水工钢筋混凝土结构课程设计(简支梁).docxVIP

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 永久荷载对结构有利yG =1.0；永久荷裁对结构不有利yG =1.2 荷载分项系数：均布兀妙=1.15、结构系数/（/ =1.2 （二）、材料强度设计值 混凝土强度等级为 C25 : fc =1t = 1 .27Mpa 钢筋级别为：纵向受力钢筋HRB335、f〉, = f； = 31 OMpa；箍筋及其他纵向构造钢筋 HPB235、fy=210Mpa。 3.混凝土保护层厚度（环境类别二类环境）c = 35〃m；最小配筋率pmin=0.2%o 58W图1:计算间图 （四）：设计要求 根据已知条件查材料强度，计算参数的选取。 内力计算（最大弯矩、剪力最大值） 截面尺寸校核（a取50mm）。 梁的计算简图及内力图 计算纵向受弯钢筋用量及选配钢筋（T级钢筋最小配筋率pmin=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。 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） 结构施工图绘制（配筋图及钢筋表）二、基本尺寸 如图 1： B=250mm II=550mm L0=Ln+a L0=5840Ln=5600 又由 L0=l. 05Ln=l. 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=28.60 均布荷载：S = ycgk+yQqk = 1.0x20+1.15xl5 = 37.25S/也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: R, =Rb =Gk+1（g + q） lo = 28.6 + -x37.25 x5.84 = 137.37W2、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： ny =（G3 + ：（g+0）2 8= 187.4（*N ?/〃 式中。一一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 因：匕=Vb = Ra =\37.37kN 故：Vf =V/+ a = 137.37-^x37.25x0.24= 13290W式中。——支座的支承长度。 4、Gk集中力处的剪力设计值计算 TOC \o 1-5 \h \z 七I1 V/ =RA--(g + q) 6/= 137.73--x37.25x 1.0 = 1 19.1 IkN 七II V? = R,\ -一(g + q)。-(G幻= 137.73—x37.25x1.0-28.6 = 90.15加22 式中。一一集中力至支座边缘的距离。 5、梁内力汇总表6、结构受力图: 内力位置 内力设计值 跨中控制截面弯矩设计值M (伽?所) 187. 40 剪力设计值 V (kN) 支座边缘处 132. 90 集中力处 119.11 90. 15 28. 6kN 37. 25kN/m 28. 6kN \/7\ f\!\ /\f\f\(\ f/\f 137. 37kN132. 90kN119.llkN90. 15kN90. 15kN119.llkN137.37kN132.90kN图2：结构受力图四、截面几何尺寸复核 137. 37kN 132. 90kN 119.llkN 90. 15kN 90. 15kN 119.llkN 137.37kN 132.90kN 因弯矩设计值适中，设钢筋排一排；由于属于二类环境，故设。=50〃助； 则截面有效高度/弓=。-“ = 55()-5() = 5()(7〃〃；因是矩形截面“一 由().25,f 她,=O.25x 125 x 250x 500= 39Q6%N1.2伏(或空)=159ASkN ；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（二）、斜截面承载力计算: 截面位置 跨中控制截面 弯矩设计值M 187. 40 ho =h-a （mm） 500 M % 一 M M187.40xl06 八 9 —9 — 0.240 febh~ 12.5x250x50tf 0. 544 g = l_Jl_2a, = l-Jl —2x0.240 = 0.279C, =0.544 （不超筋） J y