钢筋混凝土伸臂梁设计实例

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，对一简支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楚的了解。在例题中，初步涉及到活荷载的布置及内力包络图的作法，为梁板结构设计打下基础。

例图5-5

（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l1=7.0m，伸臂长度l2=1.86m，由楼面传来的永久荷载设计值g1=34.32kN/m，活荷载设计值q1=30kN/m，q2=100kN/m（例图5-5）。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。 （二）梁的内力和内力图 1．截面尺寸选择

取高跨比h/l=1/10，则h=700mm；按高宽比的一般规定，取b=250mm,h/b=2.8。初选h0=h-as=700-60=640mm（按两排布置纵筋）。 2．荷载计算

梁自重设计值（包括梁侧15mm厚粉刷重）：

则梁的恒荷载设计值。

3．梁的内力和内力包络图

恒荷载g作用于梁上的位置是固定的，计算简图如例图5-6（a）；活荷载q1、q2的作用位置有三种可能情况，见例图5-6的（b）、（c）、（d）。

例图5-6

每一种活载都不可能脱离恒荷的作用而单独存在，因此作用于构件上的荷载分别有(a)+(b)、(a)+(c)、(a)+(d)三种情形。在同一坐标上，画出这三种情形作用下的弯矩图和剪力图如例图5-7。显然，由于活荷载的布置方式不同，梁的内力图有很大的差别。设计的目的是要保证各种可能作用下的梁的使用性能，因而要找出活荷载的最不利布置。

上述三种情况下的内力图的外包线，称为内力包络图。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。 （三）配筋计算 1．已知条件

混凝土强度等级C25，α1=1，fc=11.9N/mm2，ft=1.27N/mm2；HRB335钢筋，fy=300N/mm2，ξb=0.550；HPB235

钢箍，fyv=210N/mm2。 2．截面尺寸验算

沿梁全长的剪力设计值的最大值在B支座左边缘，Vmax=266.65kN。 hw/b=640/250=2.56＜4，属一般梁。

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(M=394.87kN.m)：

。

选用425+220，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。按同样的计算步骤，可得

选用220+222，As=1390mm2。

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。现在我们选择将220

弯起（若支座截面选用225+216，As=1384mm2，则考虑225的弯起)

例图5-7

4．腹筋计算

各支座边缘的剪力设计值已示于例图5-7。 （1）可否按构造配箍

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V=266.65kN

由

有

选用双肢箍（n=2）φ8(Asv1=50.3mm2)有

实选φ8@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（例表5-1）

腹筋计算表 例表5-1

截面位置 剪力设计值V（kN） Vc=0.7ftbh0 (kN) 选用箍筋（直径、间距） A支座 222.17 142.2 φ8@200 227.0 B支座左 266.65 B支座右 234.50 146.7 φ8@160 256.1

— — 39.65 — 234 — 220 弯起钢筋选择 — Asb=628mm2

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/5wl8.html