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装配式钢筋混凝土简支梁设计例题 Add subtitle here 1）已知设计数据及要求 钢筋混凝土简支梁标准跨径20m，计算跨径19.5m,T形截面梁的尺寸如图所示。桥梁处于Ⅰ类环境条件，安全等级为二级。梁体采用C30混凝土，HRB335级钢筋，箍筋采用R235级钢筋，直径8mm。 简支梁控制截面的弯矩组合设计值和剪力组合设计值为： 跨中截面：Md,l/2=2840kN·m,Vd,l/2=135kN l/4跨截面：Md,l/4=2161kN·m 支点截面： Md,0=0kN·m,Vd,0=707kN 要求确定纵向受拉钢筋的数量和进行腹筋设计 则可得到： 现选择钢筋为8Φ32（6434）+4Φ20（1256），截面面积As=7690mm2钢筋叠高层数为6层，布置如图所示 混凝土保护层厚度c取32mm。钢筋间横向净距Sn=180-2×32-2×35.8=44.4mm﹥40mm及1.25d=1.25×32=40mm,故满足构造要求。 下面进行截面复核 由钢筋布置图可求得 由于fcdbf’hf’ ﹥fsdAs,故为第一类截面，由公式，求解x,即 3）腹筋设计 （1）截面尺寸检查 根据构造要求，梁最底层钢筋2Φ32通过支座截面，支点截面有效高度为： （2）分析梁内是否需要配置剪力钢筋 跨中： 0.50×10-3ftdbh0=0.50×103×1.39×180×1381=172.76kN 支点： 0.50×103ftdbh0=0.50×103×1.39×180×1450.10=181.4kN 因 （3）计算剪力图分配 在图5-16所示的剪力包络图中，支点处剪力计算值V0=γ0Vd，0,跨中处剪力计算值Vl/2= γ0Vd，l/2 确定构造配置箍筋长度 l1=L/2(Vx-Vl/2)/(V0-Vl/2)=9750×（1172.76－135）/（707－135）=664mm 在l1长度范围内可以按照构造配置箍筋 （4）计算最大剪力和剪力分配 根据《规范》规定：最大剪力取用距支座中心h/2处截面的数值，并按混凝土和箍筋共同承担不少于60%；弯起钢筋承担不超过40%，并且用水平线将剪力设计值包络图分割为两部分。 距支座中心h/2处截面剪力混凝土和箍筋承担的剪力 Vcs＝0.6Vd＝0.6×663＝397.8KN 弯起钢筋承担的剪力 Vsb＝0.4Vd＝0.4×663＝265.2KN 简支梁剪力包络图取为斜直线。即： 剪力分配见图5-16所示。 箍筋设计 钢筋混凝土梁应设置直径不小于8mm或1/4主筋直径的箍筋。其配筋率ρsv，R235钢筋不应小于0.18%， 现初步选用φ8的双肢箍筋 n＝2；Asv1＝50.3mm2。 Asv=nAsv1＝2×50.3＝100.6mm2 现取跨中部分箍筋的间距为170mm 则满足规范Sv=170mm＜h0/2=750mm及400mm 配箍率验算: 在支座中心向跨径方向长度相当于不小于一倍梁高范围内，箍筋间距不宜大于100mm,取Sv=100mm。 弯起钢筋及斜筋设计 设焊接钢筋骨架的架立钢筋HRB335级为2Ф22，钢筋中心至梁受压一般上缘距离为as′=56mm,c=43mm. 计算第一排弯起钢筋Asb1时，对于简支梁和连续梁近边支点梁段，取用距支点中心h/2处由弯起钢筋承担的那部分剪力值Vsb1； 计算第一排弯起钢筋以后的每一排弯起钢筋Asb2…Asbi时，取用前一排弯起钢筋下面弯点处由弯起钢筋承担的那部分剪力Vsb2…Vsbi。 弯起钢筋弯起角度为45度，弯起钢筋末端与架立钢筋焊接，为了得到每对弯起钢筋分配到的剪力，由前述弯起钢筋的构造规定，来得到各排弯起钢筋弯起点计算位置。首先要计算弯起钢筋上下弯点之间垂直距离Δhi 对于第二排弯起钢筋，可得到： Δh2=1500[(32+35.8×2.5)+(43+25.1+35.8×0.5)]=1293mm 分配给第二排弯起钢筋的剪力，由比例关系计算可得 Vsb2=231.29kN 所需要提供的弯起钢筋面积 现拟弯起N1~N5钢筋，将计算的各排弯起钢筋弯起点截面Δhi以及至支座中心的距离xi、分配的剪力计算值Vsbi，所需的弯起钢筋面积Asbi值列入表5-2 弯起钢筋计算表 由表5-2可见，原拟定弯起N1钢筋的弯起点距支座中心的距离为6323mm，大于4520.5+h/2=4520.5+750=5270.5mm 在欲设置弯起钢筋的区域长度范围之外，暂不参与弯起钢筋的计算。 弯起钢筋N5提供的弯起面积小于截面所需的钢筋面积，因此需要在与N5相同的弯起位置加焊接斜筋2N10（2 Ф 16），使得总弯起面积1609+402=2011mm2＞ 1786mm2 现在按照同时满足梁跨间各正截面和斜截面抗弯要求，确定弯起钢筋的弯起点