混凝土课程设计完整版.docx
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混凝土课程设计完整版
《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
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：
l1——梁的简支跨跨度；l2——梁的外伸跨度；
q1k——简支跨活荷载标准值；
q2k——外伸跨活荷载标准值；
g1k——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。
4）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
201141207114
6.0
1.6
17.86
60.71
29.17
C25
4、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=270MPa；α1=1.0
ξb=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。
取h=l/10=600mm,b=h/2=300mm；则ho=h-as=600-60=540mm
恒载作用位置（图1，图2）
图1
活载作用位置之一（图2）
图2
活载作用位置之二（图3）
图3
活载作用位置之三（图4）
图4
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，
可变荷载控制时：
荷载分项系数为γg=1.2，γq=1.4则AB梁设计荷载为：
P1=γg×g1k+γq×q1k=（1.2×29.17+1.4×17.86）KN/m
=60KN/m
BC梁设计荷载为：
P2=γg×g1k+γq×q2k=（1.2×29.17+1.4×60.71）KN/m
=120KN/m
剪力设计值的最大值Vmax=205.6KN
永久荷载控制时：
荷载分项系数为γg=1.35γq=1.4组合系数Ψc=0.8则AB梁设计荷载为：
P1=γg×g1k+Ψc×γq×q1k=（1.35×29.17+0.8×1.4×17.86）
=59.4KN/m
BC梁设计荷载为：
P2=γg×g1k+Ψc×γq×q2k=（1.35×29.17+0.8×1.4×60.71）
=107.4KN/m
所以剪力设计值的最大值Vmax=205.6KN
hw/b=540/300=1.8<4,属于一般梁。
0.25βc*fc*b*ho=0.25×1.0×11.9×300×540
=482.0KN>Vmax=205.6KN截面尺寸满足要求。
3）纵筋计算。
①跨中截面最大弯矩设计值为
M=251.4KN*m
=153.7mm<ξb*ho=0.518×540=279.72mm
选用520（As=1570mm^2）
②支座截面最大弯矩设计值为
M=153.6KN*m
制作弯矩较小，是跨中弯矩的61%，可按单排配筋，取as=35mm,则ho=600-35=565mm，按同样步骤，可得
=82.1mm<ξb×ho=0.518×565=292.7mm
选用320钢筋（As=942mm^2）
4）腹筋计算。
各个支座边缘简历设计值如图1
1验算腹筋是否按计算配置。
0.7ft×b×ho=0.7×1.27×300×540=144.0<205.6
梁内腹筋满足计算配置。
2腹筋计算方案一：
仅仅考虑箍筋抗剪，并假定沿梁全长按同一规格配箍筋，则
V≦Vcs=0.7ft×b×ho+fyv×Asv×ho/s
Asv/s=（V-0.7ft×b×ho）/fyv×ho=0.422
验算箍筋的最小配筋率
ρsv,min=0.24ft/fyv=0.24×1.27/270=0.15%
ρsv=Asv/s×b=0.422/350=0.12%<ρsv,min取ρsv=0.15%
选用φ8双肢箍，Asv1=50.3mm^2则箍筋间距为
S≦n×Asv1/0.15%×b=192mm
实际选择φ8@150,满足计算要求。
全梁按此直径和间距配箍筋。
方案二：
配置箍筋和弯起钢筋共同抗剪。
由于箍筋采用最小配筋率就可以满足受力，故如果配弯起钢筋则箍筋可以只采用构造钢筋。
弯起钢筋选择1φ20的即可满足条件。
配筋表如下：
纵向受力钢筋计算表表1.1
截面位置
AB跨控制截面
B支座截面
h0（mm）
540
565
M（kN.m）
251.4
153.6
153.7
82.1
279.72
292.7
（mm2）
1524
814.2
360
360
选配钢筋（实配Asmm2）
1570
942
斜截面承载力计算，见表1.2（代入具体数值计算）
---------------- 腹筋计算表 表1.2
截面位置
A支座
B支座左
B支座右
剪力设计值V（kN）
173.8
205.6
153.6
（kN）
144.0
150.7
选定箍筋（直径、间距）
φ8@200
φ8@200
（kN）
199.0
199.0
（KN）
-25.2
6.6
-45.4
（mm2）
0
32
0
选择弯起钢筋
1φ20
1φ20
无
弯起点至支座边缘距离（mm）
600
800
无
弯起点处剪力设计值V2（kN）
137.8
157.6
无
是否需第二排弯起筋
否
否
否
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