钢筋混凝土简支T梁桥主梁配筋设计

一.目录二.任务书结构设计原理》课程设计设计任务书(钢筋混凝土简支T 梁主梁设计)1. 设计资料1.1.1桥梁跨径 标准跨径：16.00m ； 主梁全长：15.96m ； 计算跨径：15.60m ； 1.1.2设计荷载恒载产生的弯矩：686.64kN ·m汽车荷载产生的弯矩：435.60 kN ·m （已计入冲击系数）356.60 kN ·m （未计入冲击系数）人群荷载产生的弯矩： 94.33 kN ·m 支点计算剪力：401.11 kN ·m 跨中计算剪力：101.55 kN ·m 1.1.3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HRB400钢筋，抗拉设计强度330sd f Mpa =。

（注：① 钢筋均采用焊接骨架；② 每个同学按要求选择相应序号数据进行设计计算；③ 箍筋采用R235级钢筋，弯起钢筋和斜筋采用与主筋相同等级的钢筋。

教师批阅：1.1.3 主梁横断面图图1：主梁横断面（单位：）2、设计计算内容1)正截面强度设计与验算2)斜截面强度设计与验算3)用C语言或FORTRAN9O编写程序对手算结果进行验算（包括正截面的截面设计与强度复核，斜截面的截面设计中的箍筋的计算）4)主梁裂缝宽度验算5)主梁挠度验算。

6)绘制配筋图一张，并计算钢筋与混凝土数量。

3、应提交的成果1)设计计算书一份2)源程序一份（还包括数据的输入以及结果的输出，打印一份，电子版一份,独立完成，不得与他人雷同）3)配筋图一张（3号图纸，可手绘也可用CAD绘图，必须独立完成，不得与他人雷同）教师批阅：教师批阅：三.《结构设计原理》课程设计指导书1、目的1、本课程是一门理论性与实践性都较强的专业基础课，同时也是一门结构设计技术课程，涉及的知识面广。

在学习过程中，要熟练运用基础理论知识，还须综合考虑材料、施工、经济、构造细节等各方面的因素，通过课程设计环节，锻炼培养解决实际工程问题的能力。

2、提高计算、绘图、使用规范手册和编写技术文件、计算机语言应用等基本技能，使学生了解结构设计的主要内容和要求；3、掌握设计原则、设计方法、步骤；4、树立正确的设计思想以及严谨负责、实事求是、刻苦钻研、勇于创新的作风。

2、设计步骤1、熟悉设计任务书，根据老师所给的题目，清楚自己应该设计的内容2、进行荷载的效应组合（包括承载能力极限状态的基本组合和正常使用阶段的长期组合及短期组合）3、进行正截面承载力计算（计算纵向受力钢筋的数量）4、进行正截面承载力的复核5、进行斜截面承载力的计算（包括箍筋和弯起钢筋的数量计算）6、进行斜截面承载力的复核（1）斜截面的抗弯承载力复核（抵抗弯矩图的绘制）（2）斜截面的抗剪载力复核7、正常使用阶段的验算（1）最大裂缝宽度的验算（2）挠度验算（包括预拱度的设置）8、编写程序对正截面以及斜截面的箍筋计算的手算结果进行验算（程序框图见附件）3、绘图绘制结构施工图，以及抵抗弯矩图，均应按规范要求绘制。

教师批阅：4、编写计算书设计计算书主要内容：1、目录2、任务书3、指导书4、设计资料5、小结、体会5、设计目标和要求1、整个设计应在指导教师的指导下独立完成，不得抄袭或请他人代做；2、设计计算书除应包括设计所必要的过程、设计方法和必要的分析、结论外，还应文理通顺，字迹工整；3、设计过程中，要勤学苦练，广泛查阅资料文献、规范手册，注意锻炼自己的独立分析问题和解决问题的能力；4、绘制的施工图符合标准要求，布局合理，内容全面、正确；5、严格纪律。

6、成绩评定方法根据学习态度及出勤情况，按进度完成任务情况，计算书及图纸质量，质疑情况，按百分制评定成绩。

四.计算书第一章设计资料1.1.1桥梁跨径标准跨径：16.00m；主梁全长：15.96m；计算跨径：15.60m；1.1.2设计荷载恒载产生的弯矩：686.64kN·m汽车荷载产生的弯矩：435.60 kN ·m （已计入冲击系数）356.60 kN ·m （未计入冲击系数） 人群荷载产生的弯矩： 94.33 kN ·m支点计算剪力：401.11 kN ·m 跨中计算剪力：101.55 kN ·m 1.1.3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HRB400钢筋，抗拉设计强度330sd f Mpa =。

第二章 作用效应组合设计值 2.1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1,21693.403d 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,0401.11d V KN m =⋅，跨中截面剪力组合设计值1,2101.55d 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686.64GK M KN m =⋅不计冲击力的汽车荷载标准值产生的弯矩 1356.6Q K M KN m=⋅人群荷载标准值产生的弯矩值为 294.33Q K M KN m =⋅荷载短期效应组合弯矩计算值 111122686.640.7356.6 1.094.331030.59s G Q Q M M M M kN m ϕϕ=++=+⨯+⨯=⋅ 荷载长期效应组合弯矩计算值211222686.640.4356.60.494.33867.012l G Q Q M M M M kN m ϕϕ=++=+⨯+⨯=⋅教师批阅：第三章 进行正截面承载力计算与验算3.1截面设计由设计资料查附表得11.5cd f Mpa =， 1.23td f Mpa =330sd f Mpa =，0.53b ξ=，0 1.1γ=，弯矩计算值01,21693.403d M M KN m γ==⋅ 3.1.1、计算T 形截面梁受压翼板的有效宽度：13002200220120图2 跨中截面尺寸图（尺寸单位：mm ）为了便于计算，将实际T 型截面换算成图2所示的计算截面801601202f h mm '=+= 其余尺寸不变，故有： （1）011156********fb L mm '==⨯= (0L 为主梁计算跨径) （2）21220020121201640f f b bc h mm ''=++=+⨯+⨯= 教师批阅：（3）2200f 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1640f b mm '= 3.1.2、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 =-=-=。

3.1.3、判断T 形梁截面类型由0612011.516401201179222532.52102532.52(1693.403)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，3.1.4、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 61693.4031011.51640(1179)2x x ⨯=⨯- 整理后，可得到 22358179576.140x x -+=2b x a-±= 178.79120f x mm h mm '=<=适合3.1.5、主筋面积计算将各已知值及78.79x mm =代入式（3-40），即cd f sd s f b x f A '=， 求出211.5164078.794503330cd 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RHB400:28mm 和25mm 两种钢筋搭配，选用632+416，截面教师批阅：面积为4677mm 2；钢筋叠高层数为4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3528mmd mm >=及附表1-8中规定的30mm ，钢筋间横向净距200235231.666.840n S mm mm =-⨯-⨯=>满足构造要求。

总的钢筋截面面积为6⨯615.8+2⨯490.9=4677mm 2,接近24503s A mm =，满足要求，钢筋布置图见图380200图3钢筋布置图3.2、截面复核 已设计的受拉钢筋中628的截面面积为615.8*6≈3695mm 2，225的截面面积为2*490.9≈982mm 2，330sd f Mpa =。

由图3钢筋布置图可求得s a ，即 3695(35 1.531.6)982(35331.60.528.4)953695982s a mm +⨯++⨯+⨯==+则有效高度01300951205h mm =-=①、由式（3-46）cd f f sd s f b h f A ''≥计算11.51640120cd f f f b h ''=⨯⨯教师批阅：62.6410N mm =⨯⋅2.64KN m =⋅(3695804982)330sd s f A =+⨯ 61.5410N mm =⨯⋅1.54KN m =⋅ cd f f sd s f b h f A ''>，故为第一类T 形截面②、受压高度x由式（3-40）cd f sd s f b x f A '>，求得x 330467782(120)11.51640sd s f cd f f A x mm h mm f b ⨯'===<='⨯ ③、正截面抗弯承载力 由式（3-41）002d u cd f x M M f b x h γ⎡⎤'≤=-⎢⎥⎣⎦，求得正截面抗弯承载力u M 08211.5164082120522u cd f x M f b x h ⎡⎤⎡⎤'=-=⨯⨯⨯-⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦ 61800.1510N mm =⨯⋅1800.15(1693.403)KN m M KN m =⋅>=⋅又min 046771.94%0.2%2001205s A bh ρρ===>=⨯，故截面复核满足要求。