钢筋混凝土外伸梁设计

1、大作业一设计说明书 设计名称 建筑结构大作业（一） 设计题目 钢筋混凝土外伸梁设计设计 设计时间 系 别 水利工程系 专 业 水文与水资源工程专业 班 级 姓 名 指导教师 2013年 5月10 日目录一、任务书1二、计算书22、1基本资料：22、2内力计算：22、2、1计算跨度32、2、2计算支座反力32、2、3计算剪力，弯矩值：32、2、4作此梁的剪力图及弯矩图32、3正截面承载力计算：32、3、1 验算截面尺寸：32、3、2计算纵向钢筋42、3斜截面承载力计算42、3、1验算是否按计算配置钢筋42、3、2受剪箍筋计算42、3、3 弯起筋的设置52、4作此梁抵抗弯矩图62、5钢筋的图解设计

2、72、5、1跨中正弯矩段72、5、2支座负弯矩段72、5、3纵向构造筋72、6钢筋表8三、说明书8四、施工图91任务书某支承在砖墙上的钢筋混凝土矩形截面外伸梁，截面尺寸b×h=250mm×600mm，其跨度l1=7.0m,外伸臂长度l2=1.82m，如图。该梁处于一类环境条件，2级水工建筑物，在正常使用期间承受永久荷载标准值g1k=20KN/m,g2k=22KN/m(包括自重)，可变均布荷载标准值q1k=15KN/m,q2k=45KN/m,采用C20混凝土，纵向钢筋为HRB335级，箍筋为HPB235级。设计此梁。设计内容：（1） 梁的内力计算，并绘出弯矩图和剪力图。（2）

3、 截面尺寸复核。（3） 根据正截面承载力要求，确定纵向钢筋的用量。（4） 根据斜截面承载力要求，确定腹筋的用量。（5） 绘制梁抵抗弯矩图。（6） 绘制梁的结构施工图。2计算书2.1基本资料：C20混凝土，fc=9.6N/mm2,ft=1.1N/mm2；纵筋HRB335级fy=300N/mm2；箍筋HPB235级，fyv=210N/mm2；截面尺寸：b=250mm，h=600mm；计算参数：K=1.20，c=30mm。2.2内力计算：2.2.1计算跨度简支段：l1=7m， 悬臂段：l2=1.82m2.2.2计算支座反力 RB RA RB=10.5(1.05g1k+1.20q1k)l12+(1.0

4、5g2k+1.20q2k)l2(l1+0.5l2)/l1=295.06KN RA=(1.05g1k+1.20q1k)l01+(1.05g2k+1.20q2k)l02-RB=118.26KN2.2.3计算剪力、弯矩值：支座边缘截面的剪力值：VA=RA-(1.05×20+1. 2×15) ×0.5×0.37=118. 26-7.22=111.05KNVBr=(1.05×22+1.20×45) ××0.37）=126.06KNVBL=RA-(1.05×20+1.20×15) ×(7-0.5&

5、#215;0.37)=-147.52KNAB跨的最大弯矩：Mmax=118.26×3.033-(1.05×20+1.20×15) ×3.033×0.5×3.032=179.30KNmB支座截面弯矩：MB =-(1.05×22+1.20×45) ×1.82×0.5×1.82=-127.69KNm2.2.4作此梁的剪力图及弯矩图 2.3正截面承载力计算：2.3.1 验算截面尺寸： 估计纵筋为一排，曲as=50mm，则h0=h-as=600-45=550mm，hw=h0=550mm，hw/b

6、=550/250=2.22<4.0则0.25fcbh0=0.25×9.6×250×550=330KN>KVmax=1.20×147.53=177.02KN 故截面尺寸满足抗剪要求。2、3、2计算纵向钢筋表1正截面承载力计算表计算内容跨中H截面支座B截面M(KNm)179.3127.69KM(KNm)215.16153.23s=0.2960.211=<0.85b0.3610.240As=15881056选配钢筋422322实配钢筋面积15201140=>min1.10%0.83%2、3斜截面承载力计算2、3、1验算是否按计算配置钢筋

7、 0.7ftbh0=0.7×1.1×250×550=105.87KN<KVmax=1.20×111.04=133.20KN 必须由计算确定抗剪腹筋。2、3、2受剪箍筋计算=0.206mm2/mm假设选用双肢箍筋，则Asv=101mm2，则s<=Asv/0.206=101/0.206=490mm,smax=250mm,取s=250mm,即箍筋采用8250，沿全梁分布。sv=0.16%>svmin=0.15% 满足最小配筋率要求。Vcs=0.7ftbh0+1.25fyvAsvh0/s=0.7×1.1×250×5

8、50+1.25×210×101×550/250=164.20KN2、3、3 弯起筋的设置支座B左侧：KVB=1.20×147.52=177.04>Vcs=164.20KN 需加弯起钢筋帮助抗剪。取=45，取V1=VBr=-147.52KN计算第一排弯起筋：Asb=(KV1-Vcs)(fysin45)=(1.20147.52-164.720)103/(3000.707)=60mm由支承担负弯矩的纵筋弯下122（Asb1=380.1mm2）.第一排弯起筋的上弯点安排在离支座边缘250mm,即s1=smax=250mm,则第一排弯起筋的下弯点离支座边缘的

9、距离为250+（600-230）=790mm,该处有：KV2=1.20147.53-(1.0520+1.2015)0.79=140.05KN<Vcs=164.20KN 故不需要第二排弯起筋。支座B右侧：KVBr=1.20126.06=151.27KN<Vcs=165.70KN,为了加强梁的受剪承载力，仍由跨中弯起122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100mm,s=100mm<smax,则第一排弯起筋下弯点离支座边缘：100+（600-302）=640mm支座A:KVA=1.20111.04=133.25KN<Vcs=165.70KN，同样为了加

10、强梁的受剪承载力，仍由跨中弯起122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100mm，s=100mm<smax,则第一排弯起钢筋的下弯点离支座边缘：100+（600-230）=640mm.2、4作此梁抵抗弯矩图 2、5钢筋的图解设计2、5、1跨中正弯矩段跨中正弯矩的MR图。跨中Mmax=179.3KNm,需配As=1588mm2的纵筋，现实配422（As=1520mm2）,因两者钢筋面积相近，故可直接在M图上Mmax处，按各钢筋面积的比例划分出钢筋422所能抵抗的弯矩值，可确定出各根钢筋各自的充分利用点和理论截断点。按预先布置要从跨中弯起钢筋422至支座B和A，且由图也

11、可看得出跨中钢筋的弯起点至充分利用点的距离a均大于0.5h0=275mm。2、5、2支座负弯矩段支座B负弯矩的MR图。支座B需配纵筋1056 mm2看，现实配322（As=1140 mm2），可直接在MR图上三等分看，每一等分即122所能承担的弯矩。在支座B左侧弯下122（钢筋），另两根放在角隅的钢筋1因要绑扎箍筋形成骨架，兼作架力筋，必须全梁直通。在支座B右侧需弯下122。2、5、3纵向构造筋在梁的两侧应沿高度设置两排412的纵向构造筋，并设置8500的连系拉筋。2、6钢筋表3说明书 1. 纵向受力筋其长度L-2c=8945mm。 2.此梁的腹板高度在梁的两侧设置腰筋4号钢筋，并用拉筋 2 号钢筋联系固定。因为腰筋的截面面积大于腹板截面尺寸的0.1%，所以采用间距为250mm，拉筋直径等于箍筋直径为8mm。腰筋的长L-2c=8945mm，拉筋的长度b-2c+4d=222mm。 3.弯起钢筋：图中3号钢筋为弯起钢筋其弯起部分的高度为h-2c=540mm,弯折角为45º，弯起后的水平段