钢筋混凝土简支Ｔ梁桥主梁配筋设计课程设计班级1090学号120090850姓名指导教师成绩三江学院土木工程学院2011年12月~2012年1月钢筋混凝土T形梁桥主梁设计资料⒈某公路钢筋混凝土简支梁桥主梁结构尺寸。

标准跨径：20.00m；计算跨径：19.50m；主梁全长：19.96m；梁的截面尺寸如下图（单位mm）：⒉计算内力⑴使用阶段的内力跨中截面计算弯矩(标准值)＝878.72KN·m；结构重力弯矩：M1/2恒＝6057.28KN·m(未计入冲击系数)；汽车荷载弯矩：M1/2汽人群荷载弯矩：M1/2＝75.08KN·m；人1/4跨截面计算弯矩（设计值）M d,1/4＝1867.00KN·m；（已考虑荷载安全系数）支点截面弯矩M d0=0，支点截面计算剪力(标准值)＝230.75KN；结构重力剪力：V0恒＝197.80KN(未计入冲击系数)；汽车荷载剪力：V0汽＝18.60KN；人群荷载剪力：V0人跨中截面计算剪力（设计值）=76.50KN（已考虑荷载安全系数）；跨中设计剪力：V d，1/2主梁使用阶段处于一般大气条件的环境中。

结构安全等级为二级。

汽车冲击系数，汽车冲击系数1+μ＝1.292。

⑵施工阶段的内力简支梁在吊装时，其吊点设在距梁端a=400mm处，而梁自重在跨中截面的弯矩=585.90KN·m，吊点的剪力标准值V0=110.75KN·m。

标准值M k，1/2⒊材料主筋用HRB335级钢筋f sd＝280N/mm2；f sk＝335N/mm2；E s＝2.0×105N/mm2。

箍筋用R235级钢筋f sd＝195N/mm2；f sk＝235N/mm2；E s＝2.1×105N/mm2。

采用焊接平面钢筋骨架混凝土为C30f cd＝13.8N/mm2；f ck＝20.1N/mm2；f td＝1.39N/mm2；f tk＝2.01N/mm2；E c＝3.00×104N/mm2。

作用效应组合主梁正截面承载力计算主梁斜截面承载力计算全梁承载力校核施工阶段的应力验算使用阶段裂缝宽度和变形验算纵向构造钢筋、架立钢筋及骨架构造钢筋长度计算钢筋明细表及钢筋总表第1章作用效应组合§1.1承载力极限状态计算时作用效应组合根据《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60—2004）4·1·6条规定：按承载力极限状态计算时采用的基本组合为永久作用的设计值效应与可变作用设计值效应相组合，其效应组合表达式为：)(211100∑∑==++=nj QjK Qj C K Q Q m i GiK Gi ud S S S S γψγγγγ跨中截面设计弯矩M d =γG M 恒+γq M 汽+γq M 人=1.0×（1.2×878.72+1.4×6057.28×1.292+0.8×1.4×75.08）=2237.00KN ·m 支点截面设计剪力V d =γG V 恒+γG1V 汽+γG2V 人=1.2×230.75+1.4×197.80×1.292+0.8×18.60×1.4=655.51KN§1.2正常使用极限状态设计时作用效应组合根据《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60—2004）4·1·7条规定：公路桥涵结构按正常使用极限状态设计时，应根据不同的设计要求，分别采用不同效应组合，⑴作用效应短期组合作用效应短期组合为永久作用标准值效应与可变作用频遇值效应相组合，其效应组合表达式为：∑∑==+=nj Qjkj mi Gik sd S S S 111ψM sd =M gk +ψ11M 11+ψ12M 12=8768.72+0.7×607.28+1.0×75.08=1378.90KN ·m ⑵作用长期效应组合作用长期效应组合为永久作用标准值效应与可变作用准永久值效应相组合，其效应组合表达式为：∑∑==+=nj Qjkj mi Gik ld S S S 1211ψM ld =M gk +ψ21M 11+ψ22M 12=878.72+0.4×607.28+0.4×75.08=1151.66KN ·m第2章主梁正截面承载力计算§2.1配筋计算⑴翼缘板的计算宽度b′f根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62—2004）第4·2·2条规定：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值取用。

翼缘板的平均厚度h′f =(150+90)/2=120mm ①对于简支梁为计算跨径的1/3。

b′f =L/3=19500/3=6500mm②相邻两梁轴线间的距离。

b′f =S=1600mm③b+2b h +12h′f ，此处b 为梁的腹板宽，b h 为承托长度，h′f 为不计承托的翼缘厚度。

b′f =b+12h′f =200+12×120=1640mm 故取b′f =1600mm ⑵判断T 形截面的类型设a s =30+0.07h=30+0.07×1500=135mm ，h 0=h －a s =1500－135=1365mm ；'''()01201381600120(1365)3457.732237.0022f cd f f h f b h h KN m M KN m-=⨯⨯⨯-=∙>=∙故属于第一类T 形截面。

根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62—2004）第5·2·3条规定：翼缘位于受压区的T 形截面受弯构件，其正截面抗弯承载力按下列规定计算。

⑶求受拉钢筋的面积A s00'(276'120cd d f f x M f b x h x mm h mmγ=-=<=根据方程：解得：cd f s sdf b x A f '==13.8160076280⨯⨯=5993mm 2拟采用832的钢筋，A s =6434mm 2主筋布置如图1所示，主筋为两片焊接平面骨架。

每片骨架主筋的叠高为：35+4×35.8=178mm <0.15h ＝225mm ，满足多层钢筋骨架的叠高一般不宜超过0.15h~0.20h 的要求。

梁底混凝土净保护层取35mm ，侧混凝土净保护层取58mm ，两片焊接平面骨架间距为：40 200235235.8=58mm 1.2540mmmmd >⎧⨯⨯⎨>=⎩－－§2.2正截面抗弯承载力复核2⑴跨中截面含筋率验算s a =352×35.8=107mmh 0=h －a s =1500－107=1393mmmin 00.2%6434 =2.31%0.45/0.22%2001393s td sd A f f bh ρρ>⎧==>=⎨>=⨯⎩⑵判断T 形截面的类型13.816001202649.628064341801.52cd f f sd s f b h KN m f A KN m ''=⨯⨯=⋅>=⨯=⋅根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62—2004）第5·2·3条：翼缘位于受压区的T 形截面受弯构件，当符合：f f cd s sd h b f A f ''≤时，则按宽度为b′f 的矩形截面计算。

⑶求受压区的高度x2806434 =82mm 12013.81600sd s f cd f f A x h mmf b ⨯'==<='⨯⑷正截面抗弯承载力M u82(13.8160082(1393)2447.882237.0022u cd f d x M f b x h KN m M KN m '=-=⨯⨯⨯-=⋅>=⋅说明跨中正截面抗弯承载力满足要求。

第3章主梁斜截面承载力计算§3.1截面尺寸复核根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62—2004）第9·3·10条规定：在钢筋混凝土梁的支点处，应至少有两根并不少于总数1/5的下层受拉的主筋通过。

初步拟定梁底232的主筋伸入支座。

受拉钢筋面积为1608mm 2>20%×6434=1287mm 2；支点截面的有效高度h 0=h －a s =1447mm ；根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62—2004）第5·2·9条：矩形、T 形和工字形截面受弯构件，其抗剪截面应符合0,301051.0bh f V k cu d -⨯≤γ要求。

3000.51100.51102001447808.41655.51KNd KN V γ--⨯=⨯⨯=>=说明截面尺寸符合要求。

§3.2检查是否需要按计算设置腹筋根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62—2004）第5·2·10条：矩形、T 形和工字形截面受弯构件，符合下列条件时)(1050.00230kN bh f V td d αγ-⨯≤要求时则不需要进行斜截面抗剪承载力计算，而仅按构造要求配置箍筋。

跨中：0.50×10-3f td bh 0=0.50×10-3×1.39×200×1393=196.63KN >V dm =76.50KN 支点：0.50×10-3f td bh 0=0.50×10-3×1.39×200×1447=201.13KN <V d0=655.51KN 故跨中截面部分可按构造配置箍筋，其余区段按计算配置腹筋。

§3.3最大设计剪力及设计剪力分配⑴确定构造配置箍筋长度1019500193.6376.50=1972mm22655.5176.50x L V l V =⨯=⨯－l 2－l 2V －V －在距跨中l 1范围内可按构造配置最低数量的箍筋。

⑵计算最大剪力和剪力分配根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62—2004）第5·2·11条：最大剪力取用距支座中心h/2处截面的数值，并按混凝土和箍筋共同承担不少于60%；弯起钢筋承担不超过40%，并且用水平线将剪力设计值包络图分割为两部分。