工程结构设计原理课设汇.doc

《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 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=1.2 X 0.25m X 0.75m X 25kN/m3+1.2 X 20kN/m3 X0.015m X(0.7m X 2+ 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/m 3.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,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，?c=11.9 N/mm2 ，?t=1.27 N/mm2 ;HRB335钢筋，?y=300 N/mm2 , ξb=0.550; HPB235箍筋，?yv=210 N/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=266.65 kN。 hw/b=690mm/250mm=2.764,属一般梁。 0.25fcbh0=0.25 X 11.9N/mm2 X 250mm X 690mm =513.2 kN Vmax = 322.14kN故截面尺寸满足要求。 3.纵筋计算（采用单筋截面） （1） 跨中截面（M = 497.84 kN·m） ξ=1-1-2Mα1?cbh02=1-1-2×497.84×106N·mm11.9N/mm2×250mm×6902=0.4546ξb=0.550 As=α1?cbh0ξ?y=11.9N/mm2×250mm×690mm×0.4546300N/mm2=3113.3mm2 0.2％bh=0.2％×250mm×690mm=345mm2 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 ξ=1-1-2×281.28×106N·mm11.9N/mm2×250mm×7102=0.1861 As=11.9N/mm2×250mm×710mm×0.1861300N/mm2=1310.5mm2 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=0.7 X 1.27N/mm2 X 250mm X 690mm =153.35 kN V 需按计算配箍。 （2）箍筋计算（配置箍筋和弯起钢筋共同抗剪） 在AB段内配置箍筋和弯起钢筋，弯起钢筋参与抗剪并抵抗B支座负弯矩；BC段仍配双支箍。 a.A支座 剪力设计值V=277.115kN/m，Vc+Vsb=0.7 ?tbh0+0.8 ?yAsbsinαs=153.35kN+0.8×300N/mm2×760mm2×sin45°=153.35 kN +128.98 kN = 282.33kNV 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+1.25 ?yvAsbh0/s=Vc+1.25×210N/mm2×101mm2×690mm/200mm=153.35kN+91.47kN=244.82kNV=212.41kN，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=373.80kNV 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=24