混凝土楼盖设计辅助教学课件的研制应用.pdfVIP

混凝土楼盖设计辅助教学课件的研制及应用 邓恩华 (北京建筑工程学院土木与交通工程学院结构工程教研室北京100044) 一己I吉 、’，l 口 钢筋混凝土楼盏课程设计辅助教学课件的研制目的主要是用于课程设计教学，课程设计 的主要内容是无梁楼盖设计，学生能否掌握有关概念和设计技巧，对以后的学习至关重要。 在楼盖课程设计教学中，存在着两个问题，可以用本课件解决。 一是由于教师的人数与精力有限，每个学生可以通过改变柱网尺寸和荷载等来形成，但 差别基本上不大。而教师不可能每题都有标准答案，多靠经验批改，不可避免地造成相互参 考乃至抄袭的现象。本课件可真正做到一人一题，基本杜绝抄袭现象，教师全批全改，每题 都有标准答案，负担大为减轻。对学生来说，由于每人题目差别较大，无法依赖别人，只能 独立完成， 另外，学生设计时问有限，一人仅一题，设计经验有限，采用本课件，作为数字化设计 实验室，学牛可采用本课件设计多个无梁楼盖设计题，在比较中学习，增加设计经验，提高 了学生的学习主动性，培养了学生独立工作能力，从而收到较好的教学效果。本课件在易学 易用性，灵活方便方面也有所突破。 采用现有的商业化结构设计软件达不到上述目的，目前的结构设计软件很多，但在教学使 用上局限性很大，以最具代表性的TBSA，PKPM为例，TBSA、PKPM是权威的结构计算软件， 软件的应用范围比较广泛。在教学中应用TBSA和PKPM的问题在于不能了解它的算法及详细 计算步骤。就象一个黑盒子，把数据交给它，再取同结果，没有计算书。凶此研制一个口J．以方 便地在教学中应用并能输出计算书的无梁楼盖课程设计辅助教学课件成为当务之急．。 二、课件的原理 无梁楼盖是指中间不设置梁，楼板直接支承于柱上的钢筋混凝土双向受力楼盖结构。由 于楼面荷载直接通过板传递给柱，其传力途径短捷，结构体系简单，建筑构造高度较肋梁楼 盖为小。 1．无梁楼盖的一般力学性能 由于无梁楼盖传力方式与肋梁楼盖不同，其力学性能与肋粱楼盖体系有明显的差异。它 们的弯矩分布规律：最大负弯矩产生于支座处即柱项上，而肋梁楼盖结构则产生于支座轴线 的跨中；无梁楼盖的最大正弯矩位于支座轴线上，而肋梁楼盖则是位于区格中央位置。此外， 肋梁楼盖上的荷载是由其长跨和短跨两个方向共同传递荷载q，最不利的弯矩方向是短跨方 向，但无梁楼盎上的荷载则是分别由长跨和短跨两个方向传递其全部荷载q，最不利的弯矩方 向是长跨方向。这使得无梁楼扳与肋梁楼盖的配筋有较大的差异。 —-206·- 2．设计计算方法 根据教材的要求，本课件采用等代框架法．分析的关键是：l、等代梁和等代柱的刚度计算 即总弯箭i的计算；2、合适的板带划分；3、内力分配系数的恰当选择。 等代框架法分析方法最为简单、方便，它把三维无梁楼盖结构划分为平面框架后，等代 粱、柱的计算便按常规的平面框架法分析。等代梁的高度取板的厚度，宽度取板跨中心线间 的距离(在水平荷载下则取一半，有的考虑一个有效宽度)，等代柱的计算高度一般取层高减 去柱帽高度，柱截面尺寸取外形尺寸。在内力分析时，按荷载的不利组合计算各截面内力， 再把各内力按分配系数分配至各板带中去。 三、 课件功能及其在教学中的应用 钢筋混凝土无梁楼盖课程设计辅助教学课件可完成无梁搂盖的内力，配筋等计算，并生成 计算书供批改学生设计成果用， 1．课件功能： 可完成无梁楼盖的内力，配筋等计算。 1)恒载和活载输入时均为设计值，计算后的内力值为活载作用在最不利位置时的值。 2)跨中配筋计算所用弯矩为跨中范围的最火弯矩。 3)得到的是每米板宽的弯矩(1洲m，fm)及每米板宽的配筋(1nm27m)。 2．在教学中的应用 1)在课程设计中，采用本课件预先出好差别较大的无梁楼盖设计题，学生一人一题，教师 依据本课件输出的计算书批改，对学生来说。由于每人题目差别较大，无法依赖别人， 只能独立完成，减少了抄袭现象。 2)作为结构数字实验室，学生也可采用本课件设计多个无梁楼盖设计题，在比较中学习， 增加设计经验，。提高了学生的学习主动性。 3)在教学中，还可使用本课件生