钢筋混凝土简支T梁桥主梁设计计划书

钢筋混凝土简支 T 梁桥主梁设计计划书 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 2. 主梁跨径和全长： 标准跨径： 算跨径： 梁跨径： L=. 设计荷载： 公路级汽车荷载； 人群荷载 m； 结构重要性系数 0=. 材料： 砼： 抗压强度标准值 压强度设计值 拉强度标准值 拉强度设计值 性模量： 104 筋： 参考图： 本图比例以厘米计 主筋 抗拉强度标准值 400拉强度设计值 330筋 抗拉强度标准值 335拉强度设计值 280性模量： 105 对界限受压区高度 b=、 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 58m m m 车辆荷载引起的弯矩已计入冲击系数， 1+=,L/4 m m m 支点剪力 L 中剪力 ，计算跨径0L=梁处于类环境条件，安全等级为一级，0 = 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 )(2j 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 ,L/2=1/4 跨 界面 ,0= 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 Q 1 11 跨中截面 ,L/2=1/4 跨界面 ,0=作用长期效应组合公式 Q 1 21 跨中截面 ,L/2=1/4 跨界面 ,0=翼缘计算宽度30 混凝土，轴心抗压强度设计值,轴心抗拉强度设计值 筋采用 筋，抗拉强度设计值 330筋采用 筋，直径 8拉强度设计值80 图 1便于计算，实际 T 型截面换成图 1 图 1 1 2 0 m 01 0 0 ）（ 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 按下列 三者中最小值取用。 对于简支梁为计算跨径的 1/3。 b f=L/3=19560/3=6653相邻两梁轴线间的距离。由图 1 b f = S=2200 b+22h f，此处 b 为梁的腹板宽， 承托长度， hf 为不计承托的翼缘厚度。 b f=b+12h f=240+12 120=1680取 b f=1680面设计 假设 ，求有效高度 采用焊接骨架，设 00+1500=135 有效高度 h0=h 500 135=1365 判断 T 型截面类型 f（ h f/2） =1680 120 (1365 1202) =N m M(=N m) 故属于第一类 T 形截面。 （ 3） 求受压区高度 由 M= f（ h f/2）即 )21365( 整理后，可得到 019 89 9027 302 解方程的合适解 x=752附表 1规定的 30筋间横向净距40 2 35 2 032=40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 48262 18 的面积为 50930 由钢筋布置图可求的 5094826 826 ）（）95实际有效高度 500 95=1405定 T 型截面类型 由式（ 3算 b f 1680 120=610 N m 30 5335=610 N m b f 为第一类 求受压区高度 x 由式（ 3求得 x，即 x=b f（ 330 5335） /（ 1680） =76N m) 又 = 335/(240 1405)=面复核满足要求 第二篇 T 型梁斜截面设计 采用 凝土，抗压强度设计值拉强度设计值筋 拉强度设计值30筋 拉强度设计值80对界限受压区高度 b=公式（ 2 4/, m 0, 2/,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 2/,N m 2/,m 1/4 跨截面4/,m 支点截面0, ， 0,m 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 100+140） /2=120可得到 b f=L/3=19560/3=6653mm b f = S=2200mm b f=b+12h f=240+12 120=1680取有效宽度 b f=1680 （ 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， 826+509=5335筋叠高层数为 4 层， 布置如图 2面有效高度 500 95=1405 抗弯承载力 m 2/,N m) 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=35+） =14473 )3 30 2401447 =9700,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 3)3 2401405=座截面3)3 240 1447=2/,=m） (1429/2=满足要求。 其不需要点 l 的横坐标 x=7969 2起钢筋与梁中轴线的交点 1的横坐标 1x （ =x(=7969满足要求。 第二排弯起钢筋（ 2 其充分利用点“ j”的横坐标 x= 2弯起点 2的横坐标 750130明 1 点位于 k 点左边，且 =(1411/2=满足要求。 其不需要点 k 的横坐标 x=5792 2起钢筋与梁中轴线的交点 2的横坐标 2x （ =756x(=满足要求。 第三排弯起钢筋（ 2 第三排弯起钢筋末与包络图相交，故一定满足要求。 由上述检查结果可知，图 2 由 2筋弯起点形成的抵抗弯矩图远大于弯矩包络图，故进一步调整上述弯起钢筋的弯起点位置，在满足规范对弯起钢筋弯起点要求前提下，使抵抗弯矩图接近弯矩包络图；在弯起钢筋之间，增设直径为 16斜筋，图 2为调整后主梁弯起钢筋、斜筋的布置图。 第三篇承载力校核 图 2-4 b）为梁的弯起钢筋 和斜筋设计布置示意图，箍筋设计间前述结果。 图 2-4 c）、 a)是按照承载能力极限状态计算时最大剪力计算值 图 2弯起钢筋和斜筋设计布置图（尺寸单位： a)相应于剪力计算值 弯矩计算值 包络图； b）弯起钢筋和斜筋布置 示意图； c）剪力计算值（ 1）选定斜截面顶端位置 由图 2-4 b）可得到距支座中心为 h/2 处截面的横坐标x=9750000截面有效高度0h=4470 得到选择的斜截面顶端位置 A（图 4其横坐标为 x=9000553 （ 2）斜截面抗剪承载力复核 A 处正截面上的剪力 5532) )( 2/02/ 图 4距支座中心 h/2 处斜截面抗弯承载力计算图式（尺寸单位： )41(222/ = )19500755341(m A 处正截面有效高度0h=1429筋为 4 32），则实际广义剪跨比 m 及斜截面投影长度 c 分别为 m= 2 20 要复核的斜截面如图 4所示 截面（虚线所示），斜角 )/(= 29.1(t a n 1 斜截面内纵向受拉主筋有 2 32（ 2相应的主筋配率 p 为 p= 4 72 4 0 1 6 0 81 0 01 0 0 0 取20）为 %)1 9 02 4 0 0 m i n 2 32）、 22 32）；斜筋有 22 16） . 按（ 4定的单位要求，将以上计算值代入式（ 4则得到 截面抗剪承载力为 331 2 3 0 ,( 0 . 4 5 1 0 ) ( 2 0 . 6 ) ( 0 . 7 5 1 0 ) s i n ( )u c u k s v s v s d s b sV b h P f f f A K N = 429240) + 021 6 0 82(330)3 =距支座中心为 h/2 处的斜截面抗剪承载力满足设计要求。 第四篇裂缝宽度验算 1、 带肋钢筋系数 1c =载短期效应组合弯矩计算值为 212111 = 荷载长期效应组合弯矩计算值为 222121 系数 4 1 2 7 9 板式受弯构件3c= 钢筋应力计算 =、 换算直径 d 的计算 因为受拉区采用不同的钢筋直径，按式 （ 9求， d 应取用换算直径可得到 d=84326 18432622 =于焊接钢筋骨架 d= 、 纵 向 受 拉 钢 筋 配 筋 率 p 的 计 算 p=0=20跨中截面为第二类 时，受压区 9定，即 2 82 4 0 )2 4 02 2 0 0(1 2 05 3 3 1 4 0 2 62 4 0 1 2 0)2 4 02 2 0 0(1 4 0 55 3 3 2 22 10 b )120(2 开裂截面的换算截面惯性矩46233 106 2 0 9 3)2 1 61 4 0 5(5 3 3 1 2 02 1 6)(2 4 02 2 0 0(3 2 1 62 2 0 0 T 梁的全截面换算面积为 20 6 6 2 5 4 3 15 3 3 5) 2 0)2 4 02 2 0 0(1 5 0 02 4 0 受压区高度 26 6 6 5 4 3 1 1 4 0 55 3 3 5) 2 0)2 4 02 2 0 0( 0 02 4 2 全截面换算惯性矩为 41110 计算开裂构件的抗弯刚度 全 截 面 抗 弯 刚 度4151040 105 6 开 裂 截 面 抗 弯 刚 度41564 0 9 3100.3 全截面换算截面受拉区边缘的弹性抵抗矩为 381100 21 5 0 0106 0 2 7.1 W 全截面换算截面的面积矩为 37220 2 2()2 4 02 2 0 0( 22 2 0 05.0 塑性影响系数为 裂弯矩 裂构件的抗弯刚度为(1)( =510 N m 2m 受弯构件跨中截面处的长期挠度值 短 期 载 荷 效 应 作 用 下 跨 中 截 面 弯 矩 标 准 值2 7 5K N 对 度长期增长系数 。受弯构件在使用阶段的跨中截面的长期挠度值为 Mw 0 2 748 548 5 6