第三章5-配筋设计与验算

第五节配筋设计及验算BridgeEngineering《公路桥涵设计通用规范》JTGD60-2004《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTGD62-20045.1一般规定第5.1.4条构件正截面的承载力应按下列基本假定进行计算：构件弯曲后，其截面仍保持为平面。截面受压砼的应力图形简化为矩形(即等效矩形应力块)，压力强度取砼的轴心抗压强度设计值；截面受拉砼的抗拉强度不予考虑。极限状态计算时，受拉区钢筋应力取其抗拉强度设计值受压区或受压较大边的钢筋应力取其抗压强度设计值钢筋应力等于钢筋应变与弹性模量的乘积，但不大于其强度设计值第5.1.5条桥梁构件的承载能力极限状态计算，应采用下列表达式：第5.2.1条受弯构件的纵向受拉钢筋和截面受压区砼同时达到其强度设计值时，构件的正截面相对界限受压区高度应按表5.2.1采用。表5.2.1相对界限受压区高度5.2受弯构件C50及以下C55、C60C65、C70C75、C80R2350.620.600.58——HRB3350.560.540.52——HRB400、KL4000.530.510.49——钢绞线、钢丝0.400.380.360.35精轧螺纹钢筋0.400.380.36——第5.2.2条矩形截面或翼缘位于受拉边的T形截面受弯构件，其正截面抗弯承载力计算应符合下列规定：5.2受弯构件：正截面抗弯第5.2.2条第5.2.3条翼缘位于受压区的T

形截面或

I形截面受弯构件，其正截面抗弯承载力计算应符合下列规定：1.当符合下列条件时5.2受弯构件：正截面抗弯2.当不符合上式的条件时，计算中应考虑截面腹板受压的作用，按下列规定计算：5.2受弯构件：正截面抗弯箱形截面受弯构件的正截面抗弯承载力可参照本条计算。第5.2.6条计算受弯构件斜截面抗剪承载力时，计算位置应按下列规定采用：5.2受弯构件：斜截面抗剪（1）距支座中心h/2处截面——截面1-1（2）受拉区弯起钢筋弯起点处截面——截面2-2，3-3（3）箍筋数量或间距改变处的截面——截面4-4（4）锚于受拉区的纵向钢筋开始不受力处的截面——截面5-5（5）构件腹板宽度变化处的截面1.简支梁和连续梁近边支点梁段第5.2.6条5.2受弯构件：斜截面抗剪（1）支点横隔梁边缘处截面——截面6-6（2）变高度梁高度突变处截面——截面7-7（3）参照简支梁的要求，需要进行验算的截面2.连续梁和悬臂梁近中间支点梁段5.2受弯构件：斜截面抗剪第5.2.7条矩形、T形和I字型截面的受弯构件，当配置箍筋和弯起钢筋时，斜截面抗剪承载力计算应符合：5.2受弯构件：斜截面抗剪第5.2.7条5.2受弯构件：斜截面抗剪第5.2.8条进行斜截面抗剪承载力验算时，斜截面水平投影长度应按下式计算：5.2受弯构件：斜截面抗剪第5.2.9条矩形、T形和工字型截面的受弯构件，其抗剪截面应应符合下列要求：抗剪上限值，防止斜裂缝开展过宽或出现斜压破坏。若不满足：第5.2.10条矩形、T形和工字型截面的受弯构件，当符合下列条件时：可不进行斜截面抗剪承载力的验算，仅须按第9.3.13条构造要求配置箍筋。对于板式受弯构件，公式右侧计算值可乘以1.25提高系数。抗剪下限值加大截面尺寸，提高砼强度等级第5.2.11钢筋砼矩形、T形和工字型截面的受弯构件，当进行斜截面抗剪承载力配筋设计时，箍筋和弯起钢筋应按下列规定进行计算和配置：1.绘制剪力包络图，用作抗剪配筋设计的最大剪力组合设计值应按以下规定取值：5.2受弯构件：箍筋和弯起钢筋的设计1.绘制剪力包络图，最大剪力组合设计值的划分：图2（a）简支梁和连续梁近边支点梁段（b）等高度连续梁和悬臂梁近中间支点梁段5.2受弯构件：箍筋和弯起钢筋的设计2.预先选定箍筋种类和直径，可按下式计算箍筋间距：5.2受弯构件：箍筋和弯起钢筋的设计3.图3（a）简支梁和连续梁近边支点梁段（b）等高度连续梁和悬臂梁近中间支点梁段5.2受弯构件：箍筋和弯起钢筋的设计4.图4（a）简支梁和连续梁近边支点梁段（b）等高度连续梁和悬臂梁近中间支点梁段5.2受弯构件：箍筋和弯起钢筋的设计5.每排弯起钢筋的截面面积按下列公式计算：图5（a）简支梁和连续梁近边支点梁段（b）等高度连续梁和悬臂梁近中间支点梁段5.2受弯构件：箍筋和弯起钢筋的设计第5.2.12矩形、T形和工型截面的受弯构件，其斜截面抗弯承载力应按下列规定进行验算：5.2受弯构件：箍筋和弯起钢筋的设计

例题11：1.验算正截面抗弯承载力；2.斜截面抗剪承载力配筋；3.验算斜截面抗剪承载力；4.验算裂缝宽度、挠度。（1）绘制内力包络图。取离支点h/2处的剪力设计值，并将其分为两部分（2）根据《D62》第5.2.10，确定构造配筋的剪力设计值的限值求解：2.斜截面抗剪承载力配筋（3）计算支点截面由砼和钢筋共同承担的剪力设计值，以及由弯起钢筋承担的剪力设计值（4）图中参数a、b、c、d长度的计算（5）按第5.2.11计算箍筋间距：（6）按第5.2.11计算各排弯起钢筋截面面积：图斜截面抗剪配筋（尺寸单位mm）求解：3.验算斜截面抗剪承载力计算截面：取距支点h/2梁段（1）在内力包络图上查找计算截面的内力（2）验算截面尺寸根据D62第5.2.9T形截面的受弯构件，其抗剪截面应符合下列要求：可不进行斜截面抗剪承载力的验算，仅须按第9.3.13条构造要求配置箍筋。（3）判断是否需要进行斜截面抗剪承载力的验算根据D62第5.2.10T形截面的受弯构件，当符合下列条件时：（4）进行斜截面抗剪承载力的验算全梁承载力校核钢筋砼受弯构件配筋的总结：一般先根据主要控制截面的正截面抗弯承载力计算要求，确定纵向钢筋的数量和布置方案；根据支点附近区段的斜截面抗剪承载力计算要求，确定弯起钢筋和箍筋的数量和布置方案；最后根据弯矩和剪力设计值沿梁长方向的变化情况，进行全梁承载力的校核，综合考虑正截面抗弯、斜截面抗剪、斜截面抗弯等三个方面的要求，使所设计的钢筋砼梁沿梁长方向的任意一个截面都能满足下列要求：即在最不利荷载效应作用下，构件不会出现正截面和斜截面破坏全梁承载力的校核一般采用：图解法图解法曲线图：最不利荷载效应组合作用下，构件应承受的弯矩设计值包络图阶梯图：结构抗力图，即构件所能承受的正截面抗弯承载力图校核正截面抗弯承载力，要求：结构抗力图必须能全部覆盖弯矩设计值包络图，且差距越小，设计越经济正截面抗弯：跨中需配置12根斜截面抗剪：需配置三排弯起D62：