梁工程課程設(shè)計(jì)-鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁橋上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　設(shè)計(jì)資料</b></p><p>　　設(shè)計(jì)內(nèi)容為鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁橋上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，基本設(shè)計(jì)資料如下：</p><p>　　結(jié)構(gòu)選型與布置：上部結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁橋，標(biāo)準(zhǔn)跨徑為L(zhǎng)b=13m，計(jì)算跨徑為L(zhǎng)=13-0.5=12.5m，預(yù)制梁長(zhǎng)為L(zhǎng)c=12.96米；橋面凈寬：凈—7m+2×0.75m，橋面橫向坡度設(shè)置為1.5%，橋梁縱

2、坡為0.3%,橋梁中心處橋面設(shè)計(jì)高程為2.00米；采用重力式橋墩和橋臺(tái)。</p><p>　　設(shè)計(jì)荷載：公路—Ⅱ級(jí)，環(huán)境類(lèi)別Ⅰ類(lèi)，設(shè)計(jì)安全等級(jí)二級(jí)。人群3.0KN/m2，每側(cè)欄桿及人行道的重量按4.5 KN/m計(jì)。車(chē)道荷載 qk=0.75×10.5 N/m=7.875 N/m，集中荷載 pk＝0.75×22.2 N/m＝166.5 N/m。</p><p>　　材料確定

3、：混凝土重力密度γ=26.0kN/m3，彈性模量EC=3.45×104MPa；瀝青混凝土重力密度γ=24.0kN/m3?；炷梁?jiǎn)支T形梁及橫梁采用C50混凝土。剛材采用R235鋼筋、HRB335鋼筋。</p><p>　　橋面鋪裝：為了保護(hù)橋梁主體結(jié)構(gòu)，在橋面的最上層設(shè)置橋面鋪裝。本橋設(shè)置2cm厚瀝青混凝土和10cm厚C30混凝土作墊層的橋面鋪裝。</p><p>　　橋面伸縮縫

4、：為了保證橋跨結(jié)構(gòu)在氣溫變化.活栽作用.混凝土收縮與徐變等影響下按靜力圖式自由地變形，在本梁橋橋面兩梁端之間以及在梁端與橋臺(tái)背墻之間設(shè)置橫向伸縮縫。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)依據(jù)：</b></p><p>　　《橋梁工程》,邵旭東主編, 人民交通出版社；</p><p>　　《梁橋》（公路設(shè)計(jì)手冊(cè)），2005，人民交通出版社； <

5、/p><p>　　中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)．公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(JTG B01-2014)正式版.北京:人民交通出版社,2014； </p><p>　　中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)．公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范(JTG D60-2015).北京:人民交通出版社,2015； </p><p>　　中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)．公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG D62-2004)

6、。</p><p><b>　　主要技術(shù)指標(biāo)表</b></p><p><b>　　橋梁結(jié)構(gòu)總體布置</b></p><p>　　主梁截面圖（單位：mm）</p><p>　　縱斷面圖（單位：cm）</p><p>　　主梁橫面圖（單位：mm）</p><

7、p>　　平面布置應(yīng)當(dāng)滿足以下要求：</p><p>　?。?）橋梁的線形及橋頭引道要保持平順，使車(chē)輛能平穩(wěn)地通過(guò)，小橋的線形及其公路的銜接，應(yīng)符合路線布設(shè)的規(guī)定。</p><p>　?。?）從橋梁本身的經(jīng)濟(jì)性和施工方便來(lái)說(shuō)，應(yīng)盡可能避免橋梁與河流或與橋下路線斜交。必要時(shí)通常不宜大于，在通航河流上則不宜大于。</p><p><b>　　三、設(shè)計(jì)詳情&

8、lt;/b></p><p>　　計(jì)算荷載橫向分布系數(shù)</p><p>　　當(dāng)荷載位于支點(diǎn)處，利用杠桿原理法計(jì)算</p><p><b>　　橫斷面</b></p><p><b>　　對(duì)于1#梁： </b></p><p><b>　　1#梁</b&g

9、t;</p><p>　　對(duì)于汽車(chē)荷載 </p><p>　　對(duì)于人群荷載 </p><p><b>　　對(duì)于2＃梁：</b></p><p><b>　　2＃梁</b></p><p>　　對(duì)于汽車(chē)荷載 </p><p>　　對(duì)于人

10、群荷載 =0 （由于是出現(xiàn)負(fù)的，取零，出于安全考慮）</p><p><b>　　對(duì)于3＃梁：</b></p><p><b>　　3＃梁</b></p><p>　　對(duì)于汽車(chē)荷載 </p><p><b>　　對(duì)于人群荷載 </b></p>&

11、lt;p><b>　　當(dāng)荷載位于跨中時(shí)</b></p><p>　　此橋在跨度內(nèi)設(shè)有橫隔板，具有強(qiáng)大的橫向聯(lián)結(jié)剛性，且承重結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度比為 </p><p>　　可按剛性橫梁法繪制影響線并計(jì)算橫向分布系數(shù)，本橋各根主梁的橫向截面均相等，梁數(shù)n=5, 梁間距為1.6米。</p><p>　　（1）求1＃梁橫向影響線的豎標(biāo)值：</p&

12、gt;<p><b>　　1＃梁影響線</b></p><p>　　可繪制出影響線的零點(diǎn)位置，設(shè)零點(diǎn)位置至1號(hào)梁距離為x則</p><p><b>　　可得</b></p><p>　　設(shè)人行道緣石至1號(hào)梁軸線的距離則</p><p>　　1號(hào)梁的活載橫向分布系數(shù)可計(jì)算</p&g

13、t;<p><b>　　對(duì)于汽車(chē)荷載 </b></p><p><b>　　對(duì)于人群荷載</b></p><p>　?。?）求2＃梁橫向影響線的豎標(biāo)值：</p><p><b>　　2＃梁影響線</b></p><p>　　由、繪制2＃梁的橫向影響線，如上圖及

14、最不利荷載位置</p><p>　　零點(diǎn)位置為5號(hào)梁處 </p><p><b>　　對(duì)于汽車(chē)荷載：</b></p><p><b>　　對(duì)于人群荷載 </b></p><p>　　（3）求 3＃梁橫向影響線的豎標(biāo)值</p><p><b>　　3＃梁影響線&l

15、t;/b></p><p><b>　　、</b></p><p><b>　　對(duì)于汽車(chē)荷載 </b></p><p><b>　　對(duì)于人群荷載 </b></p><p><b>　　主梁內(nèi)力計(jì)算</b></p><p>

16、<b>　　恒載集度</b></p><p><b>　?。?）主梁：</b></p><p><b>　　（2）橫隔梁</b></p><p><b>　　對(duì)于邊主梁：</b></p><p><b>　　對(duì)于中主梁：</b><

17、;/p><p><b>　　橋面鋪裝層：</b></p><p>　　每側(cè)欄桿及人行道構(gòu)件重量的永久作用設(shè)為4.5KN/m</p><p>　?。?）欄桿和人行道： </p><p>　　作用于邊主梁的全部恒載強(qiáng)度：</p><p>　　作用于中主梁的全部恒載強(qiáng)度：</p><p&

18、gt;<b>　　恒載內(nèi)力的計(jì)算</b></p><p><b>　　邊跨彎矩剪力影響線</b></p><p>　　1#及5#梁內(nèi)力（邊跨）</p><p><b>　　跨中彎矩 </b></p><p><b>　　跨中剪力 </b></p&

19、gt;<p><b>　　支點(diǎn)剪力 </b></p><p><b>　　1/4跨處彎矩： </b></p><p><b>　　1/4跨處剪力：</b></p><p>　　2#、3＃及4#梁內(nèi)力（中間跨）</p><p><b>　　跨中彎矩 &

20、lt;/b></p><p><b>　　跨中剪力 </b></p><p><b>　　支點(diǎn)剪力 </b></p><p><b>　　1/4跨處彎矩： </b></p><p><b>　　1/4跨處剪力：</b></p>&l

21、t;p><b>　　活載內(nèi)力</b></p><p><b>　　汽車(chē)荷載沖擊系數(shù)</b></p><p><b>　　主梁橫截面圖</b></p><p>　　結(jié)構(gòu)跨中處的單位長(zhǎng)度量：</p><p>　　主梁截面形心到T梁上緣的距離：</p><p

22、><b>　　跨中截面慣性矩：</b></p><p><b>　　查表 E取</b></p><p><b>　　所以沖擊系數(shù)： </b></p><p><b>　　汽車(chē)荷載作用</b></p><p>　　公路—ⅠⅠ級(jí)，車(chē)道荷載 qk=0.

23、75×10.5 N/m=7.875 N/m。</p><p>　　對(duì)于集中荷載，當(dāng)時(shí)，；當(dāng)時(shí)，</p><p><b>　　當(dāng)時(shí)，采用內(nèi)插法</b></p><p>　　當(dāng)計(jì)算剪力時(shí)候 </p><p>　　計(jì)算車(chē)道荷載的跨中彎矩、剪力的計(jì)算對(duì)于雙車(chē)道，折減系數(shù)</p><p>　　

24、跨中彎矩影響線如下圖下層</p><p><b>　　跨中彎矩的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　由于跨中彎矩橫向分布系數(shù)1＃、5＃梁最大，所以只需計(jì)算1＃、5＃梁的彎矩，計(jì)算如下：</p><p><b>　　對(duì)于1#梁</b></p><p><b>　　車(chē)道均布荷載作用下</b

25、></p><p><b>　　車(chē)道集中荷載作用下</b></p><p><b>　　則</b></p><p>　　跨中人群荷載最大彎矩</p><p><b>　　人群荷載集度</b></p><p><b>　　對(duì)于2#和4#梁&

26、lt;/b></p><p>　　計(jì)算公路—Ⅱ級(jí)汽車(chē)活載的跨中彎矩：</p><p>　　計(jì)算人群荷載的跨中彎矩：</p><p>　　人群荷載集度： </p><p><b>　　對(duì)于3#梁</b></p><p>　　計(jì)算公路—Ⅱ級(jí)汽車(chē)活載的跨中彎矩：</p>

27、<p>　　計(jì)算人群荷載的跨中彎矩：</p><p>　　人群荷載集度： </p><p><b>　　跨中剪力的計(jì)算</b></p><p>　　跨中剪力影響線如下圖：</p><p><b>　　對(duì)于1＃和5#梁</b></p><p>　　計(jì)算公路—Ⅱ

28、級(jí)汽車(chē)活載的跨中剪力：</p><p>　　計(jì)算人群荷載的跨中剪力：</p><p><b>　　對(duì)于2＃和4#梁</b></p><p>　　計(jì)算公路—Ⅱ級(jí)汽車(chē)活載的跨中剪力：</p><p>　　計(jì)算人群荷載的跨中剪力：</p><p><b>　　對(duì)于3#梁</b>

29、</p><p>　　計(jì)算公路—Ⅱ級(jí)汽車(chē)活載的跨中剪力：</p><p>　　計(jì)算人群荷載的跨中剪力：</p><p><b>　　支點(diǎn)截面剪力的計(jì)算</b></p><p>　　剪力影響線如下圖所示：</p><p>　　橫向分布系數(shù)變化區(qū)段的長(zhǎng)度 </p><p>

30、<b>　　對(duì)于1＃和5#梁</b></p><p>　　附加三角形重心影響線坐標(biāo) ： </p><p>　　計(jì)算人群荷載的支點(diǎn)剪力：</p><p><b>　　對(duì)于2＃和4#梁</b></p><p>　　計(jì)算公路—Ⅱ級(jí)汽車(chē)活載的支點(diǎn)剪力（如下圖所示）：</p><p&g

31、t;　　計(jì)算人群荷載的支點(diǎn)剪力：</p><p><b>　　對(duì)于3#梁</b></p><p>　　計(jì)算公路—Ⅰ級(jí)汽車(chē)活載的支點(diǎn)剪力（如下圖所示）：</p><p>　　計(jì)算人群荷載的支點(diǎn)剪力：</p><p><b>　　1/4跨彎矩的計(jì)算</b></p><p>　

32、　1/4跨彎矩的影響線如下圖</p><p><b>　　對(duì)于1#和5#梁</b></p><p>　　計(jì)算公路—Ⅰ級(jí)汽車(chē)活載的1/4跨彎矩：</p><p>　　計(jì)算人群荷載的跨中彎矩：</p><p>　　人群荷載集度： </p><p><b>　　對(duì)于2#和4#梁<

33、/b></p><p>　　計(jì)算公路—Ⅰ級(jí)汽車(chē)活載的1/4跨彎矩：</p><p>　　計(jì)算人群荷載的跨中彎矩：</p><p>　　人群荷載集度： </p><p><b>　　對(duì)于3#梁</b></p><p>　　計(jì)算公路—Ⅰ級(jí)汽車(chē)活載的1/4跨彎矩：</p>

34、<p>　　計(jì)算人群荷載的跨中彎矩：</p><p>　　人群荷載集度： </p><p><b>　　1/4跨剪力的計(jì)算</b></p><p>　　1/4跨剪力影響線如下圖：</p><p><b>　　對(duì)于1＃和5#梁</b></p><p>　　計(jì)算公

35、路—Ⅱ級(jí)汽車(chē)活載的1/4跨剪力：</p><p>　　計(jì)算人群荷載的跨中剪力：</p><p><b>　　對(duì)于2＃和4#梁</b></p><p>　　計(jì)算公路—Ⅱ級(jí)汽車(chē)活載的1/4跨剪力：</p><p>　　計(jì)算人群荷載的跨中剪力：</p><p><b>　　對(duì)于3#梁&

36、lt;/b></p><p>　　計(jì)算公路—Ⅱ級(jí)汽車(chē)活載的跨中剪力：</p><p>　　計(jì)算人群荷載的跨中剪力：</p><p><b>　　荷載組合</b></p><p><b>　　其中，，，，</b></p><p><b>　　跨中彎矩組合：&

37、lt;/b></p><p><b>　　跨中剪力組合：</b></p><p><b>　　支點(diǎn)剪力組合：</b></p><p><b>　　1/4跨彎矩組合：</b></p><p><b>　　1/4跨剪力組合：</b></p>

38、<p>　　持久狀況承載能力極限狀態(tài)下截面設(shè)計(jì)、配筋與驗(yàn)算</p><p><b>　　配置主梁受力鋼筋</b></p><p>　　由彎矩基本組合計(jì)算表10可以看出，2號(hào)和4號(hào)梁值最大，考慮到設(shè)計(jì)施工方便，并留有一定的安全儲(chǔ)備，故按2號(hào)梁計(jì)算彎矩進(jìn)行配筋。</p><p>　　設(shè)鋼筋凈保護(hù)層為3cm，鋼筋重心至底邊距離為，則主梁有

39、效高度為。</p><p>　　已知1號(hào)梁跨中彎矩=，下面判別主梁為第一類(lèi)T形截面或第二類(lèi)T形截面；若滿足，則受壓區(qū)全部位于翼緣內(nèi)，為第一類(lèi)T形截面，否則位于腹板內(nèi)，為第二類(lèi)T形截面。</p><p>　　式中，為橋跨結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，取為1.0；為混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，本設(shè)</p><p>　　計(jì)采用C30混凝土，故=13.8,Mpa；為T(mén)形截面受壓區(qū)翼緣有效寬

40、度，取下列三者中的最小值：</p><p>　　計(jì)算跨徑為1540/3=513</p><p>　　相鄰兩梁的平均間距：d=160cm</p><p>　　此處，b為梁腹板寬度，其值為18cm，為承托長(zhǎng)度，其值為86cm，為受壓區(qū)翼緣懸出板的平均厚度，其值為11cm。本設(shè)計(jì)由于，為承托根部厚度，其值為6cm。</p><p><b>

41、;　　所以取。</b></p><p><b>　　判別式左端為</b></p><p><b>　　判別式右端為</b></p><p>　　因此，受壓區(qū)位于翼緣內(nèi)，屬于第一類(lèi)T形截面。應(yīng)按寬度為的矩形截面進(jìn)行正截面抗彎承載力計(jì)算。</p><p>　　設(shè)混凝土截面受壓區(qū)高度為x，則利

42、用下式計(jì)算：</p><p><b>　　即 </b></p><p><b>　　整理得 </b></p><p><b>　　解得 。</b></p><p><b>　　根據(jù)式</b></p><p><b>

43、;　　則</b></p><p>　　選用6根直徑為32mm的HRB335鋼筋，</p><p>　　則 鋼筋配置圖（單位：cm）</p><p>　　鋼筋布置如圖7所示。鋼筋重心位置為：</p><p>　　查表可知，，故 則截面受壓區(qū)高度符合規(guī)范要求。</p><p>　　配筋率為

44、故配筋率滿足規(guī)范要求。</p><p>　　持久狀況截面承載力能力極限狀態(tài)計(jì)算</p><p>　　按截面實(shí)際配筋面積計(jì)算截面受壓區(qū)高度為</p><p>　　截面抗彎極限狀態(tài)承載力為</p><p>　　抗彎承載力滿足要求。</p><p>　　斜截面抗剪承載力計(jì)算</p><p>　　由表1

45、3可知，支點(diǎn)剪力以2、4號(hào)梁為最大考慮安全因數(shù)，一律采用3號(hào)梁剪力值進(jìn)行抗剪計(jì)算。跨中剪力效應(yīng)以2、4號(hào)梁為最大，一律以2號(hào)梁剪力值進(jìn)行計(jì)算。</p><p>　　假定最下排2根鋼筋沒(méi)有彎起而通過(guò)支點(diǎn)，則有：</p><p><b>　　a=4.8cm，</b></p><p><b>　　根據(jù)下式：</b></p&

46、gt;<p>　　故端部抗剪截面尺寸滿足要求。</p><p>　　根據(jù)下式，若滿足 ，可不需要進(jìn)行斜截面抗剪強(qiáng)度計(jì)算，僅按構(gòu)造要求設(shè)置鋼筋。而本設(shè)計(jì)</p><p>　　因此，應(yīng)進(jìn)行持久狀況斜截面抗剪承載力驗(yàn)算。</p><p>　　斜截面配筋的計(jì)算圖式</p><p>　　1）最大剪力取用距支座中心h/2（梁高一半）處截面

47、的數(shù)值，其中混凝土與箍筋共同承擔(dān)的剪力不下于60%，彎起鋼筋（按45彎起）承擔(dān)的剪力不大于40%。</p><p>　　2）計(jì)算第一排（從支座向跨中計(jì)算）彎起鋼筋時(shí)，取用距支座中心h/2處由彎起鋼筋承擔(dān)的那部分剪力值。</p><p>　　3）計(jì)算第一排彎起鋼筋以后的每一排彎起鋼筋時(shí)，取用前一排彎起鋼筋下面彎起點(diǎn)處由彎起鋼筋承擔(dān)的那部分剪力值。</p><p>　　

48、彎起鋼筋配置及計(jì)算圖式如圖8所示。</p><p>　　圖8彎起鋼筋配置及計(jì)算圖式（單位尺寸：cm）</p><p>　　由內(nèi)插可得。距支座中心h/2處得剪力效應(yīng)為</p><p><b>　　則</b></p><p>　　相應(yīng)各排彎起鋼筋的位置及承擔(dān)的剪力值見(jiàn)表14</p><p>　　表 1

49、4 彎起鋼筋位置與承擔(dān)的剪力值計(jì)算表</p><p>　　各排彎起鋼筋的計(jì)算。與斜截面相交的彎起鋼筋的抗剪承載能力按下式計(jì)算：</p><p>　　式中 ——彎起鋼筋的抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度（Mpa）；</p><p>　　——在一個(gè)彎起鋼筋平面內(nèi)彎起鋼筋的總面積（mm）；</p><p>　　——彎起鋼筋與構(gòu)件縱向軸線的夾角。</p>

50、<p>　　本設(shè)計(jì)中：，，故相應(yīng)于各排彎起鋼筋的面積按下式計(jì)算</p><p>　　計(jì)算得每排彎起鋼筋的面積見(jiàn)表15</p><p>　　表15 每排彎起鋼筋面積計(jì)算表</p><p>　　在靠進(jìn)跨中處，增設(shè)2B28的輔助斜鋼筋，。</p><p>　?。?）主筋彎起后持久狀況承載能力極限狀態(tài)正截面承載力驗(yàn)算：計(jì)算每一彎起截面的

51、抵抗彎矩時(shí)，由于鋼筋根數(shù)不同，則鋼筋的重心位置也不同，有效高度的值也因此</p><p>　　不同，為了簡(jiǎn)化計(jì)算，可用同一數(shù)值，影響不會(huì)很大。</p><p>　　2根32鋼筋的抵抗彎矩為</p><p>　　跨中截面的鋼筋抵抗彎矩為</p><p>　　全梁抗彎承載力校核(見(jiàn)圖9)</p><p>　　9 全梁抗彎承

52、載力驗(yàn)算圖式（尺寸單位：mm）</p><p>　　第一排鋼筋彎起處正截面承載力為</p><p>　　第二排鋼筋彎起處正截面承載力為</p><p>　　第三排鋼筋彎起處正截面承載力為</p><p><b>　　箍筋設(shè)計(jì)</b></p><p>　　根據(jù)下式，箍筋間距的計(jì)算式為</p&g

53、t;<p>　　式中——異號(hào)彎矩影響系數(shù)，取=1.0；</p><p>　　——受壓翼緣的影響系數(shù)，取=1.1；</p><p>　　P ——斜截面內(nèi)縱向受拉鋼筋的配筋百分率，P=100，，當(dāng)P>2.5時(shí)取P=2.5；</p><p>　　——同一截面上箍筋的總截面面積（mm）；</p><p>　　——箍筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)

54、值，選用R235箍筋，則；</p><p>　　b ——用于抗剪配筋設(shè)計(jì)的最大剪力截面的梁腹寬度（mm）；</p><p>　　——用于抗剪配筋設(shè)計(jì)的最大剪力截面的有效高度（mm）；</p><p>　　——用于抗剪配筋設(shè)計(jì)的最大剪力設(shè)計(jì)值分配于混凝土和箍筋共同承擔(dān)的分配系數(shù)，取=0.6；</p><p>　　——用于抗剪配筋設(shè)計(jì)的最大剪力設(shè)

55、計(jì)值（KN）.</p><p>　　選用2A10雙肢箍筋，則面積；距支座中心處的主筋為232，</p><p>　　；有效高度； ，則，最大剪力設(shè)計(jì)值.</p><p>　　把現(xiàn)應(yīng)參數(shù)值代入上式得</p><p><b>　　選用。</b></p><p>　　在支座中心向跨中方向長(zhǎng)度不小于1倍梁

56、高（130cm）范圍內(nèi)，箍筋間距取為100mm。</p><p>　　有上述技術(shù)，箍筋的配置如下：全梁箍筋的配置為2A10雙肢箍筋，在由支座中心至距支點(diǎn)2.5m段箍筋間距可取為100mm，其他梁段箍筋間距為250mm。</p><p><b>　　箍筋配筋率為：</b></p><p><b>　　當(dāng)間距時(shí)，</b><

57、;/p><p><b>　　當(dāng)間距時(shí)，</b></p><p>　　均滿足最小配筋率R235鋼筋不小于0.18%要求。</p><p>　　斜截面抗剪承載力驗(yàn)算</p><p>　　斜截面抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算位置為：</p><p>　　距支座中心h/2（梁高一半）處截面。</p><p&

58、gt;　　受拉區(qū)彎起鋼筋彎起點(diǎn)處截面。</p><p>　　錨于受拉區(qū)的縱向主筋開(kāi)始不受力處的截面。</p><p>　　箍筋數(shù)量或間距有改變處的截面。</p><p>　　構(gòu)件腹板寬度改變處的截面。</p><p>　　因此，本設(shè)計(jì)進(jìn)行斜截面抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算的截面包括（見(jiàn)圖1</p><p>　　10斜截面抗剪力驗(yàn)算截面

59、圖式（單位尺寸：cm）</p><p>　　1)距支點(diǎn)h/2處截面1-1，相應(yīng)的剪力和彎矩設(shè)計(jì)值分別為</p><p>　　2)距支點(diǎn)1.382m處截面2-2（第一排彎起鋼筋彎起點(diǎn)），相應(yīng)的剪力和彎矩設(shè)計(jì)值分別為</p><p>　　3)距支點(diǎn)2.686m處截面3-3（第二排彎起鋼筋彎起點(diǎn)），相應(yīng)的剪力和彎矩設(shè)計(jì)值分別為</p><p>　　

60、驗(yàn)算斜截面抗剪承載力時(shí)，應(yīng)該計(jì)算通過(guò)斜截面頂端正截面內(nèi)的最大剪力和相應(yīng)于上述最大剪力時(shí)的彎矩。最大剪力在計(jì)算出斜截面水平投影長(zhǎng)度C值后，可內(nèi)插求得；相應(yīng)的彎矩可從按比例繪制的彎矩圖上量取。</p><p>　　根據(jù)下式，受彎構(gòu)件配有箍筋和彎起鋼筋時(shí)，其斜截面抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算公式為</p><p>　　式中 ——斜截面內(nèi)混凝土與箍筋共同的抗剪能力設(shè)計(jì)值（KN）；</p><p

61、>　　——與斜截面相交的普通彎起鋼筋的抗剪能力設(shè)計(jì)值（KN）；</p><p>　　——斜截面內(nèi)在同一彎起平面的普通彎起鋼筋的截面面積（）；</p><p>　　——異號(hào)彎矩影響系數(shù)，取=1.0；</p><p>　　——受壓翼緣的影響系數(shù)，取=1.1</p><p>　　——箍筋的配筋率，。</p><p>　

62、　根據(jù)下式，計(jì)算斜截面水平投影長(zhǎng)度C為</p><p>　　式中 m——斜截面受壓端正截面處的廣義剪跨比，，當(dāng)m>3.0時(shí)，取</p><p><b>　　m=3.0；</b></p><p>　　——通過(guò)斜截面受壓端正截面內(nèi)由使用荷載產(chǎn)生的最大剪力組合設(shè)計(jì)值（KN）；</p><p>　　——相應(yīng)于上述最大剪力時(shí)

63、的彎矩組合設(shè)計(jì)值（）；</p><p>　　——通過(guò)斜截面受壓區(qū)頂端正截面上的有效高度，自受拉縱向主鋼筋的合力點(diǎn)至受壓邊緣的距離（mm）；</p><p>　　為了簡(jiǎn)化計(jì)算可近似取C值為C（可采用平均值），則有</p><p>　　由C值可內(nèi)插求得各個(gè)斜截面頂端處得最大剪力和相應(yīng)的彎矩。</p><p><b>　　斜截面1-1：&

64、lt;/b></p><p>　　斜截面內(nèi)有2B32縱向鋼筋，則縱向受拉鋼筋的配筋百分率為</p><p><b>　　則</b></p><p>　　斜截面截割2組彎起鋼筋2 32+1 30，故</p><p><b>　　斜截面2-2：</b></p><p>　　

65、斜截面內(nèi)有1縱向鋼筋，則縱向受拉鋼筋的配筋百分率為</p><p>　　斜截面截割2組彎起鋼筋232+，故</p><p>　　由圖10可以看出，斜截面2-2實(shí)際共截割3組彎起鋼筋，但由于第三排彎起鋼筋與斜截面交點(diǎn)靠近受壓區(qū)，實(shí)際的斜截面可能不與第三排鋼筋相交，故近似忽略其抗剪承載力。以下其他相似情況參照此發(fā)處理。</p><p><b>　　斜截面3-3

66、：</b></p><p>　　斜截面內(nèi)有縱向鋼筋，則縱向受拉鋼筋的配筋百分率為</p><p><b>　　則</b></p><p>　　斜截面截割2組彎起鋼筋2B30+2B18，故</p><p>　　所以斜截面抗剪承載力符合要求。</p><p>　　持久狀態(tài)斜截面抗彎極限承載

67、力驗(yàn)算</p><p>　　鋼筋混凝土受彎構(gòu)件斜截面抗彎承載力不足而破壞的原因，主要是由于受拉區(qū)縱向鋼筋錨固不好或彎起鋼筋位置不當(dāng)而造成，故當(dāng)受彎構(gòu)件的縱向鋼筋和箍筋滿足構(gòu)造要求時(shí)，可不進(jìn)行斜截面抗彎承載力計(jì)算。</p><p>　　持久狀況正常使用極限狀態(tài)下裂縫寬度驗(yàn)算</p><p>　　最大裂縫寬度按下式計(jì)算</p><p>　　式中

68、 ————鋼筋表面形狀系數(shù)，取.</p><p>　　————作用長(zhǎng)期效應(yīng)影響系數(shù)，長(zhǎng)期荷載作用時(shí)，，和分別為按長(zhǎng)期效應(yīng)組合短期效應(yīng)組合計(jì)算內(nèi)力值；</p><p>　　————與構(gòu)件受力性質(zhì)有關(guān)的系數(shù)，取;</p><p>　　————縱向受拉鋼筋直徑，當(dāng)用不同直徑的鋼筋時(shí)，改用換算直徑，本設(shè)計(jì)中；</p><p>　　————縱向受拉鋼筋

69、配筋率，對(duì)鋼筋混凝土構(gòu)件，當(dāng)；時(shí)，??；當(dāng)時(shí)，??；</p><p>　　————鋼筋彈性模量，對(duì)HRB335鋼筋，</p><p>　　————構(gòu)件受拉翼緣寬度；</p><p>　　————構(gòu)件受拉翼緣厚度；</p><p>　　————受拉鋼筋在使用荷載作用下的應(yīng)力，按下式計(jì)算，即 </p><p>　　————按作

70、用短期效應(yīng)組合計(jì)算的彎矩值；</p><p>　　————受拉區(qū)縱向受拉鋼筋截面面積。</p><p>　　根據(jù)前面計(jì)算，取1號(hào)梁的跨中彎矩效應(yīng)進(jìn)行組合：</p><p><b>　　短期效應(yīng)組合</b></p><p>　　式中 ————汽車(chē)荷載效應(yīng)（不含沖擊）的標(biāo)準(zhǔn)值；</p><p>　　

71、————人群荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值</p><p><b>　　長(zhǎng)期效應(yīng)組合</b></p><p>　　受拉鋼筋在短期效應(yīng)組合作用下的應(yīng)力為</p><p>　　把以上公式帶入的計(jì)算公式得</p><p>　　裂縫寬度滿足要求，同時(shí)在梁腹高的兩側(cè)應(yīng)設(shè)置直徑為6～8mm的防裂鋼筋，以防止產(chǎn)生裂縫。</p><

72、;p>　　若用8A8，則，可得，介于0.001～0.002之間，滿足要求。</p><p>　　持久狀況正常使用極限狀態(tài)下的撓度驗(yàn)算</p><p>　　鋼筋混凝土受彎構(gòu)件，在正常使用極限狀態(tài)下的撓度，可按給定的剛度用結(jié)構(gòu)力學(xué)的方法計(jì)算。其抗彎剛度B可按下式進(jìn)行計(jì)算</p><p>　　式中 ————全截面抗彎剛度，；</p><p>

73、;　　————開(kāi)裂截面的抗彎剛度，；</p><p><b>　　————開(kāi)裂彎矩；</b></p><p>　　————構(gòu)件受拉區(qū)混凝土塑性影響系數(shù)；</p><p>　　————全截面換算截面慣性矩；</p><p>　　————開(kāi)裂截面換算截面慣性矩；</p><p>　　————混凝土軸心

74、抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，，對(duì)C30混凝土，；</p><p>　　————全截面換算截面重心軸以上（或以下）部分對(duì)重心的面積矩；</p><p>　　————換算截面抗裂邊緣的彈性抵抗矩。</p><p>　　全截面換算截面對(duì)重心軸的慣性矩可近似用毛截面的慣性矩代替，由前文計(jì)算可知</p><p><b>　　全截面換算截面面積</b

75、></p><p>　　式中 ————鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量之比，為</p><p>　　計(jì)算全截面換算截面受壓區(qū)高度</p><p>　　計(jì)算全截面換算截面重心軸以上部分面積對(duì)重心軸的面積矩</p><p>　　設(shè)開(kāi)裂截面換算截面中性軸距梁頂面的距離為x（㎝），由中性軸以上和以下?lián)Q算截面面積矩相等的原則，可按下式求解x：<

76、;/p><p>　?。僭O(shè)中性軸位于腹板內(nèi)）</p><p><b>　　代入相關(guān)參數(shù)值得</b></p><p><b>　　整理得 </b></p><p>　　解得 故假設(shè)正確。</p><p>　　可計(jì)算開(kāi)裂截面換算截面慣性矩為</p><p&g

77、t;<b>　　代入數(shù)據(jù)得</b></p><p>　　根據(jù)上述計(jì)算的結(jié)果，結(jié)構(gòu)跨中由自重產(chǎn)生的彎矩為；公路－Ⅱ級(jí)可變車(chē)道荷載，，跨中橫向分布系數(shù)；人群荷載，跨中橫向分布系數(shù)。</p><p><b>　　永久作用</b></p><p><b>　　可變作用（汽車(chē)）</b></p>&

78、lt;p><b>　　可變作用（人群）</b></p><p>　　式中 ————作用短期效應(yīng)組合的頻遇值系數(shù)，對(duì)汽車(chē)=0.7，對(duì)人群=1.0.</p><p>　　當(dāng)采用C40以下混凝土?xí)r，，本設(shè)計(jì)為C30混凝土，則取，施工中可以通過(guò)設(shè)置預(yù)拱度來(lái)消除永久作用撓度，則在消除結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的長(zhǎng)期撓度后主梁的最大撓度處不應(yīng)超過(guò)計(jì)算跨徑的1/600</p>