说明或附注包括施工过程中必须引起注意的事项,用图难以表达的内容可用简明扼要的文字说明,如尺寸单位、钢筋保护层厚度、混凝土强度等级、钢筋级别、钢筋弯钩取值以及其他施工注意事项等。
活动12:简支梁综合设计案例。
【案例2-14】 一支承在240mm厚砖墙上的水电站副厂房(属2级建筑物)楼盖简支梁,处于二类环境条件,其计算跨度l0=5440mm、净跨ln=5200mm,初步拟定的截面尺寸b×h=250mm×550mm,如图2-54(a)所示。承受均布荷载作用,永久荷载标准值为gk=21kN/m(包括自重),可变均布荷载标准值qk=26.5kN/m,采用C25混凝土,纵向受力钢筋、架立钢筋和腰筋采用HRB335级,箍筋和拉筋采用HPB235级。试设计此梁,并绘制结构施工图。
解 (1)基本资料。
材料力学指标:fc=11.9N/mm2,ft=1.27N/mm2,fy=300N/mm2,fyv=210N/mm2,Ec=2.80×104N/mm2,Es=2.0×105N/mm2,ftk=1.78N/mm2。
截面尺寸:b=250mm,h=550mm。
图2-54 梁的计算简图及内力图
计算参数:K=1.20,c=35mm,wlim=0.3mm,[f]=l0/200。
(2)内力计算。
1)支座边缘截面的剪力设计值。
2)跨中最大弯矩设计值。
此梁在荷载作用下的剪力图及弯矩图如图2-54(c)、(d)所示。
(3)验算截面尺寸。
估计纵筋排一排,取as=45mm,则
截面尺寸满足抗剪要求。
(4)计算纵向钢筋。
计算过程及结果见表2-12。
表2-12 梁纵向受拉钢筋计算表
(5)计算抗剪钢筋。
1)验算是否按计算配置钢筋。
必须由计算确定抗剪腹筋。
2)受剪箍筋计算。
按构造规定在全梁配置双肢箍筋6@150,则Asv=57mm2,s=15mm<smax=250mm。
满足最小配箍率的要求。
需配置弯起钢筋。(www.xing528.com)
3)弯起钢筋计算。
弯起角取45°,计算第一排弯起钢筋,即
为加强梁端的受剪承载力,从跨中下部纵向钢筋中弯起225(Asb1=982mm2)至梁顶再伸入支座。第一排弯起钢筋的上弯点安排在离支座边缘50mm处,即s1=50mm<smax=250mm。第一排弯起钢筋的下弯点到支座边缘的距离为50+550-2×35=530(mm),该处剪力为
不需弯起第二排钢筋抗剪。
架立钢筋选用212,腰筋选用214,拉筋选用6@600。
(6)钢筋的布置设计。
钢筋的布置设计要利用抵抗弯矩图(MR图)进行图解。为此,先将弯矩图(M图)、梁的纵剖面图按比例画出,再在M图上作MR图。跨中Mmax=199.20kN·m,需配As=1963.1mm2的纵筋,现实配425(As=1964mm2),因两者钢筋截面面积相近,故可直接在M图上Mmax处按各钢筋面积的比例划分出钢筋能抵抗的弯矩值,这就可确定出各根钢筋各自在M图上的充分利用点和理论切断点。按预先布置,要从跨中弯起钢筋②至两端支座,钢筋①将直通而不再弯起。由图2-55可以看出,跨中钢筋的弯起点至充分利用点的距离a远大于0.5h0=252.5mm的条件。
(7)正常使用极限状态验算。
正常使用极限状态验算包括裂缝宽度验算和变形验算两部分内容。
1)裂缝宽度验算。
α=2.1,钢筋直径d=25mm,c=35mm,as=45mm,h0=505mm。
裂缝宽度满足要求。
2)变形验算。
(8)结构施工图绘制。
配筋如图2-55所示,钢筋表见表2-13。
说明如下。
1)图中尺寸单位均为mm。
2)混凝土采用C25。
3)梁内纵向受力钢筋、架立钢筋和腰筋采用HRB335级,箍筋和拉筋采用HPB235级。
4)受力钢筋混凝土保护层厚度35mm,钢筋端头保护层厚度30mm。
5)钢筋弯钩的长度为6.25d。
6)钢筋总量没有考虑钢筋的搭接和损耗(损耗一般按5%计)。
图2-55 梁的抵抗弯矩图及配筋图( 单位:mm)
表2-13 梁的钢筋表
续表
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