混凝土樓蓋課程設(shè)計(jì)心得體會(huì)
現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋是相對(duì)于普通樓蓋結(jié)構(gòu)來說的，它是一種在樓板中布置一定數(shù)量的箱體、塊體來代替部分混凝土而做成的無梁樓蓋結(jié)構(gòu)，空心樓蓋結(jié)構(gòu)在室內(nèi)沒有凸出底板的主次梁。以下是小編整理的混凝土樓蓋課程設(shè)計(jì)心得體會(huì)，一起來看看怎么寫吧。
混凝土結(jié)構(gòu)是土木工程專業(yè)的主要課程之一，很多土木院校將該課程設(shè)置在第五、六學(xué)期進(jìn)行。第五學(xué)期主要學(xué)習(xí)混凝土基本構(gòu)件的設(shè)計(jì)理論，第六學(xué)期重點(diǎn)為混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。一般在第五學(xué)期末，在學(xué)生完成混凝土基本構(gòu)件的設(shè)計(jì)理論的學(xué)習(xí)后，安排一個(gè)鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計(jì)，讓他們將所學(xué)到的理論知識(shí)與設(shè)計(jì)方法運(yùn)用到具體的工程設(shè)計(jì)實(shí)踐中，以提高他們的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力，使所學(xué)知識(shí)能夠融會(huì)貫通。
鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計(jì)是學(xué)生遇到的第一個(gè)專業(yè)課程的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，其中涉及到受彎構(gòu)件正截面、斜截面承載力的計(jì)算理論，考慮塑性內(nèi)力重分布和按彈性理論方法分析內(nèi)力的計(jì)算理論，以及梁的內(nèi)力組合、內(nèi)力包絡(luò)圖、抵抗彎矩圖和配筋方法等知識(shí)。經(jīng)過這一教學(xué)環(huán)節(jié)的實(shí)踐后，學(xué)生增強(qiáng)了綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)分析和解決工程實(shí)際問題的能力，特別是學(xué)會(huì)了如何將計(jì)算配筋、構(gòu)造鋼筋在圖紙上的表達(dá)，獲得了初步的施工圖繪圖技能，增強(qiáng)了混凝土結(jié)構(gòu)理論教學(xué)的效果。
一、單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計(jì)存在的主要問題
�。ㄒ唬﹩蜗虬謇吡簶巧w課程設(shè)計(jì)的要求
一般鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計(jì)都是要求學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)工業(yè)廠房樓蓋或民用建筑樓蓋（如商場(chǎng)、圖書館書庫(kù)等），給學(xué)生的建筑平面圖一般都是內(nèi)部為混凝土框架，四周為370 mm厚磚墻的內(nèi)框架結(jié)構(gòu)形式，單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計(jì)要求為以下幾方面。
第一，了解單向板肋梁樓蓋的荷載傳遞關(guān)系及其計(jì)算簡(jiǎn)圖的確定；
第二，掌握板厚和梁系截面尺寸的確定方法；
第三，通過板和次梁的計(jì)算掌握按考慮塑性內(nèi)力重分布分析內(nèi)力的計(jì)算方法；
第四，通過主梁的計(jì)算，掌握按彈性理論分析內(nèi)力的計(jì)算方法，熟悉內(nèi)力包絡(luò)圖和材料圖的繪制方法；
第五，掌握板、梁的配筋計(jì)算；
第六，了解并熟悉現(xiàn)澆梁板結(jié)構(gòu)的有關(guān)構(gòu)造要求；
第七，掌握鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工圖的表達(dá)方法、制圖規(guī)定，進(jìn)一步提高制圖的基本技能；
第八，學(xué)會(huì)編制鋼筋材料表。
為了促進(jìn)學(xué)生獨(dú)立思考，自主完成課程設(shè)計(jì)規(guī)定內(nèi)容，多數(shù)高校都通過改變跨度、進(jìn)身和荷載大小的形式，做到一人一題。
�。ǘ╀摻罨炷羻蜗虬謇吡簶巧w課程設(shè)計(jì)存在的不足
鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計(jì)，主要存在3點(diǎn)不足。
1、樓蓋依存的結(jié)構(gòu)體系不合理
內(nèi)框架結(jié)構(gòu)形式是中國(guó)20世紀(jì)經(jīng)濟(jì)困難時(shí)期的發(fā)明，該結(jié)構(gòu)緩解了人口增長(zhǎng)、建筑需求和經(jīng)濟(jì)之間的矛盾，但這種結(jié)構(gòu)形式在歷年各種地質(zhì)災(zāi)害中，特別是2008年汶川特大地震和2009年青海玉樹地震，由于整體性較差、剛度變化不均勻、抵抗地震能力較差，該結(jié)構(gòu)形式的建筑物破壞比較嚴(yán)重。隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力的飛速增長(zhǎng)，目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)地區(qū)內(nèi)框架結(jié)構(gòu)已經(jīng)鮮見，現(xiàn)行《建筑結(jié)構(gòu)抗震規(guī)范》（簡(jiǎn)稱為抗震規(guī)范）中也已經(jīng)刪去內(nèi)框架房屋的內(nèi)容，說明該結(jié)構(gòu)形式不能滿足抗震設(shè)防區(qū)的要求，內(nèi)框架結(jié)構(gòu)的歷史使命已經(jīng)完成。因此，肋梁樓蓋課程設(shè)計(jì)采用內(nèi)框架結(jié)構(gòu)的樓蓋與現(xiàn)行規(guī)范和建筑業(yè)的發(fā)展明顯不符，必須對(duì)鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整，選擇更符合目前規(guī)范和工程實(shí)際的結(jié)構(gòu)形式。
2、樓蓋的結(jié)構(gòu)布置不當(dāng)
鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計(jì)的樓蓋結(jié)構(gòu)，一般都是一個(gè)方向布置主梁，另外一個(gè)方向布置次梁（包括與柱相連的梁），這種結(jié)構(gòu)布置形成樓蓋兩個(gè)方向的剛度差別較大，結(jié)構(gòu)整體性差，不利于學(xué)生建立整體的結(jié)構(gòu)概念，會(huì)使他們形成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)只要注意一個(gè)方向的錯(cuò)誤觀點(diǎn)。
3、不能滿足“強(qiáng)柱弱梁”設(shè)計(jì)原則
在鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計(jì)的主梁設(shè)計(jì)中，要求按照彈性理論計(jì)算，并考慮內(nèi)力的最不利組合。設(shè)計(jì)時(shí)假定主梁與柱線剛度之比大于4，柱子對(duì)主梁的約束作用簡(jiǎn)化為鉸支，主梁簡(jiǎn)化為多跨連續(xù)梁，這個(gè)設(shè)計(jì)的假定和主梁計(jì)算簡(jiǎn)圖與實(shí)際工程結(jié)構(gòu)的情況明顯不符，嚴(yán)重違背了現(xiàn)行抗震規(guī)范中要求的“強(qiáng)柱弱梁”設(shè)計(jì)原則，不利于學(xué)生建立正確的結(jié)構(gòu)概念。同時(shí)課程設(shè)計(jì)的主梁設(shè)計(jì)方法與后續(xù)課程“混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”中講授的框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法也不相同，課程前后內(nèi)容不一致。
以上3點(diǎn)是目前單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計(jì)任務(wù)書中與現(xiàn)行規(guī)范不相符的原則性硬傷，必須對(duì)其進(jìn)行整體的改革，否則就是對(duì)學(xué)生的不負(fù)責(zé)任。
4、樓蓋配筋方式落后
在單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計(jì)的配筋計(jì)算時(shí)，要求學(xué)生在根據(jù)計(jì)算鋼筋面積選擇鋼筋時(shí)，盡量做到梁上下鋼筋直徑一致；在繪制配筋圖時(shí)考慮梁中鋼筋的彎起和截?cái)�，抵抗彎矩圖盡可能貼近內(nèi)力包絡(luò)圖，以達(dá)到節(jié)約鋼材的目的。隨著中國(guó)混凝土結(jié)構(gòu)研究的進(jìn)一步深入，以及中國(guó)的鋼產(chǎn)量增長(zhǎng)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念以從“節(jié)約用鋼”過渡到“合理用鋼”。筆者對(duì)在設(shè)計(jì)院和施工現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，設(shè)計(jì)院的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已不采用彎起鋼筋的`配筋形式，且目前新規(guī)范也已不考慮彎起鋼筋的作用。因此，課程設(shè)計(jì)中的配筋要求也必須適應(yīng)形勢(shì)，做必要的修改。
二、單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計(jì)的改革建議
鑒于以上分析，針對(duì)目前單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計(jì)中存在的問題，有必要對(duì)其進(jìn)行改革，教學(xué)內(nèi)容結(jié)合實(shí)際工程并與現(xiàn)行規(guī)范相一致，以便學(xué)生真正學(xué)有所得、學(xué)有所獲。
�。ㄒ唬┙Y(jié)構(gòu)體系的選擇
鑒于內(nèi)框架結(jié)構(gòu)形式已從抗震規(guī)范中刪去的現(xiàn)實(shí)，單向板肋梁樓蓋依存的結(jié)構(gòu)體系不能再用內(nèi)框架結(jié)構(gòu)，而應(yīng)選擇新的結(jié)構(gòu)體系�？紤]到混凝土框架結(jié)構(gòu)體系在中國(guó)量大面廣，是目前最常用的結(jié)構(gòu)形式之一�，F(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)具有整體性好、平面布置靈活的特點(diǎn)，當(dāng)結(jié)構(gòu)布置規(guī)則、對(duì)稱時(shí)，框架結(jié)構(gòu)縱橫向剛度分布均勻，整個(gè)結(jié)構(gòu)具有良好的抗震性能。鑒于此，單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計(jì)宜選擇現(xiàn)澆混凝土框架結(jié)構(gòu)作為依存的結(jié)構(gòu)體系。學(xué)生在混凝土基本結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)過程中就知道框架結(jié)構(gòu)，學(xué)會(huì)肋梁樓蓋的結(jié)構(gòu)布置和設(shè)計(jì)方法，這
對(duì)后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)以及將來的工作都大有裨益。
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板和次梁的設(shè)計(jì)，仍然按照教材中的內(nèi)容進(jìn)行，對(duì)于板，選取1 m作為計(jì)算單元，計(jì)算簡(jiǎn)圖仍為多跨連續(xù)梁，按考慮塑性內(nèi)力重分布查表計(jì)算板的內(nèi)力；次梁計(jì)算單元的寬度取次梁左、右（或上、下）各半個(gè)次梁間距，計(jì)算簡(jiǎn)圖也為多跨連續(xù)梁，按考慮塑性內(nèi)力重分布查表計(jì)算次梁承受的彎矩和剪力。在板和次梁內(nèi)力計(jì)算時(shí)，要考慮其端部支座（主梁）對(duì)板和次梁的轉(zhuǎn)動(dòng)約束，查表時(shí)要按端部為梁的情況考慮。
板和次梁的配筋設(shè)計(jì)，應(yīng)根據(jù)計(jì)算結(jié)果，選擇板和次梁的上、下部鋼筋。在畫板和次梁配筋圖時(shí)，可按教材規(guī)定進(jìn)行。教材中給出分離式配筋和彎起式兩種構(gòu)造簡(jiǎn)圖，分離式配筋因施工方便，已成為工程中的主要配筋方式。建議板和次梁的上、下部鋼筋不要采用彎起鋼筋的配筋形式，以便和今后的工作實(shí)踐更好地吻合。對(duì)板還要考慮板中的構(gòu)造鋼筋，特別是當(dāng)長(zhǎng)短邊長(zhǎng)度比在2～3之間時(shí)，沿長(zhǎng)邊方向按分布鋼筋配筋尚不足以承擔(dān)該方向彎矩，應(yīng)適度增大配筋量[4]。
在建筑結(jié)構(gòu)中，因混凝土樓蓋的造價(jià)占土建造價(jià)的20%～30%，在高層建筑中這一比例高達(dá)50%～60%。盡量降低樓蓋自重，樓板厚度宜小這一觀點(diǎn)是正確且必要的。但在確定樓板厚度時(shí)還應(yīng)考慮正常使用極限狀態(tài)要求，以及其余工種配套管線對(duì)結(jié)構(gòu)的影響，特別是過小的板厚對(duì)在板中常見的預(yù)埋電管并不合適。而在課程設(shè)計(jì)例題中一般按80 mm考慮，建議適當(dāng)加大。
�。ㄈ┲髁旱脑O(shè)計(jì)
主梁計(jì)算單元的寬度取主梁左、右（或上、下）各半個(gè)主梁間距，計(jì)算簡(jiǎn)圖原則上為框架結(jié)構(gòu)，不能將主梁簡(jiǎn)化為多跨連續(xù)梁。主梁的內(nèi)力計(jì)算按照彈性理論進(jìn)行，當(dāng)計(jì)算簡(jiǎn)圖為框架結(jié)構(gòu)時(shí)，主梁的內(nèi)力設(shè)計(jì)方法與多跨連續(xù)梁就有了本質(zhì)的不同，建議按照簡(jiǎn)化計(jì)算方法——分層法計(jì)算主梁的內(nèi)力。計(jì)算時(shí)要考慮主梁的活荷載最不利布置，分別計(jì)算恒載、多種活載單獨(dú)作用下的內(nèi)力。最后根據(jù)計(jì)算結(jié)果，畫出主梁的彎矩、剪力包絡(luò)圖，作為配筋計(jì)算的依據(jù)。
在主梁配筋計(jì)算時(shí)，建議不要考慮主梁上、下部鋼筋的聯(lián)系，不使用彎起鋼筋，主梁斜截面抗剪由箍筋承擔(dān)。根據(jù)規(guī)范的規(guī)定：主梁不再單獨(dú)配置架立筋，而應(yīng)沿梁全長(zhǎng)頂面布置二根通長(zhǎng)筋，跨中受壓區(qū)上部鋼筋還應(yīng)滿足實(shí)際計(jì)算結(jié)果；下部鋼筋同樣設(shè)置通長(zhǎng)筋，在靠近支座處視具體計(jì)算結(jié)果考慮是否伸入支座。這樣的配筋方式既滿足現(xiàn)行規(guī)范的要求，也便于施工。在課程設(shè)計(jì)中，要求按照主梁的抵抗彎矩圖來完成主梁的配筋圖。這種配筋形式，主梁的抵抗彎矩圖現(xiàn)狀為：主梁下部一般為通長(zhǎng)筋，其各個(gè)截面抵抗的彎矩不變，主梁下部的抵抗彎矩圖為矩形；主梁上部鋼筋部分通長(zhǎng)，部分鋼筋根據(jù)主梁的彎矩包絡(luò)圖在距離柱一定位置處截?cái)�，主梁上部的抵抗彎矩圖現(xiàn)狀為階梯形。
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一般鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計(jì)都是選用混凝土的強(qiáng)度等級(jí)C20，箍筋選用HRB235級(jí)的熱軋鋼筋，縱向受力鋼筋選用HRB335級(jí)熱軋鋼筋。這與現(xiàn)行規(guī)范和建筑業(yè)的發(fā)展明顯不符，建議選用混凝土的強(qiáng)度等級(jí)不低于C25，縱向受力鋼筋宜選用不低于HRB400級(jí)的熱軋鋼筋，也可采用HRB335級(jí)熱軋鋼筋，箍筋宜選用不低于HRB335級(jí)的熱軋鋼筋。
另外，在單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計(jì)過程中，各高校都要求學(xué)生手算并手繪施工圖，以培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算能力和繪圖能力。通過課程設(shè)計(jì)訓(xùn)練，學(xué)生能真正掌握混凝土受彎構(gòu)件的設(shè)計(jì)理論和構(gòu)造要求。對(duì)學(xué)生課程設(shè)計(jì)完成后的情況的調(diào)查表明，經(jīng)過課程設(shè)計(jì)的訓(xùn)練，學(xué)生了解了結(jié)構(gòu)布置的基本概念，對(duì)受彎構(gòu)件的彎、剪計(jì)算有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，對(duì)構(gòu)造知識(shí)有了進(jìn)一步的理解。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件是設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)工作的主要工具，在單向板肋梁樓蓋課程設(shè)計(jì)教學(xué)期間，宜抽出一些時(shí)間，向?qū)W生講解國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)院應(yīng)用較多的繪圖軟件（如探索者等）的應(yīng)用，對(duì)非土建專業(yè)的學(xué)生還可介紹PKPM軟件等的應(yīng)用。學(xué)生在手算的同時(shí)，不僅學(xué)會(huì)了利用軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)工作，理解了軟件中各類參數(shù)的物理意義，而且還能和大一下學(xué)期開設(shè)的計(jì)算機(jī)繪圖課程更好地銜接起來。
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