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1、 1普通装配式钢筋混凝土 t 形梁桥主梁设计计算书、选题说明：普通装配式钢筋混凝土 T 形梁桥主梁设计。、普通装配式钢筋混凝土 T 形梁桥主梁设计基本资料：（1） 、钢筋混凝土简支梁，5 片主梁，主梁间距为 2m，主筋采用 2 片焊接骨架组装。（2） 、结构尺寸： 标推跨径 =16m ， 主梁预制长度 =1996m ，bL0L计算跨径 L=15.5m ， 横隔梁 3 道。结构安全等级为二级，结构重要性系数 =1.0 。0使用环境为类环境。(3)、 材料：混凝土强度等级为 C35 。钢筋：主筋采用 HRB335 钢筋，主筋采用 2 片焊接钢筋骨架。箍筋：采用 HRB335 钢筋 。架立筋：采用
2、HRB335 钢筋 。150180512图 尺 寸 单 位 :m4内力变化特点： 汽车内力已计入冲击系数 1.352 ； 弯矩按抛物线变化，剪力按直线变化 。(5)、施工时阶段：预制主梁容重按 26 考虑，吊装时混凝土强度达3/KNm到设计强度的 80%，吊点设在支点处，动力系数按 1.2 考虑 。、设计计算：根据已给条件，查附表可得到相应的计算参数：C35 混凝上： 抗压强度设计值 ： ；16.0cdfMPa抗拉强度设计值 ： 52t轴心抗压强度标准值： ；3.4ckf轴心抗拉强度标准值： 0tPa混凝土弹性模量 ： 。14.5cEM主筋、箍筋、架立筋均采用 HRB335 钢筋：抗拉强度设计
3、值： 280sdfPa拉强度设计值： sk钢筋弹性模量： 5.1sEM1正截面设计计算(4)、结构内力：跨中截面： ， /270.5LGKMNmA/270.5LGKMNmA， /21Q/184dV支点截面： ， 。0d06. 持久状况正截面抗弯承载能力的计算及复核。对持久状况正截面抗弯承载能力进行计算，目的是确定纵向受拉钢筋的数量。应根据截面的最大弯矩的设计值来确定。（1）内力计算：弯矩组合设计值：跨中截面：,/211 2mndLGikQkcQjki jMSS/2/ /21.40.84LLLKKQKM=1.2702.52+1.4982.23+0.81.421.01=2241.68 KN/m剪力
4、组合设计值：支点截面： ； 0,6.1dVKN跨中截面： /2,/ 84Ld（2）正截面设计：因为采用的是焊接钢筋骨架配筋，故， 设 30mm+0.07h=30+0.071400=128mm，sa则 ，截面有效高度 =1400 128=1272 mm ， =150mm 。0hfh翼缘计算宽度 按公路桥规规定，用以下方法计算，并取其中较fb小者：(a)： /3=15500/3=5166.67mm ;f(b): 2000mm;fb(c): 因为 ，取5013hbb+2bh+12 =180+2150+12150=2280mmfbfh取三者中较小值，则取 =2000 mm 。fb判定形截面类型：(a)
5、 公式法： （ - ）0dMcffbh02f即 弯矩计算值 M 小于或等于全部翼板高度 受压混凝土合力产fh生的力矩，则 ，属于第一类 T 形截面，否则属于第二类 T 形截面。xfh1.02241.68 =2241.68 N mm0d 610610A=16.12000150（1272-150/2） =5781.51 cffb 610N mmA可见 ， d=28 mm 及附表 18普通钢筋和预应力直线型钢筋最小混凝土保护层厚度(mm)中规定的 30 mm 。钢筋的最小净距为：=180-230-231.6=57 mm 40 mm 及 1.25d=1.2528=35 mm nS故，满足钢筋净距构造要
6、求 。 跨中正截面承载力复核 20180150 (架 立 钢 筋 ) 28 2+4523456图 跨 中 横 向 截 面 纵 向 受 力钢 筋 布 置 图 (尺 寸 单 位 :m) 10c=3已设计的受位钢筋中，8 28 的面积为 4926 ，2m4 25 的面积为 1964 ，=280 MPa ,由图 2 钢筋布sdf置图可求得 ，即sa=sa=120 mm梁的实际有效高度为：=1400-120=1280 mm0h（a）判定 T 形截面类型若满足公式，cdffbhsdSA则 ， ，属于第一类 T 形截面，否则属于第二类 T 形截面。xf=16.12000150=4.83 K N mcdf A
7、=280（4926+1964）=1.93 K N msSA可见， 故，为第一类 T 形截面 。cdffbhsdSA（b）求受压区高度 x由公式 =cdffsdS(3021.6)492(301.628.4)1968求得 ，x即 = =59.9 0.45 =0.45 = 0.244%0SAbh68912tdsf1.5280并且 0.2%以上结果表明，该截面的正截面抗弯承载力是足够的 。2斜截面设计计算：持久状况斜截面抗剪承载力计算，斜截面抗剪承载力计算的目的是确定梁内的腹筋、箍筋和弯起钢筋的数量。（1）腹筋设计 截面尺寸的检验(抗剪强度上、下限复核) ：桥规规定：在钢筋混凝土的支点处，应至少有两根
8、且不少于总数 20%的下层钢 筋通过支点截面。假设最下面两根钢筋（2 28）通过支点，2 28 钢筋的截面面积 =1232 20%6890=1378 SA2m2m故， 取梁最底层四根钢筋（4 28）通过支座截面。支点截面的有效高度： =1400-（30+31.6） =1338 mm0h0.51 =0.51 1801338310,0cukfb315=726.66 KN =1.0600.10=600.10 KN0,dV截面尺寸符合设计要求 。检查是否需要根据计算配置箍筋跨中截面 （0.5 ）310=0.5 1.521801280=175.10 KNtdf0bh31支座截面 （0.5 ）3=0.5
9、1.521801338=183.04 KNtdf03=1.0118.42=118.42 KN0,/2dLV=1.0600.10=600.10 KN,由以上计算可得 ： 2.5 ，取 =2.5 /2lp,/20slAbh689012/2lp， =1280 mm,0h支座截面=100 =100 =100 =1.023， =1338 mm ，0p,0sAbh2463180h则，平均值分别为 p= = =1.76 ， = =1309 mm /20lp.5201283，箍筋间距为:=vS210 213 ,02(.56)(.6)cuksvpfAbhV= =344 26 22.17351.628013969
10、mm桥规规定：箍筋间距不应大于梁高的 1/2 且不应大于 400 mm 。若箍筋间距计算取值 =250mm h=700mm 及 400mm ，满足规范vS12的要求，采用 8 双肢箍筋，箍筋配筋率= = =0.23% =0.12% （HRB335 时）svAb10.625,minsv箍筋的配筋率满足要求 。综合上述计算，在支座中心向跨径长度方向 1400mm 范围内，箍筋间距100mm ； 而后至跨中截面统一取箍筋间距 250mm 。 vS vS（4） 弯起钢筋及斜筋设计设焊接钢筋骨架的架立筋（HRB335）为 22，钢筋重心至梁受压翼板上边缘距离 =56mm.sa弯起钢筋的弯起角度为 ，弯起
11、钢筋末端与架立钢筋焊接。为了得到每045对弯起钢筋的分配剪力，由各排弯起点的构造规定来得到各排弯起钢筋的弯起点计算位置，首先要计算弯起钢筋上、下弯起点之间垂直距离 ， ih现拟定弯起 N1N4 钢筋，将计算的各排弯起钢筋弯起点截面的 以及i支座中心距离 、分配的剪力计算值 、所需的弯起钢筋面积 值经计算ixsbiVsbiA后汇总，列入表 1.根据桥规规定，简支梁的第一排弯起钢筋（对支座而言）的末端弯折点应位于支座中心截面处。弯起点 1 2 3 4（mm）ih1207 1176 1147 1119距支座中心距离 （mm）ix1207 2383 3530 4649分配的计算剪力值 （KN）sbiV
12、194.81 163.29 90.19需要设置弯筋的区域长度为 3134+ =3134+700=3834 mm2h 第一排弯起钢筋=1400-（30+31.62.5）+（43+25.1+31.6 0.5） =1207 mm1h弯筋的弯起角度为 ，则第一排弯筋（2N4）弯起点 1 距支座中心的距离为 045= 1207 mm 。1x分配给第一排弯起钢筋的计算剪力值为 =0.35 =194.81 KN 。1sbV弯起钢筋的截面面积计算公式 ：= = =1312 sbiA03.751sinbdVf13.94.82072m弯筋与梁纵轴线交点 距支座中心距离为=1207- 1400/2-(30+31.6
13、2.5)=616 mm1x其中： 30 mm 为纵向钢筋的净保护层厚 ;316mm 为纵向钢筋 28 的外径 ;28.4mm 为纵向钢筋 25 的外径 ;43mm 为架立钢筋的净保护层厚度 ;25.1mm 为架立钢筋 22 的外径; 第二排弯起钢筋需要的弯筋面积 （ ）sbiA2m1312 1100 607可提供的弯筋面积 （ ）sbi21232(2 28)1232(2 28)9 82(2 25)弯筋与梁轴线交点到支座中心距离（mm）cix 616 1824 3001 =1400-（30+31.63.5）+（43+25.1+31.6 0.5） =1176 mm2h弯起钢筋（2N3）的弯起点 2
14、 距支座中心的距离为 = + = 1207 2x12h+1176=2383 mm .分配给第二排弯起钢筋的计算剪力值 为：2sbV由剪力包络图按比例关系得到：=314702194.8sb求得 ： =163.29 KN ； 其中 ，0.35 =194.81 KN ；h/2=700 mm 。2sbVV所需提供的弯起钢筋截面面积 为：2sbA= = =1100 2sbA2013.in45sbsdVf13.6.98702m弯筋与梁纵轴线交点 距支座中心距离为=2383-1400/2-(30+31.63.5)=1824 mm2x 第三排弯起钢筋=1400-（30+31.628.40.5）+（43+25.
15、1+28.4 0.5） 3h=1147 mm弯起钢筋（2N2）的弯起点 3 距支座中心的距离为 = + = 2383 +1147=3530 mm .3x23h分配给第三排弯起钢筋的计算剪力值 为：3sbV由剪力包络图按比例关系得到：=314702383194.sb求得 ： =90.19 KN3sbV所需提供的弯起钢筋截面面积 为：3sbA= = =607 3sbA301.in45sbsdVf1.90.2872m弯筋与梁纵轴线交点 距支座中心距离为=3530-1400/2-(30+31.64+28.40.5)=3003 mm3x 第四排弯起钢筋=1400-（30+31.628.41.5）+（43+25.1+28.4 0.5） =1119 4hmm弯起钢筋（2N1）的弯起
