%9F整體式單向板肋梁樓蓋結(jié)構(gòu)設計課

1、整體式混凝土單向板肋梁樓蓋課程設計仕務書及指導書高等學校素質(zhì)教育的重點就是培養(yǎng)學生的創(chuàng)新和實踐能力。若要達到這個目標，在工科教育中設計能力的訓練正是在掌握理論知識以外的一個重要的教學環(huán)節(jié)，這一點已被當前國際高等工程教育界人士所重視。在土木工程專業(yè)(建筑工程方向)的教學計劃中，課程設計是本科教學的一個重要內(nèi)容，也是一種集中強化的達到大學本科生培養(yǎng)目標的實踐性教學環(huán)節(jié)。學生通過課程設計可以融會貫通所學的基本理論和專業(yè)技術(shù)知識，解決具體的土木工程設計問題所需的綜合能力和創(chuàng)新能力，進一步提高運用知識解決實際問題的能力，并從過程教學中，學會工作方法，以便順利完成從學校到社會的過渡。課程設計要求學生在指導

2、教師的指導下，獨立系統(tǒng)地完成一項工程設計，解決與之相關(guān)的所有問題，熟悉相關(guān)設計規(guī)范、手冊、標準圖以及工程實踐中常用的方法，具有實踐性、綜合性強的顯著特點。因而對培養(yǎng)學生的綜合素質(zhì)、增強工程意識和創(chuàng)新能力具有其他教學環(huán)節(jié)無法代替的重要作用。根據(jù)高等學校本科生的培養(yǎng)目標，對課程設計有以下幾方面的要求：(1)(1)主要任務學生應在教師指導下，獨立完成給定的設計任務和專題研究項目，有足夠的工作量。學生在完成任務后應編寫出符合要求的設計說明書、繪制必要的設計圖紙、撰寫計算書。(2)(2)專業(yè)知識學生應在設計工作中，綜合運用各種學科的理論知識與技能，分析和解決工程實際問題。通過學習、研究和實踐，使理論深化

3、、知識拓寬、專業(yè)技能提高。(3)(3)工作能力學生應學會依據(jù)設計課題任務進行資料搜集、調(diào)查研究、方案論證、掌握有關(guān)工程設計程序、方法和技術(shù)規(guī)范。提高理論分析、繪圖技巧、言語表達、撰寫技術(shù)文件以及獨立解決專題問題等能力，提高外文翻譯和計算機應用等能力。(4)(4)綜合素質(zhì)樹立正確的學習目的和設計思想，培養(yǎng)學生嚴肅認真的科學態(tài)度和作風，樹立為社會服務的觀點；能遵守紀律、善于與他人合作的敬業(yè)精神。整體式混凝土單向板肋梁樓蓋課程設計仕務書1 .設計題目設計題目為“整體式單向板肋梁樓蓋結(jié)構(gòu)設計”。附圖2 .設計要求采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋結(jié)構(gòu)，設計該房屋中間層樓蓋結(jié)構(gòu)。3 .設計資料a.a.結(jié)構(gòu)

4、形式采用多層磚混結(jié)構(gòu)，內(nèi)框架承重體系。外墻厚370370mm,mm,鋼筋混凝土柱截面尺寸為 400400mmxmmx400400mmmm。b.b.建筑平面尺寸平面尺寸見附表 2.12.1 的具體題號（題號由指導教師指定）附表 2.1可變荷載標準值號/kNm2L1父 L2/m5.05.56.06.57.07.58.0301889101112131430 父 211516171819202127X2122232425262728C.C.樓面構(gòu)造水磨石面層,在圖 3.693.69 范圍內(nèi)不考慮樓梯2.12.1 為某多層工廠建筑平面附圖 2.1 某多層工廠建筑平面（單位：m）

5、鋼筋混凝土板板底粉刷（按 0.25kN/m2計算）d.d.荷載永久荷載：包括梁、樓板及構(gòu)造層自重。鋼筋混凝土容重為 2525kN/mkN/m3 3, ,水泥砂漿容重為2020kN/mkN/m3 3, ,石灰砂漿容重為 1717kN/mkN/m3 3, ,分項系數(shù)為為 1.21.2 或 1.351.35?？勺兒奢d：樓面均布活荷載標準值見附表 2.12.1, ,分項系數(shù)為 1.41.4 或 1.31.3。e.e.材料混凝土：C20C20C40C40。鋼材：主梁、次梁、受力主筋采用 HRB335HRB335 級、HRB400HRB400 級，板及梁內(nèi)其他鋼筋采用HPB235HPB235 級。4 .設

6、計內(nèi)容a.a.結(jié)構(gòu)布置確定柱網(wǎng)尺寸，主梁、次梁、板的布置，擬定構(gòu)件截面尺寸，繪制樓蓋平面結(jié)構(gòu)布置圖。b.b.板的設計按考慮塑性內(nèi)力重分布的方法計算板的內(nèi)力，計算板的正截面承載力，繪制板的配筋圖c.c.次梁設計按考慮塑性內(nèi)力重分布的方法計算次梁的內(nèi)力，計算次梁的正截面、斜截面承載能力，繪制次梁的配筋圖。d.d.主梁設計按彈性方法計算主梁的內(nèi)力，繪制主梁的彎矩、剪力包絡圖，根據(jù)包絡圖計算主梁正截面、斜截面的承載能力，并繪制主梁的抵抗彎矩圖及配筋圖，鋼筋明細表及必要的說明。附錄二整體式混凝土單向板肋梁樓蓋課程設計仕務書及指導書 343343 5 .繪制施工圖樓蓋結(jié)構(gòu)施工圖為A2圖紙一張。內(nèi)容有：(1

7、)結(jié)構(gòu)平面布置圖；(2)板的配筋圖；(3)次梁配筋圖；(4)主梁彎矩包絡圖，抵抗彎矩圖，主梁配筋圖及鋼筋分離圖。主梁截面尺寸及幾何尺寸，梁底標高，鋼筋的直徑、根數(shù)、編號及其定位尺寸。(5)鋼筋明細表及必要的說明。設計說明包括圖中尺寸單位、材料等級、混凝土保護層厚度、施工中應注意的問題等。6.采用規(guī)范建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范和混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范。整體式混凝土單向板肋梁樓蓋課程設計指導書一.課程設計教學要求1 .了解單向板肋梁樓蓋的荷載傳遞路徑，掌握民用建筑荷載計算和取值方法。2 .學會從整體結(jié)構(gòu)中，通過分析、簡化，抽象某一單元構(gòu)件的計算簡圖，以及計算單元的劃分、支座的簡化，計算跨度的合理確定。3 .通過

8、板與次梁的計算，熟練掌握考慮塑性內(nèi)力重分布的計算方法，以及塑性錢與塑性內(nèi)力重分布的概念。4 .通過主梁的計算，熟練掌握彈性理論計算方法，并熟悉內(nèi)力包絡圖和抵抗彎矩圖的繪制方法。5 .了解并熟悉現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁。板結(jié)構(gòu)的有關(guān)構(gòu)造規(guī)定。6 .掌握鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工圖的表達方式和制圖規(guī)定；了解每部分圖紙的作用，達到的深度和正確的表示方法。進一步提高制圖的基本技能。7 .完成樓蓋結(jié)構(gòu)計算書一份。加強計算能力訓練，培養(yǎng)嚴謹、科學的工作態(tài)度，懂得要對計算內(nèi)容和數(shù)據(jù)終身負責，做到運算思路清晰，計算快捷正確，計算書規(guī)整，便于檢查。8 .學會編制鋼筋材料表。二、單向板肋梁樓蓋的結(jié)構(gòu)布置合理地布置柱網(wǎng)和梁格是樓蓋

9、設計的首要問題。在柱同布置中，應綜合考慮房屋的使用要求和梁的合理跨度。梁格布置應考慮主、次梁的方向、次梁的間距、柱網(wǎng)的布置，并確定梁的合理跨度。主梁橫向布置，可增強房屋橫向剛度，便于縱墻開大窗；主梁縱向布置，便于縱向管道通行，但橫向剛度較差。1.1.柱網(wǎng)和梁格布置應滿足建筑使用要求，同時應符合結(jié)構(gòu)合理，實用經(jīng)濟的原則。在進行結(jié)構(gòu)布置時，應注意下列幾個問題：(1)(1)柱網(wǎng)可布置呈長方形或正方形。(2)(2)主梁跨度一般可取 5 58m8m；次梁跨度一般可取 4 47m7m；板跨度一般取 1.51.53m3m 為宜，可減小板厚，節(jié)省混凝土用量；。(3)(3)對于板、次獎、主梁，當不易布置為等跨時

10、，可將中間各跨布置成等跨，邊跨可布置得稍小些，但跨差不宜超過 10%O10%O(4)(4)本設計樓面布置：采用主梁三跨，主梁跨內(nèi)宜布置兩根次梁，以使彎矩平緩，配筋合理。次梁不少于五跨為宜。2.2.板、次梁、主梁的截面尺寸選擇：板厚 hWOmm,hWOmm,當 h h 劌/40/40 時可不進何撓度驗算；次梁h二LI1-1h121823主梁h二在選定上述截面尺寸時，應符合相應地模數(shù)要求。三、板的設計i i.板的計算簡圖采用考慮塑性內(nèi)力重分布的方法，取 lmlm 寬板帶為代表性計算單元。附圖 2.32.3先畫出結(jié)構(gòu)草圖，再取多跨連續(xù)板的計算簡圖。板為多跨連續(xù)板，多于五跨時，按五跨，少于五跨按實際跨

11、數(shù)。對于跨數(shù)超過五跨的等截面連續(xù)板，其跨差不超過 10%,10%,且各跨受荷相同，則可按五跨等跨連續(xù)板計算。當按考慮塑性內(nèi)力重分布的方法計算時，計算跨度：中跨取l0=1na,h邊跨取10=1n1+與10=1n1+一較小者。22式中10為計算跨度，1nl為邊跨凈跨,h,h 為板厚，a a 為板支承長度。l-1；h23J附圖 2.5對于四周和與梁整體連接的多跨連續(xù)板考慮起拱影響，第二板帶中間支座及中間跨乘以0.8折減系數(shù)，其它截面不應折減。4 .配筋計算混凝土強度等級，取C20級或C25級；鋼筋強度等級取HPB235級或HRB335級；b取1000mm,h取初算值，h0=h-20根據(jù)上面所計算的各

12、跨跨中截面和支座截面彎矩2.荷載計算取lm寬板帶為計算單元永久荷載標準值gk水磨石面層查荷載規(guī)范0.65kN/m2Mlm=kN/m板自重板厚 m 鋼筋混凝土單位容重x1m=kN/m板底粉刷粉刷每R自重kN/m2Mlm=kN/m小計gk=kN/m可變荷載標準值qk9卜=可變荷載標準值kN/m2xim=kN/m分別計入荷載分項系數(shù)，G=1.2或1.35,Q=1.3或1.0永久荷載設計值g=GgkkN/m可變荷載設計值q=YQqkkN/m總荷載設計值g+q=kN/m3.內(nèi)力計算考慮塑性內(nèi)力重分布后，各跨的跨中及支座彎矩為M=：mgqlo式中彎矩系數(shù)Otm按附圖2.5取用，,可列表分別計算各截面所需的

13、鋼筋面積如附表1,計算結(jié)果應滿足適用條件。附表 2.1計算截面-.邊跨跨中1支座中間跳聘中一中間支座零知系數(shù).-27,(K-m)t、.(U8M)-一業(yè)一150mm時， 鋼筋間距不應大于l.5h,且不應大于300mm(4)板內(nèi)受力鋼筋的彎起和切斷等要求，可參見教材第三章。(5)板中構(gòu)造鋼筋a.分布鋼筋分布鋼筋是垂直于受力鋼筋方向布置的，并布置在受力鋼筋的內(nèi)側(cè)，其截面面積不應小于受力鋼筋截面面力的110%,間距不大于300mmb.附加構(gòu)造鋼筋嵌入墻內(nèi)的板，應在板面上部，沿墻配置直徑不小于中6,間距不大于200mm構(gòu)造鋼筋。樓蓋四角、板的兩邊嵌入墻內(nèi)，應于板面上部配置雙向沿主梁助的方向，板面應配置垂

14、直梁肋的構(gòu)造鋼筋，其直徑不小于66,間距不大于200mm勾造鋼筋。5G6構(gòu)造鋼筋。(6)板內(nèi)下部鋼筋端部應設半圓彎鉤，上部鋼筋應做成直鉤支撐在模板上。將板的受力鋼筋和構(gòu)造鋼筋，分別給制在板的相應部位、并有必要的標注、便于施工。具體繪制可參見教材中有關(guān)圖例。編制板的鋼筋表。四.次梁的設計次梁的設計，采用考慮塑性內(nèi)力重分布的計算方法。取次梁兩側(cè)各1/2間距為計算單元；1 .次梁的計算簡圖當按塑性內(nèi)力重分布方法計算時，次梁的計算跨度為：計算跨度：中跨取l0=1na,邊跨取10=1n1+a與10=1.0251ni較小者。2式中10為計算跨度，1n1為邊跨凈跨, ,a a 為支承長度。當跨度差不超過10

15、%時，可按等跨連續(xù)梁計算。次梁的計算圖示如下(附圖2.5):附圖2.52 .荷載計算永久荷載標準值gk由板傳來的永久荷載標準值板荷載父次梁間距=kN/m附錄二整體式混凝土單向板肋梁樓蓋課程設計仕務書及指導書 349349 次梁自重b(h-hf鋼筋混凝土單位容重=kN/m2次梁兩側(cè)粉刷2(h-hf-粉刷每m自重=kN/m小計gk=kN/m可變荷載標準值qk9卜=可變荷載標準值kN/ml次梁間距=kN/m分別計入荷載分項系數(shù)，G=1.2或1.35,Q=1.3或1.0永久荷載設計值g=GgkkN/m可變荷載設計值q=QqkkN/m總荷載設計值g+q=kN/m3 .內(nèi)力計算考慮塑性內(nèi)力重分布后，各跨的

16、跨中及支座彎矩為：2M=mgq10式中彎矩系數(shù)0tm按附圖2.6取用，附圖 2.6 彎矩系數(shù) am支座剪力V=工gq1O式中剪力系數(shù)4按附圖2.7取用，附圖 2.7 剪力系數(shù)av4 .配筋計算混凝土強度等級，取C20級或C25級；鋼筋強度等級取HRB335級或HRB400級；b及h取初算值，ho=h-40根據(jù)上面所計算的各跨跨中截面和支座截面內(nèi)力，可列表分別計算各截面所需的鋼筋面積。(1)正截面承載力計算次梁跨中截面按T形截面計算，其翼緣的計算寬度bf可按有關(guān)規(guī)定計算后取小值;支座截面按矩形截面bxh計算。次梁內(nèi)力及鋼筋截面積，可參照附表2.2進行方f算，計算結(jié)果應滿足適用條件。次梁正截面承載

17、力計算附表 2.2計算截面邊跨跨中I-支座Lu中間踏跨中L.u.-1,2:中間支座He彎矩系故叫中;i1 1P P p p1 1- -1一(/7)/ii丁b或北. .1 1i i帥,*或%點心, . .11UsUs2-坡a as sJ J2 2|小U U/ /k khi.hi.b/ /I./I./4 41 1, ,_ _-71-2QS一*K-3. .- -. .1 11-.M- -i i-i-i選用鋼筋(2)斜截面承載力計算斜截面強度計算可參照附表2.3進行。次梁斜截面承載力計算附表 2.3計算截面1邊支座4B支座住/口支座心|C支座|11._剪力系數(shù)公書!蕈=3,(0J：)n:I:I. .1

18、 1E E一，U.25切外屋支爐L!t匕.=”.07MH左3：11|選鋼筋肢數(shù)、直徑,間距及彎起鋼筋：I-！Kw勺Al,!41!41廿5=U七1書六與力*1-一1 1- -2 2+vv1 1實配鋼箍及彎起鋼筋丁! !( ( 5 .次梁的配筋構(gòu)造(1)次梁配筋，可設彎起鋼筋，也可不設彎起鋼筋，梁中受力鋼筋的彎起與切斷，可參照教材有關(guān)部份進行鋼筋布置。(2)次梁下部縱向受力鋼筋中有部份彎起后，剩余的縱向鋼筋應全部伸入支座不得跨間截斷?？v向鋼筋伸入支座的錨固長度應滿足有關(guān)規(guī)定要求。6.繪制次梁配筋根據(jù)汁算結(jié)果和構(gòu)造要求，繪制次梁配筋圖。具體繪制可參考教材中有關(guān)部份。五.主梁設計(按彈性方法計算)主梁

19、兩端交承在磚墻上，中間交承為鋼筋混凝土柱，柱的線剛度比梁線剛度小很多,故視主梁支承于墻、柱上的連續(xù)梁。1.計算喻鉀一一主梁按彈性方法計算，梁的計算跨度為:計算跨度：中跨取l0=ln.bab.b邊跨取l0=1+_+一與i0=1+_+0251nl較小者。222式中l(wèi)0為計算跨度，ln1為邊跨凈跨，a a 為支承長度。當跨差不超過10%時，可按等跨連續(xù)梁計算。主梁的計算圖示如下：(圖9)2 .荷載計算為簡化計算，可將主梁自重簡化為集中荷載。永久荷載標準值gk由次梁傳來的永久荷載標準值次梁荷載 m 主梁間距=kN王梁自重b(h-hf卜次梁間距父鋼筋混凝土單位容重=kN主梁兩側(cè)粉刷2(h-hf卜次梁間距

20、共粉刷每m2自重=kN小計G=kN可變荷載標準值Q0二可變荷載標準值kN/m2x次梁間距=kN分別計入荷載分項系數(shù)，G=1.2或1.35,Q=1.3或1.0永久荷載設計值G二飛GGkkN可變荷載設計值Q=QQkkN3 .內(nèi)力計算主梁按彈性方法計算。對于等截面等跨連續(xù)梁的內(nèi)力，可利用教材附表進行內(nèi)力計算，并應考慮荷載最不利布置。計算截面最不利內(nèi)力，需計算下列各種荷載作用下的彎矩和剪力。附錄二整體式混凝土單向板肋梁樓蓋課程設計仕務書及指導書永久荷載作用下（附圖2.7）:M=KmGL）V=KvG式中Km、Kv為教材附表中相應的系數(shù)?？勺兒奢d作用下（附圖2.8）:附圖 2.8M=KmQLoV=KvQ式

21、中Km、Kv為教材附表中相應的系數(shù)。為了計算方便、上述內(nèi)力可列表計算:（1）彎矩計算各種荷載作用下的彎矩計算附表 2.3:邊跨路中上楚二_中間跨跨中；項次荷或簡圖,KKa芻I；一內(nèi)力圖MTIMu在i環(huán)!,W?L.11-/占%ak，十.(2)剪力計算十+ 干十各種荷載作用下的剪力計算附表 2.4項次1荷載簡圖aMIn邊支座ALR；i:-!_i中間支座B較期本jiKi*七）i-1J3-!j3i”；1-i內(nèi)力圖1,1-卜Ii4;VSB-W.,*i-。4i iS&QIIu=4dd_二_II1;*二也一LJriU1埴1rlj州i去iQiiii，J1I1-111_.一一卜i-1-1;1XI4.d4

22、4+j十-：s|!B,1i11將上述各種荷載作用下的彎矩圖、剪力圖，以同一比例分別疊加在同一基線上，即可得主梁的彎矩包絡圖和剪力包絡圖，它將顯示梁各截面可能產(chǎn)生的最不利內(nèi)力。4.配筋計算(1)正截面承載力計算.主梁跨中截面按T形截面計算，其翼緣的計算寬度bf可按有關(guān)規(guī)定計算后取小值支座截面按矩形截面bW計算。主梁內(nèi)力及鋼筋截面積，可參照附表2.5進行方f算，計算結(jié)果應滿足適用條件。(2)斜截面承載力計算斜截面強度計算可參照附表2.6進行。主梁斜截面承載力計算附表 2.6竺算截面,支座A支座B為二.支唾rr*-V(KN/y y- -F,i.0.251/rV1-匕=0.07/小戶宅V一 r:送鋼箍

23、肢數(shù)、直徑1間矩及彎起鋼筋二_KY11耨一150八7,-，-J-K-n-上”1_匕+y娜率”父蕓M一J J實配鋼箍及彎起鋼筋1 1* *1 1-r-V-K汁算前.而1_s21一邊跨跨中,匕支座J卜中間跨跨中11J111iA7-Vtpy.：i1J-1一M北rM廠W巡正J;E-2期人211iA_MA、一、fEl/yrf11選配鋼筋i主梁正截面承載力計算附表 2.5附錄二整體式混凝土單向板肋梁樓蓋課程設計仕務書及指導書 357357 (3)主梁吊筋計算次梁傳給主梁的集中荷載，需設置附加吊筋、附加箍筋，按式(3.19)計算。4 .繪制主梁彎矩、剪力包絡圖將各種最不利荷載作用下所得的主梁彎矩、剪力圖以同

24、一比例分別疊繪在同一基線上.取其外包線，便得到彎矩(剪力)包絡圖，彎矩(剪力)包絡圖是表示梁各截面面能產(chǎn)生的最大及最小彎矩(剪力)值.(1)彎矩包絡圖當主梁為三跨時，彎矩包羅圖繪制方法如下：對于邊跨應繪出下列三種情況的彎矩圖形a.跨中產(chǎn)生最大彎矩時的彎矩圖形；b.跨中產(chǎn)生最最小彎矩時的彎矩圖形；c.B支座產(chǎn)生最大負彎矩時的彎矩圖形。對于中間跨應繪出下列四種情況的彎矩圖形：a.跨中產(chǎn)生最大彎矩時的彎矩圖形；b.跨中產(chǎn)生最小彎矩時的彎矩圖形；c.左支座產(chǎn)生最大負彎矩時的彎矩圖形；d.右支座產(chǎn)生最大負彎矩時的彎矩圖形。繪制步驟根據(jù)各種最不利荷載布置，分別求出相應的支座彎矩；以兩個支座彎矩間的連線為基

25、線，以同一比例繪出該跨在相應荷載作用下的簡支梁彎矩圖。最后取各種情況下彎矩圖的外包線，即得彎矩包絡圖。(2)剪力包絡圖根據(jù)各種最不利荷載布置，分別求出支座左、右截面之剪力值，以相同比例分別疊繪在同一基線上，并分別繪出相應荷載下的跨中剪力圖形，取其外包線，即得剪力包絡圖。6.繪制抵抗彎矩圖形，進行鋼筋布置，確定縱筋彎起和截斷位置。(1)根據(jù)正截面強度實際選配的鋼筋截面面積，可算出跨中及支座截面的抵抗彎矩值。用繪彎矩包絡圖的同一比例將抵抗彎矩值，標注在包絡圖的相應截面位置上，再按每根鋼筋截面面積的比例劃分；即得各根鋼筋所承擔的抵抗彎矩值。(2)過各分段點作水平線與彎矩包絡圖相交，便可得到各根鋼筋時

26、“充分利用點”和“按計算不需要點”。(3)根據(jù)抵抗彎矩圖必須包在彎矩包絡圖外面的原則，確定鋼筋的彎起和截斷。鋼筋的彎起和截斷應滿足下述要求：彎起鋼筋彎起點應距“充分利用點”不小于h0/2;鋼筋截斷點應距“按計算不需要點”一定的錨固長度才可截斷；縱筋伸入支座必須滿足一定的錨固長度。(4)其它配筋構(gòu)造要求按有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。7 .繪制主梁配筋圖將把主梁配筋計算結(jié)果，結(jié)合彎矩包絡圖和抵抗彎矩圖，并考慮有關(guān)配筋構(gòu)造要求，繪制主梁配筋圖。六.課程設計成績評定課程設計的成績由平時成績和評閱成績兩部分組成。課程設計按優(yōu)、良、中、及格、不及格五個等級或百分制進行評分。百分制折算成五級制的評價標準是，9090 分以上為優(yōu)；80808989分為良；70797079 分為中、60696069 分及格、6060 分以下為不及格。（一）優(yōu)秀1 .全面完成設計任務，能靈活、正確綜合運用本專業(yè)的基礎(chǔ)理論知識，較好地結(jié)合工程實際，分析和解決設計中的問題。能熟練使用參考書和技術(shù)資料，表面出較好的基本技能訓練，有較強的獨立工作能力；2.熟悉掌握設計計算方法，設計計算書條理清楚，文字通順，書寫整潔，簡練正確；3 .圖