伸臂梁设计实例
西南交通大学钢筋混凝土伸臂梁设计

钢筋混凝土伸臂梁设计1、设计资料 (2)2、内力计算 (2)2.1设计荷载值 (2)2.2内力值 (3)2.3 包络图 (6)3、正截面承载力计算 (6)3.1 确定简支跨控制截面位置 (6)3.2 确定B支座负弯矩区段长度 (6)3.3 配筋计算 (6)4、斜截面承载力计算 (9)4.1 截面尺寸复核 (9)4.2 箍筋最小配筋率 (9)4.3 腹筋设计 (9)5、验算梁的正常使用极限状态 (10)5.1 梁的挠度验算 (12)5.1.1 挠度限值 (12)5.1.2 刚度 (13)5.1.3 挠度 (14)5.2 梁的裂缝宽度验算 (15)6、绘制梁的配筋图 (16)6.1 按比例画出弯矩包络图 (16)6.2 确定各纵筋及弯起钢筋 (17)5.3 确定弯起钢筋的弯起位置 (17)5.4 确定纵筋的截断位置 (17)1、设计资料某支承在370mm厚砖墙上的钢筋混凝土伸臂梁,如图1所示。
g k、2k185图1 梁的跨度、支撑及荷载图中:l1——梁的简支跨计算跨度6m; l2——梁的外伸跨计算跨度2m;q1k——简支跨活荷载标准值35kN/m; q2k——外伸跨活荷载标准值65kN/m;g k=g1k+g2k——梁的永久荷载标准值。
g1k——梁上及楼面传来的梁的永久荷载标准值(未包括梁自重)。
g2k——梁的自重荷载标准值。
该构件处于正常坏境(环境类别为一类),安全等级为二级,梁上承受的永久荷载标准值(未包括梁自重)g=21kN/m。
k1采用HRB500级别的纵向受力钢筋,HPB300级别的箍筋,梁的混凝土为C25,截面尺寸为300×650mm。
2、内力计算2.1设计荷载值=0.3×0.65×25=4.875kN/m梁的自重荷载标准值:g2k=1.2×4.875=5.85kN/m梁的自重荷载设计值:g2梁的永久荷设计值:g=1.2×21+5.85=31.05kN/m=1.4×35=49kN/m简支梁跨中活荷载:q1外伸跨活荷载设计值:q1=1.4×65=91kN/m由于悬臂部分的荷载对跨中弯矩的作用是有利的,出于安全的考虑,在计算跨中最大弯矩时,对悬臂部分的梁的永久荷载设计值取:g'=1.0×4.875+1.0×21=25.875kN/m2.2内力值荷载效应计算时,应注意伸臂端上的荷载对跨中正弯矩是有利的,故永久荷载(恒载)设计值作用于梁上的位置虽然是固定的,均为满跨布置,但应区分下列两种情况:① 恒载作用情况之一(如图1):简支跨和外伸跨均作用最大值。
钢筋混凝土课程设计——伸臂梁

钢筋混凝土伸臂梁设计任务书一、设计题目:某钢筋混凝土伸臂梁设计二、基本要求本设计为钢筋混凝土矩形截面伸臂梁设计。
学生应在指导教师的指导下,在规定的时间内,综合应用所学理论和专业知识,贯彻理论联系实际的原则,独立、认真地完成所给钢筋混凝土矩形截面伸臂梁的设计。
三、设计资料某支承在370mm厚砖墙上的钢筋混凝土伸臂梁,如图1所示。
k、2k185图1 梁的跨度、支撑及荷载图中:l1——梁的简支跨计算跨度;l2--梁的外伸跨计算跨度;q1k——简支跨活荷载标准值; q2k-—外伸跨活荷载标准值;g k=g1k+g2k—-梁的永久荷载标准值。
g1k——梁上及楼面传来的梁的永久荷载标准值(未包括梁自重).g2k——梁的自重荷载标准值。
该构件处于正常坏境(环境类别为一类),安全等级为二级,梁上承受的永久荷载标准值(未包括梁自重)g k1=21kN/m。
设计中建议采用HRB500级别的纵向受力钢筋,HPB300级别的箍筋,梁的混凝土和截面尺寸可按题目分配表采用。
四、设计内容1.根据结构设计方法的有关规定,计算梁的内力(M、V),并作出梁的内力图及内力包络图。
2.进行梁的正截面抗弯承载力计算,并选配纵向受力钢筋。
3.进行梁的斜截面抗剪承载力计算,选配箍筋和弯起钢筋.4.作梁的材料抵抗弯矩图(作为配筋图的一部分),并根据此图确定梁的纵向受力钢筋的弯起与截断位置。
5.根据有关正常使用要求,进行梁的裂缝宽度及挠度验算;6.根据梁的有关构造要求,作梁的配筋详图,并列出钢筋统计表.梁的配筋注意满足《混规》9。
2.1、9。
2。
2、9.2.3、9。
2.4、9。
2。
6、9.2.7、9.2.8、9。
2。
9和9.2。
10等条款的要求。
五、设计要求1.完成设计计算书一册,计算书应包含设计任务书,设计计算过程.计算书统一采用A4白纸纸张打印,要求内容完整,计算结果正确,叙述简洁,字迹清楚,图文并茂,并有必要的计算过程.2.绘制3#图幅的梁抵抗弯矩图和配筋图一张,比例自拟。
伸臂梁设计实例

V V cs KN
小于零—
39.65
—
A sb
V V cs 0 . 8 f y sin
mm
2
—
234 2Φ 20 Asb=628mm2 250+650=900 266.65(1-900/3809) =203.60 V2<Vcs不需要
弯起钢筋选择
— —
—
弯起点距支座边缘距离 (mm)
l1=7.0m,伸臂长度l2=1.86m,由楼面传来的永久荷载标准值 g1=28.6kN/m(未包括梁自重),活荷载标准值 q1k=21.43kN/m,q2k=71.43kN/m(图5-36)。采用强度等级
C25混凝土,纵向受力钢筋为HRB335,箍筋和构造钢筋为
HPB235。环境类别为一类。试设计该梁并绘制配筋详图。
fy
2
11 . 9 N / mm
250 mm 640 mm 0 . 4068 300 N / mm
2
2582 mm
0 . 2 % bh 0 . 2 250 700 350 mm
2
选用4 25+2 20,As=2592mm2。 (2)支座截面(M=242.17kN) 本梁支座弯矩较小(是跨中弯矩的61%),可取单排钢筋,令 as=40mm,则h0=700-40=660mm。
3.梁的内力和内力包罗图
g (a) g (b) q2 g’
q1
(c)
(d) 图5-37 梁上各种荷载作用
内力包络图:它表示在各种荷载作用下,构件各截面内力设计值的上下
限。按内力包络图进行梁的设计可保证构件在各种荷载作用下的安全性。
图5-38 梁的内力图和内力包络图
钢筋混凝土伸臂梁设计实例

钢筋混凝土伸臂梁设计实例在建筑结构设计中,钢筋混凝土伸臂梁是一种常见且重要的结构构件。
它能够有效地增加结构的跨度,提高结构的承载能力和稳定性。
下面,我们将通过一个具体的设计实例来详细介绍钢筋混凝土伸臂梁的设计过程。
一、设计资料某框架结构中的一根钢筋混凝土伸臂梁,其跨度为 8m,伸臂长度为 2m。
梁上承受的恒载标准值为 15kN/m,活载标准值为 10kN/m。
混凝土强度等级为 C30,钢筋采用 HRB400 级。
二、内力计算1、荷载计算恒载设计值:g = 12×15 = 18kN/m活载设计值:q = 14×10 = 14kN/m2、弯矩计算在均布荷载作用下,简支梁的弯矩计算公式为:M = 1/8×ql²跨中最大弯矩:M1 = 1/8×(18 + 14)×8²= 224kN·m伸臂端最大负弯矩:M2 =-1/2×(18 + 14)×2²=-72kN·m3、剪力计算在均布荷载作用下,简支梁的剪力计算公式为:V = 1/2×ql支座处最大剪力:V1 = 1/2×(18 + 14)×8 = 128kN三、截面设计1、梁的截面尺寸初选根据经验,梁高一般取跨度的 1/10 1/18,梁宽一般取梁高的 1/2 1/3。
初选梁高 h = 600mm,梁宽 b = 250mm。
2、混凝土受压区高度计算根据正截面受弯承载力计算公式:α1fcbx = fyAs其中,α1 为系数,对于 C30 混凝土,α1 = 10;fc 为混凝土轴心抗压强度设计值;b 为梁宽;x 为混凝土受压区高度;fy 为钢筋抗拉强度设计值;As 为受拉钢筋面积。
3、钢筋面积计算将已知数据代入公式,计算出所需的受拉钢筋面积 As。
4、钢筋配置根据计算结果,选择合适的钢筋直径和根数进行配置。
四、斜截面受剪承载力计算1、复核截面尺寸根据公式:hw/b ≤ 4 时,V ≤ 025βcfcbh0其中,hw 为截面的腹板高度;βc 为混凝土强度影响系数。
钢筋混凝土伸臂梁设计例题

钢筋混凝土伸臂梁设计例题设计条件:某支承在370mm厚砖墙上的钢筋混凝土伸臂梁,其跨度为7m,伸臂长度为1.86m。
由楼面传来的永久荷载设计值为34.32kN/m,活荷载设计值为30kN/m。
采用混凝土强度等级C25,纵向受力钢筋为HRB335,箍筋和构造钢筋为HPB235。
试设计该梁并绘制配筋详图。
设计步骤:截面尺寸选择:按高宽比的一般规定,取梁的高为h=700mm,宽为b=250mm。
荷载计算:(1)永久荷载:包括梁自重和楼面传来的永久荷载。
梁自重标准值为2kN/m(包括梁侧15mm厚粉刷重),楼面传来的永久荷载标准值为34.32kN/m。
(2)活荷载:包括楼面活荷载和施工荷载。
楼面活荷载标准值为30kN/m,施工荷载标准值为100kN/m。
内力和内力包络图计算:(1)在均布恒载作用下,梁跨中弯矩为M1=34.32×7×7/8=204.67kN·m,支座弯矩为M2=2k×7/2=7kN·m。
因此,总弯矩M=M1+M2=211.67kN·m。
(2)在均布活载作用下,梁跨中弯矩为M3=30×7×7/8=196.88kN·m,支座弯矩为M4=100×7/2=350kN·m。
因此,总弯矩M'=M3+M4=546.88kN·m。
(3)绘制内力包络图,根据最大弯矩和剪力值确定截面尺寸和配筋。
由于本例题未给出具体配筋计算结果和配筋详图,因此无法提供具体数据。
配筋计算:根据最大弯矩和剪力值计算梁的配筋。
由于本例题未给出具体配筋计算结果和配筋详图,因此无法提供具体数据。
总结:通过以上步骤,可以完成钢筋混凝土伸臂梁的设计。
在设计过程中,需要注意选择合适的截面尺寸、合理计算各种荷载下的弯矩和剪力值,并依据内力包络图进行配筋计算。
本例题仅供参考,具体设计时应根据实际情况进行调整和完善。
混凝土结构伸臂梁设计 精品

课程名称:混凝土结构设计原理设计题目:混凝土结构伸臂梁设计《结构设计》课程设计任务书一、设计资料某矩形截面钢筋混凝土伸臂梁,如图所示,简支跨A —B 的计算跨度为1L ,伸臂跨B —C 的计算跨度为2L ,承受均布活荷载标准值分别为1q 和2q ,永久荷载标准值为g (未包括梁自重);构件的截面尺寸自拟;混凝土强度等级自拟,纵向受力钢筋采用HRB335或HRB400,箍筋采用HPB300或HRB335。
(钢筋混凝土容重取3/25m kN ,梁侧15mm 厚粉刷层容重取3/17m kN )二、设计要求1、正截面设计:设计纵向受弯钢筋和构造钢筋;2、斜截面设计:设计斜截面受剪钢筋(包括弯起钢筋和箍筋);3、绘制梁的内力图(弯矩和剪力)、抵抗弯矩图(材料图)以及梁的配筋详图。
(一)设计条件m KN q /301= m KN q /352= m KN g /40= m L 5.61= m L 0.32=(二)拟定截面尺寸mm l h 650~25.406)101~161(0=⨯=,取mm h 600=mm h b 300~200)21~31(==,取mm b 250=(三)荷载计算梁自重标准值(包含梁侧15mm 厚粉刷重))25.06.028.0615.0(/17/256.025.0332m m m m m KN m KN m m g ⨯-⨯⨯+⨯⨯= =m KN 127.4 则梁的自重设计值:按可变荷载控制考虑,取永久荷载分项系数2.1=G γ,m KN m KN m KN g g g k /953.52)/1274.4/40(2.121=+⨯=+=按永久荷载控制考虑,取永久荷载分项系数35.1=G γ,m KN m KN m KN g g g k /572.59)/1274.4/40(35.121=+⨯=+=(四)荷载布置情况(d )中,恒载k g 作用于梁的位置是固定的,作用于整段梁。
活载1q 、2q 的作用位置有三种可能情况,如图所示(a )(b)(c)(d)(五)内力计算(1)a+d 组合(跨中有最大弯矩、A 截面有最大剪力) 按永久荷载控制考虑:35.1=G γ,4.1=Q γ0=∑BM,5.6231274.440.125.61274.4435.1215.6304.17.0222=⨯-⨯⨯-⨯⨯+⨯⨯⨯⨯A FKN F A 609.258=KN F R SA 149.242185.0304.17.0185.01274.4435.1609.258=⨯⨯⨯-⨯⨯-=在距A 点x 处有最大弯矩,01274.4435.1304.17.0609.258=⨯-⨯⨯-x xm x 907.2=21907.21274.4435.121907.2304.17.0907.2609.25822max ⨯⨯⨯-⨯⨯⨯⨯-⨯=Mm KN ⋅=84.375按可变荷载控制考虑:2.1=G γ,4.1=Q γ0=∑BM,05.6231274.440.125.61274.442.1215.6304.1222=⨯-⨯⨯-⨯⨯+⨯⨯⨯A FKN F A 047.278=KN F RSA 481.260185.0304.1185.01274.442.1047.278=⨯⨯-⨯⨯-=在距A 点x 处有最大弯矩,01274.442.1304.1047.278=⨯-⨯-x xm x 928.2=21928.21274.442.121928.2304.1928.2047.27822max ⨯⨯⨯-⨯⨯⨯-⨯=Mm KN ⋅=097.407(2)b+d 、c+d 组合(支座B 有最大弯矩、最大RSB F )按永久荷载控制考虑:35.1=G γ,4.1=Q γm KN M B ⋅=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=42.422213354.17.02131274.4435.122 KN F RSB 250.264815.2354.17.0815.21274.4435.1=⨯⨯⨯+⨯⨯=按可变荷载控制考虑:2.1=G γ,4.1=Q γm KN M B ⋅=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=788.458213354.12131274.442.122 KN F RSB 997.286815.2354.1815.21274.442.1=⨯⨯+⨯⨯= (3)c+d 组合(最大L SB F )按永久荷载控制考虑:35.1=G γ,4.1=Q γ0=∑AM5.625.6304.17.025.91274.4435.183354.17.022=⨯+⨯⨯⨯-⨯⨯-⨯⨯⨯⨯-B F KN F B 763.635=3354.17.0185.0304.17.0185.31274.4435.1763.635⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯+-=LSB FKN 687.337-=按可变荷载控制考虑:2.1=G γ,4.1=Q γ0=∑AM,083354.15.625.91274.442.1215.6304.122=⨯⨯⨯-⨯+⨯⨯-⨯⨯⨯-B FKN F B 038.685=KNF LSB 613.361185.0304.13354.1185.31274.442.1038.685-=⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+-=梁的剪力、弯矩图:(六)截面设计1.正截面抗弯承载力计算 (1)已知条件混凝土强度等级C40,c f =19.1N/2mm ,t f =1.71N/2mm ,0.11=aHRB400级钢筋:y f =360N/2mm ,b ξ=0.518HPB335级箍筋:yv f =300N/2mm(2)选配纵筋(采用双排钢筋截面)a. 跨中最大弯矩截面(M=407.097m KN ⋅ )mm a h h s 535656000=-=-=298.05352501.190.110097.40726201=⨯⨯⨯⨯==bh f M c s αα 518.0364.0285.0211211=<=⨯--=--=b s ξαξ222012584/360364.0535250/1.190.1mmmm N mm mm mm N f bh f a A y c S =⨯⨯⨯⨯==ξ2300600250%2.0%2.0mm mm mm bh =⨯⨯=>选用222+425,22724mm A S =。
钢筋混凝土伸臂梁设计的创新理念与实践案例

钢筋混凝土伸臂梁设计的创新理念与实践案例钢筋混凝土伸臂梁是一种常见的结构构件,广泛应用于桥梁、建筑等领域。
设计和施工中,我们需要不断探索和应用创新理念,提高工程质量和效率。
本文将介绍钢筋混凝土伸臂梁设计中的一些创新理念,并结合实际案例进行讨论。
一、设计理念1.1 优化梁型在钢筋混凝土伸臂梁设计中,优化梁型是提高梁受力性能的关键。
传统的T型梁可能存在钢筋配筋不合理、混凝土浇筑难度大等问题。
为此,工程师们提出了更加优化的梁型设计,如箱型梁、悬臂梁等。
这些梁型可以有效减少材料用量,提高整体刚度和承载能力。
1.2 引入预应力技术为了增加钢筋混凝土伸臂梁的承载能力和抗震性能,预应力技术被广泛应用。
通过在混凝土浇注前对钢束进行预拉力,可以使梁在使用阶段形成一定的预压力,减小裂缝的产生和扩展。
预应力技术的引入可以有效改善梁的受力状态,提高整体结构的安全性和稳定性。
1.3 智能化设计与监测随着科技的发展,智能化设计和监测技术在钢筋混凝土伸臂梁中得到了广泛应用。
采用计算机辅助设计软件,可以快速进行结构分析和优化;而结构监测系统则可以实时监测梁的受力、挠度等情况,提供精确的数据支持。
这些智能化技术的应用,为梁的设计和施工提供了更加科学和可靠的保障。
二、实践案例2.1 非传统形状的伸臂梁设计在某大型桥梁的设计中,工程师们采用了非传统的桥梁伸臂梁形状设计,以实现更好的力学性能。
该桥梁的梁型采用了类似飞机翅膀的扁平形状,通过对桥梁形貌的优化设计,增加了桥梁的承载能力和抗震性。
此外,采用了预应力技术,进一步提升了桥梁的安全性能。
这一设计创新通过有效利用材料和优化结构,提高了桥梁的整体性能。
2.2 智能化监测系统的应用在某高层建筑的伸臂梁设计中,工程师们引入了智能化监测系统,实时监测梁的受力和挠度等情况。
通过传感器和数据采集设备,梁的受力状态可以在线实时反馈,为工程师们提供了准确的数据支持。
基于这些数据,工程师们能够及时调整设计和施工方案,保障梁的安全性和稳定性。
钢筋混凝土伸臂梁设计实例

钢筋混凝土伸臂梁设计实例在建筑结构设计中,钢筋混凝土伸臂梁是一种常见且重要的结构构件。
它能够有效地承受较大的荷载,并在特定的结构体系中发挥关键作用。
接下来,我们将通过一个具体的实例来详细了解钢筋混凝土伸臂梁的设计过程。
首先,我们需要明确设计的基本要求和条件。
假设我们要设计的伸臂梁位于一座多层工业厂房中,跨度为 8 米,伸臂长度为 2 米,梁上承受的均布恒载为 5kN/m,均布活载为 8kN/m,集中恒载为 15kN,集中活载为 25kN。
混凝土强度等级为 C30,钢筋采用 HRB400 级。
根据这些条件,我们开始进行荷载计算。
恒载包括梁自身的自重以及作用在梁上的其他永久性荷载。
通过计算,梁的自重约为 25kN/m。
因此,总的均布恒载为 5 + 25 = 75kN/m。
集中恒载为 15kN。
活载同样需要分别计算均布活载和集中活载。
均布活载为 8kN/m,集中活载为 25kN。
接下来,我们进行内力计算。
根据结构力学的方法,可以计算出梁在各种荷载作用下的弯矩和剪力。
在均布荷载和集中荷载作用下,跨中最大弯矩和支座处的最大剪力是我们关注的重点。
经过计算,跨中最大弯矩为:\M_{max} =\frac{1}{8} \times 75 \times 8^2 +\frac{1}{4} \times 8 \times 8^2 +\frac{1}{4} \times 15 \times 8 +\frac{1}{4} \times 25 \times 8 = 240kN·m\支座处的最大剪力为:\V_{max} =\frac{1}{2} \times 75 \times 8 +\frac{1}{2} \times 8 \times 8 + 15 + 25 = 105kN\有了内力结果,我们就可以进行配筋计算。
根据混凝土结构设计规范,首先计算相对受压区高度。
\\xi =\frac{\beta_1 f_c b x}{f_y A_s}\其中,\(\beta_1\)为系数,对于 C30 混凝土,\(\beta_1 =08\);\(f_c\)为混凝土轴心抗压强度设计值,C30 混凝土为143N/mm²;\(b\)为梁的截面宽度;\(x\)为受压区高度;\(f_y\)为钢筋抗拉强度设计值,HRB400 级钢筋为 360N/mm²;\(A_s\)为受拉钢筋的截面面积。
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[例5-3] 伸臂梁设计实例本例综合运用前述受弯构件承载力的计算和构造知识,对一教室简支楼面的钢筋混凝土伸臂梁进行设计,使初学者对梁的设计全貌有较清晰的了解。
在例题中,初步涉及活荷载的布置及内力组合的概念,为梁、板结构设计打下基础。
(一) 设计条件某支承在370mm 厚砖墙上的钢筋混凝土伸臂梁,其跨度17.0m l =,伸臂长度2 1.86m l =,由楼面传来的荷载标准值1k 28.60kN m g =(未包含梁自重),活荷载标准值1k 21.43kN m q =,2k 71.43kN m q =(图5-28)。
采用强度等级为C25的混凝土,纵向受力钢筋为HRB335级,箍筋和构造钢筋为HPB300级。
设计使用年限为50年,环境类别为一类。
试设计该梁并绘制配筋详图。
图5-28 梁的跨度、支承及荷载(二) 梁的内力和内力图1.截面尺寸选择 取高跨比110h l =,则700mm h =;按高宽比的一般规定,取250mm b =,2.8h =。
初选0s 700mm 60mm 640mm h h a =-=-=(按两排布置配筋)。
2.荷载计算梁自重标准值(包括梁侧15mm 厚粉刷重):332k 0.25m 0.7m 25kN m 0.015m 0.7m 17kN m 2 4.73kN m g =⨯⨯+⨯⨯⨯=则梁的恒载设计值12 1.228.60kN m 1.2 4.73kN m 40kN m g g g =+=⨯+⨯=当考虑悬臂的恒载对求AB 跨正弯矩有利时,取G 1.0γ=,则此时的悬臂恒载设计值为1.028.60kN m 1.0 4.73kN m 33.33kN m g '=⨯+⨯=活荷载的设计值为1 1.421.43kN m 30kN m q =⨯=2 1.471.43kN m 100kN m q =⨯=3.梁的内力和内力包络图恒载g 作用于梁上的位置是固定的,计算简图如图5-29a 和b 所示;活荷载1q ,2q 的作用位置有两种可能情况,如图5-29c 和d 所示。
图5-29 梁上各种荷载的作用图5-29画出了四种荷载布置,按照结构力学的方法可以求得每种荷载下的弯矩图和剪力图。
求AB 跨的跨中最大正弯矩时,应将图b 和图c 荷载下的弯矩叠加。
求支座B 的最大负弯矩和AB 跨的最小正弯矩时,应将图a 和图d 荷载下的弯矩叠加。
求A 支座的最大剪力时,应将图b 和图c 荷载下的剪力图叠加。
图5-30中画出了以上四种弯矩和剪力叠加图,相应的弯矩值、剪力值及弯矩和剪力为零时截面所在位置,可作为设计和配筋的依据。
(三) 配筋计算1.已知条件混凝土强度等级C25,1 1.0α=,2c 11.9N mm f =,2t 1.27N mm f =;HRB335级钢筋,2y 300N mm f =,b 0.550ξ=;HPB300级钢筋,2yv 270N mm f =。
2.截面尺寸验算剪切破坏发生在支座边缘。
所以,抗剪计算时按支座边缘的剪力设计值取值。
沿梁全长的剪力设计值的最大值在B 支座左边缘,max 266.65kN V =。
w 640mm 250mm 2.564h b ==<,属一般梁。
2c 0max 0.250.2511.9N mm 250mm 640mm=476kN>266.65kN f bh V =⨯⨯⨯=故截面尺寸满足要求。
3.纵筋计算(一般采用单筋截面)(1) 跨中截面(400.39kN m M =⋅)b 110.41450.5500ξξ===<=221c 0s 2y 21.011.9N mm 250mm 640mm 0.41452631mm 300N mm 0.2%0.2%250mm 700mm 350mm f bh A f bh αξ⨯⨯⨯⨯===>=⨯⨯=选用4B 25+2B 20,2s 2592mm A =。
(2) 支座截面(242.17kN m M =⋅)本梁支座弯矩较小(是跨中弯矩的60.48%),可按单排配筋,令s 40mm α=,则0700mm 40mm=660mm h =-。
按同样的计算步骤,可得b 110.20870.5500ξξ===<=221c 0s 2y 21.011.9N mm 250mm 660mm 0.20871366mm 300N mm 0.2%0.2%250mm 700mm 350mm f bh A f bh αξ⨯⨯⨯⨯===>=⨯⨯=选用2B 20+2B 22,2s 1390mm A =。
选择支座钢筋和跨中钢筋时,应考虑钢筋规格的协调即跨中纵向钢筋的弯起问题。
现在选择是考虑到2B 20的弯起(若选2B 25+2B 16,2s 1384mm A =,则考虑2B 25的弯起)。
4.腹筋计算各支座边缘的剪力设计值已示于图5-30。
(1) 可否按构造配箍2t 00.70.7 1.27N mm 250mm 640mm 142.24kN f bh V =⨯⨯⨯=<需按计算配箍。
(2) 箍筋计算方案一:仅考虑箍筋抗剪,并沿梁全长配同一规格箍筋,则266.65kN V =。
由sv cs t 0yv 00.7A V V f bh f h s ≤=+ 有2sv t 02yv 020.7266650N 0.7 1.27N mm 250mm 640mm 270N mm 640mm 0.720mm mmA V f bh s f h --⨯⨯⨯==⨯=选用双肢箍(2n =)A 8(2sv150.3mm A =),有2sv122250.3mm 140mm 0.720mm mm 0.720mm mmnA s ⨯=== 实选A 8@130,满足计算要求。
全梁按此直径和间距配置箍筋。
方案二:配置箍筋和弯起钢筋共同抗剪。
在AB 段内配置箍筋和弯起钢筋,弯起钢筋参与抗剪并抵抗B 支座负弯矩;BC 段仍配双肢箍。
计算过程列表进行(表5-5)。
表5-5 腹筋计算表(四) 进行钢筋布置和作材料图(图5-31)纵筋的弯起和截断位置由材料图确定,故需按比例设计绘制弯矩图和材料图。
A 支座按计算可以不配弯筋,本例中仍将②号钢筋在A 支座处弯起。
1.确定各纵筋承担的弯矩跨中钢筋4B 25+2B 20,由抗剪计算可知需弯起2B 20,故可将跨中钢筋分为两种:①4B 25伸入支座;②2B 20弯起。
按它们的面积比例将正弯矩包络图用虚线分为两部分,第一部分就是相应钢筋可承担的弯矩,虚线与包络图的交点就是钢筋强度的充分利用截面或不需要截面。
支座负弯矩钢筋2B 22+2B 20,其中2B 20利用跨中的弯起钢筋②抵抗一部分负弯矩,2B 22抵抗其余的负弯矩,编号为③,两部分钢筋也按其面积比例将负弯矩包络图用虚线分成两部分。
在排列钢筋时,应将伸入支座的跨中钢筋、最后截断的负弯矩钢筋(或不截断的负弯矩钢筋)排在相应弯矩包络图内的最长区段内,然后再排列弯起点离支座距离最近(负弯矩钢筋为最远)的弯起钢筋、离支座较远截面截断的负弯矩钢筋。
2.确定弯起钢筋的弯起位置由抗剪计算确定的弯起钢筋位置作材料图。
显然,②号筋的材料图全部覆盖相应弯矩图,且弯起点离它的强度充分利用截面的距离都大于02h 。
故它满足抗剪、正截面抗弯、斜截面抗弯的三项要求。
若不需要弯起钢筋抗剪而仅需要弯起钢筋弯起后抵抗负弯矩时,只需要满足后两项要求(材料图覆盖弯矩图、弯起点离开其钢筋充分利用截面距离02h ≥)。
3.确定纵筋截断位置②号筋的理论截断位置就是按正截面受弯承载力计算不需要该钢筋的截面(图中D 处),从该处向外的延伸长度应不小于20400mm d =,且不小于01.3 1.3660mm 858mm h =⨯=;同时,从该钢筋强度充分利用截面(图中C 处)的延伸长度应不小于a 01.2 1.7 1.2661mm 1.7660mm 1915mm l h +=⨯+⨯=。
根据材料图,可知其实际截断位置由尺寸1915mm 控制。
③号筋的理论截断点是图中的E 和F ,其中0660mm h =;a 01.2 1.2728mm 660mm 1534mm l h +=⨯+=。
根据材料图,该筋的左端截断位置由660mm 控制。
(五) 绘梁的配筋图梁的配筋图包括纵断面图、横断面图及单根钢筋图(对简单钢筋,可只画纵断面图或横断面图)。
纵断面图表示各钢筋沿梁长方向的布置情形,横断面图表示钢筋在同一截面内的位置。
1.按比例画出梁的纵断面和横断面纵、横断面可用不同比例。
当梁的纵横向断面尺寸相差悬殊时,在同一纵断面图中,纵横向可选用不同比例。
2.画出每种规格钢筋在纵、横断面上的位置并进行编号(钢筋的直径、强度、外形尺寸完全相同时,用同一编号)①直钢筋①4B 25全部伸入支座,伸入支座的锚固长度as 121225mm 300mm l d ≥=⨯=。
考虑到施工方便,伸入A 支座长度取370mm-20mm 350mm =;伸入B 支座长度取350mm 。
故该钢筋总长()350mm 350mm 7000mm 370mm 7330mm =++-=。
②弯起钢筋②2B 20根据作材料图后确定的位置,在A 支座附近弯上后锚固于受压区,应使其水平长度101020mm 200mm d ≥=⨯=,实际取370mm 30mm 50mm 390mm -+=;在B 支座左侧弯起后,穿过支座伸至其端部后下弯20d 。
该钢筋斜弯段的水平投影长度700mm 25mm 2650mm =-⨯=(弯起角度o 45α=,该长度即为梁高减去2倍混凝土保护层厚度),则②号筋的各段长度和总长度即可确定。
③负弯矩钢筋③2B 22左端的实际截断位置为正截面受弯承载力计算不需要该钢筋的截面之外600mm 。
同时,从该钢筋强度充分利用截面延伸的长度为1955mm ,大于0a 1.2h l +。
右端向下弯折20440mm d =。
该筋同时兼作梁的架立钢筋。
④AB 跨内的架立钢筋可选2A 12,左端伸入支座内370mm 25mm 345mm -=处,右端与③号筋搭接,搭接长度可取150mm (非受力搭接)。
钢筋编号为④,水平长度()()345mm 7000mm 370mm 250mm 1925mm 150mm 4950mm =+--++=。
伸臂下部的架立钢筋可同样选2A 12,在支座B 内与①号筋搭接150mm ,其水平长度1860mm 185mm 150mm 25mm 1870mm =+--=,钢筋编号为⑤。
⑤箍筋编号为⑥,在纵断面图上标出不同间距的范围。
3.绘出单根钢筋图(或作钢筋表)详见图5-31。
图5-30 梁的内力图和内力包络图图5-31 伸臂梁配筋图。