伸臂梁设计

结构设计原理 课程设计

姓名：张开 学号：20100372 班级：土木2班 指导老师：潘家鼎

2013年12月

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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。

gk、q1kA185185185Bgk、q2kCl2185l1

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，梁的混凝土选用C25,截面尺寸b?h?250?700mm2。

四、荷载计算

gk、q1kA185185185B185gk、q2kCl2l1

图2 梁的跨度、支撑及荷载

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楼面传来的永久荷载标准值： g1k?21kN/m梁自重标准荷载值： g2k?25?0.7?0.25?1.0?4.375kN/m梁的永久荷载标准值：gk?g1k?g2k?21?4.375?25.375KN/m永久荷载设计值作用位置有两种： 1、简支跨和悬臂跨均作用最大值：g?1.2gk?1.2?25.375?30.45KN/m2、简支跨作用最大值g?30.45KN/m，考虑悬臂的永久荷载对降低简支跨跨中正弯矩有利，此时求解悬臂跨永久荷载设计值g??1.0gk?1.0?25.375?25.375kN/m活荷载设计值作用位置有三种： 3、可变荷载仅作用在简支梁上：q1?1.4q1k?1.4?40?56KN/m4、可变荷载仅作用在悬臂跨上：q2?1.4q2k?1.4?60?84KN/m5、可变荷载既作用在简支梁又作用在悬臂跨上：q1?1.4?40?56KN/m q2?1.4?60?84kN/m

五、内力计算

（一）内力计算如表1所示。

表1 内力计算表

项 次 ① Ag荷载简图 gBg'BCM1 MB VA VB左 VB右 C169.378 ?34.256 101.681 -111.469 45.675 ② A172.233 -25.357 102.497 -110.653 38.063 q1③ A④ BC 343 — 196 -196 — q2A BC47.25 ?94.5 -13.5 -13.5 126 q1⑤ q2B AMmaxC295.75 -944.5 182.5 -209.5 126 ②+③组合值 ①+④组合值 515.23 216.63 — -128.76 — — — — — — 3

Mmin

VAmax ②+③组合值 ①+⑤组合值 — — — — 298.5 — — -320.47 — 171.675 VBmax（二）内力包络图 弯矩包络图

剪力包络图

六、截面配筋计算

（一）材料强度 混凝土C25

fc?11.9N/mm2 ft?1.27N/mm2

钢筋：HRB500级别的纵向受力钢筋，f?y?fy?435N/mm2

HPB300级别的箍筋

f?y?fy?270N/mm2

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纵筋需排两排，取a=60mm，则h0?h?as?700-60?640mm。

hw/b＝640/250＝2.56＜4.0

由下式计算得

0.25?cfcbh0?0.25?1.0?11.9?250?640?620kN?Vmax?320.47KN

故截面尺寸满足抗剪要求。

（二）正截面配筋计算

表2 主梁正截面配筋计算

截 面 1 B M（kN·m） 515.23 －128.76 aMs?a2 0.301 0.077 1fcbh0??1?1?2as 0.3690.2% 0.22%>0.2% 选配钢筋 422+218 418 实配钢筋面积（mm2） 2029 1017 （三）斜截面配筋计算

表3 主梁斜截面配筋计算

截面 A B（左） B（右） V（kN） 298.55 320.47 171.675 0.25?cfcbh0 476>V 476>V 476>V Vc?0.7ftbh0 142

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