鋼筋混凝土橋梁設計——畢業(yè)設計

1、摘 要本文是根據設計任務書的要求和公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范(jtg d62-2004)的規(guī)定，對簡支梁橋進行方案設計和結構設計的。對該橋的設計，本著“安全、經濟、美觀、適用”的八字原則，并根據地理位置、車流量多方面考慮，確定以裝配式混凝土t形簡支梁橋為設計方案。在設計中，先根據規(guī)范和經驗初步對結構和結構的構件進行尺寸和布置的設計，橋梁上部結構的計算著重分析了橋梁在預加力階段和運營階段中恒載以及活載的作用，運用g-m法和杠桿原理法求出活載橫向分布系數，并運用影響線進行活荷載最不利情況加載。進行了主梁的荷載計算、內力組合、截面設計與配筋、承載力驗算、應力驗算、抗裂性驗算、變形驗算等

2、等。關鍵詞：g-m法；杠杠原理法；t型簡支梁橋；混凝土60abstractthe design based on the requirements of design assignment certification and the highway stipulation of rule of bridge is carried out scheme design and physical design on simple bridge. the design is according to the principle of “safe、economical beautiful、suitabl

3、e for use”. addition to the geographic location; vehicle and other factors, we choose concrete t shape beam bridge as design-plan.in the design, first according to specification and experience first preliminary component of structure and the structure size and layout design ,then calculation of the

4、superstructure emphasized analyzes the function of the constant load and active load in the stage run. the lever principle and the g-m method are made to seek the transverse distribution coefficient of active load, and making use of the line of influence increase the weight in disadvantage condition

5、s. i account the content of main beam、the design of section and choose steel rod、the check of the weight、the check of crack、the check of deformation and so on. key words: g-m method; leverage principle method; t beam bridge; concrete目 錄摘 要iabstractii目 錄iii引 言11.設計主要內容21.1 設計標準21.2主要材料21.3設計依據21.4要求完

6、成主要任務22方案比選43 尺寸擬定與結構布置103.1尺寸擬定103.2 結構布置103.2.1全橋結構布置103.2.2 主梁間距和主梁片數104 主梁的計算134.1主梁的荷載彎矩橫向分布系數134.1.1跨中荷載彎距橫向分布系數（使用g-m法計算）134.1.2計算荷載橫向分布系194.1.3梁端剪力橫向分布系數計算（杠桿法）204.2作用效應計算214.2.1永久作用效應214.2.2永久作用效應計算234.2.3可變作用效應234.2.4可變作用彎矩效應計算244.2.5可變作用剪力效應計算254.2.6剪力效應基本組合285 主梁的截面設計、配筋與驗算295.1配置主梁受力鋼筋2

7、95.1.1截面設計295.1.2截面復核315.2斜截面抗彎承載力計算315.2.1斜截面配筋的計算圖式325.2.2各排彎起鋼筋的計算335.2.3 主筋彎起后持久狀況承載能力極限狀態(tài)正截面承載斬驗算345.3箍筋設計365.4斜截面抗剪承載力驗算375.5斜截面抗彎極限承載力驗算415.6正常使用極限狀態(tài)下裂縫強度驗算415.7正常使用極限狀態(tài)下的撓度計算435.8橫隔梁配筋計算455.8.1橫梁彎矩計算（用g-m法來計算）455.8.2橫梁截面配筋與驗算485.8.3橫梁剪力效應計算及配筋設計505.9行車道板的計算525.9.1永久荷載效應計算525.9.2可變荷載效應計算535.9

8、.3作用效應基本組合545.9.4截面設計與配筋及驗算54結 論57參考文獻58后 記59引 言隨著現代技術的發(fā)展，以及對生活的需求，人和物品的流動性越來越大，這就需要交通作為基礎，然而橋梁是交通的樞紐，所以橋梁公路改變著我們的生活，也在改變著人們的生活方式?，F在社會的發(fā)展對橋梁的要求越來越高，像現在出現了一些跨海大橋，正是適應社會發(fā)展的需求?，F在對于橋梁不僅是對建筑功能上的需求，而且對美觀上的要求也越來越重視，現在很多大橋成為了一個城市的標志性的建筑，也使得這個城市更加美麗。橋梁代表著一個國家文化的進步標志,也代表著這個國家科技先進程度。而且橋梁是公路建設和交通的重要樞紐，像紐帶一樣把世界給

9、聯系起來。隨著科學技術和人類的進步，與其經濟、社會、文化水平的提高，我們對橋梁的需求也越來越大。并且對橋梁的要求也越來越高。橋梁不僅追求功能上要求，而且對于外觀在美也是不斷的完善?，F在大部分的城市的橋梁成為一個城市的標志性的建筑，也成為該城市亮麗的風景。隨著近幾年來橋梁飛速發(fā)展，使得人們的生活變的方便快捷，而且使得經濟快速的發(fā)展。本文內容主要是根據任務書的要求，對一些常見的橋梁的類型進行方案比選，鑒于各方面的因素，最后選了裝配式t型簡支梁橋，然后根據規(guī)范和經驗對橋梁進行初步的布置和結構尺寸的設計，再對橋梁進行設計，最后進行驗算，驗算結果是各項都滿足要求。1. 設計主要內容1.1 設計標準設計車

10、速：80 km/h設計荷載：公路i級河口間距：96m，正交橋橋面寬度： 分離式路基寬度24.5（半幅橋全寬12.0m(0.5 m（護墻）+11.0 m（行車道）+0.5 m（護墻）=12.0m)2+0.5m綠化帶），橋梁安全等級為二級，環(huán)境條件為ii類，計算收縮徐變時，考慮存梁期為90天通航要求：不通航設計洪水頻率：地震基本烈度：度，地震峰值加速度0.05g（地區(qū)為南昌）1.2主要材料鋼筋：預應力筋采用鋼絞線s15.2，；普通受力筋：hrb400級，其它 r235級?；炷粒褐髁簽閏40、橋面鋪裝層為c401.3設計依據(1) 公路工程技術標準（）(2) 公路橋涵設計通用規(guī)范（）(3) 公路鋼

11、筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范（）(4) 公路橋涵設計手冊（橋梁上冊）（人民交通出版社）1.4要求完成主要任務橋梁設計方案比選，主梁截面尺寸擬定，主梁內力計算，配筋計算及布置，強度驗算，變形驗算，橋面板配筋計算2方案比選橋梁代表著一個國家文化的進步標志,也代表著這個國家科技先進程度。而且橋梁是公路建設和交通的重要樞紐，像紐帶一樣把世界給聯系起來。隨著科學技術和人類的進步，與其經濟、社會、文化水平的提高，我們對橋梁的需求也越來越大。并且對橋梁的要求也越來越高。橋梁不僅追求功能上要求，而且對于外觀在美也是不斷的完善。現在大部分的城市的橋梁成為一個城市的標志性的建筑，也成為該城市亮麗的風景。隨著

12、近幾年來橋梁飛速發(fā)展，使得人們的生活變的方便快捷，而且使得經濟快速的發(fā)展。本次設計是某一高速公路（設計時速80 km/h）分離式正交橋梁。河口寬96m，設計路寬24.5m（半幅橋全寬12.0m2+0.5m綠化帶），基本信息看設計標準。方案比選主要從四項基本原則進行比較：安全、經濟、功能、美觀。然而安全和經濟永遠是我們所談的重點。按照經濟適用、安全和美觀的基本原則，盡可能選擇受力簡單和清晰、結構和技術比較成熟、施工方便、造價和養(yǎng)護費用較低的橋型的方案。同時根據本地區(qū)的地質和環(huán)境條件、材料供應和施工工藝，及其耐久性等多個方面因素進行綜合考慮并進行對比，盡量做到技術可行性、經濟合理性，并盡量做到標準

13、化和施工工業(yè)一體化。可以使用預制橋梁，然后進行組裝，這樣就可以加快施工的速度。本次設計是河口跨徑為96m，屬于小型的橋，所以經濟是本設計重點考慮的一個方面。根據設計的要求，設計選出以下三套方案進行比較。從而選出最適合的一種方案。方案一：裝配式鋼筋混凝土簡支t型梁采用520m橋跨布置，每幅橋均采用t型截面，是一座六片式t梁橋。計算跨徑為，梁高為，全橋布置道橫隔梁。該橋橋面寬度為凈12m（11m20.5m防撞護欄）。施工方法是先預制t梁，然后進行吊裝裝配橋梁，從而實現標準化和施工工業(yè)一體化。其橋梁設計簡如下圖(圖2-1)：（尺寸單位：m）跨中橫截面（尺寸單位：mm）支點橫截面（尺寸單位：mm）主梁

14、縱斷面（尺寸單位：mm）圖2-1方案二：現澆連續(xù)箱梁這個方案采用520m橋跨布置，梁高1.4m，單箱單室箱型截面布置。使用現澆施工的方法來建造簡支梁橋。半幅梁寬12m，梁全長100m，分離式橋梁。其圖如下2-2：立面箱梁橫截面圖2-2方案三：t型鋼構橋這個方案是采用18+20+20+20+18橋跨布置，帶鉸的t型剛架結構。屬于超靜定結構。其簡圖如下為2-3：立面 橫斷面圖2-3 根據上部結構橋型設計橋型選擇原則：橋梁上部結構型式比較一覽表橋型比較項目t型梁(組合梁)組合箱梁空心板梁寬幅空心板梁現澆連續(xù)箱梁受力特點簡支結構，橫向鉸接，橋面連續(xù)簡支安裝，橫向剛接，結構連續(xù)簡支結構，橫向鉸接，橋面連

15、續(xù)簡支安裝，截面剛度大，橫向鉸接，結構連續(xù)現澆結構，隱式蓋梁，結構連續(xù)，整體性好施工工藝施工工藝成熟，便于工廠化施工，但梁數多，橋面連續(xù)縫和橫隔板施工較為困難，支座數量多肋寬大，梁數少，施工快速，預制稍復雜，體系轉換時，要求有一定技術水平的施工隊伍先張法構件，施工工藝成熟、快速，安裝重量輕，便于工廠化施工預制吊裝后體系轉換成結構連續(xù)，板預制較組合梁容易，安裝重量輕，梁的片數多，便于工廠化施工搭支架現澆，施工簡單，支架用量大，特別是水上及軟土地段，支架及其基礎費用高，施工進度慢適用情況因其建筑高度高，將增加路線縱斷面高度，總體經濟效益稍差先簡支后連續(xù)體系，建筑高度低，材料經濟指標優(yōu)橋面連續(xù)的簡支

16、結構，建筑高度低，廣泛應用于各類中、小跨徑的橋梁及凈空限制相對較嚴的中等跨徑橋梁先簡支后連續(xù)結構體系，建筑高度低，材料經濟指標比組合箱梁差結構連續(xù)，適用于有美觀要求的分離式立交橋，橋梁宜在旱地施工，總體經濟指標稍差使用性能簡支結構，橋面連續(xù)縫施工質量不易保證，后期維護工作量大外形美觀、大方，行車平順，后期維護量較小一般均為橋面連續(xù)結構，行車平順，但后期維護量較大外形美觀，行車平順，后期維護量較小外形輕巧美觀，行車平順，后期維護量較小 根據相關施工經驗以及橋梁建設安全,在致估算橋梁的建造價格.跨徑為20米 橋型比較項目t型梁(組合梁)組合箱梁空心板梁寬幅空心板梁現澆連續(xù)箱梁建筑高度(m)1.50

17、1.200.951.001.40混凝土(m3/m2)0.400.360.6350.520.50普通鋼筋(kg/m2)53.5056.5041.8473.50140.00預應力鋼材(kg/m2)8.0710.6914.9910.60/估算造價萬元3000029000286003400035000 綜上所術，在表格中各上部結構三種橋型的優(yōu)缺點以及具體情況進行比較，我們可以發(fā)現，上部結構為t型梁的橋型不管是在經濟，還是在施工都比其他方案具有一定的優(yōu)勢。而且t梁設計方案有結構比較成熟，簡潔美觀，施工便捷，橋梁規(guī)模比較小等特點。而其它二種方案中，t構結構在施工上是比較麻煩的，造價還相對比較高?，F澆箱梁造

18、價比預制t梁也貴一點。故綜和所以的因素和實際的情況，本設計選用方案一。3 尺寸擬定與結構布置3.1尺寸擬定梁高：梁的高跨比在到之間，本設計標準跨徑為，擬定采用的梁高為。主梁的間距：主梁的間距本橋選用為。主梁梁肋寬：為保證主梁的抗剪需要、梁肋受壓時的需要，以及混凝土的振搗量，鑒于本橋是環(huán)境條件為ii類、跨度為，縱向鋼筋數量較多，梁肋寬取。翼緣板尺寸：由于橋面寬是設計所規(guī)定好的，在主梁的間距確定以后，翼緣板的寬度即可為。由于翼緣板又是橋面板，根據它的受力特點分析特點，一般可以設計成變厚度：與腹板交接的地方比較厚，本設計取為；翼緣板的懸臂端部分可以設計薄些，本設計取為。為了增加橋面之間的橫向剛度，本

19、橋不僅在支座的地方布置了端橫隔梁，而且還在跨間布置了三根中橫隔梁，間距為，本設計梁高取為，橫隔梁的下緣取為，上緣取為。1橋面鋪裝：采用厚的瀝青混凝土路面，厚的混凝土鋪裝層。（具體尺寸見圖下圖）3.2 結構布置3.2.1全橋結構布置，橋全長為，橋寬為（半幅橋全寬為（橋面寬度為凈防撞護欄）的綠化帶）。橋面設有的橫坡，不設縱坡，每跨之間設有2的伸縮縫。3.2.2 主梁間距和主梁片數全橋采用等跨等截面t形梁，每跨共設片t梁，全橋共計片t梁。主梁的間距為（t梁寬為現澆濕接縫）。如下圖3-1，全斷面六片主梁，五根橫梁。（具體布置見下圖3-1到3-4）圖3-1 跨中橫斷面圖（尺寸單位：mm）圖3-2 支點橫

20、斷面圖（尺寸單位：mm）圖3-3 腹板加寬圖（尺寸單位：mm）圖3-4 縱斷面圖（尺寸單位：mm）4 主梁的計算4.1主梁的荷載彎矩橫向分布系數4.1.1跨中荷載彎距橫向分布系數（使用g-m法計算）主梁的抗彎和抗扭慣性矩的計算圖4-1 主梁抗彎及抗扭慣性矩計算式（尺寸單位：mm）圖4-2 支座截面計算圖式（尺寸單位：cm）利用cad面域查詢得：主梁跨中橫斷截面的面積：支點處橫斷截面的面積：主梁抗慣性矩：抗扭慣性距的計算：由于翼緣板是變截面，所以要換算成平均厚度： 圖4-3為計算計算圖式，圖43 （尺寸單位：cm）查表可知：表4-1t/b 1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.

21、3 0.2 0.1 0.1c 0.141 0.155 0.171 0.1890.209 0.229 0.250 0.270 0.291 0.312 1/3 根據表可得： ； 。所以 單位寬度抗彎及抗扭慣矩： 橫梁抗彎及抗扭慣矩翼板的有效寬度 計算（圖4-4）2： 圖4-4橫梁的長度就是兩邊主梁的軸線之間的間距，即： 根據的值可以根據表插值可以求出：，所以： 求橫梁截面重心位置： =橫梁的抗彎矩和抗扭慣矩：,通過查上表可以得出，但是因為連續(xù)橋面的單位寬度的抗扭慣性矩只是獨立板寬扁板者的一半，所以。0，通過插值可得出。故 單位抗彎及抗扭慣矩： 計算抗彎參數值和抗扭參數式中 橋寬的一半； 計算跨徑。

22、 式中 材料的切變模量，取，則 計算荷載橫向分布影響線坐標：=0.4494查g-m法計算用表（見附表b），可得表4-2中數據。表4-2 影響線和取值表影響系數梁位荷載位置校核b3b/4b/2b/40-b/4-b/2-3b/4-b00.880.950.991.061.121.060.990.950.888b/41.071.121.151.141.060.970.860.780.697.96b/21.371.331.261.161.000.880.760.650.618.043b/41.651.531.331.110.930.760.680.570.538.01b2.041.671.361.080

23、.880.720.580.510.408.0100.690.851.031.171.221.171.020.850.688.00b/41.531.441.371.301.160.930.640.350.108.03b/22.352.101.801.441.020.640.25-0.14-0.518.023b/43.422.752.071.420.830.45-0.2-0.54-18.00b3.813.182.461.550.780.09-0.5-0.93-1.457.86各個梁位上的橫向分布影響線坐標值（用內插法求得）圖4-5。對于1、6號梁：對于2、5號梁：對于3、4號梁：表4-3 梁影響線

24、坐標計算表梁號算式荷載位置011.7751.5861.3301.1040.9040.7500.6440.5470.4903.5162.8662.1721.4370.7810.331-0.299-0.669-1.149-1.740-1.279-0.843-0.3330.1230.4190.9431.2161.639-0.323-0.238-0.157-0.0610.0230.0780.1750.2260.3053.1932.6282.0151.3750.8040.409-0.124-0.443-0.8440.5320.4380.3360.2290.1340.069-0.021-0.074-0.1

25、4121.3601.3201.2501.1500.9900.8700.7500.6400.6002.3602.1101.8001.4501.0300.6500.260-0.150-0.520-1.000-0.790-0.550-0.300-0.0400.2200.4900.7901.120-0.182-0.144-0.101-0.055-0.0060.0390.0900.1440.2052.1791.9671.7001.3961.0230.6900.349-0.007-0.3170.3640.3290.2820.2320.1710.1160.059-0.001-0.05431.0141.071

26、1.1041.1201.0871.0060.9100.8430.7591.2561.2521.2611.2571.1831.0160.7720.5220.291-0.242-0.181-0.157-0.137-0.097-0.0090.1380.3210.468-0.045-0.034-0.029-0.026-0.019-0.0030.0260.0590.0861.2111.2181.2321.2331.1671.0150.7980.5810.3770.2010.2020.2040.2040.1950.1680.1340.0980.062將1、2、3號梁的橫向影響線值列用坐標來表示出來，見表4

27、-3。圖4-5 梁位關系圖4.1.2計算荷載橫向分布系按最不利方式布載（圖4-6），并求相應影響線坐標值計算荷載橫向分布系數。圖4-6用cad根據坐標值來繪制橫向分布影響線圖（見圖4-7到圖4-9）從而根據坐標值來求出橫向分布系數。 圖4-7 1號梁橫向分布影響線 圖4-8 2號梁橫向分布影響線 圖4-9 3號梁橫向分布影響線二車道布置，可得：1號梁； 2號梁： 3號梁： 故汽車荷載（公路一級）：） 4.1.3梁端剪力橫向分布系數計算（杠桿法）橫向分布系數計算結果,如圖4-10,公路一級： 圖4-10 剪力橫向分布系數影響線分布圖把荷載橫向分布系數列如下表（見表4-4）：表4-4 1、2、3號

28、梁可變作用橫向分布系數梁公路一級1號梁0.6120.5512號梁0.5310.5513號梁0.4040.7254.2作用效應計算4.2.1永久作用效應作出假設：橋面構造部分重力由各主梁平均分配來承擔?？缰薪孛娑沃髁旱淖灾刂c段梁的自重 故主梁的自重集度： 邊主梁的橫隔梁中橫隔梁體積：端橫隔梁體積： 故半跨內橫梁的重力為：故邊梁的橫隔梁自重集度： 中梁的橫隔梁自重集度： 鋪裝 8cm混凝土鋪裝： 6cm瀝青鋪裝：本設計將橋面鋪裝的自重平均分配給六片梁來承擔，則：防撞欄： 把各個梁的永久荷載列如下表（見表4-5）。表4-5 各個梁的永久荷載值 (單位：)梁號主梁橫隔梁欄桿橋面鋪裝總計1（6）16.

29、690.991.666.2025.542（5）16.691.981.666.2026.533（4）16.691.981.666.2026.534.2.2永久作用效應計算影響線面積計算見表4-63。表4-6 影響線面積計算表永久作用效應（彎矩和剪力值）計算如下表（見表4-7）。表4-7 永久作用效應計算表梁號1(6)25.5447.531213.925.5435.65910.525.549.75249.02(5)26.5347.531261.026.5335.65945.826.539.75258.73(4)26.5347.531261.026.5335.65945.826.539.75258.

30、74.2.3可變作用效應汽車荷載沖擊系數簡支梁的自振頻率為： 其中。由于，則汽車荷載的沖擊系數為： 公路i級荷載有均布荷載和集中荷載 ，和它們的影響線面積列如下表（見表4-8）： 均布荷載標準值 和集中荷載標準值為計算彎矩時，計算剪力時，設計中是按最不利影響布載的方式來計算車道荷載影響線的面積，列如下表（見表4-6）。其中的影響線的面積的最不利的影響布載方式是半跨布載方式，。表4-8 公路i級車道荷載及影響線面積計算表項目頂點位置/m1/210.523847.53m1/410.523835.65v0支點處10.5285.69.75v1/210.5285.62.4384.2.4可變作用彎矩效應計

31、算（見表4-9表4-10）,彎矩計算公式如下：由于本設計是布置兩車道，所以橫向折減系數取為。在計算跨中和處彎矩時候，我們可近似認為荷載橫向分布系數沿橋長方向是均勻變化，所以各主梁值沿跨長方向是相同的。表4-9 公路i級車道荷載產生的彎矩計算表梁號內力1+/m)1m1/20.6121.31110.547.532384.8751335.4m1/40.61235.653.656251001.62m1/20.53147.534.8751158.6m1/40.53135.653.65625868.93m1/20.40447.534.875881.5m1/40.40435.653.65625661.2永久

32、荷載作用設計值和可變荷載作用設計值的分項系數分布為：永久荷載作用分項系數：汽車荷載作用分項系數：基本組合公式為式中 橋梁結構安全等級為級，所以取為1.0； 在作用效應組合中除汽車荷載效應的其他可變作用效應的組合系數，本題沒有。表4-10 彎矩基本組合計算表梁號內力永久荷載汽車荷載彎矩基本組合值1m1/21213.91335.43326.2 m1/4910.51001.62494.8 2m1/21261.01158.63135.2 m1/4945.8868.92351.4 3m1/21261.0881.52747.3 m1/4945.8661.22060.64.2.5可變作用剪力效應計算在計算可

33、變荷載作用剪力效應的時候，應該把橫向分布系數變化的影響計入在內。處理的方法一般是：先把跨中的橫向分布系數由等代荷載，來計算跨中剪力的效應；再用支點剪力荷載橫向分布系數并考慮支點到為直線變化，來計算支點剪力效應。跨中的載面剪力的計算 跨中的剪力的計算結果（見表4-11）。表4-11 公路i級車道荷載產生的跨中剪力計算表梁號內力1+/剪力效應/10.6121.31110.52.438285.60.5135.120.5311.31110.52.438285.60.5117.230.4041.31110.52.438285.60.589.2支點的剪力效應橫向分布系數的取值方法為：支點處為按杠桿原理的方

34、法來求得的；段為跨中荷載的橫向分布系數；支點。梁端的剪力效應計算為：1號梁： 2號梁： 3號梁： 1號梁2號梁3號梁圖4-11 汽車荷載所產生的支點剪力效應計算簡圖4.2.6剪力效應基本組合（見表4-12）,基本組合為 各分項系數的取值按照與彎矩基本組合取值一樣。 表4-12 剪力效應基本組合表梁號內力永久荷載汽車基本組合值1249.0202.6582.440135.1189.12258.7266.4683.40117.2164.13258.7256.6669.7089.2124.9由表4-12可以看出，剪力效應以2號梁控制設計。5 主梁的截面設計、配筋與驗算5.1配置主梁受力鋼筋5.1.1截

35、面設計從彎矩基本組合設計表中不難看出，1號的彎矩值是最大的，考慮到安全性，設計中都是以最大彎矩進行配筋設計。因為本設計的環(huán)境條件為ii類，按照規(guī)范要求鋼筋凈保護層為40mm，本設計采用焊接鋼筋骨架，所以假設鋼筋的重心到底邊的距離為，則主梁的有效高度是：。從上節(jié)可知1號梁跨中的彎矩knm，下面來判定主梁是第一類t梁類型還是第二類t梁截面類型：若滿足，則受壓區(qū)域都在翼緣內，則稱為第一類t形截面類型，如果不滿足的話，也就是受壓區(qū)域位于腹板之內，則稱為稱為第二類t形截面類型。式中，為橋跨結構重要安全性系數，這里取為；為混凝土軸心抗壓強度設計值，本設計中采用c40混凝土，所以，；為t形截面受壓區(qū)域翼緣的

36、有效寬度，按照規(guī)范是取下列三者中的最小值：(1) 計算跨徑的：；(2) 相鄰兩梁的平均間距：；(3)此處，為梁腹板的寬度，是承托長度，是受到壓區(qū)翼緣的懸出板的平均厚度。由于，所以，是承托根部的厚度。所以取。判別式左端為 判別式右端為因此，受壓區(qū)域都在翼緣之內，所以屬于第一類t形截面類型。按照寬度為的矩形截面進行正截面抗彎承載力設計來進行計算。假設混凝土截面受壓部分的高度為,則：即 整理得解得根據式：圖5-1 鋼筋布置圖（單位：mm）則 選擇用832+425的hrb400鋼筋，則鋼筋疊高度為6層,鋼筋布置如圖5-1所示。在這里混凝土保護層厚度取為40mm，然而和規(guī)范中所規(guī)定的，鋼筋間橫向凈距：及

37、所以是滿足構造要求。5.1.2截面復核已設計的受拉鋼筋中832+425的面積為，。由布置圖可以求得，即則實際有效高度。從規(guī)范或者書中可得，故 則截面的受壓區(qū)域的高度是滿足規(guī)范上的要求。（1） 判斷t形截面的類型由于，故為第一類t形截面。（2） 求受壓區(qū)高度x，即（3） 正截面抗彎承載力，求得正截面抗彎承載力為 又，故截面復核滿足要求。5.2斜截面抗彎承載力計算從上節(jié)不難看出支點的剪力值最大值是2號梁，考慮安全性，在這里全部采用2號梁的剪力值來進行抗剪的計算?？缰械募袅π畲笾凳?號梁為，在這里也是全部用1號梁的剪力值進行抗剪的計算。本設計假設最下排2根鋼筋沒有彎起而是通過支點，則有：。 所以

38、端部抗剪力的截面尺寸是滿足規(guī)范上的要求的。根據規(guī)范公式，如果滿足這個條件，可以不需要進行斜截面的抗剪力的強度計算，只要按構造要求設置鋼筋就可以。本設計中即，所以應該進行持久狀況斜截面抗剪力的驗算。5.2.1斜截面配筋的計算圖式最大的剪力值為距支座中心的地方的截面的剪力值，然而混凝土與箍筋共同承擔的剪力值 不能小于，而彎起鋼筋承擔的剪力值不能小于；在計算第一排彎起鋼筋時候，用距支座處由彎起鋼筋所承擔的的剪力值；計算其他每一排的時候，用前一排彎起的鋼筋下面彎起點處由彎起鋼筋來承擔的剪力值2。彎起鋼筋布置和計算簡圖（如圖5-2所示）。圖5-2 彎起鋼筋配置及計算圖式（尺寸單位：cm）離支座中心處的剪

39、力效應為（用內插法求）則相應各彎起鋼筋的位置和承擔的剪力值列如下表（見表6-13）。表現5-1 彎起鋼筋位置與承擔的剪力值計算表斜筋的排次彎起點離支座中心距離/m所承擔的剪力值/kn斜筋的排次彎起點離支座中心距離/m所承擔的剪力值/kn11.292257.4144.72197.8722.515227.6455.72839.3233.655160.4866.7075.2.2各排彎起鋼筋的計算與斜截面相交的彎起鋼筋的抗剪力承載能力的計算：式中 彎起鋼筋的抗拉的設計強度（）；彎起的鋼筋的總面積（）彎起鋼筋與構件縱向軸線之間的夾角。本題中：，故相應于各排彎起的鋼筋的面積的計算如下：每排彎起鋼筋的面積計

40、算如下表（見表5-2）。表5-2 每排彎起鋼筋面積計算表彎起排次每排彎起鋼筋計算面積/mm2彎起鋼筋數目每排彎起鋼筋實際面積/ mm211471.08232160921300.9523216093917.1323216094559.322259825224.712259825.2.3 主筋彎起后持久狀況承載能力極限狀態(tài)正截面承載斬驗算在計算每一排彎起鋼筋截面的抵抗彎矩的時候，因為每一排的鋼筋根數目的不一樣，所以彎起鋼筋的重心位置也不一樣，即有效高度的值也不一樣。在這里為了計算簡單，假設為用同一個數值來進行計算，這樣假設的影響不會太大，所以在工程中是可以的。232鋼筋的抵抗彎矩為225鋼筋的抵抗

41、彎矩為跨中截面的鋼筋抗彎矩為全梁的抗彎矩承載力的檢核如下圖（見圖5-3）。圖5-3 全梁抗彎承載力驗算圖式（尺寸單位：cm）鋼筋彎起處正截面承載力：第一排第二排第三排第四排第五排 5.3箍筋設計箍筋間距計算式為式中 異號彎矩影響的系數=1.0； 受壓翼緣影響系數=1.1；箍筋的抗拉強度設計值，選用r235箍筋，則；用于抗剪配筋設計的最大剪力截面的梁腹寬度（）；用于抗剪配筋設計的最大剪力截面的有效高度（）用于抗剪配筋設計的最大剪力設計值分配于混凝土和箍筋共同承擔的分配系數，取=0.6；斜截面內縱向受拉鋼筋的箍筋百分；同一截面上的箍筋總截面面積（）用于抗剪配筋設計的最大剪力設計值()在這里選用21

42、0的雙肢箍筋，即面積為；離支座中心處的主筋為232，即面積為；有效高度因為。則；最大剪力設計值為；近似。把相應參數值代入上式得而在跨中（采用單肢箍筋）截面處近似采用下面計算： ； 按照規(guī)范的構造要求，取 。在支座中心跨中方向的長度不小于1倍梁高的范圍內，箍筋的間距取用為。由上述計算得知，箍筋的布置如下，全梁箍筋的配置為支座處210雙肢箍筋，在跨中附近配置為10的單肢箍筋，間距都為。箍筋配箍為： 當間距時，當間距時，均滿足最小配箍率不小于的要求。5.4斜截面抗剪承載力驗算 斜截面抗剪承載力的驗算的位置一般取為： 距支座中心處截面;受拉區(qū)域的彎起鋼筋起點處的截面;錨于受拉區(qū)域的縱向方向開始不受力處

43、的截面;箍筋數量或者是間距有變化的地方的截面;構件腹板寬度有改變的地方的截面.因此，本題要進行斜截面抗剪強度驗算的截面包括（見圖5-4）：(1) 離支點處處的截面1-1，相應的剪力值和彎矩設計值分別為 (2) 離支點處m的截面2-2，相應的剪力值和彎矩設計值分別為 (3) 離支點處m的截面3-3，相應的剪力值和彎矩設計值分別為 kn 圖5-4 斜截面抗剪驗算截面圖式（尺寸單位：cm）(4) 離支點處m處的截面4-4，相應的剪力值和彎矩設計值分別為(5) 離支點處m處的截面5-5，相應的剪力和彎矩設計值分別為在驗算斜截面抗剪承載力的時候，應該計算通過斜截面的頂端的地方的正截面的最大剪力值和最大剪

44、力時的彎矩值。計算最大剪力值得時候應該在計算出斜截面水平投影長度c值之后，可以進行內插法求得；相應的彎矩值可以按照由比例繪制的彎矩圖上來量取，從而求出彎矩值。當受彎構件配有箍筋和彎起鋼筋的時候，則斜截面抗剪力強度的驗算公式為 式中 斜截面內混凝土與箍筋共同的抗剪力設計值（）；與斜截面相交的普通的彎起鋼筋的抗剪力設計值斜截面內普通彎起鋼筋的截面面積（）異號彎矩的影響系數，在這里取為1.0；受壓翼緣影響系數，在這里取1.1；箍筋配箍率。斜截面的水平投影長度c為式中 斜截面受壓端正截面處的廣義剪跨比，當時，?。?通過斜截面受壓端正截面內由使用荷載產生的最大剪力組合設計值（）；相應于上述最大剪力時的彎

45、矩組合的設計值；近似取c值為，則有由c值可以求出各個斜截面頂端處的最大剪力和相應的彎矩（內插法）。斜截面1-1：斜截面有縱向鋼筋232，則縱向受拉鋼筋的配筋百分率為（?。┘葱苯孛娼馗?組彎起鋼筋232+232，所以斜截面2-2：斜截面有縱向鋼筋232，則縱向受拉鋼筋的配筋百分率為（取）即 斜截面截割2組彎起鋼筋232+232，所以 斜截面3-3：斜截面有縱向鋼筋432，則縱向受拉鋼筋的配筋百分率為（?。┘?斜截面截割2組彎起鋼筋232+232，所以斜截面4-4：斜截面有縱向鋼筋632，則縱向受拉鋼筋的配筋百分率為（取）即 斜截面截割2組彎起鋼筋225+225，所以斜截面5-5：斜截面有縱向鋼筋

46、832，則縱向受拉鋼筋的配筋百分率為（取） 即 斜截面截割2組彎起鋼筋225,所以所以斜截面抗剪力承載力符合要求。5.5斜截面抗彎極限承載力驗算鋼筋混凝土的受彎構件的斜截面的抗彎承載力的不足，是導致鋼筋混凝土破壞的主要原因，是因為受拉區(qū)縱向鋼筋錨固的不好或者是彎起鋼筋的位置不適當從而導致鋼筋混凝土的破壞，所以當受彎構件的縱向鋼筋和箍筋滿足構造要求要求的時候，一般可以不進行斜截面抗彎承載力的計算，所以在這里不再驗算了。5.6正常使用極限狀態(tài)下裂縫強度驗算最大裂縫寬度按下式計算4式中 鋼筋的表面形狀系數，?。婚L期荷載效應的影響系數，長期荷載作用時，和 分別按作用長期效應組合和短期效應組合計算的內力值；與構件受力相關的影響系數，取；縱向受拉鋼筋的直徑，當用不同的鋼筋時，應該用換算直徑，；縱向受拉鋼筋配筋率，對鋼筋混凝土構件，當時，；當時，?。讳摻畹膹椥阅Ａ?；對hrb400鋼筋，；構件受拉翼緣的寬度；構件受拉翼緣的厚度；受拉鋼筋在使用荷載作用下的應力，按下式計算，即按作用短期效應組合計算的彎矩值；受拉縱向鋼筋的截面面積。取1號梁的跨中彎矩效應來進行組合：短期效應組合為式中 汽車荷載效應的標準值； 長期效應組合為受拉鋼筋在短期荷載效應作用下的應力為