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。
g k、q ik g k、q2k
”卄卄“““AM"卄“卄“川川川川|川
图1梁的跨度、支撑及荷载
图中:h ――梁的简支跨计算跨度;12――梁的外伸跨计算跨度;
q ik 简支跨活荷载标准值;q2k 外伸跨活荷载标准值;
g k=g ik+g2k —梁的永久荷载标准值。
g ik ――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 ki=21kN/m。
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
I •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》921、922、923、924、926、927、
928、9.2.9和9.2.10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斗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 —2001
2 .《混凝土结构设计规范》GB50010 —2010
3.《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
可变荷载标准值简支跨度悬臂跨度截面尺寸
骨口. 序号
混凝土等级
q1k(kN/m) q2k(kN/m)l
1(m)l2(m)bxh(mm X mm) 2335 557 1.5250 X700C25
钢筋混凝土伸臂梁设计
」、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)
【、梁的内力及内力图
1、荷载计算
恒载:梁自重荷载标准值g2k:0.7 X 0.25 X 25=4.38kN/m
梁的由楼面传来的永久荷载标准值:g ik=21kN/m
AB跨(简支跨)的永久荷载标准值,g k=g ik+g2k=4.38+21=25.38kN/m
设计值g=1.2g k=1.2 X 25.38=30.46 kN/m
BC跨(外伸跨)的永久荷载标准值:g k=g ik+g2k=4.38+21=25.38kN/m
设计值g' =1.0g k=1.0 X 25.38=25.38 kN/m
或g=1.2g k=1.2 X 25.38=30.46 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=1.4 X 35=49 kN/m
BC跨(外伸跨)的可变荷载标准值q2k=55 kN/m,
设计值q2=1.4 X 55=77kN/m
总荷载:
①AB跨(简支跨)的总荷载设计值Q=g+q=30.46+49=79.46 kN/m
②BC跨(外伸跨)的总荷载设计值Q=g' +q2=25.38+77=102.38kN/m
或Q=g+q=30.46+77=107.46kN/m 计算简图如下:
g+q 尸10工46kN/m
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1
② 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。
.................... g
“
| g'
川川川川I 川航
— C
A
B
图2
可变荷载(活载)设计值q i 、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 i ,外伸跨无活载。
q i
— C A
B
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。
C
A B
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 i ,外伸跨作用活载q 2。
q i
冈卄h 由田 GT W 川Jl
q2
=
C
A B
图5:可变荷载作用在简支跨和悬臂跨
(i )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:
g+q 〔 =79.46
根据平衡条件求得:支座反力 、M B =0
7000
B
1500
C