度达到C45时开始张拉预应力钢束。
f'ck和f'tk分别表示钢束张拉时混凝土的抗压、抗拉标准强度，则：f'ck = 29.6MPa，f'tk = 2.51MPa。
1.1.2 方案拟定及桥型选择1.桥型选取的基本原则(1) 在符合线路基本走向的同时，力求接线顺畅、路线短捷、桥梁较短、尽量降低工程造价(2)在满足使用功能的前提下，力求桥型结构安全、适用、经济、美观。
同时要根据桥位区的地形、地貌、气象、水文、地质、地震等条件，结合当地施工条件，选用技术先进可靠、施工工艺成熟、便于后期养护的桥型方案。
(3)尽量降低主桥梁体高度，缩短桥长。
2.桥型方案比选根据桥位的通航要求，结合桥位处的地形地貌、地质等条件，我们对简支梁桥、悬臂梁桥、T型刚构桥三种方案进行比选(1)简支梁桥方案采用预应力混凝土箱形截面形式，此结构为静定结构，结构内力不受地基变形及温度变化等的影响，因此对基础的适应性好。
预应力盖梁计算
预应力盖梁计算在桥梁建设中，预应力盖梁是一种常见的结构形式，它具有高强度、高刚性和良好的耐久性。
预应力盖梁可以显著提高桥梁的性能，包括抵抗车辆载荷、温度变化和地震等。
为了确保预应力盖梁的结构安全和稳定，进行准确的计算和设计是至关重要的。
预应力盖梁的计算步骤1、确定设计参数首先需要确定预应力盖梁的设计参数，包括跨度、宽度、高度、材料类型、预应力钢绞线的规格和数量等。
这些参数将直接影响结构的性能和成本。
2、建立数学模型根据盖梁的结构特点，建立合适的数学模型。
常用的有限元分析软件如ANSYS、ABAQUS等可以用于模拟盖梁的受力状态和变形情况。
3、施加荷载和边界条件根据桥梁的使用要求和实际工况，施加相应的荷载和边界条件。
例如，车辆载荷、风载荷、温度变化等都需要考虑。
4、计算内力和变形通过有限元分析软件，可以计算出盖梁在不同工况下的内力和变形。
根据计算结果，可以评估结构的强度和稳定性。
5、调整设计根据计算结果，如果结构的强度或稳定性不足，需要对设计进行调整。
例如，改变材料的类型或规格、增加预应力钢绞线的数量等。
重复进行计算和调整，直到得到满意的结果。
6、施工监控在盖梁的施工过程中，需要对关键部位进行监控，以确保施工质量和安全。
监控内容包括变形、应力、温度等参数。
通过实时监测数据，可以及时发现问题并采取相应的措施。
结论预应力盖梁计算是桥梁设计中的重要环节。
通过准确的计算和合理的调整，可以确保预应力盖梁的结构安全和稳定。
施工监控也是保证施工质量的关键措施。
通过这些措施的实施，可以进一步提高桥梁的性能和使用寿命。
预应力盖梁计算书6一、引言预应力盖梁是一种广泛应用于桥梁工程中的结构形式，具有高强度、高刚度、耐久性强等特点。
本计算书旨在为预应力盖梁的设计提供计算依据和指导，以确保其结构安全性和稳定性。
本计算书适用于一般桥梁工程中的预应力盖梁设计，不适用于特殊桥梁或特殊工况下的预应力盖梁设计。
二、计算目的本计算书的主要目的是确定预应力盖梁在承受荷载作用下的内力、位移和应力分布情况，以及评估其结构安全性和稳定性。
混凝土梁的预应力处理方法
混凝土梁的预应力处理方法一、前言混凝土梁是建筑结构中常见的构件，其主要作用是承受水平荷载和垂直荷载。
为了增强混凝土梁的承载能力和抗震能力，预应力处理方法被广泛应用于混凝土梁的设计和施工中。
本文将从预应力处理方法的基本原理、预应力处理方法的分类、预应力处理方法的施工等方面进行详细的介绍和分析。
二、预应力处理方法的基本原理预应力处理方法是通过施加预应力，使混凝土梁的内部受力状态发生改变，从而达到增强混凝土梁的承载能力和抗震能力的目的。
预应力处理方法的基本原理可以归纳为以下几点：1.预应力处理方法可以改变混凝土梁的内部受力状态，使混凝土梁的受压区域承受更大的压力，而受拉区域承受更小的拉力，从而达到增强混凝土梁的承载能力的目的。
2.预应力处理方法可以改变混凝土梁的刚度和抗震能力，使混凝土梁在受到水平荷载和垂直荷载时不易产生裂缝和变形，从而达到增强混凝土梁的抗震能力的目的。
3.预应力处理方法可以降低混凝土梁的自重和变形，减小混凝土梁的荷载和变形对建筑结构的影响，从而达到减轻建筑结构负荷的目的。
三、预应力处理方法的分类预应力处理方法根据预应力的来源和施加方式可以分为两类：内预应力和外预应力。
1.内预应力内预应力是通过钢筋或钢束在混凝土梁内部施加预应力，使混凝土梁的受力状态发生改变的方法。
内预应力的施加方式可以分为两种：单向张拉和双向张拉。
单向张拉是将钢筋或钢束固定在混凝土梁的两端，然后在中间部位施加拉力，使混凝土梁的受力状态发生改变。
单向张拉适用于跨度较小的混凝土梁，其优点是施工简单、成本低廉，缺点是施工周期长、容易产生裂缝。
双向张拉是将钢筋或钢束固定在混凝土梁的四端，然后在两端分别施加拉力，使混凝土梁的受力状态发生改变。
双向张拉适用于跨度较大的混凝土梁，其优点是施工周期短、不易产生裂缝，缺点是施工复杂、成本较高。
2.外预应力外预应力是通过在混凝土梁的外部施加预应力，使混凝土梁的受力状态发生改变的方法。
外预应力的施加方式可以分为两种：预应力板和预应力钢绞线。
部分预应力混凝土梁正截面强度实用设计步骤
部分预应力混凝土梁正截面强度实用设计步骤
1.确定梁长度、梁深度和截面形状；
2.选用计算预应力的设计假设；
3.根据梁的荷载、荷载分布及设计假设，计算预应力杆件的内力大小
和索力系数；
4.根据梁的荷载、抗压裂性能，计算裂缝控制、抗拉裂力和受拉裂力
大小；
5.根据砼的物理力学参数和预应力索力系数，计算梁的截面强度；
6.根据复合弹性理论，确定梁的抗弯受力性能；
7.计算截面受均布轴荷、集中轴荷及转矩作用时的受力性能；
8.根据预应力索力系数和混凝土抗压强度，确定混凝土梁的受压强度；
9.根据预应力索力系数和混凝土抗拉强度，确定混凝土梁的受拉强度；
10.根据梁的荷载和混凝土抗压强度，确定混凝土梁的受力性能；
11.根据现场预应力的施加情况，计算正截面的实用强度；
12.根据有关规定，校核正截面的实用强度。
40米预应力混凝土简支T形梁桥设计解析
摘要预应力混凝土梁式桥在我国桥梁建筑上占有重要的地位，在目前，对于中小跨径的永久性桥梁，无论是公路桥梁或者城市桥梁，都在尽量采用预应力混凝土梁式桥，因为这种桥梁具有就地取材，工业化施工，耐久性好，适应性强。
整体性好以及美观等多种优点。
本设计采用简支T梁结构，其上部结构由主梁、横隔梁、行车道板和桥面部分等组成，显然主梁是桥梁的主要承重构件。
其主梁通过横梁和行车道板连接成为整体，使车辆荷载在各主梁之间有良好的横向分布。
桥面部分包括桥面铺装、伸缩装置和栏杆等组成，这些构造虽然不是桥梁的主要承重构件，但它们的设计与施工直接关系到桥梁整体的功能与安全，这里在本设计中也给予了详细的说明。
本设计主要受跨中正弯矩的控制，当跨径增大时，跨中由恒载和活载产生的弯矩将急剧增加，是材料的强度大部分为结构重力所消耗，因而限制的起跨越能力，本设计采用40m标准跨径，合理地解决了这一问题。
在设计中通过主梁内力计算、应力钢筋的布置、主梁截面强度与应力验算、行车道板等设计，完美地构造了一座预应力混凝土简支T梁桥，所验算完全符合要求，所用方法均与新规范相对应。
本设计重点突出了预应力在桥梁中的应用，这也正体现了我国桥梁的发展趋势。
关键词: 预应力混凝土简支T梁后张法施工IAbstractThe prestressed concrete beam plate bridge occupies my important status in our country bridge construction, in at present, regarding small span permanent bridge, regardless of is the highway bridge or the city bridge, all as far as possible is using the prestressed concrete beam plate bridge, because this kind of bridge has makes use of local materials, the industrialization construction, the durability is good, compatible, integrity good as well as artistic and so on many kinds of merits.This design uses simple support T beam structure, its superstructure by the king post, septum transversum beam, the lane boardand the bridge floor part and so on is composed, the obvious king post is the bridge main carrier. Its king post connects into the whole through the crossbeam and the lane board, enable the vehicles load to have the good traverse between various king posts .Bridge floor part including compositions and so on flooring, expansion and contraction installment and parapet, these structures although is not the bridge main carrier, but their design and the construction relates the bridge whole directly the function and the security, here has also given the detailed explanation in this design.This design mainly steps the sagging moment control, when the span increases, cross the bending moment which produces by the dead load and the live load the sharp growth, is the material intensity majority of consumes for the structure gravity, thus limits the spanning ability, this design uses the 40m standard span, has solved this problem reasonably. In the design through the king post endogenic force computation, the stress steel bar arrangement, king post section intensity and stress checking calculation, lane board and so on designs, a structure prestressed concrete simple support T beam bridge, the checking calculation completely has conformed to the requirement perfectly, uses the method and the new standard corresponds. This design has highlighted the pre-stressed with emphasis in the bridge application, this has also been manifesting our country bridge trend of development.Key words: Pre-stressed concrete Simple support T beam Post tensioned constructionII摘要 (I)Abstract (II)第一章预应力混凝土简支T形梁桥设计 (1)1.1 桥梁跨径及桥宽 (1)1.2 设计荷载 (1)1.3 材料规格 (1)1.4 设计依据 (1)1.5 基本计算数据 (1)第二章截面设计 (3)2.1主梁间距与主梁片数 (3)2．2 主梁跨中截面尺寸拟订 (5)2.2.1 主梁高度 (5)2.2.2 主梁截面细部尺寸 (5)2.2.3 计算截面几何特征 (7)2.2.4 检验截面效率指标ρ（希望ρ在0.5以上） (9)第三章主梁作用效应计算 (10)3.1永久作用效应计算 (10)3.1.1 永久作用集度 (10)3.1.2永久作用效应 (11)3.2可变作用效应计算 (13)3.2.1冲击系数和车道折减系数 (13)3.2.2计算主梁的荷载横向分布系数 (13)3.2.3车道荷载取值 (19)3.2.4可变作用效应 (19)3.3主梁作用效应组合 (24)第四章预应力钢束数量估算及其布置 (25)4.1 跨中截面钢束的估算和确定 (25)4.2 预应力钢束的布置 (26)第五章计算主梁截面几何特性 (35)5.1截面面积及惯矩计算 (35)5.2截面静距计算 (36)5.3截面几何特性汇总 (40)第六章主梁界面承载力与应力计算 (42)6.1持久状况承载能力极限状态承载力验算 (42)6.1.1 正截面承载力验算 (42)6.1.2斜截面承载力验算 (45)6.2 持久状况正常使用极限状态抗裂性验算 (50)6.2.1正截面抗裂性验算 (50)6.2.2 斜截面抗裂性验算 (51)第七章主梁变形验算 (56)7.1计算由荷载引起的跨中扰度验算 (56)第八章横隔梁计算 (57)8.1作用在跨中横隔梁上的可变作用 (57)I8.2截面配筋计算 (57)第九章行车道板的计算 (59)9.1 悬臂板（边梁）荷载效应计算 (59)9.1.1 永久作用 (59)9.1.2 可变作用 (60)9.1.3 承载能力极限状态作用基本组合 (61)9.2 连续板荷载效应计算 (61)9.2.1 永久作用 (61)9.2.2 可变作用 (63)9.2.3 承载能力极限状态作用基本组合 (65)9.3 行车道板截面设计、配筋与承载力验算 (65)结论 (69)参考文献 (70)II第一章预应力混凝土简支T形梁桥设计1.1 桥梁跨径及桥宽标准跨径：40m（墩中心距离）主梁全长：39.96m计算跨径：39.00m桥面净空：净23.5+2×0.5m（防撞栏）=24.5m桥梁全长：5×40m=200m设计时速： 80km/h桥面净宽：半幅桥宽12m，配合25m的整体式路基。
预应力混凝土结构设计
预应力筋的线形主要与荷载作用下的弯矩图有关， 一般框架梁中采用四段抛物线形。 边支座处的预应力筋矢高根据弯矩大小可适当降低。
定义总信息
定义预应力线形
完成线形布置
等效荷载简图
步骤3：框架内力计算
执行菜单2，3，进入 SATWE进行计算
计算单位预应力等效 荷载作用下的综合内 力，并根据修改后的 预应力筋用量求得综 合内力及次内力
框架设计中的几个问题：
2）柱的第三弯矩有多大？ 对于大跨度预应力框架结构，通常预加应力在 柱内产生的附加弯矩和竖向荷载产生的弯矩方 向相反，且其值不大，若不考虑这一附加弯矩 通常是偏安全的。
框架设计中的几个问题：
3）预应力梁张拉端采用梁侧加腋时预应力损失 的计算？
现行工程实践中往往忽略，未作精确计算，导 致偏于不安全。
三、常用材料
1.混凝土： 当采用钢绞线、钢丝、热处理钢筋作为预应 力钢筋时，混凝土强度等级不宜低于C40。 实际工程中： 预应力混凝土框架构件的混凝土强度等级不 宜低于C40；平板及其它构件不应低于C30。
三、常用材料
2.预应力钢筋： 在后张法预应力构件或结构中宜采用高强度 低松弛钢绞线。对无粘结预应力构件宜选用 无粘结预应力钢绞线。
ct
( M sk M p ) yt I
N pe A
以中支座梁顶为例： ct
4.32 5.0MPa
新规范不再采取名义应力法，而直接计算裂缝宽度：
பைடு நூலகம்ax
d eq sk cr (1.9c 0.08 ) Es te
三级— — 允许出现裂缝的构件 按荷载效应的标准组合并考虑长期作用影响计算的 最大裂缝宽度应符合下列规定：
预应力混凝土结构设计-新规范
跨中的横向分布系数mc计算图式
②支点按杠杆法
支点的横向分布系数mo计算图
（2）活载内力 根据桥梁工程理论，利用影响线计算上述三个截 面的最大弯矩及相应剪力和最大剪力及相应弯矩。 计算公式为：
S mqk mPk y
式中：S—所求截面的汽车（人群）标准荷载的弯矩或剪力； qk —车道均布荷载标准值；
Pk —车道集中荷载标准值； —影响线上同号区段的面积； y —影响线上最大坐标值。
跨中截面内力计算图式
3、荷载组合
按《通用规范》（JTG D60－2004） 第4.1.6条进 行承载能力极限状态内力组合。
按《通用规范》（JTG D60－2004）第4.1.7条和 4.1.8条进行正常使用极限状态内力组合。
四、作法指示书 （一）纵横截面尺寸拟定 梁的截面尺寸按桥梁工程教材，可参照经验 数据确定。 l、梁高： h＝l／15～l／25L； 2、横梁数：五根； 3、主梁宽度：2m，2.2m；
4、主梁腹板厚度： 16~18cm，并符合《规 范》（JTG D62－2004 ）第9.3.3条规定；
5、翼缘板厚度：按《规范》第9.3.3条估算：
2、大毛截面特性计算，参照《配筋》 P464。
（三）截面内力计算
1、恒截内力
（1）自重
根据主梁初估尺寸，分各阶段估计每延米的自重， 横隔梁自重可分发摊在计算跨径范围内，按均布 荷载计算；
（2）铺装
考虑8cm厚混凝土铺装（容重24kN/m3）和5cm厚 沥青铺装（容重23kN/m3）。
（3）栏杆 按每侧防撞栏重量7.5kN/m计。
预应力混凝土简支T梁 课程设计
一、设计目的 预应力混凝土简支T梁是目前我国桥梁上
最常用的形式之一，在学习了预应力混土结 构的各种设计、验算理论后，通过本作业可 以了解预应力混凝土简支T梁的实际计算， 进一步理解和巩固所学得的预应力混凝土结 构设计理论知识，初步掌握预应力混凝土桥 梁的设计步骤，熟悉《规范》的有关条文及 其应用。
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预应力混凝土梁设计方法
一、引言
预应力混凝土梁是一种混凝土结构体系，它通过预先施加压应力来延
伸混凝土的使用寿命和承载能力。
预应力混凝土梁的设计方法是建立
在混凝土力学和结构力学的基础上的，它需要满足一定的设计要求和
标准，以保证结构的安全可靠性。
二、设计要求
1.荷载要求
预应力混凝土梁的荷载要求包括常规荷载和特殊荷载两种类型。
常规
荷载包括自重、活载和风荷载等，特殊荷载包括地震荷载、雪荷载、
水压力和温度荷载等。
荷载的设计要求应满足国家相关标准和规范的
要求，以确保结构的安全可靠性。
2.材料要求
预应力混凝土梁的设计中需要使用钢筋、混凝土和预应力钢丝等材料。
这些材料需要符合国家相关标准和规范的要求，以保证结构的质量和
安全。
3.几何要求
预应力混凝土梁的设计中需要满足一定的几何要求，包括梁截面形状、截面尺寸和跨径等。
这些要求需要根据荷载和结构的使用要求来确定，以保证结构的稳定性和承载能力。
三、预应力混凝土梁的设计方法
1.梁截面设计
预应力混凝土梁的梁截面设计是指确定梁的截面形状、尺寸和配筋等
参数。
根据荷载和结构要求，可以采用矩形截面、T形截面、I形截面和箱形截面等不同的截面形式。
设计中需要满足梁的强度、刚度和稳
定性等要求。
2.预应力设计
预应力混凝土梁的预应力设计是指确定预应力钢筋的位置、数量和预
应力大小等参数。
预应力设计需要考虑混凝土和钢筋的材料特性、梁
的几何形状和荷载等因素。
预应力设计需要满足结构的强度和刚度等
要求。
3.配筋设计
预应力混凝土梁的配筋设计是指确定混凝土中钢筋的位置、数量和直径等参数。
配筋设计需要考虑混凝土和钢筋的材料特性、梁的几何形状和荷载等因素。
配筋设计需要满足结构的强度和刚度等要求。
4.施工方法
预应力混凝土梁的施工方法是指确定预应力钢筋的张拉、锚固和混凝土浇筑等工艺流程。
施工方法需要考虑材料的性能和施工工艺的安全性和可行性。
施工方法需要满足结构的质量和安全要求。
四、预应力混凝土梁的验算方法
1.弯曲验算
预应力混凝土梁的弯曲验算是指对梁在荷载作用下的弯曲性能进行计算和验证。
弯曲验算需要考虑混凝土和钢筋的材料特性、梁的几何形状和荷载等因素。
弯曲验算需要满足结构的强度和刚度等要求。
2.剪力验算
预应力混凝土梁的剪力验算是指对梁在荷载作用下的剪切性能进行计算和验证。
剪力验算需要考虑混凝土和钢筋的材料特性、梁的几何形状和荷载等因素。
剪力验算需要满足结构的强度和刚度等要求。
3.挠度验算
预应力混凝土梁的挠度验算是指对梁在荷载作用下的挠度性能进行计算和验证。
挠度验算需要考虑混凝土和钢筋的材料特性、梁的几何形状和荷载等因素。
挠度验算需要满足结构的稳定性和使用要求。
五、结论
预应力混凝土梁的设计方法是建立在混凝土力学和结构力学的基础上的，它需要满足一定的设计要求和标准，以保证结构的安全可靠性。
预应力混凝土梁的设计方法包括梁截面设计、预应力设计、配筋设计和施工方法等方面。
预应力混凝土梁的验算方法包括弯曲验算、剪力验算和挠度验算等方面。
在实际工程中，需要根据具体的荷载和使用要求，采用合适的设计和验算方法，以确保预应力混凝土梁的安全可靠性。