混凝土课程设计--某钢筋混凝土伸臂梁设计.doc

混凝土结构基本原理课程设计姓 名 张 东 风 学 号 201141207114 专 业 工 程 管 理 班 级 1 班 指导老师 童 兵 东莞理工学院建筑工程系钢筋混凝土结构基本原理课程设计任务书题目:某钢筋混凝土伸臂梁设计 图1 梁的跨度、支撑及荷载1、 设计资料某支承在370mm厚砖墙上的钢筋混凝土伸臂梁（图1），构件处于正常坏境（环境类别为一类），安全等级为二级，纵筋选用HRB400级钢筋，箍筋选取级钢筋，砼强度等级根据学号按表一选取，试设计该伸臂梁并绘制其配筋详图。 图中：l1梁的简支跨跨度；l2梁的外伸跨度；q1k简支跨活荷载标准值； q2k外伸跨活荷载标准值；g1k楼面传来的永久荷载标准值（未包括梁自重）。每位同学的具体取值见安排表一混凝土。2、设计内容1）确定梁的截面尺寸。 2）进行内力（M、V）计算，作内力图及内力包络图。 3）正截面承载力计算，选配纵向受力钢筋。 4）斜截面承载力计算，选配箍筋，根据需要设置弯起钢筋。 5）作抵抗弯矩图，确定受力钢筋的弯起与切断位置。6）作配筋图，并列出钢筋统计表。3、设计要求 1）完成计算书一套，计算书应包含设计任务书，设计计算过程。2）绘制A2施工图1张：绘制梁的弯矩包络图、抵抗弯矩图、梁的配筋图（包括梁的纵剖面、梁的横剖面，钢筋大样图）、并列出钢筋统计表及必要说明。 3）计算书统一采用A4白纸纸张,字迹工整，符号书写正确，计算应有必要的数据及计算过程；采用专用绘图纸绘图，图纸布局合理，线条清晰，线型适当。 4、课程设计任务安排表安排表学号l1（m）l2（m）q1k（kN/m）q2k（kN/m）g1k（kN/m）混凝土强度等级2011412071146.01.617.8660.7129.17C254、计算过程： 1)确定基本参数：可以查表得：C25混凝土 ，c=1.0，fc=11.9MPa, ft=1.27；HRB400级钢筋fy=360MPa；HPB300级钢筋,fyv=270 MPa；1=1.0b=0.518纵向钢筋初步按两排计算，取as=60mm,假设梁截面为矩形截面。取h=l/10=600 mm,b=h/2=300mm；则ho=h-as=600-60=540mm恒载作用位置(图1，图2)图1活载作用位置之一(图2)图2活载作用位置之二(图3)图3活载作用位置之三(图4) 图4 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，可变荷载控制时：荷载分项系数为g=1.2，q=1.4则AB梁设计荷载为：P1=g g1k +q q1k=(1.229.17+1.417.86)KN/m=60 KN/mBC梁设计荷载为：P2=g g1k +qq2k=(1.229.17+1.460.71) KN/m=120 KN/m剪力设计值的最大值Vmax=205.6 KN永久荷载控制时：荷载分项系数为g=1.35q=1.4 组合系数c=0.8则AB梁设计荷载为：P1=g g1k +cq q1k=(1.3529.17+0.81.417.86) =59.4 KN/mBC梁设计荷载为：P2=g g1k +cqq2k=(1.3529.17+0.81.460.71)=107.4 KN/m所以剪力设计值的最大值Vmax=205.6 KNhw/b=540/300=1.8 Vmax=205.6 KN 截面尺寸满足要求。3）纵筋计算。跨中截面最大弯矩设计值为M=251.4 KN*m=153.7mmb*ho=0.518540=279.72mm选用5f20（As=1570mm2）支座截面最大弯矩设计值为M=153.6 KN*m制作弯矩较小，是跨中弯矩的61%，可按单排配筋，取as=35mm,则ho=600-35=565mm，按同样步骤，可得=82.1mmbho=0.518565=292.7mm选用3f20钢筋（As=942mm2）4）腹筋计算。各个支座边缘简历设计值如图1 验算腹筋是否按计算配置。 0.7ftbho=0.71.27300540=144.0205.6梁内腹筋满足计算配置。 腹筋计算方案一：仅仅考虑箍筋抗剪，并假定沿梁全长按同一规格配箍筋，则 VVcs=0.7ftbho+fyvAsvho/sAsv/s=(V-0.7ftbho)/ fyvho=0.422验算箍筋的最小配筋率sv,min=0.24ft/fyv=0.241.27/270=0.15%sv= Asv/sb=0.422/350=0.12%sv,min取sv=0.15%选用8双肢箍，Asv1=50.3mm2则箍筋间距为SnAsv1/0.15%b=192mm实际选择8150,满足计算要求。全梁按此直径和间距配箍筋。方案二：配置箍筋和弯起钢筋共同抗剪。由于箍筋采用最小配筋率就可以满足受力，故如果配弯起钢筋则箍筋可以只采用构造钢筋。弯起钢筋选择120的即可满足条件。配筋表如下：纵向受力钢筋计算表 表1.1截面位置 AB跨控制截面 B支座截面 h0(mm)540565M (kN.m )251.4 153.6153.782.1 279.72 292.7(mm2)1524 814.2360360选配钢筋(实配As mm2)1570942斜截面承载力计算，见表1.2 （代入具体数值计算）-腹筋计算表 表1.2截面位置 A支座 B支座左 B支座右 剪力设计值V(kN) 173.8205.6153.6 (kN)144.0150.7选定箍筋（直径、间距） 82008200（kN