船舶结构规范计算书
2.1 概述
（1）本船为单甲板，双层底全焊接钢质货船；货舱区域设顶边舱和底边舱。货舱区域主甲板、顶边舱、底边舱及双层底为纵骨架式结构，其余为横骨架式结构。
（2）本船结构计算书按CCS《钢质海船入级规范》（2006）进行计算与校核。
（3）航区：近海
（4）结构折减系数：0.95
2.2 船体主要资料
L 96.235m 总长
oa
L 92.780m 水线间长
W
1
L 89.880m 两柱间长
bp
型宽 B 14.60m
型深 D 7.000m
设计吃水 D 5.600m
计算船长L 不小于0.96Lwl=73.344m,不大于0.97Lwl = 89.997m
取计算船长L = 89.900m 肋距 s 艉~ Fr8, Fr127 ~ 艏 0.60m
Fr8 ~ Fr1270.650m 纵骨间距甲板及双层底下 0.60~0.70m
顶边舱及底边舱0.60~0.80m
s=0.0016+0.5 0.644m 标准骨材间距
b
C（对应结构吃水） 0.820 方型系数
b
系数C = 0..412L+4 7.704
b f =b F =1.00 d f =d F =1.00
主尺度比 L/B=6.158 > 5
B/C=2.09 <2.5
货舱口尺度比
No.1货舱 b 1=10.60 m L H1=25.35 m L BH1=32.20m
b 1 /B=0.726 >0.6 L H1 / L BH1=0.726 > 0.7
No.2货舱 b 2=12.60 m L H2=25.60 m L BH2=33.60m
b 2 /B=0.863 >0.6 L H2 / L BH2=0.750 > 0.7 本船货舱开口为大开口.
主机功率 1544kW
2.3 外板计算 2.
3.1 船底板
(2.3.1)
（1）船舯部0.4L 区域船底板厚t 应不小于下两式计算值： (2.3.1.3)
b F L s t )230(043.01+== 8.86mm b F h d s t )(6.512+== 9.35mm
式中：s ——纵骨间距，取0.644m
L ——船长，取89.90m
F b ——折减系数，取1 d ——吃水，取5.60m
h 1——C h 26.01==2.003 且1h ≤d 2.0=1.120m, 取 1h = 1.120
实取 t = 10 mm
（2）艏、艉部船底板 (2.3.1.4)
在离船端0.075L 区域船底板厚t 应不小于下式之值:
mm s s
L t b
19.9)
6035.0(=+= 式中： L ——船长，取89.90m s ——纵骨间距，取0.650m b s ——纵骨的标准间距，取0.644m 实取 t=10mm
2.3.2 平板龙骨 (2.3.2)
平板龙骨宽度b 应不小于下式之值：
=+=L b 5.39001214.65 mm (2.3.2.1) 2t t =+=底11.35 mm (2.3.2.2) 式中： L ——船长，取89.90m
实取 平板龙骨 b=1800mm t =12mm
2.3.3 舭列板 (2.3.3.1)
舭列板处为横骨架式，其厚度应不小于船底板厚度 (2.3.1.2)
b F L E
s
t )170(1
072.01+== 11.58 mm b F h d s t )(0.712+== 11.79 mm
式中：E = 1+(s/S)2 = 1.0050, 其中, S 为船底桁材间距, 取2.900m
s ——纵骨间距，取0.650m
L ——船长，取89.90m
h 1——C h 26.01==2.003 且1h ≤d 2.0=1.120m, 取 1h = 1.120 F b ——折减系数，取1 实取 t =12 mm
2.3.4 舷侧外板
(1) 3D/4 以上及顶边舱与底边舱间横骨架式舷侧外板厚度应不小于按下列三式计算
所得之值: (2.3.4.3、 8.3.2.1)
d F L E
s
t )110(1
073.01+== 9.49 mm =+=)(2.422h d s t 7.53mm ==L t 3 9.48mm 式中： E = 1
s ——肋骨间距，取0.644m
L ——船长，取89.90m d ——结构吃水，取5.60m F d ——折减系数，取1
2h ——C 5.0h 2==3.852且d h 36.02≤=2.016, 取2h = 2.016
实取 t=14mm
(2) 距基线D 4
1
以下舷侧外板厚度t 不小于下式： (2.3.4.2)
d F L E
s t )110(1
072.01+== 8.80mm
=+=b F h d s t )(3.61210.62mm 式中： E = 1
s —— 肋骨间距，取0.644m
L ——船长，取89.90m d ——结构吃水，取5.60m F b ——折减系数，取1
h 1——1h =0.26c=2.003, 且d h 2.01≤=1.120, 取h 1=1.120 实取 t =12mm
2.3.5舷顶列板 (2.3.6.1)
宽度 b = 800+5L = 1249.5
d F L s t )110(06.01+==7.72 mm
)75(9.02+=L s t = 7.44mm 式中:
S=0.644 m d F =1 实取: t=14mm
2.3.6 局部加强
(1)与尾柱连接的外板、轴包处的包板： (2.3.6.1)
外t t 5.1== 14.025mm
中t t == 9.35mm 实取t=16mm
(2)锚链管处外板应予加强： (2.3.6.2)
2+=外t t = 11.35mm 实取t=14mm
2.4 甲板计算
2.4.1 强力甲板
(1)船中0.4L 区域纵骨架式甲板，不小于下式之值： (2.4.2.1)
d F L s t )110(06.011+== 8.40 mm
759.02+=L s t = 8.09 mm
式中： s ——纵骨间距，取0.70m
L ——船长，取89.90m
1L =L , 取89.90m d F ——折减系数，取1
实取 t =14 mm
(2)开口线以内及离船端0.075L 区域内强力甲板t 不小于下式之值 (2.4.2.2)
759.02+=L s t = 7.51 mm
式中： s ——横梁间距，取0.65 m
L——船长，取89.90m
实取t=10 mm
2.4.2 甲板边板 (2.4.
3.1) 船中部
4.0L区域，甲板边板宽度，=
b1111.32 mm
8.6L
≥500
+
厚度t不小于强力甲板厚度
实取甲板边板 t x b = 14?2000
2.4.3 平台甲板
厚度t应不小于下式之值： (2.4.5.2) t = 10s = 6.50 mm
式中： s——骨材间距，取0.650m
实取 t = 8mm
2.4.4甲板开口(2.4.4.2) 货舱及机舱开口的角隅采用抛物线，货舱角隅板实取 t=14mm
机舱角隅板实取 t=10mm
2.4.5开孔平台(2.15.1.11) 艏尖舱设开孔平台
开孔平台甲板开孔面积 a = 0.1A = 0.07m2
式中: A = 0.700 m2
实取: a = 10.8 m2
开孔平台甲板厚度 t= 0.023L + 5 = 7.07 mm
实取: t = 8mm
开孔平台甲板横梁的不连带板的剖面积(隔档设)
A = 0.13L + 4 = 15.69 cm2
实取: L100x63x8 (每档设) A= 25.20 cm2
2.4.6 顶边舱斜板 (8.6.2.1)
斜板厚度t 应不小于按下列两式计算所得之值,且应不小于8mm:
h s t 41= + 2.5 = 8.93 mm
s t 122= = 9.34 mm
式中: h = h 1cos θ+ b 1sin θ= 2.8 x cos30°+ 3.7x sin30°= 4.275
s = 0.778 m
实取: t = 10mm
2.5 双层底结构 2.5.1中桁材
(2.6.2.1~2.6.2.3)
中桁材高度 30042250++=d B h = 900.2 mm 中桁材厚度 t =0.00770h +3 =9.93 mm
式中：B=14.6m d=5.6m 0h =900.2mm ≥700mm 实取 0h =1050 mm t=12mm
2.5.2 旁桁材
(2.6.10.2, 2.6.4.1)
t =0.00770h +1 =6.93mm 实取: t = 10mm 加强筋两端削斜其厚度与肋板相同,宽度为肋板高度的1/10
B = 0.10h = 90.02 mm 实取: t=10mm b=100mm
2.5.3 实肋板 (2.6.11.2, 2.6.5.1)
(1)在机舱区域，至少每个肋位上应设置实肋板，货舱区每四肋位设置实肋板。货舱区实肋板厚度不小于下式值
=+=)10077.0(1.10h t 8.72mm
式中： 0h ——双层底计算高度，取900.2mm
垂直加强筋的厚度等于肋板厚度,宽度不小于 1.65L = 148.34 mm 实取: t=10mm b=150mm
(2)水密实肋板 (2.6.11.3)
=+=30077.00h t 8.93 mm 实取: t=10mm
加强筋两端削斜,其剖面模数 25.5shl W ==24.75 cm 3 式中: s=0.60m h=7.5m l = 1.0 m 实取 10x200 W=172.59 cm 3
2.5.4 内底板
(1)船中部0.4L 区域 (2.6.13.1, 2.6.9.1)
=++=1.1504.0S L t 7.70 mm
式中： s ——肋骨间距，取0.6m L ——船长，取89.90m 实取 =t 14mm
2.5.5 纵骨架式船底纵骨 (2.6.12, 8.5.
3.1)
W=8.5f(d+h 1)sl 2/(1.73-F b ) W=9shl 2
式中: d=5.60m F b =0.8
2.6 机舱区域船底构件
2.6.1 单层底肋板 (2.5.4.1)
高度 h = 42(B+d)-70 = 778.4 mm 厚度 t = 0.01h+3=10.78 mm
面板剖面积 A=4.8d-3=23.88 cm 2
式中： B —船宽，取14.60m d —吃水,取5.6m 实取: ⊥12x1500/16x150 A=24 cm 2
2.6.2 主机座纵桁 (2.16.1.3) 水平
面板厚度 s P t 1044.13+==23.10 mm
式中: s=0.65m P=1544 KW 实取t=24mm 纵桁的腹板厚度 t t 7.01==16.17 mm 实取t=16mm 横隔板厚度 128.0t t ==12.94mm 实取t=14mm
2.6.3 双层底肋板 (2.6.5.1)
t=0.00770h +1.0=6.99mm 实取t=10mm
2.6.4 水密实肋板 (2.6.6.1)
厚度 t'=t+2=9.78mm 实取 t=10mm
2.6.5 内底板 (2.6.9.1)
厚度 t=0.055L+4.8=9.74mm 实取 t=10mm
2.6.6 船艏底部加强
(1) 加强区域 (2.15.3.1)
加强区域端线距艏垂线的长度
=-
=L C X b
)2
65.0( 22.48 m 式中： L ——船长，取89.90m
b C ——方形系数，C b =0.820 〉0.8,取C b =0.80
实船加强区域: Fr102~艏
横向加强区域的边线距基线的高度 h=0.014B=0.2m
式中： B ——船宽，取14.60m
(2) 船底纵骨 (2.6.12.2)
船底纵骨的最大间距不大于1m,剖面模数w ，应不小于按下式计算所得之值
21)(73.15.8sl h d F f
W b
+-=
=68.513cm
式中： s ——纵骨间距，取0.6m l ——纵骨跨距，取1.95m
d ——吃水，取5.60m
f ——系数,取1
b F ——折减系数,取1
1h ——10.26h c ==2.003 且1h ≤0.2d=1.12
实取 L140x90x8 （W=143.80cm 3）
(3) 船底板
艏部船底板厚度t 应不小于按下式计算所得之值
: (2.15.3.5)
11(1.826
d t CC L =-式中： L ——船长，取89.90m
d 1——航行中的最小首吃水,取2.5m
C ——系数，取7.3+0.081L=14.58
C 1——l
s
C 22.11-
= 式中: s = 0.6m, l = 1.3m 97.01=C < 1 取97.01=C s ——纵骨间距，取0.6 m
b s ——纵骨的标准间距，取0.644m
e ——纵向位置修正系数,
详见下表,表中L X f /=, L=89.90m, X=22.48
按近海航区折减 t’=0.95t =24.19mm
实取: t=25mm
2.6.7 艏尖舱加强
(1) 肋板、中内龙骨
肋板腹板高度140
=D
h=735mm （2.15.1.1）
85+
腹板厚度6
t=8.70mm （2.15.1.2）
=L
.0+
03
面板剖面积B
cm（2.15.3.4）
5.1?
==18.622
.0
A85
式中: D=7.0m L=89.90m B=14.6m
实取⊥10x1050/12x150 A=182
cm
中内龙骨⊥10x1050/12x150
(2)开孔平台（2.15.1.11）(1)开孔平台甲板开孔面积应不小于总面积的10%
a=0.1A=2.58 m2式中: A=25.8 m2
实取 a=2.68 m2
(2)开孔平台厚度
t＝0.023L+5=7.07mm 实取t=8mm
(3)开孔平台板横梁的剖面积
cm
A15.692
.0L
+
=
=4
13
实取 L100?63?8 A=25.22cm
2.6.8 艉尖舱加强 （2.15.4.1）
实肋板厚度 t=艏t +1.5=10.20mm 实取 ⊥10x800/12x150
2.7 舷侧构件 2.7.1 肋骨
(1) 除艏艉尖舱外,主肋骨的剖面模数W 及剖面惯性矩I 应不小天按下式计算所得值:
(2.7.2.1, 2.7.2.7)
211sdl CC W =3cm I=3.2Wl 4cm
艏艉尖舱肋骨剖面模数W 和剖面惯性矩I 应分别不小于按下列两式计算所得之值:
(2.7.2.8)
sdD W 6.41=3cm I=3.5W l 4cm
深舱肋骨剖面模数W 和剖面惯性矩I 应分别不小于按下列两式计算所得之值:
(2.13.6.1)
227shl W =3cm I=3.5W l 4cm
式中: C=1 d=5.6m D=7.0m
实取:
机舱 L140x90x10 W=173.53cm I=26784cm
深舱Fr24~29 L140x90x10 W=173.53cm I=26784cm 深舱Fr127~133 L140x90x10 W=173.53cm I=26784cm 货舱 L160x100x10 W=224.83cm I=29984cm 艏尖舱3550平台下 ⊥8x200/10x100 W=293.53cm I=47094cm 艏尖舱5600平台下 L140x90x8 W=143.83cm I=17544cm 艏尖舱5600平台下 L140x90x8 W=143.83cm I=17544cm 艉尖舱~Fr4 L140x90x8 W=143.83cm I=17544cm (2) 甲板间肋骨的剖面模数不小于下式之值： (2.7.2.9)
D sdl CC W 11=3cm
式中：C ——系数，取C = 0.7+4
D
d
=3.90 艏艉尖舱肋骨剖面模数W 和剖面惯性矩I 应分别不小于按下列两式计算所得之值:
(2.7.2.8)
sdD W 6.4=3cm I=3.5W l 4cm
深舱肋骨剖面模数W 和剖面惯性矩I 应分别不小于按下列两式计算所得之值:
(2.13.6.1)
227shl W =3cm I=3.5W l 4cm
实取:
机舱 L125x80x8 W=114.83cm I=12904cm
艏楼 L160x100x10 W=223.93cm I=29444cm 艉楼 L125x80x8 W=114.83cm I=12904cm 深舱Fr24~29 L125x80x8 W=114.83cm I=12904cm 深舱Fr127~133下甲板间 L125x80x8 W=114.83cm I=12904cm 深舱Fr127~133上甲板间 L125x80x8 W=114.83cm I=12904cm (3) 机舱区域强肋骨 (2.7.4.4)
25shl W ==614.253cm
式中: s=3.25m h=4.2m l =3.00m 实取: ⊥8x450/10x100 W=9213cm
甲板间强肋骨 D sdl W 5.3==455.043cm
式中: s=3.25m d=5.60m D=7.0m l =2.70m 实取: ⊥8x300/10x100 W=5313cm
(4) 货舱区域主肋骨 (8.3.3.3, 8.3.3.4)
主肋骨腹板厚度: t = 7.0+0.03L = 9.70 mm
式中: L=89.90m d=5.60m
主肋骨剖面模数: 218.5l sh W == 285.803cm
式中: s=0.65m 1h =4.1m l =4.30m 实取 L180x110x12 W=278.53cm
主肋骨腹板的高度和厚度之比为 180/12=15 < 50
(5) 第一货舱主肋骨 (8.3.5.1, 8.3.3.4)
主肋骨腹板厚度: t ’ = 1.15t = 11.16 mm
2.7.2 顶边舱舷侧纵骨 (8.6.
3.1,2.7.5.1)
2110shl W = 2125
.8l sh f
W =
式中: h 1=0.26C+d-(0.06C+d) C=7.704
顶边舱f=1.73-F b (Z-Z n )/(D-Z n ) 底边舱f=1.73-F b (Z n -Z)/ Z n Z n =3.05m F b =1
实取: L125x80x8 W=114.43cm
2.7.3顶边舱横向支持构件 (2.11.1.3, 8.5.4)
本船采用非水密舱壁支持顶边舱纵向构件 P=7.06abh+P 0 KN r
l P A 1.526.121-
=
2cm r
l P
A 475.186.42-
=
2cm h 0 =1.30m s/t=86.88
实取: L100x63x8 A=27.42cm 带板 t=8mm
25.7shl W = 210shl W = I=2.5W l h=h 1cos30°+b 1sin30
°
实取:
甲板 ⊥10x400/12x100 W=9213cm I=273944cm
顶边舱斜板 ⊥10x400/12x100 W=9273cm I=279974cm 舷侧 ⊥10x400/12x100 W=8993cm I=252094cm
2.8 甲板骨架 2.8.1 甲板计算压头 (2.8.1.1)
1503100(100022.10--++
=d
D L
h )=1.428 m 式中: L=89.90m d=5.60m D=7.0m B=14.6m 实取: h 0=1.30m
2.8.2 甲板横梁 (2.8.2.1)
2321shl C Dd C C W += 3cm
露天甲板W 不必大于 20Bshl W = 3cm
实取:
艏楼甲板 L125x80x8 W=112.53cm
主甲板Fr129~艏 L100x63x8 W=70.553cm 主甲板Fr117~129 L125x80x8 W=112.53cm 主甲板Fr23~35,89.90~78 L125x80x8 W=112.53cm
主甲板艉~ Fr23 L125x80x8 W=112.53cm 机舱二层甲板 L125x80x8 W=112.53cm 艉楼甲板 L100x63x8 W=70.553cm
2.8.3 甲板纵桁 (2.8.
3.3)
cPl bhl W 102.075.42+= 3cm I=2W l 4cm P=196.2 KN
实取:
艏楼甲板 ⊥8x300/10x100 W=5163cm I=129554cm
主甲板Fr129~艏 ⊥8x250/10x100 W=4003cm I=83214cm 主甲板Fr117~129 ⊥8x300/10x100 W=5153cm I=128044cm 主甲板Fr23~35,74~78 ⊥8x400/12x100 W=8733cm I=301704cm 主甲板艉~ Fr23 ⊥8x300/10x100 W=5233cm I=136894cm 机舱二层甲板 ⊥8x250/10x100 W=5193cm I=133044cm 艉楼甲板 ⊥8x250/12x100 W=4563cm I=101054cm
2.8.4 顶边舱甲板、斜底板纵骨 (8.6.
3.1)
210shl W = h=h 1cos30°+ h 2sin30°
实取:
顶边舱甲板纵骨 L125x80x8 W=115.13cm
顶边舱斜底板纵骨 L125x80x8 W=115.13cm
2.9 支柱
2.9.1支柱的载荷 (2.10.1)
对于支柱所受的载荷P,应按下式计算:
006.7P abh P += KN
式中: a ——支柱所支持的甲板面积的长度 m ，见图；
b ——支柱所支持的甲板面积的平均宽度 m ，见图； h ——支柱所支持的甲板的计算压头 m,
0P ——上方支柱所传递的载荷, kN 。
2.9.2支柱剖面积 (2.10.2)
r
l
P A 1
.526.12-=
2cm
式中：P ——支柱所受的载荷， kN
l ——支柱的有效长度， m ，为支柱全长的0.8 倍 r ——支柱剖面的最小惯性半径， cm
2.9.3
支柱壁厚 (2.10.3.1)
l
d P
t p 9.4392.0-=
mm
40
p d t =
mm
式中：P ——支柱所受的载荷， kN
l ——支柱的有效长度， m ，为支柱全长的0.8 倍
p d ——管形支柱的平均直径， mm
支柱位置
a
(m)
b (m)
h (m)
P (KN)
P 0 (m) l (m) r
(cm) A
2cm
t (mm) 艏楼 2.7 2.84 1.95 105.57 0 1.36 4.5 9.85 2.45 机舱4.5m 平台上 2.6 2.5 1.2
55.07
1.92 4.5
5.46
1.36
机舱4.5m 平台下 3.6
3.5
2.6 286.35 55.07 2.16 5.03 28.44 6.35
实取:
艏楼 ф133x6 A=23.932cm t=6mm p d =127mm 机舱4.5m 平台上 ф133x6 A=23.932cm t=6mm p d =127mm 机舱4.5m 平台下 ф133x7 A=35.672cm t=8mm p d =142mm
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。
目录 一、说明 二、外板 1、船底板 2、平板龙骨 3、舭列板 4、舷侧外板 5、舷侧顶列板 三、甲板 1、强力甲板 2、其它甲板 四、单层底 1、实肋板 2、中内龙骨 3、旁内龙骨 4、舭肘板 五、双层底 1、中桁材 2、非水密旁桁材 3、水密旁桁材 4、实肋板 5、水密实肋板 6、内底板 7、货舱区舷侧底部结构 8、双底部分外底纵骨 9、双底部分内底纵骨 10、肘板 六、舷侧骨架 1、货舱区域(#34~#131) 2、机舱部分(#10~#34) 3、首尖舱
4、尾尖舱 七、甲板骨架 1、露天强力甲板计算压头 2、甲板各区域压头值 3、首楼甲板骨架计算 4、尾～#8尾楼甲板骨架 5、#8～#29尾楼甲板骨架 6、尾～#35主甲板骨架 7、#35～#134主甲板骨架 8、#134～首主甲板骨架 9、#35～#134平台骨架 10、机舱平台骨架 11、首尖舱平台骨架 12、主甲板机舱舱口纵桁 13、货舱端横梁 八、水密舱壁 1、舱壁板厚 2、扶强材 3、桁材 4、内舷板纵骨架式骨架 九、首柱 十、机座 十一、支柱 1、支柱负荷计算 2、支柱剖面积计算及支柱壁厚十二、上层建筑及甲板室 1、首楼后壁 2、尾楼前壁 3、首尾楼舷侧 4、甲板室 十三、货舱围板 十四、舷墙
一、说明 本船主要运输矿石及钢材，兼顾煤碳及水泥熟料等货物。航行于长江武汉至宁波中国近海航区及长江A、B级航区。船舶结构首尾为横骨架形式，中部货舱区采用双底双舷、单甲板、纵骨架式形式，所有构件尺寸均按CCS《钢质海船入级与建造规范》(2001)要求计算。 1、主要尺度 设计水线长：L WL107.10米 计算船长：L 104.10米 型宽：B 17.5米 型深：D 7.6米 结构计算吃水：d 5.8米 2、主要尺度比 长深比：L B= 104.1 17.5= 5.95＞5 宽深比：B D= 17.5 7.6= 2.30 ≤2.5 舱口宽度比：b B l= 10.4 17.5=0.594 ＜0.6 舱口长度比：l H l BH= 28 33.6= 0.833 ＞0.7 3、肋距及中剖面构件布置 尾～#10及#140～首肋距为600mm #10～#140 肋距为700mm 本船规范要求的标准肋距为： S = 0.0016L+0.5 = 0.0016×104.1+0.5 = 0.667 m (以下均同)
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。
《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
5000吨江海直达船 船体结构规范计算书 标记 数量 修改单号 签字 日期 图样标记 总面积m 2 编制 标检 校对 打字 审核 共 29 页 第 1 页 审定 批准 日期
目录 一、说明 二、外板 1、船底板 2、平板龙骨 3、舭列板 4、舷侧外板 5、舷侧顶列板 三、甲板 1、强力甲板 2、其它甲板 四、单层底 1、实肋板 2、中内龙骨 3、旁内龙骨 4、舭肘板 五、双层底 1、中桁材 2、非水密旁桁材 3、水密旁桁材 4、实肋板 5、水密实肋板 6、内底板 7、货舱区舷侧底部结构 8、双底部分外底纵骨 9、双底部分内底纵骨 10、肘板 六、舷侧骨架 1、货舱区域(#34~#131) 2、机舱部分(#10~#34) 3、首尖舱
4、尾尖舱 七、甲板骨架 1、露天强力甲板计算压头 2、甲板各区域压头值 3、首楼甲板骨架计算 4、尾～#8尾楼甲板骨架 5、#8～#29尾楼甲板骨架 6、尾～#35主甲板骨架 7、#35～#134主甲板骨架 8、#134～首主甲板骨架 9、#35～#134平台骨架 10、机舱平台骨架 11、首尖舱平台骨架 12、主甲板机舱舱口纵桁 13、货舱端横梁 八、水密舱壁 1、舱壁板厚 2、扶强材 3、桁材 4、内舷板纵骨架式骨架 九、首柱 十、机座 十一、支柱 1、支柱负荷计算 2、支柱剖面积计算及支柱壁厚十二、上层建筑及甲板室 1、首楼后壁 2、尾楼前壁 3、首尾楼舷侧 4、甲板室 十三、货舱围板 十四、舷墙
一、说明 本船主要运输矿石及钢材，兼顾煤碳及水泥熟料等货物。航行于长江武汉至宁波中国近海航区及长江A、B级航区。船舶结构首尾为横骨架形式，中部货舱区采用双底双舷、单甲板、纵骨架式形式，所有构件尺寸均按CCS《钢质海船入级与建造规范》(2001)要求计算。 1、主要尺度 设计水线长：L WL107.10米 计算船长：L 104.10米 型宽：B 17.5米 型深：D 7.6米 结构计算吃水：d 5.8米 2、主要尺度比 长深比：L B= 104.1 17.5= 5.95＞5 宽深比：B D= 17.5 7.6= 2.30 ≤2.5 舱口宽度比：b B l= 10.4 17.5=0.594 ＜0.6 舱口长度比：l H l BH= 28 33.6= 0.833 ＞0.7 3、肋距及中剖面构件布置 尾～#10及#140～首肋距为600mm #10～#140 肋距为700mm 本船规范要求的标准肋距为： S = 0.0016L+0.5 = 0.0016×104.1+0.5 = 0.667 m (以下均同)
目录 1.计算说明 (3) 2.本船主尺度及计算参数 (3) 3.外板 (3) 4.甲板 (4) 5.单层底结构 (5) 6.舷侧骨架 (6) 7.甲板骨架 (7) 8.支柱 (9) 9.平面横舱壁 (10) 10.平面纵舱壁 (12) 11.浮箱结构计算 (13) 12.泵舱结构计算 (16)
1. 计算说明： 本船为无人的非自航的箱形驳船，在甲板上承载新下水船舶。并通过下潜、使新船下水。港内作业，属遮蔽航区。主船体采用纵骨架式结构，滑道部位特殊加强。浮箱采用横骨架式结构。全船结构设计依据中国船级社1996年《钢质海船入级与建造规范》（以下简称“规范”）第2篇之第2章“船体结构”、第5章“油船”及第12章“驳船”部分的要求进行计算。同时，满足中国船级社1992年《浮船坞入级与建造规范》中的有关要求。 2. 本船主尺度及计算参数： 1）船长L=60 m; 2）船宽B=35 m; 3）型深D=6 m; 4）计算吃水d=4 m; 5）方形系数C b= ▽/（L*B*d）≈1; 6）L/D=10, B/D=5.83; 7）纵骨间距S=0.0016L+0.5=0.6m=600mm; 8）肋板、强横梁及强肋骨间距S=2m 。 9）甲板负荷P 及甲板计算压头h： ①一般部位：P1=10t/m2=100kP a ，h1=0.14P1+0.3=14.03m; ②滑道部位：P2=25t/m2=250KP a，h2=0.14P2+0.3=35.3m; 3. 外板 3.1船底板 3.1.1 据规范5.2.1.1，船中部0.4L区域内的船底板厚度应不小于： t1=0.056sf b(L1+170)=0.056×0.6×1×(60+170) =7.728mm t2=6.4sf b d=6.4×0.6×1×6=9.41mm
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
第一章绪论 第一节工程概况 一、工程设计总概况: 1.规模:本工程是一栋四层钢筋混凝土框架结构教学楼,使用年限为50年, 抗震设防烈度为8度; 建筑面积约3000㎡, 建筑平面的横轴轴距为6.5m 和2.5m,纵轴轴距为4.5m ;框架梁、柱、板为现浇;内、外墙体材料为混凝土空心砌块, 外墙装修使用乳白色涂料仿石材外墙涂料, 内墙装修喷涂乳胶漆, 教室内地面房间采用水磨石地面, 教室房间墙面主要采用石棉吸音板, 门窗采用塑钢窗和装饰木门。全楼设楼梯两部。 2.结构形式:钢筋混凝土四层框架结构。 1.气象、水文、地质资料: 1气象资料 A.基本风压值:0.35kN/㎡, A.基本雪压值:0.25kN/㎡。 B.冻土深度:最大冻土深度为1.2m; C.室外气温:年平均气温最底-10℃,年平均气温最高40℃; 2水文地质条件 A.土层分布见图1-1,地表下黄土分布约15m ,垂直水平分布较均匀,可塑 状态,中等压缩性,弱湿陷性,属Ⅰ级非自重湿陷性黄土地基。地基承载力特征 值fak=120kN/㎡。
B.抗震设防等级8度,设计基本地震加速度值为0.20g ,地震设计分组为第 一组,场地类别为Ⅱ类。 C.常年地下水位位于地表下8m ,地质对水泥具有硫酸盐侵蚀性。 D.采用独立基础, 考虑到经济方面的因素, 在地质条件允许的条件下, 独立基础的挖土方量是最为经济的,而且基础本身的用钢量及人工费用也是最低的, 整体性好, 抗不均匀沉降的能力强。因此独立基础在很多中低层的建筑中应用较多。 二、设计参数: (一根据《建筑结构设计统一标准》本工程为一般的建筑物,破坏后果严 重,故建筑结构的安全等级为二级。 (二建筑结构设计使用年限为50年, 耐久等级二级(年,耐火等级二级, 屋面防水Ⅱ级。 (三建筑抗震烈度为8度,应进行必要的抗震措施。 (四设防类别丙类。 (五本工程高度为15.3m ,框架抗震等级根据GB50223-2008《建筑工程 抗震设防分类标准》,幼儿园、小学、中学教学楼建筑结构高度不超过24m 的混 凝土框架的抗震等级为二级。 (六地基基础采用柱下独立基础。 图1-1 土层分布 第二章结构选型和结构布置 第一节结构设计
第一部分建筑设计 第一章设计总说明 1.1工程名称：长春市第89中学2#教学楼 1.2工程概况：本工程建筑面积: 5879m2;使用年限为50年；建筑耐火等级二 级，建筑抗震设防烈度为七度。 1.3标高位置：本工程室外高差0.45m，室内地面设计标高±0.000。 1.4结构形式及墙体材料： 结构形式：本工程为框架结构 墙体材料： 1、砌体材料采用190厚蒸压粉煤灰空心砌块； 2、砂浆为M5.0水泥砂浆； 3、外墙采用190厚砌块加80厚保温层，共270厚（按300厚计算）； 1.5屋面工程(内排水): 屋面防水等级为二级。采用APP柔性防水层和细石刚性防水层两道设防。屋面保温采用阻燃聚苯刚性防水层，阻燃型挤塑聚苯乙烯保温板130厚。做法见详图。 1.6防水工程： 卫生间楼面采用SBS防水卷材防水，立墙卷高200，凡设有地漏处地面均向地漏找坡1%，其楼面均低于其它房间20mm。 1.7装饰工程： 1、外墙装饰见立面图。 2、所有室内木门刷清漆三遍，刷油前先做刮腻子，砂纸打平，刷底油等基层处理。 3、全部外露铁件均刷防锈漆一道，面漆两道 ，达到二级耐火等级要求，所有木构件均刷防腐漆。 1.8其它： 1、凡本图未表明地方均遵照国家有关规范，规程施工； 2、对本图所提供的门窗类别、材料、室内外装修材料及做法，由其它原因变更时应由建设单位会同设计单位商定后进行调整； 3、本工程采用标准图无论采用局部或全部，施工中均应结合本工程协调处理； 4、本工程中排水、暖通、电气、通讯等各专业在施工过程中应协调且与土建
专业预留孔洞沟槽，避免在墙体或者楼板上凿洞及出现明线或管线相互干扰现象，准确预埋管件； 5、外墙面施工前应先做出样板，待建设单位和设计单位同意后方可施工。 第二章设计内容 本部分设计包括建筑图纸7张 表1 建筑成果 图纸名称比例图幅图号 建筑总说明见图A1 6-1 底层平面图1：100 A1 6-2 标准层平面图1：100 A1 6-3 正立面图1：100 A1 6-4 楼梯详图1：50 A1 6-5 剖面图及节点详图 1：100 （1:20) A1 6-6
1波浪包括哪些要素？并叙述在实际计算时各个波浪要素的选取方法。 答：波浪要素包括波形、波长与波高。 在实际计算时，波形为坦谷波, 取计算波长等于船长，波高随船长变化，并且规定按波峰在船舯和波谷在船舯两种典型状态进行计算。 2试简述浮力曲线的绘制方法 答：浮力曲线是指船舶在某一装载状态下(一般为正常排水量状态)，浮力沿船长分布状况的曲线。浮力曲线的纵坐标表示作用在船体梁上单位长度的浮力值，其与纵向坐标轴所围的面积等于作用在船体上的浮力，该面积的形心纵向坐标即为浮心的纵向位置。通常根据邦戎曲线求得浮力曲线。下图为邦戎曲线及获得的浮力曲线. 船舶在波浪中有可能发生倾斜，若浮心与重心的纵向坐标之差不超过船长的0.05％～0.1％，则可认为船舶已处于平衡状态，否则须进行纵倾调整。 浮态第一次近似计算 根据静水力曲线去确定相应与给定排水量时的平均吃水dm、浮心纵向坐标xb、水线面漂心坐标xf 以及纵稳心半径R。 由于实船的R远大于KC，所以 确定了首尾吃水之后，利用邦戎曲线求出对应于该吃水线时的浮力分布，同时计算出总浮力及浮心纵向坐标。如果求得的这两个数值不满足精度要求，则应作第2次近似计算。 浮态第二次近似计算 A-水线面面积 若浮心与重心的纵向坐标之差不超过船长L的0.1%，排水量与给定的船舶重量之差不超过排水量 ，应根据最后一次确定的首尾吃水求出浮的0.5%，则认为调整好了,由此产生的误差不超过5%M max 力分布曲线。 3若被换算构件的剖面积为ai，其应力为σi，弹性模量为Ei；与其等效的基本材料的应力为σ，弹性模量为E，根据变形相等且承受同样的力P，则与其等效的基本材料的剖面积为a为多少？
1.设计条件 工程概况 本计算书为中山市沙溪镇东南片区排水主干管工程顶管工作井、接收井结构设计，工作井、接收井施工方法采用逆作法，即先进行四周外侧及井底的水泥 搅拌桩施工,桩身达到设计强度后,再开挖基坑施工护壁成井。基坑每开挖1m 深度土，现浇一节1m 圆形护壁。 本设计以最大深度工作井和最大深度接收井为控制设计。已知：设计地面标高：，井壁底标高：工作井为，接收井为。 拟定工作井尺寸：0.55t m =， 3.5R m =，8.1D m =， 5.39H m = 拟定接收井尺寸：0.35t m =， 2.0R m =， 4.7D m =， 5.99H m = 井身材料 — 混凝土：采用C30，214.3/c f N mm =，21.43/t f N mm =。 钢筋：钢筋直径d<10mm 时，采用R235钢筋，2270/y f N mm =；d ≥10mm 时，采用热轧钢筋HBR335，2300/y f N mm =。 地质资料 地质资料如下表1所示，地下水位高度为，即井外水位高度为， 井底以下4米采用搅拌桩处理，则井底下地下水位高度为：工作井、接收井。 表1 土的物理力学指标
、 图1-1 工作井、接收井示意图!
2.井壁水平框架的内力计算及结构配筋计算 将井壁简化成平面圆形闭合刚架计算，计算截面取井壁底部1米一段进行环向计算，不考虑四周搅拌桩支护的作用。 工作井井壁内力计算及配筋 2.1.1按承载能力极限状态进行计算 2.1.1.1外力计算 （1）水土压力计算（考虑地下水作用） , 井外侧地面堆载按215/d q KN m =考虑。 根据《给水排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规程》CECS137-2002第6.2.3条，并假设同一标高的水平截条上沿井壁互成90°的两点土的内摩擦角相差±5°，计算区域井壁A 、B 点外侧水平向水土压力： 图2-1 土压力分布示意图 井壁外侧水平向土压力采用郎金主动土压力计算值，地下水位以下土采用浮容重。计算公式如下： 25 5()(45)2(45)2 2 o o A d E q z tg ctg ??γ- - ? ? - - ++=+- --
高跷结构设计计算书 作品名称 参赛人员 参赛学校 专业班级
指导教师 一．设计说明 (3) 1.方案构思 (3) 2.结构选型 (3) 3.结构特色 (5) 二．方案设计 (6) 1.设计基本假定 (6) 2.材料性能分析 (6) 3.材料截面选择 (7) 4.模型结构图 (8) 5.节点详图 (9) 6.主要构件材料表及结构预计重量 (11) 三．计算机分析模拟 (13) 1.有限元模型的建立 (13) 2.结构静力的分析 (13) 3.变形图 (14) 4.自由度分析 (15) 5.应力分析 (17) 四.结构设计总结 (18)
1.总结 (18) 2.参考 (18) 1.方案构思
模型主要承受选手800N的竖直静荷载和在动载过程中的冲击荷载竖向静荷载较容易满足，而竖向冲击荷载对结构的刚度要求高，同时要求结构能够承受一定的抗剪和抗扭能力。通过合理的设计结构，从而保证结构在行走过程中有足够的强度，刚度，稳定性。设计原则：考虑到模型的主要承载在竖直位置，所以尽可能的利用竖向支撑的4根立杆来提高模型的承载力，在立杆旁加细杆起到辅助支撑的作用，同时也可以保证模型在行走转弯过程中的抗扭，抗弯性能。 2.结构选型 由于三角形具有较强的稳定性，而且在平面上容易找平，我们选择三角形为主体结构框架，我们以空间刚架为主导。 图1右展示了高跷结构中间位置的设计图。结构的左右两部分为对称结构。如图1右所示，3杆为T截面杆，既能满足结构的受力要求还能减轻结构的质量。1杆为截面为12X6的矩形截面杆，考虑到在动载的过程中1杆所受的弯矩较大，所以采用b=6 h=12的方式以提高I值。3,4杆分别为立柱和底座。
一、设计要求 竞赛模型为木质单跨桥梁结构，采用木质材料制作，具体结构形式不限。 1.几何尺寸要求 (1) 模型长度：模型有效长度为1200mm，两端提供竖向和侧向支撑。对于竖向支撑，每边支撑长度为0-70mm。 (2)模型宽度：在模型有效长度范围内（中央悬空部分），模型宽度应不小于180mm，最宽不应超过300mm；在支座范围内，宽度不限，但不应超过320mm 。 (3) 模型高度：模型上下表面距离最大位置的高度不应超过400mm；为方便小车行驶，中央起拱高度不应超过40mm；端部支座位置处的高度不应超过150mm。 2.结构形式要求 对于结构形式没有特定要求，桥面设置两个车道，每个车道宽不得小于90mm，车道之间不能有立柱、拉索一类的构件。 结构可以仅采用竖向支撑的方式，也可以采用竖向和侧向同时支撑的方式来实现约束。 3.材料 (1)木材：用于制作结构构件。有如下两种规格： 木材规格（单位：mm）材料 2 mm×2 mm×1000mm桐木 2 mm×4 mm×1000mm 桐木 2 mm×6 mm×1000 mm桐木 4 mm×6 mm×1000mm桐木 1 mm×55 mm×1000 mm桐木 木材力学性能参考值：顺纹弹性模量1.0×104MPa，顺纹抗拉强度30Mpa。 (2) 502胶水：用于模型结构构件之间的连接。 二、结构选型 拱桥桥梁的基本体系之一，建筑历史悠久，外形优美，古今中外名桥遍布各地，在桥梁建筑中占有重要地位。它适用于大、中、小跨公路或铁路桥，尤宜跨越峡谷，又因其造型美观，也常用于城市、风景区的桥梁建筑。 根据不同的分类标准，可以分为不同的类型。 按拱圈(肋)结构的材料分：有石拱桥（见石桥）、钢拱桥、混凝土拱桥、钢筋混凝土拱桥。 按拱圈（肋）的静力图式分：有无铰拱、双铰拱、三铰拱（见拱）。前二者属超静定结构，后者为静定结构。无铰拱的拱圈两端固结于桥台（墩），结构最为刚劲，
档案号 38m渔船送审设计旧底图号 船体结构计算书HX8025-110-02JS 新底图号标记数量修改单号签字日期 编制签字 校对签字总面积共8页第1页日期签字审核签字cm2 标检签字 泰州市鸿翔船舶工程有限公司审定日期
一、说明 1.1本船为钢质、单甲板、单底、横骨架结构的Ⅱ类航区海洋渔业船舶。 1.2 依据中华人民共和国渔业船舶检验局《渔业船舶法定检验规则》（2000），以下简称《法则》，《钢 质海洋渔船建造规范》（1998）以下简称《规范》的相关规定，进行计算。 1.3 本船主要量度 总长 L 38.00 m OA 垂线间长 Lpp 31.00 m 水线船长 Lwl 33.39 m 96% Lwl 32.05 m 97% Lwl 32.39 m 船长 L 32.05 m(不小于96% Lwl,且不大于97% Lwl) 型宽 B 6.60 m 型深 D 2.90 m 设计吃水 d 2.20 m L/D = 11.05<14 B/D = 2.28<3 (满足主尺度比值范围) 二、主要构件计算 （一）外板 （1）按“规范”2.2.1.2条要求，船中部0.4L区域内的船底板、舭列板的厚度t，应不小于按下式计算所得之值： t = 10s0.22+0.028L +1.5 = 10×0.5×0.22+0.028×32.05 +1.5 =6.78 mm 式中:L = 32.05 m (船长) s = 0.50 m (肋距) 本船实取船中部0.4L区域内的船底板、舭列板的厚度7 mm,故满足规范要求. （2）按“规范”2.2.1.3条要求，离船端0.1L区域内的船底板厚度t应不小于按下式计算所得之值： t = 0.05L+5.0 = 0.05×32.05+5.0 =6.60 mm 式中:L = 32.05 m (船长) 本船实取离船端0.1L区域内的船底板厚度7 mm,故满足规范要求. （3）按“规范”2.2.2.3条要求，平板龙骨的宽度b应不小于按下式计算所得之值： b=900+2L =900+2×32.05 =964.1 mm 且平板龙骨的厚度应比相邻的船底板厚度增厚1.5 mm 本船实取平板龙骨10X1200,故满足规范要求. （4）按“规范”2.2.3条要求，舷侧外板的厚度应与船底板一致： 本船实取舷侧外板厚度7 mm,故满足规范要求. （5）按“规范”2.2.4条要求，舷顶列板的宽度应不小于700mm，且不小于下式所得：
多层框架设计实例 某四层框架结构，建筑平面图、剖面图如图1所示，试采用钢筋混凝土全现浇框架结构设计。 1．设计资料 （1）设计标高：室内设计标高±0.000相当于绝对标高4.400m，室内外高差600mm。（2）墙身做法：墙身为普通机制砖填充墙，M5水泥砂浆砌筑。内粉刷为混合砂浆底，纸筋灰面，厚20mm，“803”内墙涂料两度。外粉刷为1：3水泥砂浆底，厚20mm，马赛克贴面。 （3）楼面做法：顶层为20mm厚水泥砂浆找平，5mm厚1：2水泥砂浆加“107”胶水着色粉面层；底层为15mm厚纸筋面石灰抹底，涂料两度。 （4）屋面做法：现浇楼板上铺膨胀珍珠岩保温层（檐口处厚100mm，2%自两侧檐口向中间找坡），1：2水泥砂浆找平层厚20mm，二毡三油防水层。 （5）门窗做法：门厅处为铝合金门窗，其它均为木门，钢窗。 （6）地质资料：属Ⅲ类建筑场地，余略。 （7）基本风压：（地面粗糙度属B类）。 （8）活荷载：屋面活荷载，办公楼楼面活荷载，走廊楼面活 荷载。 图1 某多层框架平面图、剖面图 2．钢筋混凝土框架设计 （1）结构平面布置如图2所示，各梁柱截面尺寸确定如下。
图2 结构平面布置图 边跨（AB、CD）梁：取 中跨（BC）梁：取 边柱（A轴、D轴）连系梁：取 中柱（B轴、C轴）连系梁：取 柱截面均为 现浇楼板厚100mm。 结构计算简图如图3所示。根据地质资料，确定基础顶面离室外地面为500mm，由此求得底层层高为4.3m。各梁柱构件的线刚度经计算后列于图3。其中在求梁截面惯性矩时考虑 到现浇楼板的作用，取（为不考虑楼板翼缘作用的梁截面惯性矩）。 边跨（AB、CD）梁：
公路路面结构设计计算示例 一、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： 16 1100∑=? ?? ??=n i i i i s P N N δ 式中 ：s N ——100KN 的单轴—双轮组标准轴载的作用次数； i P —单轴—单轮、单轴—双轮组、双轴—双轮组或三轴—双轮组轴型i 级轴载的总重KN ； i N —各类轴型i 级轴载的作用次数； n —轴型和轴载级位数； i δ—轴—轮型系数，单轴—双轮组时， i δ=1；单轴—单轮时，按式43.03 1022.2-?=i i P δ计算； 双轴—双轮组时，按式22.051007.1--?=i i P δ；三轴—双轮组时，按式22.08 1024.2--?=i i P δ计算。 轴载换算结果如表所示
太脱拉138 前轴 51.40 43.0340.511022.2-?? 150 1.453 后轴 2?80.00 22.051601007.1--?? 150 0.969 吉尔130 后轴 59.50 1 240 0.059 尼桑CK10G 后轴 76.00 1 1800 2.230 16 1 )( P P N N i i i n i δ∑== 834.389 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η是0.17~0.22 取0.2，08.0=r g ，则 [][] 362.69001252.036508 .01)08.01(389.8343651)1(30=??-+?=?-+=ηr t r s e g g N N 其交通 量在4 4102000~10100??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4.4.6 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。 3）确定基层顶面当量回弹模量tc s E E , 查表的土基回弹模量a MP E 0.350=，水泥碎石a MP E 15001=，石灰土a MP E 5502= 设计弯拉强度：a cm MP f 0.5=， a c MP E 4101.3?= 结构层如下： 水泥混凝土24cm 水泥碎石20cm 石灰土20cm × 按式（B.1.5）计算基层顶面当量回弹模量如下： a x MP h h E h E h E 102520.020.0550 20.0150020.02 222222122 2121=+?+?=++= 1 2 211221322311)11(4)(1212-++++=h E h E h h h E h E D x 1233)2 .05501 2.015001(4)2.02.0(122.0550122.01500-?+?++?+?= )(700.4m MN -= m E D h x x x 380.0)1025 7.412()12(3 1 31=?== 165.4)351025(51.1122.6)( 51.1122.645.045.00=?????? ?-?=?? ????-?=--E E a x
1.极限弯矩：是指在船体剖面内离中和轴最远点的刚性构件中引起的应力达到结构材料屈服极限（在受拉伸时）或构件的临界应力（在受压缩时）的总纵弯曲力矩。 2.总强度:从整体上研究船体梁变形规律和抵抗破坏的能力，通常称为总强度。 3.计算状态：在总纵强度计算中为确定最大弯矩所选取的船舶典型装载状态。 4.剖面模数：W=I/Z,表征船体结构抵抗弯曲变形能力。 5.纵向强力构件：纵向连续并能够有效地传递总纵弯曲应力的构件习惯上被称为纵向强力构件。 6.安全系数：是考虑强度计算中的许多不确定性，为保证设计结构必要的安全度而引入的强度储备。 7.许用应力：是指在结构设计预计的各种工况下，船体结构构件所容许承受的最大应力值。 8.强度储备系数：Mj与在波谷上和波峰上的相应计算弯矩M进行比较，即应满足Mj/M>n, n称为强度储备系数,Mj/M也表明船体结构所具有的承受过载的能力的大小。 9.局部强度：从局部上研究船体梁变形规律和抵抗破坏的能力，通常称为局部强度。 10.带板：为估算骨架的承载能力，把一定宽度的板计算在骨架剖面中，即作为它的组成部分来计算骨架梁的剖面积、惯性矩和剖面模数等几何要素，这部分板称为带板。 11.剖面利用系数：实际剖面模数与理想剖面模数的比值，表明了材料在剖面中分布的合理程度。 12.剖面模数比面积：产生单位剖面模数（W2/3)所需的剖面积。Cw=F/W2/3
13.计算剖面：可能出现最大弯曲应力的剖面。 14.甲板室：上层建筑中宽度与船宽相差较大的围蔽建筑物。 1.集装箱船为什么要进行扭转强度计算，产生扭矩的原因是什么？ 集装箱船具有大开口的技术特征，舱口宽度一般达到甚至超过船宽的85%，舱口长度可以达到舱壁间距的约90%，使得扭转强度的重要性上升到与总纵强度同等的地位。船舶在斜浪中航行、船舶倾斜、船舶横摇 2.船体强度计算应包括下述内容： （1）确定作用在船体和各个结构上的载荷的大小及性质，即所谓外力问题。（2）确定结构剖面中的应力与变形，即结构的响应分析（亦称载荷效应分析）；或者求使结构失去它应起的各个作用中的任何一种作用时的载荷，即结构的极限状态分析（亦称求载荷效应的极限值），即所谓内力问题。 （3）确定合适的强度标准，并检验强度条件。 3.简述计算船体梁所受剪力弯矩的步骤。P10 （1）计算重量分布曲线； （2）计算静水浮力曲线； （3）计算静水载荷曲线； （4）计算静水剪力及弯矩； （5）计算静波浪剪力及弯矩； （6）将静水剪力及弯矩和静波浪剪力及弯矩叠加，即得总纵弯矩和剪力 4.简述坦谷波绘制步骤。P23 5.纵向强力构件分为四类： （1）只承受总纵弯曲的纵向强力构件，称为第一类构件，如不计甲板横荷重