设计计算书
设计计算书
设计计算书已知条件：介质为过热蒸汽，质量流量W=106t/h,工作压力P=3.82Mpa,工作温度t=450C ︒,密度3/12m kg =ρ，管道长度L=530m ，过热蒸汽动力粘度s mpa ⋅=0263.0μ，管道选用材料为16Mn ，管道末端处设备进口压力工艺要求最低控制到 3.43Mpa ，温度最低控制到435C ︒。
求:管道规格，管道总阻力降，管道保温层厚度。
计算步骤：1. 初步确定管道内径按预定介质流速来确定管径，初步确定介质流速为v=40m/s,由公式得5.05.05.081.18--=ρv W d式中d —管道的内径，mm;W —管内介质的质量流量，kg/h;ρ—介质在工作条件下的密度，kg/m 3;V —介质在管内的平均流速，m/s 。
把已知条件代入上式得，5.05.05.0124010600081.18--⨯⨯⨯=d =279.4mm因此，试取管道公称直径DN=300mm.则管子外径mm 325=φ2.初步确定管子壁厚已知:管道外径为325mm,操作压力P=4.0Mpa,16Mn 在450C ︒时材料许用应力为S=66Mpa 。
由公式得()()mm S P D t 8.13660.4125.012325125.012=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯-⨯=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯-⨯= 取t=16mm 。
式中 t —管壁厚度，mmD —管子外径，mmP —管道操作压力，MpaS —在操作温度下材料许用应力，Mpa3.管道内摩擦压力降计算压力降计算公式：ρ5213/1038.6d fLW P -⨯=∆式中 P ∆—气（液）体的摩擦压力降，kg/cm 2;f —摩擦系数；L —管路总长度，m;d —管子内径，m;W —气（液）体的重量流量，kg/h;ρ—介质在工作条件下的密度， 3kg/m ;因为式中摩擦系数f 与雷诺数有关，Re=354μd W 式中 Re —雷诺数，无因次；d —管道内径，mm;μ—流体粘度，mPa s ⋅所以，Re=354μd W =21063.2293106000354-⨯⨯⨯=4.86610⨯ 取无缝钢管的绝对粗糙度mm 3.0=ε，则相对粗糙度001024.02933.0==d ε 查表得f=0.02综合得， ρ5213/1038.6d fLW P -⨯=∆=⨯⨯⨯⨯⨯=-12293.0/10600053002.01038.65213 2.93kg/cm 2=0.293Mpa4.压力降核算考虑到管路局部阻力降以及一些不可预测因素的影响未曾计算入内，因此管路最不利情况下总压力降可保守估算为 M P a MP a P 586.02293.0=⨯=∆总，由于管路末端设备入口处要求最低压力为 3.43Mpa, 3.43Mpa,3.234Mpa 0.586Mpa -3.82Mpa<==∆-总P P 不符合工艺要求，因此流速取v=40m/s 太大，不合适。
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目录第一章设计有关原始资料 (2)1.1原始资料 (2)1.2概述 (2)第二章负荷计算及无功功率补偿 (3)2.1 负荷计算 (3)2.2 功率因数的计算 (6)2.3 无功功率的补偿 (8)第三章短路电流计算 (8)3.1 计算短路电流中各原件电抗标幺值 (9)3.2K点总电抗标幺值及三相短路电流各值和短路容量 (10)13.3K点总电抗标幺值及三相短路电流各值和短路容量 (11)23.4 计算短路电流中各原件电抗标幺值 (12)3.5K点总电抗标幺值及三相短路电流各值和短路容量 (13)13.6K点总电抗标幺值及三相短路电流各值和短路容量 (14)2第四章设备选型 (15)3.1 架空导线的选择及校验 (15)3.2 母线的选择及校验 (16)3.3 电缆的选择及校验 (17)3.4 设备的选择及校验 (18)总结致谢主要参考书目第一章、设计有关原始资料1.1收集、分析原始资料（1）本工程为飞腾工业股份有限公司供配电设计；（2）本公司占地157.5亩，职工155人，厂区平面布置见下图；（3）本公司供配电为降压型配电所，无高压负荷；（4）本公司拟设加工、检验、辅助、检修四个车间，其中加工车间有大型制冷设备；（5）由于本公司地理位置较高，供水水压偏低，经市水务局批准，同意拟设抽水蓄能加压泵站；（6）系统电源情况：1）本厂由正西向2公里处一110KV降压变电所公用干线取得工作电源。
所内两台主变压器，10回10KV出线，一回出线断路器为KYN28—12/2000（查得开断电流为25KV）；另回出线断路器为ZN12—10/2000。
高压侧有电气联系的架空线总长为70KM，电缆线总长为20KM。
2）降压变电所中本出线系统阻抗：最大运行方式下为0.185，最小运行方式下为0.25。
（7）负荷情况见下表：飞腾工业股份有限公司用电负荷情况序号车间名称总负荷（KW）同类设备台数单台三相设备功率（KW）单相负荷（KW）工作性质1 加工冷加工2875 20 75 65 三班热加工17 75 35 一班制冷200 4 45 20 三班2 检验200 10 15 50 二班3 辅助400 8 45 20 三班4 泵站43 2（互备用）21.55 检修250 10 22 30 一班6 生活300 1001.2 概述本次设计是针对飞腾工业股份有限公司的供配电工程进行的初步技术设计。
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第二部分设计计算书目录1 坝顶高程确定 (1)1.1 计算超高Y (1)1.1.1 计算波浪爬高R (1)1.1.2 计算坝前壅水位的高度e (2)1.1.3 安全加高A (2)1.1.4 对于正常运行情况的计算 (2)1.1.5 对于非常运用情况的计算 (3)1.1.6 超高计算结果表 (4)1.1.7 坝顶高程计算结果表 (4)2 土坝的渗透计算 (5)2.1 参数取值 (6)2.2 计算公式 (6)2.3 浸润线绘制 (7)2.3.1 Ｉ断面（170m高程）： (7)2.3.2 II断面（200m高程） (8)2.3.3 III断面（230m高程） (9)2.4 全坝长的总渗流量 (10)3 稳定计算 (11)3.1 计算方法与原理 (11)3.1.1 确定定圆心位置 (11)3.2.2 计算步骤 (12)3.2 计算过程 (14)3.3稳定成果分析 (17)4 泄水隧洞 (18)4.1 工程布置及洞径确定 (18)4.1.1 工程布置 (18)4.1.2 洞径确定 (18)4.2 高程确定 (19)4.3 隧洞设计 (19)4.3.1 平压管 (19)4.3.2 通气孔 (20)4.3.3 渐变段 (21)4.3.4 洞身段 (21)4.3.5 出口段 (22)4.3.6 消能设置 (22)4.3.7 消能计算、 (22)4.3.8 水力计算 (25)4.4 隧洞的衬砌设计 (26)4.4.1 衬砌类型的选择 (26)4.4.2 计算断面的选择 (27)4.4.3 拟定厚度 (27)4.4.4 计算各种荷载产生的内力 (27)4.4.5 荷载组合 (30)4.4.6 配筋计算抗裂验算 (31)4.4.7 灌浆孔布置 (31)第一章 坝顶高程确定因土石坝不允许漫顶溢流,要求坝顶距上游静水位必需有一定的超高,超高值由下式确定:Y=R+e+Aβcos 22gh D kv e =式中:R —最大浪在坝坡上的爬高； e —最大风壅水面高度；k —综合摩住阻系数,k=3.6×10-6； H —坝前水深；β—风向与坝轴线的夹角；V 、D —计算风速（在设计洪水位时，V 取2倍的平均风速；在校核洪水位时，取最大风速）和吹程；A —安全加高；(对于本设计:查课本P222表5-1得:正常运行取A=1.00;非常运行取A=0.50) 1.1 计算超高YY=R+e+A1.1.1 计算波浪爬高R波浪爬高按蒲田试验站公式计算.先计算平均爬高R ,再计算设计爬高R, 平均爬高按下式计算：R =45.0220018.0⎪⎭⎫ ⎝⎛=v gD gv h25h λ=式中：R －—平均波浪爬高h ——平均波高λ——平均波长 m ——单坡的坡度系数K ——斜坡的糙率渗透性系数,根据护面类型由表A.1.12-1查得根据枢纽的基本情况,确定水库采用砌石护面,查《碾》表A.1.12-1得与坝坡粗糙率有关的系数K =0.75～0.8,采用0.8知风速16×2=32m/s 坝前水深256.00-170=86m,取g 为9.81m/s2,求得无量纲,32 1.10179.8186v gh ==⨯，查规范《碾》表A.1.12-2得经验系数k w =1.02，取风向与坝轴线垂线的夹角为0º查规范表V.1.15得折减系数k β=1,初拟定坝坡m=2,又知吹程D=2.5×103m. 1.1.2 计算坝前壅水位的高度eβcos 22ghD kv e =1.1.3 安全加高A查课本P222表5-1得:正常运行取A=1.00;非常运行取A=0.50 1.1.4 对于正常运行情况的计算A ：爬高R 的计算： 平均坡高：h =0.0018×322/9.81×(9.81×2500/322)0.45=0.784m平均坡长：λ=25×0.784=19.612 m将上式各值代入R =得:1.431R m ==根据爬高值累积概率P 按工程等级给来确定,对该枢纽Ⅱ级土石坝取P=1%的爬高值R 1% ；根据h =0.784m, H=86m,得0.7840.00986h H ==,查规范《碾》表 A.1.13得23.2=R R，则：R=2.23R =2.23×1.431=3.191m 。
基坑工程课程设计计算书
基坑工程课程设计计算书
基坑工程课程设计计算书
1.设计要求：
根据给定的基坑工程设计任务，完成基坑工程的计算书。
计算书应包含以下内容：
- 基坑的开挖计算
- 基坑支护结构的设计计算
- 地下水的渗流计算
- 基坑工程的监测计算
2.基坑开挖计算：
- 根据基坑设计要求，计算基坑的开挖深度、开挖体积、开挖面积等参数。
- 根据土壤力学和岩土力学原理，计算和分析不同土壤类型的开挖深度限制和开挖工况。
3.基坑支护结构的设计计算：
- 根据基坑深度和周围土层力学参数，设计合理的基坑支护结构。
- 计算支撑结构的荷载和变形情况，确定支撑结构的类型和尺寸。
4.地下水渗流计算：
- 根据基坑周围的地下水情况，进行水位计算和渗流计算。
- 分析渗流路径、水压力等参数，确定地下水对基坑支护结构的影响。
5.基坑工程监测计算：
- 根据监测点的位置和要求，计算监测点的变形和应力等参数。
- 分析监测数据，评估基坑工程的安全状况。
以上是基坑工程课程设计计算书的基本要求和内容。
具体的计算方法和公式需要根据具体的设计任务和土层情况确定。
设计计算书应简明扼要、准确合理，结合实际情况进行相应的分析和评估。
设计计算书
设 计 计 算 书根据企业标准规定，CJY1.5/6、7、9直流架线式工矿电机车小时制速为6.6km/h ，小时制牵引力为3.24kN ，车轮滚动圆直径为Φ460mm 。
1、 传动比计算：减速箱采用两级齿轮传动，一级为正齿轮传动：Z 1=19，Z 2=104；另一级为螺旋锥齿轮传动：Z 3=12，Z 4=34传动比i=Z 2Z 1 . Z 4Z 3= 10419 × 3412 = 15.51 2、传动效率计算：正齿轮副传动η1=0.95螺旋锥齿轮副传动η2=0.97总传动效率η=η 1 .η2=0.95×0.97=0.923、电动机的选择：根据公式V=0.1885 D in n= V.i 0.1885.D = 6.6×15.510.1885×0.46=1181（r/min ） 根据公式T=F.D 2车轮转矩T 轮= F.D 2 =3.24×1000×0.462=745（N.m ） 电机转矩T 电= T 轮i = 74515.51=48（N.m ） 根据公式P=T.n 9550 = 48×11819550=5.94（kW ）根据以上计算可知，电机需转速1181r/min ，电机所需功率5.94kW ，故选用电机ZQ-7(额定转速为1190r/min ，小时功率为6.5kW 。
)。
4、机车牵引速度校核计算：由于电机ZQ-7电机额定转速为1190r/min ，小时功率为6.5kW 。
故V=0.1885 D i n=0.1885×0.4615.51×1190=6.65（km/h ） 5、机车牵引力（小时制）校核计算根据公式P= T.n 9550电机转矩T 电= 9550.P n = 9550×6.51190= 52（N.m ） 车轮转矩T 轮= T 电.i=52×15.51=807（N.m ）车轮轮缘牵引力：根据公式T=F.D 2F= T 轮D/2 = 8070.46/2=3509（N ） 由以上计算可知，选用电动机ZQ-7，完全能满足标准要求的电机车小时制速度6.6km/h 和小时制牵引力3.24kN 。
第二课程设计任务书计算书
装配式单层单跨厂房结构设计计算书㈠、设计资料（抄写任务书中的内容） ㈡、结构选型：建议选用的结构形式：1、 屋面板：选自[G410㈠]，见图20板重： 1.3kN/ m 2 (沿斜面) 嵌缝重：0.1kN/ m 2 (沿斜面)2、3、 4、5、 预应力钢混筋凝土折线形屋架选自[G415㈠]，屋架轴线图尺寸如图23所示。
每榀屋架重60.5kN 。
图 23 6、 屋盖支撑：选自[G415㈠]重量为：0.05kN/ m 2 (沿水平面)7、 基础梁：选自[G320]，b ×h=250×450mm ， 每根自重：16.90kN 8、吊车梁：选自[G323㈠]，见图24每根自重：50kN轨道及垫层重：0.6kN/ m9、连系梁与过梁，截面与尺寸见剖面图。
10、柱间支撑：选自[G142.1]11、基础采用单独杯形基础，基础顶面标高为：-0.6m。
12、柱子尺寸：a）、柱子高度：上柱高H u =11.4－7.8=3.6 m下柱高H l=7.8+0.6=8.4 m(基础顶面标高-0.6m)柱总高H=b）、柱截面尺寸：建议上柱为方形截面，b×h=400×400mm，下柱为工字形截面，b×h×h f =400×800×150mm，牛腿尺寸、柱下端矩形截面部分高度尺寸见图25。
柱截面几何特征值为：A1 =1.6×105 m m2I1 =2.13×10 9 m m4A=1.775×105 m m2I=14.38×10 9 m m4⑵、柱在标高11.10 m以上连系梁及墙体重G2K连系梁重：0.3 ×0.24×6×25 =10.8 kN墙体重： 4.5×1.7×6 =45.9 kNG2k=56.70 kNG2k对上柱轴线的偏心距e2=0.2+0.12=0.32 m⑶、吊车梁及轨道重：G3KG3k=G3k对下柱轴线的偏心距e3=0.75－0.4=0.35 m⑷、柱自重：上柱自重G4k=G4k对下柱轴线的偏心距e4=0.40－0.2=0.2 m下柱自重G5k= (0.2+0.4+0.6×2)×0.4×0.8×25+6.6×0.1775×25+0.2×0.42×25+0.22×0.5×0.4×25=44.68 kN2、屋面可变荷载：Q k⑴、屋面施工活载：Q1k=⑵、雪载：Q‘1k=由于降雪时一般不会上屋面进行施工或维修，因此设计时雪载和屋面施工活载不必同时考虑，仅选用两者中的较大者，即选：Q1k=⑶、屋面积灰荷载：Q“1k=Q k= Q1k+Q“1k=3、风荷载：（由学生完成）风载高度变化系数：柱顶以下为μZ1，按柱顶高度 H=11.4+0.15=11.55 m取值；柱顶以上为μZ2，按屋面平均高度H=11.4+0.15+0.5×(16.92－11.4)=14.31 m取值。
设计计算书
第一章钢筋混凝土简支T型梁桥的计算
1.1 基本设计资料
1.1.1 桥面净空
净-7m＋2×0.75m人行道
1.1.2跨度和桥面宽度
1)标准跨径：18m（墩中心距离）
2)计算跨径：17.5m（支座中心距离）
3)主梁全长：17.96m（主梁预制长度）
4）桥面净空：净7m（行车道）＋2×0.75m人行道
1.1.3设计荷载
1)设计荷载标准：公路－Ⅱ级，人行道和栏杆自重线密度按单侧
5.1kN/m计算，人群荷载3kN/m2
1.1.4 主要材料
1)混凝土：混凝土简支T梁及横梁采用C30混凝土；桥面铺
装上层采用0.02m沥青混凝土，下层为0.06～0.12m的C25
混凝土，沥青混凝土重度按21kN/m3,水泥混凝土重度按23
kN/m3，混凝土重度按25kN/m3计。
2）钢筋：直径≥12mm时采用HRB335
直径＜12mm时采用R235
1.1.5 计算方法
极限状态法
1.1.6构造形式及截面尺寸
图1 桥梁横断面和主梁纵断面图（单位：cm）
如图1所示，全桥共由5片T形梁组成，单片T形梁高为1.2m，宽1.6m；桥上的横坡为双向1.5%，坡度由C25混凝土混凝土桥面铺装控制；设有5根横梁。
2、主梁计算
2.1主梁的荷载横向分布系数
2.1.1荷载位于支点处：
车轮横向轮距为1.8m，两辆汽车车轮横向最小间距为1.3m，车轮离人行道石缘最少为0.50m。
由1号梁横向影响线知：。
课程设计计算书
设计计算书1 平面设计计算平面线组合形式包括基本型，平曲线要素如下：图1.1 平曲线计算图平曲线1JD1交点桩号：K0+303.188，圆曲线半径R=254.5669m ，缓和曲线长度L S =L S =60m ，转角α=35°42′51″（右转）， 曲线长L=218.68m 。
注：平曲线半径根据技术指标和地形、地物等自然条件综合确定 缓和曲线长度参照课本经过计算后综合确定。
平曲线的计算要素如下：圆曲线内移值：224s L p R==0.589m切线增长值：322240s sL L q R =-=29.986m 缓和曲线角：28.6479SL R==0β 6.72°切线长度：()2T R P tg q=++=α112.188m曲线长度：(2)2180SL R Lπ=+=0。
α-β218.68m外距：()sec2E R P R=+-=α(250+0.027)×sec21°22′45″－250=13.503m 曲线主点位置桩号计算：ZH桩号=JD桩号－T= K0+303.188－112.188= K0+191HY桩号=ZH桩号+L S= K0+191+60= K0+251QZ桩号=ZH桩号+L/2= K0+191+218.68/2= K0+300.34HZ桩号=ZH桩号+L= K0+191+218.68= K0+409.68YH桩号=HZ桩号－Ls= K0+409.68－60= K0+349.682 纵断面设计计算竖曲线要素如下：竖曲线1圆曲线半径R1=2000，曲线长L＝124.606m ，前坡-0.4242% ，后坡 5.806%，起点桩号：K0+237.697，终点桩号：K0+362.303；平曲线的计算要素如下：第一处竖曲线：w=i2-i1=5.806%+0.424%=6.23%，为凹形曲线曲线长L＝Rw＝2000×6.23＝124.6m切线长T＝2L＝124.6/2=62.3m外距E=22TR=0.973 横断面设计计算说明3.1 路基标准横断面在具体设计每个横断面之前，先确定路基的标准横断面(或称“典型横断面”)。
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设计题目:轻型门式刚架结构设计姓名杨未广学号201000202138专业土木工程学院土建与水利学院指导教师刘振华2013. 06. 21目录目录 (1)轻型门式刚架结构设计任务书 (2)一、设计目的 (2)二、基本要求 (2)三、设计资料 (2)四、设计内容 (2)钢结构设计说明 (3)设计计算书 (4)一、设计概况 (4)二、结构布置 (4)三、檩条设计 (5)1初选截面 (5)2截面验算 (7)四、刚架设计 (7)1初估截面 (7)2荷载计算 (8)3刚架内力分析并选取最不利截面 (9)4按照所选截面进行梁柱截面验算 (13)五、节点设计 (16)1梁柱节点 (16)2梁梁节点 (18)六、柱脚设计 (19)参考文献 (23)轻型门式刚架结构设计任务书一、设计目的1、复习钢结构课程内容，综合运用所学知识，学习钢结构设计过程2、学习钢结构方案设计、详细设计和施工图设计3、学习编制结构计算书4、为毕业设计做必要的准备二、基本要求1、掌握门式刚架结构设计的内容、方法和步骤，认真考虑影响设计的各项因素。
2、了解和掌握与设计有关的设计规范和规定，并能在设计中正确应用。
3、根据建筑设计要求，正确选择结构形式，合理布置结构。
4、掌握门式刚架结构的计算方法和构造要求。
5、认真绘制施工图和编写说明书、计算书。
三、设计资料1、结构形式：门式刚架，见附件1，具体尺寸见分配表格。
2、屋面板和墙面板：彩色压型钢板3、构件形式：梁柱为等截面实腹式焊接H 型截面，檩条为冷弯薄壁C 型面4、节点形式：梁柱刚接节点； 梁梁连接（端板刚接）； 柱脚5、基础：柱下独立基础； 混凝土：C30； 钢筋二级筋；基础埋深1.5m ，地基承载力标准值2120/t f KN m6、荷载种类：恒载，活载和风荷载（见分组单），不考虑其它荷载四、设计内容1、刚架设计：结构立面图、结构平面布置图；2、檩条设计：檩条详图，檩条、支撑布置图3、节点及构造详图：梁柱连接、梁梁连接及柱脚详图；4、设计说明书及计算书1份。
钢结构设计说明1.本工程结构体系为单层轻型刚架结构2.设计依据：《钢结构设计规范》（GB50017-2003）；《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）；《门式钢架轻型房屋钢结构技术规程》（CECS102:2002）；《冷弯薄壁型钢钢结构技术规范》（GB50018-2002）；《轻型钢结构设计规程》（DBJ08-68-97）3.设计荷载标准值：恒载0.25KN/错误！未找到引用源。
；活载0.5KN/错误！未找到引用源。
；风荷载0.45 KN/错误！未找到引用源。
4.焊条材料：钢材为Q2355钢，焊条为E43焊条，自动或半自动焊。
5.钢结构刚架采用Q235钢，檩条采用冷弯薄壁C型钢，材料为Q235钢，其机械性能即抗拉强度、伸长率、屈服强度、冷弯性能和化学成分均符合规范规定，且具备钢材出厂证明和合格保证。
6.本设计中的焊缝均为满焊，且符合规范要求，焊缝等级不低于2级，未注明的焊角尺寸均为8mm，未注明的螺栓均为C级，且为M20。
7.加劲肋在翼缘两侧均为对称布置。
8.本工程具体选用材料如下：檩条：冷弯薄壁型钢Q2355，2007020 2.5C⨯⨯⨯刚架梁：H型钢HN300x150x6.5x9刚架柱：H型钢HW250x250x9x14螺栓：8.8级9.本工程的柱脚为：刚接柱脚，所用锚栓为M3010.本工程的梁柱连接采用侧接的方式，梁梁采用顶端对接方式，具体见图纸。
设计计算书一、设计概况：结构尺寸：跨度15m；檐口标高：3.9m；坡度：0.1；开间：6m；长度：60m；荷载：恒载：0.25kN/错误！未找到引用源。
，活载：0.5kN/错误！未找到引用源。
风压：0.45kN/错误！未找到引用源。
；材料：Q235钢，E43焊条，E=2.06x105MPa。
二、结构布置：根据结构尺寸要求绘制结构平面布置图，立面布置图和侧立面布置图，并根据结构构造要求进行檩条布置。
檩条尽可能沿斜梁等间距均匀对称布置，除每侧斜梁两端的两根檩条外，檩条间距水平距离为 1.8m，两侧两根檩条距柱轴线距离为0.15m，每侧斜梁布置5根，共布置10根。
具体布置见结构布置附图。
三、檩条设计按照上述结构布置进行檩条设计计算，为使所有檩条选用截面一致，单根檩条设计按水平间距2m ，坡向间距2.022m 。
单根檩条承受荷载大小为作用在檩条两侧间距之和一半（即水平距离2m ，竖直距离0.3m ，坡向距离2.022m ）屋面板上的分布荷载值，据此进行一下步计算。
1初选截面（1）荷载：屋面和墙面恒荷载：2m /k 25.0N 檩条自重：0.067/KN m 屋面活荷载：2/kN 5.0m 风荷载：2m /kN 45.0 檩条线荷载标准值：m /kN 419.1067.0809.125.08.15.0q k =+⨯+⨯= 设计值：m kN /794.14.1809.125.02.1067.08.15.0q =⨯⨯+⨯+⨯=）（ 分解得：m/kN 179.01011794.1qsin q m /kN 785.110110794.1qcos q y x =⨯===⨯==ϕϕ弯矩设计值：kNm201.03179.081l q 81kNm033.86785.181l q 81221y y 22x x =⨯⨯===⨯⨯==M M檩条X 向受力图檩条X 向弯矩图檩条Y 向受力图檩条Y 向弯矩图（2）选取截面：α=4()363938921505.110201.04033.8cm fM M W x yx x =⨯⨯⨯+=+=γα初选5.22070180⨯⨯⨯C ，其中，。
，理论自重，，，，m W W I /kg 067.0cm 53.2i cm 04.7i cm 12.11cm 69.46cm 2.420y x 3y 3x 4x =====2截面验算（1）抗弯强度：M y xx x x yyM W W W γγ=+223636/215/9.1781012.112.110201.01069.4605.110033.8mm N mm N <=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=，满足（2）刚度验算：20010041.0102.4201006.2600010110265.13845l q 3845l v 453x 3kx <=⨯⨯⨯⨯⨯==EI ，故满足要求。
[]1502.854.706000i l x ox x =<===λλ，也满足要求。
综上，选择1807020 2.5C ⨯⨯⨯。
四、刚架设计 1初估截面（1）刚架斜梁选取300150 6.69HN ⨯⨯⨯窄翼缘H 型钢，截面特性为：347.53A cm = 47359x I cm = 4508y I cm =3490x W cm = 12.4x i c m = 3.27y i c m = 理论重量：37.3/kg m（2）刚架柱：选取250250914HW ⨯⨯⨯宽翼缘H 型钢，截面特性为：292.18A cm = 410800x I cm = 43650y I cm =10.8x i cm = 6.29y i c m = 3867x W cm =理论重量：72.4/kg m2荷载计算所有钢架选用相同截面，故在进行刚架设计时取中间部分的刚架进行内力分析，每个刚架所承受荷载大小为相邻两刚架间通过屋面板、墙面及檩条所传递到刚架上的荷载。
（1）恒载：屋面自重及檩条自重等恒载是通过檩条作用于钢架上的，故为集中力。
按照檩条承受屋面板荷载并传力，每侧斜梁两端的两根檩条所传递荷载为该檩条两侧间距之和一半屋面板上的分布荷载值，而中间部分檩条所传递的荷载大小为两檩条间屋面板上作用的荷载大小值。
故恒载所产生的荷载布置如下：()12 1.809101=0.250.150.0676 1.9852100.25 1.8090.0676 3.116F F ⎡⎤⎛⎫⨯+⨯+⨯=⎢⎥ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦=⨯+⨯=其中：1F 为两端、屋脊处的集中荷载 2F为梁跨中间处的集中荷载（2）活载活载通过屋面板传递，传力原则与恒载相同。
12 1.80.50.1563.1520.51.86 5.4Q Q ⎛⎫=⨯+⨯= ⎪⎝⎭=⨯⨯=其中：1Q 为两端、屋脊处集中荷载，2Q 为梁跨中部集中荷载（3）风荷载风载为水平方向，根据不同作用面上的风载系数计算各个作用面上的风载大小，刚架两个竖直柱上为分布力，大小为相邻两刚架间竖直面上的风载，两个斜梁上为通过檩条传递的集中力，传递原则同恒载。
柱：120.4560.8 2.16/0.4560.5 1.35/P kN m P kN m =⨯⨯==⨯⨯=斜梁：120.450.66 1.62/0.450.56 1.35/M kN mM kN m =⨯⨯==⨯⨯=其中：1P 为左侧柱（迎风面），2P 为右侧柱（背风面）1M 为左侧梁（迎风面），2M 为右侧梁（背风面）3刚架内力分析并选取最不利截面根据初选截面及荷载布置，不计及刚架自重用结构力学求解器进行各种荷载单独作用下内力计算，计算结果见下图。
然后考虑荷载分项系数进行3种荷载组合作用并计刚架自重情况下的内力计算，由sap2000求得计算结果（见附图），选出组合荷载作用下的最不利截面内力。
所选结果见下表。
（1）恒载+活载内力图弯矩图轴力图剪力图（2）恒载+风载弯矩图剪力图轴力图（3）恒荷载+0.9（风荷载+活荷载）弯矩图剪力图轴力图（4）控制截面内力表控制截面示意图如下：截面内里表如下表：4按照所选截面进行梁柱截面验算（1）梁的验算：梁选用300150 6.59HN ⨯⨯⨯型钢 截面特性：344347.53=7359=508=490=12.4=3.27cmx y x x y A cm I cm I cm W cmi cmi =荷载组合作用下最大内力：构件恒荷载+活荷载恒荷载+风荷载 恒荷载+0.9(风荷载+活荷载)M （KNm ） N(KN)V(KN)M(KNm)N(KN) V(KN) M(KNm) N(KN) V(KN) 柱11 -49.72 -39.60 -32.12 -3.83-10.45 -1.67 -23.97 -26.50 -14.75 2 75.52 -38.32 -32.12 19.11-10.45-10.0948.35-25.22 -22.33 27 -75.53 -38.32 -32.12 -24.97 -12.23-9.85 -53.63 -26.83 -26.83 8 -49.74 -39.60 -32.12 23.69-12.23-15.1141.84-28.11 -28.11 梁1 3 -70.26 -35.77 -34.88 -17.68 -11.08-9.64 -44.89-24.73 -24.73 4 44.64 -32.48 -1.99 13.47 -9.16 -2.11 30.64 -21.63 -21.63 25 44.64 -31.97 -3.12 13.54 -8.87 -1.22 30.70 -21.09 -21.096 -70.27 -32.26 29.77 -23.27 -10.708.26 -49.92-24.19-24.1970.26M KN m =- 35.77N k N =- 34.88V k N =-①强度验算：抗弯强度检验：36222335.771070.2610144.1/215/47.5310 1.0549010x n x x M N N mm f N mm A W γ⨯⨯+=+=<=⨯⨯⨯抗剪强度检验：()2531251414250141259 4.681022w S mm -⎛⎫=⨯⨯-+⨯=⨯ ⎪⎝⎭3522434.8810 4.681034.2/125/735010 6.5w w VS N mm f N mm I t τ⨯⨯⨯===<=⨯⨯故强度满足要求 ②刚度：X 方向：00.57.5 3.75/3750/12430.2[]150x x x ox x l l ml i μλλ==⨯====<=Y 方向：002 1.8 3.6/3600/32.7110.1[]150y y y y l ml i λλ=⨯====<=满足刚度要求③平面内稳定性1500.50.8300b h ==<∴截面对x 轴为a 类截面，对y 轴为b 类截面。