钢筋混凝土简支T梁设计指导书

结构设计原理课程设计钢筋混凝土简支T梁设计市政工程系道路与桥梁工程专业-1-20m钢筋混凝土简支T梁结构设计指南一、计算书1．设计资料（1）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。（2）计算内力跨中截面弯矩Md,1/2＝?；支点截面弯矩Md,0=0。跨中截面剪力Vd,1/2=?kN；支点截面剪力Vd,0=?kN。2．截面钢筋计算2.1跨中截面的纵向受拉钢筋的计算为了便于计算，将图1(a)实际T型截面换算成图1(b)所示的计算截面801401102fhmm其余尺寸不变。（1）按《公路桥规》计算T形截面梁受压翼板的有效宽度1600（1580）18080140130013001101801600（1580）（a)（b)图1跨中截面尺寸图（尺寸单位：mm）结构设计原理课程设计钢筋混凝土简支T梁设计市政工程系道路与桥梁工程专业-2-（2）计算梁的有效高度（3）判断T形梁截面类型（4）受压区高度（5）主筋面积计算（6）钢筋布设根据以下原则：1)选用钢筋的总面积应尽量接近计算所需的钢筋sA；2)梁内主筋直径不宜小于10mm，也不能大于40mm，一般为12~32mm。3)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。（7）截面复核1）检查钢筋布置是否符合规范要求；2）判断T形截面的类型；3）校核截面抗弯承载力。2.2腹筋的计算（1）检查截面尺寸判断依据：检查截面尺寸（由抗剪上限值控制），要求30,0(0.5110)dcukVfbh（式中dV为支点剪力组合设计值，0h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判断依据：检查是否需要设置腹筋1）若3020(0.5010)dtdVfbh，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，min()0.18%sv，HRB335钢筋时，min()0.12%sv）2）若33200,0(0.5010)(0.5110)tddcukfbhVfbh，需要进行腹筋设计｝（3）剪力图分配｛计算步骤：1）绘制剪力dV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。｝结构设计原理课程设计钢筋混凝土简支T梁设计市政工程系道路与桥梁工程专业-3-（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，再按下式计算箍筋间距：226213,02(0.5610)(20.6)()cuksvsvPfAfbhSvV（mm）式中：V—距支座中心h/2处截面上的计算剪力值（KN）P—斜截面内纵向受拉钢筋的配筋率，100P,0sAbh,当2.5P时，取2.5P；1—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，11.0；计算连续梁和悬臂梁近中支点梁段的抗剪承载力时，10.9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）；0h—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）；,cukf—混凝土强度等级（Mpa）；svf—箍筋的抗拉强度设计值（Mpa），取值不宜大于280Mpa。｝（5）弯起（斜筋）计算｛计算步骤：1）第一道斜筋按0.4V设计计算310.4(0.7510)sinsbsdsdisVVfA,111333.3sinsbsbsdsVAf（mm2）式中：1sbA为所需的第一道弯筋面积2）计算i点截面处的剪力iV。sbiicsVVV对于第二道斜筋，22sbcsVVV，由此可求得2sbV，同样按照上述方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终弯起点的位置。｝（6）绘制弯矩包络图结构设计原理课程设计钢筋混凝土简支T梁设计市政工程系道路与桥梁工程专业-4-包络图是在荷载作用下沿跨径变化最大弯矩图。严格的绘制方法应按梁上各截面的弯矩影响线布置荷载而求得。但一般中小桥可根据求得的跨中弯矩,1/2dM近似按抛物线规律求出梁上其他位置的xM值，再连成圆顺的曲线，即得弯矩包络图，简支梁弯矩包络图抛物线公式近似为：2,,1/224(1)dxdxMML，式中：x—从跨中算起，即跨中纵坐标为0，支点纵坐标/2l；（7）绘制抵抗弯矩图抵抗弯矩图就是沿梁长各截面所能承受的最大弯矩图。是根据沿跨径各截面的主筋所能承受的最大弯矩绘制的。3、全梁承载能力校核及构造要求此项工作是通过弯矩包络图与抵抗弯矩图的比较，看是否满足下列规定，（1）理论弯起点应在正截面抗弯计算需要该钢筋强度全部被发挥的截面（以下简称为充分利用点）以外，其距离不小于0/2h处。（2）弯起钢筋与梁中心线的交点，应在按抗弯计算不需要该钢筋的截面（下面简称不需要点）以外，或者说承载力图在弯矩包络图以外。（3）在钢筋混凝土梁的支点处，应至少有两根并不少于20%主钢筋通过。（4）按规范要求，简支梁第一对（对支座而言）弯起钢筋末端弯折点应位于中心截面处，以后各对弯起钢筋的未弯起点应落在或超过前一对弯起钢筋弯起点截面（即相邻两斜筋的首尾要求相互搭接或衔接，保证任意截面上都有斜筋）。（5）当梁高h〉1m时，梁肋两侧要设水平钢筋，其直径为6-10mm，其面积应不小于规范的要求：(0.001~0.002)sAbh（6）斜截面的抗剪强度复核1）确定验算斜截面的具体位置a、距支点中心h/2；b、起弯点截面及受拉钢筋不受力处的截面；c、箍筋数量发生变化处的截面；d、梁肋宽度改变处截面。2）计算截面的抗剪承载能力uV结构设计原理课程设计钢筋混凝土简支T梁设计市政工程系道路与桥梁工程专业-5-331230,(0.4510)(20.6)(0.7510)sin()ucuksvsvsdsbsVbhPfffAKN式中要求：0udVV2—预应力提高系数。对钢筋混凝土受弯构件，21；P—斜截面内纵向受拉钢筋的配筋率，100P，0sAbh，当2.5P时，取2.5Psv—箍筋配筋率，见式（4-2）svf—箍筋的抗拉强度设计值（Mpa），取值不宜大于280Mpa；sdf—普通弯起钢筋的抗拉强度设计值（Mpa）；s—普通弯起钢筋与构件纵向轴线的夹角；b—验算斜截面受压区顶端正截面上的腹板厚度（mm）；0h—验算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）；sbA—斜截面所穿过的，在一个弯起钢筋平面内的弯起钢筋总截面面积（mm2），其他符号同前；二、制图(手绘)1、主梁全梁纵向配筋图(A3)。2、弯矩包络图与承载能力图(绘于计算书中)。3、截面配筋图(与1画在同一张A3图纸上)。4、钢筋明细表(各号钢筋长度算出后，接着计算一片主梁各号钢筋的根数，一片主梁内每一号钢筋的总长，分别列入钢筋明细表中,如下表所示)(绘于计算书中)。编号直径（mm）每根长度(cm)数量（根）共长（m）12…结构设计原理课程设计钢筋混凝土简支T梁设计市政工程系道路与桥梁工程专业-6-钢筋混凝土简支Ｔ梁课程设计结构设计原理课程设计钢筋混凝土简支T梁设计市政工程系道路与桥梁工程专业-7-班级学号姓名指导教师成绩