T梁计算说明书

课程设计第1页第1章截面尺寸及内力§1.1某公路钢筋混凝土简支梁桥主梁结构尺寸。标准跨径：28.00m；计算跨径：27.50m；主梁全长:27.96m；主梁和横隔梁的截面尺寸如下图（单位mm）：桥面板截面尺寸如下图（单位mm）：§1.2计算内力（1）主梁主梁截面面积A=300×1460+(300+1560)×40/2+1560×100=631200mm2主梁自重gk1=r×A=25×0.6312=15.78KN/m一个横隔梁的自重gh1=r×A1=25×（160+140）×（1200-（140+120）/2)×106=4.05KN/m横隔梁的自重gh=10×gh1/L0=1.47KN/m二期恒载gk2=(24×0.08+23×0.05)×(7+1)/2=7.368KN/m恒载分布值Gk=gk1+gh+gk2=24.618KN/m活载分布值GQ=14.16KN/m跨中截面计算弯矩(标准值)课程设计第2页结构重力弯矩：M1/2恒＝2327kN.m；活荷载弯矩：M1/2活＝1338kN.m(已计入冲击系数)；支点截面计算剪力(标准值)结构重力剪力：V0恒＝338.5kN；活荷载剪力：V0汽＝194.7kN；跨中截面计算剪力（设计值）跨中设计剪力：Vd，1/2=48.68kN（已考虑荷载安全系数）；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＝1.1。（2）桥面板桥面板自重gk=r×hf=3KN/m二期恒载gk2=3.07KN/m结构重力弯矩：MG＝1.2kN.m；活荷载弯矩：MQ＝9.95kN.m(已计入冲击系数)§1.3材料主筋用HRB400级钢筋fsd＝330N/mm2；fsk＝400N/mm2；Es＝2.0×105N/mm2。箍筋用R235级钢筋fsd＝195N/mm2；fsk＝235N/mm2；Es＝2.1×105N/mm2。采用焊接平面钢筋骨架混凝土为30号fcd＝13.8N/mm2；fck＝20.1N/mm2；ftd＝1.39N/mm2；ftk＝2.01N/mm2；Ec＝3.00×104N/mm2。第2章作用效应组合§2.1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》（JTGD60—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njQjKQjCKQQmiGiKGiudSSSS课程设计第3页跨中截面设计弯矩Md=γGM恒+γqM活=1.2×2327+1.4×1338=4665.6kN.m支点截面设计剪力Vd=γGV恒+γG1V活=1.2×338.5+1.4×194.7=678.78kN跨中截面设计剪力2/ldV=γG1V活=1.4×48.68=68kN桥面板截面设计弯矩Md=γGM恒+γqM活=1.2×1.39+1.4×9.95=15.6kN.m§2.2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》（JTGD60—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作用短期效应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：njQjkjmiGiksdSSS111Msd=Mgk+ψ11M11=2327+0.7×1338/1.1=3178kN.m⑵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：njQjkjmiGikldSSS1211Mld=Mgk+ψ21M11=2327+0.4×1338/1.1=2813.5kN.m课程设计第4页第3章桥面板承载力计算§3.1配筋计算⑴取as=35mm,h0=h-as=120-35=85mm受压区高度mmhbfMhhMcdds458553.0mm246308.13106.15285852x00b62200得由所需钢筋截面面积2s64.658330256308.130mmfbxfAXsdcd得由拟采用Φ10钢筋间距115mm时，提供As=683mm2，则截面配筋率0025.0%3.185630683min0bhAs，满足最小配筋要求。§3.2承载力复核受压区高度mmhmmbfAfxbcdssd45266308.136833300截面所能承受的弯矩组合设计值mKNMmKNxhbxfMdcdu.6.15.05.162/2684266308.13200符合要求。课程设计第5页第4章主梁正截面承载力计算§4.1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》（JTGD62—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=(100+140)/2=120mm①对于简支梁为计算跨径的1/3。b′f=L/3=27500/3=9166mm②相邻两梁轴线间的距离。b′f=S=1560mm③b+2bh+12h′f，此处b为梁的腹板宽，bh为承托长度，h′f为不计承托的翼缘厚度。b′f=b+12h′f=300+12×120=1660mm故取b′f=1560mm⑵判断T形截面的类型设as=130mm，h0=h－as=1600－130=1470mm；mmNMmmNhhhbfdfffcd606'0''104665103643)21201470(12015608.13)2(故属于第二类T形截面。⑶求受拉钢筋的面积AsmmhmmxbfhhhbbfMhhxMbcdfffcdd779317:3008.132120147012030015608.1310466521470147022:0062'0'0200s解得得由2''1030033012030015608.133173008.13mmfhbbfbxfAsdffcdcds拟采用9ф36+3ф32的钢筋，As=9161+2413=11574mm2课程设计第6页主筋布置如图1所示，主筋为三片焊接平面骨架。每片骨架主筋的叠高为：3×40.2+35.8=156.4mm0.15h=0.15×1600=240mm，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32mm，侧混凝土净保护层取32mm，两片焊接平面骨架间距为：mmdmmmm5025.1407.5822.403322300§2.2正截面抗弯承载力复核⑴跨中截面含筋率验算mmas10811574)2/8.352.40332(2413)2.405.132(9161h0=h－as=1600－108=1492mm%19.0/45.0%2.0%59.2149230011574min0sdtdsffbhA⑵判断T形截面的类型NAfNhbfssdffcd331042.3819330115741036.258312015608.13⑶求受压区的高度xmmhmmbfhbbfAfxfcdffcdssd1204193008.1312030015608.1333011574''符合课程设计第7页⑷正截面抗弯承载力MummNMmmNhhhbbfxhbxfMdfffcdcdu.1000.4665.1059.51282120147012030015608.13)24191470(4193008.132)2(66'0''0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》（JTGD62—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3ф36的主筋伸入支座。受拉钢筋面积为3054mm220%×11574=2315mm2；支点截面的有效高度h0=h－as=1600－32-40.2/2=1547.90mm；根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62—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0,301051.0bhfVkcud要求。kNVkNbhfdkcu5.672140190.1547300351051.01051.0030,3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》（JTGD62—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)(1050.00230kNbhfVtdd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：0.50×10-3ftdbh0=0.50×10-3×1.39×300×1492=311.08NVdm=68kN支点：0.50×10-3ftdbh0=0.50×10-3×1.39×300×1547.9=322.74kNVd0=678kN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。课程设计第8页§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l1=27500/2×(311.08－68)/(672.5－68)=5529mm在距跨中l1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》（JTGD62—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。距支座中心h/2处截面剪力kNVd642)68678(2/275002/1600678混凝土和箍筋承担的剪力Vcs＝0.6V'd＝0.6×642＝385KN弯起钢筋承担的剪力Vsb＝0.4V'd＝0.4×642＝257KN简支梁剪力包络图取为斜直线。即：lxVVVVddddx2)(2/1,02/1,§3.4箍筋设计根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62—2004）第5·2·11条：箍筋间距按下列公式计算：2'20sv,62321A)6.02(1056.0dsvkcuvVbhffpSp中＝100ρ中＝100×11574/（300×1492）＝2.58582.5，取p中＝2.5p支＝100ρ支＝100×3054/（300×1547.9）＝0.65772.5p平＝（p中+p支）/2＝（2.5+0.6577）/2＝1.5789h0平＝（h0中+h0支）/2＝（1492+1547.9）/2＝1520mm根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62—2004）第9·3·13条：钢筋混凝土梁应设置直径不小于8mm或1/4主筋直径的箍筋。其配筋率ρsv，R235钢筋不应小于0.18%，现初步选用φ8的双肢箍筋，n＝2；Asv1＝50.3mm2。Asv=nAsv1＝2×50.3＝100.6mm2课程设计第9页mmVbhffpSdsvkcuv361642152030019510130)1.57896.02(1056.01.10.1A)6.02(1056.02262220sv,62321此时对饮的配箍率%18.0%09.03613003.502