某公路钢筋混凝土简支梁桥,结构重要性系数γ0=1.0,其计算跨径L=14.5m,设计荷载为公路-Ⅰ级车辆荷载,主梁由多片T形梁组成,主梁间距为1600mm。其中单片主梁断面尺寸如题图所示。采用C30混凝土,fcd=13.8MPa,ftd=1.39MPa,混凝土弹性模量Ec=3.0×104MPa。HRB400钢筋,fsd=330MPa,ξb=0.53,试根据《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)和《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62- 2004)进行设计计算。
假定不计受压钢筋面积,如题图所示,h0=67.5cm,并设跨中计算弯矩为MGk=631.40kN·m,汽车荷载MQ1k=256.9kN·m(包含汽车冲击系数μ=0.30),人群荷载MQ2k=32.4kN·m。不计受压区钢筋,试按承载能力的极限状态计算确定跨中截面受拉钢筋的面积与下列()项数值最为接近.
A.7188mm2
B.6462mm2
C.5518mm2
D.5096mm2
参考答案:C
解析:
(1)按承载能力极限状态设计基本组合进行作用组合
(2)确定有效翼缘计算宽度
故取=1590mm。
(3)判别截面类型
假定受压区截面高度x=,求此时截面所能承受的弯矩设计值。由所有力对受拉区钢筋合力作用点取矩的平衡条件,即∑MAs=0,得:
因此按矩形截面进行计算。
(4)确定受压区截面高度x
解得x=82.993mm<=110mm;同时x<ξbh0=0.53×675=357.75(mm)
满足要求。
(5)确定受拉区钢筋面积
由所有力对受压区混凝土合力作用点取矩的平衡条件,即∑Mc=0得
选择1820,As=5654.7mm2,ρ=As/bh0=5654.7/(400×675)=2.1%
45ftd/fsd=45×1.39/330=0.19%<0.2%,取最小配筋率:
ρmin=0.2%,ρ>0.2%,满足要求。