晋城九女湖简支梁桥设计.docx

1 引桥计算
1.1工程概况
(1) 工程名称：晋城九女湖简支梁桥设计
(2) 建设地点：该桥位于山西省晋城市晋阳县。
桥梁起点桩号为k0+500，终点桩号为k0+707，桥梁全长207m。
(3) 技术标准：
公路等级：一级
设计抗震烈度：8度
设计洪水频率：1/100
1.2设计资料
(1) 桥面净空
净——8.5m + 2×0.75m人行道。
(2) 主梁跨径及全长
标准跨径：l =16.00m (墩中心距离)；
计算跨径：l =15.50m (支座中心距离)；
主梁全长：l =15.96m （主梁预制长度）。
(3) 设计荷载
公路-Ⅰ级，人群荷载取3.0kN/m。
(4) 材料
钢筋：受力筋采用HRB335钢筋，构造筋选用R235钢筋；
混凝土：预应力混凝土主梁采用C50，其余构件采用C30。
(5) 计算方法
极限状态法。
(6) 结构尺寸
如图 1-1所示，全断面五片主梁，设五根横梁。
(7) 设计依据
《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004），简称《桥规》；
《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004），简称《公预规》。
《公路桥涵低级与基础设计规范》（JTJ024-88）,简称《基规》
图1-1主梁和横隔梁简图（尺寸单位：mm）

1.3主梁的计算
1.3.1主梁的荷载横向分布系数
(1) 主梁的的抗弯及抗扭惯矩和
主梁界面的重心位置 如图1-2所示。
翼板的换算平均高度：

主梁截面的重心位置：

图1-2主梁截面尺寸图（尺寸单位：mm）

T形截面抗扭惯矩近似等于各个矩形截面的抗扭惯矩之和，即：

=

式中：
——矩形截面抗扭惯矩刚度系数见表1-1；
，——相应各矩形的宽度和厚度。

表1-1 矩形截面抗扭惯矩刚度系数
t/b
1
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
< 0.1
c
0.141
0.155
0.171
0.189
0.209
0.229
0.250
0.270
0.291
0.312
1/3

查表可知：
，
，采用内插法并查表得：
则主梁抗扭惯矩：

主梁比拟单位宽度抗弯惯举及抗扭惯矩：

(2) 横隔梁抗弯惯矩及抗扭惯矩
横隔梁的尺寸如图1-3所示。

图1-3 横隔梁截面图

确定翼板有效作用宽度λ。横隔梁长度取为两根边主梁的轴线间距，即：

根据比值可查表1-2，得：则,
横梁截面重心位置：

=

则横隔梁的抗弯惯矩和抗扭惯矩和：

，查表 1-1，有：
横隔梁翼板：，查表得,但由于连续桥面得单宽抗扭惯矩只有独立板宽扁板者的一半，所以取;
横隔梁肋板：

，

则横隔梁抗扭惯矩：

表1-2 比值表

0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
0.40
0.45
0.50

0.983
0.936
0.867
0.789
0.71
0.635
0.568
0.509
0.459
0.416

横隔梁比拟单宽抗弯及抗扭惯矩：

(3) 计算抗弯参数和抗弯参数：

==0.434
式中：
——桥宽的一半；
——计算跨径。

（因为混凝土膨胀系数很小，所以未计入横向收缩的影响）
按《公预规》3.1.6条，取，则：
，
(4) 计算荷载弯矩横向分布系数影响坐标：
已知=0.428，查G-M图表得影响线系数，求得数值见表1-3。

表1-3 荷载弯矩横向分布系数影响坐标

梁位
荷 载 位 置

0

0
0.67
0.83
1.00
1.13
1.22
1.13
1.00
0.83
0.67
b/4
1.59
1.49
1.35
1.26
1.13
0.93
0.67
0.36
0.18
b/2
2.45
2.10
1.77
1.39
0.98
0.52
0.17
-0.28
-0.66
3b/4
3.41
2.80
2.10
1.46
0.88
0.36
-0.18
-0.58
-1.02
b
4.47
3.36
2.42
1.60
0.80
0.15
-0.53
-1.06
-1.67

0
0.94
0.97
0.99
1.04
1.06
1.04
1.00
0.97
0.94
b/4
1.07
1.08
1.08
1.10
1.04
0.98
0.90
0.84
0.79
b/2
1.20
1.24
1.18
1.08
1.00
0.90
0.80
0.76
0.69
3b/4
1.50
1.38
1.22
1.06
0.95
0.84
0.78
0.70
0.61
b
1.73
1.51
1.28
1.08
0.91
0.89
0.68
0.91
0.50

用内插法求各梁位处横向分布影响线坐标值如图 1-4所示。
1号、5号梁：

2号、四号梁：

3号梁：
（系梁位在0点的值）
图1-4 横向分布影响线图（尺寸单位：cm）
列表计算各梁的横向分布影响线坐标值，见表1-4。
表1-4 各梁的横向分布影响线坐标值
梁号
计算式
荷 载 位 置

0

1号

1.546
1.406
1.232
1.064
0.942
0.85
0.76
0.682
0.588

3.622
2.912
2.164
1.488
0.864
0.318
-0.25
-0.68
-1.15
-=
-2.08
-1.51
-0.93
0.42
0.078
0.532
1.01
1.358
1.738

-0.33
-0.24
-0.15
-0.07
0.047
0.085
0.162
0.217
0.278

3.29
2.672
2.015
1.42
0.911
0.403
-0.09
-0.46
-0.87

0.658
0.534
0.403
0.284
0.182
0.081
-0.02
-0.09
-0.17
2号

1.148
1.176
1.14
1.088
1.016
0.932
0.84
0.792
0.73

2.106
1.856
1.602
1.338
1.04
0.684
0.37
-0.02
-0.47
2号
-=
-0.91
-0.68
-0.46
-0.25
-0.02
0.248
0.47
0.816
1.198

-0.15
-0.11
-0.07
-0.04
-0.01
0.04
0.075
0.131
0.192

续表1-4

1.96
1.747
1.528
1.298
1.036
0.724
0.445
0.107
-0.28
=/5
0.392
0.349
0.306
0.26
0.207
0.145
0.089
0.021
-0.06
3号
=
0.94
0.97
1.0
1.04
1.06
1.04
1.0
0.97
0.94
=
0.67
0.83
0.99
1.13
1.22
1.13
0.99
0.83
0.67
-=
0.27
0.14
0.01
-0.09
-0.06
-0.09
0.01
0.14
0.27

0.043
0.022
0.002
-0.01
-0.02
-0.01
0.002
0.022
0.043

0.713
0.852
0.992
1.116
1.21
1.116
0.992
0.852
0.713
=/5
0.143
0.17
0.198
0.223
0.242
0.223
0.198
0.17
0.143
利用表1-4中计算所得的荷载横向影响线坐标值绘制横向分布影响线图，如图 1- 5 所示。
按照《桥规》4.3.1条和4.3.5条规定：汽车荷载距人行道边缘距离不小于0.5m，人群荷载3.0kN/m，人行道板以1.2KN竖向集中作用在一块板上。
在影响线上按横向最不利位置布置荷载后，就可以按照相应的影响线坐标值求得主梁的荷载横向分布系数：
图1-5横向分布影响线图（尺寸单位：cm）
公路-Ⅰ级：
汽车荷载 ：

=（0.537+0.334+0.209+0.047）=0.624

=（0.35+0.279+0.199+0.136）=0.482

=（0.169+0.212+0.237+0.267）=0.443
人群荷载:

=0.67

=0.396

=0.14
人行道板：

=0.746-0.207=0.539

=0.394-0.069=0.325
=0.1202=0.24

2、梁端剪力横向分布系数计算（按照杠杆原理法计算）
公路-Ⅰ级：
汽车荷载：

=1.00=0.500

=(1+0.278)=0.639

=（0.722+0.277）=0.5

人群荷载：

=1.361

=-0.361

1.3作用效应计算
1.3.1永久作用效应
(1) 永久荷载
假定桥面构造各部分中立平均分配给主梁承担，具体计算结果见表1-5。

表1-5 钢筋混凝土T形梁桥永久荷载计算
构件名
构件简图尺寸（mm）
单元构件体积及计算公式
重度（）
每延米重力（）
主

梁

25
11.7
横

隔

梁
中梁∣边梁

25
1.705

0.8525
桥
面
铺
装

防水混凝土：
沥青混凝土磨耗层：
0.10
24

23

4.320

0.828

续表1-5
人

行

道

部

分

缘石：
2.50.320.15=0.120
支撑梁：21.040.220.15=
0.069
人行道梁A：0.850.240.14=0.058
人行道梁B：0.850.240.14=0.028
人行道板：0.850.062.50=0.13
镶面帖：0.850.022.5=0.043
栏杆柱：1.00.180.14=0.025
扶手：22.360.080.12=
0.045

23

25

25

25

25

18

25

25

2.76

1.73

1.43

0.71

3.19

0.77

0.63

1.13

一侧人行道部分每2.5m长时重12.35KN，则单位长度时重12.35/2.5=4.94 ()。
按人行道板横向分布系数分摊至个梁的板重为：
1号、5号梁：

=0.539，

2号、4号梁：

==0.325，

3号梁：

==0.24，

各梁的永久荷载汇总见表1-6。

表1-6 各梁的永久荷载（单位：）
梁号
主梁
横梁
栏杆及人行道
铺装层
合计
1（5）
11.17
0.8525
2.663
5.15
20.336
2（4）
11.17
1.705
1.61
5.15
20.165
3
11.17
1.705
1.186
5.15
19.741

影响线面积计算具体结果见表1-7。

表1-7 影响线面积计算
项目
计算面积
影响线面积

=

=

=

=

永久作用效应计算具体结果见表1-8。

表1-8 永久作用效应计算表
梁号
（）
（）
（）

1（5）
20.366
30.03
611.59
20.366
22.52
458.64
20.366
7.75
157.84
2（4）
20.165
605.55
20.165
454.12
20.165
156.28
3
19.741
592.82
19.741
444.57
19.741
152.99

1.3.2可变作用效应
(1) 汽车荷载冲击系数
简支梁的基频为：

介于1.5 Hz和14 Hz之间，按《桥规》4．3．2条规定，冲击系数按照下式计算：

则得

(2) 公路-Ⅰ级均布荷载，集中荷载及其影响线面积见表1-9。
按照《桥规》规定，公路-Ⅰ级均布荷载，集中荷载当跨径小于等于时为，大于等于时为。本梁为跨径，故取。
表1-9 公路-1级及其影响线面积
项目
顶点位置
（）
（）

处
10.5
222
30.03

10.5
222
22.52

支点处
10.5
222
7.75

处
10.5
222
1.938

可变作用（人群）（每延米）：

（2）可变作用效应（弯矩）计算，具体结果见表1-10～表1-12。

表1-10 公路-Ⅰ级产生的弯矩（单位：）
梁号
内力
（1）
1+（2）
（3）
（4）
（5）
（6）
弯矩效应
(1)(2)[(3)(4)+(5)(6)]
1

0.624
1.3254
10.5
30.03
222
3.875
972.25

0.624
1.3254
10.5
22.52
222
2.906
729.12
2

0.482
1.3254
10.5
30.03
222
3.875
751.00

0.482
1.3254
10.5
22.52
222
2.906
563.2
3

0.443
1.3254
10.5
30.03
222
3.875
690.24

0.443
1.3254
10.5
22.52
222
2.906
517.63
表1-11 人群产生的弯矩（单位：）
梁号
内力
（1）
（2）
（3）
弯矩效应
（1）（2）（3）
1

0.67
2.25
30.03
45.27

22.52
33.95
2

0.396
30.03
26.76

22.52
20.07
3

0.14
30.03
9.46

22.52
7.09

基本荷载组合：按《桥规》4．1．6条规定，永久作用设计值效应与可变作用设计值效应的分项系数为：
永久荷载作用分项系数：=1.2；
汽车荷载作用分项系数：=1.4；
人群荷载作用分项系数：=1.4；
表1-12 弯矩基本组合表
梁号
内力
永久荷载
人群
汽车

1

611.59
45.27
972.25
2145.76

458.64
33.95
729.12
1609.16
2

605.55
26.76
757.00
1808.03

454.12
20.07
563.20
1355.90
3

592.82
9.46
690.24
1688.32

444.57
7.09
517.63
1266.11
注：--桥梁结构重要性系数，取1.0。
--与其它可变荷载作用效应的组合系数，取0.8。
（3）可变荷载剪力效应计算
①计算可变荷载剪力效应时应该计入横向分布系数沿桥跨变化的影响。
具体结果见表1-13和表1-14

表1-13 公路-Ⅰ级产生的跨中剪力（单位：kN）
梁号
内力

（1）
1+
（2）

（3）

(4）

（5）

（6）
弯矩效应
（1）（2）[（3）（4）+（5）（6）]
1

0.624
1.3254
10.5
1.938
266.4
0.5
126.99
2

0.482
98.09
3

0.443
90.16

表1-14 人群荷载产生的跨中剪力（单位：）
梁号
内力

（1）

（2）

（3）
弯矩效应（1）（2）（3）
1

0.67
2.25
1.948
2.937
2

0.396
1.736
3

0.14
0.614

②支点剪力的计算
计算支点剪力效应的横向分布系数的取值为：
、支点处按杠杆法计算的
、按跨中弯矩的横向分布系数
、支点～处在和之间按照直线变化
支点剪力效应计算式为：

式中： ——相应于某均布活载作用处的横向分布图纵坐标。
——相应于某均布活载作用的数值。
——相应的某集中活载的数值。
以上是对于车道荷载的内力计算，对于人群荷载的内力计算，只需不计冲击系数和多车道折减系数，并将车道荷载换成人群荷载标准值，代入人群荷载的横向分布系数即可，即为：
人群均布荷载产生的支点剪力效应计算式为：

式中：
——跨中横向分布系数；
——支点处横向分布系数。
梁端剪力效应计算：计算结果如表1-15。

表1-15 汽车荷载计算表
梁号

剪力效应
（）
1
1.3254

247.37
2
1.3254

280.48
3
1.3254

229.80
汽车荷载作用下如图1-6所示
图1-6汽车荷载作用

计算结果见表1-16。
表1-16 可变作用（人群荷载）产生的支点剪力计算表
梁号
①
②
③
公式

计算值
14.945
3.779
1.882

人群荷载作用如图1-7
图1-7人群荷载作用图

③剪力效应基本组合，具体结果见表1-17。
表1-17 剪力效应组合表（单位：KN）
梁号
剪力效应
永久
荷载
人群
汽车

1

142.38
14.945
247.37
533.91

0
2.937
126.99
181.08
2

149.14
3.779
280.48
575.87

0
1.736
98.09
139.27
3

149.14
1.882
229.80
502.80

0
0.614
90.16
126.91
注：--桥梁结构重要性系数，取1.0。
--与其它可变荷载作用效应的组合系数，取0.8。

综上所述：弯矩效应以1号梁（最大）控制设计，即。
剪力效应以2号梁（最大）控制设计，即。
1.4持久状况承载能力极限状态下截面设计、配筋与验算
1.4.1配置主筋
考虑到施工方便，偏安全的一律按①号梁设计弯矩进行配筋。主梁截面尺寸如图1-2所示。
⑴确定翼缘板的有效计算宽度
a 、简支梁计算跨径的为：
b 、主梁中心距为1800mm
c 、
综上所述：取翼缘板的有效计算宽度为=1.74m。
⑵判断T形截面类型
已知：，，，，
设 则
中性轴在翼缘内，属于第一类T型梁，应按照的矩形截面进行设计。
⑶计算主钢筋数量
截面混凝土受压区高度

并且。
受拉钢筋截面面积
选取632+425钢筋。钢筋叠高层数为5层，采用焊接钢筋骨架形式，布置图如图1-8所示。

图1-8 钢筋布置图（尺寸单位：mm）

混凝土保护层厚度c取32mm，钢筋间横向净距：

，并且。

故均满足构造要求。
由钢筋布置图得：

故为第一类T型截面。

正截面抗弯承载力
又
故正截面复核验算满足要求，即设计安全。
1.4.2腹筋配置
⑴截面尺寸检查
根据构造要求，梁最底层钢筋232通过支座截面，支点截面的有效高度为：

故截面尺寸符合设计要求。
⑵检查是否需要根据计算配置箍筋

跨中截面：

支座截面：

因为 ，故在梁跨中的长度范围内应该按计算配筋。
⑶箍筋设计
采用直径为8mm的双肢箍筋，箍筋截面积。
在等截面钢筋混凝土简支梁中，箍筋尽量做到等间距布置。为了计算方便，斜截面内的纵筋配筋百分率及截面有效高度可近似的地按支座截面和跨中截面的平均值取用，计算如下：
跨中截面：

，取，
支点截面：

，

则平均值分别为：

箍筋间距：

满足规范要求。
（R235钢筋）故满足规范规定。
综上所述：在支座中心向跨径方向1300mm的范围内，设计箍筋间距=100mm，
然后至跨中截面统一的箍筋间距取=300mm。
⑷弯起钢筋及斜筋设计
如图1-9所示，计算剪力分配图中，字支座处的剪力计算值，跨中处剪力计算值。
图1-9 计算剪力分配图（尺寸单位：mm；剪力单位：kN）

距支座中心处截面的计算剪力

由混凝土和箍筋承担的计算剪力：

由弯起钢筋承担的计算剪力：

设焊接钢筋骨架的架立钢筋（HRB335）为222.
弯起钢筋的弯起点与弯终点之间的垂直距离为，
则简支梁的第一排弯起钢筋的

同理可得：

相应各排弯起钢筋位置与承担的剪力值见表1-18。
表1-18 弯起钢筋计算表
斜筋排次
弯起点距支座中心的距离 cm
承担的剪力值
1
1128.3
217.04
2
2220.8
194.87
3
3277.5
144.23
4
4298.4
95.25

相应的各排钢筋弯起钢筋的面积按下式计算：

跨中截面的钢筋抵抗弯矩：

=2076.95kNm

绘制梁的弯矩包络图和抵抗弯矩包络图，进行全梁的抗弯承载力校核。
⑸斜截面抗弯承载力验算
按《公预规》5．2．6条规定，斜截面抗剪强度验算位置为：
①距支座中心（梁高一半）处截面
②受拉区弯起钢筋弯起点处的截面
③锚于受拉区的纵向主筋开始不受力处的截面
④箍筋数量或间距有改变处的截面
⑤受弯构件腹板宽度改变处的截面
则斜截面抗剪强度的验算截面如图1-10所示。
图1-10斜截面抗剪强度计算图

为了简化计算近似取斜截面水平投影长度。
则得：距支座中心处截面相应的,。
距支座中心1128.3mm处截面相应的，
距支座中心2220.8mm处截面相应的，
距支座中心3277.5mm处截面相应的，
距支座中心4298.4mm处截面相应的，
按《公预规》5．2．7条的规定：受完构件配有箍筋和弯起钢筋时，其斜截面抗剪强度验算公式为：

式中： ——斜截面内混凝土与箍筋共同的抗剪能力。
——箍筋的配筋。
——与斜截面相交的普通弯起钢筋的抗剪能力。
——斜截面内在同以弯起平面的普通弯起钢筋的截面面积。
取。
则斜截面1-1：
纵向钢筋的含筋率：

斜截面2-2：
纵向钢筋的含筋率：

采取上述同样的公式，代入相应的数据可得：

斜截面3-3：
纵向钢筋的含筋率：

同理可得： ，

斜截面4-4：
纵向钢筋的含筋率：

同理可得： ，

斜截面5-5：
纵向钢筋的含筋率 ：

经验算，斜截面抗剪承载力满足要求。
⑥持久状况斜截面抗弯极限承载能力状态验算
验算斜截面抗弯承载力的位置按照《公预规》5.2.12选取。其最不利的
斜截面水平投影长度按照下列公式试算确定：

弯起钢筋课承受的剪力：

一组双肢箍筋课承受的剪力：

验算距支座中心处截面：箍筋间距为10cm，若截面通过6根箍筋，2组斜筋时：

由图1-10 可得最不利的斜截面在1300mm至1500mm处，则该区间最大的弯矩

综上所述斜截面抗弯承载力满足设计要求。
1.5持久状况正常使用极限状态下裂缝宽度验算
按《公预规》6．4．3条的规定，最大裂缝宽度按下式计算：

式中： --考虑钢筋表面形状的系数，取。
--考虑荷载作用的系数，长期荷载作用时，，其中为长期荷载效应组合下的内力，为短期效应组合计算的内力；
--与构件形式有关的系数，取；
--纵向受拉钢筋的直径，取；
--含筋率，代入后；
--受拉钢筋在使用荷载作用下的应力，按《公预规》6．4．4条公式计算：
取1号梁的弯矩组合效应相结合：
短期效应组合：

长期效应组合：

则钢筋应力：

在梁腹高的两侧设置直径为6至的纵向防裂钢筋，以防止产生裂缝。
若用6，则，介于0.0012和0.002之间，故满足裂缝宽度验算要求。
1.6持久状况正常使用极限状态下的挠度验算
按《公预规》6．5．1条和《公预规》6．5．2条规定：

式中：——全截面（不考虑开裂）换算截面重心轴以上部分对重心轴的面积矩。
——换算截面中性轴T梁顶面的距离。
按下式求解：

代入相应的数据解方程可得：

>

梁跨中截面为第二类T形截面，则受压区高度x计算如下：

则开裂截面的换算截面惯性矩：

=

T梁的全截面的换算截面面积为：

受压区高度：

全截面的换算惯性矩：

全截面抗弯刚度：

全截面换算截面受拉区边缘的弹抵抗矩为：

全截面换算截面的面积矩为：

塑性影响系数为：

开裂弯矩：

开裂构件的抗弯刚度为：

短期的荷载效应组合下跨中截面弯矩标准值，结构自重作用下跨中截面弯矩标准值，对于C30混凝土来说，挠度长期增长系数
受弯构件在使用阶段的跨中截面的长期挠度值为：

在结构自重作用下跨中截面的长期挠度值为：

按照可变荷载频遇值计算的长期挠度值为：

即上述验算符合相应规范的要求。

2 主桥（预应力混凝土简支T形梁)计算
2.1设计资料及构造布置
2.1.1 设计资料
⑴ 桥梁跨径及桥宽
标准跨径：l=35.00m(墩中心距离)；
计算跨径：l=34.00m(支座中心距离)；
主梁全长：l=34.96m（主梁预制长度）；
桥面净空：净--8.5m+20.75m人行道
⑵ 设计荷载
公路-Ⅰ级，人群荷载取3.0KN/m，每侧人行栏、防撞栏重力的作用力分别为和。
⑶ 材料及工艺
混凝土：主梁用C50，栏杆及桥面铺装用C30。
预应力钢筋采用《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）的钢绞线，每束6根，全梁共配7束，。
普通钢筋直径大于和等于12mm的采用HRB335钢筋；直径小于12mm的均用 R235钢筋。
后张法部分预应力施工，采用内径70外径77的预埋波纹管和夹片锚具。
⑷ 设计依据
①《公路工程技术标准》（JTG B01-2003）；
②《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）；
③《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)
⑸ 基本计算数据。
基本计算数据见表2-1

表2-1 基本计算数据
名称
项目
符号
单位
数据
混

凝

土
立方强度

50
弹性模量

轴心抗压标准强度

32.4
轴心抗拉标准强度

2.65
轴心抗压设计强度

22.4
轴心抗拉设计强度

1.83
短暂
状态
容许压应力

20.72
容许拉应力

1.757
持久状态
标准荷载组合：
---

16.2
容许压应力

19.44
容许主压应力

---
---
短期效组合：
拉应力
拉应力

0

1.59
钢
绞
线
标准强度

1860
弹性模量

抗拉设计强度

1260
最大控制应力

1395
持久状态应力：标准荷载组合

1209
材料
重度
钢筋混凝土

25.0
沥青混凝土

23.0
钢绞线

78.5

钢束与混凝土的弹性模量比

无量纲
5.65
注：本桥在混凝土强度达到C40时开始张拉预应力钢束，和分别表示钢束张拉时混凝土的抗压、抗拉标准强度，则，。
2.1.2横截面布置
⑴ 主梁间距与主梁片数
主梁间距通常应该随梁高与跨径的增大而加宽为经济，同时加宽翼缘板对提高主梁截面效率指标很有效，故在许可的条件下应该适当加宽T梁翼缘板，因此主梁翼缘板宽度为1800mm，采用五片主梁。如图2-1所示
⑵ 主梁跨中截面主要尺寸拟定

图2-1 结构尺寸图（尺寸单位:mm）

图2-2 跨中截面尺寸图（尺寸单位：mm）
跨中截面几何特性计算见表2-2
表2-2 跨中截面几何特性计算表
分块名称
分块面积A（cm2)
分块面积行心至上缘的距离 yi(cm)
分块面积对上缘的静矩Si=Aiyi(cm3)
分块面积的自身惯矩Ii(cm4)
di=ys-yi (cm)
分块面积对截面形心的惯矩Ix=Aidi2(cm4）
I=Ii+Ix (cm4)
跨中大毛截面（大毛截面形心至上缘的距离ys＝ΣSi/ΣAi=68.3cm)

翼板
2700
7.5
20250
50625
60.8
9980928
10031553
三角承托
500
18.333
9166.5
2777.778
49.967
1248350.545
1251128.3
腹板
2400
95
228000
2880000
-26.7
1710936
4590936
下三角
262.5
130
34125
3281.25
-61.7
999308.625
1002589.9
马蹄
1375
147.5
202812.5
71614.58
-79.2
8624880
8696494.6
Σ
7237.5

494354

25571701.8

跨中小毛截面(小毛截面形心至上缘的距离ys＝ΣSi/ΣAi=70.88cm)

翼板
2400
7.5
18000
45000
63.38
9640858.56
9685858.56
三角承托
500
18.333
9166.5
2777.778
52.547
1380593.605
138553.605
腹板
2400
95
228000
2880000
-24.12
1396258.56
1398658.56
下三角
262.5
130
34125
3281.25
-59.12
917483.28
917745.78
马蹄
1375
147.5
202812.5
71614.58
-76.62
8072108.55
8073483.55
Σ
6937.5

491704

20214300.06
检验截面效率指标（希望在0.5以上）
上核心距：

下核心距：