伸臂梁設(shè)計(jì)實(shí)例

[例5-3]伸臂梁設(shè)計(jì)實(shí)例本例綜合運(yùn)用前述受彎構(gòu)件承載力的計(jì)算和構(gòu)造知識(shí)，對一教室簡支樓面的鋼筋混凝土伸臂梁進(jìn)行設(shè)計(jì)，使初學(xué)者對梁的設(shè)計(jì)全貌有較清晰的了解。在例題中，初步涉及活荷載的布置及內(nèi)力組合的概念，為梁、板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。（一）設(shè)計(jì)條件某支承在370厚磚墻上的鋼筋混凝土伸臂梁，其跨度，伸臂長度，由樓面?zhèn)鱽淼暮奢d標(biāo)準(zhǔn)值（未包含梁自重），活荷載標(biāo)準(zhǔn)值，（圖5-28）。采用強(qiáng)度等級為C25的混凝土，縱向受力鋼筋為HRB335級，箍筋和構(gòu)造鋼筋為HPB300級。設(shè)計(jì)使用年限為50年，環(huán)境類別為一類。試設(shè)計(jì)該梁并繪制配筋詳圖。圖5-28梁的跨度、支承及荷載（二）梁的內(nèi)力和內(nèi)力圖1．截面尺寸選擇取高跨比，則；按高寬比的一般規(guī)定，取，。初選（按兩排布置配筋）。2．荷載計(jì)算梁自重標(biāo)準(zhǔn)值（包括梁側(cè)15厚粉刷重）：則梁的恒載設(shè)計(jì)值當(dāng)考慮懸臂的恒載對求AB跨正彎矩有利時(shí)，取，則此時(shí)的懸臂恒載設(shè)計(jì)值為活荷載的設(shè)計(jì)值為用虛線分為兩部分，第一部分就是相應(yīng)鋼筋可承擔(dān)的彎矩，虛線與包絡(luò)圖的交點(diǎn)就是鋼筋強(qiáng)度的充分利用截面或不需要截面。支座負(fù)彎矩鋼筋2B22+2B20，其中2B20利用跨中的彎起鋼筋②抵抗一部分負(fù)彎矩，2B22抵抗其余的負(fù)彎矩，編號為③，兩部分鋼筋也按其面積比例將負(fù)彎矩包絡(luò)圖用虛線分成兩部分。在排列鋼筋時(shí)，應(yīng)將伸入支座的跨中鋼筋、最后截?cái)嗟呢?fù)彎矩鋼筋（或不截?cái)嗟呢?fù)彎矩鋼筋）排在相應(yīng)彎矩包絡(luò)圖內(nèi)的最長區(qū)段內(nèi)，然后再排列彎起點(diǎn)離支座距離最近（負(fù)彎矩鋼筋為最遠(yuǎn)）的彎起鋼筋、離支座較遠(yuǎn)截面截?cái)嗟呢?fù)彎矩鋼筋。2．確定彎起鋼筋的彎起位置由抗剪計(jì)算確定的彎起鋼筋位置作材料圖。顯然，②號筋的材料圖全部覆蓋相應(yīng)彎矩圖，且彎起點(diǎn)離它的強(qiáng)度充分利用截面的距離都大于。故它滿足抗剪、正截面抗彎、斜截面抗彎的三項(xiàng)要求。若不需要彎起鋼筋抗剪而僅需要彎起鋼筋彎起后抵抗負(fù)彎矩時(shí)，只需要滿足后兩項(xiàng)要求（材料圖覆蓋彎矩圖、彎起點(diǎn)離開其鋼筋充分利用截面距離）。3．確定縱筋截?cái)辔恢芒谔柦畹睦碚摻財(cái)辔恢镁褪前凑孛媸軓澇休d力計(jì)算不需要該鋼筋的截面（圖中D處），從該處向外的延伸長度應(yīng)不小于，且不小于；同時(shí)，從該鋼筋強(qiáng)度充分利用截面（圖中C處）的延伸長度應(yīng)不小于。根據(jù)材料圖，可知其實(shí)際截?cái)辔恢糜沙叽缈刂?。③號筋的理論截?cái)帱c(diǎn)是圖中的E和F，其中；。根據(jù)材料圖，該筋的左端截?cái)辔恢糜煽刂?。（五）繪梁的配筋圖梁的配筋圖包括縱斷面圖、橫斷面圖及單根鋼筋圖（對簡單鋼筋，可只畫縱斷面圖或橫斷面圖）?？v斷面圖表示各鋼筋沿梁長方向的布置情形，橫斷面圖表示鋼筋在同一截面內(nèi)的位置。1．按比例畫出梁的縱斷面和橫斷面縱、橫斷面可用不同比例。當(dāng)梁的縱橫向斷面尺寸相差懸殊時(shí)，在同一縱斷面圖中，縱橫向可選用不同比例。2．畫出每種規(guī)格鋼筋在縱、橫斷面上的位置并進(jìn)行編號（鋼筋的直徑、強(qiáng)度、外形尺寸完全相同時(shí)，用同一編號）①直鋼筋①4B25全部伸入支座，伸入支座的錨固長度?？紤]到施工方便，伸入A支座長度??；伸入B支座長度取。故該鋼筋總長。②彎起鋼筋②2B20根據(jù)作材料圖后確定的位置，在A支座附近彎上后錨固于受壓區(qū)，應(yīng)使其水平長度，實(shí)際??；在B支座左側(cè)彎起后，穿過支座伸至其端部后下彎。該鋼筋斜彎段的水平投影長度（彎起角度，該長度即為梁高減去2倍混凝土保護(hù)層厚度），則②號筋的各段長度和總長度即可確定。③負(fù)彎矩鋼筋③2B22左端的實(shí)際截?cái)辔恢脼檎孛媸軓澇休d力計(jì)算不需要該鋼筋的截面之外。同時(shí)，從該鋼筋強(qiáng)度充分利用截面延伸的長度為，大于。右端向下彎折。該筋同時(shí)兼作梁的架立鋼筋。④AB跨內(nèi)的架立鋼筋可選2A12，左端伸入支座內(nèi)處，右端與③號筋搭接，搭接長度可?。ǚ鞘芰Υ罱樱?。鋼筋編號為④，水平長度。伸臂下部的架立鋼筋可同樣選2A12，在支座B內(nèi)與①號筋搭接，其水平長度，鋼筋編號