鋼筋混凝土三跨連續(xù)T形梁結構設計

1、一、設計任務書（一）、設計題目：鋼筋混凝土三跨連續(xù)t形梁結構設計。（二）、設計資料1橋梁截面，跨徑及橋寬 結構形式： 三跨連續(xù)t形梁（截面尺寸自行合理定義）計算跨徑： m=26.72m橋面凈空： 12 m12m2設計荷載公路-i級，采用車道荷載，不計人群荷載等荷載橫向分布系數(shù)m=0.63材料混凝土：主梁用c40混凝土，橋面鋪裝統(tǒng)一采用9cm厚細石砼與2cm厚瀝青砼組合，容重為25kn/m3，23kn/m3，普通鋼筋：采用hrb335級和r235級鋼筋；4材料性能參數(shù)：（1）混凝土強度等級為c40，主要強度指標：強度標準值：fck=26.8 mpa，ftk=2.4 mpa強度設計值：fcd=18

2、.4 mpa，ftd=1.65 mpa彈性模量 ：ec=3.25104 mpa（2）普通鋼筋 a.縱向抗拉及構造普通鋼筋采用hrb335，其強度指標抗拉強度指標：fsk=335 mpa 抗拉強度設計值：fsd=280 mpa彈性模量：es =2.0105 mpa b.采用的r235鋼筋，其強度指標抗拉強度指標：fsk=235mpa 抗拉強度設計值：fsd=195 mpa彈性模量：es =2.1105 mpa5設計依據(jù)（1）交通部頒公路橋涵設計通用規(guī)范 jtg d602004 簡稱“規(guī)范”；（2）交通部頒公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范 jtg d622004 簡稱“公預規(guī)”；（3）房屋

3、建筑制圖統(tǒng)一標準。（三）、設計要求1、結構計算書（詳盡的計算過程，a4打?。?、手繪結構圖，2號圖紙1張，包括如下內容（1）主梁全梁縱向配筋圖；（2）彎矩包絡圖與抵抗彎矩圖（可取對稱結構）；（3）剪力包絡圖與計算剪力分配圖；（4）截面配筋圖。二、設計計算書（一）擬定截面尺寸、荷載計算橋體采用5片并列同等型號t型梁，假定邊板截面形狀和大小均與中板相同。t型梁具體尺寸如下圖所示2000（1980）1600180單位：mm120180按圖式尺寸計算出梁的橫截面積及加鋪層橫截面積：梁的橫截面積s=0.561，細石砼加鋪層=0.18，瀝青混凝土面層=0.04，自重產(chǎn)生的均布荷載：g=25kn/m30.5

4、6123kn/m3（0.18+0.04）=19.085kn/m，根據(jù)公路橋規(guī)的規(guī)定和計算跨徑用線性內插法求得車道集中荷載標準值pk=259.6kn，車道均布荷載標準值qk=10.5kn/m，車道均布荷載：q=0.6qk=0.610.5 kn/m =6.3kn/m，車道集中荷載：p=0.6pk=0.6259.6kn=155.76kn，（二）作彎矩圖、剪力圖 、彎矩包絡圖1、作出恒載作用下的彎矩圖；將第一跨等分為四份1 2 3 4a 1/4l 1/2l 3/4l b 3/2l c dg=19.085kn/m813.5887.5221.91183.3295.8恒載作用下的彎矩圖（單位：kn）2、作出

5、各跨分別承受活載時的彎矩圖q=6.3kn/m301.2358.3171.3260.465.197.7均布活載作用在第一跨的彎矩圖（單位：knm）48.897.7146.5195.3293.0q=6.3kn/m均布活載作用在第二跨的彎矩圖（單位：knm）16.332.648.865.197.7q=6.3kn/m均布活載作用在第三跨的彎矩圖（單位：knm）p=155.76kn387.9193.8387.897.0145.4集中活載作用在第一跨中點的彎矩圖（單位：knm）775.672.7145.5218.2290.9678.7集中活載作用在第二跨中點的彎矩圖（單位：knm）p=155.76kn24

6、.348.572.797.0145.5均布活載作用在第三跨的彎矩圖（單位：knm）p=155.76kn3、將梁的左半部分分為4等分，將每個等分點截面上的恒載彎矩值與所有活載正彎矩組合疊加，或所有活載負彎矩組合疊加，即得各截面的最大（小）彎矩值。各點的最大最小彎矩值計算如下：4、將各截面的最大彎矩值和最小彎矩值在同一圖中，按同一比例用豎標表示。并分別以曲線相連，即得彎矩包絡圖。 彎矩包絡圖（單位：knm）1977.82766947.51193.01715.5806.10724.5244.33008.1325.7、剪力包絡圖1、作出恒載作用下的彎矩圖；g=19.085kn/m71.247.6285

7、.2237.6恒載作用下的剪力圖（單位：kn）1902、作活載作用下a、b支座截面的剪力為最大的剪力圖6888.913.12.6均布活載作用在第一跨的剪力圖（a支座剪力最大）（單位：kn）q=6.3kn/mg=19.085kn/m60.1168.919.4均布活載作用在第一、二跨的剪力圖（b支座剪力最大）（單位：kn）65.35.2集中活載作用在第一跨中點時支座a的剪力最大，最大值為62.3kn；支座b剪力最小，最小值為-93.4集中活載作用在第二跨中點時支座b的剪力最大，最大值為77.9kn；支座a剪力最小，最小值為-11.73、將恒載作用下的剪力值與各支座處的最大（最小）剪力值組合疊加就得

8、到各支座截面最大（最?。┘袅χ担鹘孛娴淖畲笞钚〖袅τ嬎闳缦拢簩⒏鹘孛娴淖畲蠹袅χ岛妥钚〖袅χ翟谕粓D中，按同一比例用豎標表示。并分別以直線相連，即得剪力包絡圖。剪力包絡圖（單位：kn）119.8127.5239.5421.3201.4367.2127.4141.3104.5410.4從彎矩包絡圖中可知抗彎最不利截面為1/4l-1/2l間的某截面、l處、3/2l處，其中第一個最不利截面的彎矩值與1/2l處截面的彎矩值相差不大，可以把1/2l作為第一個最不利截面。進行抗彎縱筋設計時把這三個截面分別作為控制截面進行設計。從剪力包絡圖中可知抗剪的最不利截面為支座a處、支座b左和支座b右處截面。進行抗

9、剪腹筋設計時把這三個截面作為控制截面進行設計。（三）抗彎控制截面的抗彎縱筋設計第一跨1/2l處、截面設計1、 t形截面受壓翼板有效寬度故取有效寬度=1980mm2、判定t形截面類型采用焊接鋼筋骨架可設=30+0.07h=30+0.071600=156mm有效高度：=1600-156=1444mm=18.41980150（1444-150/2）=7481m（=2766）故屬于第一類t形截面。3、求受壓區(qū)高度由式得，2766=18.41980x(1444-)，整理得： -2888+151845=0，解得：x=51.7mm28mm(鋼筋直徑)，則鋼筋橫向凈距：=180-230-231.6=56.84

10、0mm及1.2528=35mm，故此配置滿足構造要求。、截面復核 實際有效高度：1.判定t形截面類型可知，故為第一類t形截面2.求受壓區(qū)高度x由得3.正截面抗彎承載力抗彎承載力滿足要求。配筋率故截面復核滿足要求。第一跨l處（l處承受負彎矩，按矩形截面計算）、截面設計1、假設=150mm，則截面的有效高度=1600-150=1450mm2、求受壓區(qū)高度由式得，3008.1=18.4180 x (1450-)，整理得： -2900+1816485=0，解得： x=508mm(=150mm)3、受拉鋼筋面積將各已知值帶入，得受拉鋼筋面積選擇1228鋼筋=7390，布置為6層鋼筋，每層2根。保護層厚度

11、取35mmd（=28mm）及30mm，則鋼筋橫向凈距：=180-235-231.6=46.840mm及1.2528=35mm，故此配置滿足構造要求。、截面復核1、實際有效高度：=1600-114=1470mm 2、求受壓區(qū)高度x由得3、.正截面抗彎承載力抗彎承載力滿足要求。配筋率，故截面復合滿足要求第二跨l處1、t形截面有效寬度故取有效寬度=1980mm2、判定t形截面類型采用焊接鋼筋骨架可設=30+0.07h=30+0.071600=156mm有效高度：=1600-156=1444mm=18.41980150（1444-150/2）=7481m（=3816）故屬于第一類t形截面。3、求受壓區(qū)

12、高度由式得，1005.4=18.41980x(1444-)，整理得： -2888+55193=0，解得：x=19mmd（=28mm），則鋼筋橫向凈距：=180-235-231.6=46.8mm40mm及1.2528=35mm，故此配置滿足構造要求。、截面復核實際有效高度：=1600-82.4=1517.6mm1.判定t形截面類型可知，故為第一類t形截面2、求受壓區(qū)高度x由得3、.正截面抗彎承載力抗彎承載力滿足要求。配筋率，故截面復合滿足要求（四）腹筋設計0至l處1、截面尺寸檢查根據(jù)構造要求，梁最底層鋼筋228通過支座截面，支點截面有效高度為：支座截面抗剪承載力：截面尺寸符合要求。2、檢查是否需

13、要需要根據(jù)計算配置箍筋：支點處： 第一跨處： 則有，故可在梁跨中的某長度范圍內按構造配置箍筋，其余區(qū)段應按計算配置腹筋。3、計算剪力圖分配支點處： 第一跨處： 根據(jù)公路橋規(guī)規(guī)定，在支座中心線向跨徑長度方向不小于1倍梁高h=1600mm范圍內，箍筋的間距最大為100mm。距支座中心線h/2處的計算剪力值由剪力包絡圖按比例求得，為：其中混凝土和鋼筋承擔的剪力計算值至少；彎起鋼筋承擔的剪力計算值至多，根據(jù)比例可求得彎起鋼筋區(qū)段長度為：6347mm由以上數(shù)據(jù)作出剪力分配圖如下所示：410.48006347124505303390.7234.4156.3104.5 4、箍筋設計采用8mm雙肢箍，箍筋截面

14、積：跨中截面受拉鋼筋配箍率：,取支座截面受拉鋼筋配箍率： 跨中處有效高度： 支座處有效高度：平均值： 由公式得箍筋間距為：=655.5mm取配筋率： 滿足要求綜上可知，在支座中心向跨徑長度方向的1600mm內取=100mm，爾后至第一跨處截面統(tǒng)一的箍筋間距取5、彎起鋼筋及斜筋的設計設焊接鋼筋骨架的架立鋼筋（hrb335）為222，彎起鋼筋彎起角度為，彎起鋼筋末端與架立鋼筋焊接。為得到每對彎起鋼筋分配的剪力，由各排彎起鋼筋的末端轉折點應落在前一排彎起鋼筋彎起點的構造規(guī)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、下彎起點之間的垂直距離?，F(xiàn)擬彎起n1n5鋼筋，將計算的各排彎起鋼筋彎起

15、點截面的以及距中心支座距離、分配的剪力計算值、所需的彎起鋼筋面積值列入下表。彎起鋼筋計算表彎起點12345（mm）1422.31386.51350.71319.11287.5距支座中心距離（mm）1422.32808.84159.55478.66766.1計算剪力值（kn）156.3141.0106.873.6需要的彎筋面積（）1053950719496可提供的彎筋面積（）1232（228）1232（228）1232（228）1232（228）彎筋與梁交點到支座中心距離（mm）7112115.63484.24819.0各排彎起鋼筋彎起后，相應的正截面抗彎承載力計算如下表所示鋼筋彎起后相應各正截

16、面抗彎承載力梁區(qū)段截面縱筋有效高度（mm）t形截面類別受壓區(qū)高度（mm）抗彎承載力（knm）支座中心1點4281534第一類251309.31點2點6281516第一類371929.62點3點8281498第一類502595.83點4點10281479第一類593053.3處1、截面尺寸檢查根據(jù)構造要求，梁最底層鋼筋228通過支座截面，支點截面有效高度為：支座截面抗剪承載力：截面尺寸符合要求。2、檢查是否需要需要根據(jù)計算配置箍筋：支點處：第一跨處：則有，故可在梁跨中的某長度范圍內按構造配置箍筋，其余區(qū)段應按計算配置腹筋。3、計算剪力圖分配支點處： 第一跨處：根據(jù)公路橋規(guī)規(guī)定，在支座中心線向跨徑

17、長度方向不小于1倍梁高h=1600m范圍內，箍筋的間距最大為100mm。距支座中心線h/2處的計算剪力值由剪力包絡圖按比例求得，為：其中混凝土和鋼筋承擔的剪力計算值至少；彎起鋼筋承擔的剪力計算值至多，根據(jù)比例可求得彎起鋼筋區(qū)段長度為：7069mm由以上數(shù)據(jù)作出剪力分配圖如下所示：70698004581367.2140.5210.8351.3119.84、箍筋設計采用8mm雙肢箍，箍筋截面積：跨中截面受拉鋼筋配箍率：,取支座截面受拉鋼筋配箍率： 跨中處有效高度： 支座處有效高度：平均值： 由公式得箍筋間距為：=810.8mm取配筋率： 滿足要求綜上可知，在支座中心向跨徑長度方向的1600mm內取

18、=100mm，爾后至第一跨處截面統(tǒng)一的箍筋間距取5、彎起鋼筋及斜筋的設計設焊接鋼筋骨架的架立鋼筋（hrb335）為222，彎起鋼筋彎起角度為，彎起鋼筋末端與架立鋼筋焊接。為得到每對彎起鋼筋分配的剪力，由各排彎起鋼筋的末端轉折點應落在前一排彎起鋼筋彎起點的構造規(guī)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、下彎起點之間的垂直距離。現(xiàn)擬彎起n5n7鋼筋，將計算的各排彎起鋼筋彎起點截面的以及距中心支座距離、分配的剪力計算值、所需的彎起鋼筋面積值列入下表。 彎起鋼筋計算表彎起點12345（mm）1422.31386.51350.71319.11287.5距支座中心距離（mm）1422.3

19、2808.84159.55478.66766.1計算剪力值（kn）140.5128.1100.673.747.5需要的彎筋面積（）895.7862.8677.5496.4319.9可提供的彎筋面積（）1232（228）1232（228）1232（228）1232（228）1232（228）彎筋與梁交點到支座中心距離（mm）7112115.63484.24819.06122.4各排彎起鋼筋彎起后，相應的正截面抗彎承載力計算如下表所示鋼筋彎起后相應各正截面抗彎承載力梁區(qū)段截面縱筋有效高度（mm）t形截面類別受壓區(qū)高度（mm）抗彎承載力（knm）支座中心1點2281552第一類12631.31點2點

20、4281534第一類251309.32點3點6281516第一類371929.63點4點8281498第一類502595.84點5點10281479第一類593053.3處1、截面尺寸檢查根據(jù)構造要求，梁最底層鋼筋228通過支座截面，支點截面有效高度為：支座截面抗剪承載力：截面尺寸符合要求。2、檢查是否需要需要根據(jù)計算配置箍筋：支點處： 第二跨處： 則有，故可在梁跨中的某長度范圍內按構造配置箍筋，其余區(qū)段應按計算配置腹筋。3、計算剪力圖分配支點處： 第一跨處： 根據(jù)公路橋規(guī)規(guī)定，在支座中心線向跨徑長度方向不小于1倍梁高h=1600mm范圍內，箍筋的間距最大為100mm。距支座中心線h/2處的計算剪力值由剪力包絡圖按比例求得，為：其中混凝土和鋼筋承擔的剪力計算值至少；彎起鋼筋承擔的剪力計算值至多，根據(jù)比例可求得彎起鋼筋區(qū)段長度為：6815mm由以上數(shù)據(jù)作出剪力分配圖如下所示：127.4800681512450421.3402.4161.0241.44、箍筋設計采用8mm雙肢箍，箍筋截面積：跨中截面受拉鋼筋配箍率：支座截面受拉鋼筋配箍率：跨中處有效高度： 支座處有效高度：平均值： 由公式得箍筋間距為：=618mm取配筋率： 滿足要求綜上可知，在支座中心向跨徑長度方向的1400mm內取=100mm，爾后至第二跨處截面統(tǒng)一的箍筋間距取5、彎起鋼