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—B级，人群荷载3kN/m2。

1.1.3 主梁纵横面尺寸

图1主梁横断面图（单位：mm）

图 2 主 梁 纵 断 面 图 （单位：mm）

主 梁 中 线支 座 中 心 线

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1,

2

1850.2d M

KN m

=⋅，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

,0367.2d V KN m

=⋅，跨中截面剪力组合设计值

1,2

64.2d V

KN

=，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750GK M KN m =⋅ 不计冲击力的汽车荷载标准值产生的弯矩

1562.4Q K M KN m

=⋅

短期荷载效应组合弯矩计算值为 1198.68S M KN m =⋅ 长期荷载效应组合弯矩计算值为 1002.46l M KN m =⋅ 人群荷载标准值产生的弯矩值为 255Q K M KN m

=⋅

1.1.5材料要求

（1）梁体采用C25混凝土，抗压设计强度

11.5cd f Mpa

=；

（2）主筋采用HRB335钢筋，抗拉设计强度280sd f Mpa =。

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

由设计资料查附表得11.5cd f Mpa =， 1.23td f Mpa =280sd f Mpa =，

0.56b ξ=，0 1.0γ=，弯矩计算值01,2

1850.2d M M

KN m

γ==⋅

1、计算T 形截面梁受压翼板的有效宽度：

180

80

180

（a)

（b)

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

1102

f h mm

'=

+= 其余尺寸不变，故有： （1）011

19500650033

f

b L mm '

=

=⨯= (0L 为主梁计算跨径)

（2）21218020121101500f h f b b b h mm ''=++=+⨯+⨯= （3）1600f b mm '=（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1500f b mm '=

2、因采用的是焊接钢筋骨架，设钢筋重心至梁底的距离

300.07300.071300121s a h mm =+=+⨯=，则梁的有效高度即可得到，013001211179s h h a mm =-=-=。

3、判断T 形梁截面类型

由0611011.515001101179222132.79102132.79(1850.2)

f cd f f h f b h h N mm KN m M KN m '⎡⎤⎡

⎤''-=⨯⨯-

⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣

⎦=⨯⋅=⋅>⋅ 判断为Ⅰ类T 形截面， 4、受压区高度

可由式（3-41）即002f u cd f f h M M f b h h γ'⎡

⎤

''≤=-

⎢⎥⎣

⎦

得到 61850.21011.51500(1179)2

x

x ⨯=⨯-

整理后，可得到2

23582145160x x -+=

x =

127631300x mm h mm ==>=舍去

295110f x mm h mm '==<=适合

5、主筋面积计算

将各已知值及95x mm =代入式（3-40），即cd f sd s f b x f A '=， 求出211.5150095

5853280

cd f s sd

f b x A mm f '⨯⨯=

=

=

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s A ；

b 、梁内主筋直径不宜小于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8￠32+4￠16，截面面积为7238mm 2；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3532mm

d mm >=及附表1-8中规定的30mm ，钢筋间横向净距180235235.838.440n S mm mm =-⨯-⨯=<不满足构造要求。

故应选用直径较小的组合选用8￠28+4￠16，混凝土保护层厚度取3528mm d mm

>=

及附表1-8中规定的30mm ，钢筋间横向净距180235231.646.840n S mm mm =-⨯-⨯=>，且满足 1.25 1.25284046.8d =⨯<<的构造要求。总的钢筋截面面积为8*615.8+4*201.1=5730.4mm 2,接近25853s A mm =，满足要求，钢筋布置图见图3

180

80

图3钢筋布置图

6、截面复核

已设计的受拉钢筋中8￠28的截面面积为615.8*8≈4926mm 2，4￠16的截面面积为4*201.1≈804mm 2，280sd f Mpa =。由图3钢筋布置图可求得s a ，即

4926(35231.6)804(35431.618.4)

1104926804

s a mm +⨯++⨯+=

=+

则有效高度013001101190h mm =-= ①、由式（3-46）cd f f sd s f b h f A ''≥计算

11.51500110cd f f f b h ''=⨯⨯

61.9010N mm =⨯⋅

1.90KN m =⋅

(4926804)280sd s f A =+⨯

61.610N mm =⨯⋅