悬臂梁的受力分析:悬臂梁是梁柱体系中的一种特殊形式,一般用于柱与墙或柱与梁之间,受荷载作用。由于它的断面小、自重轻、便于施工、整体性好,故广泛应用于多层和高层房屋中。下面以框架结构房屋中的悬臂梁为例加以说明。
悬臂梁的主要缺点是当荷载由较大的直杆传给较小的梁时,因两者弯矩图的形状不同而引起弯矩增大,即弯矩有突变现象,使直杆受拉,而梁受压,致使两杆的轴线不重合。另外由于杆件受弯曲而产生横向裂缝,甚至使整个柱或梁倒塌。因此,悬臂梁不宜用于截面较大的梁或柱,否则,在地震作用下将导致局部破坏。因此,对于小跨度的悬臂梁,可取其跨度为跨度的1/10-1/8,并且考虑风力的影响。 截面尺寸可按各杆件内力不同而异,通常宜选择矩形截面,其宽厚比不宜超过4。不仅节省材料,还能减轻梁的自重,提高梁的抗弯刚度和抗扭刚度。如果悬臂梁有剪力键存在,可以有效地减少横向荷载作用下的剪力,但这种方法应注意剪力键的位置及范围,以免造成柱或梁的局部承载力不足。悬臂梁截面还应尽量与实际配筋相接近,即采用等强度代换的原则,避免“削弱”截面承载力,同时要便于计算配筋。悬臂梁除用于建筑物构件中外,也用作桥梁的吊杆、桁架梁等。
由上可知,悬臂梁的截面选择关系到建筑物的安全和经济,因此在确定截面尺寸时应考虑几个因素: 1。应满足截面的强度和刚度要求; 2。应保证截面自重不超过允许值; 3。应便于制作、安装和运
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输; 4。应有利于结构抗震; 5。应有利于钢筋的配置; 6。应使钢筋在梁的全长均匀分布; 7。应使各种杆件在梁内的配置符合构造要求; 8。在满足各项要求的前提下,应尽量降低构件的截面尺寸。 4。悬臂梁截面形式的选择
( 1)对外露的悬臂梁,截面的形式主要根据所受荷载及构造要求进行设计,考虑如下因素: 1。荷载大小; 2。杆件数目。荷载大小是选择截面形式的主要依据,常需要考虑截面承载力的大小,如活荷载与积灰荷载等。此外,杆件数目也是影响截面形式的主要因素,常需考虑支座处剪力的大小,杆件数目越多,支座处剪力越大。 4.5材料及其选择
( 1)用于作为柱的悬臂梁的钢筋,应优先选用Ⅰ级钢筋,其余的可根据情况选择。
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