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，
01.γ0=，01.=ψ，21.γd =，简支段荷载设计值q 1=57kN/m ，外伸段荷
载设计值q 2=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。

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：f c =1
2.5N/mm 2 f t =1.30N/mm 2
一级钢筋：f y =210N/mm 2 二级钢筋：f y =310N/mm 2 2. 内力计算（最大弯矩、剪力最大值）； 根据平衡方程求出F 1=171.08kN ，F 2=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171.08-57×x=0 X=3.00 M=171.08×3.00-57×3.00×3.00/2=256.74kN
115kN/m
M=213.90×1.86/2=198.927kN 3. 截面尺寸校核（a 取40mm ）；
a s =30+20/2=40mm h w =h 0=650-40=610mm
h w b =610250
=2.24<4.0 0.25f c bh 0=0.25×12.5×250×610=4.76×105N=476.6kN γd V=1.2×227.92=273.50﹤0. 25f c bh 0=476.6kN 故截面尺寸满足抗剪要求。

4. 梁的计算简图及内力图；
弯矩图
剪力图
5. 计算纵向受弯钢筋用量及选配钢筋（验算最小配筋率）； M=25
6.74kN
αs =γd M c 0
2=1.2×256.74×106
2=0.265 x
x
ξ=1−√1−2αs =1−√1−2×0.265=0.3144 ξ=0.3144﹤ξb =0.544 满足要求
A S =ξbh 0f c f y =0.3144×250×610×12.5
310
=1933.52mm 2
ρ=A S bh 0=1933.52250×610=1.27%>ρmin =0.15%
满足要求 查表选取6Φ22（2281mm 2）
b min =2
c +4
d +3
e =2×35+4×22+3×30=248<250 满足要求
ρ=A S bh 0=2281250×610=1.5%>ρmin =0.15%
ρ=1.5%<ρmax
=ξb f c f y =⁄0.544×12.5
310
=2.2%
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：V c =0.07×f c bh 0=0.07×12.5×250×610
=133.44kN ﹤γd V=273.5kN
因此选配腹筋，初选双肢箍筋，选用Ф10@200 A SV =2πr 2=2×3.14×25=157mm s=200mm ﹤s max =250mm V sv =1.25f yv ×A sv ×h 0s ⁄=1.25×210×157×610/200
=125.70kN
V cs =V c +V sv =133.44+125.70=259.14kN <273.5kN 可增设弯起钢筋：
A sb =
γd V −V cs f y sin 45。

=(273.5−259.14)×103310×0.717
=64.61mm 2
可弯起1根Φ22（A sb =380.1mm 2）的纵筋，该截面的剪力设计
值V=1.0×1.0×0.5×67×7-0.67×67=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）；
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≥
2
h 0
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
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max s s 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。