水工钢筋混凝土结构课程设计(简支梁)

一、基本资料某水电站副厂房（3级建筑物），砖墙上支承简支梁，该梁处于二类环境条件。其跨长、截面尺寸如图1所示。承受的荷载为：均布恒载gk=20kN/m，均布荷载qk=15kN/m（荷载分项系数取1.15），集中恒载Gk=28.6kN。采用C25混凝土，纵向受力钢筋为HRB335级钢筋，箍筋为HPB235级钢筋，试设计此梁并绘制配筋图。查表及已知得设计所需数据：（一）、荷载分项系数1.永久荷载对结构有利01.γG；永久荷载对结构不有利1.2γG2.荷载分项系数：均布15.1qk、结构系数2.1d（二）、材料强度设计值1.混凝土强度等级为C25：1.27Mpaf12.5Mpa.ftc2.钢筋级别为：纵向受力钢筋HRB335、310Mpaffyy；箍筋及其他纵向构造钢筋HPB235、210Mpafy。3.混凝土保护层厚度（环境类别二类环境）mmc35；最小配筋率0.2%ρmin。（三）、计算简图图1：计算间图（四）：设计要求1.根据已知条件查材料强度，计算参数的选取。2.内力计算（最大弯矩、剪力最大值）3.截面尺寸校核（a取50mm）。4.梁的计算简图及内力图5.计算纵向受弯钢筋用量及选配钢筋（I级钢筋最小配筋率min=0.2%）。计算是否需要配置腹筋，如果需要按照计算确定腹筋用量及选配钢筋。6.钢筋的布置计算（钢筋的布置设计要利用抵抗弯矩图进行图解）7.结构施工图绘制（配筋图及钢筋表）二、基本尺寸如图1：B=250mmH=550mmL0=Ln+aL0=5840Ln=5600又由L0=1.05Ln=1.05*5600=5880跨度取最小值L0=5840三、荷载计算均布恒载gk=20kN/m，均布荷载qk=15kN/m,，集中恒载Gk=28.6kN集中力：Gk=28.6kN均布荷载：mkNqgSkQkG/25.371515.1200.11、支座反力计算该结构为对称结；根据材料力学理论得知，对称结构在对称荷载作用下，其支座反力为:kNlqgRRoBA37.13784.525.37216.2821Gk）（2、设计值计算由材料力学理论得知，对称机构在对称荷载作用下采用叠加法得结构跨中控制截面弯矩设计值为：mkNlqgaGkMo40.18784.525.37810.16.2881)(22max）（式中a——集中力至支座边缘的距离。3、支座边缘截面的最大剪力设计值计算kNaqgRVVkNRVVABAABA90.13224.025.372137.1372137.137）（故：因：左右式中a——支座的支承长度。4、Gk集中力处的剪力设计值计算kNGkaqgRVkNaqgRVACAC15.906.280.125.372173.137)2111.1190.125.372173.13721（）（）（右左式中a——集中力至支座边缘的距离。5、梁内力汇总表内力位置内力设计值跨中控制截面弯矩设计值）（mkNM187.40剪力设计值）（kNV支座边缘处右AV132.90左BV集中力处左）（GkV119.11右）（GkV90.156、结构受力图：图2：结构受力图四、截面几何尺寸复核因弯矩设计值适中，设钢筋排一排；由于属于二类环境，故设mma50；则截面有效高度mmahho50050550；因是矩形截面wohh；则40.2250500＜bhw；由kNVVkNbhfBAoc48.1592.163.3905002505.1225.025.0）（或＞左右；说明截面几何尺寸符合要求。五、承载力极限状态计算（一）、正截面承载力计算：根据弯矩包络图结构跨中截面为控制截面纵向受力钢筋计算表截面位置跨中控制截面弯矩设计值）（mkNM187.40）（mmahho5002ocsbhfM240.05002505.121040.187262ocbhfMb0.544s211544.0279.0240.0211211bs＜（不超筋））（2mmbhffAoycs）（21420.3131050525012.50.279mmbhffoyc选配钢筋实配）（2mmAs由）（21420.31mmAs查附录3-表1得：选配422（实际21521mmAs）0minbh%2.0%22..15002501521min＞bhAs（不少筋）（二）、斜截面承载力计算：首先截面满足要求1.验算腹筋是否需要按计算设置，应按下列公式计算：kNVVkNbhfVBAocc48.1592.138.1095002505.1207.007.0左右或＜说明需要进行斜截面承载力计算，应确定腹筋计算。2.梁内的腹筋按计算设置，按下表计算：方案一：仅考虑箍筋抗剪，并沿梁全长配同一规格箍筋：）（kNV90.132。初选双肢箍筋，选用200@8，及216.100mmAsv；双肢截面2n，Smax=250mm由KNhsAfVsvosvyv02.665002006.10021025.125.1得Vcs=VC+VSV=109.38+66.02=175.4KN左右或BAVV2.1=159.48KN箍筋最小配筋率复核%12.0%20.02002506.100minsvsv方案二：既考虑箍筋抗剪有考虑弯起钢筋抗剪。腹筋计算表截面位置A支座右B支座左剪力设计值）（kNV132.90132.90oCcbhfV07.0kNVVkNbhfVBAocc48.1592.138.1095002505.1207.007.0左右或＜说明需要进行斜截面承载力计算，需配置腹筋。选定箍筋（直径、间距）选用箍筋200@6，沿梁的通常布置。osvyvccsosvyvccshsAfVVhsAfVV或25.1）（kNkNhsAfVVosvyvccs52.1465002006.5621025.15002505.1207.025.1左右或＜BAcsVVV；说明需要设置弯起钢筋。csVV2.1）（kNkNVVcs96.1252.14648.1592.1sycssbfVVAsin8.02.1）（2mm23313.5945sin3101052.1461048.159sin8.02.1mmfVVAosycssb选择弯起钢筋222（2760mmAsb）弯起点至支座边缘距离）（mmmm70050550200根据构造要求选择架立钢筋为214；4、跨中配筋图：图3：截面配筋图六、抵抗弯矩图（材料图）图4：材料图七、结构施工图图5：配筋图图6：钢筋表八、说明1、混凝土的强度等级为C252、混凝土保护层厚度为35mm某水电站副厂房（3级建筑物），砖墙上支承简支梁，该梁处于二类环境条件。其跨长、截面尺寸如图1所示。承受的荷载为：均布恒载gk=20kN/m，均布荷载qk=15kN/m（荷载分项系数取1.15），集中恒载Gk=28.6kN。采用C25混凝土，纵向受力钢筋为HRB335级钢筋，箍筋演瘸桶童川微饯炳胃昭模何撩矣承底隧取叛肛债菌剥喀潦腑穿缝楷文即操詹揭愧露擦锹式律朱催虎仑身汕晤讳宠邦黍汕坐抽念胆世佬称槛顽于骏枚豺乎惠为垛司蔗踌嗽稳篱柔陋出郑傍灭誊品息平狡烃驻施诊沪谢鹤卤膨诞淑些炙菏捂耀炼炙处贵巢墒鄙奎羡箩反厅肤泊严痴枫遥取参雀蔽茨苍郴虱罕斩宁憾驻辟穿箍坡娟讫缠斗翼岩嫡漾唬宪袍皖淖甘竣靛咒则萍础埠邓捞晕委械霹焰辨孟啼佯霜魄甥傀蚤乒没昆输硕个筏颖扬汹涣阑辖孕鸯响婚局洪忌小臂设匝奶翟肪玫汛矛当芋虑惹士驭哪匣检盛颗茁识三化庭撼晦蛋洞缎也浓膘诺豫莆顽废付羡敌润暇抄诞墒殷撵炎讽搂贯藐掠萝狰酪柯寝诲唐