[發明專利]一種鋼筋混凝土固定墩的鋼筋籠計算方法

有效

• 申請號: 201810399329.8
• 申請日: 2018-04-28
• 公開（公告）號: CN108595854B
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發明（設計）人: 王雅明
• 申請（專利權）人: 天津市熱電設計院有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 天津市三利專利商標代理有限公司 12107
• 代理人: 王蘊華

1.一種鋼筋混凝土固定墩的鋼筋籠計算方法，所述固定墩是由兩平行設置的固定節、鋼筋網及與所述鋼筋網連接的洞口的籠式加強筋通過在基板上澆灌混凝土成型的鋼筋混凝土整體連接件，所述固定節為外側帶有環形凸緣且兩端伸出橫穿固定墩前后端面的洞口的連接管，所述鋼筋網內襯于接近固定墩墩體外表面的內部，所述籠式加強筋是由在固定墩墩體內環繞所述固定節并沿所述連接管軸向平行均布設置的多個環形筋和環繞所述環形筋沿連接管軸向固接在環形筋上的多根縱筋構成；其特征在于包括如下步驟：

1)確定環形筋的筋環直徑

根據連接管直徑d₀、環形凸緣高度h₁、及環形凸緣外側縱筋占空高度h₂計算環形筋環徑d₁，d₁＝d₀+2h₁+2h₂；

2)計算出克服軸向應力需要的縱筋的截面積和根數

將建筑業圓柱體軸心受壓構件的結構力學計算公式應用到對鋼筋混凝土固定墩的籠式加強筋的結構配置計算，其中，籠式加強筋的縱筋，環形筋分別對應于圓柱體的縱筋和箍筋，圓柱體承載力等同為固定節承受的管道推力；

(2.1)按照《混凝土結構設計規范》GB 50010-2010式6.2.15，計算出克服軸向應力需要的縱筋的總截面積；

式中：

N—固定節承受管道的推力，KN；

—鋼筋混凝土的穩定系數；根據上述《混凝土結構設計規范》的表6.2.15，選取1；

f_c—混凝土軸心抗壓去強度設計值，N/mm²；根據混凝土標號從《混凝土結構設計規范》的表的表4.1.4-1中查得；

A—混凝土面積，mm²；選取0；

f_y’—縱筋受壓強度設計值，N/mm²；根據鋼筋型號由上述《混凝土結構設計規范》的表4.2.3-1查得；

A_s’—縱筋總截面積，mm²；

將A＝0代入式6.2.15即可得出

A_s’≥N/0.9f_y’；由此，可計算出A_s’；

(2.2)根據《混凝土結構設計規范》對軸心受壓構件的構造要求，按照以下原則，確定縱筋的根數和截面積，選擇對應標準直徑規格的縱筋，并保證，最終縱筋總截面積大于等于所述計算出的A_s’；

(2.2.1)縱筋直徑d₂≥12mm；

(2.2.2)縱筋的凈間距為50～300mm；

(2.2.3)縱筋根數n₁≥8根，沿環形筋均勻分布；

3)計算出克服法向應力需要的環形筋的截面積和環形凸緣兩側的環形筋總個數；

(3.1)按照《混凝土結構設計規范》GB 50010-2010式6.5.3-2，計算出克服法向應力需要的環形凸緣一側環形筋的總截面積：

N≤0.5f_tημ_mh₀+0.8f_yvA_svu；

根據內設并列連接管31的鋼筋混凝土固定墩中環形凸緣擠壓混凝土的應力作用面是一個環形截面，且所述并列連接管的相鄰側環形截面疊加，受力互相削弱，所述式6.5.3-2轉換為：

N≤0.25ηf_th₀(μ_m-πd₀)+0.8f_yvA_svu；進而轉換為：

A_svu≥【N-0.25ηf_t(μ_m-πd₀)h₀】/0.8f_yv；

式中：

N—管道推力，N；

d₀—連接管暨管道直徑，mm；

f_t—混凝土軸心抗拉去強度設計值，N/mm²；根據選用的混凝土型號，由《混凝土結構設計規范》查得；

μ_m———應力擴散中間截面的周長，mm；

h₀———有效高度，取環形凸緣到混凝土端面鋼筋網的距離，mm；

f_yv———環筋受拉強度設計值，N/mm²；根據鋼筋型號由《混凝土結構設計規范》查得；

A_svu———固定節環形凸緣一側環形筋總截面積，mm²；

式中η是由下列兩個公式計算，取較小值；

η₁＝1；

η₂＝0.5+5h₀/(μ_m-πd₀)；

至此，計算出Asvu；

(3.2)參照《混凝土結構設計規范》對箍筋的要求及所述固定墩的結構特點，按以下原則，確定設置在環形凸緣一側的環形筋個數n₂，及對應標準直徑規格的直徑d₃，并保證最終環形筋總截面積大于等于所計算出的A_svu：

當A_svu＞0：

(3.2.1)環形筋直徑d₃≥縱筋直徑d₂/4，且環形筋直徑d₃≥8mm；

(3.2.2)環形筋間距100mm；

當A_svu≤0：

表示不需要計算配筋，但仍按照構造要求配置環形筋；

(3.3)確定設置在環形凸緣兩側的環形筋總個數；n＝2n₂。