T形截面梁配筋计算及截面复核
例:某预制钢筋混凝土简支T梁,标准跨径16m,计算跨径为15.5m,梁间距为2m,跨中截面如图1所示。梁体混凝土为C30,HRB335级钢筋,环境类别I类,安全等级为二级。跨中截面弯矩组合设计值Md=2240kN·m,试进行配筋(焊接钢筋骨架)计算及截面复核。
解:查表得fcd=13.8MPa,ftd=1.39MPa,fsd=280MPa,b0.56,桥梁结构重要性系数
01,则弯矩计算值M0Md2240kNm。
1)截面设计
(1)因采用的是焊接钢筋骨架,故设
as30(0.07~0.1)h300.071400128mm则截面有效高度h0=1400-128=1272mm。 图1 (单位:mm)
受压翼板的有效宽度b'f取值:
11简支梁计算跨径的1/3,即l015.55.17m;
33或相邻两梁的平均间距:2m;
或b2bh12h'f1802150121502280mm2.28m; 取三者最小值,故b'f2000mm (2)判定T型截面类型
fcdb'fh'f(h0h'f2)13.82000150(1272150)4955.58106Nmm 24955.58kNmM2240kNm
故属于第一类T型截面。 (3)求受压区高度
x由公式:0MdMufcdb'fx(h0)得到
2x224010613.82000x(1272)
2简化整理得:69x2175536x1121050
求解二次方程得到合理解为:x=65.5mm (4)求受拉钢筋面积As
将各已知值及x=65.5mm代入下式,可得到:
Asfcdb'fxfsd13.8200065.56456mm2
280现选择钢筋为6F28(3695mm2)+6F25(2945mm2),截面面积As6640mm2。钢筋叠高层数为6层,布置如图2。
混凝土保护层厚度取30mm>d=28,且满足规范 图2 钢筋布置图 规定。钢筋间横向净距Sn=180-2×30-2×31.6=56.8mm>40mm及1.25d=1.25×28=35mm,故满足构造要求。
2)截面复核
由图2钢筋布置图可求得:
as3695(301.531.6)2945(30331.61.528.4)117.3mm
36952945则实际有效高度h01400117.31282.7mm (1)判定T型截面类型 由公式计算:
fcdb'fh'f13.820001504.14106Nmm4.14kNm
fsdAs28066401.86106Nmm1.86kNm
由于fcdb'fh'ffsdAs,故为第一类截面。 (2)求受压区高度x
xfsdAS280664067.4mm fcdb'f13.82000(3)正截面抗弯承载能力 由公式求得正截面抗弯承载力:
x67.4Mufcdb'fx(h0)13.8200067.4(1282.7)2323.44106Nmm22 =2323.44kN·m>M=2240 kN·m
又计安全。
AS66402.88%min0.2%,故截面复核满足要求,设bh01801282.7
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