钢筋混凝土课程设计——伸臂梁
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钢筋混凝土伸臂梁设计结构巧妙功能卓越伸臂梁承载力无敌钢筋混凝土伸臂梁设计——结构巧妙,功能卓越,承载力无敌伸臂梁作为一种常见的建筑结构元素,在现代建筑中扮演着重要的角色。
其设计需要兼顾结构强度、功能性和美观性。
钢筋混凝土材料的广泛应用,使得伸臂梁的设计及施工变得更加灵活与高效。
本文将会介绍钢筋混凝土伸臂梁的设计结构、巧妙功能以及承载力的特点。
一、平衡原理:确保结构稳定钢筋混凝土伸臂梁的设计中,平衡原理是关键之一。
其通过合理的悬挑长度、伸出角度以及梁体厚度的选择,使伸臂梁在负载作用下保持平衡,确保结构的稳定性。
此外,选择适当的钢筋布置和布置方式,有效提高梁体的抗弯承载力,增加结构的稳定性,进一步确保伸臂梁的安全性能。
二、伸缩功能:实现灵活使用伸臂梁的结构设计中,伸缩功能被广泛应用。
通过可调节的伸缩机构,伸臂梁可以在不同长度的需求下进行灵活伸展。
这种设计使得伸臂梁的使用更加多样化,适应了不同建筑场景和工程的需求。
例如,在桥梁建设中,伸缩功能可以使得梁体在不同梁柱间距情况下仍然能够保持稳定,提高了结构的可靠性。
三、荷载传递:承载力强劲伸臂梁的结构设计要能够承受各种荷载作用。
钢筋混凝土材料的优越性使得伸臂梁具备了强大的承载力。
合理的钢筋布置和混凝土强度的选择可以有效提高梁体的抗弯和抗剪能力,保证其在承受荷载时不会发生破坏。
此外,通过采用预应力技术,还可以进一步增加伸臂梁的承载力,以应对更大的荷载环境。
四、美观性:与建筑风格相得益彰除了功能性和承载力,伸臂梁的设计还需要考虑与建筑风格的协调性。
钢筋混凝土材料致密度高、抗腐蚀性强,并且可以通过模具成型达到各种形状和纹理效果,因此能够满足各种建筑风格和设计需求。
无论是现代简约的建筑风格还是复古的古典风格,伸臂梁都能够与之相得益彰,提升整个建筑的美观性。
总结:钢筋混凝土伸臂梁作为一种重要的结构元素,其设计结构巧妙,功能卓越,承载力无敌。
通过平衡原理保证其结构稳定性,通过伸缩功能实现灵活使用,通过荷载传递确保承载力强劲,在满足基本功能的同时,还能与建筑风格相得益彰。
钢筋混凝土伸臂梁设计力学原理与实践应用钢筋混凝土是一种广泛应用于建筑结构中的材料,其中伸臂梁作为一种重要构件,在工程中具有广泛的应用。
本文将介绍钢筋混凝土伸臂梁的设计力学原理,并探讨其在实践中的应用。
一、钢筋混凝土伸臂梁的设计力学原理1. 受力分析钢筋混凝土伸臂梁在使用过程中承受着竖向荷载、弯矩和剪力等作用力。
通过对伸臂梁的受力分析,可以确定合适的构造形式和尺寸,确保其在使用寿命内满足结构强度和刚度的要求。
2. 弯曲设计弯曲是伸臂梁最主要的受力形式之一。
在设计过程中,需要根据受力情况确定合适的截面形状和尺寸,确保伸臂梁的强度和刚度满足要求。
同时,还需要合理布置和选用钢筋,以提供足够的受拉和受压能力。
3. 剪力设计剪力是伸臂梁受力的另一个重要方面。
在设计中,需要根据实际受力情况确定合适的剪力设计参数,并进行剪力钢筋的布置和选用。
合理的剪力设计可以有效提高伸臂梁的抗剪性能和抗震性能。
4. 横向受力设计伸臂梁在使用过程中还可能受到横向力的作用,如地震力和风力等。
横向受力设计是伸臂梁设计中的重要内容之一,主要包括抗震设计和横向位移限值的控制。
通过合理的设计措施,可以提高伸臂梁的整体稳定性和安全性。
二、钢筋混凝土伸臂梁的实践应用1. 建筑工程钢筋混凝土伸臂梁在建筑工程中应用广泛。
例如,在大跨度建筑中,伸臂梁常用于悬挑结构和屋面构造,可以有效地减少柱子的跨度,提高空间利用率。
此外,伸臂梁还可用于地下室和桥梁等工程中,承担着重要的结构功能。
2. 桥梁工程在桥梁工程中,钢筋混凝土伸臂梁的应用也非常广泛。
伸臂梁可用于各类桥梁结构中,如悬索桥、连续梁桥和悬臂梁桥等。
它可以提供足够的强度和刚度,满足桥梁结构的要求,并具有良好的整体稳定性和耐久性。
3. 结构加固对于已经存在的建筑结构,钢筋混凝土伸臂梁还可以用于结构加固和改造。
通过在现有结构中添加伸臂梁,可以提高结构的整体刚度和强度,改善结构的受力性能。
这种方法在维修老旧建筑和加固地震易损结构方面具有重要的应用价值。
钢筋混凝土伸臂梁设计精准计算优化设计打造高效钢筋混凝土伸臂梁钢筋混凝土伸臂梁是在工程建设中常见的结构形式,它具备抗弯承载能力强、施工方便等优势。
在设计过程中,准确计算和优化设计是确保梁的质量和性能的重要保证。
本文将探讨钢筋混凝土伸臂梁的设计精准计算和优化设计的方法,旨在实现高效的钢筋混凝土伸臂梁施工。
一、正文1. 钢筋混凝土伸臂梁设计的基本原理和要求钢筋混凝土伸臂梁设计的基本原理是根据结构的受力特点和承载能力要求来确定梁的形式、尺寸和钢筋配筋。
其要求包括静力平衡、材料的合理使用以及满足施工工艺的要求等方面。
2. 钢筋混凝土伸臂梁的计算方法钢筋混凝土伸臂梁的计算方法主要包括受力分析和截面计算两个方面。
受力分析是确定梁所受的各个作用力和力矩,进而进行截面计算。
截面计算是根据梁的受力情况,计算出梁的截面尺寸、钢筋配筋等参数。
3. 钢筋混凝土伸臂梁的优化设计钢筋混凝土伸臂梁的优化设计是在满足强度和刚度要求的前提下,进一步优化结构,减少材料消耗和成本。
优化设计可以通过改变梁的尺寸、截面形状和钢筋配筋等方式来实现。
此外,采用高强混凝土、预应力钢筋等新材料和新技术也是优化设计的手段之一。
4. 钢筋混凝土伸臂梁的精准计算钢筋混凝土伸臂梁的精准计算是指在计算过程中,要充分考虑梁的各种受力情况和约束条件,采用合适的计算方法和计算工具,确保计算结果的准确性。
精准计算的关键在于正确选择截面计算理论和计算模型,合理设置边界条件和加载方式,并进行适当的验算和校核。
5. 钢筋混凝土伸臂梁的施工工艺钢筋混凝土伸臂梁的施工工艺要求具备高效、安全、经济等特点。
在施工中,应注重操作规程和技术要求的执行,合理安排施工流程,确保每个环节的质量和进度。
同时,加强施工现场的管理和监督,及时解决施工过程中的问题和难题,确保工程的质量和安全。
6. 钢筋混凝土伸臂梁的质量控制钢筋混凝土伸臂梁的质量控制是保证梁的使用性能和安全可靠的关键。
在施工过程中,应使用符合标准和规范要求的材料,严格执行施工规程和工艺要求。
钢筋混凝土伸臂梁设计伸臂梁设计中的常见问题与解决方案钢筋混凝土伸臂梁设计中的常见问题与解决方案钢筋混凝土伸臂梁是一种常用于桥梁和大跨度建筑的重要结构元素。
在设计和施工过程中,会遇到一些常见问题,本文将探讨这些问题,并提供相应的解决方案。
一、问题一:梁截面尺寸设计不合理梁截面尺寸是伸臂梁设计的关键参数,过小会导致强度不足,过大则会增加材料成本。
常见的解决方案是使用合理的截面尺寸,通过合理的布置钢筋和增加混凝土强度等方法来提高梁截面承载力。
二、问题二:伸臂段钢筋连接设计不合理伸臂段钢筋的连接设计直接影响到梁的整体性能。
常见问题包括连接节点强度不足、锚固长度不合适等。
解决方案包括采用合理的连接节点类型,增加钢筋锚固长度,并使用足够的键结构来增强连接强度。
三、问题三:伸臂段与悬臂段的连接设计问题伸臂梁通常由伸臂段和悬臂段组成,两者的连接设计也是设计中的关键。
常见问题包括接头刚度不足、受力不均匀等。
解决方案包括采用合理的接头类型,增加连接刚度,并在设计中考虑受力分布的均匀性。
四、问题四:伸臂梁的挠度控制问题伸臂梁在使用过程中容易出现挠度过大的问题,这会对梁的使用安全性和舒适性造成影响。
解决方案包括采用合理的截面形状、减小梁自重、增加钢筋数量等方法来控制梁的挠度。
五、问题五:施工技术问题伸臂梁的施工技术直接影响梁的质量和性能。
常见问题包括浇筑质量不合格、钢筋布置不规范等。
解决方案包括严格按照设计要求进行施工,加强施工质量控制,优化工艺流程等。
综上所述,钢筋混凝土伸臂梁设计中存在着一系列常见问题,但这些问题均有相应的解决方案。
通过合理的截面尺寸设计、合理的连接设计、挠度控制以及施工质量控制等方法,可以有效地解决这些问题,保证伸臂梁的性能和安全性。
设计人员和施工人员应密切合作,共同努力,为工程质量的提高而努力。
只有在不断总结和改进的基础上,钢筋混凝土伸臂梁的设计和施工才能更加科学、高效。
(注:此文章属于技术类文章,可能会提及一些专业术语,如有需要,可以根据具体情况进行增删修改,以符合实际需求。
钢筋混凝土伸臂梁设计实例在建筑结构设计中,钢筋混凝土伸臂梁是一种常见且重要的结构构件。
它能够有效地增加结构的跨度,提高结构的承载能力和稳定性。
下面,我们将通过一个具体的设计实例来详细介绍钢筋混凝土伸臂梁的设计过程。
一、设计资料某框架结构中的一根钢筋混凝土伸臂梁,其跨度为 8m,伸臂长度为 2m。
梁上承受的恒载标准值为 15kN/m,活载标准值为 10kN/m。
混凝土强度等级为 C30,钢筋采用 HRB400 级。
二、内力计算1、荷载计算恒载设计值:g = 12×15 = 18kN/m活载设计值:q = 14×10 = 14kN/m2、弯矩计算在均布荷载作用下,简支梁的弯矩计算公式为:M = 1/8×ql²跨中最大弯矩:M1 = 1/8×(18 + 14)×8²= 224kN·m伸臂端最大负弯矩:M2 =-1/2×(18 + 14)×2²=-72kN·m3、剪力计算在均布荷载作用下,简支梁的剪力计算公式为:V = 1/2×ql支座处最大剪力:V1 = 1/2×(18 + 14)×8 = 128kN三、截面设计1、梁的截面尺寸初选根据经验,梁高一般取跨度的 1/10 1/18,梁宽一般取梁高的 1/2 1/3。
初选梁高 h = 600mm,梁宽 b = 250mm。
2、混凝土受压区高度计算根据正截面受弯承载力计算公式:α1fcbx = fyAs其中,α1 为系数,对于 C30 混凝土,α1 = 10;fc 为混凝土轴心抗压强度设计值;b 为梁宽;x 为混凝土受压区高度;fy 为钢筋抗拉强度设计值;As 为受拉钢筋面积。
3、钢筋面积计算将已知数据代入公式,计算出所需的受拉钢筋面积 As。
4、钢筋配置根据计算结果,选择合适的钢筋直径和根数进行配置。
四、斜截面受剪承载力计算1、复核截面尺寸根据公式:hw/b ≤ 4 时,V ≤ 025βcfcbh0其中,hw 为截面的腹板高度;βc 为混凝土强度影响系数。
钢筋混凝土伸臂梁设计例题设计条件:某支承在370mm厚砖墙上的钢筋混凝土伸臂梁,其跨度为7m,伸臂长度为1.86m。
由楼面传来的永久荷载设计值为34.32kN/m,活荷载设计值为30kN/m。
采用混凝土强度等级C25,纵向受力钢筋为HRB335,箍筋和构造钢筋为HPB235。
试设计该梁并绘制配筋详图。
设计步骤:截面尺寸选择:按高宽比的一般规定,取梁的高为h=700mm,宽为b=250mm。
荷载计算:(1)永久荷载:包括梁自重和楼面传来的永久荷载。
梁自重标准值为2kN/m(包括梁侧15mm厚粉刷重),楼面传来的永久荷载标准值为34.32kN/m。
(2)活荷载:包括楼面活荷载和施工荷载。
楼面活荷载标准值为30kN/m,施工荷载标准值为100kN/m。
内力和内力包络图计算:(1)在均布恒载作用下,梁跨中弯矩为M1=34.32×7×7/8=204.67kN·m,支座弯矩为M2=2k×7/2=7kN·m。
因此,总弯矩M=M1+M2=211.67kN·m。
(2)在均布活载作用下,梁跨中弯矩为M3=30×7×7/8=196.88kN·m,支座弯矩为M4=100×7/2=350kN·m。
因此,总弯矩M'=M3+M4=546.88kN·m。
(3)绘制内力包络图,根据最大弯矩和剪力值确定截面尺寸和配筋。
由于本例题未给出具体配筋计算结果和配筋详图,因此无法提供具体数据。
配筋计算:根据最大弯矩和剪力值计算梁的配筋。
由于本例题未给出具体配筋计算结果和配筋详图,因此无法提供具体数据。
总结:通过以上步骤,可以完成钢筋混凝土伸臂梁的设计。
在设计过程中,需要注意选择合适的截面尺寸、合理计算各种荷载下的弯矩和剪力值,并依据内力包络图进行配筋计算。
本例题仅供参考,具体设计时应根据实际情况进行调整和完善。
钢筋混凝土伸臂梁设计的实用案例分析钢筋混凝土伸臂梁是一种常用的结构形式,在建筑工程中起到承重和支撑的重要功能。
本文将通过分析一个实际的设计案例,探讨钢筋混凝土伸臂梁设计的实用性和相关要点。
一、项目概述本案例是某大型商业综合体的主体结构设计,其中包括多层办公楼和商业中心。
伸臂梁被用于连接办公楼和商业中心之间的通道,起到连接和承重的作用。
设计目标是保证伸臂梁的安全可靠,且符合建筑美学要求。
二、荷载计算在进行伸臂梁设计之前,首先需要对荷载进行计算。
根据建筑设计规范和实际使用要求,我们考虑了以下几种主要荷载:自重荷载、活载、风载和地震作用。
通过结构分析软件进行模拟计算,得出了各个方向上的荷载值。
三、材料选择钢筋混凝土伸臂梁由混凝土和钢筋组成,因此在设计过程中需要选择合适的材料。
混凝土的强度等级和配合比需要根据结构设计要求确定。
而钢筋的选用则要考虑到强度、粘结性能和耐久性等因素,以确保梁的整体性能。
四、截面设计伸臂梁的截面设计是关键的一步。
设计时需要根据荷载计算结果,确定适合的截面尺寸和形状。
常见的截面形状包括矩形、T型、I型等。
在实际设计中,我们采用了矩形截面,以满足承载能力和美观度的要求。
五、配筋设计钢筋的布置对伸臂梁的强度和刚度起着至关重要的作用。
根据截面设计的计算结果,我们进行了配筋设计。
通过合理布置主筋和箍筋,使其能够承受荷载并满足强度和变形要求。
具体的配筋参数根据相关规范和实验数据确定。
六、施工工艺伸臂梁的施工工艺直接影响到结构的质量和安全性。
在实际施工中,我们遵循了以下几个方面的要求:首先,严格按照设计图纸和相关规范进行施工;其次,保证模板和钢筋的准确安装;最后,控制混凝土的浇筑和养护过程,确保混凝土的强度和密实性。
七、验收和监测设计完成后,伸臂梁需要进行验收和监测。
验收过程包括检查结构的几何尺寸、表面质量等,以确保符合设计要求。
同时,还需要进行结构监测,包括运用传感器监测变形、应力和裂缝等,以了解结构的工作状态并及时采取相应的维修措施。
钢筋混凝土伸臂梁设计钢筋混凝土伸臂梁设计的要点与技巧让你轻松掌握钢筋混凝土伸臂梁设计要点与技巧让你轻松掌握钢筋混凝土伸臂梁是一种常见的构造形式,广泛应用于建筑和桥梁工程中。
正确的设计和施工是确保伸臂梁结构安全可靠的关键。
本文将介绍钢筋混凝土伸臂梁设计的要点和技巧,帮助读者轻松掌握这一领域。
一、设计要点1. 荷载分析:在伸臂梁的设计中,首要任务是进行荷载分析。
通过考虑静荷载、动荷载和温度荷载等因素,确定伸臂梁所承受的荷载类型和大小。
同时,还需考虑实际工程中可能出现的特殊荷载,并合理设置安全系数。
2. 结构选型:结构选型是伸臂梁设计中的关键问题。
首先,需要确定梁的截面形状和尺寸,根据荷载情况和要求选择合适的材料进行计算。
其次,要根据工程实际情况,选择合适的预应力或不预应力设计方案,以提高伸臂梁的承载能力。
3. 抗弯设计:伸臂梁常受到弯矩荷载作用,因此抗弯设计非常重要。
在设计过程中,需要确定伸臂梁的受力范围及剪力、弯矩等参数,并根据材料的强度特性进行计算。
同时,在伸臂梁的设计中,还需考虑正弯矩和负弯矩的作用,采取相应的加强措施。
4. 剪力设计:伸臂梁在受力过程中还会发生剪力载荷,因此在设计中需要充分考虑这一因素。
剪力设计要合理设置钢筋的类型、布置和数量,以保证伸臂梁的抗剪强度满足要求。
根据设计规范,需要确定剪力传递机制、极限剪力及相关验算等。
5. 防水设计:伸臂梁在使用中往往遭受风雨侵蚀,因此防水设计是非常重要的一环。
在设计中应采用防水措施,如设置防水层、做好结构的防漏处理,以保证伸臂梁在使用寿命内不受水分侵蚀,延长其使用寿命。
二、设计技巧1. 合理选用材料:在设计伸臂梁时,应根据工程实际需求合理选用材料。
钢筋的选择应符合规范要求,并根据实际情况确定钢筋的截面积、数量和布置方式。
同时,在混凝土配合比中,要考虑强度、耐久性和施工要求等因素,以确保结构的稳定性和耐久性。
2. 正确计算荷载:荷载计算是伸臂梁设计的基础工作,要准确计算静荷载、动荷载和温度荷载等。
钢筋混凝土伸臂梁设计实例在建筑结构设计中,钢筋混凝土伸臂梁是一种常见且重要的结构构件。
它能够有效地承受较大的荷载,并在特定的结构体系中发挥关键作用。
接下来,我们将通过一个具体的实例来详细了解钢筋混凝土伸臂梁的设计过程。
首先,我们需要明确设计的基本要求和条件。
假设我们要设计的伸臂梁位于一座多层工业厂房中,跨度为 8 米,伸臂长度为 2 米,梁上承受的均布恒载为 5kN/m,均布活载为 8kN/m,集中恒载为 15kN,集中活载为 25kN。
混凝土强度等级为 C30,钢筋采用 HRB400 级。
根据这些条件,我们开始进行荷载计算。
恒载包括梁自身的自重以及作用在梁上的其他永久性荷载。
通过计算,梁的自重约为 25kN/m。
因此,总的均布恒载为 5 + 25 = 75kN/m。
集中恒载为 15kN。
活载同样需要分别计算均布活载和集中活载。
均布活载为 8kN/m,集中活载为 25kN。
接下来,我们进行内力计算。
根据结构力学的方法,可以计算出梁在各种荷载作用下的弯矩和剪力。
在均布荷载和集中荷载作用下,跨中最大弯矩和支座处的最大剪力是我们关注的重点。
经过计算,跨中最大弯矩为:\M_{max} =\frac{1}{8} \times 75 \times 8^2 +\frac{1}{4} \times 8 \times 8^2 +\frac{1}{4} \times 15 \times 8 +\frac{1}{4} \times 25 \times 8 = 240kN·m\支座处的最大剪力为:\V_{max} =\frac{1}{2} \times 75 \times 8 +\frac{1}{2} \times 8 \times 8 + 15 + 25 = 105kN\有了内力结果,我们就可以进行配筋计算。
根据混凝土结构设计规范,首先计算相对受压区高度。
\\xi =\frac{\beta_1 f_c b x}{f_y A_s}\其中,\(\beta_1\)为系数,对于 C30 混凝土,\(\beta_1 =08\);\(f_c\)为混凝土轴心抗压强度设计值,C30 混凝土为143N/mm²;\(b\)为梁的截面宽度;\(x\)为受压区高度;\(f_y\)为钢筋抗拉强度设计值,HRB400 级钢筋为 360N/mm²;\(A_s\)为受拉钢筋的截面面积。
钢筋混凝土伸臂梁设计如何设计出更稳定的伸臂梁结构在钢筋混凝土结构中,伸臂梁是一种常见的结构形式,具有灵活的伸缩性能和广泛的应用范围。
设计稳定的伸臂梁结构对于确保结构安全和性能至关重要。
本文将探讨如何设计出更稳定的钢筋混凝土伸臂梁结构。
1. 负荷分析在设计伸臂梁结构之前,首先需要进行详细的负荷分析。
负荷分析应包括静载荷和动载荷两部分。
静载荷主要包括自重荷载、活载和附加荷载,而动载荷则包括风荷载和地震荷载等。
通过准确的负荷分析,可以明确伸臂梁结构在不同工况下的受力情况,为后续的设计提供准确的依据。
2. 材料选择在钢筋混凝土伸臂梁结构设计中,材料选择是非常重要的一环。
一般情况下,梁部分采用高强度混凝土,以保证梁的承载能力和稳定性。
而钢筋的选择应根据实际应力情况和设计要求进行选择,以保证伸臂梁结构的整体稳定性。
3. 几何形状设计伸臂梁的几何形状设计直接影响结构的稳定性。
在设计过程中,应合理选择梁的截面形状和尺寸,以满足结构承载要求。
通常情况下,伸臂梁梁腹板采用矩形截面、T形截面或斜腹板等形式,以增强结构的稳定性。
此外,在伸缩部分的设计中也需要考虑到结构的刚度和变形,以确保伸臂梁在工作过程中的稳定性。
4. 钢筋布置与配筋设计合理的钢筋布置和配筋设计是确保伸臂梁结构稳定性的关键。
在设计过程中,应根据受力情况和截面形状确定钢筋的布置方式。
一般情况下,采用合理的布置方式可以增加梁的受力面积,提高结构的稳定性。
此外,配筋设计时需满足弯曲和剪切要求,以确保伸臂梁结构在工作加载下的稳定承载能力。
5. 支座和连接设计支座和连接设计是伸臂梁结构设计中不可忽视的一部分。
支座设计应保证梁与墩或支柱之间的连接稳定可靠,以避免结构因支座不稳定而发生破坏。
连接设计应考虑到伸臂梁与其他结构部分的连接方式,以确保连接的可靠性和稳定性。
综上所述,设计稳定的钢筋混凝土伸臂梁结构需要进行详细的负荷分析,合理选择材料,设计合理的几何形状,进行钢筋的布置和配筋设计,并注意支座和连接的设计。
钢筋混凝土伸臂梁设计伸臂梁设计中的创新理念及实用案例分享钢筋混凝土伸臂梁设计——创新理念与实用案例分享一、引言伸臂梁作为钢筋混凝土结构中常见的构件之一,在建筑工程中发挥着重要的作用。
本文将探讨伸臂梁设计中的创新理念,并结合实用案例分享,帮助读者更好地理解和应用于实际工程中。
二、创新理念1. 梁型设计创新传统伸臂梁多为简单梁型,但随着建筑设计的多样性和复杂性增加,梁型设计也呈现出创新的趋势。
比如采用变截面梁、变截面厚板梁等非常规梁型,既满足了结构力学要求,又能与建筑风格相协调。
2. 高性能材料应用随着材料科学的不断进步,钢筋混凝土伸臂梁设计中的创新也体现在材料的应用上。
高性能混凝土、耐久性优良的纤维增强复合材料等先进材料的使用,可以提高伸臂梁的承载力、延展性和抗震性能,满足更高的设计要求。
3. 结构施工创新伸臂梁的快速施工和质量控制是设计中的重要环节。
通过引入先进的施工工艺和技术,如预制构件、模板支撑系统、摸模机械等,能够提高施工的质量和效率,减少成本,实现工程的可持续发展。
三、实用案例分享1. 香港国际机场伸臂梁设计案例香港国际机场作为全球知名的交通枢纽,其建筑结构设计一直走在世界的前沿。
伸臂梁作为连接航站楼和停机坪的重要构件,其设计高度重视创新理念的应用。
例如,在高承载力的设计前提下,采用了变截面梁型,提升了整体结构的美观性和稳定性。
2. 上海国际金融中心伸臂梁设计案例上海国际金融中心作为上海的标志性建筑,其伸臂梁设计涉及到高空施工和抗震等复杂问题。
设计团队借鉴桥梁结构设计理念,采用了混凝土悬臂浇筑技术,提高了施工效率和质量。
同时,结合钢筋混凝土结构的优势,使伸臂梁在抗震性能上达到了更高的要求。
3. 广州新体育馆伸臂梁设计案例广州新体育馆作为亚洲运动会的主体育场,其伸臂梁设计兼顾结构的美观性和实用性。
设计团队在梁型设计上进行创新,采用了变截面厚板梁,既增加了结构的稳定性,又完美地融入了建筑的造型风格。
钢筋混凝土伸臂梁设计的优化与创新钢筋混凝土伸臂梁是建筑结构领域中常见的一种梁型结构,广泛应用于桥梁、高层建筑和工业厂房等领域。
在设计和施工过程中,为了提高梁的性能和效果,以及满足不同工程需求,优化与创新的设计方法被引入其中。
本文将探讨钢筋混凝土伸臂梁设计的优化与创新方面。
一、优化设计方法1. 梁的截面形状优化钢筋混凝土伸臂梁的截面形状直接影响其承载能力和刚度。
通过使用现代结构优化软件,可以对伸臂梁的截面形状进行优化设计。
优化的目标可以是最小化截面尺寸、最大化梁的承载能力或最小化材料使用量等。
此外,还可以考虑非常规的截面形状,如变截面或异形梁,以进一步提高梁的性能。
2. 梁的受力分析和模拟在优化设计过程中,进行准确的受力分析和模拟可以帮助工程师更好地理解梁的受力性能,进而进行合理的优化设计。
通过使用有限元分析软件,可以模拟梁在不同荷载情况下的应力和变形情况,从而指导优化设计的决策,确保梁在各种工况下都能满足设计要求。
3. 材料的选择与优化优化设计不仅仅局限于梁的几何形状,还包括材料的选择与优化。
在钢筋混凝土伸臂梁的设计中,可以尝试使用高强度混凝土或高强度钢筋,以提高梁的承载能力和抗震性能。
此外,也可以使用新型材料,如碳纤维增强复合材料,来代替传统的钢筋,以进一步减小梁的自重并提高抗拉性能。
二、创新设计方式1. 效应梁设计效应梁设计是一种新型的梁设计方法。
在传统的伸臂梁设计中,常常会出现受力集中、构造复杂等问题。
而效应梁设计通过在梁的侧面添加连梁,将荷载均匀分布到整个梁的截面上,从而提高了梁的承载能力,并减小了荷载集中带来的问题。
2. 变形监测与控制伸臂梁在使用过程中常常会遇到变形过大的问题。
为了解决这一问题,可以在梁上设置变形监测点,并通过监测数据控制梁的变形。
例如,在伸臂梁的设计中引入传感器技术,实时监测梁的变形情况,并通过控制系统对梁的荷载进行调节,以保持梁的稳定性和安全性。
3. 自修复材料的应用自修复材料是一种新兴的材料技术。
设计精要钢筋混凝土伸臂梁的完美设计钢筋混凝土伸臂梁是一种常用的结构构件,广泛应用于桥梁、高层建筑和大型工业设施等工程中。
伸臂梁的设计至关重要,直接关系到结构的稳定性和承载能力。
本文旨在探讨设计精要钢筋混凝土伸臂梁的完美设计,主要从材料选择、截面设计、受力分析以及施工过程等方面进行论述。
一、材料选择钢筋是伸臂梁中起到增强抗拉能力的重要材料。
在选择钢筋时,应根据实际工程需求和设计要求,在综合考虑强度、延伸性、耐久性等方面进行合理选择。
一般而言,常用的钢筋种类包括HRB400和HRB500等,根据工程要求确定截面尺寸和数量。
混凝土是伸臂梁中起到承载作用的重要材料。
在选择混凝土时,需要注意强度等级、抗压强度和抗裂性能等方面的要求。
同时,应根据梁体的几何尺寸和受力特点,确定合适的水灰比和配合比,以达到设计要求。
二、截面设计伸臂梁的截面设计非常重要,直接关系到梁的承载能力和使用寿命。
一般而言,截面形式可分为矩形截面、T型截面和梯形截面等,根据工程需求和受力条件进行选择。
在截面设计中,需要确定合适的有效高度和宽度比,以及受压区宽度和钢筋的布置方式等。
通过合理的截面设计,可以提高伸臂梁的抗弯承载能力和抗剪承载能力,并改善其整体性能。
三、受力分析伸臂梁在使用过程中会受到不同的受力作用,包括弯矩、剪力和挠度等。
在设计过程中,需要对这些受力进行准确的分析和计算,保证结构的安全可靠。
通过弯矩和剪力的受力分析,可以确定伸臂梁的截面尺寸和钢筋布置方式。
同时,还需考虑挠度的控制,避免出现过大的挠度,影响结构的使用性能。
四、施工过程伸臂梁的施工过程需要严格按照设计要求进行,确保结构的质量和稳定性。
在施工过程中,需要注意混凝土的浇筑和养护,保证混凝土的均匀性和强度。
同时,还需合理设置脚手架和支撑体系,确保伸臂梁在施工过程中的安全性。
在施工中还应注意检查和监测工作,及时发现并处理施工中可能存在的问题,确保设计精要钢筋混凝土伸臂梁的施工质量。
钢筋混凝土伸臂梁设计实例解析设计思路与实践结合钢筋混凝土伸臂梁是建筑工程中常见的结构构件之一,用于支撑悬挑部分的荷载。
在本文中,我们将通过一个实例来解析钢筋混凝土伸臂梁的设计思路,并探讨如何将设计理论与实践相结合,实现高质量的工程建设。
1. 概述钢筋混凝土伸臂梁是一种悬挑结构构件,其设计需要考虑多个因素,包括荷载、变形、抗震性能等。
在设计前,我们需要明确伸臂梁的用途和工程环境,以确保设计的可行性和安全性。
2. 荷载计算钢筋混凝土伸臂梁的设计必须考虑到各种荷载作用下的受力情况。
这包括常规荷载(如自重、活载)和临时荷载(如风载、地震),以及附加荷载(如施工荷载)。
通过准确计算这些荷载的作用力和剪力大小,可以为后续的结构设计提供依据。
3. 剪力与弯矩分析在设计伸臂梁时,剪力与弯矩是两个重要的力学参数。
通过进行剪力与弯矩分析,可以确定梁的受力情况,并根据实际需要确定适当的截面形式和尺寸。
同时,还需要考虑剪力和弯矩的分布规律,以确保梁的整体受力均匀。
4. 梁的截面设计根据剪力与弯矩的分析结果,我们可以选择适当的梁截面形式来满足结构的受力要求。
常见的截面形式包括矩形截面、T型截面和倒T型截面等。
在选择合适的截面形式时,需要综合考虑结构强度、变形性能、施工工艺等因素。
5. 主筋与箍筋设计在进行钢筋混凝土伸臂梁的设计时,主筋和箍筋的配置是非常关键的。
主筋承担弯矩的传递,而箍筋则起到加固和抗剪的作用。
通过合理配置主筋和箍筋,可以提高伸臂梁的受力性能和抗震性能,保证工程的安全性。
6. 梁的连接与施工梁的连接和施工是设计和实践结合的重要环节。
在设计梁的连接时,需要考虑到连接的刚度、强度和耐久性,以确保连接的可靠性和稳定性。
而在施工过程中,需要根据设计要求进行质量控制,并密切配合施工人员进行工艺操作,以达到设计效果。
7. 结语钢筋混凝土伸臂梁的设计需要综合考虑荷载、剪力、弯矩等因素,并结合实际工程情况进行设计与施工。
通过本文的实例解析,我们可以看出钢筋混凝土伸臂梁设计与实践结合的重要性,以及设计师在实际工程中如何根据问题的具体要求选择合适的设计思路和方案。
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 201141207114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 、g k 、2kq 1kl 2l 1185185185185CBA4)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学号l1(m)l2(m)q1k(kN/m)q2k(kN/m)g1k(kN/m)混凝土强度等级2011412071146.0 1.6 17.86 60.71 29.17 C254、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=1.0ξb=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。
钢筋混凝土伸臂梁设计伸臂梁设计中的经验分享与案例分析钢筋混凝土伸臂梁设计经验分享与案例分析钢筋混凝土伸臂梁是一种常用于桥梁、高层建筑等工程中的结构元素。
在设计过程中,有一些经验和案例是非常有价值的,本文将分享一些设计伸臂梁中的经验,并通过案例分析加深理解。
经验分享:1. 结构选型:在选择伸臂梁的结构类型时,应根据具体工程条件和要求进行合理选择。
常见的伸臂梁结构类型包括简支伸臂梁、连续伸臂梁、悬臂伸臂梁等。
在确定结构类型时,需要考虑梁的受力状况、支座条件、跨度等因素,以确保结构的安全性和经济性。
2. 弯矩计算:伸臂梁设计中,弯矩计算是一个重要的步骤。
通过合理的弯矩计算,可以确定梁的尺寸和钢筋配筋等参数。
在计算弯矩时,应考虑荷载类型、梁的几何形状、支座情况以及材料的强度等因素。
同时,还需考虑斜拉索等特殊情况对弯矩产生的影响。
3. 钢筋配筋:合理的钢筋配筋是伸臂梁设计的关键。
在配筋时,需要根据梁的受力情况和设计要求确定钢筋的数量和位置。
通常采用的钢筋形式有纵向钢筋和横向钢筋。
在配筋过程中,要充分考虑构件的强度、刚度和稳定性等因素。
4. 施工工艺:伸臂梁的施工工艺对最终的结构性能有着重要的影响。
在施工过程中,要注意加强与其他构件的连接,确保其稳定性和整体性。
同时,要注意施工中的质量控制,如钢筋的位置精确度、混凝土的均匀性等。
此外,还要合理安排伸臂梁的施工节奏,以确保工期的满足。
案例分析:以某高速公路的桥梁工程为例,设计了一座连续伸臂梁桥。
该桥梁的主要技术参数为:桥跨120m,梁高2.5m,梁宽3m。
通过对该案例的分析,我们可以进一步了解伸臂梁设计的具体实践。
在该案例中,首先进行了结构选型,选择了连续伸臂梁结构,以充分利用连续体系的优势,提高结构的整体性能。
然后,通过合理的弯矩计算,确定了梁的尺寸和钢筋配筋等参数。
考虑到该桥的跨度较大,采用了足够的纵向钢筋和横向钢筋,以满足梁的承载能力和抗裂性能的要求。
在施工过程中,采取了预制板法,先完成短支座、中支座和长支座部位的预制板安装,再进行伸臂段的浇筑和支座的拨移。
钢筋混凝土伸臂梁设计的实用技巧钢筋混凝土伸臂梁是建筑结构中常用的构件之一,用于支撑悬挑部分的荷载。
为了确保伸臂梁的承载能力和安全性,设计过程中需要考虑多个要素。
本文将介绍一些钢筋混凝土伸臂梁设计的实用技巧,帮助工程师和设计师提高设计质量。
一、荷载计算钢筋混凝土伸臂梁的设计首先需要进行荷载计算。
荷载计算包括活荷载和恒荷载两部分。
活荷载是指在使用过程中产生的荷载,如人员、设备和风力等,恒荷载则是建筑自身的重量以及附加的恒定荷载。
在进行荷载计算时,需要根据实际情况选择适当的荷载标准和系数。
二、几何尺寸确定在进行伸臂梁设计时,需要确定伸臂梁的几何尺寸。
几何尺寸包括伸臂梁的长度、高度和宽度等。
长度根据实际需要确定,高度和宽度则需要根据承载能力和约束条件进行计算。
一般来说,伸臂梁的高度越大,承载能力越强,但同时也会增加材料的使用量和施工难度。
三、钢筋布置钢筋布置是钢筋混凝土伸臂梁设计中的重要环节。
正确合理的钢筋布置可以提高伸臂梁的承载能力和抗弯性能。
在进行钢筋布置时,需要根据实际情况选择适当的钢筋直径和间距。
钢筋的直径和间距越大,承载能力越强,但同时也会增加材料的使用量和施工难度。
四、混凝土配合比混凝土配合比是决定混凝土性能的关键因素。
在进行伸臂梁设计时,需要选择合适的混凝土配合比来满足设计要求。
合理的混凝土配合比可以提高混凝土的强度和耐久性,同时也可以减少开裂和变形等问题。
在选择混凝土配合比时,需要考虑到材料的可获得性和施工的可行性。
五、施工工艺伸臂梁的施工工艺对伸臂梁的性能和质量具有重要影响。
在进行施工时,需要采取适当的措施来保证施工质量。
例如,需要控制混凝土的浇筑温度和湿度,避免过早脱模和过早加载等。
同时还需要进行施工过程的质量检查和验收,确保施工工艺的符合设计要求。
六、监测和维护钢筋混凝土伸臂梁的监测和维护是保证其使用寿命和安全性的重要措施。
在使用过程中,需要定期对伸臂梁进行检测,包括表面状况、裂缝和变形等。
钢筋混凝土伸臂梁课程设计一、引言钢筋混凝土伸臂梁课程设计是一门综合性极强的实践课程,旨在让学生全面掌握伸臂梁的设计理论和实践技巧。
伸臂梁,作为一种具有独特优势的桥梁结构形式,其设计原理涉及多个学科领域,如结构力学、材料科学、施工工艺等。
通过本次设计,学生将深入了解伸臂梁的基本概念、设计规范和构造要求,并掌握其计算和分析方法,培养其独立思考和解决问题的能力。
二、设计任务在钢筋混凝土伸臂梁课程设计中,学生们将面临一系列挑战性任务。
首先,他们需要自行设计一座跨度为30米的钢筋混凝土伸臂梁桥。
这一任务要求学生具备扎实的结构设计基础,能够根据工程实际需求进行合理的梁高、梁宽和梁跨的确定。
其次,学生们需要进行详细的结构分析和计算,以确保桥梁的安全性和稳定性。
这包括弯矩、剪力、扭矩等各方面的计算,以及对各种工况的考虑。
最后,学生们需要将设计成果以施工图纸的形式呈现出来,这不仅考验他们的绘图技能,还要求他们具备严谨的工程意识和细致的工作态度。
三、设计步骤1. **确定设计参数**:在开始设计之前,学生们需要充分了解工程背景和实际需求,明确桥梁的跨度、荷载等级、车辆载荷等关键参数。
这些参数将直接影响桥梁的结构形式和尺寸选择。
2. **计算分析**:根据结构力学的基本原理,学生们需要建立数学模型,对桥梁进行详细的结构分析和计算。
这一步骤是整个设计的核心环节,需要学生们运用所学的理论知识,对桥梁在不同工况下的受力情况进行精确模拟。
3. **确定截面尺寸**:在完成计算分析后,学生们需要根据计算结果来确定合适的截面形式和尺寸。
这一步骤需要综合考虑结构的安全性、施工的可行性以及经济的合理性等多方面因素。
4. **绘制施工图**:最后,学生们需要使用AutoCAD等绘图软件,将设计成果以施工图纸的形式呈现出来。
这一步骤不仅要求学生具备熟练的绘图技能,还需要他们严格遵守工程制图规范,确保图纸的准确性和可实施性。
5. **审核与优化**:完成初步设计后,学生们需要进行自我审核和优化。
钢筋混凝土伸臂梁设计的优化与创新思路钢筋混凝土伸臂梁是现代建筑结构中常用的梁型之一,具有承载力强、施工方便等优点。
在伸臂梁的设计过程中,我们可以通过优化设计以及引入创新思路来提高其性能和效率。
本文将探讨钢筋混凝土伸臂梁设计的优化与创新思路。
一、优化设计1. 梁的截面形状优化钢筋混凝土伸臂梁的截面形状直接影响其受力性能。
传统的矩形或T形截面在保证强度的前提下,往往存在过剩材料的问题,导致浪费。
因此,在设计过程中,可以采用梯形或变截面来减少材料使用,降低成本的同时确保结构的稳定性。
2. 引入新材料随着科技的不断发展,新型建筑材料的应用不断涌现。
例如,纤维增强复合材料在伸臂梁的设计中可以考虑应用。
纤维增强复合材料具有轻质、高强度、耐腐蚀等特点,能够有效地提高梁的承载力和耐久性。
3. 使用优化算法优化算法在工程设计中有着广泛的应用。
可以利用遗传算法、粒子群算法等优化方法来优化伸臂梁结构,寻找最佳参数组合。
通过使用优化算法,可以使梁的结构更加合理,在保证安全的前提下实现材料的最优利用。
二、创新思路1. 采用预应力技术钢筋混凝土伸臂梁的设计中,可以引入预应力技术来提高其承载能力。
通过在梁内预应力钢筋,可以有效地抵消梁在使用中的纵向应力,减小裂缝的宽度,提高梁的承载力和刚度。
2. 结构的多功能设计在传统的伸臂梁设计中,通常只考虑了梁的承载功能。
而在现代建筑中,梁不仅可以承载荷载,还可以用于通风、遮阳等功能。
因此,在伸臂梁的设计中,可以引入多功能设计的思想,将梁的结构与其他功能有机地结合起来,提高建筑的整体效益。
3. 引入智能技术随着智能技术的快速发展,智能化建筑在未来将成为一种趋势。
在伸臂梁的设计中,可以考虑加入智能感知、监测等技术。
通过智能化的设计和监测,可以实时了解伸臂梁的使用状态,提前预警潜在问题,增强结构的安全性。
综上所述,钢筋混凝土伸臂梁设计的优化和创新是提高其性能和效率的关键。
通过优化设计,引入新材料,使用优化算法等方法可以提高梁的受力性能和经济性;而采用预应力技术,多功能设计以及引入智能技术等创新思路则可以增强梁的功能性和安全性。
钢筋混凝土伸臂梁设计任务书一、设计题目:某钢筋混凝土伸臂梁设计二、基本要求本设计为钢筋混凝土矩形截面伸臂梁设计。
学生应在指导教师的指导下,在规定的时间内,综合应用所学理论和专业知识,贯彻理论联系实际的原则,独立、认真地完成所给钢筋混凝土矩形截面伸臂梁的设计。
三、设计资料某支承在370mm厚砖墙上的钢筋混凝土伸臂梁,如图1所示。
k、2k185图1 梁的跨度、支撑及荷载图中:l1——梁的简支跨计算跨度; l2——梁的外伸跨计算跨度;q1k——简支跨活荷载标准值; q2k——外伸跨活荷载标准值;g k=g1k+g2k——梁的永久荷载标准值。
g1k——梁上及楼面传来的梁的永久荷载标准值(未包括梁自重)。
g2k——梁的自重荷载标准值。
该构件处于正常坏境(环境类别为一类),安全等级为二级,梁上承受的永久荷载标准值(未包括梁自重)g=21kN/m。
k1设计中建议采用HRB500级别的纵向受力钢筋,HPB300级别的箍筋,梁的混凝土和截面尺寸可按题目分配表采用。
四、设计内容1.根据结构设计方法的有关规定,计算梁的内力(M、V),并作出梁的内力图及内力包络图。
2.进行梁的正截面抗弯承载力计算,并选配纵向受力钢筋。
3.进行梁的斜截面抗剪承载力计算,选配箍筋和弯起钢筋。
4.作梁的材料抵抗弯矩图(作为配筋图的一部分),并根据此图确定梁的纵向受力钢筋的弯起与截断位置。
5.根据有关正常使用要求,进行梁的裂缝宽度及挠度验算;6.根据梁的有关构造要求,作梁的配筋详图,并列出钢筋统计表。
梁的配筋注意满足《混规》、、、、、、、和等条款的要求。
五、设计要求1.完成设计计算书一册,计算书应包含设计任务书,设计计算过程。
计算书统一采用A4白纸纸张打印,要求内容完整,计算结果正确,叙述简洁,字迹清楚,图文并茂,并有必要的计算过程。
2.绘制3#图幅的梁抵抗弯矩图和配筋图一张,比例自拟。
图纸应内容齐全,尺寸无误,标注规范,字迹工整,布局合理,线条清晰,线型适当。
3.完成时间:17周周五之前上交。
六、参考文献:1.《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-20012.《混凝土结构设计规范》GB50010—20103.《混凝土结构设计原理》教材注:相比所学教材的规范版本,本设计所采用的主要规范(见上,请各位同学到网上下载电子版规范)为规范的新版本,设计中应注意在材料等级、计算公式、构造要求等方面均有一定的差别。
七、题目分组本设计按梁的几何尺寸、荷载大小和材料强度等参数进行分组,每位同学根据自己在教学班的序号,采用相应号码的题号及设计参数设计:注:指导教师可根据需要,调整各题号的设计参数。
附表:设计题号及参数表序号可变荷载标准值简支跨度悬臂跨度截面尺寸混凝土等级q1k(kN/m)q2k(kN/m)l1(m)l2(m)bxh(mm×mm)2335557250×700C25钢筋混凝土伸臂梁设计一、梁的截面尺寸简支跨梁高:h=(1/8~1/12)l=875~583mm,取h=700mm简支跨梁宽:b=(1/2~1/3)h=350~233mm,取b=250mm(外伸跨截面尺寸同简支跨)二、梁的内力及内力图1、荷载计算恒载:梁自重荷载标准值g2k:××25=m梁的由楼面传来的永久荷载标准值:g1k=21kN/mAB跨(简支跨)的永久荷载标准值,gk =g1k+g2k=+21=m设计值g==×= kN/mBC跨(外伸跨)的永久荷载标准值:gk =g1k+g2k=+21=m设计值g′==×= kN/m或g==×= kN/m活载:AB跨(简支跨)的可变荷载标准值q1k=35 kN/m,设计值q1=×35=49 kN/mBC跨(外伸跨)的可变荷载标准值q2k=55 kN/m,设计值q2=×55=77kN/m总荷载:①AB跨(简支跨)的总荷载设计值Q1=g+q1=+49= kN/m②BC跨(外伸跨)的总荷载设计值Q2=g′+q2=+77=m或Q2=g+q2=+77=m计算简图如下:2、梁的内力及内力包络图荷载效应计算时,应注意伸臂端上的荷载对跨中正弯矩是有利的,故永久荷载(恒载)设计值作用于梁上的位置虽然是固定的,均为满跨布置,但应区分下列两种情况:①恒载作用情况之一(如图1):简支跨和外伸跨均作用最大值。
图1②恒载作用情况之二(如图2):简支跨作用最大值,外伸跨作用最小值。
图2可变荷载(活载)设计值q 1、q 2的作用位置有三种情况:③ 活载作用位置之一(如图3):简支跨作用活载q 1,外伸跨无活载。
1图3:可变荷载仅作用在简支跨④ 活载作用位置之二(如图4):简支跨无活载,外伸跨作用活载q 2。
q 2图4:可变荷载仅作用在悬臂跨⑤ 活载作用位置之三(如图5):简支跨作用活载q 1,外伸跨作用活载q 2。
2图5:可变荷载作用在简支跨和悬臂跨(1)求简支跨(AB 跨)跨中最大正弯矩(求支座A 最大剪力)按②+③组合:根据平衡条件求得:支座反力=∑B MNg q R A k 1136275.155.226364.42675.025.236)(g 1=⨯⨯-⨯⨯=⨯⨯'-⨯⨯+=0y =∑kN R g q g R A B 7.20711355.2266)4.42(5.17)(1=-⨯+⨯=-⨯'+⨯+=根据荷载情况可知AB 梁段剪力图向右下倾斜直线,支座B 处剪力图有突变,外伸臂梁剪力图向右下倾斜直线,控制点数值计算如下:AB段(斜直线): VA右=, 120墙边VA右’=V B右=×=, 墙边VB右’= kNV B左=墙边VB左’=+×2=校核:支座B处剪力图有突变,其变化值为=,与支座反力的数值相符,作剪力图如下。
AB梁段弯矩图为二次抛物线,荷载方向向下,抛物线向下弯曲,剪力图交于横轴处,弯矩有极值,极值点两侧由于剪力图是由正变到负,所以弯矩的极值是最大Mmax。
在支座B处图形转折成尖角,伸臂梁段为二次抛物线。
根据弯矩图的变化规律,可以计算出各控制值MA=0MB=-qL2/2=××2=·mM端=0AB梁段弯矩图是抛物线,除了MA 、MB两个抛物线的端点数值知道外,还需定出第三点的控制数值就可绘出弯矩图,第三控制点以取Mmax 为适宜,计算Mmax,首先要算出剪力为零的截面位置x,计算如下:设剪力为零的截面距左支座A为x,由相似三角形对应边成比例的关系可得 x/=(7-x)/ 解出 x=因此,剪力为零的截面在矩左支座A点。
该截面的最大弯矩为Mmax = xVA右-qx2/2=×(AB跨跨中最大弯矩Mmax =·m,支座A的最大剪力VA=)剪力、弯矩图如下:剪力图(单位:kN )弯矩图(单位:kN ·m )(2)求简支跨(AB 跨)跨中最小正弯矩按①+④组合:根据平衡条件求得:求得支座反力=∑B MkNq R A 1.696275.155.2)142.31(3631.2675.025.2g 36g 2=⨯⨯+-⨯⨯=⨯⨯+-⨯⨯=)(0y =∑kN q g g R B 46.30255.2)142.31(62.3125.2)(62=⨯++⨯=⨯++⨯=V A 右=, 墙边V A 右’=右=×=,墙边V B 右’= kN V B 左=墙边V B 左’=+×2=设剪力为零的截面距左支座A 为x ,由相似三角形对应边成比例的关系可得 x/=(7-x )/ 解出 x=因此,剪力为零的截面在矩左支座A 点。
该截面的最大弯矩为 M max = xV A 右-qx 2/2 =× KN·m(AB 跨最小正弯矩M B = KN·m) 剪力、弯矩图如下:剪力图(单位:kN )弯矩图(单位:kN ·m )(3)求支座B 最大负弯矩(求支座B 最大剪力)按①+⑤组合:根据平衡条件求得:支座反力=∑B MkNq q R A 85.263775.05.1)7746.30(5.37)49(30.46775.05.1g 5.37g 21=⨯⨯+-⨯⨯+=⨯⨯+-⨯⨯+=)()(0y =∑kNR q g q g R A B 21.4615.1)7746.30(7)4946.30(5.1)(7)1(2=⨯++⨯+=-⨯++⨯+=V A 右=, 墙边V A 右’=右=×=,墙边V B 右’= kNV B 左=墙边V B 左’=+×2=设剪力为零的截面距左支座A 为x ,由相似三角形对应边成比例的关系可得 x/(7-x )/ 解出 x=因此,剪力为零的截面在矩左支座A 点。
该截面的最大弯矩为 M max = xV A 右-qx 2/2 =× KN·m(B支座最大负弯矩MB= KN·m,支座B最大剪力VB=)剪力、弯矩图如下:剪力图(单位:kN)弯矩图(单位:kN·m)按以上组合情况绘制内力图及包络图如下:梁的内力图和内力包络图三、正截面承载力计算(1)已知条件由于弯矩较大,估计纵筋需排两排,取a=60mm,则h=h-a=700-60=640mmC 25混凝土 fc=mm2,α1=1,f t=mm2HRB500钢筋,fy =435N/mm2,ξb=;HPB300钢箍,fyv=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=h/b=640/250=<4,=××250×640=476 kN>vmax=故截面尺寸满足要求。
(3)纵筋计算纵向受拉钢筋计算表325+222318四、斜截面承载力计算腹筋计算表125 A sb=490mm2125 A sb=490mm2五、验算梁的正常使用极限状态 (1)梁的裂缝宽度验算 将荷载效应按标准组合算得: q 1=+35=m ,q 2=m求得跨内最大弯矩到A 支座的距离为,M k =·ma 98.319219764.08.093.359h 8.0s 0k k MP A M s =⨯⨯==σ025.07002505.02197te s te =⨯⨯==A A ρ 96.098.319025.078.165.01.1f 65.01.1k=⨯-=-=s te tkσρψ25255255d n d n d 2i i i 2i i ep =⨯⨯=∑∑=ν可得跨内mm 27.0025.02508.0259.120000098.31996.09.1d 08.0c 9.1teeps sscr max =+⨯⨯⨯=+=)()(ρσψαωE mm 3min =<ω,同理可得伸臂部分mm mm 3.027.0min max =<=ωω,综上裂缝宽度符合要求。