精選西南交通大學(xué)鋼筋混凝土伸臂梁課程設(shè)計92#題

1、鋼筋混凝土伸臂梁設(shè)計姓名：XXX學(xué)號：XXX班級：XXX 指導(dǎo)老師：XXX設(shè)計時間：XXX TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark2 o Current Document 1、鋼筋混凝土伸臂梁設(shè)計任務(wù)書 1 HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 2、設(shè)計資料3 HYPERLINK l bookmark8 o Current Document 3、內(nèi)力計算4 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 設(shè)計荷載值 4 HYPERLINK l bookmark12 o Current

2、Document 組合工況4 HYPERLINK l bookmark22 o Current Document 包絡(luò)圖6 HYPERLINK l bookmark24 o Current Document 4、正截面承載力計算 7 HYPERLINK l bookmark26 o Current Document 確定簡支跨控制截面位置 7 HYPERLINK l bookmark28 o Current Document 配筋計算7 HYPERLINK l bookmark30 o Current Document 5、斜截面承載力計算 10 HYPERLINK l bookmark32

3、o Current Document 截面尺寸復(fù)核 10 HYPERLINK l bookmark34 o Current Document 箍筋最小配筋率10腹筋設(shè)計10 HYPERLINK l bookmark36 o Current Document 6、驗算梁的正常使用極限狀態(tài) 12 HYPERLINK l bookmark42 o Current Document 梁的撓度驗算14撓度限值14剛度14撓度17 HYPERLINK l bookmark44 o Current Document 梁的裂縫寬度驗算 177、繪制梁的抵抗彎矩圖 19 HYPERLINK l bookmark

4、48 o Current Document 按比例畫出彎矩包絡(luò)圖 19 HYPERLINK l bookmark50 o Current Document 確定各縱筋及彎起鋼筋 20 HYPERLINK l bookmark54 o Current Document 確定彎起鋼筋的彎起位置 20 HYPERLINK l bookmark56 o Current Document 確定縱筋的截斷位置 201、鋼筋混凝土伸臂梁設(shè)計任務(wù)書（編寫：潘家鼎 2013.10.26）一、設(shè)計題目：某鋼筋混凝土伸臂梁設(shè)計二、基本要求本設(shè)計為鋼筋混凝土矩形截面伸臂梁設(shè)計。學(xué)生應(yīng)在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，在 規(guī)定的時間

5、內(nèi)，綜合應(yīng)用所學(xué)理論和專業(yè)知識，貫徹理論聯(lián)系實際的原則，獨(dú)立、 認(rèn)真地完成所給鋼筋混凝土矩形截面伸臂梁的設(shè)計。三、設(shè)計資料某支承在370mnS磚墻上的鋼筋混凝土伸臂梁，如圖1所示。gk q1kgk q2k_EtrAh_ B C185 L185185 l_） 185l 1 12圖1梁的跨度、支撐及荷載圖中：11 梁的簡支跨計算跨度；1 2梁的外伸跨計算跨度；q 1k 簡支跨活荷載標(biāo)準(zhǔn)值；q 2k外伸跨活荷載標(biāo)準(zhǔn)值；g k=g1k+g2k 梁的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值。g 1k梁上及樓面?zhèn)鱽淼牧旱挠谰煤奢d標(biāo)準(zhǔn)值（未包括梁自重）。g 2k 梁的自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值。該構(gòu)件處于正常壞境（環(huán)境類別為一類），安全等級為二

6、級，梁上承受的永 久荷載標(biāo)準(zhǔn)值（未包括梁自重）gk1=21kN/m設(shè)計中建議采用HRB50CM別的縱向受力鋼筋，HPB30CM別的箍筋，梁的混 凝土和截面尺寸可按題目分配表采用。四、設(shè)計內(nèi)容.根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計方法的有關(guān)規(guī)定，計算梁的內(nèi)力（ M V）,并作出梁的內(nèi) 力圖及內(nèi)力包絡(luò)圖。.進(jìn)行梁的正截面抗彎承載力計算，并選配縱向受力鋼筋。.進(jìn)行梁的斜截面抗剪承載力計算，選配箍筋和彎起鋼筋。.作梁的材料抵抗彎矩圖（作為配筋圖的一部分），并根據(jù)此圖確定梁的 縱向受力鋼筋的彎起與截斷位置。.根據(jù)有關(guān)正常使用要求，進(jìn)行梁的裂縫寬度及撓度驗算；.根據(jù)梁的有關(guān)構(gòu)造要求，作梁的配筋詳圖，并列出鋼筋統(tǒng)計表。梁的配筋注意

7、滿足混規(guī)9.2,1、9.2.2、9.2.3、9.2.4、9.2.6、9.2.7、9.2,8、9.2,9和9.2.10等條款的要求。五、設(shè)計要求.完成設(shè)計計算書一冊，計算書應(yīng)包含設(shè)計任務(wù)書，設(shè)計計算過程。計算 書統(tǒng)一采用A4白紙紙張打印，要求內(nèi)容完整，計算結(jié)果正確，敘述簡潔，字跡 清楚，圖文并茂，并有必要的計算過程。.繪制3#圖幅的梁抵抗彎矩圖和配筋圖一張，比例自擬。圖紙應(yīng)內(nèi)容齊全，尺寸無誤，標(biāo)注規(guī)范，字跡工整，布局合理，線條清晰，線型適當(dāng)。.完成時間：17周周五之前上交。六、參考文獻(xiàn)：.建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn) GB50068- 2001.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 GB50010-2010.混凝土

8、結(jié)構(gòu)設(shè)計原理教材注：相比所學(xué)教材的規(guī)范版本，本設(shè)計所采用的主要規(guī)范（見上，請各位同學(xué)到網(wǎng)上下載電子版規(guī)范）為規(guī)范的新版本，設(shè)計中應(yīng)注意在材料等級、計算公 式、構(gòu)造要求等方面均有一定的差別。七、題目分組本設(shè)計按梁的幾何尺寸、荷載大小和材料強(qiáng)度等參數(shù)進(jìn)行分組，每位同學(xué)根 據(jù)自己在教學(xué)班的序號，采用相應(yīng)號碼的題號及設(shè)計參數(shù)設(shè)計：注：指導(dǎo)教師可根據(jù)需要，調(diào)整各題號的設(shè)計參數(shù)。查表得設(shè)計參數(shù)如下:1 丁 PPJ受荷載標(biāo)準(zhǔn)值簡支跨度懸臂跨度截面尺寸混凝土等級q1k(kN/m)q2k(kN/m)l 1(m)12(m)bxh(mm mm)92455062300X650C352、設(shè)計資料某支承在370mnS磚墻

9、上的鋼筋混凝土伸臂梁，如圖1所示gk、qikgk ?2kta小 BC185j1 185185 l_) 185l 圖1梁的跨度、支撐及荷載圖中：11梁的簡支跨計算跨度6m 2梁的外伸跨計算跨度2mq 1k簡支跨活荷載標(biāo)準(zhǔn)值45kN/m；q 2k外伸跨活荷載標(biāo)準(zhǔn)值50kN/m；g k=g1k+g2k梁的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值。g 1k梁上及樓面?zhèn)鱽淼牧旱挠谰煤奢d標(biāo)準(zhǔn)值（未包括梁自重）。g 2k梁的自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值。該構(gòu)件處于正常壞境（環(huán)境類別為一類），安全等級為二級，梁上承受的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值（未包括梁自重）gk1=21kN/m采用HRB50制別的縱向受力鋼筋，HPB30制別的箍筋，梁的混凝土為C35, 截面

10、尺寸為300X 650mm|23、內(nèi)力計算設(shè)計荷載值梁的自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值：g2k=0.3 X 0.65 X 25=4.875kN/m梁的自重荷載設(shè)計值：g2=1.2 X4.875=5.85kN/m梁的永久荷設(shè)計值：g=1.2 X21+5.85=31.05kN/m簡支梁跨中活荷載：q 1=1.4 x 45=63kN/m外伸跨活荷載設(shè)計值：q2=1.4 x 50=70kN/m由于懸臂部分的荷載對跨中彎矩的作用是有利的，出于安全的考慮，在計算跨中最大彎矩時，對懸臂部分的梁的永久荷載設(shè)計值?。篻=1.0 X 4.875+1.0 X21=25.875kN/m組合工況荷載效應(yīng)計算時，應(yīng)注意伸臂端上的荷載對跨

11、中正彎矩是有利的，故永久 荷載（恒載）設(shè)計值作用于梁上的位置雖然是固定的，均為滿跨布置，但應(yīng)區(qū)分 下列三種情況：包載作用情況之一（如圖下圖）：簡支跨和外伸跨均作用最大值。g1 CAB圖 2.2.1 包載作用情況之二（如圖下圖）：簡支跨作用最大值，外伸跨作用最小值。H川II插露插出而 CAB圖 2.2.2 包載作用情況之三（如圖下圖）：簡支跨作用最小值，外伸跨作用最大值。ngCB圖 2.2.3可變荷載（活載）設(shè)計值qi、q2的作用位置有三種情況: 活載作用位置之一（如圖下圖）：簡支跨作用活載qi,外伸跨無活載。q1一cAB圖 2.2.4活載作用位置之二（如圖下圖）：簡支跨無活載，外伸跨作用活載

12、q2圖 2.2.5活載作用位置之三（如圖下圖）：簡支跨作用活載qi,外伸跨作用活載q2圖 2.2.6求簡支跨（AB跨）跨中最大正彎矩按+組合, 求簡支跨（AB跨）跨中最小正彎矩按+組合, 求支座B的最大負(fù)彎矩按+組合， 求支座A的最大剪力按+組合， 求支座B的最大剪力按+組合，按以上組合情況繪制內(nèi)力圖及內(nèi)力包絡(luò)圖。+組合:圖2.2.7 :+組合彎矩圖圖2.2.8 :+組合剪力圖+組合:藜囹圖2.2.10 :+組合剪力圖圖2.2.9 :+組合彎矩圖+組合:圖2.2.11 :+組合彎矩圖圖2.2.12 :+組合剪力圖2.3包絡(luò)圖由2.2對內(nèi)力的計算得到彎矩和剪力的包絡(luò)圖如下圖2.3.2 :剪力包絡(luò)

13、圖圖2.3.1 :彎矩包絡(luò)圖4、正截面承載力計算確定簡支跨控制截面位置從工程經(jīng)驗上可知，跨中最大彎矩處距離簡支跨跨中距離很小，取簡支跨中 位置為簡支跨控制截面位置配筋計算AB跨中截面基本數(shù)據(jù)：截面尺寸為b h 300 650,混凝土強(qiáng)度等級為C35,環(huán)境類別為一類，1.0, 1 0.8, fc 16.7N/mm2, ft 1.57N/mm2。 1ct縱向鋼筋為 HRB50制別,fy 435N/mm2, b 0.482,Es 2.0 105N/mm2設(shè)計彎矩 M max 397.35kN m按相關(guān)規(guī)范當(dāng)混凝土等級大于C25,環(huán)境類別為一類時混凝土保護(hù)層厚度至 少為20mm本設(shè)計取為c=25mm布

14、置成兩排。假設(shè) as取 65mm h0=has=650 65=585mm計算縱向受拉鋼筋面積As：0.232M397.35 1062, _ 21fcbh01.0 16.7 300 5851.1 2 0.232 0.268a 1 fcbh。AsF435驗算使用條件:0.268 b0.482（非超筋梁） ft minmax0.2%,0.45 100%fy1.57max0.2%,0.45100%4351.0 0.268 16.7 300 58521805.67mm B支座截面基本數(shù)據(jù)：截面尺寸為b h 300 650,混凝土強(qiáng)度等級為C35,環(huán)境類別為一類,1 1.0,1 0.8, fc 16.7N

15、/mm2, ft 1.57N/mm2。max0.2%,0.13%0.2%As 1805.671.03%bh0300585min0.2%（非少筋梁）通過上述計算,選配6疊20鋼筋.，雙排布置，A=1884m2n截面復(fù)核:箍筋預(yù)選雙肢8,1256 (258 10) 628 (25 8 20 25 10)188458mmh0 h as 650 58 592 mmfyAs1 fcb435 18841.0 16.7 300163.58mmMu1fcbx(h0 -) 1.0 16.7 300 163.58 (592 163.58)22418.14kN mx 163.58h05920.2760.482 （非

16、超筋梁）Asbh018841.06%300 592min0.2% （非少筋梁）縱向鋼筋為 HRB50制別,fy 435N/mm2, b 0.482,Es 2.0 105N/mm2。設(shè)計彎矩 Mmax 202.10kN m按相關(guān)規(guī)范當(dāng)混凝土等級大于C25,環(huán)境類別為一類時混凝土保護(hù)層厚度至 少為20mm本設(shè)計取為c=25mm預(yù)選縱向受拉鋼筋直徑為22,布置成一排。22則as 25 36mm, h0 h as 650 36 614mm。計算縱向受拉鋼筋面積As：Ms21 fcbh01.1 2 s1.1 2 0.1070.1131 fcbh0Ask0 0.113 16.7 300 614 799.0

17、9mm2435202.1 106 2 0.107 1.0 16.7 300 6142驗算使用條件:0.113 b0.482（非超筋梁）min max 0.2%,0.45ftfy100%1.57max0.2%,0.45100%435max0.2%,0.13%0.2%Asbh0799 090.434%300614min0.2%（非少筋梁）通過上述計算,選配3至20鋼筋.，單排布置，A=942m2n截面復(fù)核:箍筋預(yù)選雙肢208,貝U as 25 8 43mm 2h0 h as650 43 607 mmfyAsx 1 fcb435 94281.79mm1.0 16.7 300 TOC o 1-5 h

18、z x81.79Mu 1fcbx(h0 -) 1.0 16.7 300 81.79 (607)22231.97 kN mxh0Asbho942 八300 607min0.2% （非少筋梁）81-79- 0.135 b 0.482 (非超筋梁) 6075、斜截面承載力計算5.1截面尺寸復(fù)核當(dāng)h/b 時，應(yīng)滿足V 0.25 B cfcbh。否則，可酌情增大截面尺寸或 提高混凝土強(qiáng)度等級。2 592 1.97 4b 300Vmax 315.83kN0.25 cfcbh00.25 1.0 16.7 300 592 741.48kNc cVmax 0.25 c，滿足要求箍筋最小配筋率Vc 0.7 ftb

19、h0 0.7 1.57 300 592 195.18kN cVmax 315.83kN Vc 195.18kN ,需要按計算配箍筋。腹筋設(shè)計查規(guī)范，當(dāng) 500 h 800 時，smax 250mm選用雙肢8200m箍筋，Asv2250.3mm ,n 2, fyv 270N / mmsv%界歸0.17%bs 300 200sv,min 0.24；0.24 yv1.572700.14% (可以)Vcs 0.7ftbh00.7 1.57300 5925922002 50.3 270275.58kN支座邊緣最大剪力V 315.830.185315.83 248.47298.43kNAV VcsA cs

20、sb _ _ _0.8fySin sb(298.43 275.58) 0.8 435 sin45103292.86mm彎起兩根120, Asb 628mm2取彎起鋼筋彎終點(diǎn)到支座邊緣的距離為Si50mm ,則第一根彎起鋼筋起彎點(diǎn)處的剪力最大值為Vi 298.43 (50 607 43)315.83 248.476000240.68kN Vcs 275.58kN因此以上的彎起方式可行。6、驗算梁的正常使用極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)下，使用準(zhǔn)永久組合計算裂縫和撓度。(1)包載作用情況：簡支跨和外伸跨均梁的永久荷設(shè)計值:21+4.875=25.875kN/m。25.875圖5.1 :恒載圖示(2)活載

21、作用位置之一：簡支跨作用活載 qik45kN/m,外伸跨無活載。圖5.3 :活載qik作用2025刖 m圖5.4 :活載qik作用彎矩圖(3)活載作用位置之一：外伸跨作用活載 q2k60kN/m,簡支跨無活載。53例/用圖5.5 :活載q2k作用圖5.6 :活載q2k作用彎矩圖取準(zhǔn)永久組合系數(shù)為=0.4。(1)簡支跨跨中下?lián)系淖畈焕闆r為圖5.1 +圖5.3 :簡支跨跨中最大彎矩為：Mm MGkMQk90.56 0.4 202.5 171.56kN mqGkQk(2)外伸跨C端上撓最不利情況為圖5.1+圖5.3:B支座最大彎矩為：M M M 51.75 0.4 0 51.75kN m qBGk

22、Qk簡支跨跨中最大彎矩為：MMGkMQk90.56 0.4 202.5 171.56kN mqGkQk(3)外伸跨C端下?lián)系淖畈焕闆r為圖5.1 +圖5.5 :B支座最大彎矩為：MqBMGkMQk51.75 0.4 100 91.75kN m簡支跨跨中最大彎矩為：MqMGkMQk90.56 0.4 50 70.56kN m6.1梁的撓度驗算6.1.1撓度限值規(guī)范規(guī)定，當(dāng)構(gòu)件計算跨度l 7m時，撓度極限值fmaxO計算懸臂構(gòu)200件撓度極限值時，計算跨度lo按實際懸臂長度的2倍取用。簡支跨跨中撓度極限值f1,maxC端的撓度極限值f2,max2 12 -200112002600030mm6.1.

23、2 剛度(1)簡支跨剛度查規(guī)范ftk2.20N /mm2, Ec 3.15cEsEc2.0 1054 6.3493.15 104情況一圖5.1 +圖5.3組合:Asbh018840.0106300 592Aste0.5bhMq中sq200200020020mm104N /2mm , Es 2.0s_52105N/mm2/票嬴0.01930.87hoAs171.56 1062176.80 N/mm 0.87 592 18841.1 0.65ftk1.10.652.2te sq0.0193 176.800.681 0.2 且1.0梁的短期剛度國：口EsAsh。2Bs1_ _ _1.150.2 6

24、E2.0 105 1884 59229.5211.15 0.681 0.2 6 6.349 0.010613210 N mm撓度增大系數(shù)當(dāng)0時，取 2.0,梁的剛度Bs1s1Bl19 4.761 10、mm2 2情況二圖5.1 +圖5.5組合:1884bhg 300 5920.0106teAs0.5bh18840.5 300 6500.0193sqMq中70.56 1060.87hAs0.87 592 1884272.72N/mm21.1 0.65ftk1.12.2te sq0.65 0.081 0.20.0193 72.72取為0.2梁的短期剛度Bs2：2EsAsh。Bs21.150.2 6

25、 e_522.0 105 1884 59221.15 0.2 0.26 6.349 0.0106_1421.584 10 N mm2撓度增大系數(shù)當(dāng)0時，取 2.0,梁的剛度B|2Bs2一141.584 1013 m7.919 10 N2 mm(2)外伸跨剛度外伸跨C端上撓As942bhg 300 6070.0052A _ te _0.5bh 0.5942300 6500.0097sq取為MqB0.87hgAs1.1 0.650.251.75 1060.87 607 9421.1 0.65te sq梁的短期剛度小:2104.03N/mm22.20.317 0.20.0097 104.03Bs3E

26、sAA2 1150.2 6 e2.0 105 942 60721.15 0.2 0.2 6 6.349 0.00521421.105 1014N mm2撓度增大系數(shù)當(dāng)0時，取梁的剛度Bs3 1.105210145.52613210 N mm外伸跨c端下?lián)?420.0052bhg 300 607teAs0.5bh9420.00970.5 300 650MqBsq0.87h0 As91.75 1062184.44N/mm0.87 607 9421.1 0.65ftk1.10.652.20.301te sq0.0097 184.440.2且1.0梁的短期剛度R4：Bs4EsAsh。21.150.2

27、6 e2.0 105 942 60721.15 0.301 0.2 6 6.349 0.00529.327 1013N mm2撓度增大系數(shù)當(dāng)0時，取 2.0 ,梁的剛度Bs49.327Bi4213-0- 4.6641013N2 mm6.1.3 撓度(1)簡支跨跨中撓度425 (9k 0.4q1k)l1M bLf1384B1116Bn5 43.875 60004 51.75 106 60002384 4.761 101316 4.761 101313.11mm f-max 30mm,滿足要求(2)外伸跨C端向上撓度34(gk 0.4qk)l1 l2 g/224Bn8Bl3MbL123Bl143.

28、875 60003 2000 25.875 2000451.75 106 6000 200024 4.761 10138 5.526 101311.30mm f2,max20mm,滿足要求3 4.761 1013(3)外伸跨C端向下?lián)隙?gk)l1324Bl225.875Mb, 3Bl2 60003l224 7.919 10138Bl491.75 106 60003 7.919 10132000(25.875 0.4 50) 200048 4.664 10130.72mm f2 max 20mm,滿足要求,I max6.2梁的裂縫寬度驗算對于一類環(huán)境，三級裂縫控制等級,wlim0.3mm(1)

29、 簡支跨最大裂縫寬度構(gòu)件受力特征系數(shù)cr521.9 , Es 2.0 10 N/mm , c25mm , deq 22mmtesqAsbhg1884300 592As0.5bhMq中0.010618840.5 300 6500.01930.87hbAs171.56 1062176.80 N/mm 0.87 592 18841.1 0.65ftk1.1 0.652.20.681te sq0.0193 176.800.2且1.0wmaxcr(1.9CEsd eq0.08q)te1.9 0.681176.802.00.149mmwlim5 (1.9 25 0.08100.3mm,滿足要求200.0193)(2)外伸跨最大裂縫寬度teAs0.5bha 9420.0052bh0300 607942942 0.00970.5 300 650sqMqB0.87hAs91.75 1060.87 607 942一 ,2184.44N/mm1.1 0.65ftk1.10.652.2te sq0.0097 184.440.301 0.2 且1.0sqeqWmaxcr (1.9c 0.08 )Este184.44