裝配式鋼筋混凝土T形截面簡(jiǎn)支梁設(shè)計(jì)

。分配給第二排彎起鋼筋的計(jì)算剪力值，由比例關(guān)系得：其中，；；設(shè)置彎起鋼筋區(qū)段長(zhǎng)為，所需要提供的彎起鋼筋截面積QUOTE為第二排彎起鋼筋與梁軸線交點(diǎn)2′距支座中心距離為其余各排彎起鋼筋的計(jì)算方法與第二排彎起鋼筋計(jì)算方法相同。由表1-1可見，原擬定彎起N1鋼筋的彎起點(diǎn)距支座中心距離為，已大于，既在欲設(shè)置彎筋區(qū)域長(zhǎng)度之外，故暫不參加彎起鋼筋的計(jì)算，圖1-7中以截?cái)郚1鋼筋表示。按照計(jì)算剪力和初步布置彎起鋼筋如圖1-7?，F(xiàn)在按照同時(shí)滿足梁跨間各正載面和斜截面抗彎要求，確定彎起鋼筋的彎起點(diǎn)位置。由已知跨中截面彎矩計(jì)算值，支點(diǎn)中心處，按式做出梁的計(jì)算彎矩包絡(luò)圖（圖1-7），在截面處，因,，，則彎矩計(jì)算值為與已知值相比，兩者相對(duì)誤差為2.3%，故用式來描述簡(jiǎn)支梁彎矩包絡(luò)圖是可行的。各排彎起鋼筋彎起后，相應(yīng)正截面抗彎載力計(jì)算如表2-2鋼筋彎起后相應(yīng)各正截面抗彎承載力表2-2梁正段截面縱筋有效高度（mm）T形截面類別受壓區(qū)高度抗彎承截力支座中心～1點(diǎn)2φ321297第一類20571.51點(diǎn)～2點(diǎn)4φ321279第一類401134.12點(diǎn)～3點(diǎn)6φ321261第一類601663.43點(diǎn)～4點(diǎn)8φ321243第一類792167.24點(diǎn)～N1鋼筋截?cái)嗵?φ32+2φ161239第一類872287.3N1鋼筋截處～梁跨中8φ32+4φ161233第一類912405.6將表2-2的正截面抗彎承截力在圖1-7上用各平行直線表示出來，它們與彎矩包絡(luò)圖的交點(diǎn)分別為i、j…q，以各值代入式，可求得i，j…、q到跨中截面距離x值(圖1-7)現(xiàn)在以圖f中所示彎起鋼筋起點(diǎn)到初步位置來逐個(gè)檢查是否滿足《公路橋規(guī)》的要求。第一排彎起鋼筋（2N5）:其充分利用點(diǎn)“m”的橫坐標(biāo)，而2N5的彎起點(diǎn)1的橫坐標(biāo)，說明1點(diǎn)位于m點(diǎn)左邊，且，滿足要求。其不需要點(diǎn)n的橫坐標(biāo)，而2N5鋼筋與梁中交點(diǎn)1′的橫坐標(biāo)，亦滿足要求。第二排彎起鋼筋（2N4）其充分利用點(diǎn)的橫坐標(biāo)，而2N4的彎起點(diǎn)2的橫坐,且滿足要求。其不需要點(diǎn)m的橫坐標(biāo)，而2N4鋼筋與梁中軸線交點(diǎn)2′的橫坐標(biāo)，亦滿足要求。第三排彎起鋼筋（2N3）其充分利用點(diǎn)K的橫坐標(biāo)，而2N3的彎起點(diǎn)3的橫坐標(biāo)，且，滿足要求。其不需要點(diǎn)的橫坐標(biāo)，而2N3鋼筋與梁中軸線交點(diǎn)3′的橫坐標(biāo)，故滿足要求。由上述檢查結(jié)果可知圖1-7所示彎起鋼筋彎起點(diǎn)初步位置滿足要求。由2N2、2N3和2N4鋼筋彎起形成的抵抗矩圖遠(yuǎn)大于彎矩包絡(luò)圖，故進(jìn)一步調(diào)整上述彎起鋼筋起點(diǎn)位置，在滿足規(guī)范對(duì)彎起點(diǎn)要求前提下，使抵抗彎矩圖接近彎矩包絡(luò)圖；在彎起鋼筋之間，增設(shè)直徑為16mm的斜筋，圖1-8即為調(diào)整后主梁彎起鋼筋、斜筋的布置圖。三、斜截面抗剪承載力的復(fù)核（1）選定斜截面頂端位置由圖1-8a）可得到距支座中心為h/2處截面的橫坐標(biāo)為，正截面有效高度?，F(xiàn)取斜截面投影長(zhǎng)度，則得到選擇的斜截面頂端位置A（圖1-9），其橫坐標(biāo)為。（2）斜截面抗剪承載力復(fù)核A處正截面上的剪力及相應(yīng)的彎矩計(jì)算如下:A處正截面上有效高度(主筋為3B32)，則實(shí)際廣義剪跨比m及斜截面投影長(zhǎng)度c分別為將要復(fù)核的斜截面如圖h中所示AA′斜截面（虛線表示），斜角斜截面內(nèi)縱向受主筋有2B32（2N6），相應(yīng)的主筋配筋率P為箍筋配筋率(取時(shí)為)與斜截面相交的彎起鋼筋有2N5（2B32）；斜筋有2N7（2B16）。按式則得到AA′斜截面抗剪承載力為故支座中心為h/2處的斜截面抗剪承載力滿足設(shè)計(jì)要求。四、鋼筋混泥土受彎構(gòu)件的應(yīng)力、裂縫和變形驗(yàn)算主梁截尺寸如圖1-10；跨中截面主筋為HRB333級(jí)，鋼筋截面積(8φ32+4φ16)，，，，，，簡(jiǎn)支梁吊裝時(shí)，其吊點(diǎn)設(shè)在距梁端處，梁自重在跨中截面引起的彎矩T梁跨中截面使用階段汽車荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的彎矩為（汽車的沖擊系數(shù)為1.2），人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的彎矩，永久作用（恒載）標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的彎矩1）施工吊裝時(shí)的正應(yīng)力計(jì)算（1）梁跨中截面的換算截面慣性矩計(jì)算粱受壓翼板的有效寬度為，平均厚度為，有效高度.由式計(jì)算截面混凝土受壓區(qū)高度為得到故為第二類T形截面這時(shí)，換算截面受壓區(qū)高度應(yīng)由式，，確定：故==282＞按公式計(jì)算開裂截面的換算截面慣性矩（）為（2）正應(yīng)力驗(yàn)算吊裝時(shí)動(dòng)力系數(shù)為1.2，則跨中截面計(jì)算彎矩為=1.2由式=算得受壓區(qū)混泥土邊緣的正應(yīng)力為＜0.8由式=算得受拉鋼筋的面積重心處的應(yīng)力為＜0.75最下面一層鋼筋（2B32）重心距受壓邊緣高度為，則鋼筋應(yīng)力為==94.83<驗(yàn)算結(jié)果表明，主梁吊裝時(shí)混凝土正應(yīng)力和鋼筋拉應(yīng)力均小于規(guī)范限值，可取圖1-10a）的吊點(diǎn)位置。2）裂縫寬度(1)帶肋鋼筋系數(shù)荷載短期效應(yīng)組合彎矩計(jì)算值為荷載長(zhǎng)期效應(yīng)組合彎矩計(jì)算值為=760+0.4×600+0.4×56=1022.4系數(shù)=1+0.5=1+0.5系數(shù)非板式受彎構(gòu)件=1.0（2）鋼筋應(yīng)力的計(jì)算===159（3）換算直徑d的計(jì)算因?yàn)槭芾瓍^(qū)采用不同的鋼筋直徑，按公式=要求，d應(yīng)取用換算直徑，則得對(duì)于焊接鋼筋骨架（4）縱向受拉鋼筋配筋率的計(jì)算=取=0.02。（5）最大裂縫寬度的計(jì)算=1×1.41×1×=0.16。3）梁跨中撓度的驗(yàn)算在進(jìn)行梁變形計(jì)算時(shí)，應(yīng)取梁與相鄰梁橫向連接后截面的全寬度受壓翼板計(jì)算，即，而仍為120。（1）T梁換算截面的慣性矩和計(jì)算對(duì)T梁的開裂截面，由式得梁跨中截面為第二類T形截面。這時(shí)，受壓區(qū)x高度由公式（B=，確定，即則開裂截面的換算截面慣性矩為T梁的全截面換算截面面積為=受壓區(qū)高度為全截面換算慣性矩為=（2）計(jì)算開裂構(gòu)件的抗彎剛度全截面抗彎剛度開裂截面抗彎剛度全截面換算截面受拉區(qū)邊緣的彈性抵抗矩為全截面換算截面的面積矩為塑形影響系數(shù)為開裂彎矩開裂構(gòu)件的抗彎剛度為（3）受彎構(gòu)件跨中截面處的長(zhǎng)期撓度值短期荷載效應(yīng)組合下跨中截面彎矩標(biāo)準(zhǔn)值，結(jié)構(gòu)自重作用下跨中截面彎矩標(biāo)準(zhǔn)值。對(duì)C30混凝土，撓度長(zhǎng)期增長(zhǎng)系數(shù)。受彎構(gòu)件在使用階段的跨中截面的長(zhǎng)期撓度值為在結(jié)構(gòu)自重作用下跨中截面的長(zhǎng)期撓度值為則按可變荷載頻遇值計(jì)算的長(zhǎng)期撓度值為符合《公路橋規(guī)》的要求。（4）預(yù)拱度設(shè)置在荷載短期效應(yīng)組合并考慮荷載長(zhǎng)期效應(yīng)影響下粱跨中處產(chǎn)生的長(zhǎng)期撓度為，故跨中截面需設(shè)置預(yù)拱度。根據(jù)《公路橋規(guī)》對(duì)預(yù)拱度設(shè)置的規(guī)定，由式得到粱跨中截面處的預(yù)拱度為附錄圖1-1：鋼筋混泥土簡(jiǎn)支梁尺寸圖圖1-2：鋼筋數(shù)量計(jì)算截面圖圖1-3：鋼筋布置圖圖1-4：鋼筋布置圖圖1-5：箍筋設(shè)計(jì)計(jì)算剪力分配圖圖1-6：彎起鋼筋細(xì)節(jié)圖圖1-7：梁的彎矩包絡(luò)圖與抵抗彎矩圖圖1-8：梁彎起鋼筋和斜筋設(shè)計(jì)布置圖a):相應(yīng)于剪力計(jì)算值的彎矩計(jì)算值的包絡(luò)圖b）：彎起鋼筋與斜筋布置示意圖c）：剪力計(jì)算值的包絡(luò)圖圖