结构设计原理课程设计钢筋混凝土简支T形梁桥主梁配筋设计.doc

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1、 混凝土结构设计原理课程设计计算书姓名： 班级： 组别： 学号： 学院： 二零一四年十二月钢筋混凝土简支T形梁桥主梁配筋设计1.已知条件 桥梁跨径及桥宽标准跨径：13.00m； 主梁全长：12.96m；计算跨径：12.50m； 桥面净宽：1.35 m；结构重要性系数。材料规格 钢筋：主筋采用HRB335钢筋 抗拉强度标准值 抗压强度标准值 相对界限受压区高度 箍筋采用R235钢筋 抗拉强度标准值 抗压强度标准值 混凝土：主梁采用C20混凝土 抗拉强度标准值 抗压强度标准值 计算受压翼板的有效宽度： 故取受压翼板的有效宽度 横断面尺寸 2.纵筋设计 (1) 跨中弯矩组合设计值：由得 =1.246

2、2.5+1.241.4439.5+0.81.423.0=1343.8kNm (2)钢筋选择 根据跨中正截面承载能力极限状态计算的要求，确定纵向受拉钢筋数量。采用焊接钢筋骨架配筋，有，则梁的有效高度即为。翼缘计算宽度=1200mm，=100mm，首先判断截面类型：由公式可有1343.8 Nm 938.4 Nm故应按第二类T形梁计算。由公式确定混凝土受压区高度：展开整理后得到： 解得：=512mm=100mm且=0.56900=504mm计算结果表明，上述按第二类求得的值是正确的，但不符合以混凝土极限压应变控制设计的限制条件，故考虑设置受压钢筋（取为架立钢筋）。设由得 求得 =22mm故可选2 B

3、22 , =760 则由得 求得6354采用双面焊接骨架，选用 6B25(外径28.4mm)和6B28（外径31.6mm） 取混凝土保护层厚度c=35mmd=28mm及30mm(一类环境）钢筋横向间距Sn=180-235+231.6=46.8mm（40mm及1.25d=35mm）满足构造要求（3）截面复核供给面积 : =2945+3695=6640。钢筋截面重心至截面下边缘的距离 : 梁的实际有效高度=1000-122=878mm。 判断T形截面类型： 故属于第二类T形截面 由 得 9.2180x+9.2（1200-180）100+280760=2806640 解得 x=427mm 且=363

4、kN 符合下限值：跨中截面 支座截面 由于（=62kN)2.5取=2.5，=878mm 支点截面 ，=949mm平均值p=（2.5+0.72）/2=1.61，=（878+949）/2=914mm 箍筋间距sv计算为： 构造要求h/2=500mm且400mm，取从梁段至距支座中线h=1300mm范围内，箍筋间距为100mm，至跨中截面内的箍筋间距为200mm。（4） 弯起钢筋及斜筋设计 弯起钢筋计算表：弯起点12345842810782753725距支座中心距离8421652243431873912剪力值135.57119.1080.9042.43需要的弯筋面积913802539286可提供的弯

5、筋面积1232(2B28)1232(2B28)982(2B25)982(2B25)982(2B25)弯筋与梁轴交点至支座中心距离424126620872859列各排弯起钢筋起弯点相应正截面抗弯承载力Mu梁区段截面纵筋有效高度T形截面类型受压区高度抗弯承载力支座中心点2B28949第一类12316.71-2点4B28943第一类43.2623.72-3点6B28918第一类74.4908.63-4点6B28+6B25905第一类99.411214-5点6B28+4B25891第二类216.712985-6点6B28+6B25878第二类4271423.54. 斜截面抗剪承载力的复核（1）距支座处

6、h/2处 距支座中心为h/2处的截面的横坐标为x=6250-500=5750mm，正截面的有效高度 =949mm 。现取斜截面投影长度 ，则得到选择的斜截面顶端位置A,其横坐标为x=5750-949=4801mm A处正截面上的剪力 A处正截面的设计弯矩值 则实际广义剪跨比m及斜截面投影长度c分别为m=c=0.6m=0.61.980.949=1.127m0.949m要复核的斜截面内纵向受拉钢筋有2B28，相应的主筋配筋率为=100=100箍筋的配筋率（=250mm时）为=则得到斜截面抗剪承载力为（0.45）b 故距支座中心为h/2处的斜截面抗剪承载力满足设计要求。 （2）第一根弯起钢筋弯起处

7、第一根弯起钢筋弯起处的截面的横坐标为x=6250-842=5408mm，正截面的有效高度 =943mm 。现取斜截面投影长度 ，则得到选择的斜截面顶端位置A,其横坐标为x=5408-943=4465mm A处正截面上的剪力 A处正截面的设计弯矩值 则实际广义剪跨比m及斜截面投影长度c分别为m=c=0.6m=0.62.520.943=1.425m0.949m要复核的斜截面相应的主筋4B28配筋率为=100=100箍筋的配筋率（=250mm时）为=则得到斜截面抗剪承载力为（0.45）b 故第一根弯起钢筋弯起处斜截面抗剪承载力满足设计要求。（3）第二根弯起钢筋弯起处 第二根弯起钢筋弯起处的截面的横坐

8、标为x=6250-2492=3758mm，正截面的有效高度 =905mm 。现取斜截面投影长度 ，则得到选择的斜截面顶端位置A,其横坐标为x=3758-905=2853mm A处正截面上的剪力 A处正截面的设计弯矩值 则实际广义剪跨比m及斜截面投影长度c分别为m= 取m=3c=0.6m=0.630.905=1.629m0.905m要复核的斜截面相应的主筋6B28+2B25配筋率为=100=100 取=2.5箍筋的配筋率（=250mm时）为=则得到斜截面抗剪承载力为（0.45）b 故第二根弯起钢筋弯起处斜截面抗剪承载力满足设计要求。（4）箍筋间距改变处 箍筋间距改变处的截面的横坐标为x=6250

9、-1000=5250mm，正截面的有效高度 =943mm 。现取斜截面投影长度 ，则得到选择的斜截面顶端位置A,其横坐标为x=5250-943=4307mm A处正截面上的剪力 A处正截面的设计弯矩值 则实际广义剪跨比m及斜截面投影长度c分别为m= c=0.6m=0.62.850.918=1.517m要复核的斜截面相应的主筋6B28配筋率为=100=100 箍筋的配筋率（=200mm时）为=则得到斜截面抗剪承载力为（0.45）b 故箍筋间距改变处斜截面抗剪承载力满足设计要求。5.主梁裂缝宽度验算 （根据公路桥规T形截面计算公式）式中：(带肋钢筋)， ，取代入：满足规范要求。附：真T形截面开裂截

10、面换算截面惯性矩：6.主梁跨中挠度验算钢筋混凝土和预应力混凝土受弯构件，在正常使用极限状态下的挠度，可根据给定的构件刚度使用结构力学的方法计算。（结构力学中简支梁在均布荷载作用下跨中挠度计算W=5ql/384EI）（1）计算截面几何特性开裂截面换算截面惯性矩 全截面换算截面面积 =全截面对上边缘的静距 全截面换算截面重心至受压边缘的距离全截面换算截面重心至受拉边缘的距离全截面换算截面惯性矩 = 全截面换算截面重心轴以上部分面积对重心轴的面积矩 = 全截面换算截面对受拉边缘弹性抵抗矩（2）计算构件刚度全截面抗弯刚度： 开裂截面抗弯刚度： 荷载短期效应组合： = =荷载长期效应组合： =开裂弯矩：其中 =（3）荷载短期效应作用下跨中挠度（结构力学中简支梁在均布荷载作用下跨中挠度计算W=5ql/384EI）在结构自重作用下跨中截面的跨中挠度为则按可变荷载频遇值计算的长期挠度为 符合公路桥规的要求。 （4）预拱度设置在荷载短期效应组合并考虑长期效应影响下梁跨中处产生的长期挠度为不设预拱度