1、 大连海洋大学海洋与土木工程学院道桥09：陈兰春学号：090415010结构设计原理课程设计钢筋混凝土简支梁全长L 。 =6.5m，T形截面梁尺寸如图。桥梁处于1类环境条件安全等级为二级，r 。 =1.梁体采用C20混凝土，轴心抗压强度设计值f cd=9.2MPa，轴心抗拉强度设计f td=1.06，主筋采用HRB335钢筋，抗拉强度设计值f sd=280MPa，箍筋采用R235钢筋，直径8mm，抗拉强度设计值f sd=195MPa。该梁承受10KN/m的均布荷载，经计算自重荷载为2.8 KNm。简支梁控制截面的弯矩组合设计值和剪力组合值为跨中截面 M d，l/2 =52.9KNm，V d，l
2、/2 =01/4跨截面 M d，l/4 =39.7KNm支点截面 M d，0 =0，V d，0 =84.5KN2/跨中截面的纵向受拉钢筋计算，1/T形截面梁受压翼板的有效宽度bf，取梁肋宽b=150 mm可得翼板平均厚度h f=(100+90)/2=95mmbf1=1/3L=1/3*6500=2166.7mmbf2=1000mm (装配式T型梁，相邻两梁的平均间距取1000mm) bf3= b+2bh+12hf=1230mm估取受压翼板的有效宽度b f=1000mm(取三者中最小值)，取梁高h=800 mm如图所示。钢筋数量计算及截面复核应用的是焊接钢筋骨架as=30+0.07h=89.5mm
3、，h 0=800-89.5=710.5mm判断T行截面类型对跨中截面:M u=fcdbfhf（h。-h f/2）=9.2*1000*95*（710.5-47.5）=57.95KNmM(=52.9)，故属于第一类截面梁。求受压区高度x由M u =fsdAshf(h0- x/2)=52.9*106=280*1000*x*（710.5-x/2）x=39d及设计要求的最小值。有效钢筋的横向间距S n1=150-2*30-2*14=5240 mm及1.25d,同理S n2=150-2*30-2*10=7040及1.25d,故满足构造要求。截面复核求实际高度h。已知的受拉钢筋中，614的面积为924 mm
4、 2，410的面积为314 mm 2，如图布置截面有效高度为a s=924*（30+16.2*2）+804*（30+16.2*4+11.6）/(1238)=116mm实际有效高度为h 0=800-116=684mm1，判定截面类型经计算h f ， 故属于第一类T行截面2，求受压区高度XX= fsdAs/ fcdbf=（280*1238）/9.2*1000=37.795Mu=fsdAs（h。-x/2）=280*1238*(684-16.2)=68.152.9KNm=As/b h。=1.2 min=0.02 故截面复核满足要求三，斜截面设计腹筋设计截面尺寸检查根据构造要求，量最低端钢筋214，通过
5、支座截面，支点截面有效高度为h 0h0=800-(30+16.2/2)=661.9mm(0.51*103)* fcu,kbh。=(0.51*10 3)* kfcu,5.5*150*661.1=278.1KNr0Vd，0 =（84.5KN）故可在梁跨中的某长度范围内按构造选配置箍筋，其余区段应按计算配。3,计算剪力分配剪力包络图中，支点处剪力计算值v 0 =r0 Vd，0， 跨中处剪力计算值V 1/2=r0Vd，l/2剪力包络图如图所示Vx=r0vdx=(0.5*10-3)ftdbh0=52.5KN的截面距离可由剪力包络图按比例求得L1=l/2*（V x-Vl/2/V0-Vl/2）=3250*(
6、52.5/84.5)=1100mm在l 1长度内可按构造要求布置箍筋同时，根据公路桥规规定，在支座中心线向跨径长度方向不小于一倍梁高h=800mm范围内，箍筋的间距最大为100mm距支座中心为h/2处的计算剪力值V 由剪力包络图按比例求得V=lv0-h（V 0-Vl/2）/l=（6500*84.5-800*84.5）/6500=35.7KN其中应由混凝土和箍筋承担的剪力计算值至少为0.6V =22.7KN，应由弯起钢筋承担的剪力计算值最多为0.4V =14.3KN。设置弯起钢筋区段长度为3640mm4,箍筋设计采用直径为6mm的双肢箍筋。箍筋截面积Asv=nAsv1=2*28.3=56.6mm
7、2。在等截面钢筋混凝土简支梁中，箍筋尽量做到等距离布置。为了计算简便，斜截面内纵筋配筋率 及截面有效高度h 0可近似按支座截面和跨中截面的平均值取用跨中截面 l/2=1238/150*661.1=1.3%0.2%取1.3% h 0=661.1mm支座处 =485/150*710=0.45% h0=710mm箍筋间距为Sv=( 12 32（0.56*10 -6）*（2+0.6p） *Asvfsvbh。 2)/(v) 2=387mmkfcu,确定箍筋间距Sv设计之尚应考虑公路桥规的构造要求若箍筋间距计算值取Sv=380h 0/2(=330.55mm),满足要求。其不需要点n的横坐标x=1345mm
8、，而2N5钢筋与梁中轴线交点1 的横坐标x（=3225-318=2907mm）x（=1345mm），也满足要求。第二排弯起钢筋（2N4）：其充分利用点“l”的横坐标x=1250，而2N4的弯起点2的横坐标x 2（=3225-1250=1975mm）x（=1250mm），且x 2-x（=1975-1250=525mm）h 0/2(=680/2=390mm),满足要求。其不需要点m的横坐标x=1100，而2N4钢筋与梁中轴线交点2 的横坐标x 2（=3225-825=2400mm）x（=1250mm），也满足要求。第三排弯起钢筋（2N3）：其充分利用点“k”的横坐标x=980，而2N3的弯起点3的
9、横坐标x 3（=3225-980=1245mm，且x 3-x（=1245-760=485mm）h 0/2(=640/2=320mm),满足要求。其不需要点l的横坐标x=960mm，而2N3钢筋与梁中轴线交点3 的横坐标x 3（=3225-620=2605mm）x（=980mm），也满足要求。第四排弯起钢筋（2N2）：其充分利用点“j”的横坐标x=550，而2N2的弯起点4的横坐标x 4（=3225-550=2675mm，且x 4-x（=2568-480=2088mm）h 0/2(=580/2=290mm),满足要求。其不需要点n的横坐标x=1120mm，而2N2钢筋与梁中轴线交点4 的横坐标x
10、 4（=3225-1120=1205mm）x（=550mm），也满足要求。由上述检查结果可知图所示弯起钢筋弯起点初步位置满足要求。由2N2,2N3，2N4，钢筋弯起点形成的抵抗弯矩图远大于弯矩包络图，故进一步调整上述弯起钢筋的弯起点位置，在满足规范对弯起钢筋弯起点要求前提下，使抵抗弯矩图接近弯矩包络图；在弯起钢筋间，增设斜筋，调整后主梁弯起钢筋，斜筋的布置图。四全梁承载力复核1,斜截面抗剪承载力的复核对于钢筋混凝土简支梁斜截面抗剪承载力的复核，按照公路桥规关于复核截面位置和复核方法的要求逐一进行。（1）选定斜截面顶端位置距支座中心为h/2处截面的横坐标为x=3225-400=2825mm，正截
11、面有效高度为h 0=661.9mm，现取斜截面投影长度c=h0=661.9mm，则得到选择的斜截面顶端位置A，其横坐标为x=3225-661.9=2562.1mm。（2）斜截面抗剪承载力复核A处正截面上的剪力V x及相应的弯矩M x计算如下：Vx=Vl/2+(V0-Vl/2)2x/L=0+84.5*2*2563/6500=66.38KNMx=Ml/2(1-4*x/L2)=52.9*(1-4*25632/65002)=20.01KNmA处正截面有效高度h 0=655mm=0.655m（主筋为4 14），则实际广义剪跨比m及斜截面投影c分别为m=Mx/Vxh0=52.9/42.5*0.655=1.656pmin=0.18与斜截面相交的弯起钢筋有2N5（2 14）,2N4 （2 14）；斜筋有2N7（2 10）。则得到的AA 斜截面抗剪承载力为Vu= 1 2 3（0.45*10 -3）bh 0 +（0.75*10 -fsvkfcup*,)6.2(3）f sd*Asbsin s=165.835.7KNm故距支座中心为h/2处的斜截面抗剪承载力满足要求。
