一、 問題闡述
某支承在磚牆上的鋼筋混凝土矩形截面外伸梁,截面尺寸
,其跨度,外伸臂長度,如下【圖1】所示。
該梁處於一類環境條件,水工建築物級別為2級,在正常使用期間承受永久荷載標準值為,(包括自重),承受可變均布荷載標準值為,,採用c20混凝土,縱向鋼筋為hrb335級,箍筋為hpb235級。試設計此梁。
【圖1】
(注:h點為ab段彎矩最大處)
二、 設計內容
(1) 梁的內力計算,並繪出彎矩圖和剪力圖;
(2) 截面尺寸複核;
(3) 根據正截面承載力要求,確定縱向鋼筋的用量;
(4) 根據斜截面承載力要求,確定腹筋的用量;
(5) 繪製梁的抵抗彎矩圖(圖);
(6) 繪製梁的結構施工圖。
三、 設計步驟
(一) 基本資料
材料強度:c20混凝土,,;縱筋hrb335級,;箍筋hpb235級,。
截面尺寸:,。
計算引數:,。
(二) 內力計算
(1) 計算跨長
簡直段,懸臂段。
(2) 支座反力,
(3) 剪力、彎矩值計算
支座邊緣截面的剪力值
ab跨的最大彎矩
b支座截面彎矩
作此梁在荷載作用下的剪力圖及彎矩圖如下【圖2】所示
【圖2】
(三) 驗算截面尺寸
估計縱筋排一排,取,則
,。因此,截面尺寸滿足抗剪要求。
(四) 計算縱向鋼筋
計算過程及結果見下【表1】
表【1】 縱向受拉鋼筋計算表
(五) 計算抗剪鋼筋
1、 驗算是否按計算配置鋼筋
必須由計算確定抗剪腹筋。
2、 受剪箍筋計算
按構造規定在全梁配置雙肢箍筋,則
, 滿足最小配箍率的要求。
3、 彎起鋼筋的設定
a) 支座b左側:
需加配彎起鋼筋幫助抗剪。取,並取。
計算第一排彎起鋼筋:
由支座承擔負彎矩的縱筋彎下()。第一排彎起鋼筋的上彎點安排在離支座邊緣處,即。
第一排彎起鋼筋的下彎點離支座邊緣的距離為
該處因此無需彎起第二排鋼筋。
b) 支座b右側:
無需配置彎起鋼筋,但為加強梁的抗剪承載力,仍由跨中彎起()至梁頂再伸入支座。第一排彎起鋼筋的上彎點安排在離支座邊緣處,,則第一排彎起鋼筋的下彎點離支座邊緣的距離為。
c) 支座a:
無需配置彎起鋼筋,但為加強梁的抗剪承載力,仍由跨中彎起()至梁頂再伸入支座。第一排彎起鋼筋的上彎點安排在離支座邊緣處,,則第一排彎起鋼筋的下彎點離支座邊緣的距離為。
(六) 鋼筋的布置設計
(見鋼筋布置圖)
【僅供教學用】
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