土木15礦業(yè)大學(xué)鋼筋混凝土與砌體結(jié)構(gòu)課程設(shè)計大綱、指導(dǎo)書

1、中國礦業(yè)大學(xué)課程設(shè)計大綱、指導(dǎo)書課題名稱鋼筋混凝土與砌體結(jié)構(gòu)課程設(shè)計站 點連云港職大函授站專業(yè)班級土木15級指導(dǎo)教師馬慶華、崔啟兵 二一六 年 五 月 十 日一、課程設(shè)計在本專業(yè)人才培養(yǎng)和所屬課程體系中的作用和地位：鋼筋混凝土與砌體結(jié)構(gòu)課程設(shè)計是土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)中重要的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)之一，鋼筋混凝土與砌體結(jié)構(gòu)是土木工程專業(yè)重要的主干專業(yè)課。該課程的課程設(shè)計具有重要的實踐意義，可以進一步深化學(xué)生對理論知識的學(xué)習(xí)和應(yīng)用。對培養(yǎng)學(xué)生實際動手能力和發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力、訓(xùn)練嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度和良好工作作風(fēng)具有重要的作用和地位。根據(jù)教學(xué)計劃安排，鋼筋混凝土與砌體結(jié)構(gòu)課程設(shè)計集中兩周進行。要求學(xué)生對單

2、向板肋形樓蓋進行整體設(shè)計計算，包括單向板的設(shè)計計算、次梁的設(shè)計計算、主梁的設(shè)計計算、繪制樓蓋的結(jié)構(gòu)布置圖、次梁與主梁的模板配筋圖。要求圖紙達到施工圖設(shè)計階段。二、本課程設(shè)計與理論課程的關(guān)系：本課程設(shè)計是鋼筋混凝土與砌體結(jié)構(gòu)課程教學(xué)的重要組成部分，是鞏固和深化課堂所學(xué)知識的重要環(huán)節(jié)，對培養(yǎng)學(xué)生實際動手能力和發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力、訓(xùn)練嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度和良好工作作風(fēng)具有重要的作用和地位。對實現(xiàn)理論與實踐相結(jié)合具有重要意義。三、課程設(shè)計的教學(xué)目標(biāo)和基本要求：1、 目的：通過本課程的設(shè)計，進一步熟悉受彎構(gòu)件梁和板的正截面或斜截面的設(shè)計、計算及構(gòu)造要求，掌握單向板肋形樓蓋計算方法及結(jié)構(gòu)圖的繪制；尤其是對

3、教材中關(guān)于抵抗彎矩圖這一難點的理解。2、 要求：熟悉一般工業(yè)與民用建筑中肋形樓蓋設(shè)計計算的方法和步驟；掌握塑性內(nèi)力重分布理論和彈性理論的計算方法；掌握繪制結(jié)構(gòu)施工圖的步驟、方法和繪制技巧；鞏固理論知識，發(fā)展空間思維。四、培養(yǎng)學(xué)生的實踐動手能力和解決問題的能力:1、 培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識對整體式樓蓋進行平面布置的能力；2、 培養(yǎng)學(xué)生利用塑性內(nèi)力生分布理論對單向板和次梁進行內(nèi)力計算的能力；3、 培養(yǎng)學(xué)生利用彈性理論對主梁進行內(nèi)力計算的能力；4、 培養(yǎng)學(xué)生利用所求內(nèi)力對構(gòu)件進行配筋計算的能力；5、 培養(yǎng)學(xué)生解決實際工程中類似問題的能力。五、課程設(shè)計的課題方向：某化工廠工業(yè)廠房樓蓋，采用現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)

4、，樓面標(biāo)準(zhǔn)使用活荷載為qk (qk數(shù)值按分組的情況確定，活荷載分項系數(shù)為1.3),樓面面層用15mm厚水泥砂漿找平，其上為20mm厚普通水磨石，樓層底面為15mm厚石灰砂漿粉刷，梁和板的混凝土等級按分組情況確定。鋼筋為：板，熱扎級；主次梁，主筋為級，箍筋為I級。樓蓋四周支承在370mm厚的磚墻上（邊梁寬可取370，高可按次梁取值）。，試確定板厚，主次梁截面尺寸及它們的配筋。六、各階段設(shè)計內(nèi)容及注意事項：（一） 整體式肋形樓蓋的結(jié)構(gòu)平面布置及構(gòu)件基本尺寸的確定：1、 根據(jù)所學(xué)知識對該工程的整體式樓蓋進行平面布置，主要確定主梁、次梁的布置位置，從而確定板的基本規(guī)格。注意要使所劃分出的板為單向板（長

5、邊/短邊大于2）；2、 根據(jù)各構(gòu)件的布置位置進一步確定各構(gòu)件的基本截面尺寸；主要確定板的厚度、次梁的高和寬、主梁的高和寬；3、 撰寫設(shè)計說明部分：設(shè)計說明是本課程設(shè)計的一個組成部分。設(shè)計說明中應(yīng)包括工程概況，設(shè)計依據(jù)，計算方法，設(shè)計方法、配筋注意事項以及其他需要補充說明的注意事項。要求：各構(gòu)件位置布置合理，主、次梁的方向和跨度滿足基本要求和規(guī)范規(guī)定。（二） 各構(gòu)件的內(nèi)力及配筋計算：1、 根據(jù)所要求的不同的計算內(nèi)力的方法，確定各構(gòu)件的計算簡圖和計算跨度；（注意大于5跨的連續(xù)梁的計算跨數(shù)的選?。?、 利用塑性內(nèi)力重分布理論對板進行內(nèi)力計算：（1） 彎矩計算公式：M=（g+q）lo2；（2） 剪力

6、計算公式：V=（g+q）ln；（3） 根據(jù)計算的跨中和支座彎矩值對構(gòu)件進行配筋計算；（4） 注意板的計算單元的選?。ㄑ亻L邊取1米寬的板帶作為計算單元）；（5） 對于中間跨中和中間支座（第一內(nèi)支座除外）其彎矩值因拱的效應(yīng)可按80%計算；（6） 在跨中和支座配筋時，要注意鋼筋直徑和間距的諧調(diào)；（7） 可選用彎起式和分離式兩種配筋形式，建議選用分離式。3、 利用塑性內(nèi)力重分布理論對次梁進行內(nèi)力及配筋計算：（1） 彎矩計算公式：M=（g+q）lo2；（2） 剪力計算公式：V=（g+q）ln；（3） 根據(jù)計算的跨中和支座彎矩值對構(gòu)件進行縱筋配筋計算；（4） 根據(jù)計算的支座剪力值對構(gòu)件進行箍筋配筋計算；（

7、5） 縱筋計算時，跨中采用T形截面，支座采用矩形截面；（6） 各縱筋的彎起和切斷的位置可由構(gòu)造圖得出具體位置。4、 利用彈性理論對主梁進行內(nèi)力及配筋計算：（1） 彎矩計算公式：M=K1Glo+K2Qlo；（2） 剪力計算公式：V= K3G+K4Q；（3） 利用活荷載的最不利布置求出各控制截面的最大內(nèi)力（M、V）；作出內(nèi)力包絡(luò)圖；（4） 根據(jù)計算的跨中和支座彎矩值對構(gòu)件進行縱筋配筋計算；（5） 根據(jù)計算的支座剪力值對構(gòu)件進行箍筋配筋計算；（6） 縱筋計算時，跨中采用T形截面，支座采用矩形截面；（7） 各縱筋的彎起和切斷的位置可由構(gòu)造圖得出具體位置。（8） 注意主梁的計算跨度與次梁計算跨度的計算方

8、法是不同的；主梁計算時的截面有效高度也有特殊的要求；5、匯總設(shè)計計算書；要求：（1）設(shè)計計算思路與過程清晰、明了；（2）各構(gòu)件的內(nèi)力計算方法一定要選取正確；（3）注意板的彎矩值的折減；（4）書寫工整，計算步驟正確、清楚、詳細。（三） 各工程圖的繪制：1、 樓層結(jié)構(gòu)平面布置及板的配筋圖： （1） 繪制出該單向板肋形樓蓋的結(jié)構(gòu)平面布置，并在此圖上標(biāo)注板的各種配筋；（2） 用粗實線表示各種鋼筋；中粗線表示各次要構(gòu)件的輪廓；用細線表示尺寸線、尺寸界線、符號等；（3） 圖紙： 3#圖紙，比例：1：1002、 次梁模板配筋圖：（1） 繪制出該單向板肋形樓蓋的次梁的模板配筋圖，并在此圖上標(biāo)注次梁的各種配筋；

9、（2） 作出次梁的至少三個斷面的結(jié)構(gòu)斷面圖和四個主梁的結(jié)構(gòu)斷面圖；（3） 用粗實線表示各種鋼筋；中粗線表示各次要構(gòu)件的輪廓；用細線表示尺寸線、尺寸界線、符號等；（4） 圖紙： 3#圖紙，比例：自定；3、 主梁的配筋圖：（1） 繪制出該單向板肋形樓蓋的主梁的模板配筋圖，并在此圖上標(biāo)注主梁的各種配筋；（2） 作出主梁的各截面的內(nèi)力包絡(luò)圖，并和主梁的配筋圖位置相對應(yīng)；（3） 用粗實線表示各種鋼筋；中粗線表示各次要構(gòu)件的輪廓；用細線表示尺寸線、尺寸界線、符號等；（4） 圖紙： 3#圖紙，比例：自定；（四） 各工程圖的描圖：（五） 撰寫設(shè)計總結(jié)。要求總結(jié)兩周設(shè)計的基本思路與過程，以及設(shè)計的收獲與心得，字

10、數(shù)不得少于1200字。七、分組情況：43號以后從1號開始重復(fù)循環(huán)。八、課程設(shè)計的寫作要求及格式：1、 本次課程設(shè)計的計算書要求用16K幅面的信紙書寫，用藍黑色鋼筆或圓珠筆書寫，作圖用鉛筆；2、 格式：（1）封面；（2）目錄；（3）設(shè)計說明；（4）計算書；（5）設(shè)計總結(jié)（單列上交）。九、成績評定標(biāo)準(zhǔn)：考核成績分為：優(yōu)秀、良好、中等、及絡(luò)、不及絡(luò)。1、 優(yōu)秀：（1） 計算正確完整、計算過程清晰、詳細、明了；（2） 圖紙設(shè)計正確無誤，圖面清潔、有條理；（3） 課程設(shè)計期間按要求出勤。2、 良好：（1） 計算正確完整、計算過程清晰、詳細；（2）圖紙設(shè)計正確無誤，圖面清潔；（3）課程設(shè)計期間按要求出勤。

11、3、中等：（1）計算過程較詳細、清楚；（2） 圖紙設(shè)計基本正確無誤，圖面較清潔；（3）課程設(shè)計期間基本按要求出勤。4、及格：（1）計算過程較簡單、較清楚；（2）圖紙設(shè)計有部分錯誤，圖面布置不合理； （3）課程設(shè)計期間有遲到、早退現(xiàn)象。5、不及格：（1）不能按時完成圖紙的基本要求；（2）不能獨立進行設(shè)計計算；（3） 課程設(shè)計期間經(jīng)常遲到、早退，并有曠課現(xiàn)象。十、參考資料目錄：1、混凝土結(jié)構(gòu)（上） 沈蒲生 主編 中國建筑工業(yè)出版社2、混凝土結(jié)構(gòu)（下） 沈蒲生 主編 中國建筑工業(yè)出版社3、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊 中國建筑工業(yè)出版社整體式單向板肋形樓蓋設(shè)計（供學(xué)員參考）一、工程概況該工程為某化工業(yè)廠房的樓蓋

12、設(shè)計，樓面標(biāo)準(zhǔn)使用活荷載qk=5kN/m2，樓面面層15mm厚水泥砂漿找平，其上為20mm厚普通水磨石。樓蓋四周支承在370mm厚的磚墻上，確定板厚、主梁截面尺寸及它們的配筋。二、設(shè)計資料（1） 某化工廠工業(yè)廠房，樓面使用活荷載5kN/m2（2） 樓面面層為水磨石（基層15mm水泥砂漿，面層20mm，普通水磨石）自重為0.775kN/m2，梁板底用石灰砂漿抹灰15mm。（3） 材料選用：1） 砼：強度等級C20(，)。2） 鋼筋：板中采用HRB235級鋼筋（），主次梁主筋采用HPB335級鋼筋（），箍筋采用HRB235級鋼筋（）（4） 二樓樓面結(jié)構(gòu)平面布置圖如圖1-1所示（樓梯在此平面外）。三

13、、設(shè)計要求（1） 板、次梁內(nèi)力按塑性內(nèi)力重分布計算；（2） 主梁內(nèi)力按彈性理論計算；（3） 繪出二樓樓面結(jié)構(gòu)平面布置及板、次梁和主梁的摸板及配筋施工圖。四、設(shè)計計算書一、樓面梁格布置和構(gòu)件截面尺寸確定主梁跨度為6.6米、次梁6米，主梁每跨跨內(nèi)布置兩根次梁，板的跨度為2.2米。樓面的梁格布置見圖1-1。估計梁、板截面尺寸：板按考慮塑性內(nèi)力重分布設(shè)計。根據(jù)不驗算饒度的剛度條件，板厚應(yīng)不小于，此值小于工業(yè)房屋樓面最小厚度80mm的構(gòu)造要求，考慮樓面較大，故取板厚；次梁截面高度h按初估，取h=450mm，截面寬度b按初估為b=200mm；主梁梁高h按估算，取h=650mm，梁寬b按估算，取b=250m

14、m。 二、板的設(shè)計（按塑性內(nèi)力重分布計算）（一） 荷載 板自重 樓面自重 頂花抹灰 恒載 活載 總荷載 （二）計算簡圖次梁截面200mm×450mm,板在墻上支承寬度120mm。 中間跨： 邊跨： 取1m寬板作為計算單元，計算簡圖如圖1-2所示。（三）彎矩設(shè)計值計算邊跨與中間跨的計算跨長相差，故可按等跨連續(xù)板計算內(nèi)力，其結(jié)果見表1-3。 板的彎矩計算表 表1-3截 面11B2X彎矩系數(shù)+-+-（四）正截面受彎承載力及配筋計算由于板厚80mm取板的截面有效高度，C20混凝土,一級鋼筋,板的配筋計算見表1-4。 板的配筋計算表1-4表1-4截面1B2X在平面圖中的位置-3.763.76-

15、3.72-3.722.532.53-2.89-2.890.0950.0950.0940.0940.0640.0640.0730.0730.09990.09990.09880.09880.06610.06610.07590.0759314314311311208166238191選用鋼筋160160160160/6190170160150實配鋼筋314314314314207177246188上表中軸線間板帶的中間跨和中間支座，考慮板的內(nèi)拱作用，故彎矩降低20。板的配筋示意圖見圖1-6。邊跨板帶（-、-軸線）以及中間跨板帶配筋平面詳圖1-6（a）、（b）。其中（a）為分離式配筋，（b）為彎起式配

16、筋。三、次梁的設(shè)計（按塑性內(nèi)力重分布計算）主梁梁高h按估算，取h=650mm，梁寬b按估算，取b=250mm，次梁幾何尺寸與支承情況如圖1-8所示。（一） 荷載板傳來恒載 次梁自重 次梁粉刷 恒荷載 活荷載 總荷載 （二）計算簡圖次梁在磚墻上支承長度為240mm， 主梁截面尺寸250mm´650mm。 中間跨： 邊跨: 邊跨和中間跨的計算跨長相差，故可按等跨連續(xù)梁計算。計算簡圖如圖1-9所示。（二） 內(nèi)力計算（1）彎矩計算結(jié)果見表1-10。 次梁彎矩計算表1-101-10截面1B2X彎矩系數(shù)（2）次梁剪力計算結(jié)果見表1-11。1-11次梁的剪力計算表1-111-11截面A（右）B（左

17、）B（右）C彎矩系數(shù)0.4450.60.550.55（四）正截面受彎承載力及配筋計算 次梁跨中截面按T型截面進行承載力計算，其翼緣寬度取下面的較小值。， 故取 判別各跨中T型截面的類型：取，翼緣厚80mm，則=633.6 >77.63 (邊跨中) >51.12 (中間跨中)故各跨中截面均屬于第一類T型截面。 支座截面按矩形截面計算，支座與跨中截面均按一排鋼筋考慮，故均取。（1）次梁正截面承載力計算見表1-12。次梁正截面的承載力計算 表1-12截面1B2X77.63-75.9951.12-58.430.0210.2010.0140.1540.0220.226<0.350.01

18、40.168<0.35610666400495送配鋼筋實配鋼筋622.1741.1421.1515.1（2）次梁斜截面承載力計算見表1-13。次梁斜截面承載力計算表 1-13截面ABBX64.0785.4378.2478.24（）（）箍筋肢數(shù)、直徑28282828實配箍筋間距100.6100.6100.6509765765實配箍筋間距200200200200次梁配筋示意如圖1-15所示，實際配筋圖見圖1-16所示 由于次梁的<3，故可按圖1-15所示的構(gòu)造要求確定縱向受力鋼筋的彎起與截斷。在表1-14的計算中，未考慮彎起鋼筋抗彎是偏于安全的，計算也較為簡便。若考慮的彎起鋼筋抗剪，則

19、第一內(nèi)支座B（左）的箍筋的間距： = 故取。但還應(yīng)考慮彎起鋼筋在彎起點出的斜截面承載力，該處剪力可減小為： 所需雙肢的箍筋間距為：綜合以上計算結(jié)果，若考慮彎起鋼筋抗剪，邊跨箍筋仍按雙肢200配置。同理，可求的第一內(nèi)支座B（右）和中間支座X處的箍筋。若考慮彎起鋼筋抗剪，可按構(gòu)造要求配置鋼筋。故中間各跨的箍筋均可按雙肢200配置。四、主梁的截面和配筋計算主梁按彈性理論計算內(nèi)力。設(shè)柱的截面尺寸為，主梁幾何尺寸與支承情況如圖1-17所示。（一）荷載 為簡化計算，主梁自重亦按集中荷載考慮。 次梁傳來的恒荷載 主梁的自重 梁側(cè)抹灰 恒荷載 活荷載 總荷載 （二）計算簡圖 由于主梁線剛度較鋼筋砼柱線剛度大得

20、多，故主梁中間支座按鉸支承考慮。主梁端部擱置在磚壁柱上，其支承長度為370mm。 計算跨度：中間各跨：l0 邊跨： 取 計算簡圖如圖1-18所示。 因跨度相差小于10，計算時可采用等跨連續(xù)梁的彎矩及剪力系數(shù)。（三）彎矩，剪力計算及其包絡(luò)圖 1、彎矩設(shè)計值 式中、可查得：為計算跨度，對B支座，計算跨度可用相鄰兩跨的平均值。 邊跨 中間跨 BB支座 22、剪力設(shè)計值 式中、可查得 主梁的彎矩和剪力分別見表1-19與表1-20。 主梁彎矩計算表 1-19項次荷載簡圖組合項次 + + + 組合值（最小值）92.84-305.31-43.11組合項次 + + 組合值（最大值）282.491145.46主

21、梁剪力計算 表1-201-20項次荷載簡圖組合項次 + + + 組合值（最小值01112.5-204.74-77.82組合項次 + + + 組合值（最大值）1127.68-189.56177.673、彎矩及剪力包絡(luò)圖根據(jù)表1-19和表1-20的數(shù)據(jù)以及已知支座彎矩和荷載求跨中彎矩的方法，可繪出主梁彎矩包絡(luò)圖和剪力包絡(luò)圖如圖1-21（a）和圖1-21（b）所示，跨中彎矩較小者的豎標(biāo)，也可通過彎矩較大者的頂點作與支座彎矩豎標(biāo)的連線相平行的線的方法確定。（四）截面配筋計算 主梁跨中截面在正彎矩作用下按T型截面計算，其翼緣寬度取下列二值中的小者。 故取，并取。 判別各跨中T型截面故均屬第一類T形截面。

22、 主梁支座截面及在負彎矩作用下的跨中截面按矩形截面計算，取，主梁中間支座寬。 主梁的截面配筋計算結(jié)果詳見表1-22和表1-23。主梁正截面配筋計算 表1-22截面邊跨中中間支座中間跨中282.54-305.31145.46（-43.12）27.76277.550.03540.3440.0182（0.0534）0.0360.4410.0184（0.0549255）選配鋼筋（）實配鋼筋（）19642148804（308）主梁斜截面配筋計算 表123截面邊支座支座（左）支座（右）127.28204.74177.6736924872487118.39111.65111.65箍

23、筋直徑根數(shù)282828100.6100.6100.6每道彎起鋼筋直徑每道彎筋面積380.1201.16449534123536480實配箍筋間距200200200(五)主梁吊筋計算由次梁傳遞給主梁的全部集中荷載設(shè)計值為：吊筋選用（）主梁配筋示意圖見圖124。（六） 主梁正截面抗彎承載力圖（材料圖）縱筋的彎起和截斷（1）按比例繪出主梁的彎矩包絡(luò)圖（2）按同樣比例繪出主梁縱向配筋圖，并滿足以下構(gòu)造要求：彎起鋼筋之間的間距不超過箍筋的最大允許間距；彎起點離抗彎承載力充分利用點的間距不小于。在B支座左右由于需要彎起鋼筋抗剪，而跨中又只能提供2根彎起鋼筋（分兩次彎起），不能滿足抗剪計算和構(gòu)造要求。因此，在B支座設(shè)置專用于抗剪的鴨筋，其上彎點離支座邊的距離為50mm。（3）五章所說的方法繪制材料