机耕桥设计1.机耕桥长（3m,宽3.5m）T形梁截面如图所示，设计翼缘宽b=1.5m,梁高h=0.45m,肋宽b'=0.25mm, 翼缘高h'f=0.2m,桥用C25砼现浇，用II级钢筋，由《水工钢筋混凝土结构学》（河海 大学;大连理工大学;武汉大学；郑州大学合编）中附录二表1和表3得:材料强度 设计值:fc=11.9N/mm2, f =300N/m2,由表2-3,5级水工建筑物的结构安全级别为 III级,因此结构重要性系数ro =0.9，正常运行期为持久状况,所以设计状况系数为 ①=1.0,由表2-4查得荷载分项系数yG=1.05 （永久荷载）,Yq==1-20 （可变荷载）, 由表2-6查得结构系数yd=1.20本次设计机耕桥人的荷载标准值为3.0 kN/mO寸25030002505003500图4.1梁截面尺寸13 4. 4 1M图（单位：k N.m ）图4.2梁计算简图荷载标准值（1）设计荷载桥面板自重标准值：gk=[bxh'f+（h-h'f） xb'] ><25=9.06 kN/m;设计值：g=YGx gk=1..05x9.06=9.52 kN/m;人群荷载标准值：qk=1.5x3.0=4.5kN;设计值： q =YqX qk=1.2x4.5=5.4kN;(2) 汽车荷载本次设计桥梁为公路二级，查规范《公路桥涵设计通用规范》(JDGD60-2004)车道荷载集中荷载标准值Q =180x0.75=135.0kN,的均布荷载标准值2qk=0.75x10.5=7.88KN/m,公路一II级车道荷载乘以0.8的折减悉数后车道荷载集 中荷为Pk=108.00 kN/m,均布荷载标准值为qK =6.30 kN/m。
3) 跨径计算10桥净跨度 ln=2.5m,板或梁支撑长度 l=0.25m，贝U l0= ln +a=2.5+0.25=2.75m,H 1n +h=2.5+0.45=2.95m, 10=1.11n=1.1x2.5=2.75m,选择三个中最小值，故 10=2.75mo正截面设计(1)恒载和变动荷载作用下，跨中弯矩的大小为1 1 1 1M = ( g +q +q ) l 2 + Fl = (9.06 + 5.4 +1.2 * 6.3) * 2.75 2 + *108 *1.2 * 2.75 = 134.41 kN m8 k k 人 o 4 o 8 4(3) 判断截面类型查规范可知桥梁工程所处环境为二类环境，故由附录四表1,可得混凝土的保护层厚度为c=35mm,受拉钢筋估计为双层钢筋，故取a=75mm,故板的有效厚度为ho=375mmT形截面的翼缘计算宽度b,计算可分为三种情况：按计算跨度 1考虑：bf'=l°/3=4.18/3=916.67mm；按梁净距 Sn 考虑：bf'=b+Sn=250+1000=1250mm；实际宽度为：bf'=1500mm；取三种情况的最小值bF=916.67mm。
fCdxb'fXh'fX (ho-h'f/2) x106 = 11.9x916.67x200x (375-200/2) x106=599.96kN・m > KxMd =1.2x134.41=161.294kN・md故属于第一类T形截面KM 161.29 *10 6a = = = 0.11f b ' h 2 11.9 *916.67 *375 2c f o£=0.11<0.85& =0.468bAs=1513.5mm2A 1513.5p = — = = 1.61% > p = 0.15%bh 200 X375 mmo选用 4025 （1964mm2）4.3.3斜截面计算V=[9.51x2.75+5.4x2.75+9.46x2.75+1.2x135] x0.5=114.51kN,截面验算0.25fbh =0.25x11.9x200x375=223.13kN>KV=1.2x114.51=137.41kNcb o截面尺寸满足抗剪要求抗剪腹筋计算以支座边缘面为验算截面，由式（4-10 ）得V =0.7ftbh =0.7x1.27x200x375=66.68v KV=1.2x114.51=137.41kNc t o故由计算确定腹筋。
根据KV=Vc+Vsv的条件，由式（4-11 ）得V v o VAsvsKV —0.7 fbht o1.25 f hyv o137.41*10 3 -66.68 *10 31.25 *300 *375=0.503选双肢箍筋，箍筋选用08，即As =101mm2o VS=101/0.503=200.80mm,取 s=200v=Smax=200（查表 4-1）箍筋最小配筋率复核A 101p = — = = 0.13% > p = 0.10%bh 200 X375 mino满足箍筋最小要求，且由于纵向受压多于3根，所以要采用四肢箍筋，详见附图梁的最大裂缝宽度验算（1）计算裂缝宽度据《公预规〉第6.4.3条，最大裂缝宽度计算公式为：rofk = C1xC2xC3xo /Ex［（30+d）/ （0.28+10p）］fk 1 2 3 ss sC］--钢筋表面形状系数，带肋钢筋，取1.0；C2--作用(或荷载)长期效应影响系数，C2= 1 + 0.5 x Ml/ M2 l s上式中，弯矩短期效应组合：M = M+0.7xM +1.0xM = 9+0.7xll8.82+1.0x5.1=97.27kN・ms g 汽 人弯矩长期效应组合：Ml = M +0.4xM +0.4xM =9+0.4x118.82+0.4x5.1=58.57kN・mi g 汽 人故：C2 = 1 + 0.5 x 58.57/ 97.27 =1.30C3--与构件受力有关的系数，钢筋混凝土板式受弯构件取1.15入--钢筋应力，按《公预规》第6.4.4条计算；o = M / (0.87xAxh)ss s so=97.27x106/ (0.87x1964x375) = 151.80 N/mm2d = ^nixd，2 / ^n.xd. = 25 配筋率 p = As/b/ho = 1513.5/200/375 = 0.020rofk= 1.0x1.30x1.15x151.80/(2x105)x[(30+25)/ (0.28+10x0.020)]=0.130mm(2)验算结果据《公预规》第6.4.2条，钢筋混凝土构件容许最大裂缝宽度：[ro] = 0.20mmrofk = 0.130 mm < [ro] = 0.20mm，故板梁的最大裂缝宽度满足规范要求！。