主梁的斜截面设计.doc

已知简支T型梁的标准跨径,计算跨径。按正截面抗弯承载力计算所确定的跨中截面尺寸与钢筋布置图如图所示。主筋采用HRB335钢筋,830+214;;架立钢筋为HRB335钢筋,222,箍筋采用R235钢筋,焊接多层骨架,主筋采用C40混凝土。该粱承受支点剪力,跨中剪力,支点弯矩,跨中弯矩,结构重要性系数。
1. 计算各截面的有效高度
跨中截面:主筋为830+214,主筋合力作用点至梁截面下边缘的距离为
则跨中截面有效高度
其他各截面有效高度见下表
主筋数量
钢筋重心至梁下边缘距离as/mm
有效高度ho/mm
830+214
94
1206
830
90
1210
630
75
1225
430
60
1240
230
45
1255
2. 抗剪强度上、下限复合(支点截面)
上限:

下限:

由计算可知:按正截面抗弯承载力计算所确定的截面尺寸满足抗剪方面的构造要求,但需要按计算配置受剪钢筋。
3. 剪力组合设计值的确定与分配
. 计算不需设置受剪钢筋的区段长度,

对于跨中截面:

不需设置受剪钢筋的区段长度:
mm
. 按比例关系,由剪力图包络图确定距支座中心处截面的最大剪力:


. 剪力组合设计值的分配
根据桥规《JTG D 62》规定:
由混凝土和箍筋承担不少于最大剪力的60%,则

由弯起钢筋承担不超过最大剪力的40%,则

按比例关系,以剪力包络图计算需设置弯起钢筋的区段长度为
4. 弯起钢筋设计

根据《桥规 JTG D 62》规定,计算第一排弯起钢筋时,取用距支座中心处,由弯起钢筋承担的剪力设计值,即
第一排弯起钢筋截面面积为

由纵筋弯起230,可知剪力过大,第一排弯起钢筋承受不了,故加焊两根
32的短筋。
.计算第二排弯起钢筋时,取用第一排弯起钢筋玩起处,由弯起钢筋承担的剪力设计值,以剪力包络图按比例求解。
第一排弯起钢筋起弯点距支座中心水平投影长度计算如下(设主梁下边缘净保护层30mm;上部架立钢筋222,保护层40mm):



由纵筋弯起230,
. 计算第三排弯起钢筋时,取用第二排弯起钢筋起弯点处,由弯起钢筋承担的剪力设计值。
第二排弯起钢筋起弯点距支座中心水平投影长度为


由纵筋弯起230,
.计算第四排弯起钢筋时,取用取用第三排弯起钢筋起弯点处,由弯起钢筋承担的剪力设计值。
第三排弯起钢筋起弯点距支座中心水平投影长度为







由纵筋弯起230,
第四排弯起钢筋起弯点距支座中心水平投影长度为

表明已有弯起钢筋已将需要弯起钢筋的区域覆盖,故不再需要弯起钢筋。
下表示出了满足抗剪强度要求的各排弯起钢筋的用量及弯起位置
满足抗剪强度要求的各排弯起钢筋的用量及弯起位置计算表
弯起点
1
2
3
4
弯起筋上下弯点间的垂直距离hi/mm
1145
1115
1085
1055
弯起筋弯起点距支座中心距离xi/mm
1145
2260
3345
4400
弯起钢筋承担的计算剪力Vsbi/KN




所需的弯起筋截面面积Asbi/mm2
1525
1337
914

可提供的弯起钢筋面积Asbi/mm2
1609
1413
1413
1413
弯起筋与梁轴线交点到支座中心距离hi/mm
572
1717
2832
3917
5. 箍筋设计
采用直径为的封闭式双肢箍筋,R235钢筋(),n=2,则
纵向钢筋百分率
简支梁,T形截面,。将上述数据带入公式
求的箍筋间距
取
计算配筋率
同时,及400,满足规范要求。

斜截面抗剪承载力(距支座中心处斜截面,下图所示)
选定斜截面顶端位置
由剪力包络图可知:
距支座中心处斜截面横坐标,正截面有效高度。现取斜截面投影长度,则得到斜截面顶端位置,其横坐标。
‚斜截面抗剪承载力复合
处正截面的剪力及相应的弯矩,根据剪力和包络图计算如下:
处正截面的有效高度(主筋),则实际广义剪跨比和斜截面投影长度分别为
将要复核的斜截面如图所示斜截面(虚线表示),斜角为
斜截面内纵向受拉钢筋有,相应的主筋配筋率位
箍筋配筋率为
与斜截面相交的弯起钢筋有、,将上述计算值分别代入下列公式求的:
则斜截面抗剪承载力为
所以距支座中心处的斜截面抗剪承载力满足设计要求
全梁抗弯承载力校核
计算各排弯起点的设计弯矩跨中弯矩
,支点弯矩,
其他截面的设计弯矩可按二次抛物线公式
计算,详见下