钢筋混凝土伸臂梁课程设计张

钢筋混凝土伸臂梁设计钢筋混凝土伸臂梁设计任务书设计题目：某钢筋混凝土伸臂梁设计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。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。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；gk=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）gk1=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。设计内容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。进行梁的正截面抗弯承载力计算，并选配纵向受力钢筋。进行梁的斜截面抗剪承载力计算，选配箍筋和弯起钢筋。诵作子梁的材料拥抵抗弯矩图刚（作为配筋图义的一部分）瓜，梯并根据此图渔确定的梁的搅纵向根受力钢筋的弯日起与絮截鸣断位置。颈根据有关正常询使用要求，进榜行梁的裂缝宽张度及挠度验算退；榨根据梁的有关宽构造要求，劣作香梁的隙配筋趁详虽图，并列出钢胀筋统计表。退梁的配筋注意辉满足《混规》农9.2.1禁、犯9.2.2哀、挨9.2.3妇、谈9.2.4陈、安9.2.6卸、瞎9.2.7羡、坟9.2.8警、排9.2.9乓和觉9.2.10错等条款的要求码。设计要求其完成竖设计勤计算书一娃册，计算书应堡包含设计任务卷书，设计计算要过程。召计算书拴统一采用突A4三白纸纸张打印轿，要求内容完鸽整，计算结果雹正确，叙述简轨洁，字迹清楚袄，图文并茂代，抬并有必要的计甩算过程。孩绘制困3物＃零图幅的梁橡抵抗弯矩图狼和悼配筋图一张，呜比例自拟滩。池图纸代应内容齐全，对尺寸无误，标领注规范，筛字迹工整，布轿局合理，线条偷清晰，线型适喊当。俩完成地时间：客17积周周五之前上带交。参考文献：跑《建筑结构可违靠度设计统一安标准》梁GB5006撞8瞎－更2001瓣《混凝土结构楼设计规范》狗GB5001坚0僻—绳2010将《混凝土结构泉设计原理》教粪材园注：相比所学兰教材的规范版近本，本设计所丢采用的主要规他范（见上，请呀各位同学到网香上下载电子版摧规范）为规范吧的新版本，设码计中应注意在禽材料等级、计排算公式、构造月要求等方面均驾有一定的差别败。题目分组至本设计按梁的胁几何尺寸、荷锤载大小和材料管强度等参数进辨行分组，每位碗同学根据自己唐在教学班的序峡号，采用相应尾号码的题号及级设计参数设计僚：失注：指导教师步可根据需要，脉调整各题号的沟设计参数。水附表：婆设计题号及参恰数暖表准序进号勉可变荷载标准墓值症简支跨度讨悬臂跨度蔑截面尺寸麻混凝土煮等级收q孤1胁k减(kN/m)踩q开2懒k狠(kN/m)届l姑1社(m)丙l蜡2端(m)奖bxh(mm吓×厌mm)凯23鱼35有55疲7查1.5楚250呜×玻700弊C芦25并钢筋混凝土伸叨臂梁设计括一、梁的截面复尺寸羞简支跨矛梁高：h=（撒1/8~1/告12）水l=875~睁583mm,触取h=700娘mm姨简支跨版梁浅宽展：淋b订=（1/捷2良~1/会3盾）肢h烛=楚350态~检233害mm,取耍b壤=蒸250贷mm子（外伸跨截面严尺寸同简支跨油）途二维、驶梁的内力及内予力图1、荷载计算亦恒载：参梁自重欺荷载急标准值g姐2k羞：混0.7替×激0.25悉×道25=4.3熔8烈kN/m帆梁的坡由楼面传来的域永久荷载标准辅值：g股1k简=21kN/访m古AB跨煌（简支跨）的止永久荷载精标准谦值谷，g医k耕=g捉1k缘+g图2k箭=4.38+溉21=25.警38kN/m午设计值g=1既.2g炎k施=1.2容×奥25.38=算30.46宿kN/m随BC跨（外伸留跨）的永久荷租载汉标准舍值规：g遍k闻=g鸣1k尽+g篮2k塑=4.38+劳21=25.脆38kN/m耻设计值g桥′的=1.0g胆k妈=1.0泻×照25.38=耍25.38镜kN/m锹或g=伏1.2g毛k振=稿1.2赴×议25.38=浊30.46清kN/m质活载：暗AB跨（简支竖跨）的可变荷减载标准值q进1k踪=35晕kN/m，型设计值q汪1膀=1.姻4逆×妹35=4笼9欢kN/m仇BC跨（外伸观跨）的可变荷奴载标准值q确2旺k槽=55爆kN/m，绞设计值q愿2叨=1.挑4舌×消55=爪77宴kN/m总荷载：=1\*GB3赏①灌AB跨（简支互跨于）瓣的总荷载设计里值Q既1预=g+q凡1决=30.46护+49=79况.46角kN/m=2\*GB3旦②伪BC跨（外伸社跨结）得的总荷载设计今值Q吧2坝=g勺′挤+q剧2吨=策25.38专+77=10认2.38槽kN/m范或Q听2丢=g+q网2闷=30.46宋+77=10线7.46kN现/m迎计算简图如下情：纤2叶、厦梁的内力固及晚内力挖包络绳图树荷载效应计算冲时，应注意伸不臂端上的荷载心对跨中正弯矩险是有利的，故哑永久荷载（恒宗载）设计值作阶用于梁上的位枣置虽然是固定脂的，均为满跨繁布置，但应区崇分下列两种情听况：=1\*GB3击①萄恒载锐作用喇情况唐之一(如图笼1清)：简支跨捎和堵外伸跨血均肤作用所最大值荒。图1=2\*GB3材②器恒载茧作用冲情况校之纲二迹(如图颜2面)：简支跨作勤用陈最大值霸，外伸跨撇作用最小值颠。图2腊可变没荷载（活载）伟设计值q护1册、q晃2程的作用位置有跳三种情况：特③活载拜作用位置之一枕(如图3)：攻简支跨作用活理载q宪1劝，外伸跨无活命载。冻图漂3：可变荷载衣仅作用在简支模跨熊④活载作用抚位置之二(如统图4)：简支妇跨无活载，吵外伸跨冒作用活载q剑2芽。梨图远4：可变荷载晶仅作用在悬臂尘跨吗⑤活载作用葛位置之三(如洋图5)：简支校跨作用活载q爽1仁，群外伸跨碰作用活载q枕2晚。刘图绸5：可变荷载演作用在简支跨炸和悬臂跨板（1季）上求简支跨（A票B跨）跨中最饺大正弯矩躁（求支座A最剥大剪力）辅按区②爱+吵③组合：家根据平衡条件煌求得：支座反虏力赶根据荷载情况格可知AB梁段哄剪力图向右下蜂倾斜直线,支嘴座B处剪力图羡有突变,外塌伸臂梁样剪力图向右下域倾斜直线,控垄制点数值计算趟如下:青AB段(斜直开线):骨V洲A衡右业=俗277.06卷7k顿N折,点墙边组V唇A箩右喘’职=栽277.06俩7茄-乞79.46奸×扰0.37/2场=挡262.2慕k桥N咸V否B织右岩=态25.38跪×碎1.5=喝39.2k变N膊,阴墙边V奴B单右荣’协=拴39.2-舌25.38佳×纪0.37/2端=34.37叼k骡N定V键B卫左邀=39.2-扁324.67膛=-285.胳47k凉N叹墙边V程B陶左纹’省=参-285.4慧7堡+险79.46草×少0.37/2缺=去-270.6筐0k谊N蛮校核：支座B旱处剪力图有突附变,其变化值指为哈39.2杆-(灌-285.4芳7晋)=箩324.67禽KN提,与支座反力半的数值相符沫，作剪力图如程下。舌AB梁段窃弯矩图曾为二次抛物线雁，荷载方向向鼻下，抛物线向僵下弯曲，剪力腐图交于横轴处券，弯矩有极值孔，极值点两侧环由于剪力图是非由正变到负，咐所以弯矩的极抽值是最大M过max局。在支座B处麻图形转折成尖午角，员伸臂梁妹段为二次抛物亦线。队根据弯矩图的员变化规律，可歇以计算出各控迈制值征古株M丘A矩=0社交碗M胖B视=-qL渠2叼/2=域-惑25.38旧×席1.5书×仅1.5吼/2=-幼2挽8男.小55孩KN·m绵秘梅M陈端见=0蛋AB梁段弯矩窑图是抛物线,年除了M酬A磁、M捷B间两个抛物线的咳端点数值知道正外，还需定出码第三点的控制短数值就可绘出嫩弯矩图，第三办控制点以取M袋max畜为适宜，计算说M宅max亦，首先要算出附剪力为零的截控面位置x，计叨算如下：徒设剪力为零的孩截面距左支座曾A为x，由相臣似三角形对应忆边成比例的关冒系可得撤织x/看277.06贱7饰=（7-x）勤/平285.47瓦解出没x=3.4撇5m倦因此,剪力为去零的截面在矩经左支座A点禾3.45暖m。该截面的碑最大弯矩为楚宪M垮max幼=笔x塑V贪A赵右轧-qx歉2当/2康摄警=真3.45橡×飘277.06碌7不-艰79.46康×锻3.45疾×顷3.45名/2=狼4积82.99与KN·m门（AB跨跨中连最大弯矩M永max敢=迅482.99誓KN·m鼓，支座A的最勒大剪力V坦A未=277.0蹦7kN方）模剪力、弯矩图陷如下：现剪力图（单位高：kN）搂弯矩图（单位喂：kN蛾·咽m洒）兔（蒸2）扫求简支跨（A藏B跨）跨中最冻小顾正弯矩疲按=1\*GB3雪①自+=4\*GB3更④庭组合：未根据平衡条件锣求得：反求得支座反力衰V作A风右俱=溜92.35随k济N篇,丹墙边台V主A该右准’村=奶92.35弹-偏3掏0炼.套4糖6停×颈0.37/2规=窃86.55界k挪N你V艘B寇右游=库10箱7喜.叫4俗6返×锻1.5=恐16菜1剃.愿19蹲k岛N绩,墙边V悬B软右反’咱=锯16糖1品.距19僚-掌10甲7丝.自4糟6慨×池0.37/2瑞=掌14慰1骗.听58狸k抚N矩V僚B楚左夏=敬16杀1效.建19风-缺289.71企=薯-12籍8漂.细52践k父N腊墙边V条B孩左蠢’抛=磁-12芳8瓶.始52颜+元3瓣0.46倡×漠0.37/2末=低12俩2拖.歇88镜k换N伟设剪力为零的站截面距左支座嗽A为x，由相惊似三角形对应专边成比例的关言系可得惹作x/殖92.35日=（7-x）静/段12假8处.弟88洲解出屋x=翠2.94代m旅因此,剪力为虫零的截面在矩镜左支座A点爬2.94升m。该截面的垂最大弯矩为飘层M调max海=驳x破V结A听右沸-qx散2射/2巷况羡=荒2.94肤×唐92.35豪-圣3俘0.46源×蛛2.94落×穴2.94摇/2=育135.98圾KN·m穿M毅B然=-qL稼2寺/2=-斧10党7群.华4骗6照×舍1.5叉×况1.5峰/2=-氏12煌0棵.嫌89己KN·m匹（AB跨最小畏正弯矩M骂B连=-120.逗89练KN·m梢）壁剪力、弯矩铲图如下：靠剪力图（单位狐：kN）婆弯矩图（单位启：kN此·弃m建）承（疫3）昼求迹支座B毙最竟大樱负殿弯矩彩（求支座B最溉大剪力）考按=1\*GB3疯①慎+=5\*GB3单⑤简组合：盗根据平衡条件槐求得：支座反爱力野V墓A建右挥=蜘263.85绒k豆N高,陈墙边琴V锤A始右榜’翼=午263.85素-捡79.46损×房0.37/2客=担248.98核k敢N高V锡B满右青=宝10眼7碎.判4蔑6扯×渣1.5=16搞1.19闻k糠N盗,墙边V蛙B贺右撕’其=16霞1枣.始19唱-10肢7祝.绒4英6毅×厘0.37/2仰=14怨1锡.渔98怀k掀N寿V毙B欣左枝=16龄1桃.专19逝-炕461.21幻=-械300.02弱k钉N光墙边V颂B饥左齐’困=-灵300.02仓+遥79.46超×梢0.37/2薯=队-28感5盾.顾32损k韵N奉设剪力为零的生截面距左支座晴A为x，由相羡似三角形对应卸边成比例的关杜系可得圈声x/年263.85键（7-x）/准300.02药解出音x=浩3.28浅m摘因此,剪力为民零的截面在矩穷左支座A点鱼3.28累m。该截面的俱最大弯矩为锹府M乔max替=粉x棵V钟A蜜右撇-qx愉2巷/2发忧但=滋3.28铲×健263.85墨-伯79.46锈×性3.28趁×腰3.28汁/2=脖433.16蝶KN·m晌M塌B磁=-qL浙2森/2=-10杜7.46亭×智1.5裂×举1.5/2=堵-12殊0.89乖KN·m搏（B支座最大班负弯矩M衬B管=-120.挪89确KN·m善，嚷支座B最大剪母力VB=30翼0.02kN洁）株剪力、弯矩图初如下：年剪力图（单位互：kN）涝弯矩图（单位涝：kN土·望m宋）兄按以上组合情勾况绘制内力图学及包络图如下使：钻梁的内力图和债内力包络图顶三竿、挠正截面承载力圣计算登（1）已知条歼件裤由于弯矩较大盼，估计纵筋需巾排两排，取a笼=60mm，待则h潮0猛＝h－a＝7巡00-60＝绘640mm瓦C演25圣混凝土f芳c羽=11.9N妥/mm烦2爪，谱α岭1散=1驰，呆f痛t犬=1.27N橡/mm守2或HRB券5使00兵钢筋，云f砍y羊=鹅435交N/mm爆2天，硬ξ州b忌=0.质482盗；丈HPB招300乐钢箍，细f巾yv陵=210N/坑mm命2姻（2）业截面尺寸验算蛛沿梁全长的剪厨力设计值的最茅大值在削B匹支座左边缘，透v雕max典=莫300.02破k亩N先h亦0哑/羡b勉=640/2腊50=2.5雀6摇＜隆4渡，规0.25f迁c基bh育0迫=0.25孤×章11.9奥×蛾250馒×直640=47御6个k联N慕>消v父max饱=付300.02海k开N径故截面尺寸满违足要求勒。陕（3）赠纵筋计算抵纵向受拉钢筋氧计算表促截面位置供AB跨机中填截面仿B支座截面蜡M闯(带kN再·邮m喊)娘

怀4柄82析.册99非

偿12没0.89脖a艳s沙＝扣

凯0.392姜0.100淋

迎

乎0.4疾67名

醉0.106闲

析0.732养

双0.756能A死s伸=计(mm全2汇)掉

嫩2197顾

僵557非A绣s,min为=余bh吗

棵350贸

测350缩选配钢筋疲3胳山25钩+2裁昌22塘3朱伏18卵实配A筝s样(mm川2促)腐2230州763捐四榆、斜截面承载春力计算腹筋计算表胜截面位置村A支座柱B支座左拒B支座右躬剪力设计值V乘(kN)单

反262.2省

趴28逆5.32适

混14箱1.98黑(kN)猾

剖142.24晚

丧147.80债选定箍筋（直寄径、间距）妹

伐8@200辨

健8@100施（kN）并

叫226.74千

题316.81荒（KN）淘

棒35.46系

自57.06平

歌__廊（mm直2尿）叨

象144品231合

朱__泻选择弯起钢筋阶畏

维1牧检2败5惰A锄sb斩=赶490产mm捞2疤

某

禁1浓丘2李5傻A攻sb获=攻490萌mm云2姜

匪__云弯起点至支座餐边缘距离（m口m）荡

条50+650堵=烂700根

卸50+650得=奴70棒0邀__足

民弯起点处剪力貌设计值较V泰2找(kN)巧

辰206.58碗

阵21里0.79稼__疾

思是否需第二排权弯起筋点

医V喝2智<吸V普cs壁不需要荡

贫V洞2谅<什V传cs毙不需要傅__篮

秃五闹、滥验算梁的正常碎使用极限状态颜（1）梁的怎裂缝宽度演验算对将躺荷载效应按标腐准组合算得：直q惰1天=惑2驾5.38厌+35=郊60.38毅kN/m见，锣q殿2鸦=糊2抱5.38检kN/m轻求得跨内最大邮弯矩到A支座同的距离为3.卧43m破，M仅k候=视359.93唯k拾N·m脚可得跨内皆,泼同理可得伸臂精部分践，统综上裂缝宽度界符合要求巨。臭（2）梁的挠升度验算说构件短期刚度棒由前知在跨内复部分赚M耕k跟=甲359.93当k馅N·m毛，畅M捉q祖=古295.64摔k吴N·m贩，此时办对外伸部分篇M假k砖=兆91.28冒k炎N·m照，于M您q庆=味72.72叛k需N·m纽，此时践为了简化计算妈，梁的刚度统潮一取为跨内和贡伸臂部分的较戴小者，为=1\*GB3①跨内挠度离，慕故丢，M（X）=肢F半A宜×忌X-q求×尝X平2软/2，故舌,又已知当X酬=0时，丢0际，兴故D=0处，当X=7时师，代入导F摘A阁=汤209.79希kN饼，q=61.锅14kN/m擦故C=-83证9.49kN踢·顷m新2王，将C代入问，X=个3.48mm热，笔将X=3.4值8mm，C=绳-839.4六9kN完·甚m还2阴代入故=2\*GB3②伸臂挠度棒知伸臂部分产蔬生最大挠度在临梁的最右边缘针，锋取勤，驱采用图乘法，碎在伸臂最右边湾C点虚加上一看单位力停，如下图先91.28简k继N·m1.5m故=凶将版代入上式瘦得：泪故挠度满足要脚求。掏六顽、伶钢筋布置和抵购抗弯矩图颗的绘制榨（1）袍确定各纵筋承创担的弯矩亿球跨中钢筋逗3援果25盗+2旷煎22腿，由抗剪计算许可知需弯起死1勤岁2赚5栏，故可将跨中听钢筋分为两种桶：①具2坡呆25东+妨2介处22债伸入支座，②多1盲承2超5佩弯起；按它们网的面积比例将含正弯矩包络图拆用虚线分为两皂部分，每一部消分就是相应钢昨筋可承担的弯词矩，虚线与包嫁络图的交点就限是钢筋强度的扯充分利用截面块或不需要截面昂。耍支座负弯矩钢皮筋猪3已仓18抚，编号为③，左在排列钢筋时傻，应将伸入支糕座的跨中钢筋冶、最后截断的乘负弯矩钢筋（健或不截断的负左弯矩钢筋）排变在相应弯矩包狮络图内的最长合区段内，然后愤再排列弯起点党离支座距离最祖近（负弯矩钢我筋为最远）的柏弯矩钢筋、离欲支座较远截面讯截断的负弯矩序钢筋。峡（2）确定弯箭起钢筋的弯起协位置砍由抗剪计算确资定的弯起钢筋逮位置作材料图息。显然，②号涉筋的材料全部刚覆盖相应弯矩务图，且弯起点督离它的强度充疫分利用截面的遵距离都大于艺h制0狡/2屡。故它满足抗循剪、正截面抗请弯、斜截面抗交弯的三项要求鄙。良若不需要弯起招钢筋抗剪而仅伸需要弯起钢筋瓣后抵抗负弯矩险时，只需满足案后两项要求（举材料图覆盖弯络矩图、弯起点忘离开其钢筋充缓分利用截面距彻离≥称h这0起/2打）。脚（3）确定纵允筋截断位置叹②号筋的理论阁截断位置就是鸽按正截面受弯姑承载力计算不尝需要该钢筋的慰截面（图中后D映处），从该处她向外的延伸长矿度应不小于奴20陡d唇=役500肉mm菌，且不小于1渠.3背h蒜0滩=1.3×伶660mm估=帝858mm恭；同时，从该肝钢筋强度充分劣利用截面（图侵中纵C港处）和延伸长销度应不小于1灵.2梅l现a很+1.7蔑h橡0吩=1.2×6颜6箩0仙+1.7×6锈60=客1915mm作。根据材料图醒，可知其实际显截断位置由尺眯寸薄1620mm闷控制。③号筋恒的理论截断点筝是图中的慕E体和纤F忽，其中20打d亏=哑360器mm；1.2饲l剂a孔+醒h也0咸=1.2×7责28+660样=我1534mm络。根据材料图既，该筋的左端萌截断位置由叙1534mm悟控制。狭七东、绘制梁的配骆筋图群梁的配筋图包忘括纵断面图、士横断面图及单草根钢筋图粮。贯纵断面图表示善各钢筋沿梁长植方向的布置情芬形，横断面图擦表示钢筋在同讯一