建筑结构实训课程设计项目指导.docx

1、建筑结构实训课程设计项目指导 建筑结构课程设计实训项目指导引 言 为了帮助学生加深理解建筑结构课的教学内容,增加学生的动手能力和分析能力,我们编写建筑结构课程实训项目指导课程设计实训任务书、指导书、思考题。 本实训任务在内容上力求解决学生在学习过程中的具体困难,根据建筑结构课程内容设计安排了十个构件及结构设计实训项目。其中每个实训项目由设计任务书、指导书、应知应会实训考核组成。设计实训项目由浅入深,基本包含了常见的建筑结构的设计，以帮助学生应用结构的理论知识，培养解决问题的能力，提高理论向实践转化的能力。实训指导难免有错误和不妥，欢迎大家的批评指正。 1钢筋混凝土板的设计1.1 某钢筋混凝土简

2、支板设计实训任务书1.2 某钢筋混凝土简支板的实训指导书1.3 某钢筋混凝土简支板实训考核2 钢筋混凝土梁的设计实训2.1 某钢筋混凝土简支梁设计实训任务书2.2 某钢筋混凝土简支梁的实训指导书2.3 某钢筋混凝土简支梁实训考核3 钢筋混凝土偏心受压柱的设计实训3.1 某钢筋混凝土牛腿柱设计实训任务书3.2 某钢筋混凝土牛腿柱的实训指导书3.3 某钢筋混凝土牛腿柱实训考核4钢筋混凝土雨篷的设计实训4.1 钢筋混凝土雨篷的实训设计书4.2 钢筋混凝土雨篷的实训指导书4.3 钢筋混凝土雨篷的设计实训考核5 钢筋混凝土板式楼梯结构设计实训5.1 钢筋混凝土板式楼梯设计实训任务书5.2 钢筋混凝土板式

3、楼梯设计实训指导书5.3 钢筋混凝土板式楼梯设计实训考核6 钢筋混凝土单向板肋形楼盖设计实训6.1钢筋混凝土单向板肋形楼盖设计实训任务书6.2钢筋混凝土单向板肋形楼盖的设计实训指导书6.3钢筋混凝土单向板肋形楼盖的设计实训考核7 框架的设计实训（用PKPM软件）7.1框架的设计实训任务书7.2框架的设计实训指导书7.3框架的设计实训考核8剪力墙结构平法施工图识图实训8.1剪力墙结构平法施工图识图实训任务书8.2剪力墙结构平法施工图识图实训指导书8.3剪力墙结构平法施工图识图实训考核9 砖混结构的设计实训9.1砖混结构设计实训任务书9.2砖混结构设计实训指导书9.3砖混结构实训考核10 钢屋架的

4、设计实训（用PKPM软件）10.1 钢屋架设计实训任务书10.2 钢屋架设计实训指导书10.3 钢屋架设计实训考核1 钢筋混凝土板的设计1.1 某钢筋混凝土简支板设计实训任务书一、设计目的通过此简支板设计实训1. 要求学生掌握荷载的分类，荷载的设计值，标准值和荷载效应的计算；2. 钢筋和混凝土材料的强度表的使用，理解承载力的概念；3. 对受弯构件板的正截面承载力计算有全面的认识；4. 最终，理解板中各种钢筋的作用及配置原理。二、设计条件某办公室走廊现浇钢筋混凝土简支板截面h=80mm，计算跨度l0=2.24m. 采用C20混凝土、HPB235级钢筋，承受均部荷载设计值q=5kN/m2(包括自重

5、)，试计算配筋率。三、设计内容试完成以下工作：1. 确定板的计算单元2. 进行板的受力钢筋计算。四、基本要求1. 每个人必须独立完成，若有相同作业，不计成绩。2. 计算思路明确，计算步骤清晰，书写工整。3. 在画板的配筋图时，注意线形的要求，钢筋要画粗实线，板的轮廓线要画细实线。1.2 某钢筋混凝土简支板的实训指导书一、基本思路1. 首先确定般的计算单元。2. 正确的选用钢筋的种类和级别，对于混凝土，要选择合适的强度等级。也可用已知条件给定的。3. 进行正截面的承载力计算及选配分布筋。二、设计步骤及方法 1. 了解题意2. 画出板的计算单元3. 计算板的最大跨中弯矩4. 计算板的受力钢筋5.

6、画出板的配筋图1.3 某钢筋混凝土简支板实训考核1. 板的计算单元是如何确定的？2. 板的计算简图是如何得到的？3. 板的受力钢筋是如何选配的？ 2 钢筋混凝土梁的设计实训2.1 某钢筋混凝土简支梁设计实训任务书一、设计目的通过此简支梁设计实训1. 要求学生掌握荷载的分类，荷载的设计值，标准值和荷载效应的计算；2. 钢筋和混凝土材料的强度表的使用，理解承载力的概念；3. 对受弯构件梁的正截面承载力计算和斜截面承载力计算有全面的认识；4. 最终，理解梁中各种钢筋的作用及配置原理。二、设计条件一钢筋混凝土简支梁，计算跨度是lo =6000mm,，承受活荷载标准值7000N/m,恒荷载标准值8KN/

7、m(不包括自重) ,可以选用C30混凝土和HRB335钢筋已知：C30混凝土 （fc=14.3N/mm2）HRB335钢筋 (fy=300 N/mm2) 提示：活荷载分项系数取1.4,恒荷载分项系数取1.2；混凝土的容重取25KN/m3,作用在梁上的荷载有：已知的活载、还有恒载自重（取设计 值）三、设计内容试完成以下工作：1. 确定梁的截面尺寸2. 进行纵向受力钢筋和箍筋的计算。3. 根据计算的纵向钢筋截面面积和箍筋，选配钢筋纵筋和箍筋，并画出配筋钢筋图。四、基本要求1. 每个人必须独立完成，若有相同作业，不计成绩。2. 计算思路明确，计算步骤清晰，书写工整。3. 在画梁的配筋图时，注意线形的

8、要求，钢筋要画粗实线，梁的轮廓线要画细实线。2.2 某简支梁的实训指导书一、基本思路1.根据梁截面尺寸与跨度的比例关系之间，之间，并且要满足50mm的整数倍，初选梁的截面尺寸。2.正确的选用钢筋的种类和级别，对于混凝土，要选择合适的强度等级。也可用已知条件给定的。3.进行正截面的承载力的计算及选配纵筋。4.进行正截面的承载力的计算及选配箍筋。二、设计步骤及方法1.首先，清理计算荷载的标准值和设计值，画出计算简图，算出控制截面的弯矩和剪力。2.根据所选用的材料的强度值，查处其对应的强度设计值。3.用受弯构件正截面的承载力的计算公式计算纵向受拉钢筋，注意在计算过程中保证不发生少筋破坏和超筋破坏。此

9、外，利用表格计算纵向受拉钢筋；并对比两种方法的特点。4.用受弯构件斜截面的承载力的计算公式计算箍筋，注意在计算过程中保证不发生斜拉破坏和斜压破坏。5.在设计该梁的配筋时，要认真阅读教材中关于梁的钢筋构造要求，按要求画出梁的纵向配筋图和横向截面配筋图。2、3 某简支梁实训考核1钢筋混凝土简支梁的截面尺寸如何确定？2如何合理的选用钢筋和混凝土？3梁的正截面承载力的计算要满足那些条件？4梁的斜截面承载力的计算要满足那些条件？3 钢筋混凝土偏心受压柱的设计实训3.1 某钢筋混凝土简支梁设计实训任务书一、设计目的通过此偏压柱设计实训1要求学生掌握偏压柱的受力特点2正确的理解偏压柱的公式应用。3最终，理解

10、柱中各种钢筋的作用及配置原理。二、设计条件矩形截面偏心受压柱的截面尺寸bh=300mm400mm,柱的计算长度l0=2.8m,s =s=40mm,混凝土强度等级为C30（fc=14.3N/mm2,1=1.0）,用HPB400级钢筋配筋（fy=fy=360N/mm2）,承受轴向压力设计值N=360KN，弯矩设计值M=200KNm,试计算所需要的钢筋截面积AS和As。三、设计内容试完成以下工作：1 确定柱的截面尺寸2 进行纵向受力钢筋的计算和箍筋选配。3 根据计算的纵向钢筋截面面积，选配钢筋纵筋和箍筋，并画出配筋钢筋图。四、基本要求1每个人必须独立完成，若有相同作业，不计成绩。2计算思路明确，计算

11、步骤清晰，书写工整。3在画柱的配筋图时，注意线形的要求，钢筋要画粗实线，柱的轮廓线要画细实线。3.2 某钢筋混凝土偏压柱的实训指导书一、基本思路1根据柱截面尺寸与层高的关系，初选梁的截面尺寸。2正确的选用钢筋的种类和级别，对于混凝土，要选择合适的强度等级。3进行正截面的承载力的计算及选配纵筋。4进行正截面的承载力的计算及选配箍筋。二、设计步骤及方法1首先，清理计算荷载的标准值和设计值，画出计算简图，算出控制截面的弯矩和剪力。2根据所选用的材料的强度值，查处其对应的强度设计值。3用偏心受压正截面的承载力的计算公式计算纵向钢筋，注意在计算过程中正确应用公式。此外，利用表格计算纵向受拉钢筋；并对比两

12、种方法的特点。4在设计该柱的配筋时，要认真阅读教材中关于柱的钢筋构造要求，按要求画出柱的纵向配筋图和横向截面配筋图。3.3 某钢筋混凝土偏心柱实训考核1钢筋混凝土柱的截面尺寸如何确定？2如何合理的选用受压柱的钢筋和混凝土？3偏心受压柱的正截面承载力的计算要注意哪些问题？4钢筋混凝土雨篷的设计实训4.1 钢筋混凝土雨篷的实训设计书一、设计目的通过此雨篷的设计实训1要求学生掌握雨篷上（注意与楼面有些不同）荷载的取值；2合理选择板的计算单元，理解实际的结构构件抽象成结构的计算简图的方法；3对悬挑构件的受力有明确的认识，理解受力钢筋为何放在板的上部；二、设计条件下图所示的钢筋混凝土的雨篷板的挑出长度l

13、=1.2m,雨篷板的根部厚度100mm,在悬臂端为80mm。采用C20混凝土，HPB235级钢筋，板除作用恒载外，在板的自由端每米板宽作用1KN的施工荷载，试确定此雨篷的受力钢筋和分布钢筋，并画出雨篷配筋的剖面图。 240 12004.2 钢筋混凝土雨篷的实训指导书一、雨篷与雨篷梁的受力状态的分析 雨篷，可以看成嵌固在雨篷梁的悬臂构件，雨篷梁可以看成简支在洞口两侧的梁，它受到弯剪扭的共同作用。二、雨篷的计算单元的选取及计算简图的确定 雨篷的计算单元可以选取1m宽得板带，其计算跨度取板的悬挑长度，其上的计算荷载要考虑施工荷载的最不利位置，板的自重要按板的平均厚度来计算三、板的内力计算及配筋 板的

14、弯矩在板的上部还是下部?配筋时注意板的1m宽度，在受力筋和分布筋的选配上要合理。4.3 钢筋混凝土雨篷的设计实训考核1雨篷与雨篷梁的受力状态如何？2雨篷的计算简图是如何确定的？3分析雨篷板的钢筋的布置。5 钢筋混凝土板式楼梯结构设计实训5.1 钢筋混凝土板式楼梯设计实训任务书一、设计目的1了解楼梯结构布置方式及相应传力途径。2掌握梯段板计算简图选取方法。3熟悉建筑结构荷载规范，选择适当的结构构件截面尺寸，并正确计算作用在各构件上的荷载及内力。4正确计算梯板、梯梁的配筋面积并按构造要求选取配筋。5掌握现浇钢筋混凝土楼梯结构施工图的内容及表达方式。二、设计资料1某中学教学楼采用框架结构，其楼梯间3

15、.9m*5.4*3.6。2楼面构造：30mm厚水磨石地面，15mm厚水泥石灰砂浆顶棚。3荷载： 永久荷载：包括梁、板及构造层重量。钢筋混凝土容重25KN/m3，水泥石灰砂浆容重17 KN/m3，水磨石地面容重0.65 KN/m2，分项系数G1.2。 可变荷载：楼面均布活荷载标准值2.5 KN/m2，分项系数G1.4。4材料：混凝土：C25钢 筋：HPB235级和HRB335级三、设计内容1确定楼梯间结构平面布置。2确定梯段板，梯梁及平台板等结构构件截面尺寸。3梯段板荷载、内力及配筋计算。4梯梁荷载、内力及配筋计算。5平台板荷载、内力及配筋计算。6绘制楼梯结构详图。四、基本要求1完成结构计算书一

16、份。 要求有完整的计算过程，书写整齐，装订成册。2绘制楼梯结构详图一张。要求采用2号图纸，选用适当比例。内容包括楼梯结构平面图及平台板配筋图。梯段板、梯梁模板、配筋图，梯板钢筋大样，结构设计说明等。5.2 钢筋混凝土板式楼梯设计实训指导书一、基本思路熟悉板式楼梯的受力特点及传力途径；熟悉楼梯结构形式与结构布置；掌握梯段板简图的确定方法和内力计算公式；掌握受弯构件的正截面、斜截面承载力计算；掌握梯段板、平台板、平台梁的配筋种类及构造要求；熟悉计算中的各项规定。二、设计步骤及方法（一）楼梯结构平面布置及构件尺寸选择1梯段板、梯梁和平台板布置应与楼梯建筑详图一致。2板厚和梁高一般按刚度要求初步估算，

17、再根据荷载大小及构造要求初步确定。初步确定的构件尺寸必须经过正截面、斜截面承载力计算并满足要求。根据刚度要求：平台板板厚：h80mm，且h（1/351/40）L梯段板板厚：h（1/251/30）L，L为梯段板水平净跨长度。平台梁：h（1/121/15）L，b=(1/21/3)h所有尺寸应考虑建筑模数。（二）梯段板的设计1荷载计算从梯段板中垂直于支承方向取出1米宽板带作为计算单元，计算出沿水平投影方向分布的每米长的竖向均布荷载（包括竖向均布恒载设计值g和均布活荷载设计q）。梯段板自重按其平均厚度计算。2计算简图梯段板的计算简图为受竖向均布荷载的简支梁，其计算跨度为：l=l。+bl梯段板的水平投影

18、计算跨度l。梯段板的水平投影净跨度b平台梁梁宽计算简图如图3.2所示。3内力计算考虑平台板、平台梁的约束作用，梯段板跨中最大弯距为：M=1/10（g+q）l24截面强度计算梯段板有效高度h。=h-as，h为梯段板的截面计算高度，应取垂直于斜板板底的最小高度，不考虑三角形踏步部分的尺寸。具体如图3.3所示。as 为板底受力钢筋合力作用点，其它计算同受弯构件。5选配钢筋，绘制梯段板配筋草图。梯段板配筋构造要求见教材。（三）平台板、平台梁的设计同一般受弯构件，指导内容从略。三、补充说明1设计前应认真阅读任务书、指导书，并查阅相关教材中楼梯设计实例。2绘制施工图前须选择适当的比例进行图面布置。3施工图

19、上应有必要的说明（尺寸单位，混凝土强度，钢筋级别，混凝土保护层厚度以及其它需说明事项）。四、参考图纸1楼梯建筑详图(见工程实例)2楼梯结构详图(见工程实例)5.3 钢筋混凝土板式楼梯设计实训考核1板式楼梯的结构构件由那些部分组成？他们之间如何传力？2楼梯斜板的荷载如何计算？其内力又如何计算？楼梯平台梁对斜板有何约束作用？3楼梯平台梁的负荷范围？6 钢筋混凝土单向板肋形楼盖设计实训6.1钢筋混凝土单向板肋形楼盖设计实训任务书一、设计任务某多层工业仓库，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、

20、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。L1L2（m）可变荷载（kN/m2）5.05.5057.07.522.530.01101928374621.628.52112029384721.427.53122130394819.827.34132231404919.625.051

21、42332415018.024.86152433425117.124.07162534435219.8338172635445319.83691827364554三、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。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/m3，水泥砂浆容重20kN/m3，石灰砂浆容重17kN/m3，分项系数=1.2。可变荷载，楼面均布荷载标准值见表1。分项系数=1.3或1.4。 5材料 梁、板混凝土强度等级根据结构构件的特点，自己选定。 主梁、次梁受力钢筋采用HRB33

22、5级钢筋，其他均用HPB235级钢筋。 表2 题号及可变荷载设计 屋面荷载题号楼面荷载屋面可变荷载标准值（荷载值4，分项系数取1.3）KN/m20.81.52.54楼面活荷载的标准值KN/m2312342.55678291011121.5131415166.2钢筋混凝土单向板肋形楼盖的设计实训指导书一、设计参考资料1 规范混凝土结构设计规范 GB50010-2002 建筑结构荷载规范 GB50009-2001 2.参考书：（教材）及图集建筑结构 楼盖课程设计任务书建筑工程施工图、设计实例二、设计依据根据任务书的要求，查找有关设计规范及资料，、基本雪压、基本风压。三、结构平面布置1楼盖的结构平面

23、布置，要考虑满足生产工艺和使用要求，同时要注意经济合理。房屋的平面尺寸和墙体的布置确定之后（见任务书），其关键的问题是柱网和梁格的布置，可按以下原则布置；按任务书所给定的厂房平面尺寸L1和L2，柱网可布置成长方形或正方形；主梁可沿L1方向布置，次梁可沿L2方向布置，这样每种芳按可布置成三跨主梁，五跨次梁，九跨连续板，使得计算具有典型性。2主梁的跨度一般为5m 至8m较为经济，且尽可能为板跨的2至3倍；同时主梁应等跨布置，若实际做不到，也可将边跨做小一些，但跨差不能大于10%，主要为了使边跨主梁的内力及计算简单3次梁的跨度一般为4m 至6m较为经济，尽可能布置成等跨，若实际做不到，可参照主梁的做

24、法。4板的跨度一般为1.7m 至2.7m较为经济，尽可能等跨布置，若实际做不到，可参照主梁的做法。5外墙砖砌体的厚度按370mm考虑，（注意考虑以下问题,外墙作为承重墙是整个结构中最薄弱的环节，因此要根据主次梁及楼盖在外墙支承处的具体计算，决定局部墙体是否加厚，及设置突出墙面的壁柱）四、初选梁板柱的截面尺寸1板的厚度 板的尺寸除了要满足承载力要求外，还要满足刚度和施工要求，其最小厚度按下列确定：按刚度要求h/l1/40,h为板厚，l为板的跨度；屋面板h60mm, 民用建筑楼板h70mm, 工业建筑楼板h80mm,2主梁、次梁的截面尺寸 梁的截面尺寸除满足承载力要求外，还应符合刚度要求和便于施工

25、。其尺寸按下列方法确定，次梁高度：梁高h=(1/181/12) L,（L为次梁的计算跨度）；梁宽b=(1/21/3)h,且应满足一定的模数要求。 主梁高度：梁高h=(1/81/14) L,（L为主梁的计算跨度）；梁宽b=(1/21/3)h,且应满足一定的模数要求。 柱的截面尺寸：柱可按轴心受压计算，柱的尺寸可做成方形柱，其尺寸要满足柱的长细比要求，同时要满足最小尺寸要求。其尺寸见任务书。五、板的计算（塑性法） 由于采用单向板整浇楼盖，其内力计算可按塑性内力重分布的方法计算1板的计算单元的选取:沿板的长边方向1米宽板带作为计算单元，当实际跨数大 于五跨时，按五跨计算。2板的计算简图 1）板的荷载

26、计算 楼盖上作用有永久荷载和可变荷载，永久荷载按实际考虑，可变荷载可由建筑结构荷载规范查得。梁、板的计算跨度 表1按弹性理论计算单跨两端搁置l0=ln+a且 l0ln+h （板）l01.05ln（梁）一端搁置、一端与支承构件整浇l0=ln+a/2 且 l0ln+h/2 （板） l01.025ln （梁）两端与支承构件整浇l0=ln多跨边跨l0=ln+a/2+b/2且 l0ln+h/2+b/2 （板） l01.025ln+b/2 （梁）中间跨l0=lc且 l01.1ln （板） l01.05ln （梁）按塑性理论计算两端搁置l0=ln+a且 l0ln+h （板）l01.05ln （梁）一端搁置、

27、一端与支承构件整浇l0=ln+a/2且 l0ln+h/2 （板）l01.025ln （梁）两端与支承构件整浇l0=ln2 板的内力计算；3板考虑塑性内力重分布后，各跨跨中及支座截面的弯矩系数见表4各跨中及支座的弯矩计算公式 M=（gp）l025正截面承载力计算截面支承条件梁板边支座梁、板搁置在墙上00梁、板与梁整浇1/241/16梁与柱整浇1/16边跨中梁、板搁置在墙上1/11梁、板与梁整浇1/14第一内支座两跨连续1/10三跨及三跨以上连续1/11中间支座1/16中间跨中1/16板的配筋计算表截面边跨中第一内支座中间跨中中间支座平面位置边板带中间板带边板带中间板带计算弯矩M （KNm）0.8

28、0.8截面有效高度b抵抗矩系数内力臂系数钢筋计算面积选筋实配面积配筋率验算6绘制板的配筋图由于计算简图与实际结构的差异，板嵌固在砖墙上时，支座处有一定负弯矩，板角处也有负弯矩，温度、混凝土收缩、施工条件等因素也会在板中产生拉应力。 为防止上述原因在板中产生裂缝，沿墙长每米配56构造钢筋，伸出墙边长度l0/7。在角部l0 / 4范围内双向配6200的负筋，伸出长度l0/4。板靠近主梁处，部分荷载直接传给主梁，也产生一定的负弯矩，同理应配置每米56钢筋，伸出长度l0/4，板的构造钢筋配置见图六、次梁的计算. 1. 根据次梁在楼盖中所起的作用，按塑性内力重分布法计算。次梁取相邻板中心线间部分为计算单元。当多跨梁连续次梁跨竖大于五跨，且跨差不超过10%时，可按五跨梁连续梁计算。2.次梁的计算简图：次梁的计算跨度见表一3.次梁的荷载计算:除板传来的荷载之外，还要计算次梁的自重（注意梁侧的摸灰重量也要计算）