1、1、正截面设计1）内力组合计算：弯矩组合设计值计算公式： 0011 2( )mndGikQkcQjki jMMS 剪力组合设计值计算公式： 011 2( )ndikkcjki jVV跨中截面： ,/2,/21,/2,/21.8.9470.8.410.41mndlGiklQklcQjkli jMMNm ,/2,/21,/2,/21.*0.3.*95mndlGiklQklcQjkli jVVV L/4 截面：,/4,/41,/4,/41 2.2*609.*530.798*.15.0mndlGiklQklcQjkli jMMNm 支点处界面： , ,1, ,1 2.2*0.4.8*0mndoGiko
2、QkocQjkoi j ,/2,/21,/2,/2173.4.1.95mndlGiklQklcQjkli jVVV 2）截面尺寸设计对于该 T 形截面：取梁肋宽 b=200mm，翼缘悬臂端厚度取 100mm，最大厚度为140mm，预制梁翼板宽度为 1580mm，相邻两主梁的平均间距为 1600mm。3）跨中截面纵向受拉钢筋面积的计算机布置T 形截面受压翼板的有效宽度 fb受压翼板的有效宽度 取：f1、 =L/3=19500/3=6500mmfb2、 =1600mm(装配式 T 形梁，相邻两梁的平均间距为 1600mm)f3、 =b+2 bh +12 =200+0+12120=1640mmf f
3、三者中最小值，即 =1600mm。f截面设计因采用的是焊接钢筋骨架，故设 =30mm+0.07h=30+0.071300=121mm。截面有效sa高度 =h- =1300-121=1179mm.0hsa判定 T 形截面类型因为 120()20.1*58(79)4318.54fcdfodhMub故属于第一类截面梁。求受压区高度 x又由 ()2sdfoAh6201.4*13.850(179)2x整理得： 29640x解得：x=81.070mmd=32mm 及设计要求的 30mm。有效钢筋间横向净距 Sn=200-235-235.8=58mm 40mm 及 1.25d=40mm。故满足构造要求。4)
4、截面复核求实际有效高度 h0已设计的受拉钢筋中，632 的面积为 4826 mm2，618 的面积为1527mm2。f sd=280MPa。as =35+235.8=106.6mm，则实际有效高度 h0=1300-106.6=1193.4mm判定 T 形截面类型=13.81600120=2.65kNcdfbh=6434280=1.801kNsA ,故为第一类 T 形截面。cdfsd求受压区高度 xx= sdcfAb=2806353/13.81600=82.623mm M=2012.411 KNm又 =6434/（200 1193.4）=2.696%0.2%故截面复核满足设计要求。2、斜截面设计
5、1)腹筋设计（1）截面尺寸检查支点截面：h 0=h -(35+35.8/2)=1247mm.3(.51)tdofbh截面尺寸符合实际要求。（2）检查是否需要根据计算配置箍筋跨中段截面： 3(0.51)tdofbh=0.510-31.392001193.4=173.333 kN 支座截面： 3(0.51)tdofbh=0.510-31.392001247=181.118 kN因 30 0,0,21.950.1(45.927)l tdddVkNfbhVkN 故可在梁跨中的某长度范围内按构造配置箍筋，其余区段按计算配置腹筋。（3）计算剪力图分配剪力配置图如下图所示：支点处剪力计算值 ，跨中处剪力计算
6、值 0,0dV0,22LdV30, 2(.51)xdxtVfbh=173.333kN截面距跨中截面的距离可由剪力包络图按比例求得，为 /210195073.102.954.74xlLVl m在 长度范围内，可按构造要求配置箍筋。同时，根据公路桥规规定，在支座中心线向跨径长度方向不小于1倍梁高范围内，箍筋的间距最大为 。350hm10m距支座中心线为 h/2 处计算剪力值 （ ）由剪力包络图按比例求得V(/2)LVhl19504.7130(45.97102.5)431.62kN 则 =， ，.2.8kN.68.Vk设置弯起钢筋区段长度为：./2 ixsvu1608.450L=19.5mVM276
7、3(2)01() 45olo vEsffhpScAhbbx （4）箍筋设计纵筋配筋率 /2 ixsvu221222608.450L=19.5mVM7263(60)11() 657.25.90)1()(1)olovEsffoffEssoohpScAhbbxBmbhhAhx =2.67% =1191mm ，选用直径为 8 双肢箍筋。o 箍筋截面积 。21250.3.6svAnm跨中截面 =2.6962.5,取 =2.5， =1193.4mm/2lp/2lpoh支点截面 ， =124768.47o箍筋间距 26 213 ,02(0.5)(0.)cuksvv fAbhSV26 221(.)(.173)
8、.6195.4. vs=342.832mm考虑公路桥规的构造要求， （R235 钢筋时） 。16504m2vSh及则计算得 满足要求，但采用 双肢箍筋，箍筋配筋率vS8取 =250mm，则 ，符合上述要求。1.0.%.1825svAbS综合上述计算，在支座中心向跨径长度方向的 1300mm 范围内，设计箍筋间距=100mm，尔后至跨中截面统一的箍筋间距取 250mm。vS（5）弯起钢筋及斜筋的设计弯起钢筋及斜筋的初步设计设焊接钢筋骨架的架立钢筋（ ）为 。钢筋重心至梁受压翼板上边缘距35HRB14离 ，则 。弯起钢筋的弯起角度为 。48sam40c05各排弯起钢筋数据计算如下表所示：弯起钢筋计
9、算表弯起点 1 2 3 4ihm1137 1101 1066 1030距支座中心的距离 ix1137 2238 3304 4334分配的计算剪力值 sbiVkN172.585 155.005 115.259需要的弯起钢筋 sbiA2m1162 1044 776可提供的弯起钢筋 sbi21608(232)1608(232)1608(232)弯筋与梁轴交点到支座中心的距离 mxc576 1713 28141 130(5.81)(406.235.8)7h m 第一排弯筋 的弯起点距支座中心距离为 ，弯筋与梁纵轴交点距支座中2)N心距离为 1307(5.81)576所需要提供的弯起钢筋截面积2113.
10、3.72.5816.45sin450bsbdVA mf对于第二排弯起钢筋，可得到： 2130(.82)(416.235.8)10h 弯起钢筋 的弯起点距支点中心距离为)N27hm由比例关系计算可得到： 24780.56137.58sbV解得 2.sbVkN所需要提供的弯起钢筋截面积 22213.13.5.0143.85sin4587bsbdA mf第二排弯起钢筋与梁轴线交点距支座中心距离为 13028(.25)1.其余各排钢筋的计算方法与第二排弯起钢筋计算方法相同。确定弯起钢筋的弯起位置由一直跨中截面弯矩计算值 ；支点中心处/20,/21.4LdLMKNm，按式 计算做出梁的计算弯矩包络图。梁
11、的弯矩0,0dM,/2(1)dxLx包络图与抵抗弯矩图如下：在 截面处，因 ， ，4L4.875xmL=19./201.4LMKNm2/ .201.().38LMk与已知值 相比，两者相对误差为 0.8%，小于 3%，故用上,/25.04dLKN式来描述简支梁弯矩包络图是可行的。各排弯起钢筋弯起后，相应正截面抗弯承载力计算如下图所示：钢筋弯起后相应各正截面抗弯承载力梁区段 截面纵筋有效高度h0（mm）T 型截面类别受压区高度x（mm）抗弯承载力 Mui(kN/m)支座中心至 1 点 232 1247 第一类 20.649 556.8011 点2 点 432 1229 第一类 41.312 10
12、88.4282 点3 点 632 1211 第一类 61.974 1594.5283 点梁跨中 832 1193 第一类 82.623 2074.790现以弯起钢筋弯起点初步位置来检查是否满足公路桥规的要求。第一排弯起钢筋（2N3）:其充分利用点“k” 的横坐标 x=6607mm /2(=1211/2=606)，满足要求。1x0h其不需要点 l 的横坐标 x=8292mm，而 2N3 钢筋与梁中轴线交点 的横坐标(=9174mm) x(=8292mm),亦满足要求。现将各排弯起钢筋充分利用点与不需要点坐标列于表中。3、全梁承载能力校核钢筋名称 充分利用点 不需要点 弯起点 与粱中轴线交点 (
13、-x)- /2ixoh名称坐标(mm)名称坐标(mm)名称坐标(mm)名称坐标(mm)2N3 k 6607 l 8292 1 8613 1 9174 02N2 j 4443 k 6607 2 7512 2 8037 02N1 i 0 j 4443 3 6446 3 6936 0计算示例：距支座中心 h/2 处的截面1） 选定斜截面顶端位置距支座中心 h/2 处的截面的横坐标 x=9750-650=9100mm，正截面有效高度=1247mm，现取斜截面投影长度 ，则得到选择的斜截面顶端位置 A，0h01247chm其横坐标为 x=9100-1247=7853mm.2） 斜截面承载能力复核A 处正
14、截面上的剪力 及相应的弯矩 计算如下：xVxM0227853134519086.xllVLkN22247853019076.xlxMLkNmA 处正截面有效高度 （主筋为 ） ，则实际广义剪跨比 m01.29hm432及斜截面投影长度 c 分别为：07643385129xMVh.71247cmm将要复核的斜截面如图所示 斜截面，斜角A110.29tantan.83hc斜截面内纵向受拉主筋有 ，相应的主筋配筋率 p 为)6(8N010.42.527sApbh箍筋的配筋率 min.6.1%0.18sv与斜截面相交的弯起钢筋有 2N3 ，按式23 ssbsdsvkcud AfffpbhV in107
15、5.6.01045. 3,33210规定的单位要求，将以上计算值代入该式，则得到 AA斜截面抗剪承载力为 ssbsdsvkcufff i2. 3,033213.0451470.640195.2078(6).=577。712KN 386.51KN.故距支座中心为 h/2 处的截面抗剪承载力满足设计要求。复核位置 c(mm) (kN)xV(kNmxM)(mm)ohm c(mm) (。)P sv(kN)uVh/2 处 1247 386.51 706.76 1229 1.49 1.113 47.8 0.64 0.201 577.71弯起点 1 1229 369.47 858.95 1229 3 2.2
16、12 29.1 0.64 0.2010 872.452弯起点 2 1211 182.41 1602.43 1211 3 2.180 29.1 1.33 0.201 830.996弯起点 3 1193 190.26 1882.77 1193 3 2.147 29.1 1.99 0.201 368.956箍筋间距改变处1229 363.70 908.70 1229 2.03 1.499 39.3 0.64 0.201 633.3654、持久状况正常使用极限状态下裂缝宽度验算、挠度验算1）持久状况正常使用极限状态下裂缝宽度验算L=21.6mm, 混凝土为 C25 , = 16.7MPa , =1.7
17、8 MPa , Ec=2.80 MPa ckftkf 4106182mm2 =116mm Es=2.80 MPa =335 MPa sAsa510s mh23裂缝宽度验算：（1）带肋钢筋系数 =1.01c可变作用效用的频遇值系数，汽车荷载（不记冲击力） ，人群荷载7.01；可变作用效用的准永久值系数，汽车荷载（不记冲击力） 0.12 4.21， =0.4.荷载短期效用组合弯矩计算值为211QGSMM=832.29+0.7687.55+1.041.81=1355.39 MPa荷载短期效用组合弯矩计算值为 212QGl =832.29+0.4687.55+0.441.81=1124.03 KNm系
18、数 41.39.1502.5.012 Mslc系数 ，非板式受弯构件 =1.033c（2）钢筋应力 的计算sMPas 20461823487.095. SAh（3）换算直径 的计算d因为受拉区采用不同的钢筋直径， 应取用换算直径 ，则可得到dedmde 9.250428对于焊接钢筋骨架 mm6.3.1ed（4）纵向受拉钢筋配筋率 的计算02.5.1234068bhAS取 =0.02（5）最大裂缝宽 度的计算fkW满足要求。02.91. 2.18634.05321fsfkmdEc2）梁跨中挠度的计算在进行梁变形计算时，应取与相邻梁横向连接后截面的全宽度受压翼板计算，即=1600mm , =121
19、mm1fbfh(1) T 型换算截面的惯性矩 和 计算crI0对于 T 形梁换算截面，由 代入数据得计算截面混凝土受压区高度21()fEsobxAhxx=229mm (=120mm)fh梁跨中截面为第二类 T 形截面。这时，x 由确定，即120643(102)10() 54.EsfAb221 93(6)10() 657.20EsofhB 25.9(20)fxAmh开裂截面的换算截面惯性矩为 33203 264()()1025910259164(1935)43.fffcr ESsbxI AxmT 梁的全截面换算截面积为 2()(1)2001360()643459offEssAbhAm受压区高度为
20、 2221()(1)1003(60)(1)6439459479ffEssoobhhAhxm全截面换算惯性矩 为0I323220 02 32 2104111()()()()(1)()20347960(6)()(1)3(479)9.25fffffESsIbhxbhbhxAhxm（2）计算开裂构件的抗弯刚度全截面抗弯刚度为 41015200.95.319.25.64cBEI Nm开裂截面抗弯刚度： 410152crcrI 全截面换算截面受拉区边缘的弹性抵抗矩为 108309.25.347IWmhx全截面换算截面的面积矩为 2001()ESsSbAhx 731647962)(479120).m塑性影响
21、系数为 7082.301.SW开裂弯矩： 80.72.0crtkMf375.8KNm开裂构件的抗裂刚度为 0220()1()crcrsscrBM 151522.640375.8378.640()()1.352.4Nm（3）受弯构件跨中截面处的长期挠度值受弯构件在使用阶段的跨中截面的长期挠度值为 2548slMLWB621551270.490.6857m在结构自重作用下，跨中截面的长期挠度值 2548GG621552.90.60483则按可变荷载频遇值计算的长期挠度值为 QlGW573621()06Lmm符合公路桥规的要求。（4）预拱度设置在荷载短期效应组合并考虑荷载长期效应影响下梁跨中处产生的长期挠度为：，故跨中截面需设置预拱度。1950726Lm根据公路桥规对预拱度设置的规定，得到梁跨中截面处的预拱度为： 32GQW53
