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3、力设计值及包络图 A)弯矩设计值
弯矩M=k1Gl0+k2Ql0公式中系数k1,k2 查表得 M1,max =0.244*106.55*6.3+0.289*155*6.3=446kN.m MB,max =-0.267*106.55*6.3-0.311*155*6.3= -483kN.m M2,max =0.067*106.55*6 +0.200*155*6=229kN.m B)剪力设计值
剪力V=k3G+k4Q公式中系数k3,k4 查表得 VA,max =0.733*106.55+0.822*155=210kN VBL,max =-1.267*106.55-1.311*155= -338kN VBR,max =1.0*106.55+1.222*155=296kN C)弯矩、剪力包络图
①第1、3跨有活荷载,第2跨没有活荷载
由附表19知,支座B或C的弯矩值为
MB=MC=-0.267*106.55*6.64-0.133*155*6.64=-287kN.m
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在第1跨以支座弯矩MA=0,MB=-287kN.m的连线为基线,作G=86kN,Q=152kN的简支梁弯矩图,得第1个集中荷载和第2个集中荷载作用点处弯矩值分别为: 1/3(G+Q)l0+MB/3=1/3*(86+152)*6.64-287/3=431kN.m(与前面计算的M1max=431kN.m相近。)
1/3(G+Q)l0+2MB/3=1/3*(86+152)*6.64-2*287/3=335.1kN.m
在第2跨以支座弯矩MB=MC=-287kN.m的连接为基线,作G=86kN,Q=152kN的简支弯矩图,得集中荷载作用点处的弯矩值:1/3Gl0+MB=1/3*86*6.6-287=-97.8kN.m ②第1、2跨有活荷载,第3跨没有活荷载
第1跨:在第1跨以支座弯矩MA=0,MB=-287kN.m的连线为基线,作G=86kN,Q=152kN的简支梁弯矩图,得第1个集中荷载和第2个集中荷载作用点处弯矩值分别为: 1/3(G+Q)l0+MB/3=1/3*(86+152)*6.64-466/3=371.0kN.m 1/3(G+Q)l0+2MB/3=1/3*(86+152)*6.64-2*466/3=216kN.m
在第2跨以支座弯矩MC=-0.267*86*6.64-0.089*152*6.64=-242.3kN.m。以支座弯矩MB=-287kN.m,MC=-242.3kN.m的连接为基线,作G=86kN,Q=152kN的简支弯矩图,得第1个集中荷载和第2个集中荷载作用点处的弯矩设计值分别为:
1/3(G+Q)l0+MC+2/3(MB-MC)=1/3*(86+152)*6.64-242.3-2/3*(287-242.3)=254.7kN.m
1/3(G+Q)l0+MC+1/3(MB-MC)=1/3*(86+152)*6.64-242.3-1/3*(257.6-242.3)=280kN.m
③第2跨有活荷载,第1、3跨没有活荷载
MB=MC=-0.267*86*6.64-0.133*152*6.64=-286.7kN.m,第2跨两集中荷载作用点处的弯矩:1/3(G+Q)l0+MB=1/3*(86+152)*6.4-286.7=221kN.m
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第1、3跨两集中荷载作用点处的弯矩设计值分别为: 1/3Gl0+1/3MB=1/3*86*6.64-1/3*286.7=94.8kN.m 1/3Gl0+2/3MB=1/3*86*6.64-2/3*286.7=-0.8kN.m 弯矩包络图如图:
剪力包络图: ①第1跨
VA,max =0.733*86+0.822*152=187.9kN;过第1个集中荷载后为:187.9-86-152= -50kN;过第2个集中荷载后为:-44.1-86-119=-249.1kN。 VBL,max =-1.267*86-1.311*152=-308.3kN;过第1个集中荷载后为:
-308.3+86+152=-70.3kN;过第2个集中荷载后为:-70.3+86+152=167.7kN。 ②第2跨
VBR,max =1.0*86+1.222*152=271.7kN;过第1个集中荷载后为:
271.7-86=185.7kN;当活荷载仅取作用在第2跨时,VBR =1.0*86+1.0*152=238kN;过第1个集中荷载后为:238-86-152=0kN,剪力包络图如图所示:
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4、承载力计算 1)正截面受弯承载力
跨按T形截面计算,因b'f/h0=100/615=0.16>0.1,翼缘计算宽度按l/3=6.9/3=2.3m和b+sn=6. m中较小值确定,取b'f=2.3m。
B支座边的弯矩设计值MB=MBmax-V0b/2=398.2-231.4*0.40/2=351.7kN。纵向受力给你钢筋除B支座截面为两排外,其余均为一排。跨截面经判别都属于第一类T形截面。正截面受弯承载力的计算过程如下表所示:
主梁正截面承载力计算
截面
弯矩设计值(kN.m)
1 367.7
B -398.2 0.042
2 193.4 0.019
-68.4 0.007
αs=M/α1fcbh02或 0.036
αs=M/α1fcb'fh02
γs=[1-(1-2αs)1/2]/2 AS=M/γsh0fy
0.98 1695
0.98 1913
0.99 882
0.996 310
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选配配筋(mm2) 4φ25 As=1963
7φ20 3φ20 2φ20 As=628
As=2200 As=942
计算结果表明,ξ均小于0.518,满足要求;取中间跨跨中截面验算,其承载负弯矩时的最小配筋率,AS、bh=628/(250*650)=0.39%,此值比0.45ft/fy=0.45*(1.27/360)=0.158%大,同时大于0.2%,满足要求。
2)斜截面受剪承载力计算包括:截面尺寸的复核,腹筋计算和最小配箍率验算。 验算截面尺寸:hw=h0-h'f=590-100=490mm,hw/b=490/250=1.96<4,截面尺寸按下式验算:0.25βcfcbh0=0.25*1*9.6*250*590=354.0kN>Vmax=265.0kN。故截面尺寸满足要求。
0.7ftbh0=0.7*1.27*250*590=131.1kN
因主梁的腹板高度大于450mm ,需在梁侧设置纵向构造钢筋,每侧纵向构造钢筋的截面面积不小于腹板面积的0.1%,且其间距不大于200mm。现每侧配置214,308/(300*570)=0.18%>0.1%,满足要求。 主梁边支座下需设置梁垫,计算从略。
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