某框架结构预应力混凝土梁设计实例
某框架结构预应力混凝土框架梁计算书
一、荷载信息
梁截面500X1600，自重：25*0.5*1.6=20kN/m
板自重：25*0.12*4.2=12.6kN/m
板面恒载：1.7*4.2=7.14kN/m
板面活载：15*4.2=63kN/m（3.5*4.2=14.7kN/m）
合计：恒载39.74kN/m
活载63（14.7）kN/m
由GB50010-2010确定梁的有效翼缘计算宽度取
b f’=min(l0/3,b+s n,b+12h f’)=b+12h f’=500+12*120=1940mm
A=500*1600+(1940-500)*120=972800mm2
y1=[500*1600*800+(1940-500)*120*60]/972800=669mm
y2=1600-669=931mm
I=500*16003/12+500*1600*(931-800)2+1440*1203/12+1440*120*(669-50)2=2.508*1011
二、索形确定
采用后张拉有粘结部分预应力混凝土框架梁
预应力索形取四段抛物线形，以曲线在跨中的最低点C 点为原点o ，抛物线为对称曲线，α1=α2=0.125，f =h -150-110=1340，
f 1=2α1f =335，f 2=（1-2α1）f =1005
梁长L =25.2m
反弯点水平位置取0.125L =3.125m
AB 段曲线方程为:
21211(12)2(1)2(1)
f f y x L ααα-=+=--0.00482x 2+0.5743(9.45≤x ≤12.6)BC 段曲线方程为:2214(12)f y x L α=
=-0.01125x 2(0≤x ≤9.45)三、预应力筋数量估算
（1）按照平衡荷载法估算
七层：
选择平衡荷载为1/2（恒载+活载），即：
q =（39.74+63）/2=51.37kN/m
预应力总损失按张拉控制应力的30%考虑
张拉控制应力取σcon =0.7f ptk =0.7*1860=1302N/mm 2
有效预应力估算值为σ0=1302*0.7=911N/mm 2
按单抛物线形计算所需的预加力为：
N =qL 2/(8f )=51.37*25.22/(8*1.34)=3043kN
预应力钢筋根数为：
n =3043000/(140*911)=23.8
实配24φs 15.2，A p =3360mm 2
八层：
选择平衡荷载为1/2（恒载+活载），即：
q =（39.74+14.7）/2=27.22kN/m
预应力总损失按张拉控制应力的30%考虑
张拉控制应力取σcon =0.7f ptk =0.7*1860=1302N/mm 2
有效预应力估算值为σ0=1302*0.7=911N/mm 2
按单抛物线形计算所需的预加力为：
N =qL 2/(8f )=27.22*25.22/(8*1.34)=1612kN
预应力钢筋根数为：
n =1612000/(140*911)=12.6
实配16φs 15.2，A p =2240mm 2
（2）按预应力钢筋承担70%外荷弯矩估算
按支座包络配筋为13400mm 2进行换算，即：
A p =13400*0.7*360/1320=2558mm 2
n =2558/140=18.3
（3）全跨非预应力钢筋数量估计为：
A s =13400*0.3=4020mm 2
梁顶实配5根32（三级钢），A s =4021mm 2
梁底实配7根32（三级钢），A s =5630mm 2
四、预应力损失计算
采用一端张拉（左端张拉），待混凝土强度达到100%时进行张拉，张拉控制应力为;
σcon =0.7f ptk =0.7*1860=1302N/mm 2
预应力梁两侧的梁待预应力梁张拉灌浆完成后在浇筑混凝土
（1）孔道摩擦损失σl 2
采用铁皮波纹管，κ=0.0015，μ=0.25
每段曲线的转角为θ=4f/L =4*1340/25200=0.213
左端：x =0，θ=0，2l σ=0
跨中：x =12.6m ，θ=2*4f/L =2*0.213=0.426
κx +μθ=0.1254
21(1)l con x e κμθσσ+=-
=153N/mm 2右端：x =25.2m ，θ=4*4f/L =4*4*1340/25200=0.85221
(1)l con x e κμθσσ+=-=288N/mm 2
（2）锚具内缩损失
采用夹片式锚具，内缩值a =6mm
01(1con x l d e l
l κμθσσσσ+--?===
288/25200=0.01143f l ==，反摩擦影响终点未过跨中截面，拉伸支座处12l d f l σσ=?=2*0.01143*10117=231N/mm 2
跨中及固定支座处1l σ=0
（3）第一阶段损失lI
σ
第一阶段各控制截面的预应力损失值12lI l l σσσ=+，分别为：
左支座：I l σ左=231N/mm 2
跨中处：I l σ中=153N/mm 2
右支座：I l σ右=288N/mm 2三个控制截面的平均第一阶段预应力损失值为：
I 231+153+288=3
l σ=224N/mm 2（4）钢筋松弛损失4l σ（采用低松弛钢绞线）
40.7=0.125*0.5ptk l con ptk f f σσ??-= ? ???
32.55N/mm 2（5）混凝土收缩、徐变损失5
l σ
在梁板自重作用下，经PKPM 计算，跨中弯矩为1404kNm ，支座弯矩为1798kNm
在计算预应力筋合力作用点处的混凝土法向压应力应当采用全跨的平均值进行计算，此时，左支座、跨中和右支座截面的有效预加力N p1为：
N p1左=A p (σcon -σl I 左)=3360*(1302-231)=3599kN
N p1中=A p (σcon -σl I 中)=3360*(1302-153)=3861kN
N p1右=A p (σcon -σl I 右)=3360*(1302-288)=3407kN
111
1pc =p
p p g N N e M y y A I I
σ+-左左左=3599000/972800+3599000*(669-150)*669/(2.508*1011)-1798*103*669/(2.508*1011)
=8.677N/mm 2
112
2pc =p
p p g N N e M y y A I I
σ+-中中中=3861000/972800+3861000*(931-110)*931/(2.508*1011)-1404*103*931/(2.508*1011)
=15.731N/mm 2
111
1pc =p
p p g N N e M y y A I I
σ+-右右右=3407000/972800+3407000*(669-150)*669/(2.508*1011)-1798*103*669/(2.508*1011)
=8.214N/mm 2
所以，预应力筋合力作用点处的混凝土平均法向压应力σpc 为：
σpc =（8.677+15.731+8.214）/3=10.874MPa
ρ=(3360+4418)/972800=0.008
'555300
=115pc cu l f σσρ
++=10.87455300*40115*0.008++=121.9N/mm 2
在梁板自重作用下，经PKPM 计算，跨中弯矩为1404kNm ，支座弯矩为1798kNm
在计算预应力筋合力作用点处的混凝土法向压应力应当采用全跨的平均值进行计算，此时，左支座、跨中和右支座截面的有效预加力N p1为：
N p1左=A p (σcon -σl I 左)=3360*(1302-231)=3599kN
N p1中=A p (σcon -σl I 中)=3360*(1302-153)=3861kN
N p1右=A p (σcon -σl I 右)=3360*(1302-288)=3407kN
111
1pc =p
p p g N N e M y y A I I
σ+-左左左=3599000/972800+3599000*(669-150)*669/(2.508*1011)-1798*103*669/(2.508*1011)
=8.677N/mm 2
112
2pc =p
p p g N N e M y y A I I
σ+-中中中=3861000/972800+3861000*(931-110)*931/(2.508*1011)-1404*103*931/(2.508*1011)
=15.731N/mm 2
111
1pc =p
p p g N N e M y y A I I
σ+-右右右=3407000/972800+3407000*(669-150)*669/(2.508*1011)-1798*103*669/(2.508*1011)
=8.214N/mm 2
所以，预应力筋合力作用点处的混凝土平均法向压应力σpc 为：
σpc =（8.677+15.731+8.214）/3=10.874MPa
ρ=(3360+4418)/972800=0.008
'555300
=115pc cu l f σσρ
++=10.87455300*40115*0.008++=121.9N/mm 2（6）总的预应力损失σl
左支座：σl =σl1+σl2+σl4+σl5=231+0+32.55+121.9=385N/mm 2
跨中处：σl =σl1+σl2+σl4+σl5=0+153+32.55+121.9=307N/mm 2
右支座：σl =σl1+σl2+σl4+σl5=0+288+32.55+121.9=442N/mm 2
全跨平均预应力总损失：σl =378N/mm 2
（7）有效预拉力值N pe
左支座：N pe =A p (σcon -σl )=3360*（1302-385）=3081kN
跨中处：N pe =A p (σcon -σl )=3360*（1302-307）=3343kN
右支座：N pe =A p (σcon -σl )=3360*（1302-442）=2890kN
全跨平均有效预拉力值为：
N pe =A p (σcon -σl )=3360*（1302-378）=3105kN
五、预应力等效荷载、综合弯矩、次弯矩计算
全跨平均有效预拉力值为N pe =3105kN
（1）按简化计算方式计算
28(1)pe N f
q L α=-=28*3105*1.34(10.125)25.2
-=45.8kN/m M=N pe e 0=3105*（0.669-0.15）=1611kNm
M 左=M 右=2112
qL =45.8*25.22/12=2424kNm M 中=N pe f +M M -
=左右3105*1.34-2424=1736.7kNm （2）次弯矩计算
支座次弯矩M 2=M r -M 1=2424-3105*(0.669-0.15)=812.5kNm
跨中次弯矩M 2=M r -M 1=-1736.7-[-3105*(0.931-0.11)]=812.5kNm
六、承载力校核
（1）支座处受弯承载力校核
预应力筋全部作为抗力
弯矩设计值：M -1.0M 次=6104-1.0*812.5=5291.5kNm
A p =3360mm 2，A s =4021mm 2，A’s =5630mm 2
0py p p y s s
py p y s f A h f A h h f A f A +==+1320*3360*(1600150)360*4021*(160065)1320*3360360*4021
-+-=+1470.9mm 1
00.80.3640.00213209080.002110.0034200000*0.0034b py p u s cu f E βεσεε===++++（0p σ=908，见第七节）1360*4021360*56301320*33601*19.1*500
y s y s py p
c f A f A f A x f b α''-+-+===403.7mm x /h 0=403.7/1470.9=0.27<0.364，受压区高度满足要求。
100(()2
u c y s s x M f bx h f A h a α'''=-+-1*19.1*500*403.7*(1470.9403.7/2)360*5630*(1470.965)
=-+-=7742kNm >5291.5kNm
支座处受弯承载力满足要求。
（2）跨中处受弯承载力校核
预应力筋全部作为抗力
弯矩设计值：M +1.2M 次=6176+1.2*812.5=7151kNm
A p =3360mm 2，A s =4418mm 2
0py p p y s s
py p y s f A h f A h h f A f A +==+1320*3360*(1600110)360*5630*(160065)1320*3360360*5630
-+-=+1504mm 1
00.80.3790.00213209660.002110.0034200000*0.0034b py p u s cu f E βεσεε===--++++（0p σ=966，见第七节）根据GB50010-2010第6.2.11条公式（按照T 形截面双筋梁计算，为第二类T 形截面）
1[()]c f f y s y s py p
f bx b b h f A f A f A α''''+-=-+10100(()()()22
f u c c f f y s s h x M f bx h f b b h h f A h a αα''''''≤-+--+-11()y s y s py p c f f c f A f A f A f b b h x f b αα''''-+--=
360*5630360*40211320*336019.1*(1940500)*120
1*19.1*500
-+--==179.5mm >2a ’s ，混凝土受压区高度满足要求。
x /h 0=179.5/1504=0.119<0.379按照下式计算受弯承载力：
10100(()()()22
f u c c f f y s s h x M f bx h f b b h h f A h a αα''''''=-+--+-179.512019.1*500*179.5*(1504)19.1*(1940500)*120*(1504)360*4021*(150465)22
=-+--+-=9273kNm >7151kNm
支座处受弯承载力满足要求。
（3）抗剪承载力校核
剪力设计值V =1245kN
h w /b =(1472.4-120)/500=2.7<4
根据GB50010-2010第6.3.1条，有
00.25c c f bh β=0.25*1*19.1*500*1472.4=3515.4>1245kN
抗剪截面满足要求。
根据GB50010-2010第6.3.4条，V 还需要满足：
100sv cv t yv nA V f bh f h s
α≤+实配箍筋HPB235级10@100,4肢箍，则
14*78.5 3.14100
sv nA s ==100sv cv t yv nA f bh f h s α+=0.7*1.71*500*1472.4+210*3.14*1472.4=1852.1>1245kN 故受剪承载力满足要求。
七、裂缝宽度验算
本工程按三级裂缝控制，裂缝最大允许宽度为
max ω=0.2mm ，
预应力筋采用2束布置，每束布置12根钢绞线， 1.5cr α=，52.010s E =?Mpa ，f tk =2.39Mpa ，c =25mm
（1）跨中处裂缝宽度验算
①在弯矩标准值中计入次弯矩组合
恒载作用下，跨中弯矩标准值为1672kNm ；活载作用下，跨中弯矩标准值为2131kNm 跨中弯矩标准值M k =1672+2131+812.5=4615.5kNm
②σl =378N/mm 2，5l σ=121.9N/mm 2
③求受拉钢筋的等效直径d eq
每束预应力钢筋的公称直径为：
152.7p p d ===mm 受拉钢筋的等效直径为：
2222*52.77*32462*0.5*52.77*1*32
i
i eq i i i n d d n v d +===+∑∑mm ④求te ρte te 563033600.02250.5*500*1600
s p
A A A ρ++===⑤求N p0、e p0
5(1302377)*3360121.9*56302422p pe p l s N A A σσ=-=--=kN
5pn 5(1302377)*3360*821121.9*5630*886(1302377)*3360121.9*5630pe p p l s s pe p l s A y A y e A A σσσσ---=
==---802.6622111124220002422000*802.6812.5*10*931*931972800 2.508*10 2.508*10
p
P pn
pc p N N e y A I σσ=±+=+-= 6.7MPa 01302377 6.15*6.7966p con l E pc σσσασ=-+=-+=MPa
005966*3360121.9*56302559p p p l s N A A σσ=-=-=kN
05p005966*3360*821121.9*5630*886804966*3360121.9*5630
p p p l s s p p l s A y A y e A A σσσσ--===--mm ⑥求sk
σ0p ps p e y e =-=（1502-669）-804=29mm
6p 304615.5*102918332559*10
k p M e e N =+=+=mm
0()(1940500)*1200.23500*1504
f f
f b b h bh γ''--'===220015040.870.12(1)0.870.12(10.23)*150412151833f h z h e γ????????'=--=--=???? ? ?????????????60sk 1()4615.5*102559000*(121529)144.7()(1*33605630)*1215k p p p s M N z e A A z
σα----=
==++Mpa ⑦求ψ 2.391.10.65
1.10.65*
0.620.0225*144.7tk te sk f ψρσ=-=-=⑧求max ωmax 1.90.08eq sk cr s te d c E σωαψρ??=+ ???144.7461.5*0.62*
*1.9*320.082000000.0225??=+ ???0.151
=跨中截面处max ω0.151=<0.2mm ，满足抗裂要求。
（2）支座处裂缝宽度验算
①在弯矩标准值中计入次弯矩组合
折算至柱边（距轴线0.4m ），此处，恒载作用下剪力标准值为V dk =588kN （轴线处600），活载作用下剪力标准值为V dk =808kN （轴线处821）；
支座处弯矩标准值M k =（2139-588*0.4）+（3111-808*0.4）-812.5=3879.1kNm ②σl =442N/mm 2，5l σ=121.9N/mm 2③求受拉钢筋的等效直径
2222*52.75*3250.22*0.5*52.75*1*32
i
i eq i i i n d d n v d +===+∑∑mm ④求te ρte te 402133600.01290.5*500*1600(1940500)*120
s p
A A A ρ++===+-⑤求N p0、e p0
5(1302442)*3360121.9*40212399p pe p l s N A A σσ=-=--=kN
5pn 5(1302442)*3360*519121.9*4021*604(1302442)*3360121.9*4021pe p p l s s pe p l s A y A y e A A σσσσ---=
==---501.6612111123990002399000*500812.5*10*669*669972800 2.508*10 2.508*10
p
P pn
pc p N N e y A I σσ=±+=++=7.83MPa 01302442 6.15*7.83908p con l E pc σσσασ=-+=-+=MPa
005908*3360121.9*40212561p p p l s N A A σσ=-=-=kN
05p005908*3360*821121.9*4021*866812908*3360121.9*4021
p p p l s s p p l s A y A y e A A σσσσ--===--mm ⑥求sk
σ0p ps p e y e =-=（1472.4-931）-812=-270.6mm
6p 3
03879.1*10270.612442561*10k p M e e N =+=-+=mm 0
f γ'=22001470.90.870.12(1)0.870.12(10)*1470.9*1032.91244f h z h e γ????????'=--=--=???? ? ???????????
??60sk 1()3879.1*102561000*(1032.9270.6)70.9()(1*33604021)*1032.9k p p p s M N z e A A z
σα---+=
==++Mpa ⑦求ψ 2.391.10.65
1.10.65*
0.600.0129*70.9tk te sk f ψρσ=-=-=-<0.2，取0.2ψ=⑧求max ωmax 1.90.08eq sk cr s te d c E σωαψρ??=+ ???70.950.21.5*0.2*
*1.9*320.082000000.0129??=+ ???0.04
=跨中截面处max ω0.04=<0.2mm ，满足抗裂要求。
八、抗震措施验算
（1）梁端截面非预应力钢筋的最小面积
111320*1450*336033360*1535py p s p y s f h A A f h ????≥= ? ? ?????
=3879mm 2实配5根32（HRB400），A s =4021>3879mm 2
梁端截面非预应力钢筋的最小面积满足要求。
（2）梁端截面受压区高度
x /h 0=403.7/1470.9=0.27<0.35（二级满足，一级不满足），受压区高度满足要求。
（3）梁端截面折算后的配筋率ρ
01320*33604021360 2.2% 2.5%500*1468.6
py p
s
y f A A f bh ρ++===<折算后的配筋率满足要求。
56300.3451320*33604021360
sbot stop A A ==+>0.3(二级)九、挠度验算按照简化方法计算，预应力作用下挠度影响反荷载为：
22
88*3105*1.341.1875*62.225.2pe N f q L β===kN/m 在PKPM 计算中，在恒载项中，扣除q 进行计算，挠度小于1/400，满足要求。
十、局部受压
由厂家配套提供整体铸造的带有二次翼缘的垫板及全套预应力端部局部承压部件。十一、施工阶段的应力验算
张拉施工时，外荷载只有梁板自重作用，经计算，跨中弯矩为1404kNm ，支座弯矩为1798kNm 张拉施工时，预应力梁只有第一阶段损失，各控制截面的预应力损失值12lI l l σσσ=+，分别为：
左支座：I l σ左=231N/mm 2
跨中处：I l σ中=153N/mm 2
右支座：I l σ右=288N/mm 2
（1）支座处的应力验算预拉区（梁底）
66
11(1302288)*33601798*102424*10*931972800 2.508*10
p
k r ct N M M A W σ+--=+=+=1.18MPa 所以ct σ为压应力，故此时不出现拉应力，且小于0.8f ck =21.44Mpa
预压区（梁顶）
66
11(1302288)*33601798*102424*10*669972800 2.508*10p
k r ct N M M A W σ+--+=+=+=5.17MPa 所以ct σ为压应力，故此时不出现拉应力，且小于0.8f ck =21.44Mpa 支座处的应力验算满足要求。
（2）跨中处的应力验算预拉区（梁顶）66
11(1302153)*33601404*101736.7*10*669972800 2.508*10p
k r ct N M M A W σ+--=+=+=3.08MPa 所以ct σ为压应力，故此时不出现拉应力，且小于0.8f ck =21.44Mpa 预压区（梁底）66
11(1302153)*33601404*101736.7*10*931972800 2.508*10p
k r ct N M M A W σ+--+=+=+=5.2MPa 所以ct σ为压应力，故此时不出现拉应力，且小于0.8f ck =21.44Mpa 跨中处的应力验算满足要求。
土木工程毕业设计次梁配筋计算实例.doc
9次梁设计 按考虑塑性内力重分布的方法设计 9.1荷载设计值 9.1.1屋面 恒载： 板传来的恒荷载（梯形荷载转为均布荷载） 5.53×1.8×2×0.891=17.74m kN/ 次梁自重0.3×（0.5-0.1）×25=3.0m kN/ 梁上墙体荷载 1.88×（3.6-0.7）=5.45m kN/―――――――――――――――――――――――――――――――――― g=26.19m kN/ 活载：（梯形荷载转为均布荷载）q=2.0×1.8×2×0.891=6.42m kN/ 1.由可变荷载效应控制的组合：) p= 2.1m ? 26 = . ? + kN . 42 ( 40 42 4.1 .6 / 19 2.由永久荷载效应控制的组合：) 26 kN .1m 35 p= ? ? + ? = .6 . 65 ( / 41 . 42 7.0 19 4.1 因此选用永久荷载效应控制的组合进行计算，取m 41 . =。 65 kN p/ 9.1.2楼面 恒载： 板传来的恒荷载（梯形荷载转为均布荷载） 3.25×1.8×2×0.891=10.42m kN/ 次梁自重0.3×（0.5-0.1）×25=3.0m kN/ 梁上墙体荷载 1.88×（3.6-0.7）=5.45m kN/―――――――――――――――――――――――――――――――――― g=18.87m kN/ 活载：（梯形荷载转为均布荷载）q=2.0×1.8×2×0.891=6.42m kN/ 1.由可变荷载效应控制的组合：) kN 2.1m p= 18 ? = . ? + 63 ( / . 31 4.1 .6 42 87 2.由永久荷载效应控制的组合：) kN .1m 35 18 p= ? ? + ? = 87 . 77 ( . 31 / 42 4.1 7.0 .6 因此选用可变荷载效应控制的组合进行计算，取m 31 =。 . p/ 77 kN 9.2计算简图 次梁与支撑构件整体浇筑，主梁截面为300×700mm，次梁截面为300×500mm。
钢筋混凝土伸臂梁设计
钢筋混凝土伸臂梁设计 一．设计资料 某支承在砖墙上的混凝土伸臂梁，L1=6.5m ，伸臂长度L2=1.8m ，一类环境，安全等级为II 级，有楼板传来的荷载设计值P1=40kN/m ，P2=100kN/m ，混凝土等级为C25，纵筋采用HRB400，箍筋采用HPB300，设计并绘制配筋图。 二．梁的截面尺寸及内力计算 （1）截面尺寸选择。取高跨比h/l=1/10，则h=650mm ，按高宽比的一般规定，取b=250mm ，h/b=2.5。 初选h0=h-a0=650-65=585mm （按一排布置纵筋） （2）梁的荷载计算。梁的自重设计值（包括15mm 的粉刷层厚度） G=1.2gbh γ=1.2×25×0.25×0.65+1.2×17×0.015×2×0.65 =4.875+0.3978 =5.2728kN/m P1=40+5.47=45.27kN/m P2=100+5.47=105.27kN/m （3）绘制梁的弯矩图和剪力图 VA=1.0×1.0×120.89=120.89 VB 上=1.0×1.0×105.27×1.8=189.49 VB 下=1.0×1.0×(FB-VB 上)=173.37 Vmax=189.49 MD=2 12 1X P X F A - =67.289.120?-2 1 ×45.27×2.67 =161.41
三．配筋设计计算 （1）已知条件。混凝土C25，2C mm N 11.9f =，2y mm N 360f =，0.518b =ξ， 2yv mm N 270f =，截面尺寸b=250 h=650 （2）验算截面尺寸。610mm h h 0w == 4.0 2.34250585b h w 〈== 53.6946102509.1125.0bh 0.25f 0C =???= 满足抗剪要求。 （3）纵筋计算。纵筋计算见下表 计算内容 计算截面 跨中D 截面 支座B 截面 )/(m kN m d γ 193.69 292.13 2 0bh f m c d s γα= 0.17 0.264 s αξ211--= 0.19 0.313
型钢梁和组合梁的设计
型钢梁和组合梁的设计 一、考虑腹板屈曲后强度的组合梁设计 腹板受压屈曲和受剪屈曲后都存在继续承载的能力，称为屈曲后强度。 承受静力荷载和间接承受动力荷载的组合梁，宜考虑腹板屈曲后强度，则腹板高厚比达到250时也不必设置纵向加劲肋。 1． 受剪腹板的极限承载力 腹板极限剪力设计值 V u 应按下列公式计算： 当8.0s ≤λ时 v w w u f t h V = （1a ） 当2.18.0s ≤<λ时 [])8.0(5.01v w w u --=s f t h V λ （1b ） 当2.1s >λ时 2.1v w w u /s f t h V λ= （1c ） 式中 λs ──用于腹板受剪计算时的通用高厚比。 2．受弯腹板的极限承载力 腹板高厚比较大而不设纵向加劲肋时，在弯矩作用下腹板的受压区可能屈曲。屈曲后的弯矩还可继续增大，但受压区的应力分布不再是线性的，其边缘应力达到y f 时即认为达到承载力的极限。 图1 受弯矩时腹板的有效宽度 假定腹板受压区有效高度为ρh c ，等分在h c 的两端，中部则扣去（1-ρ）h c 的高度，梁的中和轴也有下降。为计算简便，假定腹板受拉区与受压区同样扣去此高度，这样中和轴可不变动。 梁截面惯性矩为（忽略孔洞绕本身轴惯性矩） w c x c w c x xe t h I h t h I I 32)1(21)2( )1(2ρρ--=--= （2）
梁截面模量折减系数为 x w c x xe x xe e I t h I I W W 2)1(13ρα--=== （3） 腹板受压区有效高度系数ρ按下列原则确定： 当85.0≤b λ时 ρ=1.0 （4a ） 当25.185.0≤b λ时 b b λλρ/)/2.01(-= （4c ） 梁的抗弯承载力设计值为 f W M x e x eu αγ= （5） 以上式中的梁截面模量W x 和截面惯性矩I x 以及腹板受压区高度均按截面全部有效计 算。 3．弯矩和剪力共同作用下梁的极限承载力 图2 弯矩与剪力相关曲线 梁腹板同时承受弯矩和剪力的共同作用，承载力采用弯矩M 和剪力V 的相关关系曲线 确定。 假定弯矩不超过翼缘所提供的弯矩f M 时，腹板不参与承担弯矩作用，即在f M M ≤的 范围内相关关系为一水平线，0.1/=u V V 。 当截面全部有效而腹板边缘屈服时，腹板可以承受剪应力的平均值约为vy f 65.0左右。 对于薄腹板梁，腹板也同样可以负担剪力，可偏安全地取为仅承受剪力最大值u V 的0.5 倍，
三层框架结构工程设计综合实例讲解
建筑工程 设计说明 一、建筑层数：三层结构形式：框架结构 建设总高度：12.45m 安全等级：二级 室内外高差：450mm 屋面防水等级：二级 耐火等级：二级设计抗震烈度：8度 二、1.尺寸单位：图中尺寸单位除注明者外，柱高以米计，其他均以毫米计。 2.室内±0.0001高出室外0.45m,±0.000相应的绝对标高放线时由甲方与施工单位现场确定。 3.墙体材料：250厚混凝土砌块。 4.地面排水：a.各有水房间找1%坡，坡向地漏。 b.入口处平台向室外找坡1%，找坡后完成面高处低于室内完成面20mm。 5.门窗：a.外门窗坐樘中。 b.内门坐樘开启方向为平开。 c.所有开启扇处均加以设纱扇、纱窗。 6.油漆维护：所有外露铁件均刷银粉漆，做法图集。 7.构造柱做法详见图16。 8.防潮层做法：在墙体0.060处铺设20厚1∶2水泥砂浆加5%防水粉。 三、建筑构造用料做法： 1.地面：地16＃陶瓷地砖地面用于卫生间外地面见详细做法 地26＃陶瓷地砖卫生间地面用于卫生间见详细做法 2.楼面：楼16＃陶瓷地砖楼面用于除卫生间外楼面 楼26＃陶瓷地砖卫生间楼面用于卫生间 楼36＃PVC塑胶卷材楼面（做详见说明）用于净化区部分楼面 3.踢脚：踢脚16＃.面砖踢脚用于除卫生间外楼地面部分 4.墙裙：裙16＃釉面砖墙裙用于卫生间部分 5.室内墙面：内墙16＃水泥砂浆墙面用于除踢脚墙裙以外部分 6.天棚：顶16＃.彩钢板吊顶吊顶采用50厚彩钢复合析，内填不燃材料 顶26＃.水泥砂浆顶棚要求耐火等级不低于1.0小时，用于净化区，吊顶高2.2m。 7.外墙面：外墙16＃涂料外墙面见立面图 涂料16＃乳胶漆 8.屋面：屋16＃.高聚改性沥青卷材防水层面 9.台阶：台16＃.地砖面层台阶
梁计算实例
梁计算实例 文档编制序号：[KK8UY-LL9IO69-TTO6M3-MTOL89-FTT688]
模板计算 1、工程概况 柱网尺寸8.4m×12m，柱截面尺寸900mm×900mm 纵向梁截面尺寸450mm×1200mm，横向梁截面尺寸450mm×900mm，无次梁，板厚150 mm，层高12m，支架高宽比小于3。 （采用泵送混凝土） 2、工程参数（技术参数）
3计算 梁侧模板计算 图 梁侧模板受力简图 3.1.1 KL1梁侧模板荷载标准值计算 新浇筑的混凝土作用于模板的侧压力标准值，依据建筑施工模板安全技术规范，按下列公式计算，取其中的较小值: V F C 210t 22.0ββγ= 4.1.1-1 H F c γ= 4.1.1-2 式中 ： γc -- 混凝土的重力密度，取24kN/m 3； t 0 -- 新浇混凝土的初凝时间，按200/(T+15)计算，取初凝时间为小 时。 T ：混凝土的入模温度，经现场测试，为20℃；
V -- 混凝土的浇筑速度，取11m/h ； H -- 混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度，取1.2m ； β1-- 外加剂影响修正系数，取； β2-- 混凝土坍落度影响修正系数，取。 V F C 210t 22.0ββγ==×24××××= kN/m 2 H F c γ==24×=m 2 根据以上两个公式计算，新浇筑混凝土对模板的侧压力标准值取较小值m 2。 3.1.2 KL1梁侧模板强度验算 面板采用木胶合板，厚度为18mm ，验算跨中最不利抗弯强度和挠度。计算宽度取1000mm 。 面板的截面抵抗矩W= 1000×18×18/6=54000mm 3； 截面惯性矩I= 1000×18×18×18/12=486000mm 4； 1、面板按三跨连续梁计算，其计算跨度取支承面板的次楞间距，L=0.15m 。 2、荷载计算 新浇筑混凝土对模板的侧压力标准值G 4k =m 2， 振捣砼对侧模板产生的荷载标准值Q 2K =4kN/m 2。 荷载基本组合 1） 由可变荷载效应控制的组合 k Q n i ik G Q r G r S 111+=∑= （4.3.1—2） ∑∑==+=n i ik Qi n i ik G Q r G r S 1 1 9.0 （4.3.1—3）
3-钢结构优化分析及设计
例题3 钢框架结构分析及优化设计 1
例题钢框架结构分析及优化设计 2例题.钢框架结构分析及优化设计 概要 本例题通过某六层带斜撑的钢框架结构来介绍midas Gen的优化设计功能。midas Gen 提供了强度优化和位移优化两种优化方法。强度优化是指在满足相应规范的强度要求 条件下，求出最小构件截面，即以结构重量为目标函数的优化功能。位移优化是针对 钢框架结构，在强度优化设计前提下，增加了以侧向位移为约束条件的自动设计功 能。本文主要讲述强度优化设计功能。 此例题的步骤如下: 1.简介 2.建立模型并运行分析 3.设置设计条件 4.钢构件截面验算及设计 5.钢结构优化设计
例题钢框架结构分析及优化设计1.简介 本例题介绍midas Gen的优化设计功能。例题模型为带斜撑的六层钢框架结构。(该例题数据仅供参考) 基本数据如下： 轴网尺寸：见图2 柱:HW200x204x12/12 主梁：HM244x175x7/11 次梁：HN200x100x5.5/8 支撑：HN125x60x6/8 钢材：Q235 层高：一层 4.5m 二～六层 3.0m 设防烈度：8o（0.20g） 场地：II类 设计地震分组：1组 地面粗糙度；A 基本风压：0.35KN/m2； 荷载条件：1-5层楼面，恒荷载4.0KN/m2，活荷载2.0KN/m2； 6层屋面，恒荷载5.0KN/m2，活荷载1.0KN/m2； 1-5层最外圈主梁上线荷载4.0KN/m； 6层最外圈主梁上线荷载1.0KN/m； 分析计算考虑双向风荷载，用反应谱分析法来计算双向地震作用 3
例题钢框架结构分析及优化设计 4图1分析模型图2结构平面图
伸臂梁设计实例
[例5-3] 伸臂梁设计实例 本例综合运用前述受弯构件承载力的计算和构造知识，对一教室简支楼面的钢筋混凝土伸臂梁进行设计，使初学者对梁的设计全貌有较清晰的了解。在例题中，初步涉及活荷载的布置及内力组合的概念，为梁、板结构设计打下基础。 （一） 设计条件 某支承在370mm 厚砖墙上的钢筋混凝土伸臂梁，其跨度17.0m l =，伸臂长度2 1.86m l =，由楼面传来的荷载标准值1k 28.60kN m g =（未包含梁自重），活荷载标准值1k 21.43kN m q =，2k 71.43kN m q =（图5-28）。采用强度等级为C25的混凝土，纵向受力钢筋为HRB335级，箍筋和构造钢筋为HPB300级。设计使用年限为50年，环境类别为一类。试设计该梁并绘制配筋详图。 图5-28 梁的跨度、支承及荷载 （二） 梁的内力和内力图 1．截面尺寸选择 取高跨比110h l =，则700mm h =；按高宽比的一般规定，取250mm b =，2.8h =。 初选0s 700mm 60mm 640mm h h a =-=-=（按两排布置配筋）。 2．荷载计算 梁自重标准值（包括梁侧15mm 厚粉刷重）： 332k 0.25m 0.7m 25kN m 0.015m 0.7m 17kN m 2 4.73kN m g =??+???= 则梁的恒载设计值 12 1.228.60kN m 1.2 4.73kN m 40kN m g g g =+=?+?= 当考虑悬臂的恒载对求AB 跨正弯矩有利时，取G 1.0γ=，则此时的悬臂恒载设计值为 1.028.60kN m 1.0 4.73kN m 33.33kN m g '=?+?= 活荷载的设计值为 1 1.421.43kN m 30kN m q =?= 2 1.471.43kN m 100kN m q =?=
钢结构18m梯形屋架设计实例
钢结构课程设计任务书 一、题目 某厂房总长度90m，跨度为18m，屋盖体系为无檩屋盖。纵向柱距6m。 1.结构形式：钢筋混凝土柱，梯形钢屋架。柱的混凝土强度等级为C30，屋 面坡度i=L/10；L为屋架跨度。地区计算温度高于-200C，无侵蚀性介质，屋架下弦标高为18m。 2.屋架形式及荷载：屋架形式、几何尺寸及内力系数（节点荷载P=1.0作用 下杆件的内力）如附图所示。屋架采用的钢材、焊条为：Q345钢，焊条为E50型。 3.屋盖结构及荷载 （1）无檩体系：采用1.5×6.0m预应力混凝土屋板（考虑屋面板起系杆作用）荷载：①屋架及支撑自重：按经验公式q=0.12+0.011L，L为屋架 跨度，以m为单位，q为屋架及支撑自重，以kN/m2为单 位； ②屋面活荷载：施工活荷载标准值为0.7kN/m2，雪荷载的 =0.35kN/m2，施工活荷载与雪荷 基本雪压标准值为S 载不同时考虑，而是取两者的较大值；积灰荷载为 0.7kN/m2 ③屋面各构造层的荷载标准值： 三毡四油（上铺绿豆砂）防水层 0.45kN/m2 水泥砂浆找平层 0.7kN/m2 保温层 0.4 kN/m2(按附表取) 预应力混凝土屋面板 1.45kN/m2 附图
(a) 18米跨屋架 (b)18米跨屋架全跨单位荷载几何尺寸作用下各杆件的内力值 (c) 18米跨屋架半跨单位荷载作用下各杆件的内力值 二、设计内容 1.屋架形式、尺寸、材料选择及支撑布置 根据车间长度、屋架跨度和荷载情况，设置上、下弦横向水平支撑、垂直
支撑和系杆，见下图。因连接孔和连接零件上有区别，图中给出W1、W2和W3 三种编号 （a）上弦横向水平支撑布置图 （b）屋架、下弦水平支撑布置图 1-1、2-2剖面图 2.荷载计算 三毡四油防水层0.45 kN/m2 水泥砂浆找平层0.7kN/m2 保温层0.4kN/m2 预应力混凝土屋面板 1.45kN/m2 屋架及支撑自重0.12+0.011L=0.318kN/m2 恒荷载总和 3.318kN/m2 活荷载0.7kN/m2 积灰荷载0.7kN/m2 可变荷载总和 1.4kN/m2 屋面坡度不大，对荷载影响小，未予以考虑。风荷载对屋面为吸力，重
多层住宅框架结构设计实例与分析
多层住宅框架结构设计实例与分析 摘要：本文基于现行规范，结合近年来参与的油田住宅项目工程实例，利用概念设计，对多层住宅框架结构的梁、柱等重要结构构件设计以及电算过程中需注意的问题进行了总结探讨，为以后类似的工程设计积累经验。 关键字：现浇板共同作用梁铰接轴压比剪跨比 Abstract：Based on the present regulation, in this paper, according to the oil field house project construction sample, through the concept design, it is necessary to conclude and discuss in the multi-layer house frame construction beam, column design and zooming process for references. Key Words: cast plate combined action; beam pin joint; axel pressure ratio; snip span ratio 一、概述 胜南社区南苑新区二期住宅，以90型2单元为例，七层框架结构，建筑物总高度为19.8m，总建筑面积为2668m2。抗震设防烈度为七度、设计地震分组为第二组，设计基本地震加速度值为0.10g。场地土类型为软弱场地土，场地类别为III类。钢筋混凝土结构抗震等级：三级；地基基础设计等级:丙级；结构的设计使用年限:50年。二、梁设计 在框架梁的弹性受力分析和承载力计算时，是否考虑现浇板的共同作用效应？如果和对梁端跨进行调整？下面结合本工程从概念设计的角度做粗浅的探讨，以利于工程的优化设计。 2.1关于现浇板共同作用的考虑 目前框架结构均采用梁板整体现浇，在水平荷载作用下，通过框架梁和现浇板的共同受弯来约束柱顶的转动，使柱子产生自上而下的反弯曲。由于梁板的共同作用，不仅提高了框架梁的截面刚度，还提高了梁端负弯矩承载能力。在现浇板共同作用下，对梁的设计采取以下措施进行调整： 2.1.1为实现“强柱弱梁”的目的，形成具有延性的结构，梁端弯矩在SATWE 程序的调整信息下调整，梁端弯矩的条幅系数取0.85； 2.1.2 本工程现浇楼板采用刚性楼板假定，考虑到现浇楼板对梁抗扭的有利作用，对梁的扭矩进行折减，折减系数取0.4； 2.1.3 梁和楼板连成一体按照“T”形截面梁工作，因此对梁的刚度进行放大，边框架梁刚度放大系数取1.2，中间框架梁取1.4.
梁计算实例
模板计算实例 1、工程概况 柱网尺寸6m×9m，柱截面尺寸600mm×600mm 纵向梁截面尺寸300mm×600mm，横向梁截面尺寸600mm×800mm，无次梁，板厚150 mm，层高12m，支架高宽比小于3。 （采用泵送混凝土。） 2、工程参数（技术参数）
3计算 3.1梁侧模板计算 图3.1 梁侧模板受力简图 3.1.1梁侧模板荷载标准值计算 新浇筑的混凝土作用于模板的侧压力标准值，依据建筑施工模板安全技术规范，按下列公式计算，取其中的较小值: V F C 210t 22.0ββγ= 4.1.1-1 H F c γ= 4.1.1-2 式中 ： γc -- 混凝土的重力密度，取24kN/m 3； t 0 -- 新浇混凝土的初凝时间，按200/(T+15)计算，取初凝时间为5.7 小时。 T ：混凝土的入模温度，经现场测试，为20℃； V -- 混凝土的浇筑速度，取11m/h ； H -- 混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度，取0.8m ； β1-- 外加剂影响修正系数，取1.2； β2-- 混凝土坍落度影响修正系数，取1.15。
V F C 210t 22.0ββγ==0.22×24×5.7×1.2×1.15×3.32=138.13 kN/m 2 H F c γ==24×0.8=19.2 kN/m 2 根据以上两个公式计算，新浇筑混凝土对模板的侧压力标准值取较小值19.2kN/m 2。 3.1.2梁侧面板强度验算 面板采用木胶合板，厚度为18mm ，验算跨中最不利抗弯强度和挠度。计算宽度取1000mm 。（次楞平行于梁方向） 面板的截面抵抗矩W= 1000×18×18/6=54000mm 3； （W= 650×18×18/6=35100mm 3 ；）（次楞垂直于梁方向） 截面惯性矩I= 1000×18×18×18/12=486000mm 4； （I= 650×18×18×18/12=315900mm 4；） 1、面板按三跨连续板计算，其计算跨度取支承面板的次楞间距，L=0.15m 。 2、荷载计算 新浇筑混凝土对模板的侧压力标准值G 4k =19.2kN/m 2， 振捣砼对侧模板产生的荷载标准值Q 2K =4kN/m 2。 （规范：2振捣混凝土时产生的荷载标准值（k Q 2）（↓→）对水平面模板可采用2 kN/m 2，对垂直面模板可采用4 kN/m 2） 荷载基本组合 1） 由可变荷载效应控制的组合 k Q n i ik G Q r G r S 111+=∑= （4.3.1—2） ∑∑==+=n i ik Qi n i ik G Q r G r S 1 1 9.0 （4.3.1—3） 式中 G r ──永久荷载分项系数，应按表4.2.3采用；
框架结构经典工程案例
蓬皮社艺术文化中心 设计者解释他的设计意图时说：“我们把建筑看作同城市一样的、灵活的、永远变动的框架。……它们应该适应人的不断变化的要求，以促进丰富多样的活动。 平面分析 建筑表面面积：约90，000平方米；体积：430，000立方米； 楼层高度：共8层，其中6层为地上建筑；共166米长，42米高，60米宽；室内面积：每层7，500平方米的巨大平台；2000年1月1日维修后重新开放，增加了8，000平方米的空间； 整座建筑占地7500平方米，建筑面积共10万平方米。 顶层平面图 总平面图
整座建筑共分为四大部分，分别为：公共图书馆，建筑面积约16000平方米；现代艺术博物馆，约18000平方米；工业美术设计中心，除音乐和声响研究中心单独设置外，其他部分集中在一个长166米、宽44．8米、高7米的巨大空间。它的每一 层面积都有7500平方米，整座建筑上下均衡，占地l公顷，由13根立柱和84根长48米、重72吨的钢梁构成桁架，由28根圆形钢管柱支承。 交通流线分析 外部交通流线图 蓬皮杜中心前院，占据了总建筑面积的一半，这座被誉为意大利复兴时期，理想城市回想的广场，今天已经成为了巴黎人享受午后阳光的理想场所之一。在广场上人们没有任何的限制，这是属于他们自己的免费空间。他和意大利西耶那的康波大广场异曲同工，有一个平缓的坡度，吸引着路人慢慢走到入口。建筑师认为“把面积全都用上是错误的，真正的城市空间是前院，正是前院使蓬皮杜中心的成功成为可能。有了前院，人们才有城市归属感。入口是城市的延续，而前院则展示了城市的生活，正是前院把人们引向了蓬皮杜。
建筑是把通常设在内部的功能部分全部设在建筑外面，每一层面向前院的方位，都设有宽阔的人行走廊，外层有大型电梯，通过半透明的大管道，参观者能够上到顶楼，就像是在骑游乐场的木马。 剖面分析 建 筑 物 的 底 层 是 一 个 大通间，天花上也同样布满了蓝色和黄色的管道，空间上部的各色指示牌，已暗示着时代的转型，给人一种新颖与激动的印象。3层以上是现代艺术展览馆部分，进入展厅后，迎面就是一幅巨大的黑白画面，这种大大小小的黑色圆盘组合画象征着机器时代的特征，在白色塑料板的背后还打着灯光，使得画面对比更加强烈，而且具有立体感。转向右面的对景是一幅红绿相间对比强烈的抽象图案，它似乎在说明当代社会和艺术是丰富多彩的，艺术家的
梁式楼梯结构设计实例
梁式楼梯结构计算实例 楼梯的平面布置,踏步尺寸、栏杆形式等由建筑设计确定。板式楼梯与梁式楼梯就是最常见的现浇楼梯,宾馆与公共建筑有时也采用一些特种楼梯,如螺旋板式楼梯与剪刀式楼梯(图8-1)。此外也有采用装配式楼梯的。这里主要介绍板式楼梯与梁式楼梯的计算机构造特点。 (a)剪刀式楼梯 (b)螺旋板式楼梯 图8-1 特种楼梯 楼梯的结构设计包括以下内容: 1) 根据建筑要求与施工条件,确定楼梯的结构型式与结构布置; 2) 根据建筑类别,按《荷载规范》确定楼梯的活荷载标准值。需要注意的就是楼梯的活荷载往往比所在楼面的活荷载大。生产车间楼梯的活荷载可按实际情况确定,但不宜小于3、5kN ／m(按水平投影面计算)。除以上竖向荷载外,设计楼梯栏杆时尚应按规定考虑栏杆顶部水平荷载0、5kN／m(对于住宅、医院、幼儿园等)或1、0kN／m(对于学校、车站、展览馆等); 3)、进行楼梯各部件的内力计算与截面设计; 4) 绘制施工图,特别应注意处理好连接部位的配筋构造。 梁式楼梯结构计算实例 梁式楼梯由踏步板,斜梁与平台板、平台梁组成(图8-9)。其荷载传递为: 1)踏步板 踏步板按两端简支在斜梁上的单向板考虑,计算时一般取一个踏步作为计算单元,踏步 板为梯形截面,板的计算高度可近似取平均高度 2/) ( 2 1 h h h+ =(图8-10)板厚一般不小于
30mm~40mm,每一踏步一般需配置不少于2?6的受力钢筋,沿斜向布置间距不大于300mm的?6分布钢筋。 图8-9 梁式楼梯的组成图8-10 踏步板 2)斜边梁 斜边梁的内力计算特点与梯段斜板相同。踏步板可能位于斜梁截面高度的上部,也可能位于下部,计算时可近似取为矩形截面。图(8-11)为斜边梁的配筋构造图。 3)平台梁 平台梁主要承受斜边梁传来的集中荷载(由上、下楼梯斜梁传来)与平台板传来的均布荷载,平台梁一般按简支梁计算。 图8-11 斜梁的配筋 例8-2某数学楼楼梯活荷载标准值为2、5kN／m2,踏步面层采用30mm厚水磨石,底面为20mm厚,混合砂浆抹灰,混凝土采用C25,梁中受力钢筋采用HRB335,其余钢筋采用HPB235,楼梯结构布置如图(8-12)所示。试设计此楼梯。
钢筋混凝土课程设计——伸臂梁
钢筋混凝土伸臂梁设计任务书 一、设计题目：某钢筋混凝土伸臂梁设计 二、基本要求 本设计为钢筋混凝土矩形截面伸臂梁设计。学生应在指导教师的指导下，在规定的时间内，综合应用所学理论和专业知识，贯彻理论联系实际的原则，独立、认真地完成所给钢筋混凝土矩形截面伸臂梁的设计。 三、设计资料 某支承在370mm厚砖墙上的钢筋混凝土伸臂梁，如图1所示。 k、2k 185 图1 梁的跨度、支撑及荷载 图中：l1——梁的简支跨计算跨度； l2——梁的外伸跨计算跨度； q1k——简支跨活荷载标准值； q2k——外伸跨活荷载标准值； g k=g1k+g2k——梁的永久荷载标准值。 g1k——梁上及楼面传来的梁的永久荷载标准值（未包括梁自重）。 g2k——梁的自重荷载标准值。 该构件处于正常坏境（环境类别为一类），安全等级为二级，梁上承受的永久荷载标准值（未包括梁自重）g =21kN/m。 k1 设计中建议采用HRB500级别的纵向受力钢筋，HPB300级别的箍筋，梁的混凝土和截面尺寸可按题目分配表采用。
四、设计内容 1．根据结构设计方法的有关规定，计算梁的内力（M、V），并作出梁的内力图及内力包络图。 2．进行梁的正截面抗弯承载力计算，并选配纵向受力钢筋。 3．进行梁的斜截面抗剪承载力计算，选配箍筋和弯起钢筋。 4．作梁的材料抵抗弯矩图（作为配筋图的一部分），并根据此图确定梁的纵向受力钢筋的弯起与截断位置。 5．根据有关正常使用要求，进行梁的裂缝宽度及挠度验算； 6．根据梁的有关构造要求，作梁的配筋详图，并列出钢筋统计表。 梁的配筋注意满足《混规》、、、、、、、和等条款的要求。 五、设计要求 1．完成设计计算书一册，计算书应包含设计任务书，设计计算过程。计算书统一采用A4白纸纸张打印，要求内容完整，计算结果正确，叙述简洁，字迹清楚，图文并茂，并有必要的计算过程。 2．绘制3＃图幅的梁抵抗弯矩图和配筋图一张，比例自拟。图纸应内容齐全，尺寸无误，标注规范，字迹工整，布局合理，线条清晰，线型适当。 3．完成时间：17周周五之前上交。 六、参考文献： 1．《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068－2001 2．《混凝土结构设计规范》GB50010—2010 3．《混凝土结构设计原理》教材 注：相比所学教材的规范版本，本设计所采用的主要规范（见上，请各位同学到网上下载电子版规范）为规范的新版本，设计中应注意在材料等级、计算公
《钢结构设计禁忌及实例》资料
《钢结构设计禁忌及实例》 《钢结构设计禁忌及实例》 2010年11月02日 内容简介本书依据相干规范及工程实践经验，对钢结构设计中的一些误区和禁区进行了深进分析。书中第一先容了一些工程案例作为警示，进而按规范系统逐条列出r相干设计禁忌、算例以及对规范的修改提议等内容，提出哪些题目不能那样做，而应当如何做。本书内容翔实，实用性、对照性强，可供盛大结构设计职员利用，也供相干专业施工、科研、教学职员参考。 索引第1章钢结构工程违禁犯讳案例 【案例1.1】吊车分袂肢柱头的疲惫拉裂 【案例1.2】将门式刚架钢柱改为混凝土柱 【案例1.3】在多层建筑上扩建门式刚架轻钢结构 【案例1.4】过量积灰积雪 【案例1.5】在吊车梁上随意施焊 【案例1.6】重型平台柱头的剪切破坏 【案例1.7】电机与平台共振 【案例1.8】防锈油漆与防火涂料起化学反映 【案例1.9】柱脚抗剪键设置不到位 【案例1.10】门式刚架设计、施工、治理题目 【案例1.11】钢材选择或利用不当
【案例1.12】未分清钢结构设计图与施工图的关系 【案例1.13】在预应力高强度锚栓上出现焊点 【案例1.14】不留意柱脚锚栓d=72mm与M72的差别 【案例1.15】吊车梁轨道联接的经常损坏 【案例1.16】吊车梁端上部变形引起突缘支座纵向联接题目 【案例1.17】箱形吊车梁真个梁、柱节点过于刚劲 【案例1.18】插进式柱脚埋深未进行计算 【案例1.19】忽视施工运输安设阶段担保结构安稳和平安的临时举措【案例1.20】温度区段的不正常办理 【案例1.21】梁柱节点采用栓焊并用联接的差异算法 第2章选料 【禁忌2.1】对建筑结构钢材根本知识缺乏了解 【禁忌2.2】设计文件中对所引用的国家轨范没有所有、正确地表示【禁忌2.3】不熟悉经常用钢材的性能及特殊要求 【禁忌2.4】用建筑结构用钢板按号取代Q235等钢号的钢板 【禁忌2.5】对铸钢有哪些国家轨范不清楚 【禁忌2.6】对钢材及联接选料要求不足明白具体 【禁忌2.7】对钢结构联接要领一知半解 【禁忌2.8】不了解各种焊接选料的型号、表示办法和具体用途 【禁忌2.9】采用的焊接选料与母材不匹配 【禁忌2.10】对钢结构紧固件联接缺乏了解 【禁忌2.11】不深切理解钢材及其联接的各项强度设计值
伸臂梁设计任务书
钢筋混凝土基本理论课程设计任务书（一）伸臂梁设计 土木工程学院
钢筋砼基本理论课程设计 任务书（一）伸臂梁设计 1、题目 伸臂梁设计 2、目的要求 钢筋混凝土基本理论课程设计是教学计划中的一个重要的实践性教学环节，对培养和提高学生房屋结构设计基本技能，学会运用技术规范，掌握施工图的绘制方法，培养学生利用计算机软件绘图；巩固理论知识，培养学生综合运用所学知识分析与解决问题的能力。本题目运用前述受弯构件承载力的计算和构造知识，对一简支的钢筋混凝土伸臂梁进行设计，使初学者对梁的设计全貌有较清楚的了解。 2．1目的 1）掌握混凝土梁的弹性设计方法。 2）掌握梁的活荷载最不利组合，绘制弯矩包络图、剪力包络图，抵抗弯矩图绘制方法和意义。 3）初步了解结构设计方法,掌握受弯构件的计算和一般构造要求。 2．2要求 1）提交按规定格式书写的结构计算书一份，要求步骤清楚，计算正确，书写工整。 2）绘制外伸梁结构施工图，内容包括梁的弯矩包络图、抵抗弯矩图；梁立面配筋图及配筋断面详图。图纸折叠成A4规格，图签朝外。 3、设计条件 某支承在370mm厚砖墙上的钢筋混凝土伸臂梁，其简支段跨度为L1，伸臂段长度为L2，由楼面传来的永久荷载设计值为g1，活荷载设计值q1，q2（详见图1）。采用混凝土强度等级Cxx，纵向受力钢筋为HRB335，箍筋和构造钢筋为HPB300。试设计该梁并绘制配筋详图。 图1 1
表1 伸臂梁跨度、活载大小 备注：选择设计本题目同学，每3人为1小组，学生按照分组依次名单选择活载值。 4、设计内容和要求 进行伸臂梁结构设计，并绘制施工图。 要求：提交设计说明书一本，结构施工图（A2号图，手画或计算机绘图）一张；梁按弹性理论计算内力,进行内力组合，计算正截面、斜截面承载力，绘制弯矩包络图和材料图。 4．1对计算书的内容和要求 计算书书写认真，字迹工整，应有目录和对应页码，A4纸装订成册；计算书应包括下列内容： 1）梁截面尺寸的确定； 2）梁的荷载计算（恒荷载，应包括梁自重）； 3）内力分析及内力组合； 4）配筋计算（正截面、斜截面）； 5）施工图绘制（钢筋弯起与截断）。 ４．２对图纸的内容和要求 施工图用白图纸铅笔或者计算机绘制，图面布置合理，比例适当，图面整洁，线条清楚，文字采用仿宋体，符合制图标准，达到施工图要求 1）梁配筋图：包括梁的立面配筋图、断面图、弯矩包络图及抵抗弯矩图、抽筋图。 2）设计说明：包括混凝土强度等级、钢筋级别、混凝土保护层厚度、钢筋搭接长度、锚固长度等需要说明的问题。 5、进度安排 6、参考资料 1)混凝土结构设计规范（GB50010－2010）2)建筑结构荷载规范（GB50009－2001）
钢结构课程设计参考示例
参考实例： 钢结构课程设计例题 －、设计资料 某一单层单跨工业长房。厂房总长度为120m，柱距6m，跨度为27m。车间内设有两台中级工作制桥式吊车。该地区冬季最低温度为－20℃。 屋面采用1.5m×6.0m预应力大型屋面板，屋面坡度为i=1:10。上铺120mm 厚泡沫混凝土保温层和三毡四油防水层等。屋面活荷载标准值为0.6kN/㎡，雪荷载标准值为0.75kN/㎡，积灰荷载标准值为0.5kN/㎡。 屋架采用梯形钢屋架，其两端铰支于钢劲混凝土柱上。柱头截面为400mm ×400mm，所用混凝土强度等级为C20。 根据该地区的温度及荷载性质，钢材采用Q235―A―F，其设计强度f=215kN/㎡,焊条采用E43型，手工焊接。构件采用钢板及热轧钢劲，构件与支撑的连接用M20普通螺栓。 屋架的计算跨度：Lo=27000－2×150=26700mm，端部高度：h=2000mm（轴线处），h=2015mm（计算跨度处）。 二、结构形式与布置 屋架形式及几何尺寸见图1所示。 图1 屋架形式及几何尺寸
屋架支撑布置见图2所示。 符号说明：GWJ-（钢屋架）；SC-（上弦支撑）：XC-（下弦支撑）； CC-（垂直支撑）；GG-（刚性系杆）；LG-（柔性系杆） 图2 屋架支撑布置图
三、荷载与内力计算 1.荷载计算 荷载与雪荷载不会同时出现，故取两者较大的活荷载计算。 永久荷载标准值 放水层（三毡四油上铺小石子）0.35kN/㎡找平层（20mm厚水泥砂浆）0.02×20=0.40kN/㎡保温层（120mm厚泡沫混凝土）0.12*6=0.70kN/㎡ 预应力混凝土大型屋面板 1.40kN/㎡ 钢屋架和支撑自重0.12+0.011×27=0.417kN/㎡管道设备自重0.10 kN/㎡ 总计 3.387kN/㎡可变荷载标准值 雪荷载0.75kN/㎡ 积灰荷载0.50kN/㎡ 总计 1.25kN/㎡ 永久荷载设计值 1.2×3.387=4.0644 kN/㎡（由可变荷载控制） 可变荷载设计值 1.4×1.25=1.75kN/㎡ 2.荷载组合 设计屋架时，应考虑以下三种组合： 组合一全跨永久荷载+全跨可变荷载 屋架上弦节点荷载P=(4.0644+1.75) ×1.5×6=52.3296 kN 组合二全跨永久荷载+半跨可变荷载 屋架上弦节点荷载 P=4.0644×1.5×6=36.59 kN 1 P=1.75×1.5×6=15.75 kN 2 组合三全跨屋架及支撑自重+半跨大型屋面板重+半跨屋面活荷载 P=0.417×1.2×1.5×6=4.5 kN 屋架上弦节点荷载 3 P=(1.4×1.2+0.75×1.4) ×1.5×6=24.57 kN 4 3.内力计算 本设计采用程序计算杆件在单位节点力作用下各杆件的内力系数，见表1。由表内三种组合可见：组合一，对杆件计算主要起控制作用；组合三，可能引起中间几根斜腹杆发生内力变号。如果施工过程中，在屋架两侧对称均匀铺设面板，则可避免内力变号而不用组合三。
《钢结构》之型钢梁与组合梁的设计
《钢结构》网上辅导材料六 型钢梁和组合梁的设计 一、考虑腹板屈曲后强度的组合梁设计 腹板受压屈曲和受剪屈曲后都存在继续承载的能力，称为屈曲后强度。 承受静力荷载和间接承受动力荷载的组合梁，宜考虑腹板屈曲后强度，则腹板高厚比达到250时也不必设置纵向加劲肋。 1． 受剪腹板的极限承载力 腹板极限剪力设计值 V u 应按下列公式计算： 当8.0s ≤λ时 v w w u f t h V = （1a ） 当2.18.0s ≤<λ时 [])8.0(5.01v w w u --=s f t h V λ （1b ） 当2.1s >λ时 2.1v w w u /s f t h V λ= （1c ） 式中 λs ──用于腹板受剪计算时的通用高厚比。 2．受弯腹板的极限承载力 腹板高厚比较大而不设纵向加劲肋时，在弯矩作用下腹板的受压区可能屈曲。屈曲后的弯矩还可继续增大，但受压区的应力分布不再是线性的，其边缘应力达到y f 时即认为达到承载力的极限。 图1 受弯矩时腹板的有效宽度 假定腹板受压区有效高度为ρh c ，等分在h c 的两端，中部则扣去（1-ρ）h c 的高度，梁的中和轴也有下降。为计算简便，假定腹板受拉区与受压区同样扣去此高度，这样中和轴可不变动。 梁截面惯性矩为（忽略孔洞绕本身轴惯性矩）
w c x c w c x xe t h I h t h I I 32)1(2 1)2( )1(2ρρ--=--= （2） 梁截面模量折减系数为 x w c x xe x xe e I t h I I W W 2)1(13ρα--=== （3） 腹板受压区有效高度系数ρ按下列原则确定： 当85.0≤b λ时 ρ=1.0 （4a ） 当25.185.0≤b λ时 b b λλρ/)/2.01(-= （4c ） 梁的抗弯承载力设计值为 f W M x e x eu αγ= （5） 以上式中的梁截面模量W x 和截面惯性矩I x 以及腹板受压区高度均按截面全部有效计 算。 3．弯矩和剪力共同作用下梁的极限承载力 图2 弯矩与剪力相关曲线 梁腹板同时承受弯矩和剪力的共同作用，承载力采用弯矩M 和剪力V 的相关关系曲线 确定。 假定弯矩不超过翼缘所提供的弯矩f M 时，腹板不参与承担弯矩作用，即在f M M ≤的 范围内相关关系为一水平线，0.1/=u V V 。 当截面全部有效而腹板边缘屈服时，腹板可以承受剪应力的平均值约为vy f 65.0左右。
梁模板计算实例
模板计算 1、工程概况 柱网尺寸8.4m×12m，柱截面尺寸900mm×900mm 纵向梁截面尺寸450mm×1200mm，横向梁截面尺寸450mm×900mm，无次梁，板厚150 mm，层高12m，支架高宽比小于3。 （采用泵送混凝土） 2、工程参数（技术参数）
3计算 3.1KL1梁侧模板计算 图3.1 梁侧模板受力简图 3.1.1 KL1梁侧模板荷载标准值计算 新浇筑的混凝土作用于模板的侧压力标准值，依据建筑施工模板安全技术规范，按下列公式计算，取其中的较小值: V F C 210t 22.0ββγ= 4.1.1-1 H F c γ= 4.1.1-2
式中 ： γc -- 混凝土的重力密度，取24kN/m 3； t 0 -- 新浇混凝土的初凝时间，按200/(T+15)计算，取初凝时间为5.7 小时。 T ：混凝土的入模温度，经现场测试，为20℃； V -- 混凝土的浇筑速度，取11m/h ； H -- 混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度，取1.2m ； β1-- 外加剂影响修正系数，取1.2； β2-- 混凝土坍落度影响修正系数，取1.15。 V F C 210t 22.0ββγ==0.22× 24×5.7×1.2×1.15×3.32=138.13 kN/m 2 H F c γ==24×1.2=28.8kN/m 2 根据以上两个公式计算，新浇筑混凝土对模板的侧压力标准值取较小值28.8kN/m 2。 3.1.2 KL1梁侧模板强度验算 面板采用木胶合板，厚度为18mm ，验算跨中最不利抗弯强度和挠度。计算宽度取1000mm 。 面板的截面抵抗矩W= 1000×18×18/6=54000mm 3； 截面惯性矩I= 1000×18×18×18/12=486000mm 4； 1、面板按三跨连续梁计算，其计算跨度取支承面板的次楞间距，L=0.15m 。 2、荷载计算
钢结构设计实例 含计算过程
设计资料 北京地区某金工车间。采用无檩屋盖体系，梯形钢屋架。车间跨度21m，长度144m，柱距6m，厂房高度15.7m。车间内设有两台150/520kN中级工作制吊车。设计温度高于-20℃。采用三毡四油，上铺小石子防水屋面，水泥砂浆找平层，8cm厚泡沫混凝土保温层，1.5m×6.0m预应力混凝土大型屋面板。屋面积灰荷载0.6kN/m2，屋面活荷载0.35 kN/m2，雪荷载为0.45kN/m2，风荷载为0.5kN/m2。屋架铰支在钢筋混凝土柱上，上柱截面为400mm ×400mm，混凝土标号为C20。 一、选择钢材和焊条 根据北京地区的计算温度和荷载性质及连接方法，钢材选用Q235-B。焊条采用E43型，手工焊。 二、屋架形式及尺寸 无檩屋盖，i＝1/10，采用平坡梯形屋架。 ＝L-300＝20700mm， 屋架计算跨度为L ＝1990mm， 端部高度取H 中部高度取H＝H +1/2iL＝1990+0.1×2100/2＝3040mm， 屋架杆件几何长度见附图1所示，屋架跨中起拱42mm（按L/500考虑）。 为使屋架上弦承受节点荷载，配合屋面板1.5m的宽度，腹杆体系大部分采用下弦间长为3.0m的人字式，仅在跨中考虑到腹杆的适宜倾角，采用再分式。 屋架杆件几何长度（单位：mm） 三、屋盖支撑布置 根据车间长度、屋架跨度和荷载情况，设置四道上、下弦横向水平支撑。因柱网采用封闭结合，为统一支撑规格，厂房两端的横向水平支撑设在第二柱间。在第一柱间的上弦平面设置刚性系杆保证安装时上弦杆的稳定，第一柱间下弦平面也设置刚性系杆以传递山墙风荷载。在设置横向水平支撑的柱间，于屋架跨中和两端共设四道垂直支撑。在屋脊节点及支座节点处沿厂房纵向设置通长的刚性系杆，下弦跨中节点处设置一道纵向通长的柔性系杆，支撑布置见附图2。图中与横向水平支撑连接的屋架编号为GWJ-2，山墙的端屋架编号为GWJ-3，其他屋架编号均为GWJ-1。