混凝土課程設(shè)計(jì)姓 名：陳發(fā)明學(xué) 號(hào)：2016117141 班 級(jí)：鐵道工程五班指導(dǎo)老師：嚴(yán)傳坤設(shè)計(jì)時(shí)間：2018.12.9目 錄1、鋼筋混凝土伸臂梁設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 22、設(shè)計(jì)資料 33、內(nèi)力計(jì)算 44、跨中支座截面抗彎配筋 65、斜截面配筋 96、翼緣抗彎設(shè)計(jì) 117、跨中裂縫及撓度驗(yàn)算 138、支座截面裂縫驗(yàn)算 159、伸臂端撓度驗(yàn)算 1610、參考文獻(xiàn) 171.《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)題目：某簡(jiǎn)支伸臂梁設(shè)計(jì)基本條件：某過(guò)街天橋的簡(jiǎn)支伸臂梁簡(jiǎn)圖如下圖所示，面荷載為除結(jié)構(gòu)構(gòu)件自重外的恒載g1（含欄桿、裝修等）、結(jié)構(gòu)構(gòu)件自重恒載g2和活載q，在兩邊伸臂端端部均作用有集中恒載G和活載Q（模擬梯段荷載）GQGQ≈?L000L≈?Lg=g1+g2q主要數(shù)據(jù)：荷載取G=Q=0，除構(gòu)件自重以外的恒載標(biāo)準(zhǔn)值 ,活載標(biāo)準(zhǔn)值，自重標(biāo)準(zhǔn)值按照的容重計(jì)算跨度L=6~8m（不用區(qū)分計(jì)算跨度和凈跨度），橋面寬度B=1.5~2.4m，每個(gè)同學(xué)根據(jù)名單上序號(hào)確定跨度和橋面寬度，如下表；序號(hào)跨度（m）橋面寬度（m）序號(hào)跨度（m）橋面寬度（m）16.11.5117.12.026.2127.236.31.6137.32.146.4147.456.51.7157.52.266.6167.676.71.8177.72.386.8187.896.91.9197.92.4107.0208.0序號(hào)20之后的依次循環(huán)梁截面形式自行擬定，建議采用工字形；設(shè)計(jì)內(nèi)容（1）跨中和支座截面抗彎配筋；（2）斜截面配筋；（3）跨中撓度和裂縫驗(yàn)算；（4）支座截面裂縫驗(yàn)算；（5）伸臂端撓度驗(yàn)算。

2.設(shè)計(jì)資料采用建筑結(jié)構(gòu)相關(guān)規(guī)范進(jìn)行計(jì)算設(shè)該構(gòu)件處于正常環(huán)境（環(huán)境類別為一類），安全等級(jí)為二級(jí).混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20，鋼筋為HRB335級(jí)，箍筋為HRB335級(jí)，則混凝土和鋼筋的材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值分別為實(shí)際初擬梁高為h = 700 mm，此時(shí)的梁寬可以初擬為實(shí)際初擬梁寬為b = 250 mm初擬 因該梁為獨(dú)立梁，故翼緣板的最大有效寬度為截面設(shè)計(jì)如圖所示3.內(nèi)力計(jì)算梁的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值：梁的可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值：1.由于跨中荷載對(duì)跨中彎矩是不利的，伸臂部分的荷載對(duì)跨中彎矩的作用是有利的，出于安全的考慮，在計(jì)算跨中最大彎矩時(shí)，對(duì)伸臂部分的梁的永久荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.0，可變荷載分項(xiàng)系數(shù)取0，對(duì)于跨中部分的荷載分項(xiàng)系數(shù)取值，則應(yīng)判斷永久荷載控制還是可變荷載控制：當(dāng)永久荷載控制時(shí)：跨中荷載設(shè)計(jì)值：當(dāng)可變荷載控制時(shí)：跨中荷載設(shè)計(jì)值：應(yīng)取由可變荷載控制的組合進(jìn)行承載力極限狀態(tài)計(jì)算，即 2. 伸臂部分的荷載越大，則支座截面負(fù)彎矩越大，所以伸臂部分荷載為不利荷載，應(yīng)取由可變荷載控制的組合進(jìn)行承載力極限狀態(tài)計(jì)算3. 計(jì)算截面最大剪力時(shí)，所有荷載均為不利荷載，應(yīng)取由可變荷載控制的組合進(jìn)行承載力極限狀態(tài)計(jì)算，計(jì)算右支座處的剪力：所以截面最大剪力為129.564kN4.跨中和支座截面抗彎配筋4.1簡(jiǎn)支梁跨中截面截面設(shè)計(jì)：初擬則計(jì)算梁的跨中彎矩，彎矩值為所以該截面為第一類截面。

于是有（非超筋）所以選配鋼筋4f20，單排布置，As = 1256 mm2 截面復(fù)核：假設(shè)箍筋選取雙肢f6，則：屬于第一類截面顯然，滿足安全性要求相對(duì)受壓區(qū)高度為（非超筋）（非少筋）經(jīng)檢驗(yàn)，合格4.2簡(jiǎn)支梁支座截面截面設(shè)計(jì)：計(jì)算梁的支座彎矩，彎矩值為初擬則所以該截面為第一類截面于是有 所以按最小配筋率配筋，取4f16，As = 804 mm2截面復(fù)核：假設(shè)箍筋選取雙肢f6，則：屬于第一類截面顯然，滿足安全性要求相對(duì)受壓區(qū)高度為（非超筋）（非少筋）因受壓區(qū)也配有鋼筋，故構(gòu)件實(shí)際承載能力大于Mu，檢驗(yàn)合格5.斜截面配筋截面設(shè)計(jì)：根據(jù)截面尺寸可知，屬一般梁因此可以檢查截面尺寸限制條件：滿足條件檢查是否需要按計(jì)算配置腹筋：必須按計(jì)算配置腹筋暫定只配箍筋，選用雙肢f6箍筋，則因此箍筋間距應(yīng)滿足由《混規(guī)》得箍筋間距還應(yīng)滿足：所以選取由于正截面縱向鋼筋太少且剪力設(shè)計(jì)值較小且配置有箍筋，所以無(wú)需設(shè)置彎起筋截面復(fù)核：截面最大剪力設(shè)計(jì)值為：下限值驗(yàn)算：由《混規(guī)》知箍筋直徑和箍筋間距滿足要求非斜拉破壞上限值驗(yàn)算：，屬一般梁非斜壓破壞經(jīng)檢驗(yàn)，合格6.翼緣抗彎設(shè)計(jì)截面設(shè)計(jì)：翼緣尺寸如圖所示，取單位寬度則翼緣的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值：翼緣的可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值：此時(shí)所有荷載均為不利荷載應(yīng)判斷永久荷載控制還是可變荷載控制：當(dāng)永久荷載控制時(shí)：當(dāng)可變荷載控制時(shí)：應(yīng)取由可變荷載控制的組合進(jìn)行承載力極限狀態(tài)計(jì)算，即初擬則（非超筋）所以按最小配筋率配筋，根據(jù)《混規(guī)》中的規(guī)定選取f6@140（），符合《混規(guī)》箍筋設(shè)計(jì)中最小直徑和最大間距的構(gòu)造要求，因此也將此鋼筋當(dāng)作正截面上下翼緣部分的箍筋。

7.跨中裂縫及撓度驗(yàn)算正常使用極限狀態(tài)下，使用準(zhǔn)永久組合計(jì)算裂縫和撓度取準(zhǔn)永久組合系數(shù)為準(zhǔn)永久組合荷載為：跨中最大彎矩為：支座處最大彎矩為：7.1跨中撓度驗(yàn)算對(duì)于一類環(huán)境，三級(jí)裂縫控制等級(jí)，查《混規(guī)》得構(gòu)件受力特征系數(shù)為：梁的短期剛度：7.2跨中裂縫驗(yàn)算8.支座截面裂縫驗(yàn)算9.伸臂端撓度驗(yàn)算梁的短期剛度：通過(guò)簡(jiǎn)要分析，可得伸臂端的撓度是向上的，而伸臂部分的荷載為有利荷載，故可通過(guò)計(jì)算伸臂部分荷載為0時(shí)的伸臂端撓度來(lái)簡(jiǎn)單驗(yàn)算，此時(shí)計(jì)算撓度大于實(shí)際撓度，則根據(jù)《混規(guī)》中的規(guī)定在梁兩側(cè)每側(cè)沿高度配置f10@150的縱向鋼筋，即腰筋10.截面配筋圖11.參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)：1.《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50068－20012.《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010—20103.《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》（教材：李喬等，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理，第三版，中國(guó)鐵道出版社，北京，2015.）。