梁区段 支座中心1 1-2 2-3 3-跨中 截面纵筋 2Φ32 4Φ32 6Φ32 6Φ32+2Φ28 有效高度 1620 1614 1596 1578 截面类型 I I I I 受压区高度 16.08 32.15 48.24 60.54 抗弯承载力 709.2 1410.8 2106 2625 钢筋充分利用点 L K J I 将表中正截面抗弯承载力在图中用各平行线表示出来,得到结构抵抗图。
从图中看出结构抵抗图外包弯矩包络图,说明该梁正截面抗弯承载力满足了要求。
4.5箍筋设计
?12?32?0.2?10-6??2?0.6P?fcu,kASVfsvbh02箍筋间距的计算公式为:SV? 2???0Vd?式中:?1——异形弯矩影响系数,取?1=1.0; ?3——受压翼缘的影响系数,取?3=1.1; Vd——据支座中心处截面上的计算剪力
P——斜截面内纵向受拉主筋的配筋率,P=100?; Asv——同一截面上箍筋的总截面面积(mm); fsv——箍筋的抗拉设计强度;
?——混凝土和钢筋的剪力分担系数,取?=0.6。 选用2?8双肢箍筋(R235,fsv?195MPa),则面积Asv=1.006cm2;距支座中心h0/2处的主筋为2Φ32,
20
d3.58?168?3??163.21?cm?;??22?5.47?10?3;P?100??0.547,计算剪力Vd?603.39KN。2?16.08cm;h0?168?3?AgA/?bh??16.08/?18?163.21?g0代入上式,可得:Sv?161mm
选用Sv?100mm
根据《公预规》规定,在支座中心向跨径方向长度不小于1倍梁高范围内,箍筋间距不宜大于100mm。综上,全梁箍筋的配置为2?8双肢箍筋,箍筋间距为SV=10cm。 则配筋率?sv?AsvSvb分别为: ?sv?AsvSvb=
4.5斜截面抗剪承载力验算
以距支座中心处h2处斜截面承载力的复核方法为例验算
a)选定斜截面顶端位置。从图中可以得到距离支座中心处h2处斜截面的横坐标为x=9800-840=8960mm,正截面有效高度h0?1632mm。现取斜截面投影长度
1.006?0.0056
18?10大于规范规定的最小配股率:R235钢筋不小于0.18%的要求。
c?h'0?1632mm,则得到选择的斜截面顶端位置A,其横坐标为
x=8960-1632=7328mm。
b)斜截面抗剪承载力复核。
?513.6KNVA处正截面上的剪力及弯矩分别为,此处正截面有效高度?1063.15KN?mMh?1.614m?主筋4?32?,则实际剪跨比m及斜截面投影长度c分别为
d,Ad,A0 21
m?MVhd,ad,A?1.283?3,c?0.6mh0?1.242m
0将要复核的斜截面为图中A-B截面(虚线)。
?1.614?斜角??tan???52.42
?1.242?斜截面内纵向受拉主筋有4Φ32,相应的主筋配筋率为
?1P?100Abhs0?100?3217?1.107?2.5,箍筋的配筋率
180?1614?sv?nASV1bSv?2?50.3?0.0056(Sv?100mm)
180?100弯起钢筋为
2 (2?32),?1608mm(弯起钢筋Asb1相交很少,偏于安全,不考虑)。ASb2Asb?3?????0.45?10bh0Vdu,AVcsVsb13?2?0.6P?fcu,k?svfsv
?0.75?10?3f?Asbsbsin?s?653.92?513.6故距离支座处为h2的斜截面抗剪承载力满足设计要求。 按照同样的方法可以对规范规定的验算截面逐一验算。
第五章 正常使用极限状态下的裂缝宽度继而挠度验算
5.1裂缝宽度验算
按《公预规》6.4.3条规定,最大裂缝宽度按下式计算:
30?d??SS? ???WfkC1C2C3??ES?0.28?10??取1号梁的弯矩效应组合: 短期效应组合:Ms??Si?1mGik???1jSQjk?MG?0.7Ma?1.0Mp?457.39?0.7?950.71?80.09?1202.97kN?mj?1n
长期效应组合:
22
Ml??Si?1mGik???2jSQjk?MG?0.4Ma?0.4Mp?457.39?0.4?950.71?0.4?80.09?869.71kN?mj?1n
选短期效应组合,钢筋应力:
869.71ML?1?0.5?1?0.5??1.36 C21202.97MS已知C2=C3=1.0,Es=2.0×105Mpa, 1202.97?106MS?ss?0.87h?0.87?6057?1582.5?144.26MPaAS0?nd?6?32?2?28?31.1mm?nd6?32?2?28取??A?0.032?0.02,取??0.02;
bh144.26代入上式得:W?1.0?1.36?1.0?2.0?10de?22iiii2
s030?31.1?0.14mm fk0.28?10?0.02满足《公预规》规定“在一般正常大气条件下,钢筋混凝土受弯构件不超过最大裂缝宽度的要求”。
5.2挠度验算
按《公预规》6.5.1条和6.5.2条规定:
B0 B? 22?Mcr???Mcr??B0??M????1???M???B?s????s???cr Mcr??ftkW0
?5 ??2S0W0 ftk?2.2MPa Ec?3.15?104MPa ?Es?EES?6.35
C式中:S0——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距。
x——换算截面中性轴距T梁顶面的距离。x按下式求解:
112 b1x2??b1?b??x?t???EsAs?h0?x??0
22代入数据解方程得:x?16.37cm?163.7mm 计算开裂截面换算截面惯性矩Icr为 计算I0,S0
I
crb?'fx33??b??x?h?b???''3ff03?Es?1?Asx0??s??EsAs?h0?x0??7.994?1010mm4''2?? 23
A0?bfhf?bh?hf???Es?1?As?AS?1500?110?180??1300?110??5.67?6057?628?''''?????5.41?105mm5计算换算截面形心至顶面高度x0
bhf''f2x0?''3?bh?hf?'?0A?h?'hf?'???hf?''?2???1?????EsAsh0Asas?561.7mm
??'?bfhf?''?x?hf?I012bfhf?02????Es?1?As'?x?a??12.249?10'2s0?bh?'hf???12?102???b?h??h3'fA0?h?'2hf??????????1?x0??EsAsh0x0?2??2mm4B0?0.95EcI0?0.95?3.15?104?12.249?1010?36.66?1014N?mm2410142??3.15?10?7.994?10?25.181?10N?mmBcrECIcr'??bx0''?'hf??????b???1S02bfhf?x02??EsAs??2???x?a??12.91?10mm'70s2Mcr?rB?ftkW0?2S0B0f2tk?2?8.478?107?2.01?568.04?106N?mm24.13?1014?340.82????803.62?2将以上数据代入,得?Mcr???Mcr???M????1???M??s??s?????2.32?1015N?mm22?B?0B??cr???340.82?2?2.413?1015??1?????15803.621.2999?10??????
根据计算结果,结构自重弯矩为457.4kN?m。公路-II级可变荷载。跨中横向
分布系数mcq?0.507;人群荷载q?3.5KN/m2,跨中横向分布系数mcr?0.633。
r225MGl05?457.39?106?19600??7.89mm 永久作用:fa?1548B48?2.32?10可变作用(车辆):
43?5qkl0?Pkl0?fa??1?????384B?48B??349339?57.875?10?18.5?10175.5?10?16.5?10???0.7?0.507???8.81mm1515?384??1.418?1048?1.418?10??4qkl05??3.09mm 可变作用(人群):fa??1?384B根据《公预规》6.5.3条规定,当采用C40以下混凝土时,挠度系数???1.60,
施工中可通过预拱度消除永久作用挠度,则:
24
fmax?1.60??7.55?1.833??19.04mm?l0600?32.8mm,符合规范的要求。
第六章 结论
附录:图纸。
25