工程结构设计原理课设.doc

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1、《工程结构设计原理》课程设计钢筋混凝土伸臂梁设计（一）设计条件如图所示钢筋混凝土伸臂梁，计算跨度l1＝7000mm，l2＝1800mm，支承在370mm厚砖墙上；承受均布恒荷载设计值g1＝g2＝32kN/m，均布活荷载设计值q1＝48kN/m，q2＝118kN/m；采用C25混凝土，纵向受力钢筋为HRB335钢筋，箍筋为HPB235钢筋，试求梁的配筋、绘制材料图、确定纵筋的弯起和截断位置、绘梁的配筋纵断面和横断面，列出钢筋表（说明构件的名称、钢筋编号与规格、钢筋简图、直径、长度、根数、总长和重量等）。绘制CAD图，统一打印A3图纸。（二）梁的内力和内力图

2、1.截面尺寸高跨比h/l=1/9.3，符合高跨比的一般规定；初选h0=h-as=750mm-60mm=690mm(按两排布置纵筋)。2.荷载计算梁自重设计值（包括梁测15mm厚粉刷重）g2=1.2X0.25mX0.75mX25kN/m3+1.2X20kN/m3X0.015mX(0.7mX2+0.25m+0.3m)=6.2658kN/m则梁的恒荷载设计值g=g1+g2=32kN/m+6.2658kN/m=38.2658kN/m3.梁的内力和内力包络图恒荷载g作用于梁上的位置是固定的，计算简图如下图所示；活荷载q1,q2的作用位置有三种可能情况，如下图b,c

3、,d所示。绘梁的内力图和内力包络图，如下图所示（三）配筋计算1.已知条件混凝土强度等级C25，α1=1，ƒc=11.9N/mm2，ƒt=1.27N/mm2;HRB335钢筋，ƒy=300N/mm2,ξb=0.550;HPB235箍筋，ƒyv=210N/mm2。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，Vmax=266.65kN。hw/b=690mm/250mm=2.76<4,属一般梁。0.25fcbh0=0.25X11.9N/mm2X250mmX690mm=513.2kN>Vmax=322.14kN故截面尺寸满足要求。3.纵筋计算（采用

4、单筋截面）（1）跨中截面（M=497.84kN·m）选用4B28+2B22,As=3223mm2.。（2）支座截面（M=281.28kN·m）按单排配筋，令as=40mm,则h0=750mm-40mm=710mm。可得选用4B22，As=1520mm2。选择支座和跨中钢筋时，应考虑纵向钢筋的弯起.设计中选用了2B22弯起。4.腹筋计算（1）可否按构造配箍0.7ftbh0=0.7X1.27N/mm2X250mmX690mm=153.35kN

5、座负弯矩；BC段仍配双支箍。a.A支座剪力设计值V=277.115kN/m，Vc+Vsb=0.7ƒtbh0+0.8ƒyAsbsinαs=153.35kN+0.8×300N/mm2×760mm2×sin45°=153.35kN+128.98kN=282.33kN>V故只需按构造配箍，选用A8@200。弯起点距支座边缘距离50mm+700mm=750mm。校核弯起点剪力，Vc+Vsv=Vc+1.25ƒyvAsbh0/s=Vc+1.25×210N/mm2×101mm2×690mm/200mm=153.35kN+91.47kN=244.82kN>V=212.41

6、kN，满足要求。b.B支座左剪力设计值V=322.14kN，Vc+Vsb=244.82kN，与设计值相差不大，适配A8@200则Vu=Vc+Vsv+Vsb=153.35kN+91.47kN+128.98kN=373.80kN>V满足要求。故选用A8@200，弯起点距支座边缘距离250mm+700mm=950mm。校核弯起点剪力，Vu=Vc+Vsv=153.35kN+91.47kN=244.82kN>V=240.18kN，满足要求。c.B支座右剪力设计值V=252.37kN，初选箍筋直径A，则s≧101mm/0.5313=190mm取s=150mm，箍筋选

7、用A8@150。（四）进行钢筋布置和作材料图（伸臂梁配筋图）纵筋的弯起和截断位置由材料图确定，故需按比例设计绘制弯矩图和材料图。1.按比例画出弯矩包络图AB跨正弯矩包络图由（a）+（b）确定。AB跨最小弯矩由（a）+（c）确定。以上x均为计算截面到A支座中心处轴线的距离。BC跨弯矩由（a）+（d）确定（以C点为坐标原点）2.确定各纵筋承担的弯矩跨中钢筋①4B28+②2B22，由抗剪计算弯起2B22，按两种钢筋的面积比将正弯矩包络图用虚线分为两部分，虚线与包络图的的交点就是钢筋强度的充分利用截面或不需要截面。支座负弯矩钢筋4B22，其中2B22为跨中弯起钢

8、筋②，其余2B22编号③，两部分钢筋也按面积比将负弯矩包络图用虚线分为两部分。3