课程设计指导书(安全)

沈阳建筑大学城市建设学院课程设计指导书（二）课程设计名称单向板肋梁楼盖设计（2011年秋季学期）学院城建学院指导教师田悦2011年10月1日一、基本思路：此课程设计必须是在已学“钢筋混凝土结构”有关章节的基础下进行的，所以在设计前要通读教材中《受弯构件承载力计算》和《整体式钢筋混凝土楼盖》的内容。设计中要掌握受弯构件正截面和斜截面承载力计算；熟悉肋形楼盖的结构布置要点；理解钢筋混凝土塑性变形内力重分布的基本概念；掌握连续梁、板的设计方法，荷载取值及内力计算；熟悉弯矩包络图、抵抗弯矩图的绘制方法；掌握梁、板的构造要求；同时要熟悉计算中的各项有关规定。二、设计步骤及方法：（一）收集、熟悉和分析原始资料：如设计题目、采用的建筑材料、荷载取值、工程作法等。这些原始资料必须在整理归类后放在计算书的最前面。（二）结构平面布置图：柱网和梁格布置应力求协调、整齐划一，以简化设计、方便施工；但必须与建筑设计协调统一，必须满足建筑物使用上的技术要求，并尽量做到经济合理。因本设计在使用上无特殊要求，故根据经济实用的原则，要求：1、板的跨度取1.7~2.7m；次梁的跨度取4.0~6.0m；主梁的跨度取5.0~8.0m，同时宜为板跨的三倍。2、板和梁尽可能布置成等跨，但有时不易得到完全相同的计算跨度，这时可将中间各跨布置成等跨，而两边跨可布置得稍小些，但跨度相差不宜超过10%。（三）初步确定板厚、次梁、主梁的截面尺寸板厚和梁高一般按刚度要求初步估算，然后再根据荷载大小及构造要求初步确定。初步确定的尺寸必须经过正截面、斜截面承载力计算，满足要求才能成为正式的截面尺寸。根据刚度要求：板厚h≥80mm≥(1/40)L次梁h=(1/12~1/18)L，b=(1/2~1/3)h;主梁h=(1/8~1/14)L,b=(1/2~1/3)h（四）单向板的设计1、荷载计算：对单向板可取一米宽板带进行设计，计算每米宽度板带沿板跨长的均布活荷载设计值和恒载设计值（板自重、面层及板底粉刷重）。2、计算简图：从结构平面布置图中已知单向板的跨数多于五跨，且各跨跨度相等，故可简化为五跨等跨连续板进行计算，其计算跨度的取值可参考教材。3、内力计算（按塑性方法计算）（1）单向板只需按式2olqgM计算各跨跨中截面和支座截面的最大弯矩。（2）当各跨计算跨度相差不超过10%时，可按等跨计算。但要注意：求支座弯矩时，lo取本跨的计算跨度。4、配筋计算（1）对周边与梁整体相连的多跨连续板的中间跨中和中间支座（第一内支座除外），可按计算所的弯矩降低20%采用；但对边跨跨中的计算弯矩则不应折减，因此，对于单向板可分为边缘板带I-I和中间板带Ⅱ-Ⅱ(见下图)进行配筋计算。（2）建议采用表格方式进行配筋计算。（参照教材）5、选配钢筋并绘制板的配筋图（1）受力钢筋：同一板内钢筋直径不宜超过两种，且至少相差2mm；板中受力钢筋IIIIII常选用Φ6~Φ12，间距S在70mm~200mm之间。本次设计可采用弯起式或分离式配筋。选筋时，相邻两跨跨中和支座受力钢筋的间距必须相等或成倍数关系。（2）构造钢筋：应包括分布筋（每米长度不少于三根）；垂直于主梁梁肋的板面构造筋（不少于5Φ6）；以及前入墙内的板所应附加的板面构造筋（不少于5Φ6，板角应双向布置这种钢筋）。（五）次梁的设计1、荷载计算：次梁承受宽度等于次梁间距的板带传来的恒载和活载，以及次梁的自重和粉刷重量。2、计算简图：根据结构平面布置图，次梁的跨数多于五跨，可简化成五跨等跨连续梁进行计算，其边跨的计算跨度lo1=1.025ln1≤ln+a/2；中跨的计算跨度lo=ln+b构造简图：3、内力计算（按塑性方法计算）按式20lqgMm和0lqgV分别计算各跨跨中截面和各支座截面的弯矩、剪力，式中计算跨度lo——求支座弯矩时，取相邻两计算跨度的较大值；求各跨跨中弯矩时，取各跨的计算跨度。4、正截面配筋计算（1）跨中截面应按T形截面设计，T形截面的翼缘计算宽度的取值按教材规定确定；支座截面应按矩形截面设计。（2）计算过程可列表进行。（参考教材）（3）选配钢筋要求：纵筋直径宜用10~25mm。最大不宜超过28mm；同一梁内纵筋不宜超过两种，每排宜用3~4根；根据局算出的纵筋截面面积，一般先选跨中正弯矩钢筋，而支座负弯矩钢筋可由两边跨中一部分钢筋弯起充当，如不满足在另加直筋。5、斜截面承载力计算（1）为了施工方便，建议沿全长采用相同直径及间距的箍筋，选配的方法见教材，并取支座最大剪力值进行验算。（2）也可根据各支座彼此不同的剪力值计算各跨的箍筋用量。因此，可列表进行计算，计算方法参照教材。6、绘制次梁配筋草图（1）根据规定，当次梁各跨跨度相等或相差不大于20%，且承受的均布活荷载与恒载之比p/g≤3时，纵筋的弯起与切断可直接按构造要求确定，参见教材图示。（2）跨中正弯矩钢筋至少要有两根伸入支座，并放在两边角上；支座上另加的直钢筋应放在上面一排角上，并宜放在上排角上，可以兼作为箍筋的架立钢筋。（3）架立钢筋的选用参见教材的规定。（六）主梁的设计1、荷载计算：根据结构平面布置图，主梁为三跨连续梁，每根主梁承受的荷载是通过次梁以集中荷载的方式传来的；主梁的自重虽是均布荷载，但为了方便计算也将其简化成集中荷载，作用与主、次梁相交处。（1）恒载G为次梁传来的恒载和主梁自重（主梁每米的自重乘上次梁间距后化成集中荷载）以及主梁两侧的抹灰重。（2）活载Q为作用在次梁上每米的活载乘以次梁跨度化成的集中荷载。2、计算简图：按三跨等跨连续梁计算，其计算跨度取：边跨lo1=ln1+b/2+a/2≤ln1+b/2+0.025ln1；中跨lo=ln+b(支座中心线间的距离)构造简图：3、内力计算：按弹性理论法列表进行计算，并作出弯矩和剪力包络图。（1）弯矩和剪力计算公式：M=K1Glo+K2Qlo;V=K3G+K4Q注意：lo——计算支座弯矩时，去相邻两跨计算跨度的平均值；计算跨中弯矩时，取各跨本身的计算跨度。（2）绘制主梁弯矩和剪力包络图：将各种最不利荷载作用下所得的弯矩图（剪力图）以同一比例绘制在同一图上，其外包线就是弯矩或剪力包络图。包络图表示梁的各截面可能产生的最大及最小弯矩（或剪力）值。4、正截面配筋计算（1）跨中截面应按T形截面设计；支座截面应按矩形截面设计。注意：在计算支座钢筋时，其截面有效高度ho应较一般取值降低。单排时，ho=h-60mm;双排时，ho=h-80mm（2）求支座钢筋时支座计算弯矩应修正至支座边缘，参见教材。（3）配筋计算可列表进行，参见教材例题。（4）选配跨中和支座钢筋的方法同次梁。但应注意受力钢筋和切断与弯起必须根据抵抗弯矩图确定，弯矩应在此钢筋的充分利用点以外，大于ho/2的地方起弯；支座处钢筋的切断应在此钢筋的理论断点以外一个延伸长度处。5、斜截面承载力计算（1）可只配箍筋抗剪，列表进行（2）若为满足抗剪所需箍筋的间距过小，则可利用弯筋抗剪。支座处的钢筋若需兼顾斜截面抗弯和抗剪要求，则必须满足第一排弯筋的上弯点距支座边缘S≤Smax，同时距充分利用点的距离a≥0.5ho。若两具体要求冲突，可先满足斜截面抗弯要求，斜截面抗剪的要求可用加鸭筋的方法来解决。6、附加箍筋的计算：在主梁和次梁相交处（不包括支座截面），应在3b+2h1的范围内设置附加横向钢筋。附加横向钢筋应优先采用附加箍筋。设置附加箍筋的截面面积：Asv≥F/fyvsinα三、绘制施工图的一些补充说明：1、绘制前必须进行图面布置，选择适当的比例（参见设计任务书）。因连续梁、板对称，可绘出一半。2、次梁及主梁应分别截取各支座和跨中截面，截面编号和钢筋编号均不得重复。3、施工图上应有必要的说明和附注（混凝土强度、钢筋级别、保护层厚度以及其他施工中应注意的事项等）。主梁应根据抵抗弯矩图配置钢筋，抵抗弯矩图的作法参见教材例题。