持久状况承载能力极限状态计算 表5.2.1相对界限受压区高度5b 混凝士强度等毁 C50及以下 C55,C60 065.C70 C75.C8 钢筋种类 R235 0.62 0.60 0.58 HRB335 0.56 0.54 0.52 HRB400.KIA00 0.53 0.51 0.49 钢纹线、钢丝 0.40 0.38 0.36 0.35 精轧螺纹钢筋 0.40 0.38 0.36 注:(1)截面受拉区内配置不同种类钢筋的受弯构件,其乐值应选用相应于各种钢筋的较小者; (2》=/,为纵向受拉钢筋和受压区混疑土同时达到其强度设计值时的受压区高度 5,2.2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(图5.2.2): 7oMafoudbr(ho+ho-a)+(fi-)Ag(ho-ag)(5.2.2-1) A 图5.2.2矩形面受弯构件正截面承载力计算 混凝土受压区高度x应按下式计算: faA+fA。=fdr+后A+(f-A日 (5.2.2-2) 截面受压区高度应符合下列要求: x≤h (5.2.2-3) 当受压区配有纵向普通钢筋和预应力钢筋,且预应力钢筋受压即(焦-和)为正时 x≥2a' (5.2.24) 当受压区仅配纵向普通钢筋或配普通钢筋和预应力钢筋,且预应力钢筋受拉即(后- )为负时 x≥2a。 (5.2.2-5) 式中y。 桥梁结构的重要性系数,按本规范第5.1.5条的规定采用: Ma 弯矩组合设计值; 混凝土轴心抗压强度设计值,按本规范表3.1.4采用; 纵向普通钢筋的抗拉强度设计值和抗压强度设计值,按本规范表3.2.3-1 -25
公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JT℃D62一2004】 采用; Jpd hod 纵向预应力钢筋的抗拉强度设计值和抗压强度设计值,按本规范表3.2.32 采用; A,、A 受拉区、受压区纵向普通钢筋的截面面积; Ap、A 受拉区、受压区纵向预应力钢筋的截面面积 -矩形截面宽度或T形截面腹板宽度; ho一截面有效高度,ho=h-a,此处h为截面全高: a、4'一受拉区、受压区普通钢筋和预应力钢筋的合力点至受拉区边缘、受压区边缘 的距离: a'.、a'。一受压区普通钢筋合力点、预应力钢筋合力点至受压区边缘的距离; 一受压区预应力钢筋合力点处混凝土法向应力等于零时预应力钢筋的应力, 先张法构件按本规范公式(6.1.5-2)计算;后张法构件按本规范公式(6.1.5 5)及第6.1.5条注2规定计算。 注:当桥梁为预应力混凝土连续梁等超静定结构时,公式(5.2.2-1)中的M,应改用按本规范第5.1.5条的规定进行 作用(或荷载)效应组合。 5.2.3翼缘位于受压区的T形截面或1形截面受弯构件,其正截面抗弯承载力应按下 列规定进行计算: 1当符合下列条件时 faA,+dAp≤fab'h'r+A'。+(-0)A (5.2.3-1) 应以宽度为b'的矩形截面[图5.2.3a)],按本规范第5.2.2条公式计算正截面抗弯承载 力。 A- ax≤:按矩形截面计算 bx>4按T形截面计算 图5.2.3T形截面受弯构件正截面承载力计算 2当不符合公式(5.2.3-1)的条件时,计算中应考虑截面腹板受压的作用,其正截面 抗弯承载力应按下列规定计算[图5.2.3b)]: YoMafal bo(ho+(bb)h'd ho(ho-a') +(f的-0A,(ho-a'p) (5.2.3-2) 此时,受压区高度x应按下列公式计算,并应符合本规范公式(5.2.2-3)、(5.2.24)、 (5.2.2-5)的要求。 -26
持久状况承载能力极版状态计算 fA.+fpAp=fcal bx+(B'-b)h']++(f-go)Ap (5.2.3-3) 式中h'- -T形或I形截面受压冀缘厚度; 6- -T形或1形截面受压翼缘的有效宽度,按本规范第4.2.2条的规定采用。 箱形截面受弯构件的正截面抗弯承载力可参照本条计算。 注:图5,2.3截面内力作用方向与本规范图5.2.2相同。 5.2.4受弯构件在应用公式(5.2.2-3)的条件时,可不考虑按正常使用极限状态计算可 能增加的纵向受拉钢筋截面面积和按构造要求配置的纵向钢筋截面面积 5.2.5当计算中考虑受压区纵向钢筋但不符合本规范公式(5.2.2-4)、(5.2.2-5)的条件 时,受弯构件正截面抗弯承载力的计算应符合下列规定(图5.2.2): 】当受压区配有纵向普通钢筋和预应力钢筋,且预应力钢筋受压时 YoMa≤faA,(h-ap-a')+faA,(h-a。-a') (5.2.5-1) 2当受压区仅配纵向普通钢筋或配普通钢筋和预应力钢筋,且预应力钢筋受拉时 YoMas/paAp(h ap-a)+faA,(h-a,-a.)-(fd-q)Ap'(ap-a.)(5.2.5-2) 式中 a,、a。一受拉区普通钢筋合力点、预应力钢筋合力点至受拉区边缘的距离。 5.2.6计算受弯构件斜截面抗剪承载力时,其计算位置应按下列规定采用: 1简支梁和连续梁近边支点梁段 1)距支座中心h/2处截面[图5.2.6a)截面1-1]: 2)受拉区弯起钢筋弯起点处截面[图5.2.6a)截面2-2、3-3]; 3)锚于受拉区的纵向钢筋开始不受力处的截面[图5.2.6a)截面44]: 4)箍筋数量或间距改变处的截面[图5.2.6a)截面5-5]; 5)构件腹板宽度变化处的截面。 2连续梁和悬臂梁近中间支点梁段 1)支点横隔梁边缘处截面[图5.2.6b)截面6-6]; c )简支梁和连续梁近边支点梁段 b)连续梁和悬臂梁近中间支点梁段 图5.2.6斜载面抗剪承载力验算位置示意图 -27
公路钢筋混凝土及预应力混凝士桥涵设计规范(JG62-2004) 2)变高度梁高度突变处截面[图5.2.6b)截面7-7]: 3)参照简支梁的要求,需要进行验算的截面。 5.2.7矩形、T形和1形截面的受弯构件,当配置箍筋和弯起钢筋时,其斜截面抗剪承 载力计算应符合下列规定(图5.2.7): a)简支梁和连续梁近边支点梁段 b)连续梁和悬臂梁近中间支点梁段 图5.2.7斜截面抗剪承载力验算 yoVa≤Vea+Vb+Vb (5.2.7-1) Ve=a1a2a30.45×10-36h0√(2+0.6P)√am.kpJ/ (5.2.7-2) V =0.75 x 10-3fAasin0. (5.2.7-3) Vb=0.75×10-3fd∑bin8p (5.2.7-4 式中V,一斜截面受压端上由作用(或荷载)效应所产生的最大剪力组合设计值(kN), 对变高度(承托)的连续梁和悬臂梁,当该载面处于变高度梁段时,则应考 虑作用于截面的弯矩引起的附加剪应力的影响,按本条注(3)计算换算剪力 设计值: 斜截面内混凝土和箍筋共同的抗剪承载力设计值(kN) Vab- -与斜截面相交的普通弯起钢筋抗剪承载力设计值(kN): 与斜截面相交的预应力弯起钢筋抗剪承载力设计值(kN); a1- 异号弯矩影响系数,计算简支梁和连续梁近边支点梁段的抗剪承载力时, a1=1.0:计算连续梁和悬臂梁近中间支点梁段的抗剪承载力时,a1=0.9: 预应力提高系数,对钢筋混凝土受弯构件,a2=1.0:对预应力混凝土受弯构 件,a2=1.25,但当由钢筋合力引起的截面弯矩与外弯矩的方向相同时,或 允许出现裂缝的预应力混凝土受弯构件,取α2=1.0; a3- 受压翼缘的影响系数,取a3=1.1; -斜截面受压端正截面处,矩形截面宽度(mm),或T形和I形截面腹板宽度 (mm): 斜截面受压端正截面的有效高度,自纵向受拉钢筋合力点至受压边缘的距 -28
持久状况承载能力极限状态计算 离(mm): -斜截面内纵向受拉钢筋的配筋百分率,P=100p,p=(Ap+A山+A)/ho 当P>2.5时,取P=2.5: fcu.k 边长为150mm的混凝土立方体抗压强度标准值(MPa),即为混凝土强度等级: psw 斜截面内箍筋配筋率,Pm=A/s,b; 箍筋抗拉强度设计值,按本规范表3.2.3-1采用: 斜截面内配置在同一截面的箍筋各肢总截面面积(mm): 5, -斜截面内箍筋的间距(mm); A山、Ab—一斜截面内在同一弯起平面的普通弯起钢筋、预应力弯起钢筋的截面面积 (mm2); 0、0 一普通弯起钢筋、预应力弯起钢筋(在斜截面受压端正截面处)的切线与水平 线的夹角。 箱形截面受弯构件的斜截面抗剪承载力的验算,可参照本条规定进行。 注:()当果用竖向预应力锅筋时,公式(5.22)中的P和应换以Pm和P。和分别为竖间预应力钢筋的配 筋率和抗拉强度设计值: (2)对预应力混凝土连续梁等超静定结构,公式(5.2.7-1)中的V:宜改用按本规范5.1.5条的规定进行作用(或 荷载)效应组合: (3)变高度(承托)的削筋混凝土连续粱和悬臂粱,在变高度梁段内当考虑附加剪应力影响时,其换算剪力设 值按下式计算: 式中,。为按等高度梁计算的计算面的剪力组合设计值:M,为相应于剪力组合设计值的弯矩组合设计值 如为计算裁面的有效高度:为计算截面处梁下缘切线与水平线的夹角。当弯矩绝对值增加而梁高减小时,公 式中的“-”改为“+”。 5.2.8进行斜截面承载力验算时,斜截面水平投影长度C(图5.2.7)应按下式计算: C=0.6mho (5.2.8) 式中m斜截面受压端正截面处的广义剪跨比,m=Ma/Vao,当m>3.0时取 m=3.0: M:一相应于最大剪力组合设计值的弯矩组合设计值。 5.2.9矩形、T形和1形截面的受弯构件,其抗剪截面应符合下列要求: YoVa≤0.51×10-3Vf.kbho(kN) (5.2.9) 式中V。一验算截面处由作用(或荷载)产生的剪力组合设计值(kN); 6- -相应于剪力组合设计值处的矩形截面宽度(mm)或T形和【形截面腹板宽 度(mm): 相应于剪力组合设计值处的截面有效高度,即自纵向受拉钢筋合力点至受 压边缘的距离(mm)。 29