钢筋混凝土结构梁设计

任务一钢筋混凝土结构梁设计现有某水工建筑物外伸梁，上部作用均布荷载如图1所示，m1.0,1.0,%1.2,简支段荷载设计值q=57kN/m,外伸段荷载设计值q2=115kN/m,C25级混凝土，纵向受力钢筋采用II级钢筋,箍筋采用I级钢筋，设计此梁并绘制配筋图。115kN/m图1外伸梁结构形式及荷载作用示意图设计要求：1 .根据已知条件查材料强度，计算参数的选取；C25:fc=12.5N/mmft=1.30N/mn2一级钢筋：fy=210N/mrm二级钢筋：fy=310N/mrm2 .内力计算（最大弯矩、剪力最大值）；根据平衡方程求出F1=171.08kN,F2=441.82kN。剪力左=171.08kN中1=-227.92kN中2=213.90kN因为剪力为0点是M最大值点，所以171.08-57Xx=0X=3.00M=171.08X3.00-57X3.00X3.00/2=256.74kNM=213.90X1.86/2=198.927kN3.截面尺寸校核（a取40mm ；as=30+20/2=40mm h w=ho=650-40=610mm6102502.24 < 4.04.0.25f cbh0=0.25 X 12.5 X 250 X 610=4.76 X 105N=476.6kN丫 dV=1.2X 227.92=273.50 < 0. 25f cbh0=476.6kN故截面尺寸满足抗剪要求。梁的计算简图及内力图；弯矩图x-227.925.剪力图计算纵向受弯钢筋用量及选配钢筋（验算最小配筋率）；xM=256.74kNYdM1,2X256.74X106ag=-0.265fcbhg12.5X250X61024=1-J-2口g=1-v。25TO.-265=0,3144七二0.3144v七b=0.544满足要求二&bho125J0.3144X250X610X二1933.52mm2310Asbh01933.52250X610127%>以解二°.期满足要求查表选取622(2281mmXin二2c+4d+3吕=2X35+4X22+3X30=248<250满足要求As_2281bh-250X6101.5%Pmir=0.15Sx12,5P=1.5%<Prnax=&/丁%二0,544X-2.WIV满足要求6.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；抗剪腹筋计算适用：VC=0.07xfcbho=0.07X12.5X250X610=133.44kN<丫dV=273.5kN因此选配腹筋，初选双肢箍筋，选用中10200AsV=2nr2=2x3.14x25=157mms=200miuSmax=250mm二1.25fmXAsvXh0/s=1.25X210X157X610/200二125.70kNVcs=Vu+Vsv=133.44+125,70二259,14kN<273.5kN可增设弯起钢筋:Asl -YdV - VC3 (273.5 - 259 J4) X 103fvs in 450310 X 0,717二 64, 61mm2可弯起1根22（Ab=380.1mm）的纵筋，该截面的剪力设计值V=1.0X1.0X0.5X67X7-0.67x67=189.61kN。不需要弯起第二根。7 .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）；设计弯矩图抵抗弯矩图8 .结构施工图绘制（配筋图及钢筋表）。注意：对于外伸梁或连续梁，钢筋选配时，一般是先跨中，后支座，对于抵抗支座负弯矩的钢筋，可在保证梁下部有两根纵筋伸入支座的前提下，其余则可弯起到支座上部抵抗负弯矩。当抵抗负弯矩的钢筋还不够时，则另加直钢筋。弯起到支座上部的钢筋，要想利用其参与抵抗支座负弯矩，则必须满足弯起点离开充分利用点h0的要求。有时还需考虑弯起钢筋同时参与抗剪，而考虑弯起钢筋2参与抗剪时，第一排弯起钢筋弯终点至支座边的距离及弯起钢筋之间的距离还应满足SSmax的要求。因此，当同时考虑弯起钢筋参与抗弯和抗剪发生矛盾时，一般是先满足抗弯要求，而抗剪要求所需弯起钢筋则可通过加设鸭筋来解决，或者另加直钢筋抗弯，而弯起钢筋仅作抗剪之用。