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1、一、基本資料某水電站副廠房(3級(jí)建筑物),磚墻上支承簡(jiǎn)支梁,該梁處于二類環(huán)境條件。其跨長(zhǎng)、截面尺寸如圖1所示。承受的荷載為:均布恒載gk=20kN/m,均布荷載qk=15kN/m(荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.15),集中恒載Gk=28.6kN。采用C25混凝土,縱向受力鋼筋為HRB335級(jí)鋼筋,箍筋為HPB235級(jí)鋼筋,試設(shè)計(jì)此梁并繪制配筋圖。查表及已知得設(shè)計(jì)所需數(shù)據(jù):(一)、荷載分項(xiàng)系數(shù)1.永久荷載對(duì)結(jié)構(gòu)有利;永久荷載對(duì)結(jié)構(gòu)不有利2.荷載分項(xiàng)系數(shù): 均布 、結(jié)構(gòu)系數(shù)(二)、材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值1.混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25 :2.鋼筋級(jí)別為:縱向受力鋼筋HRB335、;箍筋及其他縱向構(gòu)造鋼筋HPB235 、。3
2、.混凝土保護(hù)層厚度(環(huán)境類別二類環(huán)境);最小配筋率。(三)、計(jì)算簡(jiǎn)圖圖1:計(jì)算間圖 (四):設(shè)計(jì)要求 1.根據(jù)已知條件查材料強(qiáng)度,計(jì)算參數(shù)的選取。2.內(nèi)力計(jì)算(最大彎矩、剪力最大值)3.截面尺寸校核(a取50mm)。4.梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖及內(nèi)力圖5.計(jì)算縱向受彎鋼筋用量及選配鋼筋(I級(jí)鋼筋最小配筋率rmin=0.2%)。計(jì)算是否需要配置腹筋,如果需要按照計(jì)算確定腹筋用量及選配鋼筋。6.鋼筋的布置計(jì)算(鋼筋的布置設(shè)計(jì)要利用抵抗彎矩圖進(jìn)行圖解)7.結(jié)構(gòu)施工圖繪制(配筋圖及鋼筋表)二、基本尺寸如圖1:B=250mm H=550mm L0=Ln+a L0=5840 Ln=5600又由L0=1.05Ln=1.
3、05*5600=5880跨度取最小值L0=5840三、荷載計(jì)算均布恒載gk=20kN/m,均布荷載qk=15kN/m,,集中恒載Gk=28.6kN集中力:Gk=28.6kN均布荷載:1、支座反力計(jì)算該結(jié)構(gòu)為對(duì)稱結(jié);根據(jù)材料力學(xué)理論得知,對(duì)稱結(jié)構(gòu)在對(duì)稱荷載作用下,其支座反力為:2、設(shè)計(jì)值計(jì)算由材料力學(xué)理論得知,對(duì)稱機(jī)構(gòu)在對(duì)稱荷載作用下采用疊加法得結(jié)構(gòu)跨中控制截面彎矩設(shè)計(jì)值為:式中集中力至支座邊緣的距離。3、支座邊緣截面的最大剪力設(shè)計(jì)值計(jì)算式中支座的支承長(zhǎng)度。4、Gk集中力處的剪力設(shè)計(jì)值計(jì)算式中集中力至支座邊緣的距離。5、梁內(nèi)力匯總表內(nèi)力位置內(nèi)力設(shè)計(jì)值跨中控制截面彎矩設(shè)計(jì)值187.40剪力設(shè)計(jì)值支
4、座邊緣處132.90集中力處119.1190.156、結(jié)構(gòu)受力圖:圖2:結(jié)構(gòu)受力圖四、截面幾何尺寸復(fù)核因彎矩設(shè)計(jì)值適中,設(shè)鋼筋排一排;由于屬于二類環(huán)境,故設(shè);則截面有效高度;因是矩形截面;則;由;說(shuō)明截面幾何尺寸符合要求。五、承載力極限狀態(tài)計(jì)算(一)、正截面承載力計(jì)算:根據(jù)彎矩包絡(luò)圖結(jié)構(gòu)跨中截面為控制截面縱向受力鋼筋計(jì)算表截面位置跨中控制截面彎矩設(shè)計(jì)值187.405000.544(不超筋)選配鋼筋實(shí)配由查附錄3-表1得:選配422(實(shí)際)(不少筋) (二)、斜截面承載力計(jì)算:首先截面滿足要求1.驗(yàn)算腹筋是否需要按計(jì)算設(shè)置,應(yīng)按下列公式計(jì)算:說(shuō)明需要進(jìn)行斜截面承載力計(jì)算,應(yīng)確定腹筋計(jì)算。2.梁內(nèi)
5、的腹筋按計(jì)算設(shè)置,按下表計(jì)算:方案一:僅考慮箍筋抗剪,并沿梁全長(zhǎng)配同一規(guī)格箍筋:。初選雙肢箍筋,選用,及;雙肢截面,Smax=250mm由得Vcs=VC + VSV=109.38+66.02=175.4KN =159.48KN箍筋最小配筋率復(fù)核方案二:既考慮箍筋抗剪有考慮彎起鋼筋抗剪。腹筋計(jì)算表截面位置A支座右B支座左剪力設(shè)計(jì)值132.90132.90說(shuō)明需要進(jìn)行斜截面承載力計(jì)算,需配置腹筋。選定箍筋(直徑、間距)選用箍筋,沿梁的通常布置。;說(shuō)明需要設(shè)置彎起鋼筋。選擇彎起鋼筋222()彎起點(diǎn)至支座邊緣距離根據(jù)構(gòu)造要求選擇架立鋼筋為214;4、跨中配筋圖:圖3:截面配筋圖六、抵抗彎矩圖(材料圖)圖4:材料圖七、結(jié)構(gòu)施工圖圖5:配筋圖圖
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