兰州理工大学桥梁工程课程设计
c.支点~l/4处在~之间按直线变化 支点剪力效应计算式为:
梁端剪力效应计算: 汽车荷载作用下如下图
1号梁:
=219.6KN 2号梁:
=266.4KN 3号梁:
=257.4KN
梁号1231+μ1.24∑ηiωipi219.6266.4257.4剪力效应272.30330.34319.18
剪力效应组合计算结果如下表
剪力效应组合表(单位:KN) 组合效应(
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)
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梁号123剪力效应永久荷载汽车224.80272.30V0组合效应650.98189.43733.74155.05715.92120.74V1/2V0V1/2V0V1/20.00226.100.00225.600.00135.31330.34110.75319.1886.24 三.持久状况承载能力极限状态下截面设计,配筋与验算
一)配置主筋
由弯矩基本组合表可知,2号梁
值最大,考虑施工方便,偏于安全设计,
一律按2号梁计算弯矩进行配筋主梁尺寸如下图:
设保护层厚度为3cm,钢筋重心至底边距离a=10.5cm,则主梁的有效截面高度为:h0=h-as=1300-105=1195mm。
T形梁受弯构件翼缘计算跨度b/f的确定: 按计算跨度l0考虑:b/f=l0/3=19500/3=6500mm 按梁净间距sn考虑:b/f=b+sn=1820+180=2000mm
按翼缘高度h/f考虑:h/f/h0=120/1195>0.1,不受此项限制 所以b/f=2000mm.
采用C50的混凝土,则?1=1.0,fc=22.4MPa.
?1fcb/fh/f(h0-0.5h/f)=1.0×22.4×2000×120×(1195-0.5×120)
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=6101.76KN﹒m>Md=3181.87KN﹒m
所以该T形截面为第一类T形截面,应按宽度为b/f的矩形截面进行正截面抗弯承载力计算。
x?h0?h?202M?1fcbf/1195?2?3181.87?106=61mm<?bh0 1195?1.0?22.4?20002 =0.55×1195=657mm 不会超筋
?1fcbf/x1.0?22.4?2000?61=9763.3mm2 AS??fy28045ft1.83?45??0.294>0.2 则?min?0.294% fy280AS9763.3?=4.17%>?min?0.26% 不会少筋 A180?1300??选用2根直径为40mm和8根直径为36mm的HRB335钢筋,则:As=10656 mm2
图6 钢筋布置图(单位: cm)
钢筋布置图如图6所示,钢筋的重心位置:
asay?=
?asisii=(2513×50+126×2036+198×2036+270×2036+342×2036)
/10656=190mm
h0=h-as=1110mm
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μ=
AS=10656/(2000×1110)=0.48%>0.2% A四:截面抗弯承载力验算
按照截面实际配筋面积计算截面受压区高度x为:
x?fyAs?1fcb/f=
280?10656=6.67cm=66.7mm
1.0?22.4?2000截面抗弯极限状态承载力为:
x??M?fcb/fx?h0??=22.4×2000×66.7×(1110-66.7/2)
2?? =3231.2KN·m>3181.87KN﹒m 所以承载力满足要求。
4.1斜截面弯起钢筋箍筋的配筋及验算 一)斜截面抗剪承载力计算
由表11 剪力基本组合表可以知道,支点剪力以2号梁为最大,考虑安全因素,一律采用2号梁的剪力值进行抗剪计算,跨中剪力以1号梁为最大,一律以1号梁的剪力值进行计算。
Vd0 =733.74KN Vd1/2=189.43KN
假设最下排2根钢筋没有弯起而直接通过支点,则有: a=50mm,ho=h-a=1300-50=1250mm
0.51?10?3?fcu,kbh0?0.51?10?3?50?180?1250?811.4KN >
?0Vd?1.0?733.74?733.74KN
端部抗剪截面尺寸满足要求。
若满足条件?0Vd?0.5?10?3?2ftdbho,可不需要进行斜截面抗剪强度计算,仅 按构造要求设置钢筋
?0Vd?1.0?733.74?733.74KN
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0.5?10?3?2ftdbho?0.5?10?3?1.0?1.83?180?1250?205.875KN 因此,?0Vd>0.5?10?3?2ftdbh0,应进行持久状况斜截面抗剪承载力验算。
二)弯起钢筋设计
(1)最大剪力Vd/取用距支座中心h/2处截面的数值,其中混凝土与箍筋共
//同承担的剪力VCS不小于60%Vd/,弯起钢筋(按45°)承担剪力Vsb不大于40%Vd/。
(2)计算第一排(从支座向跨中计算)弯起钢筋时,取用距支座中心h/2处由弯起钢筋承担的那部分剪力值。
(3)计算第一排弯起钢筋以后的每一排弯起钢筋时,取用前一排弯起钢筋下面弯起点处由弯起钢筋承担的那部分剪力值。 弯起钢筋配置及计算图式如下图:
图7弯起钢筋配置及计算图式(尺寸单位:mm) 由内插法可得,距支座中心h/2处的剪力效应Vd'为
dV'????733.74?189.43???9.75?0.65???189.43?KN=700.67KN
9.75??' 则,Vcs?0.6Vd'=0.6×700.67KN=420.4KN ' Vsb?0.4Vd'=0.4×700.67KN=280.27KN
相应各排弯起钢筋的位置见图4—1及承担的剪力值见于下表:
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