1、鋼筋混凝土簡支T梁橋主梁配筋設計1 .計算書1.1 設計資料1.1.1 橋梁跨徑及橋寬標準跨徑：20.00m；主梁全長：19.96m；計算跨徑：19.50m；橋面凈寬：凈一7m+2*0.75m=8.5m。1.1.2 設計荷載汽車荷載采用公路一B級，人群荷載3kN/m2。1.1.3 主梁縱橫面尺寸圖1主梁橫斷面圖（單位：mm）主梁中線支座中心線1.1.4 梁控制截面的作用效應設計值:(1)用于承載能力極限狀態計算的作用效應組合設計值跨中截面彎矩組合設計值M d 11850.2 KN ,其他各截面彎矩可近似按拋物線, m變化計算。支點截面剪力組合設計值V d，0367.2KN m ,跨中截面剪力組

2、合設計值VdrN64.2 K，其他截面可近似按直線變化計算。(2)用于正常使用極限狀態計算的作用效用組合設計值(梁跨中截面)包載標準值產生的彎矩M GK 750 KN m不計沖擊力的汽車荷載標準值產生的彎矩M q 1 k 562.4 KN m短期荷載效應組合彎矩計算值為M S 1198.68 KN m長期荷載效應組合彎矩計算值為M i 1002.46 KN m人群荷載標準值產生的彎矩值為M Q2K55 KN m1.1.5 材料要求(1)梁體采用C25混凝土，抗壓設計強度fcd 11.5 Mpa(2)主筋采用HRB335鋼筋，抗拉設計強度fsd280 Mpa道路與橋梁工程技術-1-1.2 截面鋼

3、筋計算1.2.1 跨中截面的縱向受拉鋼筋的計算由設計資料查附表得fcd 11.5 Mpaftd 1.23Mpafsd280 Mpab 0.56,01.0 ,彎矩計算0M1850.2KN m1600 158001801801、計算T形截面梁受壓翼板的有效寬度:(b)圖2跨中截面尺寸圖（尺寸單位： mm）為了便于計算，將圖2 （a）的實際T型截面換算成圖2 （b）所示的計算截面80- 110 m其余尺寸不變，故有:m-L195006500 mm(D(2)(3)1600mm （等于相鄰兩梁軸線間的距離）（L 0為主梁計算跨徑）2bh 12 h f 18020121101500 mm2-取上述三個數據

4、中最小的值，故取bf 1500mm2、因采用的是焊接鋼筋骨架，設鋼筋重心至梁底的距離as30 0.07h 30 0.07 1300 121mm,則梁的有效高度即可得到h。h as 1300 121 1179mm。道路與橋梁工程技術結構設計原理鋼筋混凝土簡支T梁橋主梁配筋設計示例計算書-5 -道路與橋梁工程技術3、判斷T形梁截面類型fcdbfhf ho 二 11.5 1500 110 1179 110由2 -22132.79 106N mm 2132.79KN m M(1850.2KN m)判斷為I類T形截面，4、受壓區高度可由式(3-41)即 0M Mu fcdbfhf h° hf

5、得到21850.2 106 11.5 1500x(1179整理后，可得至1 x2 2358x 214516 0b b 4ac2a5、主筋面積計算XiX2(2358) .；( 2358) 4 2145162(2358)、( 2358) 4 2145162將各已知值及x 95mm代入式（3-40）,即fcdb x fsdAs,fcdbfX11.5 1500 95-c 2求出 As 5853mmfsd280根據以下原則：a、選用鋼筋的總面積應盡量接近計算所需的鋼筋 As;2763mm h 1300mm 舍去95mm hf 110mm 適合b、梁內主筋直徑不宜小于10mm,也不能大于40mm, 一月殳

6、為1232mm,本設計采 用16mm和32mm兩種鋼筋搭配，選用8。32+4。16,截面面積為7238mm鋼筋疊高層 數為6層，c、受拉鋼筋的布置在滿足凈保護層的條件下，應盡量靠近截面的下邊緣，鋼筋的凈距和疊高都滿足構造要求。故混凝土厚度取 35mm d 32mm及附表1-8中規定的30mm,鋼筋間橫向凈距Sn 180 2 35 2 35.8 38.4mm 40mm不滿足構造要求。故應選用直徑較小的組合選用8。28+4。16,混凝土保護層厚度取35mm d 28mm及附表1-8中規定的30mm,鋼筋間橫向凈距Sn 180 2 35 2 31.6 46.8mm 40mm,且滿足 1.25d 1.

7、25 28 40 46.8 的構造要求。總的鋼筋截面面積為 8*615.8+4*201.1=5730.4mm2,接近 A 5853mm2,滿足要求，鋼筋布置圖見圖31600 (1580)U180圖3鋼筋布置圖6、截面復核已設計的受拉鋼筋中8。28的截面面積為615.8*8=4926mm!，4。16的截面面積為4*201.1 =804mm, fsd280 Mpa 。由圖3鋼筋布置圖可求得as,即110mma 4926(35 2 31.6) 804(35 4 31.6 18.4)4926 804則有效高度h0 1300 110 1190mm、由式(3-46) fcdbfhf fsdAs計算fcdb

8、fhf 11.5 1500 1101.90 1 06N mm1.90KN m fsdAs (4926 804) 2801.6 106 N mm 1.60KN mfcdbfhffSdAs,故為第一類T形截面、受壓高度x由式(3-40) fcdbfxfsdAs ,求得 xx 3 280 5730 93mm hf( 110mm) fcdbf11.5 1500、正截面抗彎承載力由式(3-41)0Md Mufcdbfx h° x ,求得正截面抗彎承載力 M2Mufcdbfx h011.5 1500 93 1190 9322x12884.4 10mN m%，故截面復核滿足要求1884.4KN m

9、 M( 1850.2KN m)As5730bh0 180 11901.2.2腹筋的計算1、檢查截面尺寸根據構造要4,梁最底層鋼筋2。學8通過支座截面，支座截面有效高度h° h (35 316) 1300 50.8 1249mm 2(0.51 10 3) fcu,k bh0 (0.51 10 3) 25 200 1249637KN367.2KN截面尺寸符合設計要求 .一判斷依據：檢查截面尺寸 由抗剪上限值控制)要求0Vd (0.51 10 3)七內入(式中Vd為支點剪力組合設計值，臨為支點截面有效高度)否則修改尺寸。oVd(0.5110 3)fcu,kbho(式中Vd為支點剪力組合設計

10、值，ho為支點截面-5-道路與橋梁工程技術結構設計原理鋼筋混凝土簡支T梁橋主梁配筋設計示例計算書例高度),否WB3寸。2、檢查是否需要設置腹筋(1)跨中段截面 (0.50 10 3) 2 ftdbh0 (0.50 10 3) 1.23 180 1190 131.73KN(1)支座截面 (0.50 10 3) 2 ftdbh0 (0.50 10 3) 1.23 180 1249 138.26KN因 0V 1(64.2KN) (0.50 10 3) zftdbh。°Vd,0(367.2KN),故可在梁跨中的某長度d 2范圍內按構造配置鋼筋，其余區段可應按計算配置腹筋。判斷依據：檢查是否需

11、要設置腹筋(1)若0Vd (0.50 10 3) 2ftdbh0,則不必按計算設置腹筋，只需要按構造要求配鋼筋(R235鋼筋時，(sv)min 0.18%, HRB335鋼筋時，(,曠薪 0.12%)(2)若(0.50 10 3) 2癡怖0Vd (0.51 10 3) fkbh0 ,需要進行腹筋設計3、剪力圖分配計算步驟：(1)繪制剪力Vd沿跨徑變化的圖；(2)求出按構造配置鋼筋的長度1;(3)由剪力包絡圖求出距支座中心線h/2處的計算剪力V ,其中由混凝土箍筋承 擔的剪力為0.6V ,由彎起鋼筋承擔的剪力為0.4V。計算：在圖4所示的剪力包絡圖中，支點處剪力計算值V。°Vd,

12、76;,跨中處剪力計算值Vl/20V1/2 °Vx0Vd,x (0.5 10 3)ftdbh0 131.7XN的截面距跨中截面的距離可由剪力包絡圖按比例求得，為.L Vx V1/2112 V。V1/29750 3 92367.2 64.22173mm在11長度內可按構造要求布置鋼筋。同時根據公路橋規規定，在支座中心線向跨-9 -道路與橋梁工程技術徑長度方向不小于1倍梁圖h 1300mm范圍內，鋼肋白間距最大為100mm。梁跨中線7? ?13? ?456028551684.61L/2=9750圖4.計算剪力分配圖距支座中心線的h/2處的計算剪力值(V')由剪力包絡圖按比例求得，

13、為VLV0 h(V0 V1/2)L19500 367.2 1300(367.2 64.2)19500347KN其中應由混凝土和箍筋承擔的剪力計算值至少為0.6V 208KN ;應由彎起鋼筋(包括斜筋)承擔的剪力計算值最多為 0.4V 138.8KN ,設置彎起鋼筋區段長度為 4560mm。4、箍筋計算 計算依據：常用箍筋直徑應不小于8mm,且不小于1/4主筋直徑和股數，再按下式計算箍筋、廣12 ；(0.56 10 6)(2 0.6P) vfCU,k>Svfsj3h02間距：Sv(v )2(mm)式中：V 一距支座中心h/2處截面上的計算剪力值(KN)P一斜截面內縱向受拉鋼筋的配筋率，P

14、100 , 上當p 25時取P 25bh。.'''1一異號彎矩影響系數。計算簡支梁和連續梁近邊支點梁段的抗剪承載力時,i 1.0;計算連續梁和懸臂梁近中支點梁段的抗剪承載力時，i 0.93一受壓翼緣的影響系數。3 1.1；b 一通過斜截面受壓區頂端截面上的有效高度，自縱向受拉鋼筋合力點到受壓邊緣的 距離(mm);ho 一斜截面受壓端正截面上的有效高度，自縱向受拉鋼筋合力點到受壓邊緣的距離(mm)；fcu,k 混凝土強度等級(Mpa);fsv一箍筋的抗拉強度設計值(Mpa),取仲宜大于280Mpa。計算：采用直徑為8mm的雙肢箍筋，箍筋截面積 Asv n2 50.3 10

15、0.6mm2在等截面鋼筋混凝土簡支梁中，箍筋盡量做到等距離布置。為計算簡便按式 (4-5)設 計箍筋時，式中的斜截面內縱筋配筋百分率 p及斜截面有效高度h0可近似按支座截面和跨 中截面的平均值取用，計算如下：跨中截面pi/22.682.5,取 pi/22.5, h01190mm支點截面p00.64,h01247mm則平土勻值分別為p也皿1.57, h°皿衛479mm22箍筋間距地為12 32(0.56 10 6)(2 0.6P).jfcu,kAvfsVbh0252*(V)1 (1.1)2(0.56 10 6)(2 0.6 1.57)25 100.6 195 180 121922(34

16、7)=334mm確定箍筋間距S的設計值尚應考慮公路橋規的構造要求。若箍筋間距計算值取Sv 300mm 1 h 650mm及400mm,是滿足規范要求的，但2采用。8雙肢箍筋，箍筋配筋率sv -Asv?0J 0.17% 0.18% (R235鋼筋時)，故bSv 200 300不滿足規范規定?，F取 S 250mm計算的箍筋配筋率sv 0.2% 0.18%,且不小于1 .一 h 650mm 和 400mm。2綜合上述計算，在支座中心向跨徑長度方向的1300mm范圍內，設計箍筋間距Sv 100mm,爾后至跨中截面統一的箍筋間距取 Sv 250mm o5、彎起（斜筋）計算計算步驟：（1）第一道斜筋按0.

17、4V設計計算一一一一_ 3 _ _ _Vsb1 0.4V （0.75 10 ）fsdAsdiSin sAs” 儂卒（mmfsd sin s式中：Asb1為所需的第一道彎筋面積（2）計算i點截面處的剪力Vi （如圖4所示）。Vsbi Vi Vcs對于第二道斜筋，Vsb2 V2 Vcs,由此可求得Vsb2,同樣按照上述方法確定由主筋彎起還是需另加斜筋。直到i點在c點之右為止，從而得到全部斜筋按斜截面抗剪確定的初彎起位置。（3）按同時滿足梁跨間隔正截面和斜截面的抗彎要求確定彎起鋼筋的最終彎起點的位置。計算：設焊接鋼筋骨架的架立鋼筋（HRB335）為。22,鋼筋重心至梁受壓翼板上邊緣距離as 56mm

18、 o彎起鋼筋的彎起角度為45。，彎起鋼筋末端與架立鋼筋焊接。為了得到每對彎起鋼筋分配的剪力，由各排彎起鋼筋的末端折點應落在前一排彎起鋼筋的構造規定來得到各排彎起鋼筋的彎起點計算位置，首先要計算彎起鋼筋上、下彎點之間垂直距離hi見圖5現擬彎起N1N5鋼筋，將計算的各排彎起鋼筋彎起點截面的hi以及至支座中心距離X、分配的剪力計算值Vsbi、所需的彎起鋼筋面積Asbi列入表1中。現將表1中有關計算如下：根據公路橋規規定，簡支梁的第一排彎起鋼筋（對支座而言）的末端彎起點應位結構設計原理鋼筋混凝土簡支T梁橋主梁配筋設計示例計算書于支座中心截面處。這時， hi為hi 130035 31.6 1.543 2

19、5.1 31.6 0.51300 82.4 83.9 1134mm表1彎起鋼筋計算表彎起點12345 hi(mm)11251090105410351017距支座中心距離xi (mrm11252215326943045321分配的計算剪力值 Vsbi ( KN166.51149.17109.3670.88需要的彎筋面積 Asbi (mm211211005736477可提供的彎筋面積 Asbi (mm2160916091609402彎筋與梁軸交點到支座中心距離x'c(mm)564169027793841彎筋的彎起角為45° ,則第一排彎筋(2N5)的彎起點1距支座中心距離為113

20、4mm彎筋與梁縱軸線交點1'距支座中心距離為1134 1300/2 35 31.6 1.5573mm對于第二排彎起鋼筋，可得到h2 130035 31.6 2.543 25.1 31.6 0.51300 114 83.9 1102mm彎起鋼筋(2N4)的彎起點2距支點中心距離為1134 h2 1134 1102 2236mm分配給第二排彎起鋼筋的計算剪力值 Asb2,由比例關系計算可得到：4560 650 1134Vsb24560138.8得Vsb2 124.07KN其中，0.4V 138.8KN ; h/2 650mm；設置彎起鋼筋區段長為 4560mm。所需要提供的彎起鋼筋截面積(

21、Asb2)為Vsb21333.33V2)ofsd sin 45Vsb21333.33 149.17280 sin 45o21005mm-11-道路與橋梁工程技術、繪制彎矩包絡圖包絡圖是在荷載作用下沿跨徑變化最大彎矩圖。嚴格的繪制方法應按梁上各截面的結構設計原理鋼筋混凝土簡支T梁橋主梁配筋設計示例計算書簡支梁彎矩包絡(圖5)0 （跨中處）：Md,1/21551KN m一：M d ,3/88Md,1/2(1當 1454.1KN 64L : M d ,1/44Md,1/2(1八 、2笫UMd,12。-)1163.25KN 43L : Md,3/88Md,1/2(124(3L/8)2)-L2-Md1/

22、2(1 36) 678.6KN m64彎矩影響線布置荷載而求得。但一般中小橋可根據？求得的跨中彎矩Md,1/2近似按拋物線 規律求出梁上其他位置的Mx值，再連成圓順的曲線，即得彎矩包絡圖, 圖拋物線公式近似為:2Mdx Md,1/2(1 駕)式中：x一從跨中算起，即跨中縱坐標為0,支點縱坐標1/2; 計算如下：先按拋物線公式近似求出控制截面的彎矩值。已知L 15.5mMd,1/2 1551KN m,配置跨中截面鋼筋，具體尺寸見圖 6-15 -道路與橋梁工程技術L : Md 0 0KN m 2,通過以上五個控制截面，就可以把他們連接成一光滑的曲線。所得到的圖7 （a、b）的彎矩包絡圖。、繪制承載

23、能力圖 承載能力圖就是沿梁長各截面所能承受的最大彎矩圖。他是根據沿跨徑各截面的主筋所能承受的最大彎矩繪制的。計算如下：跨中截面尺寸及配筋見圖 6（1）跨中截面：配有6。32+61。6共6對鋼筋2As 48.26 12.06 60.32cm鋼筋中心至梁底緣的距離as48.26 (3 3.58 1.5) 12.06 (3 3.58 3 1.84 1.5)''-a'" *.”t 10cm60.32ho h as 110 10 100cmhf 8必 11cm(翼緣平均厚度)2Q fcdbfhf 臨工 0Md 2故按I類截面計算fcdbfx fsd Asfsd As f

24、cdbf60.32 28011.5 1509.79 11cm109.40cm從上述計算可知確實屬于I類截面故有：Mufcdbfx h0 x 11.5 150 9.79 100 979221606.1093N mm1606kNmm Md 145kNmm(2)彎起或截斷一對2。16鋼筋后：2As 48.26 8.04 56.3cm2鋼筋中心至梁底緣的距離as48.26 (3 3.58 1.5) 8.04 (3 3.58 3 1.84 1.5)s56.3hg h as 110 9.40 100.6cmhf 8必 11cm(翼緣平均厚度)2Q fcdbfhf he h0Md2故按I類截面計算fcdbf

25、xfsd Asfsd As 56.3 280 x9.14 11cmfcdbf11.5 150從上述計算可知確實屬于I類截面結構設計原理鋼筋混凝土簡支T梁橋主梁配筋設計示例計算書故有：MufcdbfX ho2 X11.5 150 9.14 100 9.141021514.10N mmas8.85cm(3)彎起或截斷兩對4。16鋼筋后：. 2As 48.26 4.02 52.28cm48.26 (3 3.58 1.5) 4.02 (3 3.58 3 1.84 1.5) fsdAs 56.3 28052.28h0 fcdbas 110 8.85 101.15cm幡3 fcdb f x heX 11.

26、5 150X21419.20N mm(4)彎起或截慟2As 48.26cmas 3 3.58 1.5fsdAs 56.3he fcdbas 110陸沙 fcdb f x h0x -11.52 x11.5 150 9.14 1008.49 11cm6。16鋼筋后:8.37cm 2808.37 101.63cm11.5 150 9.14 1007.83 11cm1501039.142109.14321319.80N mm(5)彎起或截斷四對6 016+20 32鋼筋后:2As 32.17cm2as 3 3.58 1.0 6.58cm-13-道路與橋梁工程技術ho h as 110 6.58 103

27、.42cm解得fsdAs56.3 280fcdbf11.5 1505.22 11cmMufcdbfx h0 X 11.5 150 9.14 100 914 10322907.7I0N mm(6)彎起或截斷五對6。16+4。32鋼筋后:2As 16.09cmas 3 3.58 4.79cm2hg h as 110 4.79 105.21cm解得fsdAsfcdbf56.3 28011.5 1502.61 11cmMufcdbfx he2 x11.5 150 9.14 100 914102467.80N mm由以上所求得的承載力值就可做出承載能力圖根據按抗剪要求，現求得斜筋位置分別為 93cm、1

28、82 cm、268 cm、345 cm、441 cm (均系距支點的距離)。假設全部利用主筋彎起，且認為彎起鋼筋的面積均能滿足計算的Asb要求，(若不能滿足，則需另加斜筋)這樣就可得到如圖7 (a)的承載力圖，即ABCDEFGHIJKL所連成的折線。在繪制承載力圖時，一般認為彎筋進入受壓后不能承受 彎矩，在受拉區承受的彎矩是直線變化的，并假設中和軸近似取在梁高一半處，則得到圖7 (a)的 BC、DE、FG、HI、JK 等斜線。1.2.3全梁承載能力校核及構造要求此項工作是通過彎矩包絡圖與承載力圖的比較，看是否滿足下列規定，（ 1）理論彎起點應在正截面抗彎計算需要該鋼筋強度全部被發揮的截面（以下

29、簡稱為充分利用點）以外，其距離不小于 ho/2處，如圖7 （a） M點是N4鋼筋（20 16）充-14 -道路與橋梁工程技術結構設計原理鋼筋混凝土簡支T梁橋主梁配筋設計示例計算書分利用點，G點是N4鋼筋的彎起點，即要求MG ho/2。(2)彎起鋼筋與梁中心線的交點，應在按抗彎計算不需要該鋼筋的截面(下面簡 稱不需要點)以外，或者說承載力圖在彎矩包絡圖以外。如圖 7 (a) N點是N4鋼筋不需 要點(N點是N3鋼筋充分利用點)，即要求F點在N點以外。由圖看出N點是N4鋼筋滿 足本條規定。(3)在鋼筋混凝土梁的支點處，應至少有兩根并不少于20%主鋼筋通過，本設計以2N1鋼筋伸入支座，具截面積為16

30、.09cm2(2C32)>60.30 X 20%=12.06cm2,滿足規定。(4)按規范要求，簡支梁第一對(對支座而言)彎起鋼筋末端彎折點應位于中心 截面處，以后各對彎起鋼筋的末彎起點應落在或超過前一對彎起鋼筋彎起點截面(即相鄰 首斜筋的首尾要求相互搭接或銜接，保證任意截面上都有斜筋)。從圖7 (a)的彎矩包絡 圖和承載能力比較不難看出，滿足抗剪要求的前提下，承載能力不僅滿足而且有很大富裕， 滿足以上各條規定，又考慮省鋼筋。我們可以考慮將 Ns、Ns鋼筋在適當位置截斷(注意在 鋼筋骨架中，截斷鋼筋必須滿足錨固長度要求“ JTJ02385規范”第6.2.5條。在焊接的 鋼筋骨架中截斷鋼筋

31、時必須留有足夠的焊接長度，其焊接長度不得小于被截斷鋼筋直徑的 五倍)。如圖7 (b)所示，pp'45d,MM'45d。由于N6、N5鋼筋鋼筋均被截斷，為滿足 K點的抗剪要求，可將N4鋼筋提前在K點(K點為原Ns彎筋的理論彎起點)所對應的截 面起彎(調整后的承載能力也可以滿足)又為滿足原N5理論彎起點I的抗剪要求，可在I所對應的截面另增設2。16斜筋。由于N4鋼筋提前至K點彎起，則在G點所對應的截 面應增設2。16斜筋，這樣G點對應的截面抗剪要求也能滿足了。 沖、N3鋼筋的承載能力 另有富裕，當不宜再調整。如果G點所對應的截面根據抗剪要求需要斜筋面積大于 2。16,則此時可采用

32、4。16或2。22。采用4。16時，不宜將增加的兩對斜筋并列放在同一斜截面上。此時還 必須適當的調整相鄰斜筋的位置，即 N3彎筋可推遲(向支座方向)起彎。調整后的鋼筋 圖及其相應的承載能力圖如圖7(b)所示。(5)當梁高h1m時，梁肋兩側要設水平鋼筋，其直徑為 6- 10mm其面積應不 小于規范的要求：As (0.001 0.002)bh 6、斜截面的抗剪強度復核(1)確定驗算斜截面的具體位置a、距支點中心h/2；b、起彎點截面及受拉鋼筋不受力處的截面；c、箍筋數量發生變化處的截面；d、梁肋寬度改變處截面。(2)計算截面的抗剪承載能力VuVu1 2 3(0.45 10 3)bh0j(2 0.6P)Jfcu,k svfsv (0.75 10 3)fsdAsbSin s(KN)式中要求：Vu0Vd2一預應力提高系數。對鋼筋混凝土受彎構件，2 1；P一斜截面內縱向受拉鋼筋的配筋率，P 100 , 上，當P 2.5時，取 bh0P 2.5sv一箍筋配筋率,見式(4-2)fsv一箍筋的抗拉強度設計值(Mpa),取值不宜大于280Mpa;fsd普通彎起鋼筋的抗拉強度設計值(Mpa);s 普通彎起鋼筋與構件縱向軸線的夾角；b驗算斜截面受壓區頂端正截面上的腹板厚度(mm);h。一驗算斜截面受壓端正截面上的有效高度，自縱向受拉鋼筋合力點到受壓邊緣的 距離(mm);Asb一斜截面所穿過的，在