钢筋混凝土伸臂梁设计任务
题目:某钢筋混凝土伸臂梁设计
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gk、
q2k
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,材料自行确定,试设计该梁并绘制其配筋详图。 图中:
l1——梁的简支跨跨度, 取7.9m;l2——梁的外伸跨度,取2.1m; l1——梁的简支跨跨度, 取7.5m;l2——梁的外伸跨度,取2.5m; l1——梁的简支跨跨度, 取8.2m;l2——梁的外伸跨度,取1.8m;
q1k——简支跨活荷载标准值; q2k——外伸跨活荷载标准值;
gk——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。
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.裂缝宽度和挠度验算。
6.作抵抗弯矩图,确定受力钢筋的弯起与切断位置。 7.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.绘制梁的配筋图及抵抗弯矩图一张A3,比例自拟。 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。
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1 梁的截面尺寸
简支跨 h =(1/8~ 1/12)l, b =(1/3~1/2)h 外伸跨 :截面尺寸同简支跨 2 梁的内力及内力图
(1).荷载计算注意事项:
A.恒载标准值gk包括由楼面传来的永久荷载标准值g1k与梁自重标准值g2k在内,即gk=g1k+g2k
B.计算恒荷载设计值时,应考虑悬臂的恒载对求简支跨正弯矩有利时,此时求解悬臂恒载设计值g'时取G1.0
(2).梁的内力及内力包络图
恒荷载设计值作用于梁上的位置是固定的,计算简图如图(1),(2)
活荷载q1、q2的作用位置有三种情况,计算简图如图(3)、(4)、(5) 恒载作用位置(图1,图2)
图1
图2
活载作用位置之一(图3)
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图3
2
活载作用位置之二(图4)
2
图4
活载作用位置之三(图5)
图
2
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求AB跨跨中最大正弯矩按(2)+(3)组合,求AB跨跨中最小正弯矩按(1)+(4)组合 求支座B的最大负弯矩按(1)+(4)组合,求支座A的最大剪力按(2)+(3)组合 求支座B的最大剪力按(1)+(5)组合,按以上组合情况绘制内力图及内力包络图。
3 截面尺寸复核
当hw/b ≤4时,应满足V≤0.25fcbh0βc 当hw/b ≥6时,应满足V≤0.2fcbh0βc
当4<hw/b<6时,按直线内插法取用。
否则,应増大截面尺寸或提高混凝土强度等级。
4正截面承载力计算
1.根据弯矩包络图,确定AB跨控制截面位置。 2.根据弯矩包络图,确定B支座负弯矩区段长度。 3. 配筋计算:见表1.1。(代入具体数值计算)
纵向受力钢筋计算表 表1.1
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5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
6 钢筋布置及抵抗弯矩图的绘制
1.作弯矩包络图,即将已求得的内力图按相同比例叠画在同一图形上。 2.确定弯起钢筋的弯起位置,靠近支座的第一排弯起钢筋的上弯点距支座边缘的距离可取为50 mm。
3.确定纵向受力筋切断位置,注意简支跨内下部纵向受拉钢筋不得切断。 7绘制梁的配筋图
1.按比例画出梁的纵剖面和横断面配筋图形。 2.画出每种规格钢筋在纵、横断面上的位置并对钢筋进行编号,钢筋直径、强度、外形、 尺寸完成相同时,采用同一编号。
3.画出各钢筋的形状,并计算出各钢筋长度,列出钢筋统计表。
A.直钢筋
直钢筋按实际长度计算。对光面钢筋,两端应设置标准弯钩,该钢筋总长为实际长度增加12.5d。
B.弯起钢筋
弯起钢筋的高度以钢筋外皮至外皮的距离作为控制尺寸,弯折段的斜长以弯起点钢筋中心之弯终点钢筋中心计算
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C. 箍筋
箍筋的宽度和长度均以箍筋内皮至内皮的距离作为控制尺寸,以保证纵筋保护层厚度的要求,故箍筋的高度和宽度分别为构件截面高度h和宽度b减去2倍保护层厚度。箍筋末端应加两个弯钩长度2a,其值按下表采用。
4.设计说明,主要说明计算书及图纸中未尽事项。
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各班按顺序选择荷载。
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