砌体结构设计计算书word版本
2010—2011学年度第一学期
建管2009级《建筑结构》课程设计任务书
一、设计题目：混合结构课程设计
二、课程设计的目的和要求
根据建筑设计方案及有关设计资料进行结构的平面布置、楼面的配筋计算、墙体高厚比及承载力计算及施工图的绘制。熟悉有关规范、标准图集、设计手册，了解混合结构设计一般步骤、方法，培养综合应用所学理论知识分析问题和解决问题的能力，提高绘制和识读施工图的技能。为很好的从事本专业打下良好的基础.
1、标准层结构平面布置
2、双向板肋形楼盖的荷载传递关系及其计算简图的确定。
3、双向板及其支承梁（进深梁）设计，熟练掌握按弹性理论计算内力的方法。
4、一堵外纵墙的计算(包括墙体高厚比验算及墙体承载力计算)。
三、设计资料
（一）图标统一规定如下：
20 25 20 70 20 25
（二）、结构设计资料
1、设计中有关荷载值和数据。
(1)永久荷载——楼面、梯面面层采用30厚水磨石地面，自重为0.65kN/m2,板底、梁底、梁側采用20厚混合砂浆抺灰，自重为17kN/m3，钢筋混凝土自重为25kN/m3。
（2）可变荷载——建筑屋面、楼面均布活荷标准值：
教室： 2.0KN/m2
教学楼走廊、楼梯、厕所： 2.5 KN/m2
上人的钢筋混凝土屋面：0.5 KN/m2 （3）、材料
混凝土的强度等级不低于C25；梁中的主筋采用HRB335级钢；其余钢筋均采用HPB235级钢；砖及砂浆的强度等级不低于MU10及M5。施工质量控制等级为B级
2、常用材料和构件自重：
①石灰砂浆、混合砂浆：17 KN/m2
②水泥砂浆： 20KN/m2
③钢筋混凝土： 25KN/m2
④机制普通砖单位自重为19KN/m3
⑤贴瓷砖墙面：0.5KN/m2（包括水泥砂浆打底，其厚25mm）。
水泥粉刷墙面：0.36KN/m2(20mm厚,水泥粗砂)
石灰粗砂粉刷墙面：0.34KN/m2（20mm）
⑥钢框玻璃窗：0.404KN/m2
木门：0.1~0.2KN/m2
钢铁门：0.4~0.45KN/m2
四、设计内容和图纸内容
1、标准层结构平面布置：梁格的布置；
2、现浇钢筋混凝土双向板和支承梁内力配筋计算（其内力按弹性理论计算）；
3、绘制结构施工图：
标准层结构平面布置图及现浇钢筋混凝土双向板，支承梁配筋图（梁及板均应编号）施工图两张（4#图纸，电脑绘图）；
4、确定砖砌体结构部分的静力计算方案；通过验算墙体承载力确定砖与砂浆的强度等级；支承梁（进深梁）梁端下的砌体局部受压验算（包括垫块的设计）；窗间墙的高厚比验算。
《某中学教学楼》,其建筑平面控制尺寸如附图所示:
说明:
(1)采用现浇钢筋砼双向板肋形楼盖; 建筑层高：3.3m；层数：4层；室内外高差为450mm；
(2) 墙体设计
内外承重墙均采用240mm厚砖墙，屋面檐口处女儿墙厚240mm，高900mm；外墙采用贴外墙砖；内墙采用双飞粉；地面采用水磨石。纵墙上窗高为1.8m,门洞宽1000mm,高为2.1m
五、纪律要求：在课程设计期间要求学生按正课时间到教室进行课程设计，无故旷课累计超过1天。设计成绩为不及格。
六、成绩评定：总评成绩=结构计算（40%）+图纸成绩（40%）+出勤（20%）
七、时间：星期五下午4：10分上交设计成果。
八、辅导老师：
2009工程管理（1）、（2）、（3）班：田德武老师
2009工程管理（4）、（5）（6）班：张大勇老师
九、附图：
《砌体结构》设计计算书
一、结构平面布置
1、该楼结构平面布置图如图1所示：
2、确定板、支撑梁的截面尺寸
①板厚：
双向板板厚：h=3900/50=78㎜，选取h=100㎜
②支撑梁：
截面高度：h=（1/10~1/15）L0=（1/10~1/15）×6600=（660~440）㎜，
取h=500㎜
截面宽度：b=（1/2~1/3）h=（1/2~1/3）×500=(250~167)㎜
取b=250㎜其中，梁伸入墙240mm。墙厚240mm。
另，构造柱的设置：构造柱的设置见图。除此以外，构造柱的根部与地圈梁连接，不再另设基础。在柱的上下端500mm 范围内加密箍筋为φ6@150。
圈梁设置：各层、屋面均设置圈梁，外纵墙和内纵墙也做圈梁。
二、结构内力的计算
（一）双向板楼盖的计算1、板恒荷载，活荷载的计算：
30mm厚水磨石地面：0.65KN/㎡
20mm厚混合砂浆抹灰：0.02×17KN/㎡=0.34 KN/㎡
100mm厚钢筋混凝土：0.1×25 KN/㎡=2.5 KN/㎡
故g k=0.65+0.34+2.5 KN/㎡=3.49 KN/㎡
则恒荷载设计值：g=1.2×3.49 KN/㎡=4.19 KN/㎡
教室活荷载设计值：q
1
=1.4×2.0KN/㎡=2.8 KN/㎡
走廊、楼梯、厕所活荷载设计值：q
2
=1.4×2.5 KN/㎡=3.5 KN/㎡
由于取1米板带为计算单位，则
教室板活荷载设计值为：g+q1=4.19+2.8=6.99 KN/㎡
走廊、楼梯、厕所的板活荷载设计值为：g+q2=4.19＋3.5=7.69 KN/㎡
2、梁恒荷载、活荷载的计算
①：L1梁荷载设计值：
恒荷载设计值g：
由板传来: 4.19×3.90m
kN/=16.34m
kN/
梁自重: 1.2×0.25×(0.5-0.1)×25m
kN/=3.00m
kN/
梁侧抹灰: 1.2×0.02×(0.5-0.1)×2×17kn/m=0.33m
kN/
所以恒荷载设计值：g=16.34+3.00+0.33=19.67m
kN/
活荷载设计值q：
由板传来： q=1.4×2.0×3.90m
kN/=10.92m
kN/
则p=g+q=30.59m
kN/
②L2梁荷载设计值：
恒荷载设计值g：
由板传来: 4.19×3.60m
kN/=15.08m
kN/
梁自重: 1.2×0.25×(0.5-0.1)×25m
kN/=3.00m
kN/
梁侧抹灰: 1.2×0.02×(0.5-0.1)×2×17kn/m=0.33m
kN/
恒荷载设计值：g=15.08+3.00+0.33=18.14m
kN/
活荷载设计值q：
由板传来： q=1.4×2.0×3.60m kN /=10.08m kN / 则p=g+q=28.22m kN / 3、双向板的内力计算
（1）B1是两邻边固定、两邻边简支的板 长边与短边之比
269.13900
660012<==l l ，按双向板计算。 6.066003900==y x l l ， 29.11mm N f c =，2210mm N f y = 查附录4，得：
()m kN m kN l q g m M x x ?=???=+=80.59.369.70496.022 ()m kN m kN l q g m M y y ?=???=+=51.19.369.70129.022 支座负弯矩计算：
()m kN m kN l q g m M x x ?=???=+'
='81.129.369.71095.022
()m kN m kN l q g m M y y ?=???=+'
='27.99.369.70782.022
跨中弯矩计算：
)
(u x
M =y x M M 6/1+=5.80+1/6×1.51m kN ?=6.05m kN ?
)
(u y
M =x y M M 6/1+=1.51+1/6×5.80m kN ?=2.48m kN ?
h 01=（100-25）mm=75mm ，h 02=（100-35）mm=65mm 配筋计算见表1
（2）B2是两邻边固定、两邻边简支的板 长边与短边之比
283.13600
660012<==l l ，按双向板计算。 55.066003600==y x l l ，29.11mm N f c =，2210mm N f y = 查附录4，得：
()m kN m kN l q g m M x x ?=???=+=80.46.399.60529.022 ()m kN m kN l q g m M y y ?=???=+=94.06.399.60104.022 支座负弯矩计算：
()m kN m kN l q g m M x x ?=???=+'
='33.106.399.61140.022
()m kN m kN l q g m M y y ?=???=+'
='11.76.399.60785.022
跨中弯矩计算： )
(u x
M =y x M M 6/1+=4.80+1/6×0.94m kN ?=4.97m kN ?
)
(u y
M =x y M M 6/1+=0.94+1/6×4.80m kN ?=1.74m kN ?
h 01
=（100-25）mm=75mm ，h 02=（100-35）mm=65mm 配筋计算见表2
（3）B3是三边固定，一边简支。 长边与短边之比
283.13600
660012<==l l ，按双向板计算。
55.06600
3600==y x l l ， 29.11mm N f c =，2210mm N f y = 查附录4，得：
()m kN m kN l q g m M x x ?=???=+=61.36.399.60398.022 ()m kN m kN l q g m M y y ?=???=+=38.06.399.60042.022 支座负弯矩计算：
()m kN m kN l q g m M x x ?=???=+'
='49.76.399.60827.022
()m kN m kN l q g m M y y ?=???=+'
='17.56.399.60570.022
跨中弯矩计算： ()m kN m kN M M M y x v x ?=??+=+=67.338.06/161.36/1 ()
m kN m kN M M M x y v y
?=??
+=+=98.061.36/138.06/1
h 01=（100-25）mm=75mm ，h 02=（100-35）mm=65mm 配筋计算见表3
（4）B4：支撑条件：铰接
板的长短边之比大于3，按单向板计算。 计算跨度：0n (2.70.24) 2.46l l m m ==-= 截面弯矩：2201
()7.69 2.46 2.9116
M g q l kN m kN m =α+=
???=? 0(10020)80,1000h mm mm b mm =-==
080 3.12x h mm ===
1221.011.91000 3.12
176.8210
c s y f bx A mm mm f α???=
== 选配钢筋：26@160,177s A mm Φ=
所以B4板两端与双向板之间可视为弹性连续端，在B4支座配置160@6φ，跨中下部钢筋按构造要求选用Φ6@240配置。
4、按弹性理论计算支承梁（进深梁）内力计算 （1）L1梁：按简支梁计算
计算跨度：0n 6.6,(6.60.24) 6.36l m l m m ==-=
恒荷载产生的跨中弯矩标准值和支座边缘截面剪力标准值分别为：
220n 11
19.67.6107.1088
11
g 19.67.3662.5522
g g M gl kN m kN m
V l kN m kN m
==??6?=?==??6?=?
活荷载产生的跨中弯矩标准值和支座边缘截面剪力标准值分别为：
220n 11
10.92.659.4688
11
10.92.3634.7322
q q M ql kN m kN m
V ql kN m kN m
==??6?=?==??6?=?
跨中弯矩设计值和支座边缘截面剪力设计值分别为：
1.2211.761.2123.68g q g q M M M kN m kN m
V V V kN m kN m
=+1.4=(1.2?107.10+1.4?59.46)?=?=+1.4=(1.2?62.55+1.4?34.73)?=?
截面承载力计算：
L1梁跨中按T 形截面计算，其翼缘计算宽度为：
0660022002403360360033
f n l b mm mm b s mm '=
==<+=+=，取2200f b mm '=。 梁高0500,(50035)465h mm h mm mm ==-= 翼缘高100f h mm '=
判别T 形截面类型：
10100
()[1.011.92200100(465)]22
f c f f h f b h h N mm 'α''-=????-?
61086101086211.76N mm kN m kN m =??=?>?
故属于第一类T 形截面。
22211.9, 1.27,300,250c t y yv f N mm f N mm f f N mm b mm =/=/==/=
（2）L2梁：按简支梁计算
计算跨度0n 6.6,(6.60.24) 6.36l m l m m ==-=
恒荷载产生的跨中弯矩标准值和支座边缘截面剪力标准值分别为：
220n 11
18.14.698.7788
11
g 18.14.3657.6922g g M gl kN m kN m V l kN m kN m
=
=??6?=?==??6?=?
活荷载产生的跨中弯矩标准值和支座边缘截面剪力标准值分别为：
220n 11
10.08.654.8988
11
10.08.3632.0522
q q M ql kN m kN m
V ql kN m kN m
==??6?=?==??6?=?
跨中弯矩设计值和支座边缘截面剪力设计值分别为：
1.2195.371.2114.10g q g q M M M kN m kN m
V V V kN m kN m
=+1.4=(1.2?98.77+1.4?54.89)?=?=+1.4=(1.2?57.69+1.4?32.05)?=?
截面承载力计算：
L2梁跨中按T 形截面计算，其翼缘计算宽度为：
0660022002403360360033f n l b mm mm b s mm '===<+=+=，取2200f b mm '=。
梁高0500,(50035)465h mm h mm mm ==-= 翼缘高100f h mm '= 判别T 形截面类型：
10100
()[1.011.92200100(465)]22
f c f f h f b h h N mm 'α''-=????-?
61086101086195.37N mm kN m kN m =??=?>?
故属于第一类T 形截面。
22211.9, 1.27,300,250c t y yv f N mm f N mm f f N mm b mm =/=/==/=
截面 跨中 弯矩/()M kN m ?
195.37 20012/c f M
x h h mm f b =--
α'
16.34
12/c f s y
f b x
A mm f α'=
1425.94 选配钢筋 4Φ25 实配面积2/mm
1964
L2梁斜截面承载力计算
截面 跨中 /V kN
114.10 00.25/c c f bh N β 345.84>V 00.7/c t V f bh N =
103.35 2Φ6 21/sv sv A nA mm = 56.6 0 1.25/yv sv c f A h s mm V V = - 按构造设置 实配箍筋间距/s mm 100 （二）承重纵墙的计算 1、确定房屋静力计算方案： 静力计算方案的确定：因为楼盖（层盖）的水平刚度较大，房屋的空间刚度较大，在荷截自用 下，房屋的水平位移很小，故房屋的静力计算方案为刚性方案。 2：确定计算单元及计算简图： 该房屋有内外纵墙，对于外纵墙D 轴较A 轴墙不利，对于B 、C 轴内纵墙，走廊楼面传来的荷 载，虽使内纵墙上的竖向力有些增加，但板支撑处墙体轴向力的偏心距却有所减小，且内纵墙上的洞口宽度较外纵墙上的小，但是内纵墙的洞口面积较小，不起控制作用，因而不必计算，只在D 轴教室取一个开间的外纵墙为计算单元，其受荷截面积为2288.113.36.3m m =?。每层墙的计算截面面积都为：23960002401650mm A =?=： 计算简图如下图所示： 3、荷载计算： ① 屋面荷截： 屋面恒荷截标准值 10mm 厚1﹕2.5水泥砂浆结合层： 22 2.02001.0m kN m kN =? 20mm 厚1﹕2.5水泥砂浆保护层： 2 2 4.02002.0m kN m kN =? 20mm 厚沥青防水层： 22 35.05.1702.0m kN m kN =? 25mm 厚1﹕3水泥砂浆找平层： 2 2 5.020025.0m kN m kN =? 100mm 厚现浇钢筋混凝土板： 2 2 5.2201.0m kN m kN =? 陶粒混凝土找坡2% ： 2 414.1m kN 20mm 厚混合砂浆天棚抹灰 ： 2 2 24.01702.0m kN m kN =? 2 604.5m kN ∑= 梁上及梁上抹灰： ()2 289.143.302.06.0225.002.0203.325.06.025m kN =???+??+??? 屋面活荷截标准值计算值：2 94.53.36.35.0m kN =?? 第一种荷截组合由可变荷截控制： ()kN M M N qk gk 35.10594.54.13.36.3604.5289.142.14.12.14=?+??+?=+= 第二种荷截组合由永久荷截控制： ()kN M M N qk gk 99.11494.54.17.03.36.3604.5289.1435.14.07.035.14=??+??+?=?+= ②楼面荷截： 屋面恒荷截标准值： mm 30厚水磨石地面： 2 65.0m kN mm 100厚现浇钢筋混凝土板： 2 2 5.2201.0m kN m kN =? mm 20厚混合砂浆天棚抹灰： 2 2 24.01702.0m kN m kN =? 2 39.3m kN ∑= 梁上及梁上抹灰： ()2 289.143.302.06.0225.002.0203.325.06.025m kN =???+??+??? 楼面活荷截标准值计算值：2 76.233.36.30.2m kN =?? 第一种荷截组合由可变荷截控制： ()kN M M N N N qk gk 74.9876.234.13.36.339.3289.142.14.12.1321=?+??+?=+=== 第二种荷截组合由永久荷截控制： ()kN M M N N N qk gk 95.9676 .234.17.03.36.339.3289.1435.14.07.035.1321=??+??+?=?+=== ③墙体自重 女儿墙及顶层梁高范围墙重： 女儿墙采用240厚机制普通砖，高度为900+100（板厚）=1000mm ，外墙面贴瓷砖，内墙面用水泥粉刷。 kN G k 52.1936.00.16.35.00.16.3190.124.06.35=??+??+???= 第一种荷截组合由可变荷截控制： kN M G gk 43.2352.192.12.15=?== 第二种荷截组合由永久荷截控制： kN M G gk 36.2652.1935.135.15=?== 外墙面贴瓷砖，内墙面用水泥粉刷，圈梁高mm 600。 一二三四层墙重： ()()()kN G G G G k k k k 25.5136.08.18.13.36.35.08.18.13.36.3404.08.18.1256.06.324.0198.18.16.37.224.04321=??-?+??-?+??+???+??-??==== 第一种荷截组合由可变荷截控制 kN M G G G G gk 5.6125.512.12.14321=?===== 第二种荷截组合由永久荷截控制 kN M G G G G gk 19.6925.5135.135.14321=?===== 4、内力计算 A 、四层墙体Ⅰ-Ⅰ截面 a 、第一种荷截组合由可变荷截控制： kN G G N N 28.1905.6143.2335.1054544=++=++=I b 、第二种荷截组合由永久荷截控制： kN G G N N 54.21019.6936.2699.1144544=++=++=I 所以 ，取kN 54.210 B 、三层墙体Ⅱ-Ⅱ截面 a 、第一种荷截组合由可变荷截控制 kN G G G N N N 43.3465.61243.2365.9435.105345343=?+++=++++=∏ b 、第二种荷截组合由永久荷截控制： kN G G G N N N 07.37219.69236.2634.9299.114345343=?+++=++++=∏ 所以 ，取kN 07.372 C 、二层墙体Ⅲ-Ⅲ截面 a 、第一种荷截组合由可变荷截控制： kN G G G G N N N N 58.5025.61343.2365.94235.10533452342=?++?+=++++++=I I I b 、第二种荷截组合由永久荷截控制： kN G G G G N N N N 6.53319.69336.2634.92299.11423452342=?++?+=++++++=I I I 所以 ，取kN 6.533 D 、一层墙体Ⅳ-Ⅳ截面 a 、第一种荷截组合由可变荷截控制： kN G G G G G N N N N N 73.6585.61443.2365.94335.1051334512341=?++?+=++++++++=I Y b 、第二种荷截组合由永久荷截控制： kN G G G G G N N N N N 31.69519.69436.2634.92399.1141234512341=?++?+=++++++++=I Y 所以 ，取kN 31.695 5、截面承载力验算 三四层由MU10的砖和M5的砂浆砌筑而成的砌体。 其抗压强度计算值MPa f 50.1=。 二层由MU15的砖和M7.5的砂浆砌筑而成的砌体。 其抗压强度计算值MPa f 07.2=。 一层由MU15的砖 和M10的砂浆砌筑而成的砌体。 其抗压强度计算值MPa f 31.2=。 A 、四层墙体Ⅰ-Ⅰ截面（e=0） 75.13240 3300 0.10 =?= = h H βγβ， MPa f 50.1= 2 011 αβ?+= 2 0111211211 ??? ????????? ??-?++= ??h e 解得779.0=? kN N kN Af 54.21073.46250.1396000779.04=>=??=I ?， 故满足要求。 B 、三层墙体Ⅱ-Ⅱ截面（e=0） 75.13240 3300 0.10 =?= = h H βγβ， MPa f 50.1=，779.0=? kN N kN Af 07.37273.46250.1396000779.03=>=??=∏?， 故满足要求。 C 、二层墙体Ⅲ-Ⅲ截面（e=0） 75.13240 3300 0.10 =?= = h H βγβ， MPa f 07.2=，779.0=? kN N kN Af 6.53356.63807.2396000779.02=>=??=I I I ?， 故满足要求。 D 、一层墙体Ⅳ-Ⅳ截面（e=0） 75.13240 3300 0.10 =?= = h H βγβ， MPa f 31.2=，779.0=? kN N kN Af 31.6950.72331.2396000779.01=>=??=I Y ?， 故满足要求。 6、大梁刚性垫块下局部受压承载力验算 在梁下由构造柱受压9.11=f 四层大梁下局部受压承载力验算 垫块面积： 22120000500240mm mm b a A b b b =?== 影响砌体局部抗压强度的计算面积： ()()2 2 017280024024022402mm mm h h b A =??+=+= 砌体局部挤压强度提高系数： 224.11120000 17280035.01135 .010<=-+=-+=l A A γ 垫块外砌体的有利影响系数：992.024.18.08.01=?==γγ 上部平均压应力设计值：MPa MPa 53.01650 2401054.2103 0=??= σ 垫块面积b A 内上部轴向力设计值： kN A N b 6.6312000053.000=?==σ 35.05 .153 .00 == f σ，查表10.1.2，得925.5=δ 梁端有效支承长度： mm mm f h a c 1085 .1500925.51 0=?==δ l N 对垫块中心的偏心距： mm mm a a e b l 8.761084.02 2404.020=?-=-= 轴向力对垫块中心偏心距： mm mm N N e N e l 45.4999 .1146.638 .7699.114404=+?=+= 29.011112124045.491211 111211211 2 0=?? ? ? ??????? ??-?++= ??? ????????? ??-?++= ??h e kN fA kN N N b 3.2051200005.1992.029.059.17899.1146.63140=???=<=+=+?γ 故刚性垫块设计满足要求。 7、墙体高厚比验算 ①一层纵墙： 室内地面中期基础高度为500mm 故底层高度mm H 38005003300=+=，10800=S ，可知H S 2> 查表10.1.7，得： 380038000.10.10=?==H H 采用M10砂桨时，查表10.1.6，得[]26=β。 开有窗洞中时，[]β的修正系数2μ为 8.010800 54004.014 .012=?-=-=s b s μ ， 11=μ []8.20268.08.15240 380021=?=<=== βμμβh H ， 故满足要求。 mm H 3300=，纵墙间距,10800mm S =可知H S 2> 查表10.1.7，得： mm H H 330033000.10.10=?== 采用M7.5砂桨时，查表10.1.6，得[]26=β。 []8.20268.075.13240 3300 21=?=<=== βμμβh H ， 故满足要求。 ③三层纵墙 mm H 3300=，纵墙间距,10800mm S =可知H S 2> 查表10.1.7，得： mm H H 330033000.10.10=?== 采用M5砂桨时，查表10.1.6，得[]24=β。 []2.19248.075.13240 330021=?=<=== βμμβh H ， 故满足要求。 枣庄学院第一届结构设计大赛第九组作品设计计算书 学校名称：枣庄学院 专业名称：土木工程专业 学生姓名：蒋文忠吴少波杨广晓黎斌邵淑营 指导教师：高志飞张秀丽 二〇一四年五月 理论分析计算书目录 一、设计说明 (3) 1、方案构思 (3) 2、结构选型 (4) 3、结构特色 (4) 二、方案设计 (5) 1、设计基本假定 (5) 2、模型结构图 (5) 3、节点详图 (5) 4、主要构件材料表及结构预计重量 (5) 三、结构设计计算 (6) 1、静力分析 (6) 2、内力分析 (6) 3、承载力及位移计算 (7) 四、结构分析总结 (8) 一、设计说明 根据竞赛规则要求，我们从模型制作的材料抗压特性，冲击荷载形式和静力加载大小要求等方面出发，结合节省材料，经济美观，承载力强等特点，采用比赛提供的木材细杆和木板，502胶水味粘结剂精心设计制作了结构模型。 1、方案构思 模型主要承受竖直静荷载，竖直静荷载较容易满足。 （1）本结构主要构思是想利用腹杆的轴力来抵抗荷载的作用 （2）设计的总原则是：尽可能的利用竖向支撑的腹杆来提高柱子的承载力而在柱子之间辅以细杆来稳定结构，并利用木材的抗拉性能，及抗压性能来抵抗荷载的作 2、结构选型 由于梯形具有较强的稳定性，而且在平面上容易找平，我们选择梯形为主体结构框架，桁架受力均匀简单，仅受轴力，便于木材性能的发挥。 2.1结构外形 结构上平面为跨度为900mm的等边三角形，内部采用空间桁架结构加强稳定性。 2.2材料截面选择 主体下弦杆截面为四根8*6的杆件粘接而成,两边的两个侧杆截面为5*3的杆件，保证抗压的同时减轻材料的质量。上弦杆为截面为四个5*3的杆件，两侧腹杆为两个截面8*6的杆件，中间三个腹杆为截面5*3的杆件。 2.3节点设计 主体框架结构相交的节点由于杆的倾斜在加静载时会引起较大的剪力，在连接时用小木片填充密实，再用水平短木条相连使木条在下面顶住节点上部斜梁，在加载处节点贴上薄木片来增大接触面积，从而来增大节点强度，从而在结构受力计算时一些节点模拟成刚节点。 3、结构特色 这个结构是在我们制作结构对结构进行试验的多次循环反复而后的出来的结构，它凝聚了所有的试验所得的经验。 它的优点： （1）从结构的外形上看，我们选择梯形作为主体形状，受力均匀，加载方便，上宽下窄，形状渐随着高度逐渐变化，有活力。 （2）根据结构力学求解器软件建立的模型分析，可得出结构位移最大点，针对这一情况，我们改造出变截面柱，成为我们结构一大特色。 （3）斜梁相交时，用胶水加固，这大大提高了斜梁的稳定性和强度。 （4）结构有效的节约了材料，采用合适的杆加固，经济适用。 （5）结构模仿实际工程，采用腰梁，增强抗震性和稳定性。 （6）根据结构力学求解器软件建立的模型分析结果，我们加强顶部和支座强度。 第一部分建筑设计说明 1.1.总平面设计 本设计为一幢7层宾馆，首层层高为 4.5m，二至七层层高均为3.6m,考虑通风和采光要求，采用了南北朝向。设计室内外高差为 0.45m，设置了3级台阶作为室内外的连接。 1.2.平面设计 本宾馆由客房及其他辅助用房组成。设计时力求功能分区明确，布局合理，联系紧密，尽量做到符合现代化宾馆的要求。 （1）使用部分设计 1.客房：客房是本设计的主体，占据了本设计绝大部分的建筑面积。考虑到保证有足够的采光和较好的通风要求，故将宾馆南北朝向，东西布置。 2.门厅：门厅是建筑物主要出入口的内外过渡，人流分散的交通枢纽，对于宾馆而言，门厅要给人一种开阔的感觉，给人舒适的第一感觉，因此，门厅设计的好坏关系到整幢建筑的形象。 （2）交通联系部分设计 走廊连接各个客房、楼梯和门厅各部分，以解决房屋中水平联系和疏散问题。过道的宽度应符合人流畅通和建筑防火的要求，本设计中走廊宽度为2.4m。 楼梯是建筑中各层间的垂直联系部分，是楼层人流疏散必经通道。本方案中设有三部双跑楼梯以满足需求。 为满足疏散和防火要求，本宾馆设置了两部电梯。 （3）平面组合设计 该宾馆采用内廊式，由于本建筑的特殊功能，各个客房与服务台都需要有必要的联系。 1.3.立面设计 本方案立面设计充分考虑了宾馆对采光的要求，立面布置了很多 推拉式玻璃窗，样式新颖。通彻的玻璃窗给人一种清晰明快的感觉。 在装饰方面采用乳白色的外墙，窗框为银白色铝合金，色彩搭配和谐，给人一种亲切和谐放松自由的感觉，一改过去的沉闷和死板，使旅客可以轻松自在的在宾馆休息与生活。 1.4.剖面设计 根据采光和通风要求，各房间均采用自然光，并满足窗地比的要求，窗台高900mm。 屋面排水采用有组织内排水，排水坡度为2%，结构找坡。 为了符合规范要求，本设计中采用了两部电梯，满足各分区消防和交通联系的要求。 1.5.建筑设计的体会 本建筑在设计的过程中注意到总平面布置的合理性、交通联系的方便，达到人流疏散和防火的要求，对房间的布置及使用面积的确定，达到舒适、方便。立面的造型及周围的环境做到相互协调；整个建筑满足各方面的需求。使人，建筑和环境进行完美的结合。 本次建筑设计使我们把所学到的知识运用到其中，并通过翻阅大量的资料及在老师的指导下，设计中所遇到的问题得到一一解决。这次设计让我受益匪浅，既巩固了我们的专业知识，又积累了很多的经验。 砌体结构设计计算书 1.结构布置 结构布置采用橫墙承重方案，楼板以及屋面板为100厚的现浇钢筋混凝土板，层高为3m ，墙体选择MU10的砖砌24墙。 结构布置图 1.1构造柱布置 按《建筑抗震设计规范》GB50011—2001规定，对于7度设防六层砌体结构，在外墙四角，楼梯间四角，较大洞口两侧，大房间内外墙交接处，各内墙与外墙交接处设置构造柱。构造柱截面采用240240m m m m ?，纵向钢筋采用124φ，箍筋间距为150mm 。 1.2圈梁的布置 按《建筑抗震设计规范》GB50011—2001规定，7度设防现浇钢筋混凝土圈梁，在内外纵横墙屋盖处及每层楼盖处设置圈梁圈。梁截面尺寸240200m m m m ?，圈梁纵筋采用 104φ，箍筋采用8@200φ。因层数超过四层，所有纵横墙隔层设置，沿墙长配置102φ纵 向钢筋。 2.荷载计算 根据结构布置图知，选择最不利墙体○2轴墙体来计算其承载能力，取1m 宽为设计单元。 2.1屋面荷载 APP 改性沥青找平防水层 0.302/KN m 20厚水泥砂浆找平层 0.402/KN m 平均150厚保温找坡层 0.522/KN m APP 改性沥青隔气层 0.052/KN m 20厚水泥砂浆找平层 0.402/KN m 现浇钢筋混凝土楼板100厚 2.52/KN m 15厚水泥砂浆找平层 0.262/KN m 永久荷载标准值 4.43∑2 / K N m 活荷载标准值 0.702/KN m 由屋盖传给计算墙体的荷载 标准值：11(4.430.70)(4.2 3.6)120.02 k k N G Q K N =+=+??+?= 设计值： 由可变荷载控制的组合 111.2 1.4(1.2 4.43 1.40.70)(4.2 3.6)124.62 a k k N G Q K N =+=?+?? ?+?= 由永久荷载控制组合 111.35 1.0(1.35 4.43 1.00.70)(4.2 3.6)126.12 b k k N G Q K N =?+=?+?? ?+?= 2.2楼面荷载 20厚水泥砂浆抹面 0.402 /KN m 100厚钢现浇筋混凝土楼板 2.502/KN m 15厚混合砂浆天棚抹灰 0.262/KN m MINNAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY 《钢结构设计原理》课程设计 计算书 专业：土木工程____________ 姓名 _______________ 学号：_____________________ 指导老师：__________________ 目录 设计资料和结构布置 ---------------------------------1 1. 铺板设计 1.1 初选铺板截面----------------------------- 2 1.2 板的加劲肋设计---------------------------- 3 1.3 荷载计算------------------------------- 4 3. 次梁设计 3.1 计算简图-------------------------------- 5 3.2 初选次梁截面----------------------------- 5 3.3 内力计算------------------------------- 6 3.4 截面设计------------------------------- 6 4. 主梁设计 4.1 计算简图 --------------------------------- 7 4.2 初选主梁截面尺寸 ---------------------------- 7 5. 主梁内力计算 5.1 荷载计算------------------------------- 9 5.2 截面设计------------------------------- 9 6. 主梁稳定计算 6.1 内力设计 --------------------------------- 11 6.2 挠度验算 --------------------------------- 13 6.3 翼缘与腹板的连接 ---------------------------- 13 7 主梁加劲肋计算 7.1 支撑加劲肋的稳定计算 --------------------------- 14 7.2 连接螺栓计算----------------------------- 14 7.3 加劲肋与主梁角焊缝 -------------------------- 15 7.4 连接板的厚度 -------------------------------15 7.5 次梁腹板的净截面验算------------------------ 15 8. 钢柱设计 8.1 截面尺寸初选----------------------------- 16 8.2 整体稳定计算----------------------------- 16 8.3 局部稳定计算 -------------------------------17 8.4 刚度计算------------------------------- 17 8.5 主梁与柱的链接节点 -------------------------- 18 9. 柱脚设计 9.1 底板面积 --------------------------------- 21 9.2 底板厚度------------------------------- 21 9.3 螺栓直径 --------------------------------- 21 10. 楼梯设计 10.1 楼梯布置------------------------------ 22 第一章建筑设计 一、建筑概况 1、设计题目：++++++++++++ 2、建筑面积：6500㎡ 3、建筑总高度：19.650ｍ（室外地坪算起） 4、建筑层数：六层 5、结构类型：框架结构 二、工程概况： 该旅馆为五层钢筋框架结构体系，建筑面积约6500m2，建筑物平面为V字形。走廊宽度2.4m,标准层高3.6m，室内外高差0.45m，其它轴网尺寸等详见平面简图。 三、设计资料 1、气象条件 本地区基本风压 0.40kN/㎡，基本雪压0.35kN/㎡(按你设计的城市查荷载规范) 2、抗震烈度：7度第一组，设计基本地震加速度值0.01g(按你设计的城市查抗震规范) 3、工程地质条件 建筑地点冰冻深度0.7M；(按你设计的城市查地基设计规范) 建筑场地类别：Ⅱ类场地土；（任务书如无，可按此） 场地土层一览表（标准值）（可按此选用） 注：1）地下稳定水位居地坪-6m以下； 2）表中给定土层深度由自然地坪算起。 4、屋面做法： 防水层：二毡三油或三毡四油 结合层：冷底子油热马蹄脂二道 保温层：水泥石保温层（200mm厚） 找平层：20mm厚1：3水泥砂浆 结构层：100mm厚钢筋砼屋面板 板底抹灰：粉底15mm厚 5、楼面做法：水磨石地面：或铺地砖 120㎜厚现浇砼板（或按你设计的楼板厚度） 粉底（或吊顶）15mm厚 6、材料 梁、柱、板统一采用混凝土强度等级为C30，纵筋采用HPB335，箍筋采用HPB235，板筋采用HPB235级钢筋 四、建筑要求 建筑等级:耐火等级为Ⅱ级 抗震等级为3级 设计使用年限50年 五、采光、通风、防火设计 1、采光、通风设计 在设计中选择合适的门窗位置，从而形成“穿堂风”，取得良好的效果以便于通风。 2、防火设计 本工程耐火等级为Ⅱ级，建筑的内部装修、陈设均应做到难燃化，以减少火灾的发生及降低蔓延速度，公共安全出口设有三个（按设计），可以方便人员疏散。因该为旅馆的总高度超过21m属多层建筑，因而根据《高层民用建筑设计防火规范》（2001版GB50045-95）规定，楼梯间应采用封闭式，防止烟火侵袭。在疏散门处应设有明显的标志。各层均应设有手动、自动报警器及高压灭火水枪。 六、建筑细部设计 1、建筑热工设计应做到因地制宜，保证室内基本的热环境要求，发挥投资的经济效益。 2、建筑体型设计应有利于减少空调与采暖的冷热负荷，做好建筑围护结构的保温和隔热，以利节能。 一、设计资料 南京市某三层办公楼，底层层高4.59m，二、三层为3.84米，室内外高差为0.6m，建筑总高为12.27m。 （1）楼面做法：瓷砖地面，120mm厚钢筋混凝土预制板，V 型轻钢龙骨吊顶。 （2）屋面做法：三毡四油防水层，20mm厚1:3水泥砂浆找平层，150mm厚水泥蛭石保温层，120mm厚钢筋混凝土预制板，V 型轻钢龙骨吊顶。 （3）墙面做法：内外墙面作20mm厚的混合砂浆粉刷后，再饰以乳胶厚漆。 （4）墙体：采用240多孔粘土砖，双面粉刷，均为20mm厚抹灰。砖强度等级为MU10，砂浆强度等级，底层为M7.5，二~三层均为M5。 （5）门窗：采用木门、铝合金框玻璃窗，门洞尺寸：2.0m×1.2m、2.5m×1.0m、3.0m×2.5m；窗洞尺寸 1.5m×1.8m、0.8m×1.8m、1.8m×1.8m、1.5m×1.0m。 （6）地质资料：自然地表下0.5m内为素填土，素填土下1m 内为粘土，其下层为砾石层，地下水位在地表下4.5m处。 二、设计过程 （一）结构承重方案的选择 （1）该建筑物共三层，总高为12.27m<21m,层高分别为4.59、 3.84、3.84m；房屋的高宽比为12.27/10.24=1.198<2.5；横墙较多，可以采用砌体结构，符合《建筑抗震设计规范》的要求。 （2）变形缝的设置：该建筑物的总长度为40.24m<60m，可不设伸缩缝；根据所给地质资料，场地土均匀，可不设沉降缝；根据《建筑抗震设计规范》，可不设抗震缝。 （3）墙体布置：采用240厚多孔粘土砖。大部分采用横强承重方案，对于开间大于3.9m的房间，中间加设横梁，横梁跨度为4.0m，所以此设计为为纵横墙承重。最大横墙间距为8.8m<15m，房屋的局部尺寸都满足要求。 （4）基础方案：根据上部结构形式和当地地质条件，选用墙下条形基础，基础底面做混凝土垫层。 （二）楼、屋盖结构平面布置 层布置图： 黑龙江省大学生结构设计 大赛 作品名称：塔吊 参赛队员: 指导老师： 目录 一．设计说明书 (3) 1.方案构思 (3) 2.结构选型 (4) 二．方案设计 (4) 1.CAD三维图 (4) 2.实体结构 (5) 3.节点祥图 (8) 三．计算书 (8) 1. 结构分析 (8) （1）结构周期 (9) （2）结构九模态 (11) 2.节点分析 (11) 3.位移计算 (11) （1）位移表 (11) （2）位移图 (12) 4.轴力图、弯矩图 (13) （1）轴力图 (13) （2）弯矩图 (14) 5. 结构计算假定、各单元性能参数和模型材料 (15) 四. 结构分析总结 (15) 五. 结语 (16) 一. 设计说明书 现代结构讲究结构和美学相适应，在满足结构功能的通时体现建筑美，同时也传递一种精神，一种理念。这是本作品设计的源泉，打破传统塔吊的结构型式，体现了力与美的完美结合。 图1. 塔吊 1. 方案构思 形象是结构内在品质物化的外在形态，是表现结构内涵和个性的形式和语言系统。为使我们的结构能给人留下特别的印象，考虑从各种技术手段上来表现结构形象。塔吊在我们建筑施工领域是不可却少的一部分，当下的塔吊种类也相对单一，所以设计出一个既美观又实用而且质量轻便的塔吊是一个重要的工作。此次比赛我们致力于设计出一个最合理，质量最轻，且无多余联系的塔吊体系。同时也希望能够在未来的生产生活中有很大的促进作用。 我们的结构采用两个三角形对插在一起撑起一个整体，塔身共8根主承重杆件，整个结构外观简洁、新颖。 2. 结构选型 从材料力学中我们学到，结构会受到拉、压、弯、剪、扭共四个力。从力学可分析，三角形是最稳定的结构，我们的结构采用两个三角形，利用三角斜撑的稳定性，结构上部荷载就可逐层分解到下部支架，受力均匀，从而使整个结构稳定。考虑到比赛中模型先后受到侧向荷载和竖向荷载，其中以侧向荷载为主要控制荷载，模型结构选择了框架和撑杆构成的体系，框架结构主要承受竖向荷载，撑杆主要承受侧向荷载，从而保证结构具有足够的侧向刚度，控制其侧向位移在规定范围内。 二.方案设计 1.CAD三维图 图2. 俯视图 建筑部分 1.建筑设计 1.1.总平面设计 本工程总建筑面积50002m，层数为8层，底层层高3m,余层层高3m。本建筑位于城市主干道南侧，交通便利。绿化可遮阳挡风防尘防燥，改善环境等，考虑到场地面积较大，故可设大面积绿地，花坛等，在建筑物两向可布置一些高大乔木或攀缘植物，以改善日晒环境，并可遮阳挡风防尘防燥，改善环境等。 1.2.平面设计 本建筑布局应紧凑，平面组合符合柱网规格要求，符合建筑模数以及梁的经济跨度的要求。 1.3.立面设计 建筑体型和立面设计是整个建筑设计的重要组成部分，着重研究建筑物的体量大小、体型组合、里面及细部处理等。本建筑立面简洁大方，给人以庄严、挺拔、明朗、轻快、朴素、大方、亲切的印象。 1.4.剖面设计 剖面设计中房间的形状除应满足使用要求以外，还应考虑结构类型、材料及施工的影响，长方形的剖面形状规整、简洁、有利于梁板式结构布置，同时施工也比较简单。即使有特殊要求的房间，在能满足使用要求的前提下，也宜优先考虑采用矩形剖面。 1.5. 设计资料 1.5.1. 工程名称 明珠花园8层框架住宅楼毕业设计 1.5. 2. 设计数据 某房地产开发一栋8层住宅楼，总建筑面积约25000m ，楼层层高3.0m 。 结构形式：钢筋混凝土框架结构，基础采用钢筋混凝土独立基础。 风向：地区主导风为西北风。 风荷载：基本风压0.45a KP ，基本雪压0.35a KP 。 地基承载力：从上至下，填土层：厚度0.8m ，重度16/KN m γ=，地其承载力90ak a f kp =； 粉质粘土层：厚度0.8m ，重度19/KN m γ=，地基承载力140ak a f kp =； 粉土层：厚度0.7m ，重度18/KN m γ=，地基承载力130ak a f kp =； 中沙层：厚度0.5m ，重度17/KN m γ=，地基承载力150ak a f kp =； 精密卵石层：厚度3.1m ，重度20/KN m γ=，地基承载力300ak a f kp =. 地下水位标高-4.0m 。 1.5.3. 施工说明 （1）楼面采用水磨石楼面 10厚水磨石楼面 20厚1:3水泥砂浆找平层 120厚现浇钢筋混凝土楼板 20厚水泥砂浆抹底 《钢结构设计原理》课程设计 计算书 专业：土木工程 姓名 学号： 指导老师： 目录 设计资料和结构布置- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -1 1.铺板设计 1.1初选铺板截面 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 2 1.2板的加劲肋设计- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 3 1.3荷载计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 4 3.次梁设计 3.1计算简图- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 3.2初选次梁截面 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 3.3内力计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 6 3.4截面设计 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 6 4.主梁设计 4.1计算简图 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 7 4.2初选主梁截面尺寸 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 7 5.主梁内力计算 5.1荷载计算- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 9 5.2截面设计- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 9 6.主梁稳定计算 6.1内力设计- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - 11 6.2挠度验算- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 13 6.3翼缘与腹板的连接- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 13 7主梁加劲肋计算 7.1支撑加劲肋的稳定计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 14 7.2连接螺栓计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 14 7.3加劲肋与主梁角焊缝 - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - - 15 7.4连接板的厚度 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 15 7.5次梁腹板的净截面验算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 15 8.钢柱设计 8.1截面尺寸初选 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 16 8.2整体稳定计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 16 8.3局部稳定计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 17 8.4刚度计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 17 8.5主梁与柱的链接节点- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 18 9.柱脚设计 9.1底板面积 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 21 9.2底板厚度 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 21 9.3螺栓直径 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 21 10.楼梯设计 10.1楼梯布置 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 22 清华大学土木系 砌体结构设计计算书结02 陈伟2010010131 陈伟 2012/7/20 目录 一、设计任务 二、设计条件 三、建筑方案设计 四、结构方案设计 五、选择计算方案和计算单元 六、荷载计算 七、墙体高厚比验算 八、外纵墙承载力验算 九、梁下砌体局部承压验算 十、风荷载计算 十一、基础设计 十二、抗震设计 一、设计任务 设计题目 北方某地区一单位拟建多功能职工文化中心，建筑场地平面如图所示，结构形式采用混合结构（墙体为砌体结构，楼屋盖为钢筋混凝土结构）。 设计规模与要求 为三层办公和小型活动场所，包括阅览室、游艺室、储藏室、办公室等。建议采用混凝土砌块砌体混合结构，层高3.3m～3.9m，标准开间3.3m～3.9m，进深4.8m～ 6.0m，无吊顶，内墙抹灰或涂料，外墙为水刷石或清水墙。设两个楼梯间，首层有门 厅和主要出入口，每层设男女卫生间各一间。除标准单开间房间外，每层设双开间和三开间房间各二间。单开间房间在内纵墙设一M4门，双开间房间设一M4门和一C4高窗，窗台距室内地面1.8m，三开间房间设两M4门和一C4高窗。外纵墙每开间设一C1窗，窗台距室内地面1.0m。其它门窗尺寸由设计者决定。建筑立面处理，如女儿墙、阳台、雨罩、台阶等，由设计者自行处理。 二、设计条件 工程地质条件 建筑物场地地势平坦，地表高程38.56～38.72m，地下水位标高33.4m，无腐蚀性，标准冻融深度为0.8～1.2m。经地质勘测，地层剖面为：表层0.8～1.2m耕杂土；以下有2.5m深的粉土（孔隙比e<0.85，饱和度Sr<0.5）；再往下为厚砂卵层。粉土层可做持力层，地基承载力标准值为190kN/m2。场地土的类型为中软土，场地土覆盖厚度为60m，地基土容重19kN/m3。 基本荷载条件 活荷载：屋面活载（不上人）0.7kN/m2，（上人）1.5kN/m2； 楼面活载2.0kN/m2，走廊活载2.5kN/m2； 挑棚、罩雨、天沟、施工活荷载0.7kN/m2； 基本风压：0.45kN/m2；基本雪压：0.3kN/m2 恒荷载：由具体设计决定； 抗震设防烈度：6度 长安大学2016年大学生结构设计竞赛赛题 竹质塔结构模型设计、制作与测试 1.竞赛模型 设计能够承受一定的竖向荷载和水平地震作用的竹质塔结构模型，具体结构形式不限，可为四根、六根或八根柱组成的框架式空间结构，也可为其他结构。模型包括小振动台系统、上部塔结构模型和塔顶铁块三个部分，铁块通过热熔胶固定于塔顶，塔结构模型由参赛选手制作，并通过螺栓和竹质底板固定于振动台上，图1给出了一示意性结构图。 图1 模型立面示意图(单位：mm) 2. 模型要求 2.1 几何尺寸要求： (1) 底板：塔结构模型用胶水固定于模型底板上，底板为330mm×330mm× 8mm的木板（如图2所示），底板用螺栓固定于振动台上。 (2) 模型大小：模型总高度应为900mm，允许误差为±3mm。总高度为模型底板顶面至塔顶(模型顶面)上表面的垂直距离，但不包括塔顶铁块的高度。模型顶面为平面，应满足安全放置铁块的要求。模型底面尺寸不得超过220mm×220mm的正方形平面，塔顶不得小于150mm×150mm的正方形平面，即整个模型需放置于该正方形平面范围内，可为等截面结构也可为变截面结构，模型底面外轮廓与底板边缘应有足够的距离以保证螺栓能顺利紧固。模型的主要受力构件应合理布置，整体结构应体现“创新、轻巧、美观、实用”的原则。 图2模型底板示意图(单位：mm) 2.2 模型及附加铁块安装要求： (1)利用热熔胶将附加铁块固定在塔顶上，可在顶层设置固定铁块辅助装置，但辅助装置和铁块不能超出塔顶范围且不能直接跟柱接触。 (2) 提供的铁块为底边150mm高50mm的长方体，重量约为8.83 kg。 3. 加载设备介绍 第1组 设计说明 作品名称龙骨桥 作品重量342g 建筑方案说明 1、建筑材料 A0绘图纸两张、200ml白乳胶、线。在实际制作中常常在白纸之间刷上胶，故所用的材料实际上是纸胶复合材料。根据组委会提供的参考资料可知：纸胶复合材料受拉时呈现线弹性和脆性，受拉弹性模量为E t=2492.2 N/mm2，抗拉强度设计值为f t=32.91N/ mm2；不失稳的情况下纸管的抗压强度设计值为E c=7.18 N/mm2，是理想的弹塑性材料，受压弹性模量为f c=831.89 N/mm2。其抗拉强度设计值f t是抗压强度设计值f c的4倍多，可见纸的受拉性能比受压性能好的多。 2、建筑工程 我们利用纸胶的抗拉、抗压和抗弯性能，及绳子的抗拉强度高而无刚度特点，用纸胶构件和绳子搭制一座跨度1040mm，桥宽190mm 的纸桥。通过最合理的结构设计，构件尺寸设计和最优的构件组装方法，以达到在用料最省的条件下尽可能地通过更大的荷载，使荷质比达值最大，充分发挥材料的力学性能。 结构设计说明 1、结构的选型 按设计要求，小车的速度较慢，故可以不考虑荷载的动态效应，即把每一时刻的荷载都当作静荷载处 理。小车从杆的一端移到另一端，内应 力最大处的包络图如右图所示，为一抛 物线方程y=-(x-1/2)^2+1/2,取其为设计拱轴线，在拱的构造上我们用三根杆做成梯形来代替合理拱轴线。 拱桥按桥面的位置分为上承式，中承式，下承式。 上承式桥优点是桥面系构造简单，拱圈与墩台的宽度较小，桥上视野开阔，施工方便；缺点是桥梁的建筑高度大，纵坡大和引桥长。一般用在跨度较大的桥梁。 中承式桥的优点是建筑高度较小，引道较短；缺点是桥梁宽度大，构造较复杂，施工也较麻烦。 下承式桥的优点是桥梁建筑高度很小，纵坡小，可节省引道长度；缺点是构造复杂，拱肋施工麻烦。一般用于地基差的桥位上。 按照有无水平推力分可分为有水平推力和无水平推力。 在竖向荷载作用下拱脚对墩台无水平推力作用的拱桥。其推力由刚性梁或柔性杆件承受，属于内部超静定、外部静定的组合体系拱桥。适用于地质不良的桥位处，墩台与梁式桥基本相似，体积较大，只能做成下承式桥，建筑高度很小，桥面标高可设计的很低，降低纵坡，减小引桥长度，因此可以节约材料。但是，结构的施工比较复杂。 在竖向荷载作用下拱脚对墩台有水平推力作用的拱桥。水平推力可减小跨中弯矩，能建成大跨度的桥梁。造型美观，城市桥梁一般优先选用，可做成上承式、中承式桥。缺点是，对地质要求很高，为防止墩台移动或转动，墩台须设计很大，施工较麻烦。 我们知道在纸桥加载的时候，并没有提供水平力，由这一点在综合考虑以上两方面我们采取的是下承式拱桥。主拱和承梁的截面选 结构设计 某5层砖混结构设计 一、设计过程 （一）结构承重方案的选择 （1）该建筑物共5层，总高为15.60m<21m,层高均为3m；房屋的高宽比为11.25/13.14=0.865<2.5；横墙较多，可以采用砌体结构，符合《建筑抗震设计规范》的要求。 （2）变形缝的设置：该建筑物的总长度为32.64m<60m，可不设伸缩缝；根据所给地质资料，场地土均匀，可不设沉降缝；根据《建筑抗震设计规范》，可不设抗震缝。 （3）墙体布置：采用240厚多孔粘土砖。大部分采用横强承重方案，对于开间大于3.6m的房间，中间加设横梁，横梁间距为3.6m，跨度为5.4m，所以此设计为为横墙承重。最大横墙间距为10.8m<15m，房屋的局部尺寸都满足要求。 （4）基础方案：根据上部结构形式和当地地质条件，选用墙下条形基础，基础底面做 1、预制板的选择 根据楼面的做法，计算其恒荷载为（不包括板自重及灌缝重）不大于1.35kN/㎡，活荷载为2.0kN/㎡,房间的开间为3.6m，查江苏省结构构件标准图集苏G9201，选用YKB33-52或YKB33-62。对于屋面，由于自重较大，宜选用YKB33-53或YKB33-63,。板厚为120mm，基本上满足房屋的热工及隔声要求 2、梁L-1的截面尺寸估算 由于梁L-1的跨度为l=5.1m ，因此其截面尺寸估算如下 h=（81~121）l=（81~12 1）×5400=（675~450）mm 取h=500mm ，则 b=（21~3 1）h=（250~167）mm 取b=250mm 。由于梁的两侧需搁置预制板，为了增加房屋净高，可以采用花篮梁，但搁置在梁上的板长应相应减少。本设计因房屋层高较大，所以直接采用矩形截面。梁端伸入墙内240mm 。 二、荷载计算 1、屋面荷载 三毡四油防水层 0.4kN/㎡ 20mm 厚1：3水泥砂浆找平层 20×0.02=0.4kN/㎡ 150mm 厚水泥蛭石保温层 5×0.15=0.75kN/㎡ 120mm 厚钢筋混凝土预制板（含灌缝） 18×0.12=2.16kN/㎡ V 型轻钢龙骨吊顶 0.25kN/㎡ 屋面恒荷载标准值合计 3.96kN/㎡ 屋面活荷载标准值（不上人） 0.7kN/㎡ （雪荷载标准值 0.5kN/㎡） 2、楼面荷载 瓷砖地面（包括水泥粗砂打底） 0.55kN/㎡ 120mm 厚钢筋混凝土预制板（含灌缝） 18×0.12=2.16kN/㎡ V 型轻钢龙骨吊顶 0.25kN/㎡ 桥梁结构设计理论方案作品名称蔚然水岸 参赛学院建筑工程学院 参赛队员吕远、李丽平、李怡潇、赵培龙 专业名称土木工程 一、方案构思 1、设计思路 对于这次的设计，我们分别考虑了斜拉桥、拱桥、梁式桥和桁架桥的设计方案。斜拉桥可以看作是小跨径的公路桥，且对刚度有较高的要求，所以斜拉桥对材料的要求比较高，对于用桐木强度比不上其他样式的桥来得结实；拱桥最大主应力沿拱桥曲面而作用，而沿拱桥垂直方向最小主应力为零，可以很好的控制桥梁竖直方向的位移，但锁提供的支座条件较弱，且不提供水平力，显然也不是一个好的选择；梁式桥有较好的承载弯矩的能力，也可以较好的控制使用中的变形，但桥梁的稳定性是个很大的问题，控制不了桥梁的扭转变形，因此，我们也放弃了制作梁式桥的想法；而桁架桥具有比较好的刚度，腹杆即可承拉亦可承压，同时也可以较好的控制位移用料较省，所以，相比之下我们最后选择了桁架桥。 2、制作处理 （1）、截杆 裁杆是模型制作的第一步。经过试验我们发现，截杆时应该根据不同的杆件，采用不同的截断方法。对于质地较硬的杆应该用工具刀不断切磋，如同锯开；而对于较软的杆应该直接用刀刃用力按下，不宜用刀口前后切磋，易造成截面破损。 （2）、端部加工 端部加工是连接的是关键所在。为了能很好地使杆件彼此连接，我们根据不同的连接形式，对连接处进行处理，例如，切出一个斜口，增大连接的接触面积；刻出一个小槽，类似榫卯连接等。 （3）拼接 拼接是本模型制作的最大难点。由于是杆件截面较小，接触面积不够，乳胶干燥较慢等原因，连接是较为困难的。我们采取了很多措施加以控制，如用铁夹子对连接处加强压、用蜡线进行绑扎固定等。对于拱圈的制作，则预先将杆件置于水中浸泡并加上预应力使其不断弯曲，并按照先前划定的拱形不断调整，直至达到理想形状。 在拱脚处处理时，先粘结一个小的木块，让后用铁夹子施加很大的压力，保证连接能足够牢固。 乳胶粘接时要不断用电吹风间断性地吹风，使其尽快形成粘接力，达到强度的70%（基本固定）后即可让其自行风干。 （4）风干 模型制作完成后，再次用吹风机间断性地吹粘接处，基本稳定后，让其自然风干。 （5）修饰 湖南科技大学 毕业设计（论文） 题目 作者 学院 专业 学号 指导教师 二〇〇年月日 湖南科技大学 毕业设计（论文）任务书 院系（教研室） 系（教研室）主任:（签名）年月日 学生姓名: 学号: 专业: 1 设计（论文）题目及专题： 2 学生设计（论文）时间：自年月日开始至年月日止 3 设计（论文）所用资源和参考资料： 4 设计（论文）应完成的主要内容： 5 提交设计（论文）形式（设计说明与图纸或论文等）及要求： 6 发题时间：年月日 指导教师：（签名） 学生：（签名） 湖南科技大学 毕业设计（论文）指导人评语 [主要对学生毕业设计（论文）的工作态度，研究内容与方法，工作量，文献应用，创新性，实用性，科学性，文本（图纸）规范程度，存在的不足等进行综合评价] 指导人：（签名） 年月日指导人评定成绩： 湖南科技大学 毕业设计（论文）评阅人评语 [主要对学生毕业设计（论文）的文本格式、图纸规范程度，工作量，研究内容与方法，实用性与科学性，结论和存在的不足等进行综合评价] 评阅人：（签名） 年月日评阅人评定成绩： 湖南科技大学 毕业设计（论文）答辩记录 日期： 学生：学号：班级： 题目： 提交毕业设计（论文）答辩委员会下列材料： 1 设计（论文）说明书共页 2 设计（论文）图纸共页 3 指导人、评阅人评语共页 毕业设计（论文）答辩委员会评语： [主要对学生毕业设计（论文）的研究思路，设计（论文）质量，文本图纸规范程度和对设计（论文）的介绍，回答问题情况等进行综合评价] 答辩委员会主任：（签名） 委员：（签名） （签名） （签名） （签名）答辩成绩： 总评成绩： 公路路面结构设计计算示例 、刚性路面设计 交通组成表 1 )轴载分析 路面设计双轮组单轴载 100KN ⑴ 以设计弯沉值为指标及验算面层层底拉力中的累计当量轴次。 ①轴载换算： 双轴一双轮组时，按式 i 1.07 10 5 p °型；三轴一双轮组时，按式 N s i N i P i 16 100 式中：N s ——100KN 的单轴一双轮组标准轴载的作用次数； R —单轴一单轮、单轴一双轮组、双轴一双轮组或三轴一双轮组轴型 i 级轴载的总重KN ； N i —各类轴型i 级轴载的作用次数; n —轴型和轴载级位数； i —轴一轮型系数，单轴一双轮组时, i =1 ；单轴一单轮时，按式 3 2.22 10 P 0.43 计算; 8 0.22 2.24 10 R 计算 N i1 NA 注：轴载小于40KN 的轴载作用不计。 ②计算累计当量轴次 根据表设计规范，一级公路的设计基准期为 30年，安全等级为二级，轮迹横向分布系数 g r 0.08，则 ， :t 30 N N s (1 g r ) 1 365 834.389 (1 0.08) g r 4 4 量在100 10 ~ 2000 10中，故属重型交通。 2) 初拟路面结构横断面 由表3.0.1，相应于安全等级二级的变异水平为低 ~中。根据一级公路、重交通等级和低级变异水平等 级，查表 初拟普通混凝土面层厚度为 24cm ,基层采用水泥碎石，厚 20cm ;底基层采用石灰土，厚 20cm 。 普通混凝土板的平面尺寸为宽 3.75m ，长5.0m 。横缝为设传力杆的假缝。 式中：E t ――基层顶面的当量回弹模量，; E 0——路床顶面的回弹模量， E x ――基层和底基层或垫层的当量回弹模量, E 1,E 2 ――基层和底基层或垫层的回弹模量， h x ――基层和底基层或垫层的当量厚度， 1 365 0.2 6900125362 其交通 0.08 查表的土基回弹模量 设计弯拉强度：f cm 结构层如下： E 。 35.0MP a ，水泥碎石 E 1 1500MP a ，石灰土 E ? 550 MP a 5.0MP a E c 3.1 104 MP a 水泥混凝土 24cm E = . x .g'-iF 水泥碎石20cm E ：=150OMP Q 石灰土 20cm E =53C MPa E x h 2 D x h ； E z h ； h x 12 3 1500 0.2 12 4.700(MN ( 12D ( W E t 12 6.22 0.202 1500 0.202 550 2 2 1025MP a 0.202 0.202 m 0)2 ( 1 4 3 550 0.2 (0.2 12 m) ( 1025 0.380m 1 )1 E 2h 2 0.2) 4 2 ( 1500 0.2 550 0.2 1 )1 1.51(牙) E 。 0.45 6.22 1 1.51 (^) 0.45 35 4.165 E x 、0.55 1 1.44( ) 1 E E 1 ah E ( -) 4.165 0.38635 1.44 (些)0.55 35 0.786 1025 丄 ( )3 212276MP a 35 按式() s tc 计算基层顶面当量回弹模量如下: h 12 E 1 h ；E 2 2 3) 确定基层 E , E 砌体结构课程设计计算书 一、结构设计方案 本设计方案为三层砌体结构方案，荷载较小。墙体、基础等采用砌体结构，楼盖、屋盖均采用预制钢筋混凝土结构。 （1）基础埋深 根据地质勘察报告，拟建场地地形平坦，地面标高为66.340～67.030m。地基持力层为第四纪（粉土层），低级承载力标准值?k=200kN/m 2，不考虑地基土的液化问题。钻探至标高为60.00m处未见地下水。根据气象资料，最大冻结深度为室外地面下0.5m，取地基埋深-0.7m。 （2）楼盖及屋盖的选择 客观原因使得工程要尽量快速完成，同时满足相关标准，楼盖及屋盖均采用预制钢筋混凝土结构。 （3）墙体截面尺寸及材料选择 墙体承重方案是纵横墙混合承重方案，承重墙体截面尺寸当采用普通烧结砖时，不应小于240mm，初步拟定墙体厚度采用240mm，后期验算不满足承重再进行调整。其中首层采用MU10机制粘土砖和M7.5混合砂浆，2、3层采用MU10机制粘土砖和M5混合砂浆砌筑。 （4）静力计算方案 根据房屋的屋盖或楼盖的类别和横墙间距来确定。横墙最大间距S=9m<32m，楼盖类型为一类，故确定其房屋静力计算方案为刚性方案。 刚性方案房屋的横墙尚应满足如下要求： ① 横墙中开有洞口时，洞口的水平截面积不超过横墙截面积的50% ② 横墙厚度不小于180mm ③ 单层房屋的横墙长度不宜小于其高度，多层房屋的横墙长度不宜小于H/2（H 为横墙总高度）。 本办公楼设计方案里，横墙只在走廊处开洞，显然洞口的水平截面积不超过横墙截面积的50%，且墙厚都大于180mm ，满足条件①②。同时，横墙长度为8 m ，显然不小于H/2=（3.5+3×2+0.5）/2=5m 。 二、高厚比验算 纵横墙均选择选择有代表性的墙体进行验算。 2.1 静力计算方案 因最大横墙间距s=9m ，楼盖为装配整体式钢筋混凝土楼盖，故房屋的静力计算方案为刚性方案。[β]允许高厚比，查表得：首层MU10，M7.5时，墙取[β]=26，柱取[β]=17；2、3层MU10，M5时，墙取[β]=24，柱取[β]=16。首层承重墙高H=4m,2、3层承重墙H=3.0m 。由于均为承重墙，故0.11= μ。 2.2 底层高厚比验算 （1）外纵墙内纵墙：底层墙高H=3.5+0.5 =4m ，横墙最大间距s=9m 该房屋的静力计算方案为刚性方案，房屋类别为无吊车的多层房屋，且2H=8m ， s 〉2H ，因而查表得到墙的计算高度H 0=H=4m 。 由砂浆强度等级≧M7.5，查表确定[β]=26。 表2-1 验算位置 底层外纵墙 底层内纵墙 墙体选择大学生结构设计大赛计算书模板
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