混凝土课程设计--某钢筋混凝土伸臂梁设计

《混凝土结构基本原理》课程设计

姓名张东风

学号 ************

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300HPB 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：l 1——梁的简支跨跨度；l 2——梁的外伸跨度；

q 1k ——简支跨活荷载标准值； q 2k ——外伸跨活荷载标准值；

g 1k ——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。

g k 、

2k

185

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

4、计算过程：

1)确定基本参数：

可以查表得：C25混凝土，βc=1.0，fc=11.9MPa, ft=1.27；HRB400级钢筋fy=360MPa；HPB300级钢筋,fyv=270 MPa；α1=1.0

ξb=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

图1

活载作用位置之一(图2)

1

图2

活载作用位置之二(图3)

q 2

图3

2

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γg=1.2，γq=1.4则AB梁设计荷载为：

P1=γg×g1k +γq×q1k=(1.2×29.17+1.4×17.86)KN/m

=60 KN/m

BC梁设计荷载为：

P2=γg×g1k +γq×q2k=(1.2×29.17+1.4×60.71) 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γg=1.35γq=1.4 组合系数Ψc=0.8则AB梁设计荷载为：

P1=γg×g1k +Ψc×γq×q1k=(1.35×29.17+0.8×1.4×17.86) =59.4 KN/m

BC梁设计荷载为：

P2=γg × g 1k +Ψc ×γq ×q 2k =(1.35×29.17+0.8×1.4×60.71) =107.4 KN/m

所以剪力设计值的最大值Vmax=205.6 KN hw/b=540/300=1.8<4,属于一般梁。

0.25βc*fc*b*ho=0.25×1.0×11.9×300×540

=482.0 KN> Vmax=205.6 KN 截面尺寸满足要求。 3）纵筋计算。

①跨中截面最大弯矩设计值为 M=251.4 KN*m

⎪⎪⎭

⎫ ⎝

⎛-

-=20c 10211bh f M h x α⎪⎪⎭

⎫

⎝⎛⨯⨯⨯⨯-

-⨯=25403009.110.1254100000211540 =153.7mm<ξb*ho=0.518×540=279.72mm

2^mm 1524360

7

.1533009.110.11=⨯⨯⨯=

=

y

c s f bx

f A α

选用5φ20（As=1570mm^2） ②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

⎪⎪⎭

⎫ ⎝

⎛-

-=20c 10211bh f M h x α⎪⎪⎭

⎫

⎝⎛⨯⨯⨯⨯-

-⨯=25653009.110.1153600000211565 =82.1mm<ξb ×ho=0.518×565=292.7mm

2^mm 2.814360

1

.823009.110.11=⨯⨯⨯=

=

y

c s f bx

f A α

选用3φ20钢筋（As=942mm^2） 4）腹筋计算。

各个支座边缘简历设计值如图1 ① 验算腹筋是否按计算配置。

0.7ft ×b ×ho=0.7×1.27×300×540=144.0<205.6 梁内腹筋满足计算配置。

② 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

V ≦Vcs=0.7ft ×b ×ho+fyv ×Asv ×ho/s Asv/s=(V-0.7ft ×b ×ho)/ fyv ×ho=0.422 验算箍筋的最小配筋率

ρsv,min=0.24ft/fyv=0.24×1.27/270=0.15%

ρsv= Asv/s ×b=0.422/350=0.12%<ρsv,min 取ρsv=0.15% 选用φ8双肢箍，Asv1=50.3mm^2则箍筋间距为 S ≦n ×Asv1/0.15%×b=192mm

实际选择φ8@150,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1φ20的即可满足条件。