13m跨裝配式鋼筋混凝土簡支T梁橋課程設(shè)計(jì)

1、13m跨裝配式鋼筋混凝土簡支T梁橋課程設(shè)計(jì)一.設(shè)計(jì)資料1. 跨度和橋面寬度(1).標(biāo)準(zhǔn)跨徑：13m。(2).計(jì)算跨徑：12.5m。(3).主梁全長：12.96m。(4). 橋面寬度：凈9.5（行車道）+2×0.5m（防撞欄）。2技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(1)設(shè)計(jì)荷載：公路級(jí)，防撞欄按線重度7.5KN/m。(2)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)：類環(huán)境。(3)設(shè)計(jì)安全等級(jí)：二級(jí)。3.主要材料 (1)混凝土：C50，容重26KN/m³ (2)鋼筋：主筋為HRB335級(jí)鋼筋，其他用R235級(jí)鋼筋。4.構(gòu)造截面尺寸 橋梁橫斷面和主梁縱斷面圖（單位：cm）如圖所示，全橋共有5片T形梁組成，單片T形梁高為1.1m；寬2.1m

2、：橋上橫坡為雙向2%，坡度由C50混凝土橋面鋪裝控制；設(shè)3根橫梁。二、主梁的計(jì)算：（一）主梁荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算1.跨中荷載橫向分布系數(shù)承重結(jié)構(gòu)寬跨比為：B/L=10.5/9.5=1.105>0.5，所以按照G-M法來繪制橫向影響線和計(jì)算分布系數(shù)mc。（1）計(jì)算主梁的抗彎及抗扭慣性矩和T：計(jì)算主梁截面的重心位置x（見圖）： 主梁截面尺寸圖（單位：cm）翼緣板厚按平均厚度計(jì)算，其平均厚度為： h1=12×(10+16)=13cm則x=（210-18）×13×132+110×18×1102210-18×13+110×18=

3、28cm抗彎慣矩x為：x=112210-18×133+210-18×13×(28-132)2+112×18×1103+18×110×(55-28)2 =4628848cm4=0.04628848m4對(duì)于T形梁截面，抗扭慣矩可近似按下式計(jì)算：IT=i=1mcibiti3式中bi、ti單個(gè)矩形截面的寬度和高度；ci矩形截面的抗彎剛度系數(shù)由下表計(jì)算；m梁截面劃分成單個(gè)矩形截面的個(gè)數(shù)。主梁抗扭慣矩計(jì)算：對(duì)于翼板，t1b1=0.132.10=0.062,<0.1,查表得：c1=1/3對(duì)于梁勒，t2b2=0.181.1-0.13=

4、0.186,查表得：c2=0.294由計(jì)算公式得：ITx=1/3×210×133+0.294×（110-13）×183=320107cm4單位寬度抗彎及抗扭慣矩為：Jx=Ix/b=4628848/210=22042cm4/cm(2)橫梁的抗彎及抗扭慣翼板有效寬度的計(jì)算，如圖 橫隔梁截面特性計(jì)算示意圖（單位：cm）抗彎慣矩計(jì)算：橫梁長度取兩邊主梁的軸線距，即l=4b=4×2.1=8.4m c/l=305/840=0.363查表得：當(dāng)c/l=0.363時(shí)，/c=0.54所以 =0.548×305=167.14cm167cm求橫梁截面中心位

5、置y： y=2h1h12+h'b'h'22h1+h'b'=2×167×13×132+15×90×9022×167×13+15×90=16cm所以：Iy=112×2×167×133+2×167×13×(16-13 2)2+112×15×903+15×90×(45-16)2=2499615cm4Jy=Iyb=2499615625=3999cm4/cm抗扭慣矩計(jì)算：主梁平均厚度：h=

6、16+102=13cm tb=18110-13=0.186,查表得：c=0.294則 ITx'=cbt3=0.294×110-13×183=320107cm4對(duì)于橫隔梁梁勒： tb=1590-13=0.195,查表得：c=0.291則 ITy'=cbt3 =0.291×90-13×153=75623cm4故，JTx+JTy=13h3+1bITx+1aITy =13×133+1210×320107+1625×75623=2378/cm(3)計(jì)算參數(shù)和=Bl4JxJy=5251250×422042399

7、9=0.644式中 B主梁全寬的一半; l計(jì)算跨徑；=GJTx+JTy2EJTJT=0.425E×23782E22042×3999=0.05403由n=5時(shí)§=1.042，并取G=0.425E =0.2324(4)計(jì)算荷載彎矩橫向分布影響線坐標(biāo) 已知=0.785，查GM表，可以得下表數(shù)值：系數(shù)梁位荷載位置 校核B3B/4B/2B/40-B/4-B/2-3B/4-BK100.800.901.001.141.221.141.000.900.808.10B/41.101.191.211.251.150.950.810.690.598.09B/21451.451.381.

8、251.000.780.620.520.407.933B/41.751.941.441.110.870.620.700.400.318.11B2.622.001.43 1.110.750.600.390.320.278.05K000.360.641.061.401.501.401.070.650.368.08B/41.121.191.281.311.150.990.830.220.627.84B/22.452.091.881.501.030.600.21-0.22-0.458.113B/43.502.902.101.370.680.25-0.20-0.45-0.818.00B5.803.72.

9、101.100.38-0.21-0.50-0.80-1.008.12用內(nèi)插法求各梁位處橫向分布影響線坐標(biāo)值，如下圖：梁位關(guān)系圖（單位：cm）對(duì)于1號(hào)、5號(hào)梁：K'=K44B+KB-K34B×26.25131.25=0.2KB+0.8K34B對(duì)于2號(hào)、4號(hào)梁：K'=K44B+K12-K14B×78.75131.25=0.6KB+0.4K34B對(duì)于3號(hào)梁：K'=K0這里K0是指列表梁位在0點(diǎn)的K值。列表計(jì)算各梁的橫向分布影響線坐標(biāo)值，如下表：算式荷載位置B3/4B1/2B1/4BB0-1/4B-2/4B-B1K'=0.2KB+0.8K34B1.9

10、241.9201.4381.1100.8460.6160.6360.3840.302K0'=0.2KB+0.8K34B3.964.1202.1001.3160.6200.158-0.260-0.520-0.668K1'-K0'-2.036-2.200-0.662-0.2060.2260.4580.8960.9040.970(K1'-K0')-0.473-0.511-0.154-0.0480.0530.1060.2080.2100.225Ka=K0'+(K1'-K0')3.4873.6091.9461.0880.6730.265-0

11、.052-0.310-0.44311=Ka50.6970.7220.3890.2180.1350.053-0.010-0.062-0.0892K'=0.6K112+0.4K114B1.3101.3461.3121.2501.0600.8480.6960.5880.6K0'=0.6K012+0.4K034B1.9181.7661.6401.4241.0780.7560.458-0.044-0.022K1'-K0'-0.608-0.420-0.328-0.174-0.0180.0920.2380.6320.498(K1'-K0')-0.141-0.0

12、98-0.760-0.040-0.0040.0210.0550.1470.116Ka=K0'+(K1'-K0')1.7771.6681.5641.3841.0740.7770.5130.103-0.09421=Ka50.3550.3370.3130.2770.2150.1550.1030.021-0.0193K1'=K100.8000.9001.0001.1401.2201.1401.0000.9000.80K0'=K000.3600.6401.0601.401.5001.4001.0700.6500.360K1'-K0'0.4400.2

13、60-0.060-0.260-0.280-0.260-0.0700.2500.440(K1'-K0')0.1020.060-0.014-0.060-0.065-0.0600.0160.0580.102Ka=K0'+(K1'-K0')0.4620.7001.0461.3401.4351.3401.0540.7080.46231=Ka50.0920.1400.2090.2680.2870.2680.2110.1420.092（5）計(jì)算各梁的荷載橫向分布系數(shù)公路級(jí)，防撞欄按單側(cè)7.5KN/m，汽車距防撞欄不小于50cm。 核載橫向分布系數(shù)的計(jì)算土（單位：cm）

14、橫向分布計(jì)算圖式（單位：cm）車輛荷載：1q=12=120.716+0.361+0.208+0.094=0.6922q=120.0.341+0.308+0.269+0.185+0.130+0.033=0.6333q=120.129+0.217+0.270+0.278+0.240+0.152=0.425防撞欄：1b=0.701-0.091=0.612b=0.352-0.020=0.3323b=0.10+0.10=0.20(5)梁端剪力橫向分布系數(shù)（按杠桿法） 端部橫向分布系數(shù)計(jì)算圖式（單位：cm）車輛荷載：1q'=12×（1.024+0.167）=0.5962q'=12

15、×（1.00+0.143）=0.5003q'=12×(0.143+1.00+0.381)=0.639（二）、作用效應(yīng)計(jì)算：1.永久荷載假定橋面構(gòu)造各部分重力平均分配給主梁承擔(dān)，計(jì)算結(jié)果如下表：橋面構(gòu)造各部分重力結(jié)構(gòu)名構(gòu)件尺寸/cm結(jié)構(gòu)件單位長度體積/cm重度/(KN/m3)每延米重/(KN/m)主梁0.44762610.7424橫隔梁橫隔梁中梁 0.1064262.5547邊梁0.532261.2768鋪裝層瀝青砼（厚5cm）0.1050232.4150砼墊土層（取平均厚度9cm）0.1620244.78807.296防撞欄7.5防撞欄按防撞欄橫向分布系數(shù)分推至各梁

16、：1號(hào)、5號(hào)梁：1q=0.61，1qq=0.61×7.5=4.575KN/m2號(hào)、4號(hào)梁：2q=0.332, 2q=0.332×7.5=2.49KN/m 3號(hào)梁：3q=0.200, 3q=0.20×7.5=1.5KN/m各梁永久荷載如下表（單位：KN/m）梁號(hào)主梁橫梁防撞欄鋪裝層合計(jì)1（5）10.74241.27684.5757.29623.89022（4）10.74242.55472.4967.29623.0891310.74242.55471.507329622.0931（2） 永久作用效應(yīng)計(jì)算影響線面積計(jì)算，永久作用效應(yīng)計(jì)算，如下：項(xiàng)目計(jì)算面積影響線面積M1

17、/20=12l×14l=1812.52=19.53M1/40=12l×316l=332×12.52=8.461V1/201/2=14×12l=18×12.5=1.562V00=12l=12×12.5=6.25梁號(hào)M1/2/KN·mM1/4/KN·mQ0/KNq0q0q0q0q0q01（5）23.890219.53466.57623.980214.65349.99123.89026.25149.3142（4）23.089119.53450.93023.089114.65338.25523.08916.25144.30

18、7322.093119.53431.47822.093114.65323.66422.09316.25138.082(2)可變作用效應(yīng)汽車荷載沖擊系數(shù)簡支梁自振頻率計(jì)算：f1=2l2EIcmc=2×15.52×3.45×1010×0.046292251.886=2.68Hz.由于1.5Hzf14Hz,沖擊系數(shù)可按下式計(jì)算：=0.1767lnf-0.0157=0.1585公路級(jí)均布荷載qk,集中荷載Pk及其影響線面積，如下表：公路級(jí)荷載有：qk=7.875KN/m Pk=166.5KN可變作用效應(yīng)彎矩計(jì)算，如下表：公路級(jí)產(chǎn)生的彎矩M（單位：KN/m）梁號(hào)內(nèi)

19、力1+qk0PkykM1M1/20.5961.15857.87519.53166.53.125465.451M1/40.59614.652.344349.1312M1/20.57219.533.125446.708M1/40.57214.652.344335.0723M1/20.76219.533.125595.090M1/40.76214.652.344446.372永久作用設(shè)計(jì)值與可變作用設(shè)計(jì)值分系數(shù)為：永久荷載作用分項(xiàng)系數(shù)：Gi=1.2汽車荷載作用分項(xiàng)系數(shù)：Q1=1.4人群荷載作用分項(xiàng)系數(shù)：Q1=1.4基本組合公式為：0Sud=0(i=1mGiSGik+QiSQik+ci=1nQjSQj

20、k)其中，0橋梁結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，取0=1.0； c在作用效應(yīng)組合中除汽車荷載效應(yīng)的其他可變作用效應(yīng)的組合系數(shù)，人群荷載的組合系數(shù)取為0.8。彎矩基本組合（單位：KN/m）梁號(hào)內(nèi)力永久荷載汽車荷載彎矩基本組合值1M1/2466.576465.4511211.5226M1/4349.991349.131908.77262M1/2450.930446.7081166.5072M1/4338.255335.072875.00683M1/2431.478595.0901350.8996M1/4323.664446.3721023.3176可變作用的剪力效應(yīng)計(jì)算： 在可變作用剪力效應(yīng)計(jì)算時(shí)，應(yīng)計(jì)入橫向分布

21、系數(shù)沿橋跨方向的影響。通常按如下方法處理：先按跨中的由等待荷載計(jì)算跨中剪力效應(yīng)；再用支點(diǎn)剪力荷載橫向分布系數(shù)'并考慮支點(diǎn)到l/4為直線變化來計(jì)算支點(diǎn)剪力效應(yīng)。A)跨中截面剪力V1/2的計(jì)算V=(1+)(qk0+Pkyk)公路級(jí)車道荷載產(chǎn)生的跨中剪力V1/2(單位：KN)梁號(hào)內(nèi)力1+qk0Pkyk剪力效應(yīng)1V1/20.6921.15857.8751.563199.80.589.9562V1/20.63382.2863V1/20.64383.586B)支點(diǎn)處截面剪力V0的計(jì)算;支點(diǎn)剪力效應(yīng)橫向分布系數(shù)的取值為：a.支點(diǎn)處為按杠桿原理法求得的'。b.l/43l/4段為跨中荷載荷載橫行

22、分布系數(shù)。c.支點(diǎn)到l/4及3l/4到另一點(diǎn)段和'之間按照直線規(guī)律變化，如下圖支點(diǎn)剪力效應(yīng)計(jì)算式為Vd=(1+)qk+(1+)PK梁端剪力效應(yīng)計(jì)算：汽車荷載作用及橫向分布系數(shù)取值如圖，計(jì)算結(jié)果如下：汽車荷載產(chǎn)生的支點(diǎn)剪力效應(yīng)計(jì)算圖式1號(hào)梁：V01=199.8×0.596×1.0+7.875×12.52×0.692-1112×1112×12.54×0.612-0.596×12-112×12×12.540.672-0.596=146.155KN2號(hào)梁：V02=199.8×0.572

23、×1.0+7.875×12.52×0.633+1112×12.54×0.572-0.633×12+112×12×12.540.572-0.633=144.690KN3號(hào)梁;V03=199.8×0.762×1.0+7.875×12.52×0.643+0.75×12.54×0.762-0.643×12+0.25×12.540.762-0.643×23=185.972KN公路級(jí)產(chǎn)生的支點(diǎn)剪力效應(yīng)計(jì)算表（單位：KN）梁號(hào)1+iipi剪

24、力效應(yīng)（1+）iipi11.1585146.155169.3212144.670167.6233185970215.365剪力效應(yīng)基本組合計(jì)算表（單位：KN）梁號(hào)內(nèi)力永久荷載汽車剪力效應(yīng)組合值1V0149.314169.321416.226V1/20189.9561259382V0144.307167.623407.841V1/2082.286115.2003V0138.082215.365467.209V1/2083.586117.020三.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1.配置主梁受力鋼筋由彎矩基本組合計(jì)算表可知，3號(hào)梁Md值最大，考慮到設(shè)計(jì)施工方便，并留有一定安全儲(chǔ)備，所

25、以按1號(hào)梁計(jì)算彎矩進(jìn)行配筋。設(shè)鋼筋凈保護(hù)層為3cm，鋼筋重心至底邊距離10cm，則主梁的有效高度h0=h-a=110-10=100cm已知1號(hào)梁跨中彎矩：Md=0Md=1350.8996kM·m;判斷主梁為第一類T形截面或第二類T形截面若滿足0Mdfcdbf'hf'hf'2（1）計(jì)算跨徑1/3：l/3=1250/3=416.67cm；（2）相鄰兩梁的平均間距：d=2100cm;（3）bfb+2bh+12hf=18+2×18+12×13=210cm 綜上所述，bf=210cm判別式左端：fcdbfhfh0-hf2=22.4×103&

26、#215;2.1×0.13×1.0-0.122KN·m=5717.712KN·m 判別式右邊： 0Md=1.0×1350.8996KN·m=1350.8996KN·m顯然： 0Mdfcdbfhfh0-hf2,因此，受壓區(qū)位于翼緣內(nèi)，屬于第一類T型截面。 設(shè)混凝土截面受壓區(qū)高度為x,則利用下式計(jì)算： 0Md=fcdbfxh0-x 1.0×1350.8996=22.4×103×2.1x1.12-x2 解得：x=0.029m<0.13m根據(jù)式： Asfsd=fcdbfx 則： As=fcdbfx

27、fsd=22.4×2.1×0.029280m2=0.004872m2 則選用4根直徑為32mm的HRB335級(jí)鋼筋，和4根直徑為25mm的HRB335級(jí)鋼筋。 鋼筋的布置圖： 主梁縱筋配置示意圖(單位：cm)鋼筋重心位置：as=asiyiasi=4.6×1609+11.8×1609+18.65×982+25.15×9825181=13.9cm h0=h-as=110-13.39cm=96.61cm查表知：b=0.56，故x=0.029m<bh0=0.56×0.9661=0.541m筋率：=Asbfh0=51.81210

28、×96.61×100%=0.255%>0.2% 故配筋率滿足要求2.持久狀況承載能力極限狀態(tài)界面設(shè)計(jì),配筋與驗(yàn)算x按截面實(shí)際配筋計(jì)算受壓區(qū)高為：x=Asfsdfcdbf=280×51.8122.4×210cm=3.08cm截面抗彎極限狀態(tài)承載力： Md=fcdbfxh0-x2=22.4×103×2.1×0.0308×1.0-0.03082KN·m=1426.519KN·m>1350.899KN·m故抗彎承載力滿足規(guī)范要求。3.斜截面抗剪承載力計(jì)算 由剪力效應(yīng)基本組合表可知，

29、支點(diǎn)剪力效應(yīng)以3號(hào)梁為大，跨中剪力效應(yīng)以1號(hào)梁最大，偏于安全設(shè)計(jì)，均取最大值進(jìn)行計(jì)算，即：Vd0=467.209KN ；Vd1/2=125.938KN假定有2根直徑為32的HRB的鋼筋通過支座，按公預(yù)規(guī)的構(gòu)造要求：a=0.5×3.2+3.0=4.6cm；h0=h-a=（110-4.6）cm=105.4cm 按公預(yù)規(guī)的構(gòu)造要求需滿足：0.51×10-3fcu,kbh0>0Vd0.51×10350×210×1054KN=798.20KN>467.2091KN因此，應(yīng)進(jìn)行持久狀況斜截面抗剪承載力驗(yàn)算。(1)斜截面配筋的計(jì)算圖式A.最大剪力

30、取用支座中心 h/2（高的一半）處截面的數(shù)值，其中混凝土與箍筋共同承擔(dān)不小于60%，彎起鋼筋(按450彎起）承擔(dān)不大于40%。B.計(jì)算第一排（從支座向跨中計(jì)算）彎起鋼筋時(shí)，取用支座中心h/2處，由彎起鋼筋承擔(dān)的那部分剪力值。C.以后每排彎起鋼筋時(shí)，取用前一排彎起鋼筋承擔(dān)的那部分剪力彎起鋼筋配置及計(jì)算圖式（單位：cm）內(nèi)插可得：距梁高h(yuǎn)/2處得剪力為：Vd=467.209-125.938×6.25-0.56.25+125.938KN=439.907KN則：Vcs=0.6Vd=0.6×439.907KN=263.944KN Vsb=0.4Vd=0.4×439.907K

31、N=175.963KN 相應(yīng)各排彎起鋼筋位置與承擔(dān)的剪力值見表：斜筋排次彎起點(diǎn)中心點(diǎn)位置（m)承擔(dān)的剪力值（kN)10.954175.96321.906156.18632.780113.40143.59573.528(2)各排彎起鋼筋計(jì)算按公預(yù)規(guī)規(guī)定，與斜截面相交的彎起鋼筋的抗剪承載能力（kN)按下式計(jì)算：0Vsb=0.75×10-3fsbAsbsins 相應(yīng)各排彎起鋼筋的面積： Asb=0Vsb0.75×103×280×sin450=0.14857 各排彎起鋼筋的面積計(jì)算表： 彎起排次每排彎起鋼筋的計(jì)算面積 Asbmm2彎起鋼筋數(shù)目鋼筋實(shí)際面積Asb（

32、mm2）11184.378232160921051.26223216093763.2832259824494.905225982在靠近跨中處，增設(shè)225的輔助斜鋼筋A(yù)sb=982mm2.（3）主筋彎起后持久狀況承載能極限狀態(tài)正截面承載力驗(yàn)算 計(jì)算每一根彎起截面的抵抗彎矩時(shí)，由于鋼筋根數(shù)不同，則鋼筋的重心位置不同，有效高度的值也因此不同，為了簡化計(jì)算，可用同一數(shù)值，影響不會(huì)很大。232鋼筋的抵抗彎矩為： M1=2fsAs1h0-x2=2×280×103×8.042×10-40.9661-0.03082KN·m=428.150KN·m 2

33、25鋼筋的抵抗彎矩為： M2=2fsAs2h0-x2 =2×280×103×4.909×10-40.9661-0.03082KN·m=261.351KN·m 跨中截面的鋼筋抵抗彎矩為： M=280×103×56.72×10-4×0.9661-0.03082KN·m=1509.864KN·m全截面抗彎承載力驗(yàn)算圖式； 全梁抗彎承載力驗(yàn)算圖式(單位：cm)校核:一排彎起鋼筋處正截面承載力為：M1=1509.864-428.150×2-261.351×2=130

34、.862kN·m 第二排彎起鋼筋處正截面承載力為：M2=1509.864-428.150-261.351×2=559.012kN·m 第三排彎起鋼筋處正截面承載力為：M3=1509.864-261.351×2=987.162kN·m 第四排彎起鋼筋處正截面承載力為： M4=1509.864kN·m經(jīng)驗(yàn)算各截面均滿足要求。(4).箍筋配置根據(jù)規(guī)范，箍筋間距的計(jì)算公式為：SV=1232×0.2×10-6×（2+0.6P）fcu,kAsvfsvbh02(0Vd)21異號(hào)彎矩影響線系數(shù)，1=1.0；3受壓翼緣的影

35、響線系數(shù)，3=1.1；P斜截面內(nèi)縱向受拉鋼筋的配筋率，P=100，=Asv/bh0,當(dāng)P>2.5時(shí)，取P=2.5；Asv同一截面上箍筋的配筋總面積（mm2）；fsv箍筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，選用R235箍筋，則fsv=195MPa；取SV=250mm。在支座中心向跨中方向長度不小于1倍梁高范圍內(nèi)，箍筋間距取100mm。綜上所述，全梁箍筋配置為2根直徑10mm的RHB235的雙肢箍筋，在由支座中心至2.400m段，箍筋間距可取100mm,其他梁段間距為250mm。箍筋配筋率為：當(dāng)Sv=100mm時(shí)，sv=AsvSVb=157100×180×100%=0.872%當(dāng)Sv=25

36、0mm時(shí)，sv=AsvSVb=157250×180×100%=0.349%均滿足最小配筋率不小于0.18%的要求。(5).斜截面抗剪承載力驗(yàn)算根據(jù)規(guī)范規(guī)定，斜截面抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算位置為：距離支座中心h/2處截面；受拉區(qū)彎起鋼筋彎起點(diǎn)處截面；錨于受拉區(qū)得縱向主筋開始不受力處得截面；箍筋數(shù)量或間距有明顯改變處得截面；構(gòu)件腹板寬度改變處得截面。因此，要進(jìn)行斜截面抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算的截面包括，見下圖： 斜截抗剪驗(yàn)算截面圖式(單位:cm)距離支點(diǎn)處h/2截面1-1，相應(yīng)抗剪和彎矩設(shè)計(jì)值分別為：Vd=439.907KN, 距離支座中心1.104m截面2-2，相應(yīng)抗剪和彎矩設(shè)計(jì)值分別為：Vd=41

37、5.117KN, 距離支座中心2.127m截面3-3，相應(yīng)抗剪和彎矩設(shè)計(jì)值分別為：Vd=363.135KN, 距離支座中心3.069m截面4-4，相應(yīng)抗剪和彎矩設(shè)計(jì)值分別為：Vd=315.412KN, 驗(yàn)算截面抗剪承載力時(shí)，應(yīng)該及時(shí)通過斜截面頂端正截面內(nèi)的最大剪力Vd和相應(yīng)于上述最大剪力時(shí)的彎矩值Md。最大剪力在計(jì)算出斜截面水平投影長度C值后，可內(nèi)插求得；相應(yīng)的彎矩可按比例繪制的彎矩圖上量得。 根據(jù)規(guī)范，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：0VdVcs+VsbVsb=0.75×10-3fsdAsbsinsVcs=13×0.45×10-3bh0

38、(2+0.6P)fcu,ksvfsvVsb與斜截面相應(yīng)的普通彎起鋼筋的抗剪能力設(shè)計(jì)值（KN）；Vcs斜截面內(nèi)砼與箍筋共同的抗剪能力（KN）；Asb斜截面內(nèi)在同一彎起平面的普通彎起鋼筋的截面面積（mm2）;1=1.0 3=1.1 ;斜截面水平投影長度C為：C=0.6mh0式中,m斜截面受壓端正截面處的廣義剪跨比，m=MdVdh0，當(dāng)m>3.0時(shí)，取m=3.0；為了簡化計(jì)算可近似取C值為：C=(h0可取平均值)，則有：C=（0.9661+1.054）/2=1.10m由C值可內(nèi)插法求得各個(gè)斜截面頂端處的最大剪力和相應(yīng)的彎矩。 斜截面1-1：斜截面內(nèi)有232縱向鋼筋，則縱向手拉箍筋配筋率為：P=

39、100=100×804.2×218×1054=0.848sv=AsvSvb=1.57100×180×100%=0.872%則Vcs1=1.0×1.1×0.45×10-3×180×1054×2+0.6×0.84850×0.872%×195=515.786KN斜截面截割2組彎起鋼筋232+232，故Vsb1=0.75×10-3×280×2×1609×sin45°=477.85KNVcs1+Vsb1=5

40、15.786+477.85=993.58/6KN>439.907KN斜截面2-2：斜截面內(nèi)有232縱向鋼筋，則縱向手拉箍筋配筋率為：P=100=100×804.2×218×1054=0.848sv=AsvSvb=157100×18×100%=0.872%則Vcs2=1.0×1.1×0.45×10-3×180×10542+0.6×0.84850×0.872%×195=515.786KN斜截面截割2組彎起鋼筋232+232，故Vsb2=0.75×10-3

41、×280×2×1609×sin45°=477.85KNVcs2+Vsb2=515.786+477.85=993.586KN>415.117KN斜截面3-3：斜截面內(nèi)有432縱向鋼筋，則縱向手拉箍筋配筋率為：P=100=100×804.2×4180×1054=1.696sv=AsvSvb=157250×180×100%=0.349%則Vcs3=1.0×1.1×0.45×10-3×180×1054×2+0.6×1.69650

42、×0.349%×195=357.867KN斜截面截割2組彎起鋼筋232+232，故Vsb3=0.75×10-3×280×2×1609×sin45°=477.85KNVcs3+Vsb3=357.867+477.85=835.717N>363.135KN斜截面4-4：斜截面內(nèi)有636縱向鋼筋，則縱向手拉箍筋配筋率為：P=100=100×804.2×6180×1054=2.543>2.5，取P=2.5sv=AsvSvb=157250×180×100%=0.34

43、9%則Vcs4=1.0×1.1×0.45×10-3×180×1054×2+0.6×2.550×0.2349%×195=316.194KN斜截面截割2組彎起鋼筋232+225，故Vsb1=0.75×10-3×280×（1609+982）×sin45°=304.558KNVcs1+Vsb1=310.194+304.558=620.752KN>315.412KN所以斜截面抗剪承載力符合要求。四 .持久狀況正常使用極限狀態(tài)下裂縫寬度驗(yàn)算按規(guī)范規(guī)定，最大裂縫寬

44、度按下式計(jì)算：Wfk=C1C2C3ssES（30+D0.28+10）=Asbh0+(bf-b)hf式中，C1鋼筋表面形狀系數(shù)，取C1=1.0；C2作用長期效益優(yōu)先系數(shù)，長期荷載作用時(shí)，C2=1+0.5NlNs, Nl和Ns分別按作用長期效應(yīng)組合計(jì)算的內(nèi)力值；C3與構(gòu)件受力性質(zhì)有關(guān)的系數(shù)，取C3=1.0；d受拉鋼筋的直徑，如果直徑不同可用換算直徑de代替；縱向受拉鋼筋的配筋率，對(duì)鋼筋砼構(gòu)件，當(dāng)>0.02時(shí)，取=0.02；當(dāng)<0.006時(shí)，取=0.006；ES鋼筋的彈性模量；bf構(gòu)件受拉翼緣寬度；hf構(gòu)件受拉翼緣厚度；ss受拉鋼筋在使用荷載作用下的應(yīng)力，按下式計(jì)算：ss=Ms0.87A

45、sh0式中，Ms按作用長期效應(yīng)組合計(jì)算的彎矩值；As受拉鋼筋縱向受拉鋼筋截面面積。根據(jù)前文計(jì)算，1號(hào)梁的跨中彎矩效應(yīng)進(jìn)行組合：短期效應(yīng)在組合：Ms=i=1mSGik+j=1n1jSQjk=MG+0.7MQ1k+1.0MQ2k=466.576+0.7×465.41.1585=747.815KN·m長期效應(yīng)組合：Ml=i=1mSGik+j=1n1jSQjk=MG+0.4MQ1k+0.4MQ2k=466.516+0.4×465.4511.1585=627.224KN·md=dc=nidi2nidi=4×322+4×2524×32+

46、4×25=28.93mm受拉鋼筋短期效應(yīng)組合作用下的應(yīng)力為：ss=Ms0.87Ash0=747.290.87×5181×1054=157.295MPaC2=1+0.5NlNs=1+0.5×608.638747.29=1.4072=Asbh0+(bf-b)hf=5181180×1054+(2100-180)×130=0.01179把以上代入Wfk的計(jì)算公式得：Wfk=1.0×1.425×1.0×150.562.0×105×30+27.50.28+10×0.01179=0.155

47、mm<0.2mm裂縫跨度滿足要求，同時(shí)在梁腹高的兩側(cè)應(yīng)該設(shè)置直徑為68mm的防裂鋼筋，以防止產(chǎn)生裂縫。如果用8根直徑為8mm的R235,則As'=3.018cm2,可得：'=As'bh=301.8180×100=0.0015,介于0.001-0.002之間滿足規(guī)范要求。五.持久狀況正常使用機(jī)械狀態(tài)下的撓度驗(yàn)算按規(guī)范，抗彎剛度B根據(jù)下式計(jì)算：B=B0(McrMs)2+1-(McrMs)2B0Bcr, Mcr=ftkw0 =2S0w0式中，B0全截面抗彎剛度，B0=0.95EcIcr；Bcr開裂截面的抗彎剛度，Bcr=EcI0；Mcr開裂彎矩；構(gòu)件受拉區(qū)砼塑

48、性影響系數(shù)；I0全截面換算截面慣性矩；Ick開裂截面換算截面慣性矩；ftk砼軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，對(duì)C50砼，ftk=2.65MPa；S0全截面換算截面重心軸以上（或以下）部分對(duì)中重心軸的面積矩；w0換算截面抗裂邊緣的彈性抵抗矩。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，由前文可知：I0=I=4.6288848×1010mm2全截面換算面積：A0=A+n-1AS=4476+5.797-1×51.81=4724.538cm2式中，n鋼筋彈性模量與砼彈性模量之比，為n=EsEc=2.0×1043.45×104=5.797計(jì)算換算截面中性軸距T梁

49、頂面的距離x可按下式計(jì)算x：12bfx2-12bf-b(x-hf)2-nAsh0-x=0即12×210x2-12210-18(x-13)2-5.797×4476×96.61-x=0解得：x=81.435cm=227.5mm>120mm，故假設(shè)正確則：Mcr=2ftkS0=2×2.65×2.47723×108=1.3076×108N·mm可計(jì)算開裂截面換算截面慣性矩Icr=nAs(h0-x)2+13bfx3-13bf-b(x-hf)3=5.797×5181×(966.1-814.35)2+1

50、3×2100×814.353-13×2100-180×(814.35-130)3=17.36×1010mm4Bcr=EcI0=3.45×104×17.36×1010=5.989×1015N·mm2B0=0.95EcIcr=0.95×3.45×104×4.628×1010=1.1517×1015N·mm2B=B0(McrMs)2+1-(McrMs)2B0Bcr=1.1517×1015(1.3076×1087.1529&

51、#215;108)2+1-(1.3076×1087.1529×108)21.1517×10155.989×1015=0.9989×1015N·mm2據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，結(jié)構(gòu)跨中由自重產(chǎn)生的彎矩MG=466.576KN·m；公路級(jí)可變車道荷載qk=7.875KN/m,Pk=166.5KN,跨中橫向分布系數(shù)=0.596永久作用：fG=5MGl0248B=5×466.576×106×12500248×0.9989×1015=7.602mm可變作用（汽車）：fG=15qkl04348B+

52、Pkl0348B=0.7×0.596×5×7.875×125004348×0.9989×1015+166.5×103×12500348×0.9989×1015=4.1mm式中1作用短期效應(yīng)組合的頻遇值系數(shù)，對(duì)汽車荷載1=0.7，對(duì)人群荷載1=1.0。當(dāng)采用C40C80砼時(shí)，撓度長期增長系數(shù)=1.451.35，C50砼，則取=1.425，施工中可通過設(shè)置預(yù)撓度來抵消永久作用撓度，則在消除結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的長期撓度后主梁的最大撓度處不應(yīng)超過計(jì)算跨徑的1/600。ft=fG+fR=1.425×4

53、.1=5.843mm<L600=12500600=20.83mm撓度滿足要求。判斷是否設(shè)置撓度：ftl=fG+fQ+fR=1.425×7.602+4.1=16.675mm>L1600=125001600=7.8125mm需要設(shè)置預(yù)拱度。六. 行車道板得計(jì)算1.永久荷載效應(yīng)計(jì)算考慮到主梁翼緣板在接縫處沿縱向全長設(shè)置連接鋼筋，故行車道板可按梁端固定和中間鉸接的板進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算圖式如下：行車道板技術(shù)圖式（單位：cm）（1）每延米板上的恒載g瀝青砼面層：g1=0.05×1.0×23=1.15KN/mC30砼墊層：g2=0.095×1.0×24=2.28KN/mT形梁翼緣板自重：g3=0.13×1.0×2