第四章 主梁截面设计、配筋及验算
4.1 主梁受力钢筋配置
由弯矩基本组合计算表9可以知道，1号梁Md=2471.3871KN﹒m最大，因此按1号梁的弯矩进行配筋计算。
设钢筋净保护层厚度为30mm，钢筋重心至底边距离为as=180mm，则主梁的有效截面高度为：h0=h-as=1400-180=1220mm。
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=1620+180=1800mm
按翼缘高度h/f考虑：h/f/h0=130/1220=0.11＞0.1，不受此项限制 所以b/f=1800mm.
采用C40的混凝土，则?1=1.0，fc=19.1MPa.
?1fcb/fh/f(h0-0.5h/f)=1.0×19.1×1800×130×(1220-0.5×130)
=5162.157KN﹒m＞Md=2471.3871KN﹒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。
2M2?2471.3871?1062x?h0?h?1220?1220?=60.42mm＜?bh0 /1.0?19.1?1800?1fcbf20 =0.55×1220=671mm 不会超筋
?1fcb/fx1.0?19.1?1800?60.42AS??=6924.132mm2
fy30045ft1.71?45??0.26＞0.2 则?min?0.26% fy300AS6924.132?=2.75%＞?min?0.26% 不会少筋 A180?1400选用6根直径为36mm和4根直径为25mm的HRB335钢筋，则：As=8071 mm2
??
180.010.016.0140.0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：
?asiyi=2×（35.6×4.91+28.6×4.91+21×10.18+12.9×10.18+ as=
?asi 4.8×10.18）/（4×4.91+6×10.18）=17.57cm
4.2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：
fyAs300?80.71==7.043cm=70.43mm x?/1.0?19.1?180?1fcbf截面抗弯极限状态承载力为：
x??M?fcb/fx?h0??=19.1×1800×70.43×（1224.3-70.43/2）
2?? =2879.23KN·m＞2471.3871KN﹒m 所以承载力满足要求。
4.3斜截面弯起钢筋箍筋的配筋及验算 4.3.1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3号梁为最大，考虑安全因素，一律采用3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 =577.8848KN Vd1/2=128.8758KN
假设最下排2根钢筋没有弯起而直接通过支点，则有： a=4.8cm，ho=h-a=140-4.8=135.2cm
0.51?10?3?fcu,kbh0?0.51?10?3?40?180?1352?784.96KN >
?0Vd?1.0?577.8848?577.8848KN
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?577.8848?577.8848KN
0.5?10?3?2ftdbho?0.5?10?3?1.0?1.71?180?1352?208.072KN
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。
4.3.2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°弯起）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V'd为
??577.8848?128.8758???9.75?0.7??KN=545.6483KN ' V??128.8758d??9.75??' 则，Vcs?0.6Vd'=0.6×545.6483KN=327.3890KN
' Vsb?0.4Vd'=0.4×545.6483KN=218.2593KN
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：
表4—1 弯起钢筋的位置与承担的剪力值计算表 钢筋排次 弯起钢筋距支座中心距离（m） 承担的剪力值（KN） 1
1.213 218.2593
2 2.345 194.4360 3 3.409 141.7825 4 4.402 92.2440 5 5.339 46.0215 各排弯起钢筋的计算。与斜截面相交的弯起钢筋的抗剪承载力按下式计算： Vsb?0.75?10?3fsdsin?s
式中， fcd—弯起钢筋的抗拉设计强度（MPa）
Asb——在一个弯起钢筋平面内弯起钢筋的总面积（mm2） ?s——弯起钢筋与构件纵向轴线的夹角
fsd=300MPa，?s=45°，所以各排弯起钢筋的面积计算公式如下：
VsbVsb ??3?30.75?10fsdsin?s0.75?10?300?sin45?0.1591计算得每排弯起钢筋的面积如下表：
Asb??表4—2每排弯起钢筋面积计算表 ?oVsb每排弯起钢筋计算面弯起排数 积Asb（mm2） 1 2 3 4 5 1371.8372 1222.0993 891.1534 579.7863 289.2615 弯起钢筋数目 2?36 2?36 2?25 2?25 2?16 每排弯起钢筋实际'面积Asb（mm2） 2036 2036 982 982 402 在靠近跨中处，增设2?16的辅助斜钢筋，面积为402mm2 主筋弯起后持久状况承载力极限状态正截面承载力验算：计算每一弯起截面的抵抗弯矩时，由于钢筋根数不同，则钢筋的重心位置也不同，有效高度ho的值也不同。为了简化计算，可用同一数值，影响不会很大。
2?36钢筋的抵抗弯矩M1为
x0.06823?4h?）2?280?10?10.179?10?（1.2243?） M1?2fsA（ = s1o22=678.44KN·m
2?25钢筋的抵抗弯矩M2为
x0.06823?4M2?2fsA（h?）2?280?10?4.909?10?（1.2243?）= s1o22 =327.19KN·m
0.06823?4M?280?10?80.71?10?(1.2243?) ?跨中截面的钢筋抵抗弯矩 2 =2690KN
第一排钢筋弯起处正截面承载力为
M1'?2690?2?678.44?2?327.19?678.74KN 第二排钢筋弯起处正截面承载力为
' M2?2690?1?678.44?2?327.19?1357.19KN
第三排钢筋弯起处正截面承载力为
' M3?2690?2?327.19?2035.62KN 第四排钢筋弯起处正截面承载力为
' M4?2690?1?327.19?2362.81KN 第五排钢筋弯起处正截面承载力为
' M5?2690KN
4.3.3箍筋设计
箍筋间距公式为 SV??12?320.2?10?6(2?0.6P)fcu,kAsvfsvbho2（??oAVd）
式子中，?1——异号弯矩影响系数，取1.0
?3——受压翼缘板的影响系数，取值1.1
P——斜截面内纵向受拉钢筋百分率，P=100ρ，ρ=AS/(bho)，当 P>2.5时，取P=2.5
Asv——同一截面上箍筋的总截面面积（mm2）
fsv——箍筋的抗拉强度设计值，选用HRB235钢筋，则fsv=210MPa b——用于抗剪配筋设计的最大剪力截面的梁腹宽度（mm） ho——用于抗剪配筋设计的最大剪力截面的有效高度（mm） ?——用于抗剪配筋设计的最大剪力设计值分配于混凝土和箍筋 共同承担的分配系数，取值为0.6
Vd——用于抗剪配筋设计的最大剪力设计值（KN）
选用2?10双肢箍筋，则面积Asv=1.57cm2；距支座中心ho/2处是主筋为 2?36，As=20.36cm2；有效高度ho=140-3-d/2=140-3-3.6/2=135.2cm；ρ
=AS/(bho)=20.36×100%/(18×135.2)=0.837%,则P=100?=0.837，最大剪力设计值Vd=577.8848KN
把相应参数值代入上式得
1.02?1.12?0.2?10?6?(2?0.6?0.837)?40?157?210?180?13522 Sv? 2（0.6?1.0?577.8848） =345.6mm
参照有关箍筋的构造要求，选用Sv=250mm
在支座中心向跨中方向长度不小于1倍梁高范围内，箍筋间距取用100mm 由上述计算，箍筋的配置如下：全梁箍筋的配置为2?10双肢箍筋，在由支座中心至距支点2.508m段，箍筋间距可取为100mm，其他梁段箍筋间距为250mm。
箍筋配筋率为：
当间距Sv=100mm时，ρsv=Asv/(bSv)=157×100%/(100×180)=0.872% 当间距Sv=250mm时，ρsv=Asv/(bSv)=157×100%/(250×180)=0.349% 均满足最小配箍率HRB235钢筋不小于0.18&的要求。 4.3.4 斜截面抗剪验算
斜截面抗剪强度验算位置为：（1）距支座中心h/2处截面。（2）受拉区弯起钢筋弯起点处截面。(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）构件腹板宽度改变处的截面。