【文章內(nèi)容簡介】 2（ 4） 3 可變作用效應(yīng) (1) 汽車荷載沖擊系數(shù) 簡支梁的自振頻率為： gGmc /? ccmEIlf 21 2?? = （ Hz） 介于 Hz 和 14 Hz 之間，按《橋規(guī)》 4． 3． 2 條規(guī)定，沖擊系數(shù)按照下式計(jì)算： 3 3 2 1 5 7 6 ??? I n f? (2) 公路 — Ⅰ 級均布荷載 kq ，集中荷載 kP 及其影響線面積（表 1 9） 按照《橋規(guī)》規(guī)定，公路 — Ⅰ 級均布荷載 kq =，集中荷載 kP 當(dāng)跨徑 ≤5m時(shí)為 180KN ， ≥50m時(shí)為 360kN 。本梁為跨徑 16m，故取 kP =222kN 。 表 1 9 公路 — Ⅰ 級及其影響線面積 0? 項(xiàng)目 頂點(diǎn)位置 kq （ kN/m ） kP （ kN ） 0? 2/1M 4/1M 0Q 2/1Q l21 處 處l41 支點(diǎn)處 l21 處 222 222 222 222 可變作用（人群）（每延米） 人p ： 人p =3 ? =3kN/m (3) 可變作用效應(yīng)計(jì)算 基本荷載組合：按《橋規(guī)》 4． 1． 6 條規(guī)定，永久作用設(shè)計(jì)值效應(yīng)與可變作用設(shè)計(jì)值效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)為： 永久荷載作用分項(xiàng)系數(shù)： Gi? =； 14 汽車荷載作用分項(xiàng)系數(shù)： 1Q? =； 人群荷載作用分項(xiàng)系數(shù)： Qj? =。 表 1 10 公路 — Ⅰ 級產(chǎn)生的彎矩（單位： kNm? ） 梁號 內(nèi)力 ? （ 1） 1+?（ 2） kq （ 3） 0? （ 4） kP （ 5） ky （ 6） 彎矩效應(yīng) （ 1） ?（ 2） ? [（ 3） ?（ 4） +（ 5） ? （ 6） ] 1 2/1M 4/1M 222 2 2/1M 4/1M 3 2/1M 4/1M 表 1 11 人群產(chǎn)生的彎矩 (單位 :) 梁號 內(nèi)力 ? （ 1） 人p （ 2） 0? （ 3） 彎矩效應(yīng)（ 1） ?（ 2） ?（ 3） 1 2/1M 4/1M 3 2 2/1M 4/1M 3 2/1M 4/1M 表 1 12 彎矩基本組合表 （單位 : kNm? ） 梁號 內(nèi)力 永久荷載 人群 汽車 )211100 ( Q j kQjnjckG i kGiniud SSSS ?????? ?? ?? ??? ① ② ③ ④ ⑤ 1 2/1M 4/1M 2 2/1M 4/1M 15 3 2/1M 4/1M 注： 0? —— 橋梁結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，取 。 c? —— 與其它可變荷載作用效應(yīng)的組合系數(shù)，取 。 (4) 可變荷載剪力效應(yīng)計(jì)算 ① 跨中剪力 2/1V 的計(jì)算 表 1 13 公路 — Ⅰ 級產(chǎn)生的跨中剪力 2/1V (單位： kN) 梁號 內(nèi)力 ? （ 1） 1+? （ 2） kq （ 3） 0? （ 4） kP （ 5） ky （ 6） 彎矩效應(yīng) （ 1） ?（ 2） ? [（ 3）?（ 4） +（ 5） ?（ 6） ] 1 2 3 2/1V 2/1V 2/1V 表 1 14 人群荷載產(chǎn)生的跨中剪力 （單位： kN） 梁號 內(nèi)力 ? （ 1） P （ 2） 0? （ 3） 彎矩效應(yīng)（ 1）? （ 2） ? （ 3） 1 2 3 2/1人V 2/1人V 2/1人V ① 支點(diǎn)剪力 0V 的計(jì)算 （見表 1 15～表 1 17） 計(jì)算支點(diǎn)剪力效應(yīng)的橫向分布系數(shù)的取值為： a 、支點(diǎn)處按杠桿法計(jì)算的 ?? b 、 /4 3 /4ll按跨中彎矩的橫向分布系數(shù) ? （同前） c 、支點(diǎn)～ /4l 處在 ? 和 ?? 之間按照直線變化（圖 1 6） 16 圖 1 6 支點(diǎn)剪力效應(yīng)計(jì)算式為： (1 ) (1 )d k kV q p? ? ? ? ?? ? ? ?活 活 支 式中： ?活 —— 相應(yīng)于某均布活載作用處的 橫向分布圖縱坐標(biāo)； kq —— 相應(yīng)于某均布活載作用的數(shù)值； kp —— 相應(yīng)的某集中活載的數(shù)值。 人群均布荷載產(chǎn)生的支點(diǎn)剪力效應(yīng)計(jì)算式為： doVp??? 人 人 111 2 4 2q lp ??? ?? ? ?人 人 人 式中： ??人 —— 跨中橫向分布系數(shù)； ?人 —— 支點(diǎn)處橫向分布系數(shù)。 （ 5） 梁端剪力效應(yīng)計(jì)算： 汽車荷載作用下如 圖 1 6 所示，計(jì)算結(jié)果如表 2 1。 表 1 15 公路 — I 級產(chǎn)生的支點(diǎn)剪力效應(yīng)計(jì)算表 （單位 :kN） 梁號 1?? i i iyp?? 剪力效應(yīng) （ 1?? ） i i iyp?? 1 2 3 ? ? +? (? ? ? ? ? ? ? 2/3)= ? ? +? (? +? ? ? )? ? ? 2/3= ? ? +(? + ? ? ? )+? ? ? 2/3= 人群荷載作用如圖 1 7，計(jì)算結(jié)果如表 1 16 所示。 17 ① 剪力效應(yīng)基本組合 由表 1 15 可知：剪力效應(yīng)以 3 號梁（最大）控制設(shè)計(jì)。 表 1 16 可變作用產(chǎn)生的支點(diǎn)剪力計(jì)算表 （單位： kN） 梁號 1 2 3 公式 doV q p????人 人 人 人 1 ( ) 0 .9 1 78pq?????人 人 人 計(jì)算值 1/2? ? ? 3+1/8? ? ()? 3? = 1/2? ? ? 3+1/8? ? ()? 3? = 1/2? ? ? 3+ 1/8? ? () ? 3? = 圖 1 7 表 1 17 剪力效應(yīng)組合表 （單位： kN） 梁號 剪力效應(yīng) 永久 荷載 人群 汽車 )211100 ( Q j kQjnjckG i kGiniud SSSS ?????? ?? ?? ??? 1 0V /2lV 0 2 0V /2lV 0 3 0V /2lV 0 注： 0? —— 橋梁結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，取 。 1 號梁 3 號梁 q 人 =3kN/m 18 c? —— 與其它可變荷載作用效應(yīng)的組合系數(shù)，取 。 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 配置主筋 由彎矩組合表 1 12 可知， 1 號梁 dM 值最大，考慮到施工方便，偏安全的一律按1 號梁設(shè)計(jì)彎矩進(jìn)行配筋。主梁尺寸如 圖 1 7. 設(shè)鋼筋凈保護(hù)層為 3cm ，鋼筋重心 至底邊距離ha ?? =30+1300=121cm，則有主梁效高度 ????? ahh （ cm ） 。 已知 1 號梁跨中彎矩 mkNM d .? ，按《公預(yù)規(guī)》 5． 2． 3 公式： 00()2d c d f xM f b x h? ??? 式中： cdf —— 混凝土軸心抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度， C30 混凝土， MPafcd ? ； fb? —— T 形截面受壓區(qū)翼緣板計(jì)算寬度， mb f 39。 ? 0? —— 結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，取 ? ? 310 ? ? （ /2） 01 9 0 ??? ?? 求解得到 x =。按《公預(yù)規(guī)》 5． 2． 3 條： )( 2339。 mf bfAsdfcds ??????? ? 選用 328? 鋼筋： )()( 22s cmcm ?? 鋼筋布置 圖 Ⅰ 7 所示。鋼筋重心 位置 y? 為：（圖 1 8） )(12424032403239。 mmy ????? 圖 1 8（尺寸單位： mm） 實(shí)際有效高度： 19 39。0 13 0 3 12 .4 11 ( )h h a y c m? ? ? ? ? ? ? 按《公預(yù)規(guī)》 9． 1． 12 要求，含筋率 ? 滿足規(guī)范要求： 39。 0/( ) 50 .5 2 /( 17 80 12 5. 3 ) 0. 36 % 0. 20 %sfA b h? ? ? ? ? ? 持久狀況截面承載能力極限狀態(tài)計(jì)算 按截面實(shí)際配筋值計(jì)算受壓區(qū)高度 x 為： )/( 39。 ?? fcdssd bfAf? （ cm ） 截面抗彎極限狀態(tài)承載力為： 0( ) 3 7 6 7 . 5 5 ( ) 3 6 2 6 . 0 3 ( )2d c d f xM f b x h K N m K N m?? ? ? ? ? ? 滿足規(guī)范要求。 根據(jù)斜截面抗剪承載力進(jìn)行斜筋配置 支點(diǎn)剪力效應(yīng)以 3 號梁為最大，為了偏安全設(shè)計(jì)，一律采用 3 號梁數(shù)值，跨中剪力效應(yīng)以 1 號梁最大，一律以 1 號梁為準(zhǔn)。 假定有 232? 通過支點(diǎn)。按《公預(yù)規(guī)》 9． 3． 10 條的構(gòu)造要求： )( cma ???? )( cmahh ????? 根據(jù)《公預(yù)規(guī)》 5． 2． 9 條規(guī)定，構(gòu)造要求滿足： 330 , 00. 51 10 0. 51 1030 18 0 12 52 .7 62 9. 87 ( )38 8. 81 ( )d c u kV f bhkNkN? ??? ? ? ?? ? ? ? ? 根據(jù)《公預(yù)規(guī)》 5． 2． 10 條規(guī)定： )( 3023kNbhf cd ???? ??????? ? 介于兩者之間應(yīng)進(jìn)行持久狀況斜截面抗剪極限承載能力驗(yàn)算。 斜截面的配筋的計(jì)算圖式， 按《公預(yù)規(guī)》 5． 2． 6 條與 5． 2． 11 條規(guī)定： ① 最大剪力取用梁高一半 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 承擔(dān)不大于 40%； ② 計(jì)算第一排彎起鋼筋時(shí)，取用距支座中心 /2h 處由彎起鋼筋承擔(dān)的那部分剪力值； ③ 計(jì)算以后每一排彎起鋼筋時(shí)，取用前一排由彎起鋼筋承擔(dān)的那部分剪力值。 彎起鋼筋配置計(jì)算圖式如 圖 1 9 所示。 20 圖 1 9 (尺寸單位： cm) 由內(nèi)插可得：距梁高2h處的剪力效應(yīng)2hdV為：2hdV=，其中： 22 376 .43 225 .86( ) 376 .43 150 .57 ( )dh k hdds hdV V k NV V k N? ? ? ?? ? ? ? 相應(yīng)各排彎起鋼筋位置與承擔(dān)的剪力值見表 1 17. 表 1 17 相應(yīng)各排彎起鋼筋位置與承擔(dān)的剪力值 斜筋排次 彎起點(diǎn)距支座中心的距離 m 承擔(dān)的剪力值 sbiV kN 1 2 3 (2) 各排彎起鋼筋的計(jì)算，按《公預(yù)規(guī)》 5． 2． 7 條規(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： ssbsdsb AfV ?? s 30 ??? 式中： sdf —— 彎起鋼筋的抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度 (Mpa) ； sbA —— 在一個(gè)彎起鋼筋平面內(nèi)的彎起鋼筋的總面積 2(mm) ； s? —— 彎起鋼筋與構(gòu)件縱向軸線的夾角。 相應(yīng)的各排鋼筋彎 起鋼筋的面積按下式計(jì)算： 0 30 .7 5 1 0 s insbsbs b sVA f? ??? ? 式中： sdf =280(Mpa) ， s? =45? ， 30. 75 10 sinsb sf ??? = 280 ? ? ? 。 則每排鋼筋的面積為： 21 15 0. 57 / 0. 14 85 7 10 13 .4 6( )sbA m m?? 彎起 322? ： 1239。 1 sbsb AmmA ?? 21 2239。2s b2 22339。2s b3 32439。2s b4 410 9. 84 / 0. 14 85 7 73 9( )2 32 16 08 .870 .1 5 / 0. 14 85 7 47 2( )2 2