举例:预应力混凝土空心板桥计算示例 - 图文(4)

2019-05-17 17:20

Vd?287?.9131?0(2?87.91?630040.82)2kN7 5.75() h0——截面有效高度,由于本示例预应力筋及普通都是直线配置,有效高

度h0与跨中截面相同,h0=580mm; fc——边长为150mm的混凝土立方体抗压强度,空心板为C40,则 k=40MPa,ftd=1.65MPa; k,u fc,u b——等效工字形截面的腹板宽度,b=278mm。

代入上述公式:

?0Vd=0.9×275.5=248.18(kN)

?0Vd≤0.51?10?340?278?580?520.08(kN)

计算结果表明空心板截面尺寸符合要求。

按《公预规》第5.2.10条:

1.25?0.5?10?3??2ftdbh0?1.25?0.5?10?3?1.0?1.65?278?580 ?166.kN 28式中,?2=1.0,1.25是按《公预规》5.2.10条,板式受弯构件可乘以1.25提高系数。

由于γ0Vd=0.9×275.75=248.18(kN) >1.25×0.5?10?3??2ftdbh0=166.28kN,并对

照表1-1中沿跨长各截面的控制剪力组合设计值,在l/4至支点的部分区段内应按计算要求配置抗剪箍筋,其它区段可按构造要求配置箍筋。

为了构造方便和便于施工,本示例预应力混凝土空心板不设弯起钢筋,计算剪力全部由混凝土及箍筋承受,则斜截面抗剪承载力按下式计算:

?0Vd≤Vcs

?3 Vcs??1?2??0.45?1b0h30?(2P0c.f6? )svfu,ksv式中,各系数值按《公预规》5.2.7条规定取用:

?1——异号弯矩影响系数,简支梁?1=1.0;

?2——预应力提高系数,本示例为部分预应力A类构件,偏安全取?2=1.0;

?3——受压翼缘的影响系数,取?3=1.1.;

b,h0——等效工字形截面的肋宽及有效高度,b=278mm,h0=580mm; ——纵向钢筋的配筋率,P=100?=100?690.9?565.5278?580?0.78;

P?sv——箍筋的配筋率,?sv=

Asvbsv,箍筋选用双支箍?10,Asv=2???1042

?157.08(mm),则写出箍筋间距sv的计算式为:

2

sv??1???30.?22222?10?(?0Vd)6(P22fcu0k.fsv6,Asvbh)

20 ?1.0?21?.022?1.1??0.2?10?(0?.926(20?.60?.78?)275.75)

40?22801 =257.2(mm)

fcu,k=40MPa;

箍筋选用HRB335,则fsv=280MPa;

取箍筋间距sv=150mm,并按《公预规》要求,在支座中心向跨中方向不小于一倍梁高范围内,箍筋间距取100mm。

箍筋率 ?sv?Asvbsv?157.08?0.003?8278?1500.3?8?sv%min? .12%0在组合设计剪力值?0Vd≤1.25×0.5?10?3??2ftdbh0=166.28kN的部分梁段,可只按构造要求配置箍筋,设箍筋仍选用双肢?10,配筋率?sv取?svmin,则由此求得构造箍筋间距sv'?Asvb?svmin?157.08278?0.0012?470.9(mm)。

取sv'=200mm

经比较和综合考虑,箍筋沿空心板跨长布置如图1-7。

图1-7空心板跨中截面预应力钢筋的布置

2.斜截面抗剪承载力计算

由图1-7,选取以下三个位置进行空心板斜截面抗剪承载力计算:

①距支座中心h/2=310mm处截面,x=5990mm: ②距跨中位置x=3300mm处截面(箍筋间距变化处):

③距跨中位置x=3300+13×150=5250(mm)处(箍筋间距变化处):

计算截面的剪力组合设计值,可按表1—1由跨中和支点的设计值内插得到,计算结果列于表1—2。

各计算截面剪力组合设计值 支点x=6300 x=5990 275.75

表1—2

跨中x=0 40.82 截面位置x(mm) x=5250 246.73 x=3300 170.25 剪力组合设计值Vd(kN) 287.91

⑴距支座中心h/2=310mm处截面,即x =5990mm

由于空心板的预应力筋及普通钢筋是直线配筋,故此截面的有效高度取与跨中近似相

同,h0=580mm,其等效工字形截面的肋宽b=278mm。由于不设弯起斜筋,因此,斜截面抗剪承载能力按下式计算:

VCS=?1?2?3×0.45×10?3bh0(2?0.6P)fcu,k?svfsv

h0?580式中?1?1.0P?100??100?,?2?1.0,?3?1.1,b?278690.9?565.5278?580?0.78mm,mm,

此处,箍筋间距sv?100mm,2?10,Asv?157.08mm2。 则

?sv?Asvbsv?157.08278?100?0.00565?0.565%??svmin?0.12%

fcu,k?40MPa,fsv?280MPa

代入,得:

VCS?1.0?1.0?1.1?0.45?10?3?278?580?(2?0.6?0.78)40?0.00565?280?396.61

(kN)

?0Vd?0.9?275.75?248.18(KN)?VCS?396.61(KN)

抗剪承载力满足要求。 ⑵距跨中截面x=3300mm处

此处,箍筋间距sv=200mm,Vd=170.25kN。

Vcs?1.0?1.0?1.1?0.45?10?3

?sv?ASVbsv?157.08278?200?0.283%??svmin?0.12$

斜截面抗剪承载力:

?278?580?(2?0.6?0.78)40?0.00283?280?280.70(KN)?0Vd?0.9?170.25?153.23(KN)?Vcs?280.70(KN)

截面抗剪承载力满足要求。 ⑶距跨中截面距离x=5250mm处

此处,箍筋间距sv?150mm,Vd?246.73kN。

?sv?Asvbsv?157.08278?150?0.00377?0.377%??svmin?0.12%

斜截面抗剪承载力:

Vcs?1.0?1.0?1.1?0.45?10?3?278?580?(2?0.6?0.78)40?0.00377?280?323.98


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