某二层建筑物，为现浇混凝土内框架结构（中间为框架承重，四周为墙体承重），试对楼盖、屋盖、楼梯、雨棚等进行结构设计，并根据设计结果，对混凝土和钢筋用量进行分析。
2、设计资料
1.建设地点：烟台市莱山区
2.楼面做法：水磨石地面，钢筋混凝土现浇板，20mm石灰砂浆板底抹灰。
3.层高：
4.5m；门：宽×高=3300mm×3000mm；楼梯位置见图，楼梯尺寸自定；L1=L2=6000mm；
4.柱截面尺寸为450mm×450mm，墙体为370mm砖砌体；
5.建筑用途：光学加工；活荷载：均布活荷载标准值（板，次梁，主梁）5.0/5.0/4.0（kN/m2），屋面
雪荷载按烟台地区考虑，为0.4kN/m2；
6.混凝土强度等级C25；梁内受力钢筋为HRB335，板为HPB300，箍筋HPB300。
3、楼盖的结构平面布置
确定主梁沿横向布置，次梁沿纵向布置，主梁与次梁的跨度相同，为L1=L2=6.0m。主梁每跨内布置2
根次梁，6.0/2.0=3≥3，故板按跨度2.0m的单向板进行设计。
板厚：按跨高比条件，要求板厚h≥2000/40=50mm，取板厚h=80mm。
次梁截面尺寸：截面高度应满足h=l0/20～l0/12=300～500mm，取h=450mm；由h/b=2.0～3.0，截面宽取b=200mm。
主梁截面尺寸：截面高度应满足h=l0/14～l0/8=430～750mm，取h=600mm；由h/b=2.0～3.0，截面宽取b=300mm。
综上，布置图如上图所示，楼梯雨棚图另详。
如上图所见，除轴线②-⑤的板属于中间区格单元板外，其余为端区格单元板。 （1）荷载设计值
板的恒荷载标准值：
水磨石面层0.65kN/m 2
80mm 钢筋混凝土板 0.08×25=2kN/m 2
20mm 石灰砂浆板底抹灰0.02×17=0.34kN/m 2
小计 g k =2.99kN/m 2
板的可变荷载标准值 q k =5kN/m 2>4kN/m 2
由于主梁的约束作用 g k ′
=g k +
q k 2
=5.49kN/m 2
q k ′
=
q k 2
=2.5kN/m 2
由可变荷载控制时，永久荷载分项系数γG =1.2，可变荷载分项系数γQ =1.3
p =γG g k +γQ q k =1.2×5.49+1.3×2.5=9.84kN m 2
由永久荷载控制时，永久荷载分项系数γG =1.35，可变荷载分项系数γQ =1.3 p =γG g k +γQ ψq k =1.35×5.49+1.3×0.7×2.5=9.69kN m 2 故取值p=9.84kN m 2
（2）计算简图
次梁截面为200mm ×450mm ，现浇板在墙上的支承长度不小于120mm ，取板在墙上的支承长度为240mm 。
因为q/g=2.99/5=0.598>0.3，所以按塑性内力重分布设计，板的计算跨度：
边跨l 01=l n +h 2 =2000?100?120+802 =1820mm <1.025l n =2050mm 中间跨l 02=l n =2000?200=1800mm
因跨度小于10%，可按等跨连续板计算。取1m 宽板带作为计算单元，计算简图如图所示。
（3）弯矩设计值
由规范可查得，板的弯矩系数αm 分别为：边跨跨中，1/11；离端第二支座，-1/11；中间跨跨中，1/16；中间支座，-1/14。故
M 1= g +q l 01211 =9.84×1.820211=2.96 kN m
M B =?M 1=?2.96kN m 对端区格单向板
M 2= g +q l 02216 =9.84×1.800216=1.99 kN m
p=9.84kN/m 2
M c=?g+q l02214=?9.84×1.800214=?2.28kN m
对中间区格单向板，其M C和M2应乘以0.8，分别为
M c=0.8×?2.28=?1.82kN m
M2=0.8×1.99=1.59kN m
（4）正截面受弯承载力计算
板厚h=80mm， 0= ?αs=80?20=60mm,板宽b=1000mm；C25混凝土，α1=1.0，f c=
11.9N mm2，f t=1.27N mm2；HPB300钢筋，f y=270N mm2，ξb=0.576。ρ=0.45f t f y=
0.45×1.27270=0.21%>0.2%，A smin=ρmin·b =168mm2。
板配筋计算过程如下表。
计算结果表明，支座截面的ξ均小于0.35，符合塑性内力重分布的原则；
（5）板的配筋图制绘
分布筋选用?8@200
嵌入墙内的板面附加钢筋选用?8@200，a＝l017＝18207＝260mm，取a＝270mm
板角构造钢筋选用?8@200，双向配置在般的四角的上部，a＝l014＝18204＝455mm，取a＝550mm。板的配筋图所示
4、次梁设计
按考虑塑性内力重分布设计。根据本车间楼盖的实际使用情况，楼盖的次梁和主梁的可变荷载不考虑梁从属面积的荷载折减。
（1）荷载设计值
永久荷载设计值
板传来永久荷载 2.99×2.0=5.98kN/m
次梁自重 0.20×（0.45-0.08）×25=1.85kN/m
次梁粉刷 0.02×（0.45-0.08）×2×17=0.25kN/m
小计g k=8.08kN/m
板的可变荷载标准值q k=5×2.0=10kN/m2
由于主梁的约束作用g k′=g k+q k
4=10.58kN/m2q k′=3q k
4
=7.5kN/m2
由可变荷载控制时，永久荷载分项系数γG=1.2，可变荷载分项系数γQ=1.3
p=γG g k+γQ q k=1.2×10.3+1.3×7.5=22.45kN m
由永久荷载控制时，永久荷载分项系数γG=1.35，可变荷载分项系数γQ=1.3
p=γG g k+γQψq k=1.35×10.3+1.3×0.7×7.5=21.11kN m
故取值p=22.45kN m
（2）计算简图
主梁截面为300mm×600mm，次梁在砖墙上的支承长度为a=240mm。
计算跨度：
边跨l01=l n+h2=6000?150?120+2402=5850mm<1.025l n=1.025×5730= 5873mm
中间跨l02=l n=6000?300=5700mm
因跨度相差小于10%，可按等跨连续梁计算。次梁计算简图见下图。
P=22.45kN/m
（3）内力计算
由表可分别查得弯矩系数和剪力系数。
弯矩设计值：
M 1=?M B = g +q l 01211 =22.45×5.850211=69.85 kN m
M 2= g +q l 02216 =22.45×5.7216=45.59 kN m M c =? g +q l 02214 =?22.45×5.7214= ?52.10kN m 剪力设计值：
V A =0.45 g +q l n 1=0.45×22.45×5.850=59.10kN m
V Bl =0.60 g +q l n 1=0.60×22.45×5.850=78.80kN m V Br =V c =0.55 g +q l n 2=0.55×22.45×5.70=70.38kN m
（4）承载力计算
①正截面受弯承载力
正截面受弯承载力计算时，跨内按T 形截面计算，其中 f ‘=80mm ，翼缘宽度取b f ‘
=1900m
s n =200+1800=2000。
经判别式α1f c b f ’ f
‘ 0?
f
′
2
=1.0×11.9×1900×80×（405?40）660kN ·m ，判断跨内截面均属
于第一类T 形截面。
一排纵向钢筋，αs =45mm ， 0= ?αs =450?45=405mm ；C25混凝土，α1=1.0，βc =0.8，f c =11.9N mm 2，f t =1.27N mm 2 ；纵向钢筋采用HRB335钢筋，f y =300N mm 2 ，箍筋采用HPB300钢筋，f y =270N mm 2 。
ρ=0.45f t f y =0.45×1.27300 =0.195%<0.2%，A smin =ρmin ·b =180mm 2 正截面承载能力计算过程如下表。
②斜截面受剪承载力计算：
斜截面受剪承载力计算包括：截面尺寸的复核、腹筋计算和最小配箍率验算。
w= 0? f‘=405?80=325mm，因 w b=325200=1.625<4，截面尺寸按下式验算验算截面尺寸：
0.25βc f c b 0=0.25×1.0×11.9×200×405=241kN>V max故截面尺寸满足要求；
0.7αcv f t b 0=0.7×1.27×200×400=72kN 计算所需箍筋： 采用A8双肢箍筋，计算支座B左侧截面，由V cs=0.7f t b 0+1.25f yv A sv s 0，可得到箍筋间距 s=1.25f yv A sv 0 Bl t0 = 1.25×270×101×405 3 =2032.2mm 因为V>0.7f t b 0，箍筋间距不能大于200mm，故取s=200mm。为了施工方便，沿梁长不变。 验算最小配筋率： ρsv=A s bs=101200×200=0.25%。而最小配筋率为0.24f t f yv=0.24×1.27270=0.11%满足最小配箍率要求。 计算表明经济配筋率在0.6%~1.5%，箍筋配置符合要求。 5.主梁设计 主梁按弹性理论设计。 （1）荷载设计值 为简化计算，将主梁自重等效为集中荷载。 次梁传来永久荷载8.08×6.0=48.49kN 主梁自重（含粉刷）(0.6-0.08)×0.25×2×25+0.02×（0.6-0.08）×2×2×17=7.21kN 小计g k=55.70kN 可变荷载标准值q k=4.0×6.0×2.0=48kN （2）计算简图 主梁按连续梁计算，端部支承在砖墙上，支撑长度为370mm；中间支撑在400mm ×400mm 的混凝土柱上。 计算跨度： 边跨l n=6000?225?120=5655mm，因0.025l n=142mm 中间跨l02=6000mm 因跨度相差小于10%，可按等跨连续梁计算。主梁计算简图见下图。 （3）内力设计值及包络图。 (-224.30) （4）承载力计算 正截面受弯承载力计算时，跨内按T 形截面计算，其中 f ‘=80mm ，翼缘宽度取b f ‘ =1900m s n =300+1800=2000。 经判别式α1f c b f ’ f ‘ 0? f ′ 2 ，判断跨内截面均属于第一类T 形截面。 一排纵向钢筋，αs =65mm ， 0= ?αs =600?65=535mm ；C25混凝土，α1=1.0，βc =0.8，f c =11.9N mm 2，f t =1.27N mm 2 ；纵向钢筋采用HRB335钢筋，f y =300N mm 2 ，箍筋采用HPB300钢筋，f y =270N mm 2 。 ρ=0.45f t f y =0.45×1.27300 =0.195%<0.2%，A smin =ρmin ·b =300mm 2 正截面承载能力计算过程如下表。 纵向受力钢筋布置均为一排。正截面受弯承载力的计算过程列于表。 主梁纵向钢筋的弯矩和切断按弯矩包络图确定 ②斜截面受剪承载力 验算截面尺寸： w = 0? f ‘ =535?60=475mm ，因 w b =475300=1.47<4 ，截面尺寸按下式验算 0.25βc f c b 0=0.25×1×11.9×300×535=499.8kN >V max 故截面尺寸满足要求； 0.7f t b 0=0.7×1.27×300×535=142.4kN 采用A 8双肢箍筋，计由V cs =0.7f t b 0+1.25f yv A sv s 0，可得到箍筋间距 s = 1.25f yv A sv 0Bl t 0= 1.25×270×101×360 3=2218.3mm 查表箍筋间距不能大于250mm ，故取s=200mm 。 验算最小配筋率： ρsv =A s bs =101300×200 =0.17%。而最小配筋率为0.24f t f yv =0.24×1.27270 =0.11% 满足最小配箍率要求。 次梁两侧附加横向钢筋的计算： 次梁传来的集中力 1=600?450=150mm 取附加箍筋布置范围 s =2 1+3b =300+600=900mm 。取附加箍筋φ8@200mm 双肢, 则在长度s 内可布置附加箍筋的 排数，m=900/200+1=6排，两侧每侧各布置3排。 经检验当永久荷载其控制作用时，对应位置处的弯矩和剪力的设计值均小于可变荷载其控制作用时的弯矩和剪力设计值，故主梁按可变荷载其控制作用时配筋。 主梁附加筋计算。F=55.7+48=129.24kN，选取1B18可满足配筋需求。 主梁腹板高度 w=455>450mm，则需要配置腰筋，布置2B14，A s=308mm2 6.楼梯设计： 层高4.5m，开间4.0m，进深6.0m，踏步150mm×260mm，梯井宽180mm。C25混凝土，板采用HPB300级钢筋，梁纵筋采用HRB335，楼梯上均布荷载根据使用功能取q k=3.5kN m2。 a=A?C = 4000?120?100?180 =1800mm N=H = 4500 =30 L=(N ?1)×b= 4500 =30 因D1≥a，故取D1=1800mm （1）梯段板设计 板厚取h=l0 28 =130mm，取h=150 mm，踏步150mm×260mm，20mm厚的石灰砂浆板底抹灰，板倾角的正切tanα=150/260=0.577, cosα=0.866，取1m板宽带计算： ①荷载计算 水磨石面层（0.26+0.15）×0.65/0.26=1.025kN/m 150mm×260mm混凝土踏步0.5×0.26×0.15×25/0.26=1.875kN/m 150混凝土斜板 0.15×25/0.866=4.33kN/m 20mm厚石灰砂浆板底抹灰0.02×17/0.866=0.39kN/m 小计g k=7.62kN/m 板的可变荷载标准值q k=3.5kN/m 由可变荷载控制时，永久荷载分项系数γG=1.2，可变荷载分项系数γQ=1.4 p=γG g k+γQ q k=1.2×7.623+1.4×3.5=14.05kN m 由永久荷载控制时，永久荷载分项系数γG=1.35，可变荷载分项系数γQ=1.4 p=γG g k+γQψq k=1.35×7.623+1.4×0.7×3.5=13.72kN m 所以，踏步板由可变荷载控制，故取值p=14.05kN m ②截面设计 配筋计算 ln=260×14=3640mm， 0=150?20=130mm， M=1 10 pl n2=18.61kN·m， b=1000mm，f c=11.9N mm2，f y=270N mm2，则 αs= M α1f c b 02 = 18.61×106 1.0×11.9×1000×1302 =0.0.093，ξ=1?1?2αs=0.107， A s=α1f c bξ 0f y=561.5mm2 选配A10@130，A s=604mm2。 验算适用条件 ρ=0.45f t f y=0.45×1.27270=0.22%>0.2%，A smin=ρmin·b =330mm2，满足要求，每个踏步布置1根A8分布钢筋，斜板配筋见大图。 （2）平台板设计 设平台厚度h＝80mm,取1m宽板带计算。 ①荷载计算 平台板的荷载计算见下表 水磨石地面 0.65kN/m 80mm混凝土板 0.08×25=2kN/m 150混凝土斜板 0.15×25/0.866=4.33kN/m 20mm厚石灰砂浆板底抹灰0.02×17=0.34kN/m 小计g k=2.99kN/m 板的可变荷载标准值q k=3.5kN/m 由可变荷载控制时，永久荷载分项系数γG=1.2，可变荷载分项系数γQ=1.4 p=γG g k+γQ q k=1.2×2.99+1.4×3.5=8.49kN m 由永久荷载控制时，永久荷载分项系数γG=1.35，可变荷载分项系数γQ=1.4 p=γG g k+γQψq k=1.35×2.99+1.4×0.7×3.5=7.48kN m 所以，平台由可变荷载控制，故取值p=8.49kN m ②截面设计 配筋计算 l0=1800+80/2=1840mm，板的有效高度 0=80?20=60mm。 M=1 8pl02=1 8 ×8.49×1.842=3.60kN·m；b=1000mm，f c=11.9N mm2，f y=270N mm2， 则 αs= M α1f c b 02 = 3.60×106 1.0×11.9×1000×602 =0.084，ξ=1?1?2αs=0.088， A s=α1f c bξ 0f y=232.7mm 选配A8@200，A s=252mm2 验算适用条件 ρ=0.45f t f y=0.45×1.27270=0.24%>0.2%，A smin=ρmin·b =176mm2满足要求。 （2）平台梁设计 假设平台梁尺寸200mm×350mm，计算跨度l=1.05l0=3970mm ①荷载计算 150mm斜板 7.62×4/2=15.25kN/m 80mm混凝土板 2.99×(1.8/2+0.2)=3.29kN/m 200×350mm梁自重 0.2×(0.35-0.08)×25=1.35kN/m 20mm厚梁侧石灰砂浆抹灰 0.02×(0.35-0.08)×2×17=0.184kN/m 小计g k=20.07kN/m 板的可变荷载标准值q k=3.5×(4.0/2+1.8/2+0.2)=10.85kN/m 由可变荷载控制时，永久荷载分项系数γG=1.2，可变荷载分项系数γQ=1.4 p=γG g k+γQ q k=1.2×20.07+1.4×10.85=39.27kN m 由永久荷载控制时，永久荷载分项系数γG=1.35，可变荷载分项系数γQ=1.4 p=γG g k+γQψq k=1.35×20.07+1.4×0.7×10.85=37.73kN m 所以，平台由可变荷载控制，故取值p=39.27kN m ①内力计算 弯矩设计值：M=1 8 pl02= 1 8 ×39.27×3.972=77.37kN·m 剪力设计值：V=1 pl n=74.23kN·m ②正截面承载力计算截面按倒L形计算 验算截面尺寸： 0=h ?a s =350?45= 305mm ，经过判别式α1f c b f ’ f ‘ 0? f ′ 2 ，截面类型为第一类倒形L 截面。 αs =M α1f c b f ′ 02 =0.116 ξ=1? 1?2αs =0.124<ξb =0.576 A s =α1f c bξ 0f y =900mm 2 选取3B 22，A s =1140mm 2 ρ=0.45f t f y =0.45×1.27300 =0.195%<0.2%，A smin =ρmin ·b =140mm 2，满足要求。 ③ 斜截面承载力计算 0.25βc f c b 0=0.25×1×11.9×200×305=181.75kN >V max 故截面尺寸满足要求； 0.7f t b 0=0.7×1.27×200×305=54.23kN 采用A 8双肢箍筋，则A sv =nA sv 1=101mm 2，A sv s = v ?0.7f t b 0 f yv 0 = 74.226×103?54.229×103 270×305 =0.243 s = A sv =101 =414mm 查表箍筋间距不能大于200mm ，故取s=200mm 。 验算最小配筋率： ρsv =A sv bs =101300×200 =0.25%。而最小配筋率为0.24f t f yv =0.24×1.27270 =0.11% 满足最小配箍率要求。故选用A 8@200，平台梁配筋图见大图。 7、雨蓬设计 （1）雨蓬板的设计 雨篷板挑出长度为l=1200mm ，根部板厚h=110mm ，板端板厚为50mm ，雨篷板宽度取为3800mm ，雨篷梁的截面尺寸取370mm ×450mm ，净跨 ln=3300mm 。板顶 20mm 厚水泥砂浆，板底 20mm 厚石灰砂浆抹灰。雨棚板的计算1米板宽为计算单元，按悬臂板进行载力计算。 l o =1200 ① 荷载计算 板自重（取平均板厚90mm ）0.09×25=2.255kN/m 板顶面20mm 厚水泥砂浆 0.02×20=0.4kN/m 板底面20mm 厚石灰砂浆0.02×17=0.34kN/m 1 2 ( 1 ) 均布荷载标准值q=2.99×1.2=3.59kN/m 施工和检修集中荷载P=1KN 集中荷载F=1.4×1=1.4KN 板的计算跨度l0=l a=1200mm 板的固端弯矩为： M =1pl 02+F l 0=1×3.59×1.22+1.4×1.2=4.48kN ·m ② 正截面受弯承载力计算。雨篷板根部板厚110mm ， 0=110?20=90mm 。 αs =M f c b 02= 4.48×106 2=0.042，ξ=1? 1?2αs =0.043， γs =1?0.5ξ=0.975,A s =M f y γs 0 =244.6mm 2 选用φ8@160， As=314mm 2 ＞244.6mm 2 符合要求。 ρ=0.45f t f y =0.45×1.27300 =0.19%<0.2%，A smin =ρmin ·b =176mm 2，满足要求。 分布钢筋采用φ8@200。 （2）雨蓬梁设计 0=h ?a s =400?40=360mm ① 荷载及内力计算 梁自重 (0.06×0.06+0.37×0.4)×25=3.79kN/m 20mm 厚抹灰 0.02×(0.33＋0.4)×17＝0.24kN/m 梁上砖砌体重 (0.37×19+2×0.02×17)×3.3/3=8.48kN/m 雨蓬上传来的均布荷载2.99kN/m 楼板上传来的均布荷载2.99×1.8/2=2.69kN/m 楼板上传来的活荷载 0.5×6×1.8=5.4kN/m 雨篷传来的集中荷载 1.4kN/m 均布荷载标准值 q =18.19kN/m 由可变荷载控制时，永久荷载分项系数γG =1.2，可变荷载分项系数γQ =1.3 p =γG g k +γQ q k =1.2×18.19+1.3×5.4=28.85kN m 由永久荷载控制时，永久荷载分项系数γG =1.35，可变荷载分项系数γQ =1.3 p =γG g k +γQ ψq k =1.35×18.19+1.3×0.7×5.4=26.74kN m 所以，平台由可变荷载控制，故取值p=28.85kN m 雨蓬梁的计算跨度 弯矩设计值：M =18pl 02+14F l 0=18×28.85×3.472+1 4×1.4×3.47=44.63kN ·m 剪力设计值：V =12pl n =1 2 ×28.85×3.3=47.60kN ·m 雨蓬板均布荷载对雨蓬梁产生的力矩为tq=3.888×1.2×（1.2/2+0.37/2）=3.66KN·m 雨棚板集中荷载对雨篷梁产生的力矩： tf=3.3×1.4/3.465×（1.2/2+0.37/2）=1.05KN ·m t= tq+tf=3.66+1.05=4.71KN·m 扭矩：T=0.5tl0=0.5×4.71×3.465=8.16KN ·m mm l n 465.3mm 3.305.105.1l 0=?== ② 截面承载力计算： 验算截面尺寸 W t =b 2 3h ?b = 3702 3×400?370 =18.94×106mm 3 hw/6= h 0/b=360/370=0.97<4 V b 0+T 0.8W t = 47.6×103370×360 + 8.16×1060.8×18.94×106 =0.75mPa <0.25βcfc=2.975MPa V b 0 + T W t =0.661MPa<0.7×ft=0.7×1.27=0.889MPa 所以截面尺寸符合要求，只需按照构造要求配置纵向钢筋和箍筋。 箍筋计算 用最小配箍率进行受扭钢筋计算选用A 8 双肢箍 ρ=0.28f t f y =0.45×1.27270 =0.13% s = A sv =101 =209mm 取s=200mm ，即箍筋用双肢箍A 8@200 纵筋计算 受弯纵向钢筋 αs =M α1f c b f ′ 02 =0.058 ξ=1? 1?2αs =0.06 A s =α1f c bξ 0f y =357.3mm 2 受扭纵向钢筋 T =0.463<2 ,且钢筋的间距不应大于200mm 和截面的宽度。 则， 纵向钢筋用量 %17.06 .0tlmin ==y t f f Vb T ρ2 2 min s mm 6.251 mm 400370%17.0=??==bh A tl tl ρmm 310302370)(2b =?-=+-=d c b cor mm 340302400)(2h =?-=+-=d c h cor mm 1300)340310(2)b h (2u =+=+=cor cor cor 底部纵向钢筋 A s+A st1 cor u cor =357+251× 310 1300 =416mm2 选用3B14，截面面积为461mm2。每侧面纵向钢筋 A st1 cor cor =251× 340 =65.4mm2 选用2B8，截面面积为101mm2。 ③顶部纵向钢筋 A st1 cor u cor =251× 310 1300 =59.6mm2 选用2B8，截面面积为101mm2。 嘉应学院课程设计任务书 课程名称：混凝土结构设计 设计题目：多层框架结构设计 学院：土木工程学院 班级：土木1301 姓名：健文 学号： 133120001 指导老师：王莺歌 目录 一、设计任务 (1) 1设计容 (1) 2设计条件 (2) 二.框架结构计算过程 (2) 1.平面布置 (3) 2.结构计算简图 (4) 3.力计算 (5) (1)恒荷载计算 (5) (2)活荷载计算 (8) (3)荷载转化 (9) (4)水平荷载计算 (15) (5)弯矩调整 (21) (6)力组合 (23) 三.构件配筋计算 (32) 1.梁的设计 (29) 2.柱的设计 (35) 四.绘制框架结构施工图 (45) 1 设计题目 某办公楼是五层框架结构，建筑平面图如附图所示。采用钢筋混凝土现浇框架结构设计该办公楼。选第②榀框架进行设计。 根据学号选择自己的跨度 2 设计资料 (1) 设计标高：层高3.300m ，室设计标高000.0±m ，室外设计标高-0.600m ，基础 顶面离室外地面为600mm 。 (2) 屋面楼面荷载：恒载1.5 kN/m 2（不包括板结构自重），活载2kN/m 2。 (3) 梁上墙荷载：8kN/m 。 (4) 基本风压：20/60.0m KN w =（地面粗糙度为B 类）。 3 设计容 (1)结构布置及主要构件尺寸初选。 (2)荷载计算。计算第②榀框架的梁柱承受的恒荷载、活荷载、风荷载。 (3)力计算。使用弯矩二次分配法或分层法计算竖向荷载，使用D 值法计算水平荷载。 (4)力组合。考虑永久荷载控制，可变荷载控制情况。 (5)框架的梁柱截面设计。进行正截面、斜截面配筋计算。 (6)绘制一榀框架的结构施工图。 4 提交成果 (1)多层框架设计计算书。 (2)一榀框架结构施工图。 桥梁工程课程设计计算书 The pony was revised in January 2021 《桥梁工程》课程设计 专 业：土木工程（道桥方向） 班 级： 2011班 学生姓名： 周欣树 学 号： 27 指导教师： 一、确定纵断面、横断面形式，选择截面尺寸以及基本设计资料 1． 桥面净宽：净—72 1.0+? 荷载： 公路—Ⅱ级 人群—23.0kN m 人行道和栏杆自重线密度-5.0kN m 2． 跨径及梁长：标准跨径13b L m = 计算跨径12.40L m = 主梁全长 '12.96L m = 3． 材料 钢筋：主筋用HRB400级钢筋，其他用HPB335级钢筋 混凝土：C40，容重325kN m ; 桥面铺装采用沥青混凝土；容重323kN m 4.构造形式及截面尺寸 梁高: 1.0h m = 梁间距：采用5片主梁，间距。 采用三片横隔梁，间距为 梁肋：厚度为18cm 桥面铺装：分为上下两层，下层为C25砼，路缘石边处厚 ；上层为沥青砼，。桥面采用%横坡。 桥梁横断面及具体尺寸：（见作图） 二、确定主梁的计算内力 (一)计算结构自重集度（如下表） （二）计算自重集度产生的内力（如下表） 注：括号（）内值为中主梁内力值 根据计算经验，边梁荷载横向分布系数大于中梁，故取边梁进行计算分析。 （三）支点处（杠杆原理法） 由图可求得荷载横向分布系数： 汽车荷载：1 0.3332oq m η==∑ 人群荷载： 1.222or r m η== （四）跨中处（修正刚醒横梁法） 1、主梁的抗弯惯性矩I x 平均板厚：()1 1012112H cm =+= 22 3344 1111100162111621127.86181001810027.861221223291237.580.03291x I cm m ????=??+??-+??+??- ? ????? == 2、主梁的抗扭惯性矩Ti I 对于T 形梁截面，抗扭惯性矩计算如下：见下表. 3.计算抗扭修正系数 主梁的间距相等，将主梁近似看成等截面，则得 221 1 12Ti i i Gl I E a I β=+∑∑ 其中：∑It ---全截面抗扭惯距 Ii---主梁抗弯惯距 L---计算跨径 G---剪切模量 G= i a --主梁I 至桥轴线的距离 计算得0.9461β=< 满足 4.采用修正后的刚醒横梁法计算跨中荷载横向分布系数 此桥有刚度强大的横隔梁，且承重结构的跨宽比为： 《建筑结构》课程设计计算书 --整体式单向板肋梁楼盖设计 指导老师：刘雁 班级：建学0901班 学生姓名：张楠 学号： 091402110 设计时间： 2012年1月 扬州大学建筑科学与工程学院建筑学系 目录 1、设计任务书———————————3 2、设计计算书———————————5 3、平面结构布置——————————5 4、板的设计————————————6 5、次梁的设计———————————8 6、主梁的设计———————————12 一、设计题目 整体式单向板肋梁楼盖设计 二、设计资料 1.扬州大学图书馆, 层高均为5.0米，开间5米，进深6.6米。试设计第三层楼盖。楼盖拟采用整体式单向板肋梁楼盖，混凝土强度等级为C30，钢筋采用HRB400。 2.楼面做法：楼面面层为20mm厚1:2水泥白石子磨光打蜡，找平层为20mm厚1:3水泥砂浆，板底为20mm厚混合砂浆抹灰。 三、设计内容 1.结构布置 楼盖采用整体式单向板肋梁楼盖方案，确定梁板截面尺寸。 2.板的计算 （1）确定板厚 （2）计算板上荷载 （3）按照塑性理论计算板的内力 （4）计算板的配筋 3.次梁计算 （1）确定次梁尺寸 （2）计算次梁上荷载 （3）按照塑性理论计算次梁内力 （4）计算次梁配筋 4.主梁计算 （1）确定主梁尺寸 （2）计算主梁上荷载 （3）按照弹性理论计算主梁内力，应考虑活荷载的不利布置及调幅 （4）绘制主梁内力包罗图 （5）计算主梁的配筋，选用只考虑箍筋抗剪的方案 （6）绘制主梁抵抗弯矩图，布置钢筋 5.平面布置简图 成果应包括： 1.计算书 （1）结构布置简图 （2）板和次梁的内力计算，配筋 （3）主梁的内力计算，内力包络图，配筋 2.图纸 （1）绘制结构平面布置图（包括梁板编号，板配筋），比例1:100（2）绘制次梁配筋图（包括立面、剖面详图），比例1:50,1:20 （3）绘制主梁弯矩包罗图、抵抗弯矩图及配筋图（包括立面、剖面详图），比例1:50,1:20 （4）设计说明 《基础工程》课程设计任务书 （一）设计题目 某宾馆，采用钢筋混凝土框架结构，基础采用柱下桩基础，首层柱网布置如附件所示，试按要求设计该基础。 （二）设计资料 1. 场地工程地质条件 场地岩土层按成因类型自上而下划分：1、人工填土层（Q m1）；2、第四系冲积层（◎）; 3、残积层（Q1）；4、白垩系上统沉积岩层（K）。 各土（岩）层特征如下： 1）人工填土层（c m1） 杂填土：主要成分为粘性土，含较多建筑垃圾（碎砖、碎石、余泥等）。本 层重度为16kN/nt松散为主，局部稍密，很湿。层厚 1.50m。 2）第四系冲积层（c a1） ②-1淤泥质粉质粘土：灰黑，可塑，含细砂及少量碎石。该层层厚 3.50m。 其主要物理力学性质指标值为：3 =44.36%; p = 1.65 g/cm3; e= 1.30 ; I L= 1.27 ; Es= 2.49MPa；C= 5.07kPa，? = 6.07 °。 承载力特征值取f ak=55kP& ②-2粉质粘土：灰、灰黑色，软塑状为主，局部呈可塑状。层厚 2.45m。 其主要物理力学性质指标值为：3 = 33.45%; p = 1.86 g/cm3; e= 0.918;l L=0.78; Es=3.00Mpa C=5.50kPa,①=6.55 °。 ②-3粉质粘土：褐色，硬塑。该层层厚 3.4m。其主要物理力学性质指标值 3 为：3 = 38.00% ; p = 1.98 g/cm ; e= 0.60;I L=0.20; Es=10.2MPa。 3）第四系残积层（Qf） ③-1粉土：褐红色、褐红色间白色斑点；密实，稍湿-湿。该层层厚2.09m。 一、设计资料 温州地区某一单跨厂房总长度60m，纵向柱距6m，跨度18m。建筑平面图如图1所示。 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=1/10； 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； 厂房内桥式吊车为1台30t（中级工作制）。 2. 屋架形式及材料: 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2所示。屋架采用的钢材为Q235钢，并具有机械性能：抗拉强度、伸长率、屈服点、180℃冷弯试验和碳、硫、磷含量的保证；焊条为E43型，手工焊。 3. 荷载标准值（水平投影面计） ①永久荷载： 三毡四油（上铺绿豆砂）防水层 0.5 KN/m2 水泥砂浆找平层 0.5 KN/m2 保温层0.55 KN/m2 一毡二油隔气层 0.05 KN/m2 水泥砂浆找平层 0.4 KN/m2 预应力混凝土大型屋面板 1.4 KN/m2 屋架及支撑自重：按经验公式0.120.011 q L =+计算： 0.318 KN/m2 悬挂管道： 0.15 KN/m2 ②可变荷载： 屋面活荷载标准值：2 7.0m kN / 雪荷载标准值： 0.35KN/m2 积灰荷载标准值： 1.2 KN/m2 厂房平面图 .51507.5 9 内力系数图 二、屋盖支撑布置 1、上弦横向水平支撑 上弦横向水平支撑布置在房屋两端的第二开间，沿屋架上弦平面在跨度方向全长布置。考虑到上弦横向水平支撑的间距大于60m,应在中间柱间增设横向水 平支撑。 2、下弦横向水平支撑 屋架跨度为18m,应在上弦横向水平支撑同一开间设置下弦横向水平支撑， 桩基础课程设计计 算书 土 力 学 课 程 设 计 姓名： 学号： 班级： 二级学院： 指导老师： 地基基础课程设计任务书 [工程概况] 某城市新区拟建一栋10层钢筋混凝土框架结构的办公楼，长24.0m ，宽9.6m ，其1-5轴的柱底荷载效应标准组合值如下所示。建筑场地位于临街地块部·位，地势平坦,室外地坪标高同自然地面，室内外高差450mm 。柱截面尺寸均为500mm ×500mm ，横向承重，柱网布置图如图1所示。场地内地层层位稳定，场地地质剖面及桩基计算指标详见工程地质资料，如表1所示。勘察期间测得地下水水位埋深为 2.5m 。地下水水质分析结果表明，本场地地下水无腐蚀性。试按乙级条件设计柱下独立承台桩基础。 柱底荷载效应标准组合值 1轴荷载：5417;85.m;60k k k F kN M kN V kN ===。 2轴荷载：5411;160.m;53k k k F kN M kN V kN ===。 3轴荷载：5120;88.m;63k k k F kN M kN V kN ===。 4轴荷载：5300;198.m;82k k k F kN M KN V kN ===。 5轴荷载：5268;140.m;60k k k F kN M kN V kN ===。 图1 框架结构柱网布置图 （预制桩基础）--12土木1班 工程概况 某市新区钢筋混凝土框架结构的办公楼，长24.0米，柱距6米，宽9.6米，室内外地面高差0.45米。柱截面500×500mm 。建筑场地地质条件见表1。 表1 建筑场地地质条件 注：地下水位在天然地面下2.5米处 目录 地基基础课程设计任务书............................................................................ - 0 -工程概况....................................................................................................... - 1 - 1.设计资料.................................................................................................... - 4 - 2.选择桩型与桩端持力层、确定桩长和承台埋深...................................... - 4 - 3.确定单桩极限承载力标准值..................................................................... - 5 - 4.确定桩数和承台尺寸 ................................................................................ - 6 - 5.桩顶作用效应验算 .................................................................................... - 7 - 6.桩基础沉降验算 ........................................................................................ - 8 - 6.1 求基底压力和基底附加压力 ........................................................... - 8 - 6.2 确定沉降计算深度 ........................................................................... - 8 - 6.3 沉降计算........................................................................................... - 8 - 辽宁工业大学 工程结构课程设计说明书 题目：工程结构课程设计（36组） 院（系）：管理学院 专业班级：工程管理132班 学号：XXXXXXXXXX 学生姓名：XXXXXXXX 指导教师：XXXXXX 教师职称：教授 起止时间：2016.1. 4-2016.1.15 课程设计（论文）任务及评语 院（系）：土木建筑工程学院教研室：结构教研室 目录 1.设计资料---------------------------------------------------------------1 2.楼盖的结构平面布置---------------------------------------------------1 3.板的设计-------------------------------------------------------------- 2 （1）荷载计算---------------------------------------------------------------2（2）计算简图--------------------------------------------------------------2（3）弯矩设计值------------------------------------------------------------3（4）正截面承载力计算-------------------------------------------------------3 4.次梁设计---------------------------------------------------------------4（1）荷载设计值-------------------------------------------------------------4（2）计算简图-------------------------------------------------------------- 4（3）内力计算---------------------------------------------------------------4（4）承载力计算------------------------------------------------------------5 5.主梁设计---------------------------------------------------------------6（1）荷载设计值-------------------------------------------------------------6（2）计算简图--------------------------------------------------------------6 一由设计任务书可知： 厂房总长为120m，柱距6m，跨度为24m，屋架端部高度为2m，车间内设有两台中级工作制吊车，该地区冬季最低温度为-22℃。暂不考虑地震设防。 屋面采用1.5m×6.0m预应力大型屋面板，屋面坡度为i=1:10。卷材防水层面（上铺120mm 泡沫混凝土保温层和三毡四油防水层）。屋面活荷载标准值为0.7KN/㎡，雪荷载标准值为0.4KN/㎡，积灰荷载标准值为0.5KN/㎡。 屋架采用梯形钢屋架，钢屋架简支于钢筋混凝土柱上，混凝土强度等级C20. 二选材： 根据该地区温度及荷载性质，钢材采用Q235-C。其设计强度为215KN/㎡,焊条采用E43型，手工焊接，构件采用钢板及热轧钢筋，构件与支撑的连接用M20普通螺栓。 屋架的计算跨度L。=24000-2×150=23700，端部高度：h=2000mm(轴线处)，h=2150(计算跨度处)。 三结构形式与布置： 屋架形式及几何尺寸见图1所示： 图1 屋架支撑布置见图2所示： 图2 四荷载与内力计算： 1．荷载计算： 活荷载于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： 防水层（三毡四油上铺小石子）0.35KN/㎡找平层（20mm厚水泥砂浆）0.02×20=0.40 KN/㎡保温层（40mm厚泡沫混凝土0.25 KN/㎡预应力混凝土大型屋面板 1.4 KN/㎡钢屋架和支撑自重0.12+0.011×24=0.384 KN/㎡ 总计：2.784 KN/㎡可变荷载标准值： 雪荷载＜屋面活荷载（取两者较大值）0.7KN/㎡积灰荷载0.5KN/㎡风载为吸力，起卸载作用，一般不予考虑。 总计：1.2 KN/㎡永久荷载设计值 1.2×2.784 KN/㎡=3.3408KN/㎡可变荷载设计值 1.4×1.2KN/㎡=1.68KN/㎡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 屋架上弦荷载P=(3.3408KN/㎡+1.68KN/㎡) ×1.5×6=45.1872KN 组合二全跨永久荷载+半跨可变荷载 屋架上弦荷载P1=3.3408KN/㎡×1.5×6=30.07KN P2=1.68KN/㎡×1.5×6=15.12KN 组合三全跨屋架及支撑自重+半跨大型屋面板自重+半跨屋面活荷载 混凝土结构课程设计计算书——现浇单向板肋形楼盖设计 11土木工程（专升本） 姓名： 学号： 完成日期： 混凝土结构课程设计 现浇单向板肋形楼盖设计 某多层工业建筑物平面如下图所示：采用现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖。 一、设计资料 1）楼面构造层做法：水泥砂浆地面（0.65KN/ m2） 钢筋混凝土现浇板（25kN/m2）； 20mm厚石灰砂浆抹底（17kN/m2）； 2）可变荷载：Pk=6.0 kN/m2 3）永久荷载分项系数为1.2，可变荷载分项系数为1.4（当楼面可变荷载标准值≥4kN/m2时,取1.3)； 4）材料选用：混凝土：采用C25； 钢筋：梁纵向受力钢筋采用HRB400级钢筋，其余采用HPB235级钢筋；5）本建筑物位于非地震区，建筑物安全级别为二级，结构环境类别为一类。 二、楼盖的结构平面布置 主梁沿横向布置，次梁沿纵向布置。主梁的跨度为6.3m,次梁跨度为6.6m，主梁每跨布置两跟次梁，板的跨度为2.1m ,l02/l01=6.6/2.1=3.14,因此安单向板设计。 按跨高比条件，要求板厚h≥2200/40=55.0mm,对工业建筑的楼盖板，要求h≥80mm，取板厚h=100mm。 次梁截面高度应满足h=l0/18~l0/12=6600/18~6600/12=366~550mm。考虑到楼面活荷载比较大，取h=500mm。截面宽度取为b=200mm。 框架梁截面高度应满足h=l0/15~l0/10=6600/15~6600/10=440~660mm，取h=600mm。截面宽度取为b=300mm。 楼盖结构平面布置图如下图所示： 三、板的设计 1）荷载 板的恒荷载标准值：水泥砂浆地面（0.65KN/ m2）=0.65kN/m2 钢筋混凝土现浇板：0.1*25=2.5kN/m2 20mm厚石灰砂浆抹底：0.020*17=0.34kN/m2 小计： 3.49 kN/m2取3.5 kN/m2 板的活荷载标准值：60.0kN/m2 永久荷载分项系数为1.2，可变荷载分项系数为1.4，因当楼面可变荷载标准值≥4kN/m2,所以取1.3。 于是板的恒荷载设计值：g=1.2*3.5=4.2kN/m2 活荷载设计值：q=1.4*6.0=8.4kN/m2 荷载总设计值：g+q=4.2+8.4=12.6kN/m2 1)计算简图 次梁截面为200*500mm，现浇板在墙上的支承长度不小于100mm，取板在墙上的支承 基础工程课程设计 说明书 二零一三年六月 土木工程 某框架结构条形基础设计计算书 一、工程概况 威海近郊五层两跨钢筋混凝土框架结构（相当于七层以上民用建筑），车间有三排柱，柱截面尺寸为400×600mm2，平面图如图1。作用在基础顶面的荷载特征值如表1，弯矩作用于跨度方向。室内外高差0.30m。 图1混凝土框架结构平面图 表1 荷载效应特征值 二、地质资料 1.综合地质柱状图如表2，地下水位在细砂层底，标准冻深为2m； 2.冻胀类别为冻胀。 表2 综合地质柱状图 三、设计要求 1.设计柱下钢筋混凝土条形基础； 2.计算该条形基础相邻两柱的沉降差； 3.绘制基础平面图（局部），基础剖面图，配筋图。 四、设计步骤 1.考虑冻胀因素影响确定基础埋深； 2.持力层承载力特征值修正； 3.计算基础底面尺寸，确定基础构造高度； 4.计算条形基础相邻两柱的沉降差； 5.按倒梁法计算梁纵向内力，并进行结构设计； 6.计算基础的横向配筋及翼缘高度； 7.绘制施工图。 五、工作量 1. 设计柱下钢筋混凝土条形基础； 2. 计算该条形基础相邻两柱的沉降差； 3. 完成课程设计计算说明书一份； 4. 完成铅笔绘制2号施工图一张； 5. 配合教师安排进行答辩。 六、内力计算 (一) 确定基础埋深 根据地质资料进入土层1.2m 为粘土层，其基本承载力特征值为147kPa ak f =,可知其为最优持力层，基础进入持力层大于30cm 。又有考虑冻胀因素的影响，根据规范可知，其设计冻深d z 应按下式计算：0 2.0 1.00.90.95 1.71m ...zs zw ze d z z ψψψ=???==，基础 埋深应在设计冻深以下，据此可初步确定基础埋深为2.3m 。根据基础埋深 2.3m>0.5m d =需进行持力层承载力特征值的深度修正，持力层为黄褐色粘性土层。液性指数 2618 0.50.853418 p L L p w w I w w --= = =<--，又0.70.85 e =<，查表可得，承载力修正系数0.3, 1.6b d ηη==，基础底面以上土的加权平均重度m γ= 317 1.2190.8 17.8kN/m 2.0 ?+?=， 条形基础的基础埋深一般自室内底面算起，室内外高差为0.3m ，取 2.30.3 2.6m d =+=， 则可得修正值为：(0.5)147 1.617.8(2.60.5)206.81kPa a ak d m f f d ηγ=+-=+??-=。 (二) 确定基础梁的高度、长度和外伸尺寸 根据规范要求，柱下条形基础梁的高度应该取为柱距的1/81/4倍 ，又有此处柱距取为6500mm ，故可得到基础梁的高度(1/81/4)6200(7751550)mm h =?=，取 1500mm h =，即为 1.5m h =。根据构造要求，条形基础端部外伸长度应为边跨跨距的1/41/3倍，故考虑到柱端存在弯矩及其方向，可以得到基础端部左侧延伸 1(1/4 1/3)(1/41/3)6200(1550 2067)m m l l ==?=，取1 2.0m l =。计算简图如图 2所示： 课程设计任务书 题目：梯形钢屋架 ——某工业厂房 适用专业：土木工程2010级 指导教师：雷宏刚、李海旺、闫亚杰、焦晋峰 太原理工大学建筑与土木工程学院 2013年12月 一、设计题目：梯形钢屋架 二、设计资料 某工业厂房，屋盖拟采用钢结构有檩体系，屋面板采用100mm厚彩钢复合板（外侧基板厚度0.5mm，内侧基板厚度0.4mm，夹芯材料选用玻璃丝棉，屋面板自重标准值按0.20 kN/m2计算），檩条采用冷弯薄壁C型钢。屋面排水坡度见表1，有组织排水。屋架支承在钢筋混凝土柱上，柱顶标高9.0m，柱截面尺寸为400×400mm。不考虑积灰荷载。 注：屋架、檩条、拉条及支撑自重标准值可按下列数值考虑： 0.30kN/m2（6.0m） 0.40kN/m2（7.5m） 三、设计内容及要求 要求在2周内（2013.12.23～2014.1.3）完成钢结构课程设计内容，提交设计图纸及计算书一套。 1. 设计内容 （1）进行屋盖结构布置并选取计算简图； （2）屋架内力计算及内力组合； （3）屋架杆件设计； （4）屋架节点设计； （5）屋架施工图。 2. 设计要求 （1）整理设计计算书一份 ○1设计条件 ○2结构布置 ○3计算简图 ○4荷载选取 ○5内力计算 ○6内力组合 ○7构件设计 ○8节点设计 ○9挠度验算 （2）绘制施工图 ○1屋盖布置图（图纸编号01）：屋架平面布置图+上、下弦支撑平面布置图+垂直支撑布置图； ○2屋架施工图（图纸编号02）：屋架几何尺寸、内力简图+屋架施工详图+节点、异形零件详图+设计说明+材料表等。 表1 梯形钢屋架课程设计任务表 坡度1:10 1:20 长度（m）60（柱距6m）75（柱距7.5m）72（柱距6m）90（柱距 题号跨度 21 24 27 30 21 24 27 30 21 24 27 30 21 24 地点 北京市 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 上海市17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 乌鲁木齐33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 4546 成都市49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 南京市65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 哈尔滨81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 太原市97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 运城市113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 长治市129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 吕梁市145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 四、参考资料 （1）钢结构设计基本原理，雷宏刚，科学出版社 （2）钢结构设计，黄呈伟、李海旺等，科学出版社 （3）建筑结构荷载规范，GB 50009-2012 （4）钢结构设计手册（上册）第三版，中国建筑工业出版社 （5）轻型屋面梯形钢屋架，中国建筑标准设计研究院 （6）钢结构设计规范，GB 50017-2003 （7）土木工程专业—钢结构课程设计指南，周俐俐等，中国水利水电出版社 混凝土结构课程设计说明书 课程名称: 混凝土结构课程设计 课程代码: 题目:现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖 学院(直属系) : 年级/专业/班: 学生姓名: 学号: 指导教师: 兰国冠 开题时间:2016 年 1 月 01日 完成时间: 2016 年 1 月 12 日 目录 摘要..................................................... 任务与分析.................................................. 一、现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计任务书 1．设计题目.................................................. 2．设计条件.................................................. 3．设计内容.................................................. 4. 成果要求. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 二、计算书 1．楼盖的结构平面布置 1.1 柱网尺寸 ........................................... 1.2 板厚度............................................... 1.3 次梁截面尺寸......................................... 1.4 主梁截面尺寸........................................ 2板的设计 2.1板荷载计算............................................ 2.2板计算简图............................................ 2.3板弯矩计算值.......................................... 2.4板正截面受弯承载力计算................................ 2.5 板裂缝宽度验算........................................ 2.6 板的挠度验算.......................................... 3.次梁设计 3.1次梁荷载计算........................................... 3.2次梁计算简图........................................... 3.3次梁内力计算........................................... 3.4次梁正截面受弯承载力计算............................... 3.5次梁斜截面受剪承载力计算............................... 3.6 次梁裂缝宽度验算....................................... 3.7次梁挠度验算........................................... 4.主梁设计 4.1主梁荷载计算............................................ 4.2主梁计算简图............................................ 课 程 设 计 专业： 土木工程（本科） 学号： 姓名： 杨树国 日期： 2008年4月16日 一、设计资料 1、白银有色（集团）公司某单层车间建筑平面图。 2、钢筋混凝土结构设计手册。 二、计算简图的确定 计算上柱高及全柱高： 室外地坪为-0.15m ，基础梁高0.6m ，高出地面 m ，放置于基础顶面，故基础顶面标高-0.65m 。 根据设计资料得： 上柱高u H =吊车梁高+轨道构造高度+吊车高度+安全距离 =900+200+2734+166=4000=4m 全柱高H =轨顶标高-（吊车梁高+轨道构造高）+上柱高-基顶标高 =++4+= 故下柱高u l H H H -==6.35m 上柱与全柱高的比值 386.035 .100 .4===H H u λ 柱截面尺寸： 因电车工作级别为5A ，故根据书表（A ）的参考数据， 上柱采用矩形截面 A 、C 列柱：mm mm h b 500500?=? B 列柱：mm mm h b 700500?=? 下柱选用Ⅰ型 A 、C 列柱：mm mm mm h h b f 2001200500??=?? B 列柱：mm mm mm h h b f 2001600500??=?? （其余尺寸见图），根据书表关于下柱截面宽度和高度的限值，验算初步确定的截面尺寸，对于下柱截面宽度 A 、C 列柱： mm b mm H l 50025425 6350 25=<==（符合） B 列柱： mm b mm H l 50025425 635025=<==（符合） 对于下柱截面高度： A 、C 及 B 列柱皆有： mm h mm H l 120052912 6350 12=<==（符合） 上、下柱截面惯性及其比值 排架A 、C 列柱 上柱 49310208.5500500121 mm I u ?=??= 下柱 33800200121 21200500121???-??=l I +]502002 1 )27005032(50200361[423???+?+???41010067.7mm ?= 比值：074.010067.710208.510 9 =??==l u I I η 排架B 列柱 上柱 410310429.1700500121 mm I u ?=??= 下柱 33120020012 1 21600500121???-??=l I 钢结构设计原理与施工课程设计――钢结构厂房屋架 指导教师： 班级： 学生姓名： 学号： 设计时间：2011年6月7号 浙江理工大学科技与艺术学院建筑系 梯形钢屋架课程设计计算书 一.设计资料： 1、车间柱网布置：长度60m ；柱距6m ；跨度24m 2、屋面坡度：1：10 3、屋面材料：预应力大型屋面板 4、荷载 1）静载：屋架及支撑自重0.384KN/m 2；檩条0.2KN/m 2；屋面防水层 0.1KN/m 2； 保温层0.4vKN/m 2；大型屋面板自重（包括灌缝）0.85KN/m 2；悬挂管道0.05 KN/m 2。 2）活载：屋面雪荷载0.35KN/m 2；施工活荷载标准值为0.7 KN/m 2；积灰荷 载1.2 KN/m 2。 5、材质Q235B 钢，焊条E43系列，手工焊。 二 .结构形式与选型 1.屋架形式及几何尺寸如图所示 : 拱50 根据厂房长度为60m 、跨度及荷载情况，设置上弦横向水平支撑3道，下弦由于 跨度为24m 故不设下弦支撑。 2.梯形钢屋架支撑布置如图所示： 3.荷载计算 屋面活荷载0.7KN/m2进行计算。 荷载计算表 荷载组合方法： 1、全跨永久荷载1F＋全跨可变荷载2F 2、全跨永久荷载1F＋半跨可变荷载2F 3、全跨屋架（包括支撑）自重3F＋半跨屋面板自重4F＋半跨屋面活荷载2F 4．内力计算 计算简图如下 屋架构件内力组合表 4．内力计算 1.上弦杆 整个上弦采用等截面，按FG 杆件的最大设计内力设计，即N=－895.731KN 上弦杆计算长度： 在屋架平面内：0x 0l l 1.508m ==，0y l 2 1.508 3.016m ==× 上弦截面选用两个不等肢角钢，短肢相并。 腹杆最大内力N=－520.651KN ，中间节点板厚度选用6mm ，支座节点板厚度选用8mm 2 .计算书 某大学7层学生宿舍楼，采用钢筋混凝土框架结构，没有抗震设防要求，设计年限为50年，试设计该结构(限于篇幅，本例仅介绍 轴框架结构的设计)。 2.1设计资料 7层钢筋混凝土框架结构学生宿舍，设计使用年限为50年，其建筑平面图和剖面图分别如图1-1、图1-2所示，L 1=6m ，H 1=4.5m 。 (1)设计标高：室内设计标高土0.000相当于绝对标高4.400m ，室内外高差600mm 。 (2)墙身做法：墙体采用灰砂砖，重度γ=18kN/m 3 ，外墙贴瓷砖，墙面重0.5kN/㎡，内 墙面采用水泥粉刷，墙面重0.36kN/㎡。 (3)楼面做法：楼面构造层的恒载标准值为1.56kN/㎡；楼面活荷载标准值为2.5kN/㎡。 (4)屋面做法：屋面采用柔性防水，屋面构造层的恒载标准值为3.24 kN/㎡；屋面为上人屋面，活荷载标准值为2.0kN/㎡。 (5)门窗做法：木框玻璃窗重0.3kN/㎡,木门重0.2kN/㎡。 (6)地质资料：位于某城市的郊区，底层为食堂，层高4.5m ,2~7层位学生宿舍。 (7)基本风压：4.00=ω 2 m kN 。 (8)材料选择：混凝土强度等级C35，钢筋级别HRB400和HPB300。 图1-1 建筑平面图 2.2 结构布置及结构计算简图的确定 结构平面布置如图2-1所示。各梁柱截面尺寸确定如下： 图2-1 结构平面布置图 边跨(AB 、CD 跨)梁： mm l l h )1000~7.666(8000121 )121~81(=?==， 取mm h 1000=；h b ) 3 1 ~21(=，取 mm b 400=。 边柱和中柱(A 轴、B 轴、C 轴)连系梁：取mm mm h b 500250?=?；中柱截面均为mm mm h b 600500?=?，边柱截面均为mm mm h b 500450?=?现浇楼板厚mm 120。 结构计算简图如图3-59所示根 据地质资料，确定基础顶面标高为mm 1500-，由此求得底层层高为 mm 5.6。 各梁柱构件的线刚度经计算后列于图2-2。其中在求梁截面惯性矩时考虑到现浇楼板的作用，取02I I =（0I 为考虑楼板翼缘作用的梁截面 惯性矩）。 图 2-2 结构计算简图：单位；×10-3E （m 3） －、设计资料 1、某工厂车间，采用梯形钢屋架无檩屋盖方案，厂房跨度取27m，长度为102m，柱距6m。采用1.5m×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板，保温层、找平层及防水层自重标准值为1.3kN/m2。屋面活荷载标准值为0.5kN/m2，雪荷载标准值0.5kN/m2，积灰荷载标准值为0.6kN/m2，轴线处屋架端高为1.90m，屋面坡度为i=1/12，屋架铰接支承在钢筋混凝土柱上，上柱截面400mm×400mm，混凝土标号为C25。钢材采用Q235B级，焊条采用E43型。 2、屋架计算跨度： Lo=27m－2×0.15m=26.7m 3、跨中及端部高度： 端部高度：h′=1900mm（端部轴线处），h=1915mm（端部计算处）。 屋架中间高度h=3025mm。 二、结构形式与布置 屋架形式及几何尺寸如图一所示: 2、荷载组合 设计桁架时，应考虑以下三种组合： ①全跨永久荷载+全跨可变荷载(按永久荷载为主控制的组合) ：全跨节点荷 载设计值：F=(1.35×3.12+1.4×0.7×0.5+1.4×0.9×0.6) ×1.5×6 =49.122kN 图三桁架计算简图 本设计采用程序计算结构在单位节点力作用下各杆件的力系数，见表一。 1、上弦杆： 整个上弦杆采用相等截面，按最大设计力IJ 、JK 计算，根据表得： N= -1139.63KN ，屋架平面计算长度为节间轴线长度，即：ox l =1355mm,本屋架为无檩体系，认为大型屋面板只起刚性系杆作用，不起支撑作用，根据支撑布置和力变化情况，取屋架平面外计算长度oy l 为支撑点间的距离，即： oy l =3ox l =4065mm 。根据屋架平面外上弦杆的计算长度，上弦截面宜选用两个 不等肢角钢，且短肢相并，如图四所示： 一、设计资料： 某多层厂房，采用混凝土现浇单向肋形楼盖，其三楼楼面结构布置简图如图所示，楼面荷载，材料及构造等设计资料如下： 1、楼面构造层做法：20mm 厚水泥砂浆抹面，15mm 混合砂浆板底。 2、活荷载：标准值为3KN/㎡。 3、恒载分项系数为2.1；活荷载分项系数为1.4。 4、材料选用： 混凝土 采用2220(9.6/, 1.1/)c t C f N mm f N mm ==。 钢筋 梁中受力纵筋采用HRB400级)/360(2mm N f y =； 其余采用HPB235级)/210(2mm N f y = 5、柱网尺寸：27.57.5m ?；柱的截面尺寸为mm mm 350350?。 6、板厚：120mm 。 7、层高：m 9.3。 8、砖采用10Mu ，砂浆采用0.5M ，砖墙采用mm 240。 9、板伸入墙内mm 120，次梁伸入墙内mm 240，主梁伸入墙内mm 370。 二、结构布置: 1、基本要求： 承重墙、轴网和粱格布置应满足建筑使用要求。柱网尺寸要求宜尽可能大，内柱在满足结构要求的情况下尽可能少设。 结构布置要合理、经济。 教师评阅： 2、板次梁、主梁截面尺寸确定： 主梁和次梁的间距不宜过大，主梁的跨度一般为m m 8~5 ，次梁为 m m 6~4。 粱格布置要求规整，梁尽可能连续贯通，板厚和梁的截面尺寸尽可能统一。在较大孔洞四周、非轻质隔墙下和较重设备下应设置梁。 板厚尽可能接近构造要求的最小板厚。板的跨度一般为m m 7.2~7.1，常用跨度为m m 5.2~7.1左右。 主梁一般沿房屋横向布置，并与住构成平面的框架，内框架与纵向的次梁形成空间结构。当横向柱距大于纵向柱距较多时，也可沿纵向布置主梁。 3、楼面结构布置图（图1）: B 1B 3 B 1B 1 B 1 B 3B 2(板 ) B 2(板 ) B 4 主梁 次梁 柱 图1：单项肋形楼盖结构平面布置图 1 2 3 4 5 6 A B C D 教师评阅： 多层框架结构课程设计任务书 一、设计题目 某多层框架结构设计 二、设计条件 1.题号(TH×××××)后的数字对应上表中的设计条件中的数字，见附表所示。 设计主要条件见下表 2.其它条件 （1）房屋室内外高差0.45m，房屋安全等级为二级，设计使用年限为50年，抗震设防烈度为6度，拟采用框架结构。 （2）建筑构造 1）墙身做法±0.000标高一下墙体均为多空粘土砖，用M7.5水泥砂浆砌筑；±0.000标高以上外墙采用粘土多孔砖，内墙采用加气混凝土砌块，用M5混合砂浆砌筑。 内墙（乳胶漆墙面）刷乳胶漆 5mm厚1:0.3:3水泥石灰膏砂浆粉面（16 kN/m3） 12mm厚1:1.6水泥石灰膏打底（16 kN/m3） 刷界面处理剂一道 外墙（保温墙面——聚苯板保温） 喷涂料面层 5mm厚聚合物抹面抗裂砂浆（20 kN/m3） 耐碱玻纤网格布 界面剂一道，刷在膨胀聚苯板粘贴面上 25mm厚膨聚苯板保温层（0.3kN/m3） 界面剂一道，刷在膨胀聚苯板粘贴面上 3mm厚专用胶粘剂 20mm厚1:3水泥砂浆找平层（20 kN/m3） 界面处理剂一道 粘土多孔砖基层墙面 2）平顶做法（乳胶漆顶棚） 刷乳胶漆 20mm厚1:0.3:3水泥石灰膏砂浆打底（16 kN/m3） 刷素水泥浆一道 现浇混凝土板 3）楼面做法（水磨石地面） 15mm厚1:2白水泥彩色石子磨光打蜡（22 kN/m3） 刷素水泥结合层一道 20mm厚1:3水泥砂浆找平层（20 kN/m3） 100mm厚现浇钢筋混凝土楼板（25 kN/m3） 4）屋面做法（刚性防水屋面——有保温层） 50mm厚C20细石混凝土（25 kN/m3） 20mm厚1:3水泥砂浆找平层（20 kN/m3） 60mm厚挤塑聚苯板保温层（0.35 kN/m3） 20mm厚1:3水泥砂浆找平层（20 kN/m3） 合成高分子防水卷材一层（厚度大于12mm）（0.05kN/m2） 20—150mm厚轻质混凝土找坡（坡度2%）（7.0 kN/m3） 100mm厚钢筋混凝土屋面板（25 kN/m3） 5）门窗做法隔热断桥铝合金窗，木门 （3）可变荷载标准值 1）建设地点基本风压ω0=0.45kN/m2，场地粗糙度为B类，组合值系数ψc=0.6。 2）建设地点基本雪压S0=0.40kN/m2，组合值系数ψc=0.7。 3）不上人屋面可变荷载标准值0.5kN/m2，组合值系数ψc=0.7。 4）办公室楼面可变荷载标准值2.0kN/m2，组合值系数ψc=0.7。 5）走廊、楼梯可变荷载标准值2.5kN/m2，组合值系数ψc=0.7。 三、设计内容 1．结构平面布置（楼盖布置、估算构件截面尺寸）与材料选择。 2．横向框架结构分析（荷载计算、竖向荷载下内力计算、水平荷载下内力计算、水平荷载下侧移计算）。 3．框架梁、柱截面设计（选择材料、内力组合、配筋计算）。混凝土框架结构课程设计计算书
桥梁工程课程设计计算书
建筑结构课程设计计算书
基础工程课程设计报告计算书
钢结构课程设计计算纸
桩基础课程设计计算书范本
工程结构课程设计计算书
钢结构课程设计计算书
混凝土结构课程设计报告计算书
基础工程课程设计计算书
钢结构课设计算书完整版
课程设计书模板
单层厂房结构课程设计计算书
24m梯形钢屋架课程设计计算书
框架结构课程设计计算书
钢结构课程设计汇本梯形钢屋架计算书
[学士]混凝土楼盖课程设计计算书模板
多层框架结构课程设计
相关主题
文本预览