钢筋混凝土楼盖课程设计指导书
马成松
长江大学城市建设学院
2004年8月
目录第1节设计任务书
一、设计任务
二、设计内容
三、设计条件
四、进度安排
五、指导教师
第2节设计指导书
一肋梁楼盖的计算简图
二按弹性方法计算内力
三按塑性内力重分布的方法计算内力
四截面设计及构造要求
第3节设计例题
第4节答辩参考题
参考文献
编后
第1节 设计任务书
一、设计任务
某多层工业厂房，采用钢筋混凝土内框架承重，外墙为370mm 砖砌承重。

设计时，只考虑竖向荷载作用，采用单向板肋梁楼盖，要求完成钢筋混凝土整体现浇楼盖的结构设计。

二、设计内容 1、结构布置
确定柱网尺寸，柱截面尺寸见表1，主次梁布置及截面尺寸，并进行编号，绘制楼盖结构布置图。

2、板设计
按塑性分析法计算内力，并绘制板配筋图。

3、次梁设计
按考虑塑性内力重分布的方法计算内力和正截面极限承载力，并绘制配筋图。

4、主梁设计
按弹性方法计算主梁内力，绘制主梁的弯距、剪力包络图，根据包络图计算正截面、斜截面的承载力，并绘制主梁的抵抗弯拒图及配筋图。

三、设计条件
1、建筑尺寸见图1和表2。

2、学生由教师指定题号。

3、楼面做法：20mm 厚水泥砂浆地面，钢筋混凝土现浇板，15mm 厚石灰砂浆抹底。

4、荷载：永久荷载，包括梁、柱、板及构造层自重，钢筋混凝土容重25kN/m 3，水泥砂浆容重20kN/m 3
，石灰砂浆容重17kN/m 3
，分项系数G γ=1.2。

可变荷载，楼面均布荷载标准值见表1。

分项系数O γ=1.3或1.4。

表1 柱截面尺寸及混凝土强度等级
表2 题号及可变荷载
5、材料
梁、板混凝土强度等级见表1。

主梁、次梁受力钢筋采用HRB335级钢筋，其他均用HPB235级钢筋。

四、进度安排
结构计算 5天
绘制结构施工图 3天
计算书、图纸整理 1天
答辩 1天————————————————————
合计教学周二周 10天
五、指导教师
第2节设计指导书
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。

表3 梁、板的计算跨度
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。

图4 内力包络图
（a）弯矩包络图（b）剪力包络图。