钢筋混凝土简支T梁桥主梁配筋设计示例.docx
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钢筋混凝土简支T梁桥主梁配筋设计示例
钢筋混凝土简支T梁桥主梁配筋设计
1•计算书
1.1设计资料
1.1.1桥梁跨径及桥宽
标准跨径：
20.00m；
主梁全长：
19.96m；
计算跨径：
19.50m；
桥面净宽：
净7m+2*0.75m=8.5m。
1.1.2设计荷载
汽车荷载采用公路一B级，人群荷载3kN/m
1.1.3主梁纵横面尺寸
图1主梁横断面图（单位：
mm
支座中心线
i
1
17（内）
16（内）
1，
15（外）
口
14（外）
1—,
J胡51aco
r
9瑶
主梁中线
图2主梁纵断面图（单位：
mm
1.1.4梁控制截面的作用效应设计值:
（1）用于承载能力极限状态计算的作用效应组合设计值
跨中截面弯矩组合设计值叽冷1850.2KNm，其他各截面弯矩可近似按抛物线
变化计算。
支点截面剪力组合设计值Vd，0367.2KNm，跨中截面剪力组合设计值
Vdf64.2KN，其他截面可近似按直线变化计算。
（2）用于正常使用极限状态计算的作用效用组合设计值（梁跨中截面）
恒载标准值产生的弯矩MGK750KN
不计冲击力的汽车荷载标准值产生的弯矩
短期荷载效应组合弯矩计算值为
长期荷载效应组合弯矩计算值为
人群荷载标准值产生的弯矩值为
MQ1K
562.4KN
1198.68
KN
m
1002.46
KN
m
55KN
m
m
m
Ml
MQ2K
Ms
1.1.5材料要求
（1）梁体采用C25混凝土，抗压设计强度fcd11.5Mpa|
（2）主筋采用HRB335钢筋，抗拉设计强度fsd280Mpa
1.2截面钢筋计算
1.2.1跨中截面的纵向受拉钢筋的计算
1、计算T形截面梁受压翼板的有效宽度:
（b）
LI
180
（a）
图2跨中截面尺寸图（尺寸单位：
mm）
为了便于计算，将图2（a）的实际T型截面换算成图2（b）所示的计算截面
80140
2
110mm
其余尺寸不变，故有:
（1）
bf
1
3195006500mm（L。
为主梁计算跨径）
2bh12hf1802012110
1500mm
bf
1600mm（等于相邻两梁轴线间的距离）
取上述三个数据中最小的值，故取bf1500mm
3、判断T形梁截面类型
判断为I类T形截面,
4、受压区高度
6X
1850.210611.51500x（1179）
2
整理后，可得到x22358x2145160
bVb24ac
x
2a
X1
2358）〔2358厂厂2145162763mmh
1300mm舍去
X2
（2358）（2358）24嗨95mmhf
110mm适合
5、主筋面积计算
将各已知值及x95mm代入式（3-40）,即QbfXfsdAs,
5853mm2
根据以下原则:
a选用钢筋的总面积应尽量接近计算所需的钢筋As;
b、梁主筋直径不宜小于10mm，也不能大于40mm，一般为12~32mm，本设计采用16mm和32mm两种钢筋搭配，选用8C32+4C16,截面面积为7238mm2;钢筋叠高层数为6层，
c、受拉钢筋的布置在满足净保护层的条件下，应尽量靠近截面的下边缘，钢筋的净距和叠高都满足构造要求。
故混凝土厚度取35mmd32mm及附表1-8中规定的30mm，钢筋间横向净距Sn180235235.838.4mm40mm不满足构造要求。
故应选用直径较小的组合选用8C28+4C16，混凝土保护层厚度取35mmd28mm及附表1-8中规定的30mm，钢筋间横向净距Sn180235231.646.8mm40mm，且满足1.25d1.25284046.8的构造要
求。
总的钢筋截面面积为8*615.8+4*201.1=5730.4mm2,接近As5853mm2，满足要求，
钢筋布置图见图3
1600（1580）
8C28+4C16
u
180
图3钢筋布置图
6、截面复核
已设计的受拉钢筋中8C28的截面面积为615.8*8〜4926mm2,4C16的截面面积
为4*201.1〜804mm2,fsd280Mpa。
由图3钢筋布置图可求得as，即
a4926（35231.6）804（35431.618.4）110mm
3s4926804mm
则有效高度h013001101190mm
1、由式（3-46）GbfhffsdAs计算
Gbfhf11.51500110
1.90106Nmm
1.90KNm
fsdAs（4926804）280
1.6106Nmm
1.60KNm
fcdbfhffsdAs，故为第一类T形截面
2、受压高度x
由式（3-40）GbfXfsdAs，求得x
fsdA2805730
93mmhf（110mm）
fcdbf11.51500
x
3、正截面抗弯承载力
1.2.2腹筋的计算
1、检查截面尺寸
根据构造要求，梁最底层钢筋2C28通过支座截面，支座截面有效高度
31.6
h0h（35）130050.81249mm
2
（0.51103）f7bh（0.51103y252001249
637KN°Vd,0367.2KN
截面尺寸符合设计要求
｛判断依据：
检查截面尺寸（由抗剪上限值控制），要求°Vd（0.51103）、,f7bg（式中Vd为支点剪力组合设计值，h°为支点截面有效高度），否则修改尺寸。
V（0.511O3）、.fU?
bh0（式中Vd为支点剪力组合设计值，h0为支点截面有效高度），
否则修改尺寸。
｝
2、检查是否需要设置腹筋
33
（1跨中段截面（0.5010）2ftdbh。
（0.5010）1.231801190131.73KN
（1支座截面（0.50103）2ftdbh0（0.50103）1.231801249138.26KN
因0Vi（64.2KN）（0.50103）2陰匕％0乂,。
（367.2心），故可在梁跨中的某长度
围按构造配置钢筋，其余区段可应按计算配置腹筋。
｛判断依据：
检查是否需要设置腹筋
（1若oVd（0.50103）2ftdbh0，则不必按计算设置腹筋，只需要按构造要求配
钢筋（R235钢筋时，（sv）min0.18%，HRB335钢筋时，（sv）min0.12%）
（2）若（0.50103）2ftdbh。
V（0.51103）f7bh。
，需要进行腹筋设计｝
3、剪力图分配
｛计算步骤：
（1绘制剪力Vd沿跨径变化的图；
（2）求出按构造配置钢筋的长度l;
（3）由剪力包络图求出距支座中心线h/2处的计算剪力V，其中由混凝土箍筋
承担的剪力为0.6V，由弯起钢筋承担的剪力为0.4V。
计算：
在图4所示的剪力包络图中，支点处剪力计算值V0Vd,0，跨中处剪力计算值
Vx0Vd,x（0.5103）ftdbh0131.73KN的截面距跨中截面的距离可由剪力包络
图按比例求得，为
LVxV“2
2V。
Vl/2
2173mm
在l1长度可按构造要求布置钢筋。
同时根据《公路桥规》规定，在支座中心线向跨径
长度向不小于1倍梁高h1300mm围，钢筋的间距最大为100mm
梁跨中线
图4.计算剪力分配图
距支座中心线的h/2处的计算剪力值（V'）由剪力包络图按比例求得，为
VLV。
h（V。
V“2）
L
19500367.21300（367.264.2）
19500
347KN
其中应由混凝土和箍筋承担的剪力计算值至少为0.6V208KN;应由弯起钢筋（包
括斜筋）承担的剪力计算值最多为0.4V138.8KN，设置弯起钢筋区段长度为4560mm。
4、箍筋计算
｛计算依据：
常用箍筋直径应不小于8mm，且不小于1/4主筋直径和股数，再按下式计算箍筋
“c1232（0.56106）（20.6P）fkA,fsvbhc2/、
间距：
Sv2（mm）
（V）2
式中：
V—距支座中心h/2处截面上的计算剪力值（KN）
P—斜截面纵向受拉钢筋的配筋率，P100,当P2.5时，取P2.5;
bho
i—异号弯矩影响系数。
计算简支梁和连续梁近边支点梁段的抗剪承载力时，
!
1.0;计算连续梁和悬臂梁近中支点梁段的抗剪承载力时，i0.9
3—受压翼缘的影响系数。
31.1；
b—通过斜截面受压区顶端截面上的有效高度，自纵向受拉钢筋合力点到受压边缘
的距离（mm）；
ho—斜截面受压端正截面上的有效高度，自纵向受拉钢筋合力点到受压边缘的距离
（mm）;
fcu,k—混凝土强度等级（Mpa）;
fSv—箍筋的抗拉强度设计值（Mpa），取值不宜大于280Mpa昇
计算：
采用直径为8mm的双肢箍筋，箍筋截面积AsvnAsv1250.3100.6mm2
在等截面钢筋混凝土简支梁中，箍筋尽量做到等距离布置。
为计算简便按式（4-5）设
计箍筋时，式中的斜截面纵筋配筋百分率p及斜截面有效高度h。
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
P1/22.682.5，取Pi/22.5，h01190mm
支点截面
p00.64，h01247mm
则平均值分别为p
2.50.64,一,11901247
1.57，h01219mm
22
箍筋间距Sv为
Sv
1232（0.56106）（20.6P）化*人「£3%2
1（1.1）2（0.56106）（20.61.57）.25100.619518012192
（347）2
=334mm
确定箍筋间距Sv的设计值尚应考虑《公路桥规》的构造要求。
1
若箍筋间距计算值取Sv300mm-h650mm及400mm，是满足规要求的，但采
2
用C8双肢箍筋，箍筋配筋率sv心100.60.17%0.18%（R235钢筋时），故不
bS/200300
满足规规定。
现取Sv250mm计算的箍筋配筋率sv0.2%0.18%，且不小于
1
h650mm和400mm。
2
综合上述计算，在支座中心向跨径长度向的1300mm围，设计箍筋间距Sv100mm，
尔后至跨中截面统一的箍筋间距取Sv250mm。
5、弯起（斜筋）计算
｛计算步骤：
（1）第一道斜筋按0.4V设计计算
Vsb10.4V（0.75103）fsdAsdiSins
式中：
Asb1为所需的第一道弯筋面积
fsdsins
（2）计算i点截面处的剪力Vi（如图4所示）。
VsbiViVcs对于第二道斜筋,
Vsb2V2Vcs，由此可求得Vsb2,同样按照上述法确定由主筋弯起还是需另加斜筋。
直到
i点在c点之右为止，从而得到全部斜筋按斜截面抗剪确定的初弯起位置。
（3）按同时满足梁跨间隔正截面和斜截面的抗弯要求确定弯起钢筋的最
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