混凝土结构原理课设

1、中国地质大学（北京）课 程 设 计课程名称 钢筋混凝土结构 学生姓名 学 号 专 业 土木工程 院（系） 工程技术学院 指导教师 2014 年 6 月摘 要工程中简支伸臂梁使用很广泛，为使工程既安全牢靠又不影响结构的使用功能,结合设计中常遇见的问题,对钢筋混凝土伸臂梁进行设计研究。此课程设计是根据混凝土结构教材和相关设计规范对伸臂梁进行计算、配筋和验算，并绘制出相应的设计图。不仅考察了理论知识的运用，也提前熟悉了现实生活中的设计运用。关键词：钢筋；悬臂梁；剪力；弯矩ABSTRACT The projects extensive use of outriggers beams, for the

2、engineering firm without affecting the safe use of functional structure, combined with design problems often encountered on the design of reinforced concrete cantilever beam research.This course is designed based on concrete structure design specifications for materials and related calculations outr

3、igger beams, reinforcement and checking,and draw the appropriate design.Not only examines the application of theoretical knowledge, but also to become familiar with the design of real-life use.Key words：reinforced；outriggers beams；shear；moment目 录TOC o 1-3 h u HYPERLINK l _Toc25974 摘 要 .设计目的通过本课程设计，使

4、学生掌握梁的设计程序和方法，进一步巩固掌握荷载的计算，纵筋和箍筋的计算，材料的选取，为将来的结构设计打下良好的基础，达到工程师初步训练的目的。内容及设计要求2.1设计内容 简支外伸梁设计2.2设计要求1计算简图：某工作车间平台梁，其跨度和按根据学号按表二选取。梁上恒截标准值（未包括梁的自重），均布活载标准值、。2材料：纵筋选用HRB400级钢筋，箍筋选取HPB235级钢筋，砼强度等级根据学号按表一选取。3绘制1#施工图1张：绘制梁的配筋纵断面图，横断面钢筋表、弯矩包络图和材料图（需配弯起钢筋）、结构设计说明。4提供完整计算书一份。图1 荷载作用图2.3设计时间5月17日 6月15日3梁内力计算

5、3.1支座反力计算 已知L1=7200mm，L2=3000mm，g1k=g2k=21kN/m，q1k=33kN/m，q2k=78kN/m设截面尺寸为b=250mm，h=700mm，混凝土密度为25kN/m3；所以单位长度混凝土简支梁自重为：B支座反力：A支座反力：3.2弯矩值计算B支座弯矩设计值：剪力为零点C到A点的距离：C处的弯矩设计值：3.3 梁的内力图 图2 梁的内力图上两幅图叠加时为1.2g，1.4q与梁自重G分别叠加后的弯矩与剪力图4配筋计算4.1计算参数C30级混凝土，;HRB400级钢筋，HPB235级箍筋；设，则；4.2正截面受弯配筋计算4.2.1 正截面受弯配筋表表4.1 正

6、截面受弯配筋表截面跨中截面C支座截面B弯矩设计值426.13625.050.2580.3780.8480.7470.940.9421153522实配/mm24C28=24636C28=36954.2.2 最小配筋率验算AB段：，满足要求。BD段：，满足要求。4.3 斜截面配筋计算验算截面尺寸：截面可用。各支座处受剪配筋计算见下表。表4.2 各支座受剪配筋计算表计算截面A支座边B支座左侧B支座右侧254.99356.45416.7301.17301.17301.17第一排不需要弯起钢筋按构造配置271mm21C28=615.3567mm21C28=615.3第二排弯起钢筋处的剪力需弯起第二排需弯

7、起第二排第二排95.4mm21C28=615.3259mm21C28=615.3第二排弯起钢筋处的剪力不需弯起第三排不需弯起第三排配箍计算：选用双肢（n=2）C10箍筋（），则箍筋间距为：则箍筋间距取100mm验算最小配筋率： 满足要求计算弯起钢筋弯起钢筋的弯起角度，则第一排弯起钢筋所需面积为：支座B左侧：选用1C28=615.3mm2取第一排弯起钢筋至支座B的距离为335mm；弯起段水平投影为；（）则弯起点处的剪力为，大于， 因此需弯起第二排。选用1C28=615.3mm2取第二排弯起钢筋至支座B的距离为1120mm；弯起点处的剪力为，小于， 因此不需弯起第三排。支座B右侧：选用1C28=6

8、15.3mm2取第一排弯起钢筋至支座B的距离为335mm；弯起段水平投影为；则弯起点处的剪力为，大于，因此需弯起第二排。选用1C28=615.3mm2取第二排弯起钢筋至支座B的距离为1120mm；弯起段水平投影为；则弯起点处的剪力为，小于，因此不需弯起第三排。5配筋说明5.1配筋方案配筋方案：在选配纵筋时，需考虑跨中、支座和弯起钢筋的协调。AB跨中4C28中，弯起2根伸入B支座作负弯矩钢筋，同时在B支座左侧作抗剪弯起钢筋；在A支座和B支座右侧分别弯起1根C28钢筋作抗剪弯起钢筋（按计算选用1根C14的钢筋即可，为构造简单将左侧1根C28钢筋弯起）。AB跨中其余2C28钢筋均伸入两边支座。此外，

9、在B支座另配置6C28负弯矩钢筋。弯起钢筋的弯起角度均为45度。基本锚固长度式中：受拉钢筋的抗拉强度设计值； 锚固区混凝土轴心抗拉强度设计值； 锚固钢筋的外形系数，按下表取值；表5.1 锚固钢筋的外形系数钢筋类型光面钢筋变形钢筋三面刻痕钢丝螺旋肋钢丝三股钢绞线七股钢绞线0.160.140.190.130.160.175.2抵抗弯矩图及钢筋布置图3 梁配筋纵断面图以下分段叙述抵抗弯矩图注：假设支座A与B由厚度为370的墙支撑。AC段：号钢筋228伸入A支座至构件边缘25mm处，锚固长度370-25=345mm，可以。号钢筋1C28在E点为理论断点，但一般跨中钢筋不截断，故也伸入A支座，锚固长度同

10、号钢筋，为345mm。号钢筋1C28，根据计算A支座左侧不需要弯起钢筋抗剪，故可按构造弯起。CB段正弯矩：号钢筋2C28伸入B支座边缘，锚固长度取25mm。号钢筋和号钢筋C28为弯起钢筋，弯起点至充分利用点的距离大于，符合要求。CB段负弯矩：首先号钢筋和号钢筋按构造要求（小于箍筋最大间距）弯起，号钢筋至B支座中线距离为335mm/2，至B支座左侧边缘的距离为335-185=150/2，满足要求。然后由B支座另配置628的号钢筋承担负弯矩（注意，此时不能接着由号钢筋承担负弯矩，否则会不满足/2的要求），号和号钢筋的充分利用点G至B点的距离为：，则x=6.749m。充分利用点G至B支座中线的距离为

11、7-6.749=0.451m=451mm。点G至F点的距离为872-451=421mm，号钢筋实际截断点至其理论断点F距离应取，因此实际截断点到其充分利用点的距离为，因此号钢筋的实际断点至支座中线的距离为，取2300mm。号弯起钢筋下弯点至B支座中线的距离为335mm/2，符合要求。BD段负弯矩号钢筋伸过B支座后按构造要求下弯，下弯后水平段长度为10d=280mm，取300mm。号钢筋按构造要求（小于箍筋最大间距）弯起，号钢筋下弯点在号钢筋的上弯点的正上方，至B支座中心线的距离为585+335=920mm。BD段负弯矩先由号钢筋弯起后承担，其充分利用点F至B支座中线的距离为：，则x=2.598

12、m，充分利用点I至B支座中线的距离为3-2.598=0.402m=402mm。因此号钢筋下弯点至其充分利用点F距离为950-402=548/2，满足要求。然后由B支座另配置628的号钢筋承担负弯矩（注意，此时不能接着由号钢筋承担负弯矩，否则会不满足/2的要求），号和号钢筋的充分利用点H至B点的距离为：，则x=2.806m。充分利用点H至B支座中线的距离为3-2.806=0.194m=194mm。点H至I点的距离为402-194=208mm，号钢筋实际截断点至其理论断点F距离应取，因此实际截断点到其充分利用点的距离为，因此号钢筋的实际断点至支座中线的距离为，取2100mm。号弯起钢筋下弯点至B支

13、座中线的距离为335mm/2，符合要求号钢筋伸到悬臂端下弯12d=336mm。5.3架立筋与构造钢筋根据上述抵抗弯矩图确定受力纵筋的钢筋布置后，尚应设置架立筋，AB段上部和BD段下部均取架立筋。因为截面高度大于500mm，梁腹中部还应设置通长的纵向构造钢筋。具体构造如下图所示。图4 横断面钢筋表6配筋验算6.1 挠度变形验算AB段梁求弯矩标准值荷载标准组合下的弯矩值：有内力图可知C点弯矩最大，经计算荷载准永久组合下的弯矩值：设准永久值系数为计算钢筋应变不均匀系数已知C30级混凝土：计算短期刚度HRB400级钢筋计算长期刚度计算挠度因此AB段挠度满足要求BD段梁求弯矩标准值荷载标准组合下的弯矩值

14、：荷载准永久组合下的弯矩值计算钢筋应变不均匀系数C30级混凝土：计算短期刚度HRB400级钢筋计算长期刚度计算挠度6.2 裂缝宽度验算6.2.1 简支梁AB段裂缝宽度验算将荷载效应按标准组合算得：求得跨内最大弯矩Mk=378.80kNm6.2.2 伸臂梁BD段裂缝宽度验算将荷载效应按标准组合算得：求得跨内最大弯矩Mk=465.3kNm综上裂缝宽度符合要求。致 谢本次钢筋混凝土伸臂梁的课程设计由*老师指导完成，通过这次课程设计，我重新认识了课本的知识，并充分认识理解了课本的一些内容。利用这些知识完成的课设，让我得到了充分的锻炼，让我的分析能力和操作能力得到了提升。衷心感谢*老师对混凝土结构课程的教学指导，老师严谨的治学态度、丰富渊博的知识、敏锐的学术思维