三跨钢筋混凝土连续T梁设计指导.doc

结构设计原理课程设计 钢筋混凝土简支T梁设计
三跨钢筋混凝土连续T梁设计指南
一、计算书
1．设计资料
见设计任务书
2．截面钢筋计算
2.1跨中截面的纵向受拉钢筋的计算
为了便于计算，将实际T型截面换算成计算截面。
2.1.1 边跨跨中正截面强度计算
（1） 按《公路桥规》计算T形截面梁受压翼板的有效宽度
（2）计算梁的有效高度
（3）判断T形梁截面类型
（4）受压区高度
（5）主筋面积计算
（6）钢筋布设
根据以下原则：
1) 选用钢筋的总面积应尽量接近计算所需的钢筋；
2) 梁内主筋直径不宜小于10mm，也不能大于40mm，一般为12~32mm。
3) 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。
2.1.2 中跨跨中正截面强度计算
步骤与计算方法同边跨。
2.1.3 支点截面强度计算
步骤与计算方法同边跨。
2.2 斜截面设计
2.2.1 边跨左半跨
（1）检查截面尺寸
｛判断依据：检查截面尺寸（由抗剪上限值控制），要求（式中为支点剪力组合设计值，为支点截面有效高度），否则修改尺寸。
（2）检查是否需要设置腹筋
｛判断依据：检查是否需要设置腹筋
1）若，则不必按计算设置腹筋，只需要按构造要求配钢筋（R235钢筋时，，HRB335钢筋时，）
2）若，需要进行腹筋设计｝
（3）剪力图分配
｛计算步骤：1）绘制剪力沿跨径变化的图；
2）求出按构造配置钢筋的长度l；
3）由剪力包络图求出距支座中心线h/2处的计算剪力，其中由混凝土箍筋承担的剪力为，由弯起钢筋承担的剪力为。｝
（4）箍筋计算
｛计算依据：常用箍筋直径应不小于8mm，且不小于1/4主筋直径和股数，再按下式计算箍筋间距：（mm）
式中：—距支座中心h/2处截面上的计算剪力值（KN）
P—斜截面内纵向受拉钢筋的配筋率，,,当时，取；
—异号弯矩影响系数。计算简支梁和连续梁近边支点梁段的抗剪承载力时，；计算连续梁和悬臂梁近中支点梁段的抗剪承载力时，
—受压翼缘的影响系数。；
—通过斜截面受压区顶端截面上的有效高度，自纵向受拉钢筋合力点到受压边缘的距离（mm）；
—斜截面受压端正截面上的有效高度，自纵向受拉钢筋合力点到受压边缘的距离 （mm）；
—混凝土强度等级（Mpa）；
—箍筋的抗拉强度设计值（Mpa），取值不宜大于280Mpa。｝
（5）弯起（斜筋）计算
｛计算步骤：1）第一道斜筋按设计计算
, （mm2）
式中：为所需的第一道弯筋面积
2）计算i点截面处的剪力。对于第二道斜筋，，由此可求得 ，同样按照上述方法确定由主筋弯起还是需另加斜筋。直到i点在c点之右为止，从而得到全部斜筋按斜截面抗剪确定的初弯起位置。
3）按同时满足梁跨间隔正截面和斜截面的抗弯要求确定弯起钢筋的最终弯起点的位置。｝
（6）绘制弯矩包络图
包络图是在荷载作用下沿跨径变化最大弯矩图。严格的绘制方法应按梁上各截面的弯矩影响线布置荷载而求得。但一般中小桥可根据求得的跨中弯矩近似按抛物线规律求出梁上其他位置的值，再连成圆顺的曲线，即得弯矩包络图，简支梁弯矩包络图抛物线公式近似为：，式中：—从跨中算起，即跨中纵坐标为0，支点纵坐标；
（7）绘制承载能力图
承载能力图就是沿梁长各截面所能承受的最大弯矩图。他是根据沿跨径各截面的主筋所能承受的最大弯矩绘制的。
2.2.2 边跨右半跨
方法与步骤同上。
2.2.3 中跨左半跨
方法与步骤同上。
3、全梁承载能力校核及构造要求
此项工作是通过弯矩包络图与承载力图的比较，看是否满足下列规定，
（1）理论弯起点应在正截面抗弯计算需要该钢筋强度全部被发挥的截面（以下简称为充分利用点）以外，其距离不小于处。
（2）弯起钢筋与梁中心线的交点，应在按抗弯计算不需要该钢筋的截面（下面简称不需要点）以外，或者说承载力图在弯矩包络图以外。
（3）在钢筋混凝土梁的支点处，应至少有两根并不少于20%主钢筋通过。
（4）按规范要求，简支梁第一对（对支座而言）弯起钢筋末端弯折点应位于中心截面处，以后各对弯起钢筋的未弯起点应落在或超过前一对弯起钢筋弯起点截面（即相邻两斜筋的首尾要求相互搭接或衔接，保证任意截面上都有斜筋）。
（5）当梁高h〉1m时，梁肋两侧要设水平钢筋，其直径为6-10mm，其面积应不小于规范的要求：
（6）斜截面的抗剪强度复核
1）确定验算斜截面的具体位置
a、距支点中心h/2；
b、起弯点截面及受拉钢筋不受力处的截面；
c、箍筋数量发生变化处的截面；
d、梁肋宽度改变处截面。
2）计算截面的抗剪承载能力

式中要求：
—预应力提高系数。对钢筋混凝土受弯构件，；
—斜截面内纵向受拉钢筋的配筋率，，，当时，取
—箍筋配筋率，见式（4-2）
—箍筋的抗拉强度设计值（Mpa），取值不宜大于280Mpa；
—普通弯起钢筋的抗拉强度设计值（Mpa）；
—普通弯起钢筋与构件纵向轴线的夹角；
—验算斜截面受压区顶端正截面上的腹板厚度（mm）；
—验算斜截面受压端正截面上的有效高度，自纵向受拉钢筋合力点到受压边缘的距离（mm）；
—斜截面所穿过的，在一个弯起钢筋平面内的弯起钢筋总截面面积（mm2），其他符号同前；
4、变形验算
4.1边跨中点
（1）钢筋混凝土连续梁跨中最大绕度可按下列近似计算：
式中：L—计算跨径；M—使用荷载计算弯矩；B—开裂构件等效截面的抗弯刚度；
B=0。67EhI0。；Eh—混凝土的弹性模量；Iα—全截面换算截面惯性矩；
（2）当由荷载短期效应组合并考虑荷载长期效应影响产生的长期挠度超过或等l/1600(l为计算跨径)时，要设预拱度。预拱度值按结构自重和1/2可变荷载频遇值计算的长期挠度值之和采用，即
预拱度值
式中：δG—恒载引起的长期竖向挠度；δQ—可变荷载频遇值产生的长期竖向挠度。
4.2中跨中点
方法与步骤同4.1。
5、裂缝宽度验算
5.1 边跨中点
按下式计算： mm
5.2 支点截面
方法与步骤同5.1。
5.3 中跨中点
方法与步骤同5.1。
二、制图
1、主梁全梁纵向配筋图。
2、弯矩包络图与承载能力图。
3、截面配筋图。
4、钢筋明细表。
- 5 -
武汉工程大学土木工程（交通土建方向）专业