课程设计说明书课程设计名称：混凝土结构设计原理课程设计课程设计题目：钢筋混凝土伸臂粱设计学院名称：专业班级：学生学号：学生姓名：学生成绩：指导教师：课程设计时间：至格式说明（打印版格式，手写版不做要求）（1）任务书三项的内容用小四号宋体，1.5倍行距。

（2）目录（黑体，四号，居中，中间空四格），内容自动生成，宋体小四号。

（3）章的标题用四号黑体加粗（居中排）。

（4）章以下的标题用小四号宋体加粗（顶格排）。

（5）正文用小四号宋体，1.5倍行距；段落两端对齐，每个段落首行缩进两个字。

（6）图和表中文字用五号宋体，图名和表名分别置于图的下方和表的上方，用五号宋体（居中排）。

（7）页眉中的文字采用五号宋体，居中排。

页眉统一为：武汉工程大学本科课程设计。

（8）页码：封面、扉页不占页码；目录采用希腊字母Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ…排列，正文采用阿拉伯数字1、2、3…排列；页码位于页脚，居中位置。

（9）标题编号应统一，如：第一章，1，1.1，……；论文中的表、图和公式按章编号，如：表1.1、表1.2……；图1.2、图1.2……；公式（1.1）、公式（1.2）。

武汉工程大学本科课程设计课程设计任务书一、课程设计的任务和基本要求1、设计条件受均布荷载作用的伸臂梁，简支跨L1=6m，均布荷载的标准值q1k= 65kN/m，伸臂跨L2=2m，均布荷载的标准值q2k=130kN/m，梁支承情况如下图。

梁截面尺寸b= 1/16 mm，h=1/8mm。

混凝土的强度等级为C35，纵筋采用HRB335级钢筋，箍筋采用HPB300级钢筋，要求对梁进行配筋计算，并布置钢筋。

最后进行正常使用极限状态验算。

（注：构件处于正-81常环境，环境类别一类）参考设计参数：序号q1k q2kL1L2bxh 混凝土等级1 65 150 62 h=(1/8~1/12)L，高宽比取2.0~3.5 自定2 65 145 6 2 h=(1/8~1/12)L，高宽比取2.0~3.5 自定3 65 150 7 1.5 h=(1/8~1/12)L，高宽比取2.0~3.5 自定4 65 145 7 1.5 h=(1/8~1/12)L，高宽比取2.0~3.5 自定5 65 1306 2 h=(1/8~1/12)L，高宽比取2.0~3.5 自定6 65 1307 1.5 h=(1/8~1/12)L，高宽比取2.0~3.5 自定7 75 130 6 2 h=(1/8~1/12)L，高宽比取2.0~3.5 自定8 75 130 7 1.5 h=(1/8~1/12)L，高宽比取2.0~3.5 自定9 75 150 6 2 h=(1/8~1/12)L，高宽比取2.0~3.5 自定10 75 150 7 1.5 h=(1/8~1/12)L，高宽比取2.0~3.5 自定2、设计说明书内容及要求(1)梁的内力(M、V)计算，绘制内力图和内力包络图；(2)正截面承载能力计算：包括截面尺寸，正截面纵向受弯钢筋的截面面积；(3)斜截面承载能力计算：包括斜截面受剪钢筋（弯起钢筋和箍筋）的截面面积(4)截面校核：包括正截面和斜截面尺寸校核和强度校核（正截面受弯和斜截面受剪承载力）；(5)梁裂缝宽度验算；(6)梁挠度验算。

3、设计成果要求(1) 设计计算书一份(2) 结构图一张，包括纵断面图和横断面图结构图采用1号图纸，结构图须包含承载能力图二、进度安排2018年12月3日发题（1）2018年12月16日-2018年12月19日截面尺寸和内力计算（2）2018年12月20日-2018年12月21日正截面承载能力能力计算（3）2018年12月22日-2018年12月23日斜截面承载能力计算并截面校核（4）2018年12月24日-2018年12月25日主梁裂缝宽度、挠度验算（5）2018年12月26日-2018年12月28日书写设计计算说明书，绘制施工图（6）2018年12月29日组织答辩和交课程设计说明书三、参考资料或参考文献[1] 《混凝土结构设计规范》GB50010-2010[2] 东南大学等，《混凝土结构（上）混凝土结构设计原理》(第五版）[3] 沈蒲生.《混凝土结构设计原理》第四版.高等教育出版社，2012[4] 龙驭球,包世华.《结构力学》上册第三版.高等教育出版社，2012[5] 卢传贤.《土木工程制图》第四版.中国建筑工业出版社，2012本科生课程设计成绩评定表武汉工程大学本科课程设计目录键入章标题(第 1 级) (1)键入章标题(第2 级) (2)键入章标题(第3 级) (3)键入章标题(第 1 级) (4)键入章标题(第2 级) (5)键入章标题(第3 级) (6)1 设计题目某支承在370mm厚砖墙上的钢筋混凝土伸臂梁，其跨度L1= 6m，伸臂长度L2=2m，活荷载设计值q1=65kN/M，q2=130kN/M（图1）。

采用混凝土强度等级C35，纵向受力钢筋为HRB335，箍筋和构造钢筋为HPB300。

试设计该梁并绘制配筋详图。

图12 设计条件跨度L1=6m，伸臂长度L2=2m，有楼面传来的永久荷载设计值g1=30kN/m，活荷载设计值 q1k =65kN/m，q2k=130kN/m，采用混凝土强度等级为C35。

q1=1.4×q1k=91kN/m q2=1.4×q2k=182kN/m2.1 截面尺寸选择取跨高比为：h/L=1/10,则h=600mm，按高宽比的一般规定，取b=300mm，h/b=2则h 0=h-as=600-40=560mm2.2 荷载计算梁自重设计值（包括梁侧15mm厚粉刷层重）钢筋混凝土自重25kN/m,混凝土砂浆自重17kN/m。

g=1.2×(0.25×0.6)×25+1.2(0.015×0.6×17×2+0.015×0.25×17）=5kN/m 则梁的恒荷载设计值为：g=5kN/m2.3 梁的内力和内力包络图（1）荷载组合情况恒荷载作用于梁上的位置是固定的，计算简图为图2(a)，活载q1 q2的作用位置有三种可能的情况，图2的(a)、(c)、(d)。

每一种活荷载都不可能脱离恒荷载的作用而单独存在，因此作用于构件上的荷载分别有(a)+(b)、(a)+(c)、(a)+(d)三种情形。

（2）计算内力(截面法) ①(a)+(b)(a)作用下：ΣMA1=0，即－YB1L1+g（L1+L2）2/2=0 得 Y B1=26.7NΣY=0 ，即 Y A1+Y B1+g(L1+L2)=0 得Y A1=13.3kN(b)作用下：ΣY=0 ，得YA2=YB2=273kN(a) +（b）作用下剪力：V A =YA1+YA2=13.3+273=286.3kNV B左=YA1+YA2－(g+q1)L1=286.3－（5+91)×6=－289.7kNVB右=gL2=5×2=10kNMB=－gL22/2=－5×22/2=-10kN.m由于当剪力V等于零时弯矩有最大值，所以设在沿梁长度方向X处的剪力V=0，则由M(x)=VAX－(g+q1)X2/2,对其求一阶导M'(x)=V（x）=V A－(g+q1)X当V=0时，在D点，有M取得最大值，即V(x)=VA－(g+q1)X =0时，M取得最大值则AB段中的最大的弯矩M：当x=2982mm时有Mmax=426.91kN.mQ图M图②(a)+(c)(c)作用下：ΣMA3=0，YB3L1－q2L2（L1+L2/2）=0得Y B3=212.6kNΣY=0 ，得YA3=-151.4kN （a）+（c）作用下的剪力：V A =YA1+YA3=13.3-151.4=-138.1kNV B左=YA1+YA3－gL1=-138.1－30=-168.1kNVB右=(g+q2)L2=（5+182）×2=374kNMB=－（g+q2)L22/2=－（5+182)22/2=－374kN.mQ图M图③(a)+(d)(d)作用下：ΣMA4=0，YB4L1－q2L2（L1+L2/2）－q1L12/2=0得Y B4=697.7kNΣY=0 ，得YA4=212.3kN （a）+（d）作用下的剪力：V A =YA1+YA4=13.3+212.3=225.6kNV B左=YA1+YA4－(g+q1)L1=225.6－（5+91）6=－350.4kNVB右=(g+q2)L2=（5+182）×2=374kNMB=－（g+q2)L22/2=－（5+182)22/2=－374kN.m同理可以得出AB段中的最大的弯矩M：当x=2350mm时有Mmax=265.1kN.mQ图M图画出这三种情形作用下的弯矩图和剪力图包络图如图6所示图63 配筋计算3.1 已知条件混凝土强度等级为C25，1α=1，f c =11.9N/mm 2 ,f t =1.27 N/mm 2；HRB335钢筋，f y =300 N/mm 2 ，ξb =0.550；HPB300钢筋，f yv =270 N/mm 2 。

3.2 截面验算沿梁全场的剪力设计值的最大值在B 支座左边边缘，Vmax=289.7kN hw/b=560/300=1.87<4 ，属于一般梁0.25f c bh 0=0.25×11.9×300×560=499.8kN > Vmax=289.7kN ，故截面尺寸满足要求； 3.3 纵筋计算（一般采用单筋截面） 3.3 纵筋计算（采用单筋截面） (1) 跨中截面（M max =427kN ⋅m ） 51.05603009.1110427211b 2112621=⨯⨯⨯⨯--=--=h f Mc αξ<bξ=0.55201m m 2.19993003.05603009.11=⨯⨯⨯==yc S f bh f A α>0.15%bh=270mm 2选用2⏀22+2⏀28，A S =760+1232=1992mm 2 (2) 支座截面（M max =374kN ⋅m ） h 0=h-a s =600-40=560mm 。

42.05603009.11105.112211b 21126201=⨯⨯⨯⨯--=--=h f M c αξ<b ξ=0.55 30012.05603009.1101⨯⨯⨯==yc S f bh f A α=799.68mm 2选用2⏀25，A S =760.2mm 2 3.4 腹筋计算（1）可否按构造配筋0.7f t bh 0=0.7×1.27×300×560=149.4kN<V=289.7kN 需按计算箍筋 （2）箍筋计算方案一：仅考虑箍筋抗剪，并沿梁全长配同规格的箍筋，则V=289.7kN由 000.17.0h s A f bh f V V SVyv t CS +=≤得：mmh f bh f V s A yv t SV 93.05602703.1497.2890.17.000=⨯-=-=选用双肢箍（n=2）⏀8（A SV1=50.3mm 2）有 s= n A SV1/0.93=2×50.3/0.93mm=108.2mm 所以选取s=200mm,即箍筋用量为⏀8@200. 配箍率 %167.02003003.5021=⨯⨯=⋅⋅=s b A n sv sv ρ最小配箍率 sv yv t sv f f ρρ<=⨯====%11.027027.124.024.0m in 因此满足需要。