混凝土结构 课程设计指导书

四川农业大学

混凝土结构Ⅱ

课程设计指导书(土木工程专业)

城乡建设学院土木工程系

2013年7月

一、课程设计的性质与目的

该课程设计是土木工程专业课。钢筋混凝土课程设计的一个重要环节，是全面检验和巩固钢筋混凝土结构课程学习效果的一个有效方式。通过课程设计，可以使学生进一步加深对所学混凝土理论课程的理解和巩固：可以综合所学的混拟稿土课程的相关知识解决实际问题；可以使学生得到工程实践的实际训练，提高其应用能力及动手能力。其任务是：了解混凝土结构设计的主要过程；锻炼和提高钢筋混凝土结构的计算、设计及构造处理、绘制结构施工图的能力；培养学生设计过程中的配合意识。加深对所学理论课程的理解和巩固。培养正确、熟练运用结构设计规范、手册、各种标准图籍及参考书的能力。通过实际工程训练，初步建立结构设计、施工、经济全面协调同统一的思想。

二、设计内容安排与要求

1、设计内容：结构平面布置，荷载及内力计算，承载力计算，绘制施工图（断面法和平法两种）。

2、设计过程：

单向肋梁楼盖：

（1）板、次梁和主梁的截面尺寸拟定；

（2）板、次梁和主梁的荷载计算、内力计算，主梁的弯距包络图和剪力包络图；

（3）构件截面配筋计算；

（4）板结构布置图；

（5）次梁结构布置图；

（6）主梁结构布置图；

（7）必要的施工说明。

双向板肋梁楼盖：计算任意一块板

3、基本要求：

结构布置合理，设计计算正确。

4、相关资料：

1）该房屋为商场，查阅相关规范进行荷载选用；

2）主梁、次梁受力钢筋采用HRB400级钢筋，其他均用HPB300级钢筋，混凝土C30；

3）学号尾数a为0~9的同学，其跨度L选择为5.40.3a

+⨯。

图1 楼盖柱子布置

三、计算书要求

1、计算书格式

采用A4打印纸。要求表达清楚，文字简洁，计算正确，有必要的配图，最后装订整齐。

2、计算书内容

(1) 封面；(2) 目录；(3) 工程概况；(4) 计算书正文；

3、结构施工图内容

(1) 结构构件（墙、柱）截面；(2) 轴线及其编号、尺寸；(3) 构件平

法标注；(4) 标高；(5) 说明。

四、进度安排

结构计算 4天

计算书、图纸整理 1天————————————————————

合计教学周一周 5天

附：1 设计指导书

一肋梁楼盖的计算简图

在进行内力分析前，必须先把楼盖实际结构抽象成为一个计算简图，在抽象过程中要忽略一些次要因素，并做如下假定：

1．板的竖向荷载全部沿短跨方向传给次梁，且荷载→板→次梁→主梁→主梁支承的传递过程中，支承条件简化为集中于一点的支承链杆，忽略支承构件的竖向变形，即按简支考虑。

2．板视为以次梁为铰支座的连续梁，可取1m宽板带计算。

3．跨数超过5跨的等截面连续梁（板），当各跨荷载基本相同，且跨度相差不超过10％时，可按5跨连续梁（板）计算，所有中间跨的内力和配筋均按第三跨处理。当梁板实际跨数小于5跨时，按实际跨数计算。

4．板梁的计算跨度应取为相邻两支座反力作用点之间的距离，其值与支座反力分布有关，也与构件的支承长度和构件本身的刚度有关。在实用计算中，计算跨度可按表3取值。

注：0—板、梁的计算跨度；c—支座中心线间距离；

l n—板、梁的净跨；h—板厚；

a—板、梁端支承长度；b—中间支座宽度

二按弹性方法计算内力

按弹性理论计算的楼盖内力，首先要假定楼盖材料为均质弹性体。根据前述的计算简图，用结构力学的方法计算梁板内力，也可利用静力计算手册中的图表确定梁、板内力。在计算内力时应注意下列问题：

1．荷载及其不利组合

楼盖上作用有永久荷载和可变荷载，永久荷载按实际考虑，可变荷载根据统计资料折算成等效均布活荷载，可由《建筑结构荷载规范》查得。板通常取1m板宽的均布荷载（包括自重），次梁承受板传来的均布荷载和次梁自重，主梁承受次梁传来得集中荷载和均布的自重荷载。为简化计算，可将主梁的自重按就近集中的原则化为集中荷载，作用在集中荷载作用点和支座处（支座处的集中荷载在梁中不产生内力）。

由于可变荷载在各跨的分布是随机的，如何分布会在各截面产生最大内力是活荷载不利布置的问题。

图2所示为5跨连续梁，当活荷载布置在不同跨间时梁的弯矩图及剪力图。由图可见，当求1，3，5跨跨中最大正弯矩时，活荷应布置在1，3，5跨；当求2，4跨跨中最大正弯矩或1，3，5跨跨中最小弯矩时，活荷载应布置在2，4跨；当求B支座最大负弯矩及支座最大剪力时，活荷载应布置在1，2，4跨，如图3。由此看出，活荷载在连续梁各跨满布时，并不是最不利情况。

图2 5跨连续梁弯矩图及剪力图

图3 活载不利位置

（a）活1+活3+活5 （b）活2+活4 （c）活1+活2+活4

从以上分析可得，确定截面最不利内力时，活荷载的布置原则如下：

（1）欲求某跨跨中最大正弯矩时，除将活荷载布置在该跨以外，两边应每隔一跨布置活载；

（2）欲求某支座截面最大负弯矩时，除该支座两侧应布置活荷载外，两侧每隔一跨还应布置活载；

（3）欲求梁支座截面（左侧或右侧）最大剪力时，活荷载布置与求该截面最大负弯矩时的布置相同；

（4）欲求某跨跨中最小弯矩时，该跨应不布置活载，而在两相邻跨布置活载，然后再每隔一跨布置活载。

2．内力包络图

以恒载作用在各截面的内力为基础，在其上分别叠加对各截面最不利的活载布置时的内力，便得到了各截面可能出现的最不利内力。

将各截面可能出现的最不利内力图叠绘于同一基线上，这张叠绘内力图的外包线所形成的图称为内力包络图。它表示连续梁在各种荷载不利组合下，各截面可能产生的最不利内力。无论活荷载如何分布，梁各截面的内力总不会超出包络图上的内力值。梁截面可依据包络图提供的内力进行截面设计。图4为五跨连续梁的弯矩包络图和剪力包络图。