鋼筋混凝土簡支T形梁橋畢業(yè)設計

1、摘 要隨著我國經(jīng)濟建設的發(fā)展，橋梁現(xiàn)代化建設也在加快進程。橋梁是交通的咽喉，作為跨越江河、山谷與公路、鐵路重要結(jié)構(gòu)物的橋梁其施工技術(shù)、施工工藝和施工組織方案等方面正在得到新的發(fā)展和提高。混凝土梁式橋在我國橋梁建筑上占我重要的地位，在目前，對于中小跨徑的永久性橋梁，無論是公路橋梁或者城市橋梁，都在盡量采用混凝土梁式橋，因為這種橋梁具有就地取材，工業(yè)化施工，耐久性好，適應性強，。整體性好以及美觀等多種優(yōu)點。本設計采用裝配式簡支T梁結(jié)構(gòu)，其上部結(jié)構(gòu)由主梁、橫隔梁、行車道板，橋面部分和支座等組成，顯然主梁是橋梁的主要承重構(gòu)件。其主梁通過橫梁和行車道板連接成為整體，使車輛荷載在各主梁之間有良好的橫向分布

2、。橋面部分包括橋面鋪裝、伸縮裝置和欄桿等組成，這些構(gòu)造雖然不是橋梁的主要承重構(gòu)件，但它們的設計與施工直接關(guān)系到橋梁整體的功能與安全。本設計具體包括以下幾個部分：橋型布置，結(jié)構(gòu)各部分尺寸擬定；選取計算結(jié)構(gòu)簡圖；恒載內(nèi)力計算；活載內(nèi)力計算；荷載組合；配筋計算；截面強度驗算；橫隔梁的計算；行車道板的計算。關(guān)鍵詞：簡支T梁，上部結(jié)構(gòu)，配筋驗算Abstract With the development of China's economic construction, Bridges modernization is to speed up the process.Bridge is the t

3、hroat of the traffic, as across rivers, valleys and highway, railway bridge of important structures its construction technology, construction technology and construction organization plan and so on is the new development and improve. Concrete beam bridge of my important position in the bridge constr

4、uction in China, at present, for small and medium span of permanent bridge, highway Bridges and city Bridges, are used as far as possible concrete beam bridge, because this kind of Bridges with local materials, industrial construction, good durability, strong adaptability,.Integral sex is good and b

5、eautiful, and other advantages. This design adopts the fabricated simply supported T beam structure, the upper structure consists of main girder, transverse beam, driving, but the deck part and bearing etc, apparently girder bridge is the main bearing component.Its main girder by beams and driving b

6、ut connected into one whole, make the vehicle load between the beams have good lateral distribution.Bridge deck consists of bridge deck pavement, telescopic device and railings, etc, the main bearing component not bridge structure, but their design and construction of the bridge is directly related

7、to the overall function and safety. This design including the following several parts: bridge layout, structure size for each part;Select calculation structure diagram;Dead load internal force calculation;Live load internal force calculation;Load combination;Reinforcement calculation;Cross section s

8、trength calculation;The calculation of transverse beam insulation;The calculation of driving but I.Key words: simply supported T beam, the upper structure, reinforcement calculation目 錄前 言1第1章 方案比選與擬訂21.1考慮因素21.2設計方案31.3方案比選4第2章 設計基本資料5第3章 橫截面布置73.1橋跨結(jié)構(gòu)橫縱斷面圖、T形梁一般構(gòu)造圖73.2主梁截面尺寸73.3計算截面幾何特征83.4橫隔梁設置8第4

9、章 主梁計算94.1主梁的荷載橫向分布系數(shù)9跨中荷載彎矩橫向分布系數(shù)修正偏心壓力法9梁端荷載橫向荷載分布系數(shù)計算杠桿原理法124.2作用效應計算13永久作用效應13可變作用效應144.3持久張拉承載能力極限狀態(tài)下截面設計、配筋與驗算22配置主筋22持久狀況截面承載能力極限狀態(tài)計算23根據(jù)斜截面抗剪承載力進行斜筋配置24箍筋配置27斜截面抗剪承載能力驗算284.3.6.持久狀況斜截面抗彎極限承載能力極限狀態(tài)驗算324.4持久狀況正常使用極限狀態(tài)下裂縫寬度驗算324.5持久狀況正常使用極限狀態(tài)下?lián)隙闰炈?3第5章 橫隔梁的計算375.1橫隔梁內(nèi)力計算偏心壓力法37橫隔梁的內(nèi)力影響線37作用在橫隔梁

10、上的計算荷載38截面內(nèi)力計算395.2橫隔梁截面配筋與驗算40正彎矩配筋40負彎矩配筋41第6章 行車道板的計算436.1計算圖式436.2永久荷載及其效應436.3可變荷載產(chǎn)生的效應436.4基本組合446.5截面設計、配筋與強度驗算45致 謝47參 考 文 獻48前 言橋梁是人類在生活和生產(chǎn)活動中，為克服天然障礙而建造的建筑物，它體現(xiàn)了一個時代的文明與進步。如果說一座現(xiàn)代化高層建筑具有高聳挺拔的雄姿，則一座大跨度橋梁具有凌空宏偉的魅力。本文主要著重于橋梁上部結(jié)構(gòu)的設計，包括：橋型比選與布置，結(jié)構(gòu)各部分尺寸擬定；恒載內(nèi)力計算；活載內(nèi)力計算；荷載組合；配筋計算；截面強度驗算；橫隔梁的計算；行車

11、道板的計算等。研究本文能培養(yǎng)我們按照規(guī)范進行工程結(jié)構(gòu)設計的能力，掌握使用繪圖軟件的操作，實踐混凝土橋的設計結(jié)構(gòu)計算，提高對橋梁工程的認識。本文屬于混凝土簡支T梁橋的設計，設計較簡單，施工較容易。本文完全按照規(guī)范要求設計。從本文中表現(xiàn)出混凝土橋的優(yōu)點及簡支T梁橋的特點，并作詳細介紹。 本文主要采用手算的方法進行橋梁設計和計算，Auto CAD繪制主要施工圖，掌握橋梁設計和計算的基本方法，并熟悉橋梁設計和計算的基本流程。第1章 方案比選與擬訂1.1考慮因素 1.地形 橋址位于蕪湖市，附近地貌總體屬南高北低的構(gòu)造，近長江兩岸平坦農(nóng)田地帶由沖擊成因的亞粘土、淤泥質(zhì)亞粘土、砂性土組成，構(gòu)成長江一級階地及

12、河漫灘，標高26.0m30.0m。該河段兩岸線順直整齊，岸坡平緩，河流橫斷面呈“U”形。 2.地質(zhì) 橋位處主河槽無覆蓋層，河床表層為推移質(zhì)砂層。主墩河床下伏基巖為中風化、微風化粉砂質(zhì)泥巖，微風化基巖抗壓強度為3.4MPa20.1MPa，平均11.9MPa。根據(jù)地震危險性評估報告，橋位處50年超越概率10%的地震基本烈度507度，基巖水平峰值加速度為48.9cm/s²。 3.水文 橋址區(qū)河道順直，常水位時的河面寬為20m，兩岸堤間距約25m。該處水流速較平緩，河床無覆蓋層；近北岸河槽水流條件較好，主航道偏北岸河槽。 橋位處最高水位為5.12m。依據(jù)19852010年該處歷年水位觀測資料

13、，年平均水位為4.63m，枯水期平均水位為3.41m。 4.氣象 橋位區(qū)位于中緯度，屬副亞熱帶向北亞熱帶過渡的濕潤季風氣候，具有四季分明、無霜期長、水源充沛等特征。春季氣候易變、氣溫上升劇烈、雨量集中、梅雨明顯；盛夏時節(jié)，天氣晴朗酷熱、多伏旱；秋季氣溫下降較快；冬季寒冷少雨，常有大風雪，時有凍害。 表 1-1 橋位區(qū)氣象特征年最大降水量2302mm年平均降水量1042.5mm最大瞬時風速28.6m/s夏季平均相對濕度82% 橋址區(qū)歷年最大風速28.6m/s（2008年1月27日），風向為北西向。大風日以每年四月最多，九、十月最少。風向除六、七月偏南風較多外，其余季節(jié)則以偏北風居多。1.2設計方

14、案 比選方案主要采用簡支梁橋和連續(xù)梁橋形式。根據(jù)安全、適用、經(jīng)濟、美觀的設計原則，我初步擬定了三個方案。方案一：預應力混凝土簡支T型梁 本橋的橫截面采用T型截面（如圖11）。優(yōu)點：制造簡單，整體性好，施工方便，接頭也方便，而且能有效的利用現(xiàn)代高強材料，減少構(gòu)件截面，與鋼筋混凝土相比，能節(jié)省鋼材，在使用荷載下不出現(xiàn)裂縫等。缺點：預應力張拉后上拱偏大，影響橋面線形，使橋面鋪裝加厚等。 施工方法：采用預制拼裝法施工，即先預制混凝土T型梁，然后用大型機械吊裝的一種施工方法。方案二：混凝土連續(xù)箱形梁橋 本橋采用單箱單室的截面形式（如圖1-2），因為跨度很大（對連續(xù)梁橋），在外載和自重

15、作用下，支點截面將出現(xiàn)較大的負彎矩，從絕對值來看，支點截面的負彎矩大于跨中截面的正彎矩，因此，采用變截面梁能符合梁的內(nèi)力分布規(guī)律，變截面梁的變化規(guī)律采用二次拋物線。優(yōu)點：結(jié)構(gòu)剛度大，變形小，行車平順舒適，伸縮縫少，抗震能力強，線條明快簡潔，施工工藝相對簡單，造價低，后期養(yǎng)護成本不高等。 缺點：橋墩處箱梁根部建筑高度較大，橋梁美觀欠佳。超靜定結(jié)構(gòu)，對地基要求高等。施工方法：采用懸臂澆筑施工，用單懸臂連續(xù)的施工程序，這種方法是在橋墩兩側(cè)對稱逐段就地澆筑混凝土，待混凝土達到一定強度后，移動機具、模板繼續(xù)施工。方案三：混凝土空心板橋優(yōu)點：采用空心板截面，減輕了自重，而且能充分利用材料，構(gòu)件外

16、形簡單，制作方便，方便施工，施工工期短，而且橋型流暢美觀。 缺點：行車不順，同時橋梁的運營養(yǎng)護成本在后期較高。1.3方案比選表1-1 方案比選表方案  設計方案一設計方案二設計方案三 適用性 各梁受力相對獨立，避免超靜定梁的復雜問題，行車較舒適。 箱形截面抗扭剛度大，可以保證其強度和穩(wěn)定性，有效的承擔正負彎矩，橋梁的結(jié)構(gòu)剛度大，變形小，行車平穩(wěn)舒適。 空心板截面，減輕了自重，而且能充分利用材料，構(gòu)件外形簡單，制作方便，方便施工，施工工期短。美觀性構(gòu)造簡單，線條簡潔 全橋線條簡潔明快，與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)好，因此，橋型美觀  全橋線條簡潔，但橋孔跨度多，因此顯得

17、有些繁縟影響橋型美觀施工難易 等跨徑布置，細部尺寸相同，可以重復利用模 板預制，施工較為方便。 相對簡支梁橋的施工要更復雜。 相對于簡支T型梁和連 續(xù)箱形梁施工較簡單。經(jīng)濟性 等截面形式能大量節(jié)約模板，加快建橋進度，簡易經(jīng)濟，但不能充分利用截面作用，基礎設計量大。 連續(xù)梁剛度大，變形小，伸縮縫能充分利用高強材料的特性，促結(jié)構(gòu)輕型化，跨越能力強 充分發(fā)揮高強材料的特性，而且提高了混凝的抗裂性，促使結(jié)構(gòu)輕型化。后期養(yǎng)護成本較高。通過對比，從受力合理，安全適用，經(jīng)濟美觀的角度綜合考慮，方案一:混凝土簡支T型梁橋為最佳推薦方案。此方案，采用預制混凝土簡支T型梁橋，結(jié)構(gòu)簡單，節(jié)省材料，經(jīng)濟合理

18、；采用預制裝配的施工方法，施工方便，周期短第2章 設計基本資料1.橋面凈空凈8m+2×0.75m人行道2.主梁跨徑和全長標準跨徑：24.00m（墩中心距離）計算跨徑：23.5m（支座中心線距離）主梁全長：23.96m（主梁預制長度）3.設計荷載公路級，人群：3KN/m2；每側(cè)欄桿、人行道的重量分別為1.52KN/m和3.6KN/m。4.材料混凝土：混凝土：主梁用C40混凝土，人行道，欄桿及橋面鋪裝用C30混凝土。 鋼筋：直徑12時采用HRB335，直徑12時采用R235。 表2-1名稱項目符號單位數(shù)據(jù)C40混凝土立方強度fcu,k40.00彈性模量Ec3.25×104軸心抗

19、壓標準值fck26.8軸心抗拉標準值ftk2.39軸心抗壓設計值fcd19.1軸心抗拉設計值ftd1.71短暫狀態(tài)容許壓應力容許拉應力0.7fck0.7fcd16.381.54持久狀態(tài)標準荷載組合容許壓應力標準荷載組合容許主壓應力0.5 fck0.6 fck13.416.08短期效應組合容許拉應力短期效應組合容許主拉應力sl-0.85pc0.6 ftk0.001.43s15.2鋼絞線標準強度fpk1860彈性模量Ep1.95×105抗拉設計強度fpd1260最大控制應力con0.75fpk1395持久狀態(tài)應力標準荷載組合0.65fpk1209普通鋼筋HRB335抗拉標準強度fsk33

20、5抗拉設計強度fsd280R235抗拉標準強度fsk235抗拉設計強度fsd195材料重度鋼筋混凝土125.00鋼絞線178.505.設計依據(jù)（1）公路橋涵設計通用規(guī)范（JTG2004），簡稱橋規(guī)；（2）公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范（JTG D622004），簡稱公預規(guī)；（3）公路橋涵地基及基礎設計規(guī)范（JTJ 02485），簡稱基規(guī)。第3章 橫截面布置3.1橋跨結(jié)構(gòu)橫縱斷面圖、T形梁一般構(gòu)造圖3.2主梁截面尺寸 （1）主梁間距與主梁片數(shù)： 裝配式鋼筋混凝土T形簡支梁的主梁間距一般選在1.52.2之間，本設計采用1.8；共5片梁。 （2）主梁高： 鋼筋混凝土T形簡支梁高跨比的經(jīng)濟范

21、圍大約在，根據(jù)跨度大者取小值的原則，本設計取用，則梁高為,實際設計取1.6；（標準跨24） （3）主梁肋寬：為保證主梁的抗剪需要，梁肋受壓時的穩(wěn)定，以及混凝土的振搗質(zhì)量，通常梁肋寬度取在1518，鑒本設計的跨度為23.96，縱向鋼筋數(shù)量較多，故按較大值取為18；(4)翼板尺寸：一般裝配式主梁翼板的寬度視主梁間距而定，在實際預制時，翼板的寬度應比主梁中距小2，以便在安裝過程中易于調(diào)整T梁的位置和制作上的誤差。 因為翼緣板同時又是橋面板，根據(jù)其受力特點，一般設計成變截面形式，即與腹板交接處較厚，通常取不小于主梁高的，即為，因為翼緣板較寬，本設計取，翼緣板的懸臂端可以薄些，本設計取為3.3計算截面幾

22、何特征平均板厚：h1=主梁截面的形心的截面位置：a=47.8 抗彎慣性矩： 3.4橫隔梁設置5根，肋寬15，梁高一般取為T梁高的3/4左右，即，在近腹板處橫隔梁底緣到主梁梁頂?shù)木嚯x為1.6.第4章 主梁計算4.1主梁的荷載橫向分布系數(shù)主梁的截面尺寸及參數(shù)見表4-1 表4-1 主梁截面尺寸及參數(shù)截面尺寸/cm平均板厚h1重心位置ax慣性矩Ix翼板寬1801447.812942546.7 翼板厚端部10根部18梁高160肋板厚18跨中荷載彎矩橫向分布系數(shù)修正偏心壓力法計算主梁的抗扭慣矩IT對于T形梁截面，抗扭慣矩可近似按下式計算：= （4-1）式中：bi和ti相應為單個矩形截面的寬度和厚度；Ci矩

23、形截面抗扭剛度系數(shù)； M梁截面劃分成單個矩形截面的個數(shù)。計算抗扭修正系數(shù)主梁的間距相同，同時將主梁近似看成等截面，則：= （4-2）表4-2 IT計算 分塊名稱內(nèi)梁翼緣板180140.0780.3331.6464腹板146180.1230.3072.614024.26042式中： G材料的剪切摸量，G=0.425EL材料的計算跨徑，l=23.5mIT主梁抗扭慣矩，IT=0.00426042m4I截面慣性矩，I內(nèi)=12942546.72cm4 則： = =0.910按修正的剛性橫梁法計算橫向影響線豎標值： =+ 本橋各根主梁的橫向截面均相等，梁數(shù)n=5, 梁間距為1.8m。1號梁： 2號梁： 3

24、號梁： 由于該橋梁1號主梁和5號主梁對稱分布，2號主梁和4號主梁對稱分布，故4號主梁和5號主梁的影響線省略不算。1號梁零點位置：設影響線零點離1號梁軸線距離為,則： 解得：2號梁零點位置：設影響線零點離1號梁軸線距離為,則： 解得：3號梁影響線為水平線，無零點位置。各梁影響線及其荷載分布如圖4-1所示。各梁影響線橫向荷載分布系數(shù) （4-3） （4-4）式中：分別為各主梁的汽車荷載、人群荷載到零點的位置。其值由圖4-1可得。1號梁跨中橫向荷載分布系數(shù)：2號梁跨中橫向荷載分布系數(shù)：3號梁跨中橫向荷載分布系數(shù)：梁端荷載橫向荷載分布系數(shù)計算杠桿原理法1號主梁梁端橫向荷載分布系數(shù)： 對于汽車荷載： 對于

25、人群荷載： 2號主梁梁端橫向荷載分布系數(shù)： 對于汽車荷載： 對于人群荷載： （由于是出現(xiàn)負的，取零，出于安全考慮）3號主梁梁端橫向荷載分布系數(shù)： 對于汽車荷載： 對于人群荷載 （由于是出現(xiàn)負的，取零，出于安全考慮）表4-3 主梁荷載橫向分布影響系數(shù) 級4.2作用效應計算永久作用效應 一期恒載集度 主梁： 橫隔梁: 對于邊主梁： 對于中主梁： 二期恒載集度橋面鋪裝層：欄桿和人行道： 作用于邊主梁的全部恒載強度： 作用于中主梁的全部恒載強度： 恒載內(nèi)力計算主梁彎距和剪力計算公式：; 表4-4 主梁各計算截面的恒載內(nèi)力 內(nèi)力截面位置x剪力（）彎矩（）邊主梁中主梁邊主梁中主梁x=0232.0240.1

26、00x=116.0120.01022.41057.8x=001363.21410.4可變作用效應（1） 汽車荷載沖擊系數(shù)簡支梁橋的基頻： （4-5）式中：-結(jié)構(gòu)計算跨徑，=23.5； -混凝土彈性模量，=； -結(jié)構(gòu)跨中處單位長度質(zhì)量，因此，將以上相應值代入式（4-5），得：介于1.5Hz和14Hz之間，按橋規(guī)條規(guī)定，沖擊系數(shù)按照公式（4-6）計算： （4-6） 則： 雙車道不折減，=1按照橋規(guī)條規(guī)定,公路級車道荷載按照公路級車道荷載的0.75倍采用，即均布荷載，（2） 可變作用效應（彎矩）計算在活載內(nèi)力計算中，本設計對于橫向分布系數(shù)的取值作如下考慮：計算主梁活載彎距時，均采用統(tǒng)一的橫向分布系數(shù)

27、，鑒于跨中和四分點剪力影響線的較大坐標位于橋跨中部，故也按不變化的來計算。求支點和變化點截面活載剪力時，由于主要荷重集中在支點附近而考慮支撐條件的影響，按橫向分布系數(shù)沿橋跨的變化曲線取值，即從支點到之間，橫向分布系數(shù)用與值用直線內(nèi)插法，期于區(qū)段取值。計算跨中截面最大彎距及相應荷載位置的剪力和最大剪力及相應荷載位置的彎距采用直接加載求活載內(nèi)力，計算公式為：對于汽車荷載： （4-7） 對于人群荷載： （4-8）表4-5 影響線面積計算項目計算面積影響線面積0M1/20=L/4×L/2=23.52/8=69.03M1/40=3L/16×L/2=3×23.52/32=51

28、.77Q1/20=1/2×L/2×1/2=L/8=2.94Q00=L/2=11.751）對于跨中截面計算公路級汽車活載的跨中彎矩：對于1#和5#梁跨中人群荷載最大彎矩人群荷載集度對于2#和4#梁計算公路級汽車活載的跨中彎矩：計算人群荷載的跨中彎矩： 人群荷載集度： 對于3#梁計算公路級汽車活載的跨中彎矩：計算人群荷載的跨中彎矩： 人群荷載集度：2）1/4跨彎矩的計算對于1#和5#梁計算公路級汽車活載的1/4跨彎矩：計算人群荷載的跨中彎矩： 人群荷載集度：對于2#和4#梁計算公路級汽車活載的1/4跨彎矩：計算人群荷載的跨中彎矩： 人群荷載集度： 對于3#梁計算公路級汽車活載的

29、1/4跨彎矩：計算人群荷載的跨中彎矩： 人群荷載集度： （3)可變作用效應（剪力）計算1） 對于跨中截面計算公路級汽車活載的跨中剪力：對于1#和5#梁跨中人群荷載最大剪力人群荷載集度對于2#和4#梁計算公路級汽車活載的跨中剪力：計算人群荷載的跨中剪力： 人群荷載集度： 對于3#梁計算公路級汽車活載的跨中剪力：計算人群荷載的跨中彎矩： 人群荷載集度：2） 支點截面的計算作荷載橫向分布系數(shù)沿橋跨方向的變化圖形和支點剪力影響線，圖（4-3）和圖（4-4）計算支點剪力效應的橫向分布系數(shù)的取值為：a.支點處按杠桿法計算的；b.按跨中彎矩的橫向荷載分布系數(shù)（同前）c.支點處在和之間按照直線變化（圖4-3）

30、車道荷載所產(chǎn)生的作用，如圖4-3所示。人群荷載所產(chǎn)生的作用，如圖4-4所示。 橫向分布系數(shù)變化區(qū)段的長度對于1#和5#梁附加三角形重心影響線坐標：公路級汽車活載的支點剪力： 人群荷載的支點剪力： 人群荷載集度：對于2#和4#梁公路級汽車活載：人群荷載的支點剪力： 人群荷載集度： 對于3#梁公路級汽車活載：人群荷載的支點剪力： 人群荷載集度： 基本荷載組合：按橋規(guī)條規(guī)定，永久作用設計值效應與可變作用設計值效應的分項系數(shù)為：永久荷載作用分項系數(shù)：；汽車荷載作用分項系數(shù)：；人群荷載作用分項系數(shù)：。彎矩組合表見表4-6 表4-6 彎矩基本組合表（單位：kN·m）梁號內(nèi)力永久荷載人群汽車0Gi

31、QjQ1c0(GiSQik+cQjSQjk+Q1SQ1k)1（5）M1/21363.299.711257.811.0 0.83508.45M1/41022.474.78943.882632.072（4）M1/21410.465.391038.263219.28M1/41057.849.04779.132415.073M1/21410.462.13820.762911.13 M1/41057.846.59615.912183.81注：0橋梁結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，本例取0=1.0。c與其它可變荷載作用效應的組合系數(shù)，本例取c=0.8。剪力效應組合如表4-7 表4-7 剪力效應組合表（單

32、位：kN）梁號剪力效應永久荷載人群汽車0(GiSQik+cQjSQjk+Q1SQ1k)1V0232.021.77207.68593.53V1/204.25103.97150.32 2V0240.18.57241.53635.86 V1/202.7885.83123.283V0240.18.14232.21622.33 V1/202.6567.8597.96注：0橋梁結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，本例取0=1.0。c與其它可變荷載作用效應的組合系數(shù)，本例取c=0.8。4.3持久張拉承載能力極限狀態(tài)下截面設計、配筋與驗算配置主筋由彎矩基本組合表4-6可知，1號梁值最大，考慮施工方便，偏安全地一律按1號梁計算彎矩

33、進行配筋。主梁尺寸圖如圖4-5。設鋼筋凈保護層為3，鋼筋重心到底邊距離，則主梁的有效高度。確定受壓區(qū)計算寬度：:； 綜上可知，取最小值，已知1號梁跨中彎矩，按下式確定T型梁類型。由此，確定按第一類T型梁計算。 （4-9）解得。按公預規(guī)條： （4-10）選用1032鋼筋：鋼筋布置如圖4-5所示，鋼筋重心位置為： （4-11） 實際有效高度： 按公預規(guī)要求，含筋率滿足規(guī)范要求： （4-12）持久狀況截面承載能力極限狀態(tài)計算按截面實際配筋值計算受壓區(qū)高度為： （4-13）截面抗彎極限狀態(tài)承載力為： （4-14）滿足規(guī)范要求。根據(jù)斜截面抗剪承載力進行斜筋配置由表4-12可知，支點剪力效應以2號梁為最大

34、，為偏安全設計，一律用2號梁數(shù)值?？缰屑袅π?號梁最大，一律以1號梁為準。假定有232通過支點。按公預規(guī)條的構(gòu)造要求：根據(jù)公預規(guī)條規(guī)定，構(gòu)造要求滿足： （4-15）按公預規(guī)條規(guī)定： (4-16) 介乎兩者之間應進行持久狀況斜截面抗剪極限狀態(tài)承載力計算。（1） 斜截面配筋的計算圖示。按公預規(guī)條與條規(guī)定： 最大剪力取用距支座中心（梁高一半）處截面的數(shù)值，其中混凝土與箍筋共同承擔不小于60%，彎起鋼筋（按45%彎起）承擔不大于40%； 計算第一排（從支座向跨中計算）彎起鋼筋時，取用距支座中心處由彎起鋼筋承擔的那部分剪力值； 計算以后每一排彎起鋼筋時，取用前一排彎起鋼筋點處由彎起鋼筋承擔的那部分剪

35、力值。彎起鋼筋配置計算圖示如圖4-6所示 由內(nèi)插可得：距梁高h/2處得剪力效應為：相應各排彎起鋼筋位置與承擔剪力值見表4-8 表4-8 相應各排彎起鋼筋位置、承擔剪力以及鋼筋面積斜筋排次彎起點距支座中心距離承擔的剪力值鋼筋型號鋼筋面積鋼筋計算面積11.50 241.121608.61624.0323.00 212.201608.61429.2434.50 150.211608.61011.7246.00 88.23760.0594.2657.50 26.24402.0176.74（2）各派彎起鋼筋的計算，按公預規(guī)條規(guī)定，與斜截面相交的彎起鋼筋的抗剪承載能力按下式計算： （4-17）式中：彎起鋼

36、筋的抗拉設計強度（）；在一個彎起鋼筋平面內(nèi)的彎起鋼筋的總面積（）；彎起鋼筋與構(gòu)建縱向軸線的夾角。已知本設計中用：，故相應于各排彎起鋼筋的面積按下式計算： （4-18）式中：。每排彎起鋼筋的計算面積及配筋面積見表4-8。在近跨中處，增設輔助斜筋，。按公預規(guī)條規(guī)定，彎起鋼筋的彎起點，應設在按抗彎強度計算不需要該鋼筋的截面以外不小于外，本設計滿足要求。（3）主筋彎起后持久狀況承載能力極限狀態(tài)正截面承載能力校核：計算每一彎起鋼筋的抵抗彎矩時，由于鋼筋根數(shù)不同，其鋼筋的重心亦應不同，則有效高度大小不同。此處系估算，可用同一數(shù)值，其影響不會很大。鋼筋的抵抗彎矩為： （4-19）鋼筋的抵抗彎矩為：跨中截面的

37、鋼筋抵抗彎矩為：全梁抗彎承載力校核見圖4-7箍筋配置按公預規(guī)條規(guī)定，箍筋間距的計算公式為： （4-20）式中：異形彎矩影響系數(shù)，??； 受壓翼緣的影響系數(shù)，??； 距支座中心處界面上的計算剪力；斜截面內(nèi)縱向受拉主筋的配筋率，；同一截面上箍筋的總截面面積（）；箍筋的抗拉設計強度；混凝土和鋼筋的剪力分擔系數(shù)，取。選用雙肢箍筋，則面積；距支座中心處的主筋為，；，計算剪力。代入公式（4-20），可得：選用。根據(jù)公預規(guī)條規(guī)定，在支座中心向跨徑方向長度不大于1倍梁高范圍內(nèi)，箍筋間距不宜大于100mm。綜上所述，全梁箍筋的配置為雙肢箍筋；由支點至距支座中心1.5m處，其余地方箍筋間距為20.則配箍率分別為：當時

38、：當時：均大于規(guī)范規(guī)定的最小配箍率：R235鋼筋不小于0.18%的要求。斜截面抗剪承載能力驗算按公預規(guī)條規(guī)定，斜截面抗剪強度驗算位置為：（1） 距支座中心h/2處截面；（2） 受拉區(qū)彎起鋼筋彎起點處的截面；（3） 錨于受拉區(qū)的縱向主筋開始不受力處的截面；（4） 箍筋數(shù)量或間距有改變處得截面；（5） 受彎構(gòu)件腹板寬度改變處截面。據(jù)此，本設計斜截面抗剪強度的驗算截面如圖4-8所示。既有： 表4-9 斜截面處荷載作用效應截面至支座距離（m）110.8 602.80454.23221.5 573.88775.64333.0 511.891563.01444.5 449.912180.20556.0 3

39、87.922667.18667.5 325.943021.81斜截面處荷載作用效應如表4-9所示。按公預規(guī)規(guī)定：受彎構(gòu)件配有箍筋和彎起鋼筋時，器械截面抗剪強度驗算公式為： （4-21） （4-22） （4-23）式中，斜截面內(nèi)混凝土與箍筋共同的抗剪能力設計值（KN） 與斜截面相交的普通彎起鋼筋的抗剪能力設計值（KN） 斜截面內(nèi)在同一彎起平面的普通彎起鋼筋的截面面積（mm2）斜截面水平投影長度C按下式計算：式中：斜截面受壓端正截面處得剪跨比，當m>3時，取m=3.為了簡化計算可近似取為：（可用平均值），即：由C值可內(nèi)插求得各個截面頂端處得最大剪力和相應的彎矩。按公預規(guī)取，。斜截面11：斜截

40、面截割兩組彎起鋼筋，則縱向受拉鋼筋的配筋百分率為：斜截面22：斜截面截割一組縱向鋼筋，則縱向受拉鋼筋的配筋百分率為：斜截面33：斜截面截割一組縱向鋼筋，則縱向受拉鋼筋的配筋百分率為： 斜截面44：斜截面截割一組縱向鋼筋，則縱向受拉鋼筋的配筋百分率為： 斜截面55：斜截面截割一組縱向鋼筋，則縱向受拉鋼筋的配筋百分率為：斜截面66：斜截面不截割縱向彎起鋼筋，則彎起鋼筋的配筋百分率為：,4.3.6.持久狀況斜截面抗彎極限承載能力極限狀態(tài)驗算鋼筋混凝土斜截面抗彎承載能力不足而破壞的原因，主要是由于受拉區(qū)縱向鋼筋錨固不好或彎起鋼筋位置不當而造成的。根據(jù)設計經(jīng)驗，如果縱向受拉鋼筋與彎起鋼筋在構(gòu)造上注意按規(guī)

41、范構(gòu)造要求配置，斜截面抗彎承載能力可以得到保證而不必進行驗算。4.4持久狀況正常使用極限狀態(tài)下裂縫寬度驗算按公預規(guī)條的規(guī)定，最大裂縫寬度按下式計算： （4-24）式中：鋼筋表面形狀系數(shù)，取1.0； 作用長期效應影響系數(shù)，長期荷載作用時，其中， 為按作用長期效應組合下的內(nèi)力和為短期效應組合下的內(nèi)力； 與構(gòu)件受力性質(zhì)有關(guān)的系數(shù)，取1.0； 縱向受拉鋼筋直徑，?。?縱向受拉鋼筋配筋率，代入后 ；當時，取受拉鋼筋在使用荷載作用下的應力，按公預規(guī)條公式計算 （4-25）取1號梁的彎矩效應組合：短期效應組合： = （4-26）長期效應組合：= （4-27）選短期組合時，鋼筋應力：鋼筋的彈性模量，對HRB3

42、35鋼筋，=2.0×，代入后可得到：滿足公預規(guī)條“在一般正常大氣條件下，鋼筋混凝土受彎構(gòu)件不超過最大裂縫寬度的要求”。但是，還應滿足公預規(guī)條規(guī)定，在梁腹高的兩側(cè)設置直徑為的縱向防裂鋼筋，以防止產(chǎn)生裂縫。若用，則，介乎0.00120.002之間，可行。4.5持久狀況正常使用極限狀態(tài)下?lián)隙闰炈惆垂A規(guī)條和條規(guī)定： （4-28）式中：全截面換算截面重心軸以上部分對重心軸的面積矩； 鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量之比， 換算截面中性軸距T梁頂面的距離。按下式求解： （4-29）代入后：化簡：解方程得：全截面對中心軸的慣性矩： （見表4-1）換算截面抗裂邊緣彈性抵抗矩：為開裂截面彎矩，按下式計算： （4-30）代入后：開裂截面抗彎剛度