1、确定斜截面抗剪计算截面的位置
计算受弯构件斜截面抗剪承载力时,其计算位置按《桥规》第5.2.6条规
h定采用距支座中心截面位置,斜截面水平投影长度C?0.6mh0。经试算,斜截
2面受压端正截面距支点1.25h。现计算该位置处的剪力组合设计值Vd和相应的弯矩组合设计值Md。
(1)、距支点1.25h截面由公路——Ⅱ级荷载产生的内力 ①剪力标准值
?2? VQk??1???????iAiqk?1.2??iyiPk?
?i?1? 式中:?i——横向分布系数;
Ai、yi——内力影响线面积和影响线竖标值。 qk?7.88kN/m,Pk?206.7kN
剪力标准值计算见表13。
剪力标准值计算
表13 1.2??iyiPk?kN?VQk?kN? 计冲击力不计冲击力1???1 227.97 214.71 1???1.259 梁号 ??1A1qk?kN? ??2A2qk?kN? 边梁 21.78 2号梁 21.42 ②弯矩标准值
MQk46.81 36.56 159.38 156.73 287.01 270.32 ?2???1???????iAiqk?1.2??iyiPk?
?i?1?弯矩标准值计算见表14
弯矩标准值
表14 1.2??iyiPk?kN?MQk?kN?m? 梁号 ??1A1qk?kN? ??2A2qk?kN? 计冲击力不计冲击力1???1 503.19 471.20 1???1.259 边梁 2号梁 54.43 53.52 116.73 91.17 332.03 326.51 633.52 593.24 (2)、距支点1.25h截面荷载效应组合计算(表15)
荷载效应组合计算
表15 梁号 作用分类 组合计算表达式 一期恒载SG1k 一期恒载永久作用 边梁 弯矩?kN?m? 781.53 剪力(kN) 278.46 2号梁 弯矩?kN?m? 766.46 剪力(kN) 273.69 SG1k?SG1k 二期恒载SG2k SQk(不计冲击力)?827.94 295.43 850.62 304.49 419.68 503.19 633.52 152.92 227.97 287.01 434.28 471.20 593.24 157.26 214.71 270.32 可变作用 SQk(计冲击力) Suk??SGik?SQk(计冲击力) i?121881.14 735.36 1878.14 732.07 2???0Sud?1.1?1.2?SGik?1.4SQk??i?1?2622.48 1033.82 2609.66 1025.80 (计冲击力) Ssd??SGik?0.7SQk i?121599.85 607.93 1614.74 612.05 (不计冲击力) Sld??SGik?0.4SQk i?121448.90 539.54 1473.38 547.63 (不计冲击力) 2、受弯构件斜截面抗剪截面验算 (1)、剪跨比计算(图12) 边梁:C?0.6mh0?0.6?Md?h0?0.6?2.526?1.516?m? Vdh0C? 斜截面顶点距支座中心位置, 2号梁:C?0.6mh0?0.6?h2.0?1.516??2.516?1.25h,符合假定。 22Md?h0?0.6?2.525?1.515?m? Vdh0 斜截面顶点距支座中心位置,C?h2.0符合假定。 ?1.515??2.515?1.25h,
22 (2)、受弯构件抗剪截面应符合《桥规》第5.2.9条要求 ?0Vd?VR?0.51?10?3fcu,kbh0
式中,C50混凝土,fcu,k?50MPa,b取腹板宽375mm,边梁
h0?1396.3mm,2号梁h0?1382.3mm
边梁:VR?0.51?10?3?50?375?1396.3?1888.2?kN?>1232.51?kN?,满足规范要求。
2号梁:VR?0.51?10?3?50?375?1396.3?1888.2?kN?>1232.51?kN?,满足规范要求。
(3)、《桥规》第5.2.10条,当?0Vd?0.5?10?3?2ftdbh0时可不进行抗剪承载力计算,箍筋按构造配筋
混凝土抗拉强度设计值ftd?1.83MPa,预应力提高系数?2?1.0。 边梁:VR?0.5?10?31.0?1.83?375?1396.3?479.1?kN?; 2号梁:VR?0.5?10?31.0?1.83?375?1396.3?479.1?kN?
均小于表15?0Vd值,故箍筋需计算设置,并进行斜截面抗剪承载力验算。
3、箍筋设置
箍筋间距《按桥》规式(5.2.11-1)计算:
SV??12?32?0.2?10?6?2?0.6P?fcu,k?Asvfsv?bh02???0Vd?2
式中:Vd——用于抗剪配筋设计的最大剪力设计值;
?——用于抗剪配筋设计的最大剪力设计值分配于混凝土与箍筋共 同承担的分配系数,这里取??1.0;
?1——异号弯矩影响系数,取?1?1.0; ?3——受压翼缘的影响系数,取?3?1.1;
b——用于抗剪配筋设计的最大剪力截面处腹板厚度; h0——用于抗剪配筋设计的最大剪力截面有效高度;
P——斜截面内纵向钢筋的配筋百分率,P?100?Ap?As?/?bh0?。
预制T梁边梁配33根?s15.2,Ap?4587mm2。
PL/4?100? P4.6m?100?Apb?Asbh0Apb?Asbh0Apb?Asbh0?100??100??100?4031?1.16<2.5200?17394301?1.26<2.5
200?1595Ph/2?100?4301?0.66<2.5500?1215预制2号梁边梁配33根?s15.2,Ap?4309mm2。
PL/4?100? P4.6m?100?Apb?Asbh0Apb?Asbh0Apb?Asbh0?100??100??100?3892?1.12<2.5200?17313892?1.23<2.5
200?1583Ph/2?100?3892?0.65<2.5500?1200斜截面内箍筋含筋率:?sv?Asv。 Svb箍筋采用HRB335?12双肢,Asv?2?113?226?mm2?,fsv?280?MPa?。 箍筋间距见表16.
箍筋间距计算
表16
距支点h/2 梁号 ?V0d 距支点4.6m(腹板宽度变化处) L 4?kN?边梁 2号梁 bbbhS?VhS?VhS 0 v 0d 0 v 0d 0 v ?mm??mm??mm??kN??mm??mm??mm??kN??mm??mm??mm?500 500 1215 1200 155.87 145.99 851.01 816.80 200 200 1595 1583 131.45 140.70 698.0 662.1 200 200 1739 1730 208.40 228.37 1005.57 1031.32 根据《桥规》第9.3.13条要求,箍筋间距不大于梁高1/2,且不大于400mm;在支座中心向跨径方向长不小于1倍梁高内箍筋间距不宜大于100mm;拘谨为HRB335钢筋时,含筋率?sv?0.1200。故本计算采用如下配筋:梁端到L/4范围箍筋间距取Sv?100mm,余为Sv?150mm。
4、斜截面抗剪承载力验算
由于本T梁采用后张法预应力结构,有预应力弯起钢筋,其斜截面抗剪由混凝土、箍筋和预应力弯起钢筋共同承担。
按《桥规》式(5.2.7-1):
?0Vd?Vcs?Vpb 按《桥规》式(5.2.7-2): Vcs??1?2?3?0.45?10?3?b?h0?2?0.6P?fcu,k??sv?fsv
式中:Vd——斜截面受压端正截面处最大剪力组合设计值; Vcs——斜截面内混凝土与箍筋共同的抗剪承载力设计值; Vpb——与斜截面相交的预应力弯起钢筋抗剪承载力设计值; ?1——异号弯矩影响系数,取?1?1.0;
?2——预应力混凝土受弯构件的预应力提高系数,取?2?1.25; ?3——受压翼缘的影响系数,取?3?1.1; b——斜截面受压端正截面处腹板厚度; h0——斜截面受压端正截面处截面有效高度;
P——斜截面内纵向钢筋的配筋百分率,P?100?Ap?As?/?bh0?; ?sv——斜截面内箍筋含筋率,?sv?Asv。 Svb箍筋采用HRB335?12双肢,Asv?2?113?226?mm2?,fsv?280?MPa?。 斜截面抗剪承载力验算见表17。
斜截面抗剪承载力验算见表
表17 梁号 截面位置 bh 0 ?mm??mm?375 200 200 375 200 200 1396.3 1803.4 1820.0 1383.3 1798.7 1816.4 P 0.77 1.12 1.11 0.75 1.08 1.07 ?sv Vcs?kN? Vpb?kN? ?0Vd?kN? 结论 ?0Vd?Vcs?Vpb ?0Vd?Vcs?Vpb ?0Vd?Vcs?Vpb ?0Vd?Vcs?Vpb ?0Vd?Vcs?Vpb ?0Vd?Vcs?Vpb h/2 边梁 4.6m L/4 h/2 2号梁 4.6m L/4 0.0060 1752.13 734.71 1005.57 0.0075 1405.75 0.0075 1417.09 0.0075 1395.77 0.0075 1407.91 68.01 4.20 68.01 4.20 851.01 698.00 816.80 662.10 0.0060 1730.33 690.78 1034.32