混凝土試題20頁

1、（一）設(shè)計(jì)條件（一）設(shè)計(jì)條件 某支承在 370mm 厚磚墻上的鋼筋混凝土伸臂梁，其跨度，伸臂長度，由樓面?zhèn)鱽淼暮爿d標(biāo)準(zhǔn)值ml0 . 7 1 ml86 . 1 2 （未包括梁自重和梁兩側(cè) 15mm 厚抹灰自重），活荷載標(biāo)準(zhǔn)值，（如圖 5-28 所示）mKNg k / 6 . 28 1 mKNq k /43.21 1 mKNq k /43.71 2 ；設(shè)計(jì)使用年限 50 年，環(huán)境類別一類，混凝土強(qiáng)度等級 C25，縱向受力鋼筋 HRB335，箍筋為 HPB300。試設(shè)計(jì)該梁并繪制配筋圖。 （二）內(nèi)力計(jì)算（二）內(nèi)力計(jì)算 1、截面尺寸選擇、截面尺寸選擇 取跨高比，則 h =700mm；10/ lh 按高

2、寬比的一般規(guī)定，取 b=250mm，h/b=2.8； 截面尺寸為 bh=250700mm2（梁全長截面相同） 2、計(jì)算簡圖、計(jì)算簡圖 連續(xù)伸臂梁，計(jì)算跨度取支座中心之間的距離； 正截面受彎按計(jì)算跨度計(jì)算彎矩； 斜截面受剪取支座邊緣截面的剪力； 3、恒載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算、恒載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 梁自重和梁兩側(cè) 15mm 厚抹灰自重的標(biāo)準(zhǔn)值 mKNg k /73 . 4 2177 . 0015 . 0 257 . 025 . 0 2 則總的恒載標(biāo)準(zhǔn)值為 mKNggg kkk /33.3373 . 4 6 . 28 21 4、荷載組合及內(nèi)力包絡(luò)圖、荷載組合及內(nèi)力包絡(luò)圖 本例題中伸臂梁的控制截面： （1）受彎計(jì)算

3、長跨跨中截面 懸臂跨根部截面 （2）受剪計(jì)算 長跨左支座截面（A 支座） 長跨右支座左截面（B 支座左） 懸臂跨根部截面（B 支座右） （3）求）求 AB 跨跨中最大正彎矩和跨跨中最大正彎矩和 A 支座最大剪力時(shí)的荷載組合及內(nèi)力設(shè)計(jì)值支座最大剪力時(shí)的荷載組合及內(nèi)力設(shè)計(jì)值 設(shè)計(jì)使用年限為設(shè)計(jì)使用年限為 5050 年年 此時(shí)，AB 跨荷載為不利荷載，BC 跨為有利荷載 ABAB 跨：跨： 可變荷載控制的組合:mKNq/00.7043.210 . 14 . 133.332 . 1 1 永久荷載控制的組合: mKNq/00.6643.217 . 04 . 10 . 133.3335 . 1 2 取mK

4、Nq/70 BCBC 跨：跨： mKNq/33.3343.710 . 1033.330 . 1 荷載簡圖如圖所示。 A 支座反力 RA： KNRA76.236 7 2 86 . 1 86 . 1 33.33 2 7 770 A 支座剪力：VA=RA=236.76KN AB 跨跨內(nèi)最大彎矩截面位置及最大彎矩值：（最大彎矩不一定在跨中）（最大彎矩不一定在跨中） 設(shè)最大彎矩截面距離 A 支座為 x，則 2 70 max x xxRM A 根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)，在處，彎矩為最大值，即0 max dx dM m R x A 38 . 3 70 76.236 70 mM39.400 2 38 . 3 38 . 3

5、 7038 . 3 76.236 max 此時(shí)對應(yīng)的 B 支座左側(cè)剪力為： （不一定最大）（不一定最大）KNVB24.25377076.236 左 （4）求）求 BC 跨支座最大負(fù)彎矩和跨支座最大負(fù)彎矩和 B 支座最大剪力時(shí)的荷載組合及內(nèi)力設(shè)計(jì)值支座最大剪力時(shí)的荷載組合及內(nèi)力設(shè)計(jì)值 設(shè)計(jì)使用年限為設(shè)計(jì)使用年限為 5050 年年 此時(shí)，AB 跨荷載為不利荷載，BC 跨為不利荷載 BCBC 跨：跨： 可變荷載控制的組合:mKNq/00.14043.710 . 14 . 133.332 . 1 1 永久荷載控制的組合: mKNq/00.11543.717 . 04 . 10 . 133.3335 .

6、 1 2 取mKNq/140 荷載簡圖如圖所示。 B 支座反力 RB： KNRB00.540 7 7 2 86 . 1 86 . 1 140 2 7 770 B B 支座右側(cè)剪力支座右側(cè)剪力 V VB B 右 右 KNVB4 .26086 . 1 140 右 B B 支座最大負(fù)彎矩：支座最大負(fù)彎矩： mKNMB.17.242 2 86 . 1 86 . 1 140 max, 對應(yīng)的對應(yīng)的 B B 支座左側(cè)的剪力支座左側(cè)的剪力 （為最大值）KNVB 6 . 279 4 . 260540 左 （4）內(nèi)力包絡(luò)圖如圖）內(nèi)力包絡(luò)圖如圖 （三）配筋計(jì)算（三）配筋計(jì)算 1、已知條件、已知條件 混凝土 C25

7、，fc=11.9N/mm2，ft=1.27N/mm2，1=1.0，0 . 1 c HRB335 級鋼筋，fy=300 N/mm2 ，b=0.55 HPB300 級鋼筋，fyv=270 N/mm2 環(huán)境類別一類，設(shè)計(jì)使用年限 50 年，混凝土 C25，c=25mm 設(shè)箍筋直徑為 8 支座截面：支座截面：h h0 0=h-a=h-as s=700-43=657mm=700-43=657mm 跨中截面：跨中截面：h h0 0=h-a=h-as s=80-58=642mm=80-58=642mm 2、正截面受彎計(jì)算、正截面受彎計(jì)算 按單筋截面計(jì)算 （1 1）ABAB 跨跨中截面跨跨中截面 mmhmm

8、bf M hhx b c 1 . 35364255 . 0 85.263 250 9 . 110 . 1 1039.4002 642642 2 0 6 2 1 2 00 滿足要求 %2 . 0 300 27 . 1 45 . 0 %,2 . 0max 45 . 0 %,2 . 0max min y t f f 2 min 21 350700250%2 . 051.2616 300 85.263250 9 . 110 . 1 mmbhmm f bxf A y c s 滿足要求 實(shí)際配置 425+220（As=2592mm2）滿足要求；%5%94 . 0 51.2616 51.26162592 鋼

9、筋直徑、間距等滿足要求，as取值相差不大 （2 2）支座）支座 B B 截面（負(fù)彎矩）截面（負(fù)彎矩） mmhmm bf M hhx b c 35.36165755 . 0 50.138 250 9 . 110 . 1 1017.2422 657657 2 0 6 2 1 2 00 滿足要求 2 min 21 350700250%2 . 046.1373 300 50.138250 9 . 110 . 1 mmbhmm f bxf A y c s 滿足要求 實(shí)際配置 225+220（As=1388mm2）滿足要求；%5%06 . 1 46.1373 46.13731388 鋼筋直徑、間距等滿足要

10、求，as取值相差不大 選擇支座鋼筋和跨中鋼筋時(shí)，應(yīng)考慮鋼筋規(guī)格的協(xié)調(diào)即跨中縱向鋼筋的彎起問題。 3、斜截面受剪計(jì)算、斜截面受剪計(jì)算 按支座邊緣的剪力設(shè)計(jì)值取用。按支座邊緣的剪力設(shè)計(jì)值取用。 沿梁全長剪力設(shè)計(jì)值的最大值發(fā)生在 B 支座左邊緣，Vmax=266.65KN （1）上限值驗(yàn)算（剪壓比驗(yàn)算） 4568 . 2 250 642 0 b h b hw KNbhfKNV cc 49.477642250 9 . 110 . 125 . 0 25 . 0 65.266 0 截面尺寸滿足要求 （2）驗(yàn)算能否按構(gòu)造要求配箍筋 一般受彎構(gòu)件 KNbhfKNV t 68. 1 7

11、 . 07 . 065.266 0 應(yīng)按計(jì)算配置腹筋，且應(yīng)驗(yàn)算 min,svsv （3）腹筋計(jì)算 一般受彎構(gòu)件一般受彎構(gòu)件 方案一：僅配置箍筋，沿梁全長配置同一規(guī)格箍筋，按最大剪力方案一：僅配置箍筋，沿梁全長配置同一規(guī)格箍筋，按最大剪力 V=266.65KNV=266.65KN 計(jì)算計(jì)算 mmmm hf bhfV s A yv tsv /7152 . 0 642270 64225027 . 1 7 . 01065.2667 . 0 2 3 0 0 選用雙肢箍筋 8140，則 mmmmmmmm s nAsv /7152 . 0 /7186 . 0 140 3 . 502 221 箍筋直徑 8mm

12、6mm，箍筋間距 s=140mm6mm，箍筋間距 s=200mmsmax=250mm，滿足要求。 %1129 . 0 270 27 . 1 24 . 0 24 . 0 %2012 . 0 200250 3 . 502 min, 1 yv t sv sv sv f f bs nA 滿足要求 B B、彎起鋼筋計(jì)算、彎起鋼筋計(jì)算 僅在僅在 ABAB 跨內(nèi)配置彎起鋼筋，跨內(nèi)配置彎起鋼筋，BCBC 跨不配?？绮慌洹?計(jì)算過程如下表所示 此時(shí)，AB 跨彎起鋼筋上下外邊緣之間的距離=700-2(25+6)=638mm 截面位置A 支座B 支座左B 支座右 支座邊緣剪力設(shè)計(jì) 223.81KN266.65KN2

13、34.50KN 0 7 . 0bhfV tc 142.68KN146.02KN146.02KN 選用箍筋直徑和間距6180（AB 全跨）8200（BC 全跨） 0 h s A fVV sv yvccs 197.19KN201.80KN235.25KN sin8 . 0 y cs sb f VV A 170.79mm2416.06mm2 不配彎起鋼筋 彎起鋼筋選擇220（Asb=628mm2）220（Asb=628mm2） 彎起點(diǎn)距離支座邊緣的距離 50+638=738mm250+638=888mm 彎起鋼筋起點(diǎn)處的剪力設(shè)計(jì)值 V2 172.90KN200.98 是否需要第二排彎起鋼筋不需要不需要 （四）進(jìn)行鋼筋布置，做材料圖（四）進(jìn)行鋼筋布置，做材料圖 縱向鋼筋的彎起和截?cái)辔恢糜刹牧蠄D確定，需要按比例設(shè)計(jì)繪制彎矩圖和材料圖。 1、確定各縱筋承擔(dān)的彎矩 AB 跨跨中：mmx38.261 250 9 . 110 . 1 2592300 mKNmKNMu.39.400.60.397 2 38.261 64238.261250 9 . 110 . 1