一、設計任務書

（一）、設計題目：鋼筋混凝土三跨連續(xù)T形梁結構設計。

（二，設計資料

1.橋梁截面，跨徑及橋寬

結構形式：三跨連續(xù)T形梁（截面尺寸自行合理定義）

計算跨徑：m=26.72m

橋面凈空：12m

P------------------------12m--------------------

2.設計荷載1一口一門口....?口1口」

公路-I級，采用車U荷載，U計人群荷載等□L

荷載橫向分布系數(shù)m=0.6

3.材料

混凝土：主梁用C40混凝土，橋面鋪裝統(tǒng)一采用9cm厚細石碎和2cm厚瀝青

校組合，容重為25kN/m3,23kN/m3,

普通鋼筋：采用HRB335級和R235級鋼筋；

4.材料性能參數(shù)：

（1）混凝土

強度等級為C40,主要強度指標：

強度標準值：fck=26.8MPa,ftk=2.4MPa

強度設計值：fcd=18.4MPa,ftd=1.65MPa

彈性模量：Ec=3.25X104MPa

（2）普通鋼筋

a.縱向抗拉及構造普通鋼筋采用HRB335,其強度指標

抗拉強度指標：fsk=335MPa抗拉強度設計值：fsd=280MPa

彈性模量:Es=2.0X105MPa

b.采用的R235鋼筋，其強度指標

抗拉強度指標：fsk=235MPa抗拉強度設計值：fsd=195MPa

彈性模量:Es=2.1X105MPa

5.設計依據(jù)

（1）交通部頒《公路橋涵設計通用規(guī)范》JTGD60-2004簡稱“規(guī)范”；

（2）交通部頒《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》JTGD62

-2004簡稱“公預規(guī)”；

（3）房屋建筑制圖統(tǒng)一標準。

（三，設計要求

1.結構計算書（詳盡的計算過程，A4打印）

2、手繪結構圖，2號圖紙1張，包括如下內容

（1）主梁全梁縱向配筋圖；

（2）彎矩包絡圖和抵抗彎矩圖（可取對稱結構）；

（3）剪力包絡圖和計算剪力分配圖；

（4）截面配筋圖。

二、設計計算書

（一）擬定截面尺寸、荷載計算

橋體采用5片并列同等型號T型梁，假定邊板截面形狀和大小均和中板相同。T型梁具體尺

寸如下圖所示

2000(1980)

按圖式尺寸計算出梁的橫截面積及加鋪層橫截面積:

梁的橫截面積S=0.56】，

細石碎加鋪層=0.18,

瀝青混凝土面層=0.04,

自重產(chǎn)生的均布荷載:g==25kN/m3X0.561+23kN/m3X(0.18+0.04)

=19.085kN/m,

根據(jù)《公路橋規(guī)》的規(guī)定和計算跨徑用線性內插法求得車道集中荷載標準值

Pk=259.6kN,車道均布荷或標準值qk=10.5kN/m,

車道均布荷載:q=0.6qk=0.610.5kN/m=6.3kN/m.

車道集中荷載：P=0.6Pk=0.6259.6kN=155.76kN.

(-)作彎矩圖、剪力圖

I、彎矩包絡圖

1.作出恒載作用下的鸞矩圖；

將第一跨等分為四份

恒載作用下的彎矩圖(單位：kN)

2.作出各跨分別承受活載時的彎矩圖

均布活載作用在第一跨的彎矩圖(單位：kN-m)

均布活載作用在第二跨的彎矩圖（單位：kN?m）

均。活載作用在第三跨的彎矩圖（單位：kN-m）

集中活載作用在第一跨中點的彎矩圖（單位：kN?m）

集中活載作用在第二跨中點的彎矩圖（單位：kN-m）

P=l55.76kN

3.將梁的左半部分分為4等分，將每個等分點截面上的恒載客矩值和所有活載正彎矩組合疊

加，或所有活載負彎矩組合疊加，即得各截面的最大(小)彎矩值。各點的最大最小彎矩值

計算如下：

Mininl=1.2x813.5-1.4x(48.8+72.7)=806.1^w

Minin2=1.2x887.5-1.4x(97.7+145.5)=7245kN-tn

Afmin3=1.2x221.9-1.4x(146.5+218.2)=-2443kNm

=1.2x(-1183.3)—1.4x(260.4+195.3+387.8+290.9)=—3008.KN?他

MmhH=1.2x295.8-1.4x(97.7+97.7+145.5+145.4)=806.IZNm

Minaxl=1.2x813.5-1.4x(301.2+16.3+387.9+24.3)=19978kN,M

=1.2x887.5-1.4x(358.3+32.6+775.6+48.5)=2766kN-m

Mu.=L2x221.9-1.4x(171.3+48.8+193.8+72.7)=947.5&N?/〃

=1.2x(-1183.3)-1.4x(65.1+97.0)=-1193MN-tn

ML=1.2x295.8-1.4x(293.0+678.7)=1715.5^-m

4.將各截面的最大彎矩值和最小彎矩值在同一圖中，按同一比例用豎標表示。并分別以曲線

相連，即得彎矩包絡圖。

彎矩包絡圖（單位：kN?m）

n、剪力包絡圖

1.作出恒載作用下的彎矩圖;

恒載作用下的剪力圖（單位：kN）

2.作活載作用下A.B支座截面的剪力為最大的剪力圖

均布活載作用在第一跨的剪力圖（A支座剪力最大）（單位：kN）

g=19.085kN/m

19.45.2

均布活載作用在第一、二跨的剪力圖(B支座剪力最大)(單位：kN)

集中活載作用在第一跨中點時支座A的剪力最大，最大值為62.3kN；支座B剪力最小,

最小值為-93.4

集中活載作用在第二跨中點時支座B的剪力最大，最大值為77.9kN：支座A剪力最小，最

小值為-11.7

3、將恒載作用下的剪力值和各支座處的最大(最小)剪力值組合疊加就得到各支座截

面最大(最小)剪力值，各截面的最大最小剪力計算如下：

VmaxA=1.2x1904-1.4x(68+62.3)=410.4ZN

VmiaA=1.2x190+1,4x(60.1+11.7)=127.5kN

左=1.2x(-285.2)+1.4x(―88.9—11.7)=-201AkN

匕而5左=1.2x(-285.2)+1.4x(-168.9-93⑷=-3672kN

VmaxR右=1-2X(237.6)+1.4x(19.44-77.9)=4213kN

Knin*=1.2x(237.6)+1.4x(13.1+19.5)=239.5AN

vmax4=0+1.4x(13.1+77.9)=127AkN

匕向4=0+1.4x(-23.0-77.9)=141,3kN

將各截面的最大剪力值和最小剪力值在同一圖中，按同一比例用豎標表示。并分加以直

線相連，即得剪力包絡圖。

剪力包絡圖(單位：kN)

從彎矩包絡圖中可知抗彎最不利截面為1/4L//2L間的某截面、L處、3/2L處，其中第

一個最不利截面的彎矩值和I/2L處截面的彎矩值相差不大，可以把1/2L作為第一個最不利

截面。進行抗彎縱筋設計時把這三個截面分別作為控制截面進行設計。

從剪力包絡圖中可知抗剪的最不利截面為支座A處、支座B左和支座B右處截面。進

行抗剪腹筋設計時把這二個截面作為控制截面進行設計.

(三)抗彎控制截面的抗彎縱筋設計

第一跨1/2L處

I、截面設計

1、T形截面受壓翼板有效寬度”

120+180

hf==150frun

~2~

，1

bfi=-x24900=8300〃〃?

bf2=2000/77/77

bj=b+2bh+12,=180+2x0+12x150=19S0mm

故取有效寬度5產(chǎn)1980mm

2.判定T形截面類型

采用焊接鋼筋骨架可設區(qū)=30+0.07h=30+0.07X1600=156mm

有效高度：=1600-156=1444mm

工力也也)-")=18.4X1980X150X(1444-150/2)=7481kNm>M(=2766kN，m)

故屬于第一類T形截面。

3.求受壓區(qū)高度

由式得，

2766X=18.4X1980x(1444-),

整理得：-2888+151845=0,

解得:x=51.7mmv(=150mm)

將x=51.7代入,得受拉鋼筋面積

fJ8.4x1980x51.7=6727〃〃,/

280

選擇12中28鋼筋=7390，布置為6層鋼筋，每層2根,

保護層厚度取30mm>28mm(鋼筋直徑),則鋼筋橫向凈距：=180-2X30-2X31.6=56.8>40mm

及1.25X28=35mm,故此配置滿足構造要求。

n、截面復核

4=30+3x31.6=124.8//〃

實際有效高度：

1.判定T形截面類型

fcdbfhf=18.4x1980x150=5.46ZMm

fsd4=280x7390=2.069kN-m

可知，故為第一類T形截面

2.求受壓區(qū)高度x

由乙也M=￡4&得

fA_280x7390

sds〃〃〃〃〃〃

人-V——~=56.8<hf(=150)

AA18.4x1980

3.正截面抗彎承載力

X56.8、

?

M.=fcdbfJ7?0--=18.4x1980x56.8x1475.2=2993.9AN>2766kN-m

抗彎承載力滿足要求。

A7390

配筋率P==2.78%>pmjn(=0.2%)

她)180x1475.2

I、截面設計

1.假設=150nini,則截面的有效高度=1600-150=1450mm

2.求受壓區(qū)高度

由式得,

3008.1X=18.4X180x(1450-),

整理得：-2900+1816485=0,

解得：x=508mm>(=150mm)

3.受拉鋼筋面積

將各已知值帶入,得受拄鋼筋面積

A-L^L-瓜4x180x5。憶M2

2九一6009

280

選擇12①28鋼筋=7390,布置為6層鋼筋，每層2根。

保護層厚度取35mm>d(=28mm)及30mm,則鋼筋橫向凈距:=180-2X35-2X

31.6=46.8>40mm及1.25X28=35mm,故此配置滿足構造要求。

II、截面復核

1、ax=35+3x31.6=129.8"〃〃

實際有效高度：=1600-114=1470mm

2.求受壓區(qū)高度x

由/也*=￡44得

幾A,280x7390.,、

x='=---------=625nun<hz(=150〃〃??)

幾b/18.4x180ff

3..正截面抗彎承載力

=18.4x180x625x(1470一殍

=fcd^f'14=3193.6kN?m>3X)8AkN-m

抗彎承載力滿足要求，

配筋率，故截面復合滿足要求

3

第二跨處

2

1.T形截面有效寬度

J120+180

n=--------=1lcn

/f2

人;二；、24900=83()()/〃〃？

bf2=2000mm

bn=b+2bh+\2hf=180+2x0+12xl50=1980/n/n

故取有效寬度%=1980mm

2.判定T形截面類型

采用焊接鋼筋骨架可設4s=3()+0.()7h=30+0.07X160()=156mm

有效高度：=1600-156=1444mm

，”也(％-羊)=I8.4XI980X150X(1444-150/2)=7481kNm>M(=38164N?機)

故屬了第一類T形截面。

3.求受壓區(qū)高度

由式得，

1005.4X=18.4X1980x(1444-),

整理得：-2888+55193=0,

解得:x=19mm<(=150inm)

將x=19代入，得受拉鋼筋面積

f

AfcdbjX18.4x1980x19.2

=------=---------------=2472inm

S九280

選擇6①28鋼筋=3695,布置為3層鋼筋，每層2根。

保護層厚度取35mm>d(=28mm),則鋼筋橫向凈距：=180-2X35-2X31.6=46.8mm>40mm

及1.25X28=35mm,故此配置滿足構造要求。

II、截面復核

=35+1.5x31.6=82Anvn

實際有效高度：=1600-82.4=1517.6mm

1.判定T形截面類型

=18.4x1980x150=5.46ZN?m

fsdA,=280x7390=2.069kN-m

可知，故為第一類T形截面

2.求受壓區(qū)高度x

由4=得

人人二280x3695

=28Amm</?/(=\50mm)

fcdb；18.4x1980

3?.正截面抗彎承載力

=18.4x1980x28.4x^1517.6-^

=九％'%-]=1555.5kNm>\OO5AkNm

抗彎承載力滿足要求，

配筋率，故截面復合滿足要求

(四)腹筋設計

。至一L處

2

1.截面尺寸檢查

根據(jù)構造要求，梁最底層鋼筋2①28通過支座橫面，支點截面有效高度為:

4=/?-00+為-=1554.2mm

支座截面抗剪承載力：

(0.51x10-3)^7她)=(0.51x10-3)740x180xl554.2=902.4ZN>“%(=4104M

截面尺寸符合要求。

2.檢查是否需要需要根據(jù)計算配置箍筋：

支點處：

第一跨處：

則有，故可在梁跨中的某長度范圍內按構造配置箍筋，其余區(qū)段應按計算配置腹筋。

3.計算剪力圖分配

支點處：

第一跨處：

根據(jù)《公路橋規(guī)》規(guī)定，在支座中心線向跨徑長度方向不小于1倍梁高h=1600mm范圍內，箍

筋的間距最大為100mm。

距支座中心線h/2處的計算剪力值由剪力包絡圖按比例求得，為：

-%2)_410.4x24900-1600x(410.4-104.5)_,Qn....

V———/rC/V

I24900

其中混凝土和鋼筋承擔的剪力計算值至少；彎起鋼筋承擔的剪力計算值至多，根據(jù)

比例可求得彎起鋼筋區(qū)段長度為:6347mm

由以上數(shù)據(jù)作出剪力分配圖如下所示：

4.箍筋設計

采用8mm雙肢箍，箍筋截面積:

跨中截面受拉鋼筋配箍率：，取

支座截面受拉鋼筋配箍率：

跨中處有效高度：

支座處有效高度：

平均值：

由公式得箍筋間距為：

而耐(0.56x10^)(2+0.6p)抗后

3"-----------------------;-------------------

(V)2

1.()2x1.12x(0.56x10-6)x(2+0.6x1.47)x7^x100.6x195x180x1514.72

―390.72

=655.5mm

取Sv=250<工/?(=8()0〃〃〃)及4()()〃〃〃

2

配筋率：滿足要求

綜上可知，在支座中心向跨徑長度方向的1600mm內取=100mm,爾后至第一跨處截

面統(tǒng)一的箍筋間距取

5.彎起鋼筋及斜筋的設計

設焊接鋼筋骨架的架立鋼筋(HRB335)為2中22,

彎起鋼筋彎起角度為，彎起鋼筋末端和架立鋼筋焊接。為得到每對彎起鋼筋分配的剪

力,由各排療起鋼筋的末端轉折點應落在前一排彎起鋼筋療起點的構造規(guī)定來得到各排有起

鋼筋的彎起點計算位置，首先要計算彎起鋼筋上、下彎起點之間的垂直距離。

現(xiàn)擬彎起N1~N5鋼筋，將計算的各排彎起鋼筋彎起點截面的以及距中心支座距離、

分配的剪力計算值、所需的彎起鋼筋面積值列入下表。

彎起鋼筋計算表

彎起點12345

1422.31386.51350.71319.11287.5

△丸(mm)

距支座中心距離1422.32808.84159.55478.66766.1

Xf(mm)

156.3141.0106.873.6

計兌剪力值曠而

(kN)

需要的彎筋面積1053950719496

A疝(〃加)

可提供的彎筋面積1232123212321232

(2①28)(2028)(2①28)(2①28)

A疝(nun2)

彎筋和梁交點到支7112115.63484.24819.0

座中心距離X；

(mm)

各排彎起鋼筋彎起后，相應的正截面抗彎承載力計算如下表所示

鋼筋彎起后相應各正截面抗彎承或力

梁區(qū)段做面縱筋有效高度T形截面類別受壓區(qū)高度抗彎承載力

X(mm)

%(mm)MMJ.(kN?m)

支座中心~1點40281534第一類2513093

1點~2點6力281516第一類3719296

2點~3點8中281498第一類502595.8

3點~4點106281479第一類593053.3

?L處

2

1.截面尺寸檢查

根據(jù)構造要求，梁最底層鋼筋2①28通過支座截面，支點截面有效高度為:

(oi6、

h.=h-30+—=1554.2〃〃〃

I2,

支座截面抗剪承載力：

3

(0.5IxlO-)^7。%=(0.51x1CT')./40x180x1554.2=902.4ZN>r0Vd[=367.2M0

截面尺寸符合要求。

2.檢查是否需要需要根據(jù)計算配置箍筋：

支點處：

第一跨處：

則有，故可在梁跨中的某長度范圍內按構造配置箍筋，其余區(qū)段應按計算配置腹.盼。

3.計算剪力圖分配

支點處：

第一跨處：

根據(jù)《公勉夢規(guī)》規(guī)定，在支座中心線向跨徑長度方向不小于1倍梁高h=1600m范圍內，箍

筋的間距盛^為lOOmnio

距支座中心線h/2處的計算剪力值由剪力包絡圖按比例求得，為：

xz,匕/一力(匕一%,)367.2x24900-1600x(367.2-119.8)

V=---------------------------------=-------------------------------------------------------=3D1.3/C/V

/249000

其中混凝土和鋼筋承擔的剪力計算值至少；彎起鋼筋承擔的剪力計算值至多，根

據(jù)比例可求得彎起鋼筋區(qū)段長度為：7069mm

由以上數(shù)據(jù)作出剪力分配圖如下所示：

4.箍筋設計

采用8mm雙肢箍，箍筋截面積:

跨中截面受拉鋼筋配箍率：，取

支座截面受拉鋼筋配箍率：

跨中處有效高度：

支座處有效高度：

平均值：

由公式得箍筋間距為：

_1.02x012x(056x10-6)x(2+0.6x[67)x7^x100.6x195x180x1514.72

-351.32

=810.8mm

取S..=250<—h(=800/〃〃?)及400〃〃7Z

2

配筋率：滿足要求

綜上可知，在支座中心向跨徑長度方向的1600mm內取=100mm,爾后至第一跨處截

面統(tǒng)一的箍筋間距取

5.彎起鋼筋及斜筋的設計

設焊接鋼筋骨架的架立鋼筋(HRB335)為2①22,

彎起鋼筋彎起角度為，彎起鋼筋末端和架立鋼筋焊接。為得到每對彎起鋼筋分配的剪

力，由各排彎起鋼筋的末端轉折點應落在前一排彎起鋼筋彎起點的構造規(guī)定來得到各排彎起

鋼筋的彎起點計算位置，首先要計算彎起鋼筋上、下彎起點之間的垂直距離。

現(xiàn)擬彎起N5~N7鋼筋，將計算的各排彎起鋼筋彎起點截面的以及距中心支座距離、

分配的剪力計算值、所需的彎起鋼筋面積值列入下表。

彎起鋼筋計算表

駕起點12345

142231386.51350.71319.11287.5

△%(mm)

距支座中心距離142232808.84159.55478.66766.1

Xj(min)

140.5128.1100.673.747.5

計算剪力值vshi

(kN)

需要的彎筋面積895.7862.8677.5496.4319.9

A施(mm2)

可提供的彎筋面枳12321232123212321232

(2028)(2028)(2028)(2①28)(2028)

A而()

彎筋和梁交點到支7112115.63484.24819.06122.4

座中心距離X；.

(inm)

各排彎起鋼筋彎起后，相應的正截面抗彎承載力計算如下表所示

鋼筋彎起后相應各正截面抗彎承載力

梁區(qū)段截面縱筋有效高度T形截面類別受壓區(qū)高度抗彎承載力

x(mm)

h。(mm)Muj(kN,m)

支座中心~1點2①281552第一類126313

1點~2點4中281534第一類2513093

2點~3點6①281516第一類3719296

3點~4點8①281498第一類502595.8

4點~5點10中281479第一類593053.3

3

處

2

1.截面尺寸檢查

根據(jù)構造要求，梁最底層鋼筋2。)28通過支座截面，支點截面有效高度為:

31.6

瓜=h—30+=1554,2nun

2,

支座截面抗剪承載力:

(0.51x1(尸)yjf^bh{)=(0.51x1(尸)V40x180x1554.2=902.4ZN>r0V(l(=421.3ZM

截面尺寸符合要求。

2.檢查是否需要需要根據(jù)計算配置掖筋：

支點處：

第二跨處：

則有，故可在梁跨中的某長度范圍內按構造配置箍筋，其余區(qū)段應按計算配置腹筋。

3.計算剪力圖分配

支點處：

第一跨處：

根據(jù)《公路橋規(guī)》規(guī)定，在支座中心線向跨徑長度方向不小于1倍梁高h=1600mm范圍內，箍

筋的間距最大為100mm。

距支座中心線h/2處的計算剪力值由剪力包絡圖按比例求得，為：

匕/——匕2)_421.3X24900-1600x(421.3-127.4)

V———4U/.4K/V

/24900

其中混凝土和鋼筋承擔的剪力計算值至少：彎起鋼筋承擔的剪力計算值至多，根據(jù)

比例可求得彎起鋼筋區(qū)段長度為:6815mm

由以上數(shù)據(jù)作出剪力分配圖如下所示：

4.箍筋設計

采用8mm雙肢箍，箍筋截面積：

跨中截面受拉鋼筋配箍率：

支座截面受拉鋼筋配箍率：

跨中處有效高度：

支座處有效高度：

平均值：

由公式得箍筋間距為：

a；。；(0.56x10與(2+0.6p)m"/后

Sy=

(V)2

1.02XL12X(0.56X10-6)X(2+0.6XL47)XV40X100.6X195X180X15I4.72

O2.42

=618mm

取S..=250<—h(=800/〃〃?)及

2

配筋率：滿足要求

綜上可知，在支座中心向跨徑長度方向的1400mm內取=100mm,爾后至第二跨處截

面統(tǒng)一的箍筋間距取

5.彎起鋼筋及斜筋的設計

設焊接鋼筋骨架的架立鋼筋(HRB335)為2