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結構設計原理課程設計MACROBUTTONMTEditEquationSection2SEQMTEqn\r\hSEQMTSec\r1\hSEQMTChap\r1\h重慶交通大學結構設計原理《鋼筋混凝土T形梁》課程設計姓名:楊繼才 專業(yè)班級:隧軌(2)班學號:10011119學院:土木建筑B項目性質(zhì):設計類指導教師:張敏設計時間:2012年10—11月目錄1.設計資料 12.設計任務 23.設計計算書 33.1作用效應組合 33.1.1主梁作用效應標準值計算 33.1.2承載力極限狀態(tài)計算時作用效應組合 53.1.3正常使用極限狀態(tài)設計時作用效應組合 73.2主梁正截面承載力計算 83.2.1配筋計算 83.2.2正截面抗彎承載力復核 103.3主梁斜截面承載力計算 103.3.1截面尺寸復核 103.3.2檢查是否需要按計算設置腹筋 113.3.3最大設計剪力及設計剪力分配 113.3.4箍筋設計 133.3.5彎起鋼筋及斜筋設計 143.4全梁承載力校核 193.4.1正截面和斜截面抗彎承載力校核 193.4.2斜截面抗剪承載力復核 213.5使用階段裂縫寬度和變形驗算 333.5.1使用階段裂縫寬度驗算 333.5.2使用階段的變形驗算 354.總結 385.附錄 395.1彎起鋼筋坐標計算表 395.2正截面承載力驗算過程計算表 405.3斜截面抗剪承載力復核計算表 416.圖紙 421.設計資料主梁跨徑和全長 標準跨徑:(墩中心距離) 計算跨徑:(支座中心線距離) 一類環(huán)境,安全等級為二級。永久荷載 一期荷載:;二期荷載:??勺兒奢d 公路—Ⅱ級,人群荷載不計; 荷載橫向分布系數(shù); 汽車沖擊系數(shù):材料 梁體選用C30混凝土 fcd=13.8N/mm2;fck=20.1N/mm2;ftd=1.39N/mm2;ftk=2.01N/mm2;Ec=3.00×104N/mm2。 主筋用HRB335級鋼筋fsd=280N/mm2;fsk=335N/mm2;Es=2.0×105N/mm2。 箍筋用R235級鋼筋fsd=195N/mm2;fsk=235N/mm2;Es=2.1×105N/mm2。計算方法 極限狀態(tài)法。結構尺寸梁寬200mm,翼緣板邊緣厚120mm,根部厚180mm,梁高1500mm,T梁翼緣板寬度1580mm,二期工程高200mm。具體尺寸如圖1-6-1所示:158015801500320200圖1-6-1T形梁截面尺寸(單位:mm)設計依據(jù) (1)《公路橋涵設計通用規(guī)范》(JTGD60—2004); (2)《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》(JTGD62—2004); (3)《混凝土結構設計原理》(第二版),葉見曙主編; (4)《結構力學》(第5版),李廉錕主編。2.設計任務設計計算書一份(1)作用效應組合;(2)繪出彎矩和剪力包絡圖(3)進行抗彎、抗剪鋼筋設計計算;(4)結構應力、撓度、裂縫驗算。配筋圖一張(1)主梁正截面鋼筋配筋圖(2)行車道鋼筋配筋圖3.設計計算書3.1作用效應組合3.1.1主梁作用效應標準值計算荷載計算 故根據(jù)上面的面積和前面的資料可得 一期恒載: 二期荷載: 對于可變荷載,根據(jù)《公路橋涵設計通用規(guī)范》有關規(guī)定,可得公路—Ⅱ級的荷載如下:截面彎矩影響線面積計算表3-1-1-2影響線面積計算項目計算面積影響線面積ωω=L/4×L/2=19.52/8=47.53ω=3L/16×L/2=3×19.52/32=35.65ω=1/2×L/2×1/2=19.5/8=2.438ω=19.5/2=9.75彎矩永久作用效應標準值計算表3-1-1-3彎矩永久作用效應標準值計算表截面影響線面積(1)(2)(3)一期荷載標準值(4)=(1)(2)二期荷載標準值(5)=(1)(3)M0012.1687.26800.00M1/435.6512.1687.268433.77259.09M1/247.5312.1687.268578.36345.46可變彎矩作用效應標準值計算表3-1-1-4可變彎矩作用效應標準值計算表截面影響線面積(1)(2)(3)(4)橫向分布系數(shù)(5)沖擊系數(shù)(6)標準值(7)=[(1)(2)+(3)(4)](5)(6)M007.8757.268178.50.41.1260.00M1/435.657.8757.268178.50.41.126420.39M1/247.537.8757.268178.50.41.126560.52剪力作用效應標準值計算 《公路橋涵設計通用規(guī)范》規(guī)定:在計算剪力作用效應是,車道荷載的集中荷載應乘以1.2的系數(shù)。故:表3-1-1-5剪力可變作用效應標準值計算表=12.168=7.268=7.875=214.2=1.126=0.4截面面積恒載最大活載最小活載09.750.000.001.0009.750189.50131.0634.581/87.3125-0.125-0.1520.8757.465142.13110.3513.881/44.875-0.250-0.6090.7505.48494.7589.65-6.833/82.4375-0.375-1.3710.6253.80947.3868.94-27.531/20-0.500-2.4380.5002.4380.0048.24-48.243.1.2承載力極限狀態(tài)計算時作用效應組合根據(jù)《公路橋涵設計通用規(guī)范》(JTGD60—2004)4·1·6條規(guī)定:按承載力極限狀態(tài)計算時采用的基本組合為永久作用的設計值效應與可變作用設計值效應相組合,其效應組合表達式為:跨中截面設計彎矩支點截面設計剪力其截面的彎矩作用效應組合分別如下表3-1-2-1所示:表3-1-2-1彎矩作用效應組合表截面一期荷載二期荷載可變荷載最大彎矩組合最小彎矩組合001.201.201.41.0001/4433.771.2259.091.2420.391.41.01,4208311/2578.361.2345.461.2560.521.41.01,8931,1093/4433.771.2259.091.2420.391.41.01,420831101.201.201.41.000由上表可得該梁的彎矩包絡圖如下:圖3-1-2-1彎矩包絡圖(單位:kN.m)其截面的剪力作用效應組合分別如下表3-1-3-2所示:表3-1-1-3-2剪力作用效應組合表截面恒載最大活載最小活載最大剪力組合最小剪力組合0189.501.2131.060.001.41.04112271/8142.131.2110.89-12.601.41.03261531/494.751.291.81-26.281.41.0242773/347.381.273.81-41.041.41.0160-11/20.001.256.88-56.881.41.080-805/8-47.381.241.04-73.811.41.01-1603/4-94.751.226.28-91.811.41.0-77-2427/8-142.131.212.60-110.891.41.0-153-3261-189.501.20.00-131.061.41.0-227-411由上表可得該梁的剪力包絡圖如下圖3-1-2-2所示:圖3-1-3-2剪力包絡圖(單位:kM)3.1.3正常使用極限狀態(tài)設計時作用效應組合 根據(jù)《公路橋涵設計通用規(guī)范》(JTGD60—2004)4·1·7條規(guī)定:公路橋涵結構按正常使用極限狀態(tài)設計時,應根據(jù)不同的設計要求,分別采用不同效應組合作用效應短期組合作用效應短期組合為永久作用標準值效應與可變作用頻遇值效應相組合,其效應組合表達式為: 作用長期效應組合作用長期效應組合為永久作用標準值效應與可變作用準永久值效應相組合,其效應組合表達式為: 3.2主梁正截面承載力計算3.2.1配筋計算翼緣板的計算寬度根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》(JTGD62—2004)第4·2·2條規(guī)定:T形截面受彎構件位于受壓區(qū)的翼緣計算寬度,應按下列三者中最小值取用。翼緣板的平均厚度h′f=(120+1800)/2=150mm①對于簡支梁為計算跨徑的1/3。b′f=L/3=19500/3=6500mm②相鄰兩梁軸線間的距離。b′f=1600mm③b+2bh+12h′f,此處b為梁的腹板寬,bh為承托長度,h′f為不計承托的翼緣厚度。b′f=b+12h′f=200+2×0+12×150=2000mm故取b′f=1600mm判斷T形截面的類型設as=30+0.7×1500=135mm,h0=h-as=1500-135=1365mm;故屬于第一類T形截面。求受拉鋼筋的面積As 可得: 解得:求受拉鋼筋的面積As擬采用828+420的鋼筋,As=3927+1256=5183mm2。鋼筋疊高層數(shù)為6層,布置如圖所示?;炷帘Wo層厚度取40mm,鋼筋間橫向凈距故滿足構造要求。其配筋圖如圖3-2-1-4所示:15801580150011200180120662354543277(焊接)圖3-2-1-4縱筋配筋圖(單位:mm)3.2.2正截面抗彎承載力復核跨中截面含筋率驗算故h0=h-as=1500-116=1384mm。則其配筋率為:判斷T形截面的類型由于,故為第一類T形截面。求受壓區(qū)的高度x正截面抗彎承載力Mu故跨中正截面抗彎承載力滿足要求。3.3主梁斜截面承載力計算3.3.1截面尺寸復核根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》(JTGD62—2004)第9·3·10條規(guī)定:在鋼筋混凝土梁的支點處,應至少有兩根并不少于總數(shù)1/5的下層受拉的主筋通過。初步擬定梁底225的主筋伸入支座。支點截面的有效高度根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》(JTGD62—2004)第5·2·9條:矩形、T形和工字形截面受彎構件,其抗剪截面應符合要求。有:故截面尺寸符合要求。3.3.2檢查是否需要按計算設置腹筋根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》(JTGD62—2004)第5·2·10條:矩形、T形和工字形截面受彎構件,符合下列條件時可不進行斜截面抗剪承載力計算,而僅按構造要求配置箍筋??缰薪孛妫褐ё孛妫汗士缰薪孛娌糠挚砂礃嬙炫渲霉拷睿溆鄥^(qū)段按計算配置腹筋。3.3.3最大設計剪力及設計剪力分配確定構造配置箍筋長度在圖3-1-3-2所示的剪力包絡圖中,支點處計算值,跨中處剪力計算值。則的截面距跨中截面的距離:在距跨中范圍內(nèi)可按構造配置最低數(shù)量的箍筋。計算最大剪力和剪力分配根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》(JTGD62—2004)第5·2·11條:最大剪力取用距支座中心h/2處截面的數(shù)值,并按混凝土和箍筋共同承擔不少于60%;彎起鋼筋承擔不超過40%,并且用水平線將剪力設計值包絡圖分割為兩部分。距支座中心h/2處截面剪力混凝土和箍筋承擔的剪力彎起鋼筋承擔的剪力簡支梁剪力包絡圖取為斜直線。即: 設置彎起鋼筋區(qū)長度:剪力分配見圖3-3-3-2所示。97509750750454333101147411kN385.54kN154.22kN231.32kN80kN192.38kN圖3-3-3-2剪力分配圖3.3.4箍筋設計根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》(JTGD62—2004)第9·3·13條:鋼筋混凝土梁應設置直徑不小于8mm或1/4主筋直徑的箍筋?,F(xiàn)初步選用φ8的雙肢箍筋,n=2;Asv=nAsv1=2×50.3=100.6mm2。在等截面鋼筋混凝土簡支梁中,箍筋盡量做到等距離布置。為方便計算,斜截面內(nèi)縱筋配筋百分率及截面有效高度可近似按支座截面和跨中截面的平均值取用,計算如下:根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》(JTGD62—2004)第5·2·11條:箍筋間距按下列公式計算:根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》(JTGD62—2004)第9·3·13條:箍筋間距不應大于梁高的1/2且不大于400mm。在支座中心向跨徑方向長度相當于不小于一倍梁高范圍內(nèi),箍筋間距不宜大于100mm。鋼筋混凝土梁應設置直徑不小于8mm或1/4主筋直徑的箍筋。其配筋率ρsv,R235鋼筋不應小于0.18?,F(xiàn)取取此時,箍筋配筋率,故不滿足規(guī)范要求。現(xiàn)取計算的箍筋配筋率,且小于和400mm。滿足規(guī)范要求。,爾后至跨中截面統(tǒng)一的箍筋間距取。3.3.5彎起鋼筋及斜筋設計根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》(JTGD62—2004)第5·2·11條:計算第一排彎起鋼筋Asb1時,對于簡支梁和連續(xù)梁近邊支點梁段,取用距支點中心h/2處由彎起鋼筋承擔的那部分剪力值Vsb1;首先,計算各排彎起鋼筋起點截面的垂直距離(右圖)以及至支座中心距離,計算第一排彎起鋼筋以后的每一排彎起鋼筋Asb2…Asbi時,取用前一排彎起鋼筋下面彎點處由彎起鋼筋承擔的那部分剪力Vsb2…Vsbi。一排彎起鋼筋截面積按下列公式計算:需設置彎起鋼筋的區(qū)段長度(距支座中心)初步擬定架立鋼筋為222,凈保護層為42.9mm,則架立鋼筋底面至梁頂?shù)木嚯x為42.9+25.1=68mm彎起鋼筋的彎起角度為,彎起鋼筋末端與架立鋼筋焊接。擬彎五排鋼筋。第一排彎起鋼筋第一排彎起鋼筋的最大剪力:第一排彎起鋼筋的面積為:(初步擬定為25)初步選用由主筋彎起225,Asb1=982mm2。第一排彎起鋼筋的水平投影長度為lsb1:第一排彎起鋼筋與梁軸線交點距支座中心的距離為:第一排彎起鋼筋彎起點至支座中心的距離為:第二排彎起鋼筋第二排彎起鋼筋的最大剪力:第二排彎起鋼筋的面積:(初步擬定為25)初步選用由主筋彎起225,Asb2=982mm2。第二排彎起鋼筋的水平投影長度為lsb2:第二排彎起鋼筋與梁軸線交點距支座中心的距離為:第二排彎起鋼筋彎起點至支座中心的距離為:第三排彎起鋼筋第三排彎起鋼筋的最大剪力:第三排彎起鋼筋的面積:(初步擬定為25)初步選用由主筋彎起225,Asb3=982mm2。第三排彎起鋼筋的水平投影長度為lsb3:第三排彎起鋼筋與梁軸線交點距支座中心的距離為:第三排彎起鋼筋彎起點至支座中心的距離為:第四排彎起鋼筋第四排彎起鋼筋最大剪力:第四排彎起鋼筋的面積:(初步擬定直徑20)初步選用由主筋彎起220,Asb4=628mm2。第四排彎起鋼筋的水平投影長度為lsb4:第四排彎起鋼筋與梁軸線交點距支座中心的距離為:第四排彎起鋼筋彎起點至支座中心的距離為:第五排彎起鋼筋第五排彎起鋼筋的水平投影長度為lsb5:第五排彎起鋼筋與梁軸線交點距支座中心的距離為:第五排彎起鋼筋彎起點至支座中心的距離為:故第五排不需要再設置彎起鋼筋。 按照抗剪計算初步布置彎起鋼筋如圖3-3-4-5所示。97509750750454333101147411kN385.54kN154.22kN231.32kN80kN192.38kN架立鋼筋h=15007507504068154.22kN2N12N22N32N42N52N6圖3-3-5腹筋布置圖3.4全梁承載力校核3.4.1正截面和斜截面抗彎承載力校核簡支梁彎矩包絡圖近似取為二次物線:各彎起鋼筋計算列于下表彎起點1234彎起鋼筋的水平投影長度mm1335130712781250彎起點距支座中心的距離mm1335264239205170彎起點距跨中的距離mm8415710858304580分配的設計剪力Vsbi(KN)154.22134.3689.9946.61需要的彎筋面積mm21038905606314可提供的彎筋面積mm2225225225220982982982628彎筋與梁軸交點到支座中心距離mm668200333104588彎筋與梁軸交點到跨中距離mm9082774764405162各排鋼筋彎起后,相應的梁的正截面抗彎承載力計算如下表:圖3-4-1正截面抗彎承載力計算梁的區(qū)段截面縱筋有效高度T形截面類型受壓區(qū)高度抗彎承載力Mu(kN.m)支座中心至1點2251446第一類12395.831點~2點4251432第一類25780.422點~3點6251417第一類371153.393點~4點8251403第一類501515.524點~N1截斷處825+2201394第一類581740.82N1截斷處~梁跨中825+4201384第一類661960.73圖3-4-1-1梁的彎矩包絡圖和抵抗彎矩圖根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》(JTGD62—2004)第9·3·11條:受拉區(qū)彎起鋼筋的彎起點,應設在按正截面抗彎承載力計算充分利用該鋼筋強度的截面以外不小于h0/2處,彎起鋼筋可在按正截面受彎承載力計算不需要該鋼筋截面面積之前彎起,但彎起鋼筋與梁中心線的交點(距支座5838mm)應位于按計算不需要該鋼筋的截面(距支座5293mm)之外。最后正截面抗彎承載力及斜截面抗彎承載力校核見圖3-4-1。圖3-4-1梁的彎矩包絡圖和抵抗彎矩圖第一排彎起鋼筋(2N2)該排鋼筋的充分利用點m的橫坐標為7475mm,而該排鋼筋的彎起點的橫坐標為8415mm,說明彎起點位于充分利用點左邊,且兩點之間的距離為8415-7475=940mm>h0/2=1432/2=716mm,滿足斜截面抗彎承載力要求。該排彎起鋼筋與梁軸線交點的橫坐標為9082mm大于該排鋼筋的理論不需要點n的橫坐標8671mm,說明梁的正截面承載力亦滿足要求。第二排彎起鋼筋(2N3)該排鋼筋的充分利用點l的橫坐標為6094mm,而該排鋼筋的彎起點的橫坐標為7108mm,說明彎起點位于充分利用點左邊,且兩點之間的距離為7108-6094=1014mm>h0/2=1417/2=708.5mm,滿足斜截面抗彎承載力要求。該排彎起鋼筋與梁軸線交點的橫坐標為7747mm大于該排鋼筋的理論不需要點m的橫坐標7475mm,說明梁的正截面承載力亦滿足要求。第三排彎起鋼筋(2N4)該排鋼筋的充分利用點k的橫坐標為4354mm,而該排鋼筋的彎起點的橫坐標為5830mm,說明彎起點位于充分利用點左邊,且兩點之間的距離為5830-4354=1478mm>h0/2=1403/2=701.5mm,滿足斜截面抗彎承載力要求。該排彎起鋼筋與梁軸線交點的橫坐標為6440mm大于該排鋼筋的理論不需要點l的橫坐標6094mm,說明梁的正截面承載力亦滿足要求。第四排彎起鋼筋(2N5)該排鋼筋的充分利用點j的橫坐標為2764mm,而該排鋼筋的彎起點的橫坐標為4580mm,說明彎起點位于充分利用點左邊,且兩點之間的距離為4580-2764=1816mm>h0/2=1394/2=697mm,滿足斜截面抗彎承載力要求。該排彎起鋼筋與梁軸線交點的橫坐標為5162mm大于該排鋼筋的理論不需要點k的橫坐標4354mm,說明梁的正截面承載力亦滿足要求。經(jīng)上述分析判斷可知,初步確定的彎起鋼筋的彎起點位置的正截面抗彎承載力和斜截面承載力均滿足要求。根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》(JTGD62—2004)第9·3·11條:簡支梁第一排彎起鋼筋的末端彎折起點應位于支座中心截面處,以后各排彎起鋼筋的末端彎折點應落在或超過前一排彎起鋼筋彎起點截面。 同時,為了節(jié)約鋼筋,從而達到安全、經(jīng)濟、合理,應使抵抗彎矩圖更接近于設計彎矩圖。上述2N1、2N2、2N3和2N4鋼筋彎起點形成的抵抗彎矩圖都接近于彎矩包絡圖,其彎起鋼筋彎起點的橫坐標與充分利用點的橫坐標的差,故不需進行彎起鋼筋的進一步調(diào)整。3.4.2斜截面抗剪承載力復核斜截面抗剪承載力復核根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》(JTGD62—2004)第5·2·7條:矩形、T形和工字形截面受彎構件,當配有箍筋和彎起鋼筋時,其斜截面抗剪承載力驗算采用下列公式:根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》(JTGD62—2004)第5·2·8條:進行斜截面承載力驗算時,斜截面水平投影長度C應按下式計算:C=0.6mh0。根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》(JTGD62—2004)第5·2·6條:計算受彎構件斜截面杭剪承載力時,其計算位置應按下列規(guī)定采用:距支座中心h/2處截面;受拉區(qū)彎起鋼筋彎起點處截面;錨于受拉區(qū)的縱向鋼筋開始不受力處的截面;箍筋數(shù)量或間距改變處的截面;構件腹板寬度變化處的截面。斜截面抗剪承載力復核距支座中心h/2處的截面選定斜截面頂端位置 距支座中心h/2處的截面的橫坐標為x=9750-1500/2=9000mm,正截面有效高度h0=1446mm?,F(xiàn)取,則得到選擇的斜截面頂端位置A(圖3-4-2-A)的橫坐標為x=9000-1446=7554mm斜截面抗剪承載力復核 A處正截面上的剪力及相應的彎矩計算如下: A處正截面有效高度h0=1432mm=1.432m,則實際廣義剪跨比m及截面投影長度c分別為: 將要復核的斜截面如圖3-4-2-A所示:圖3-4-2-A距支座中心h/2處斜截面抗剪承載力計算圖示 則復核的斜截面AA’斜截面(虛線表示),斜角為:。 斜截面內(nèi)縱向受拉主筋有225(2N1),相應的主配筋率p為:配箍率()為: 與斜截面相交的彎起鋼筋有2N2(225)、2N3(225)。將上述計算值代入式:則得到AA’斜截面抗剪承載力為: 故距支座中心h/2處的斜截面抗剪承載力滿足設計要求。第一排彎起鋼筋彎起點處的截面選定斜截面頂端位置 第一排彎起鋼筋彎起處的截面的橫坐標為x=9750-1335=8415mm,正截面有效高度h0=1432mm?,F(xiàn)取,則得到選擇的斜截面頂端位置B(圖3-4-2-B)的橫坐標為8415-1432=6983mm。斜截面抗剪承載力復核 B處正截面上的剪力及相應的彎矩計算如下: B處正截面有效高度h0=1417mm=1.417m,則實際廣義剪跨比m及截面投影長度c分別為: 將要復核的斜截面如圖3-4-2-B所示: 圖3-4-2-B第一排彎起鋼筋彎起處的截面抗剪承載力計算圖示 則復核的斜截面BB’斜截面(虛線表示),斜角為:。 斜截面內(nèi)縱向受拉主筋有225(2N1),相應的主配筋率p為:配箍率()為: 與斜截面相交的彎起鋼筋有2N2(225)、2N3(225)。將上述計算值代入式:則得到BB’斜截面抗剪承載力為: 故第一排彎起鋼筋彎起點處的截面抗剪承載力滿足設計要求。距支座中心h處的截面選定斜截面頂端位置 距支座中心h處的截面的橫坐標為x=9750-1500=8250mm,正截面有效高度h0=1432mm?,F(xiàn)取,則得到選擇的斜截面頂端位置C(圖3-4-2-C)的橫坐標為x=8250-1432=6818mm斜截面抗剪承載力復核 C處正截面上的剪力及相應的彎矩計算如下: C處正截面有效高度h0=1417mm=1.417m,則實際廣義剪跨比m及截面投影長度c分別為: 將要復核的斜截面如圖3-4-2-C所示: 圖3-4-2-C距支座中心2處斜截面抗剪承載力計算圖示 則復核的斜截面CC’斜截面(虛線表示),斜角為:。 斜截面內(nèi)縱向受拉主筋有225(2N1),相應的主配筋率p為:配箍率()為: 與斜截面相交的彎起鋼筋有2N3(225)、2N4(225)。將上述計算值代入式:則得到CC’斜截面抗剪承載力為: 故距支座中心h處的斜截面抗剪承載力滿足設計要求。第二排彎起鋼筋彎起點處的截面選定斜截面頂端位置 第二排彎起鋼筋彎起點處的截面的橫坐標為x=9750-2642=7108mm,正截面有效高度h0=1417mm?,F(xiàn)取,則得到選擇的斜截面頂端位置D(圖3-4-2-D)的橫坐標為x=7108-1417=5691mm。斜截面抗剪承載力復核 D處正截面上的剪力及相應的彎矩計算如下: D處正截面有效高度h0=1403mm=1.403m,則實際廣義剪跨比m及截面投影長度c分別為: 將要復核的斜截面如圖3-4-2-D所示: 圖3-4-2-D第二排彎起鋼筋彎起處的截面抗剪承載力計算圖示 則復核的斜截面DD’斜截面(虛線表示),斜角為:。 斜截面內(nèi)縱向受拉主筋有425(2N1、2N2),相應的主配筋率p為:配箍率()為: 與斜截面相交的彎起鋼筋有2N3(225)、2N4(225)。將上述計算值代入式:則得到DD’斜截面抗剪承載力為: 故第二排彎起鋼筋彎起點處的截面抗剪承載力滿足設計要求。第三排彎起鋼筋彎起點處的截面選定斜截面頂端位置 第三排彎起鋼筋彎起點處的截面的橫坐標為x=9750-3920=5830mm,正截面有效高度h0=1403mm?,F(xiàn)取,則得到選擇的斜截面頂端位置E(圖3-4-2-E)的橫坐標為x=5830-1403=4427mm。斜截面抗剪承載力復核 E處正截面上的剪力及相應的彎矩計算如下: E處正截面有效高度h0=1394mm=1.394m,則實際廣義剪跨比m及截面投影長度c分別為: 將要復核的斜截面如圖3-4-2-E所示: 圖3-4-2-E第三排彎起鋼筋彎起處的截面抗剪承載力計算圖示 則復核的斜截面EE’斜截面(虛線表示),斜角為:。 斜截面內(nèi)縱向受拉主筋有625(2N1、2N2、2N3),相應的主配筋率p為:配箍率()為: 與斜截面相交的彎起鋼筋有2N4(225)、2N5(220)。將上述計算值代入式:則得到AA’斜截面抗剪承載力為: 故第三排彎起鋼筋彎起點處的截面抗剪承載力滿足設計要求。第四排彎起鋼筋彎起點處的截面選定斜截面頂端位置 第四排彎起鋼筋彎起點處的截面的橫坐標為x=9750-5170=4580mm,正截面有效高度h0=1394mm?,F(xiàn)取,則得到選擇的斜截面頂端位置F(圖3-4-2-F)的橫坐標為x=4580-1394=3186mm。斜截面抗剪承載力復核 F處正截面上的剪力及相應的彎矩計算如下: F處正截面有效高度h0=1384mm=1.384m,則實際廣義剪跨比m及截面投影長度c分別為: 將要復核的斜截面如圖3-4-2-F所示:圖3-4-2-F第四排彎起鋼筋彎起處的截面抗剪承載力計算圖示 則復核的斜截面FF’斜截面(虛線表示),斜角為:。 斜截面內(nèi)縱向受拉主筋有825(2N1、2N2、2N3、2N4),相應的主配筋率p為:配箍率()為: 與斜截面相交的彎起鋼筋有2N5(220)。將上述計算值代入式:則得到AA’斜截面抗剪承載力為: 故第四排彎起鋼筋彎起點處的截面抗剪承載力滿足設計要求。經(jīng)前述計算可知,梁的各斜截面抗剪承載力均滿足要求。3.5使用階段裂縫寬度和變形驗算3.5.1使用階段裂縫寬度驗算根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》(JTGD62—2004)第6·4·3條:矩形、T形截面鋼筋混凝土構件其最大裂縫寬度Wfk可按下列公式計算:正常使用狀態(tài)下的效應組合荷載短期效應組合彎矩計算值為 荷載短期效應組合彎矩計算值為 系數(shù)鋼筋應力的計算縱向受拉鋼筋換算直徑d的直徑 對于焊接鋼筋骨架縱向受拉鋼筋配筋率短期荷載作用下的最大裂縫寬度螺紋鋼筋C1=1.0;C3=1.0;得到 滿足《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》(JTGD62—2004)第6·4·2條的要求。3.5.2使用階段的變形驗算根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》(JTGD62—2004)第6·5·1條:鋼筋混凝土受彎構件,在正常使用極限狀態(tài)下的撓度,可根據(jù)給定的構件剛度用結構力學的方法計算。第6·5·2條:鋼筋混凝土受彎構件的剛度可按下式計算:根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》(JTGD62—2004)第6·5·3條:受彎構件在使用階段的撓度應考慮荷載長期效應的影響,即按荷載短期效應組合計算的撓度值,乘以撓度長期增長系數(shù)ηθ。撓度長期增長系數(shù)為ηθ=1.60。變形計算時,主梁已經(jīng)安裝就位,截面應取翼緣的全寬計算,b′f=1600mm。T形梁換算截面的慣性矩和計算對梁的開裂面,由式得到:解得:x0=224mm>h′f=150mm,說明為第二類T形截面。這是受壓區(qū)高度需重新確定: 則可得受壓區(qū)高度x: 開裂截面慣性矩為: T形梁的全截面換算截面面積為: 受壓區(qū)高度為: 全截面慣性矩為:計算開裂構件的抗彎剛度 全截面抗彎剛度 開裂截面抗彎剛度 全截面換算截面受拉去邊緣的彈性抵抗彎矩為 全截面換算截面的面積矩為 塑性影響系數(shù)為 開裂彎矩為 開裂構件的抗彎剛度為受彎構件跨中截面處長期撓度值 短期荷載作用效應組合下跨中截面彎矩標準值,結構自重作用下跨中截面彎矩標準值。對于C30混凝土,撓度長期增長系數(shù)為。 受彎構件在使用階段的跨中截面的長期撓度值為 在結構自重作用下跨中截面的長期撓度值為 則按可變荷載頻遇值計算的長期撓度值為 滿足《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》(JTGD62—2004)的要

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