1、1郑州华信学院课程设计说明书题目： 简支悬臂梁设计 姓 名： 廖华南 院 （系）： 建筑工程学院 专业班级： 09 级土木工程 3 班 学 号： 0903110347 指导教师： 孟国东 成 绩： 时间： 2012 年 4 月 20 日至 2012 年 5 月 20 日课程设计成绩评定表评定项目 内 容 满分 评分 总分学习态度 学习认真，态度端正，遵守纪律。 10设计情况认真查阅资料，勤学好问，提出的问题有一定的深度，分析解决问题的能力较强。 40说明书质量设计方案正确、表达清楚；设计思路、实验（论证）方法科学合理；达到课程设计任务书规定的要求；图、表、文字表达准确规范，上交及时。40回答问
2、题情况回答问题准确，基本概念清楚，有理有据，有一定深度。 10总成绩 采用五级分制：优、良、中、及格、不及格指导教师评语：签名： 年 月 日混凝土结构课程设计任务书一、设计资料有一矩形截面钢筋混凝土伸臂梁，如图 1 所示，简支跨 AB 的计算跨度为 ，伸1l臂跨 BC 的计算跨度为 ，全梁承受均布荷载设计值为 ；构件的截面尺寸自拟；混2l q凝土强度等级自拟，纵向受力钢筋采用 HRB335 或 HRB400，箍筋采用HPB235。 （参考截面尺寸： ）mhb705学号尾数 1、5 2、6 3、7 4、8 9、0mkNq/120 110 100 90 80l15 5.5 6.0 6.5 722
3、3 2.5 3 2.5图 1 结构布置图二、设计要求1、正截面设计：设计纵向受弯钢筋、架立钢筋；2、斜截面设计：设计斜截面受剪钢筋（弯起钢筋和箍筋） ；3、裂缝宽度验算；4、挠度验算；5、绘制梁的内力图（弯矩、剪力） 、抵抗弯矩图（材料图） 、梁的配筋详图。三、时间安排第 910 周完简支悬臂梁设计一、设计资料有一矩形截面钢筋混凝土伸臂梁，如图 1 所示，简支跨 AB 的计算跨度为=5m，伸臂跨 BC 的计算跨度为 =2.5m，全梁承受均布荷载设计值为 =90 KN/m；1l 2l q构件的截面尺寸 ；混凝土强度等级 C25，纵向受mhb705力钢筋采用 HRB335，箍筋采用 HPB235。
4、二、梁的内力计算1、荷载计算：梁的自重设计值：g250.250.70 4.375 KN/m则 904.37594.375 KN/mq2、梁的剪力图：（1） 、计算支座反力： 694.3758.58.50.5 233.972 KN568.216 KN（2） 、简支悬臂梁的安全系数为 1.1max233.9721.1257.3692 KNFB 左 max =332.27851.1365.59635 KNFB 右 max =235.93751.1 259.53125KN（3） 、做梁的剪力图如下所示：（单位：KN）3、梁的弯矩图：（1） 、计算剪力为零点距 A 点的距离设为：a a0 a2.479
5、mq（2） 、AB 跨最大正弯矩设计值为：M 233.9722.47994.3752.4792.4790.5M290.029 KNm（3） 、支座 B 处最大负弯矩设计值为：M0.594.3752.52.594.922 KNm（4） 、简支悬臂梁的安全系数为 1.1故：AB 跨最大正弯矩设计值为：Mmax=290.0291.1319.022 KNm支座 B 处最大负弯矩设计值为：Mmax=294.9221.1324.414 KNm（5） 、梁的弯矩图如下所示：（单位：KNm）三、梁的配筋计算：已知条件：混凝土强度等级 C25， 1=1， fc=11.9N/mm2， ft=1.27N/mm2；纵
6、向受力钢筋采用 HRB335，f y = fy =300N/mm2 ， b=0.550；箍筋采用 HPB235，f y = fy =210N/mm2截面尺寸 bh=250mm700mm1、正截面纵筋配筋计算：（1） 、AB 跨最大正弯矩处配筋计算： M max= 319.022 KNm砼强度等级 C25，砼最小保护层厚为 25 mm，钢筋按一排布置，故 h0=h-as =70035665 mm梁的钢筋配置构造要求：架立钢筋的直径，当梁的跨度小于 4 m 时，不宜小于 8 mm；当梁的跨度等于 46 m 时，不宜小于 10 mm；当梁的跨度大于 6 m 时，不宜小于 12 mm。由 N = 0，
7、 f y As=1fcbx f yAs M = 0， M= 1fcbx (h0-x/2) f yAs（h 0- a） 设上部架立钢筋为 2 25 As982 mm a 37.5 mm则 3190320001.011.9250x(665x/2) 300982(665-37.5)解得 x71.68 mm2 a75 mm故取 x2 a75 mmAs（1.011.925075 300982）300 1725.75 mm查混凝土结构附录 D，附表 D.1 钢筋截面面积及理论直径纵筋选取 2 252 22 As9827601742 mm配筋率验算：实际配筋率 1742（250665）1.05%最小配筋率
8、min = 0.2%最大配筋率 max =b 1fcf y = 0.551.011.9300 =2.18% max =2.18% 1.05% min = 0.2%故配筋率满足要求（2） 、支座 B 处最大负弯矩处配筋计算： M max= 324.414 KNm支座 B 处负弯矩的截面校核：在支座 B 处为负弯矩配筋，上部钢筋承受拉，下部钢筋受压，为了抵抗上部的拉应力，将下部 2 22 的钢筋弯起。则截面受压区高度 x(f y As f yAs) 1fcb (3001742300982) (1.011.9250)76.64 mm 2 a75 mmMu = 1.011.925076.64(6657
9、6.64/2) 300982(665-37.5)=328.484 KNm M max= 324.414 KNm故该配筋安全 2、斜截面抗剪承载力计算：由砼的强度等级为 C25，所以砼强度影响系数 c 1hw/b = h0/b = 665/250 = 2.66 365.59635 KN截面尺寸满足要求。(1) A 支座处0.7ftbh0=0.71.27250665=147.796 KNmin故选 8150，满足计算要求。(2) B 支座左侧0.7ftbh0=0.71.27250665=147.796 KN min故选 8150，满足计算要求。全梁按此直径和间距配置箍筋。四、挠度裂缝宽度验算：1、
10、挠度验算：设 AB 段长为 a，BC 段长为 b,则 q(a 2 b2)/2aFB 0.5qaqbqb 2/2a （1） 、AB 段梁：EIW1(X)q x2 /2qx(a 2 b2)/2a ,(0xa)EIW1(X)q x3 /6q x2 (a2 b2)/4a C 1 EIW1(X) q x4 /24q x3 (a2 b2)/12a C 1 x C 2x0 时 W1(X) 0 得 C2 0 xa 时 W1(X) 0 得 C1 q a3/24 q a b2/12所以 W1(X) x4 /24x 3 (a2 b2)/12a (a 3/24 a b2/12) xq/EI当 W1(X) 0 时，AB
11、 段挠度最大，将 a6 m，b2.5 m， 94.375 KN/m 代人，qx3 7.4375 x235.25 0得 x2.739070434 m（2） 、BC 段梁：EIW2(X)q( xab) 2 /2 ,(axab)EIW2(X)q x3 /6q x2(a b)/2 q x(a b)2/2D 1EIW2(X) q x4 /24q x3(a b)/6 q x2(a b)2/4 D 1 x D 2xa 时 W2(X) 0 得 C2q a4/12 q a3b/6 q a2 b2/12xa 时 W2(X)W 1(X) 得 C1 (5q a4/24 q a2b/2 q ab2/3)所以 W2(X)
12、x 4 /24x 3(ab)/6x 2(a b)2/4(5a 4/24a 2b/2ab 2/3) x (a 4/12 a3b/6 a2 b2/12)q/EI刚度 B 的计算AB 段梁：最大弯矩 Mk=290.029KNm，Mq=(4.3750.590)2.479=122.401KNm，C25 混凝土：f tk=1.78N/mm2 Ec=2.80104N/mm2HRB335:Es=2.0105N/mm2 h0=665mm As=11742mm2E= Es/ Ec=7.142857受拉纵筋配筋率 = As/(bh)=1884/(250700)=0.010478sk=M k/(0.87h0As)=
13、290.029106/(0.876651742)=287.77N/mm2te= As/(0.5bh)=1742/(0.5250700)=0.0199=1.1-0.65f tk/( tesk)=1.1-0.651.78/(0.0199287.77)=0.89796则短期刚度 Bs=EsAsho2/(1.15+0.2+6E)=2.010517426652/(1.150.89796+0.2+67.1428570.010478)=79665.85109Nmm2刚度 B=MkBs /(-1)Mq+Mk=290.02979665.85109/(1.7745-1)122.401+290.029=60040.
14、777109 Nmm2AB 跨在 x2.739070434 m 时挠度变形最大，将 x2.739070434 m 和 B=EI =60040.777109 Nmm2代人W1(X) x4 /24x 3 (a2 b2)/12a (a 3/24 a b2/12) xq/EI得 W1(X)MAX15.634 mmL 0/25024 mm 符合要求。BC 段梁在悬臂端，x8.5m 时挠度最大将 x8.5m，B=EI =60040.77710 9 Nmm2代人W2(X)x 4 /24x 3(ab)/6x 2(a b)2/4(5a 4/24a 2b/2ab 2/3) x (a 4/12 a3b/6 a2 b
15、2/12)q/EI得 W2(X)MAX3.1314 mm 2L 0/20025mm 符合要求。2、裂缝宽度验算：取最大裂缝宽度限值 min=0.3mm. 保护层厚度取 C=25mmAB 段梁：最大正弯矩在跨中 Mk=290.029KNmsk= 287.77N/mm 2 te= 0.0199 =0.89796deq =n i di2/n i vi di=23.5957 mmmax=2.1sk/Es(1.9c+0.08d eq/ te)=2.10.89796287.77/(2.0105) (1.925+0.0823.5957 /0.0199)=0.386 mm 0.4mm 满足要求。四、钢筋布置和
16、作材料图：1、按比例画出弯矩包络图：纵筋的弯起位置由材料图确定，故需按比例设计绘制弯矩图和材料图。2、钢筋布置及弯起点的确定：跨中钢筋 2 25+2 22 不宜截断，将其全部伸入 A 支座距构件边缘 25 mm 处， 225d 的钢筋通长布置。弯起钢筋 2 22 弯起点距 B 支座中线 800 mm，支座负弯矩钢筋 2 25+2 22，其中 2 22 利用跨中的弯起钢筋抵抗部分负弯矩，2 25 抵抗其余的负弯矩，编号为，号筋的材料全部覆盖相应弯矩图，且弯起点离它的强度充分利用截面的距离都大于 h0/2。故它满足抗剪、正截面抗弯、斜截面抗弯的三项要求。2、梁的配筋详图：主要参考文献（1） 、罗向
17、荣主编 . 混凝土结构 (第二版) . 高等教育出版社, 2007（2） 、孙训方等主编 . 材料力学()(第五版) . 高等教育出版社，2009（3） 、中华人民共和国国家标准 . 混凝土结构设计规范（GB50010-2002） . 北京：中国建筑工业出版，2002（4） 、赵顺波主编 . 混凝土结构设计原理 .上海： 同济大学出版社, 2004学习心得2012 年 4 月 20 日5 月 10 日，我们进行了为期 20 天的混凝土结构课程设计。通过这次实训，我不但掌握了一些不懂的具体环节，而且也巩固了我在学校期间所学习到的理论知识。在课堂上学习，理论与实际相差较大，一些知识虽然能在短期内被
18、掌握、被运用，但一些知识则不能掌握，也不便于记忆，更谈不上掌握运用了，因此，老师所传授的内容虽然多，但是我们学习到的只是其一部分，或者是一些皮毛的东西，要想真真正正的掌握所有理论知识，只有通过实际的设计和思考，才能达到这个目的。这次课程设计就达到了目的，我们不仅学到一些新的知识，也巩固了上课期间所学到的理论知识。以前对一些施工技术要点，只是粗略地知道其施工要点，而其具体的施工环节，具体的施工步骤如何，却是知之甚少，但现在实训结束之后，对我们这段时间所运用的那些施工技术，它们的具体环节及详细步骤，我们应该可以掌握了，这样就提高了自己的理论水平，也增强了自己的实际操作能力。更重要的是，通过课程设计，增强了自己对专业的热情，让自己更有兴趣将来能在建筑行业开创天地。课程设计结束了，我相信在以后的生活中我将体会到更多的东西，也相信自己在下一次课程设计中将会更好。我坚信通过这一段时间的实际操作，所获得的实践经验对我终身受益，在我毕业后的实际工作中将不断的得到验证，我会不断的理解和体会实训中所学到的知识，在未来的工作中我将把我所学到的理论知识和实践经验不断的应用到实际工作来，充分展示自我的个人价值和人生价值。
