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1、序：设计资料一、 设计题目：钢筋混凝土简支T梁桥主梁设计计算二、 设计资料：1. 桥面净空： 净-9+21.0m人行道参考图：2. 主梁跨径和全长： 标准跨径：LK =20.00m计算跨径：L0 = 19.50m主梁跨径：L=19.96m3. 设计荷载： 公路级汽车荷载；人群荷载 3.0KN/m；结构重要性系数 0=1.14. 材料：本图比例以厘米计砼：C30砼抗压强度标准值=20.1MPa抗压强度设计值=13.8MPa抗拉强度标准值=2.01MPa抗拉强度设计值=1.39MPa弹性模量：Ec=3.0104 MPa钢筋：主筋HRB400钢筋抗拉强度标准值=400MPa抗拉强度设计值=330MP
2、a箍筋HRB335钢筋抗拉强度标准值=335MPa抗拉强度设计值=280MPa弹性模量：Es=2.0105 MPa相对界限受压区高度b=0.53三、 设计内力标准值： 荷载 内力值恒载车辆荷载人群荷载备注跨中弯矩 Md,L/2816.58KNm729.57KNm85.44KNm车辆荷载引起的弯矩已计入冲击系数，1+=1.201/4处弯矩 Md,L/4584.48KNm464.17KNm56.26KNm支点剪力 Vd，L178.01KN243.17KN10.61KN跨中剪力 Vd,L/280.6KN第一篇 T型梁正截面设计单位cm图1-11.钢筋混凝土简支梁标准跨径=20.00m，计算跨径=19
3、.50m。T型截面梁尺寸如图1-1，桥梁处于类环境条件，安全等级为一级，=0.53，=1.1。作用效应组合：通过设计题目中所给数值，（1）由承载能力极限状态作用效应组合公式 得简支梁控制界面的弯矩组合设计值和剪力组合设计值为：跨中截面 Md,L/2=2306.69KNm Vd,L/2=124.12KN 1/4跨界面 Md,L/4=1555.65KNm 支点界面 Vd,0=622.53KN（2）正常使用极限状态计算时作用效应组合：由作用短期效应组合公式跨中截面 Msd,L/2=2306.69KNm Vsd,L/2=124.12KN 1/4跨界面 Msd,L/4=1555.65KNm 支点界面 V
4、sd,0=622.53KN由作用长期效应组合公式跨中截面 Mld,L/2=2306.69KNm Vld,L/2=124.12KN 1/4跨界面 Mld,L/4=1555.65KNm 支点界面 Vld,0=622.53KN求翼缘计算宽度梁体采用C30混凝土，轴心抗压强度设计值=13.8MPa，,轴心抗拉强度设计值=1.39MPa。主筋采用HRB400钢筋，抗拉强度设计值=330MPa；箍筋采用HRB335钢筋，直径8mm，抗拉强度设计值=280MPa。图1-2图1-2为便于计算，实际T型截面换成图1-2，其余尺寸不变。根据公路桥规规定：T形截面受弯构件位于受压区的翼缘计算宽度，应按下列三者中最小
5、值取用。对于简支梁为计算跨径的1/3。bf=L/3=19560/3=6653mm相邻两梁轴线间的距离。由图1-3：bf = S=2200mmb+2bh+12hf，此处b为梁的腹板宽，bh为承托长度，hf为不计承托的翼缘厚度。bf=b+12hf=240+12120=1680mm故取bf=1680mm截面设计假设as值，求有效高度采用焊接骨架，设as=30mm+0.07h=30+0.071500=135mm， 有效高度h0=has=1500135=1365mm；判断T型截面类型 bfhf（h0hf/2）=13.81680120(13651202) =3630.61 KNm M(=2306.69 K
6、Nm) 故属于第一类T形截面。（3）求受压区高度 由M= bfhf（h0hf/2）即 整理后，可得到解方程的合适解x=75mmd=32mm及附表1-8中规定的30mm，钢筋间横向净距=240235235.8=98.4mm40mm及1.25d=1.2532=40mm故满足构造要求截面复核已设计的受拉钢筋中，6 32的面积为4826mm2，2 18的面积为509mm2，=330MPa。由钢筋布置图可求的=95mm则实际有效高度h0=150095=1405mm判定T型截面类型 由式（3-46）计算 bfhf13.81680120=2.78 Nmm =2.78KNm =3305335=1.76 Nmm
7、=1.76KNmbfhf 故为第一类T型截面求受压区高度x由式（3-40），求得x，即x=/bf（3305335）/（13.81680）=76mmM(=2306.69 KNm)又=/bh0=5335/(2401405)=0.016 0.2%截面复核满足要求第二篇 T型梁斜截面设计1.已知数据采用C30混凝土，抗压强度设计值=13.8MPa，抗拉强度设计值=1.39MPa主筋HRB400钢筋：抗拉强度设计值=330MPa箍筋HRB335钢筋：抗拉强度设计值=280MPa相对界限受压区高度b=0.53由公式（2-28）得=1.1（1.2584.48+1.4464.17+0.801.456.26）=
8、1555.65KNm =1.1（1.2178.01+1.4243.17+0.801.410.61)=622.53KN =1.11.480.6=124.12KN简支梁控制截面的弯矩组合设计值和剪力组合设计值为：跨中截面 =2306.69 KNm =124.12KNm1/4跨截面=1555.65KNm支点截面=0 ， =622.53KNm跨中截面的纵向受拉钢筋计算T形截面梁受压区的翼缘计算宽度翼板平均厚度=（100+140）/2=120mm。则可得到bf=L/3=19560/3=6653mm bf = S=2200mmbf=b+12hf=240+12120=1680mm故取有效宽度bf=1680m
9、m（2）钢筋数量计算 钢筋数量计算及截面复核见： 一 跨中截面主筋为6 32+2 18的钢筋，As=4826+509=5335mm2钢筋叠高层数为4层，布置如图2-1。界面有效高度h0=150095=1405mm，抗弯承载力 =2408.6KNm (=2306.69 KNm)腹筋设计截面尺寸检查 根据构造要求，梁最底层钢筋2 32通过支座截面，支点截面有效高度为 h0=h-（35+35.8/2）=1447mm. bh0=2401447 =970KN (=622.53KN)截面尺寸符合设计要求检查是否需要根据计算配置箍筋 跨中段截面 bh0=1.392401405=239.04KN 支座截面bh
10、0=1.392401447=246.19KN因（=124.12KNm）bh0(=622.53KN)，故可在梁跨中的某长度范围内按构造配置箍筋，其余区段应按计算配置腹筋。（3）计算剪力图分配（图2-2） 图2-2图2-2所示的剪力包络图中，支点处剪力计算值，跨中处剪力计算值bh0=238.36KN的截面距跨中截面的距离可由剪力包络图按比例求的， 为(238.36124.12)/(622.53-124.12)=2235mm即在长度内可按构造要求布置箍筋。同时，根据公路桥规规定，在支座中心线向跨径长度方向不小于一倍梁高h=1500mm范围内，箍筋的间距最大为100mm。距支座中心线为h/2处的计算剪
11、力值（）由剪力包络图按比例求得，=584.19KN其中应由混凝土和箍筋承担的剪力计算值至少为350.52KN;应由弯起钢筋承担的剪力计算值至多为233.67KN，设计弯起钢筋区段长度为4571mm箍筋设计 采用直径8mm的双肢箍筋，箍筋截面面积=n=250.3=100.6在等截面钢筋混凝土简支梁中，箍筋等距离配置。为计算简便，按式（4-5）设计箍筋时，式中的斜截面内纵筋配筋率p及截面有效高度可近似按支座截面和跨中截面的平均值取用，计算如下：跨中截面 =1.67 2.5，取 =1.67 ， =1405mm支点截面 =0.56 ， =1447mm则平均值分别为 p=(+)/2 =1.115 ， =
12、（1405+1447）/2=1426mm箍筋间距为 = =390mm确定箍筋间距的设计值尚要考虑公路桥规的构造要求。现取=300mm计算的箍筋配筋率，且不小于h/2=750mm和400mm。 综合上述计算，在支座中心向跨径长度方向的1500mm范围内，设计箍筋间距，尔后至跨中截面统一的箍筋间距取=300mm。弯起（斜筋）计算设焊接钢筋骨架的架立钢筋（HRB400）为18，钢筋重心至梁受压翼板上边缘距离。弯起钢筋的弯起角度为45，弯起钢筋末端与架立钢筋焊接。为了得到每对弯起钢筋分配的剪力，由各排弯起钢筋的末端折点应落在前一排弯起钢筋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、下弯点之间垂直距离 见图2-3现拟弯起N2N4钢筋，将计算的各排弯起钢筋弯起点截面的以及至支座中心距离、分配的剪力计算值、所需的弯起钢筋面积列入表1中。现将表1中有关计算如下：根据公路桥规规定，简支梁的第一排弯起钢筋（对支座而言）的末端弯起点应位于支座中心截面处。这时，为mm弯筋的弯起角为45，则第一排弯筋（2N2）的弯起点1距支座中心距离为1328mm。弯筋与梁纵轴线交点1距支座中心距离为666.7mm弯起钢筋计算表 表1弯起点123hi(mm)13281292
