【正文】 1 普通 裝配式鋼筋混凝土 t 形梁橋主梁設(shè)計(jì)計(jì)算書 Ⅰ、選題說(shuō)明 ： 普通裝配式鋼筋混凝土 T 形梁橋主梁設(shè)計(jì) 。 Ⅱ 、普通 裝配式鋼筋混凝土 T 形梁橋主梁設(shè)計(jì) 基本資料： （ 1）、鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁， 5 片主梁，主梁間距為 2m， 主筋采用 2 片焊接骨架組裝 。 （ 2）、結(jié)構(gòu)尺寸： 標(biāo)推跨徑 bL =16m ， 主梁 預(yù)制長(zhǎng)度 0L =19． 96m， 計(jì)算跨徑 L= ， 橫隔 梁 3 道。 結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二級(jí)，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù) 0? = 。 使用環(huán)境為 Ⅰ 類環(huán)境。 (3)、 材料：混凝土強(qiáng)度等級(jí)為 C35 。 鋼筋：主筋采用 HRB335 鋼筋， 主筋采用 2 片焊接鋼筋骨架。 箍筋：采用 HRB335 鋼筋 。 架立筋：采用 HRB335 鋼筋 。 150180501502021圖 1 尺寸單位:mm 1400 內(nèi)力變化特點(diǎn)： 汽車內(nèi)力已計(jì)入沖擊系數(shù) ； 彎矩按拋物線變化，剪力按直線變化 。 (5)、 施工時(shí) 階段：預(yù)制主梁容重按 26 3/KNm 考慮，吊裝時(shí) 混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度 的 80%，吊點(diǎn)設(shè)在支點(diǎn)處，動(dòng)力系數(shù)按 考慮 。 Ⅲ、設(shè)計(jì)計(jì)算 ： 根據(jù)已給條件，查附表可得到相應(yīng)的計(jì)算參數(shù)： C35 混凝上： 抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 ： MPa? ； 抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 ： MPa? 軸心抗壓強(qiáng)度 標(biāo)準(zhǔn) 值 ： MPa? ； 軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值： MPa? 混凝土彈性模量 ： 10cE M Pa?? 。 主筋 、箍筋、架立筋均 采用 HRB335 鋼筋： 抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 ： 280sdf MPa? 拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值： 280skf MPa? 鋼筋彈性模量 ： 10sE MPa?? 1．正截面設(shè)計(jì)計(jì)算 (4)、結(jié)構(gòu)內(nèi)力： 跨中截面： /2 K N m? ， /2 K N m? /22 KN m? ， /2 KN m? 支點(diǎn)截面： 0 0dM? ， 0 KN? 。 持久狀 況正截面抗彎承載能力的計(jì)算及復(fù)核。對(duì)持 久狀況正截面抗彎承載能力 進(jìn)行 計(jì)算，目的是確定縱向受拉鋼筋的數(shù)量。應(yīng)根據(jù)截面的最大彎矩的設(shè)計(jì)值來(lái)確定。 （ 1） 內(nèi)力計(jì)算： 彎矩組合設(shè)計(jì)值： 跨中截 面： , / 2 1 112mnd L G i G ik Q Q k c Q j Q jkijM S S S? ? ? ???? ? ??? / 2 / 2 / 2121. 2 1. 4 0. 8 1. 4L L LG K Q K Q KM M M? ? ? ? ? ? ? = + + = KN/m 剪力組合設(shè)計(jì)值： 支點(diǎn)截面： 0,0 V K N?? ； 跨中截面： /2, / 2 L dV V KN?? （ 2）正截面設(shè)計(jì)： 因?yàn)?采用 的是 焊接鋼筋骨架配筋， 故， 設(shè) sa ＝ 30mm+=30+ 1400=128mm， 則 ， 截 面有效高度 0h =1400 – 128=1272 mm ， 39。fh =150mm 。 ② 翼緣計(jì)算寬度 39。fb 按《公路橋規(guī)》規(guī)定，用以下方法計(jì)算，并取其中較小者： (a)： 39。fb ? Ｌ /3=15500/3= 。 (b): 39。fb ? 2021mm。 (c): 因?yàn)? 50 1150 3hhhb ?? ，取 39。fb＝ b+2bh+12 39。fh=180+2 150+12150=2280mm 取三者中較小值，則取 39。fb =2021 mm 。 ③ 判定 Ｔ 形截面類型： (a) 公式法： 0 dM? ? cdf 39。fb 39。fh （ 0h 39。2fh ） 即 彎矩計(jì)算值 M 小于或等于全部翼板高度 39。fh 受壓混凝土合力產(chǎn)生的力 矩， 則 x ? 39。fh ，屬于第一類 T 形截面，否則屬于第二類 T 形截面。 0? dM ＝ 610 = 610 N mm cdf 39。fb 39。fh = 2021 150（ 1272150/2） = 610 N mm 可見 ， 0? dM cdf 39。fb 39。fh 故 ， 應(yīng)按第一類 T 形梁計(jì)算。 由 下 式確定混凝土受壓區(qū)高度 0? dM = cdf 39。fb x （ 0h 2x ） ?????? （①式） 代入數(shù)值， 610 = 2021x （ 12722x ） 整理得 2x 2544x +=0 解得 1x =2488 mm（大于梁高，舍去）； 2x =56 mm ； 將所得值 x =56 mm 代入（式①） ， 得 cdf 39。fb x = sdf SA 2021 56=280 SA 解得 SA = 2mm (a) 也可以查表計(jì)算 A= 039。20dfMbh? = 6 8 102021 1272???=0. 9 由上面所得 A 的值用內(nèi)插法查《 C35 混凝土正截面抗彎計(jì)算 A~P、 ? 表 》 得 ? =% ， ? = ， 受壓區(qū)高度 x=? 0h = 1272=55 39。fh =150 ，所以，為第一類 T形梁。 求受拉鋼筋面積 SA ： SA =? 39。fb 0h =% 2021 1272= 2mm 與公式結(jié)果 SA = 2mm 基本相同 。 ④ 受拉鋼筋的選擇與布置 采用兩排焊接骨架，每排 4 28+2 25 ，合計(jì)為 8 28+4 25 ， 則 ， SA =4926+1964=6890 2mm 。 鋼筋疊高層數(shù)為 6 層 ， 布置如圖 2 。 混凝土保護(hù)層厚度取 c=30 mm d=28 mm 及附表 1— 8《普通鋼筋和預(yù)應(yīng)力直線型鋼筋最小混凝土保護(hù)層厚度 (mm)》中規(guī)定的 30 mm 。 鋼筋的最小凈距為： nS =1802 302 =57 mm 40 mm 及 = 28=35 mm 故，滿足鋼筋凈距構(gòu)造要求 。 ⑤ 跨中正截面承載力復(fù)核 已設(shè)計(jì)的受位鋼筋中， 8 28 的面積為 4926 2mm ， 2021180150(架立鋼筋)2 228 28+4 251 12345623456圖 2 跨 中橫向截面縱向受力 鋼 筋布置圖 (尺 寸單位:mm) 1400c=30 4 25 的面積為 1964 2mm ， sdf =280 MPa ,由圖 2 鋼筋布 置圖可求得 sa ，即 sa = =120 mm 梁的實(shí)際有效高度為： 0h =1400120=1280 mm （ a） 判定 T 形截面類型 若滿足公式 cdf 39。fb 39。fh ? sdf SA ， 則 ， x ? 39。fh ，屬于第一類 T 形截面，否則屬于第二類 T 形截面。 cdf 39。fb 39。fh = 2021 150= K N m sdf SA =280（ 4926+1964） = K N m 可見， cdf 39。fb 39。fh sdf SA 故，為第一類 T 形截面 。 （ b） 求受壓區(qū)高度 x 由公式 cdf 39。fb x = sdf SA 求得 x ， 即 x =39。sd Ssd ffAfb280 2021?? ? = 39。fh =150 mm ( 3 0 2 3 1 . 6 ) 4 9 2 6 ( 3 0 4 3 1 . 6 1 2 8 . 4 ) 1 9 6 46890? ? ? ? ? ? ? ? ? 說(shuō)明，截面類型為為第一類 T 形截面是正確的 。 (b) 正截面抗彎承載力 由公式 0? dM ? uM = cdf 39。fb x （ 0h 2x） 求得正截面抗彎承載力 uM 為： uM = cdf 39。fb x（ 0h 2x ） = 2021 （ 1280 ） = KN m 0? dM = = KN m 可見， 0? dM uM = cdf 39。fb x （ 0h 2x） 成立。 又， ? =0SAbh = 6890180 1280? =% tdsdff = = % 并且 % 以上結(jié)果表明，該截面的正截面抗彎承載力是足夠的 。 2．斜截面設(shè)計(jì)計(jì)算： 持久狀況斜截面抗剪承載力計(jì)算，斜截面抗剪承載力計(jì)算的目的是確定梁內(nèi)的腹筋、箍筋和彎起鋼筋的數(shù)量。 （ 1）腹筋設(shè)計(jì) ① 截面尺寸的檢驗(yàn) (抗剪強(qiáng)度上、下限復(fù)核 )： 《橋規(guī)》規(guī)定：在鋼筋混凝土的支點(diǎn)處，應(yīng)至少有兩根且不少于總數(shù) 20%的下層鋼 筋通過 支點(diǎn)截面 。 假設(shè)最下面兩根鋼筋 （ 2 28）通過支點(diǎn)， 2 28 鋼筋的截面面積 SA =1232 2mm 20% 6890=1378 2mm 不滿足要求。 設(shè) 梁最底層四根鋼筋 4 28 通過支點(diǎn) ， 4 28 的鋼筋截面面積 SA=2463 2mm 20% 6890=1378 2mm 故， 取梁最底層四根鋼筋（ 4 28）通過