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毕业设计谈设计韩克胜总工济南同圆建筑设计有限公司1结构设计阶段及结构方案设计说明结构方案设计的重要性，要求同学们重视方案设计。
基础方案天然地基：独立基础、条型基础、十字型交叉基础、阀板基础、箱型基础各类处理地基、各类桩基等。
举例：某地基地面下6米多处有淤泥质土层，但采用了20米的灌注桩方案，使得多数桩在淤泥质土层处形成了“颈缩”现象，若采用预制桩就会避免该问题的出现。
主体方案砌体结构、框架结构、框剪结构、框筒结构、筒体结构等。
举例：某25层的高层建筑与其4层的裙房，两者之间应该分开还是连为整体？为此展开了讨论和分析，对于基础主要考虑“侧限”问题，尽量不分开，对于上部结构主要考虑规则性，尽量分开。
合理的方案就是二者之间设防震缝，上部分开，地下整体，将±0.00处做成嵌固端，设双墙。
框架结构的最大经济高度：6度设防区：30米；7度设防区：26米；8度设防区：22米；层高不宜超过4米，否则再减去2米。
房屋高度超过上述框架经济高度时，应加设部分剪力墙，增强结构的抗侧移刚度。
加设少量的剪力墙，结构仍然按照框架结构设计，只有剪力墙所承受的地震倾覆力矩超过结构总地震倾覆力矩的50%时，才是真正意义上的框剪结构。
举例：某底框砖房，地下一层，地上框架一层、砌体5层加一层阁楼，如何做到不超限（最高22米、7层）？合理方案：将地下室顶板做成嵌固端（测向刚度比大于2），结构的层数和高度应该从地下室顶板算起，就能做到不超限。
2框架结构设计中的常见问题（1）尽量做成双向框架，必须做单向框架时另一方向一定要加强；（2）高大、空旷的房屋不宜做成框架结构（如礼堂、电影院等；（3）框架的梁柱中心宜重合，若偏心布置时偏心距不能超过柱在该方向高度的1/4，否则水平加腋处理；（4）框架结构的填充墙易使柱形成短柱效应，故尽量采用柔性连接；（5）楼电梯间的墙不能承重；（6）结构体系不能混用；（7）局部突出屋面的房间要做成框架结构；（8）纯地下建筑可按非抗震处理，构造均按三级抗震等级的要求处理；（9）外露的挑檐等结构每10~12米要留伸缩缝；（10）钢筋相连宜采用机械连接、搭接等，尽量不采用焊接（地震中脆断）。
结构梁知识讲解范文结构梁是一种常见的结构元素，广泛应用于建筑工程和桥梁工程中。
它是由水平梁和竖向柱子组成的平面框架，主要用于承载和传递荷载。
下面将对结构梁的常见类型、设计原则和施工方法进行详细讲解。
一、结构梁的常见类型1.矩形梁：矩形梁是最常见的结构梁类型，其截面形状为矩形。
矩形梁适用于小跨度和荷载较小的情况下，承载能力较弱。
2.T型梁：T型梁的截面形状为T字形，其特点是上部翼缘较宽，适用于大跨度和荷载较大的情况，承载能力较强。
3.箱形梁：箱形梁可以看作是由两个矩形梁组成的结构，上下两个矩形梁通过垂直的薄壁连接起来，构成一个箱形的梁体。
箱形梁在承载能力和刚度上都具有较强的优势，适用于大跨度和大荷载的情况。
4.悬臂梁：悬臂梁是一种梁的延伸形式，梁的一端固定在墙上或支墩上，另一端悬挂在空中。
悬臂梁常用于桥梁工程中，承载能力强，但需要注意悬臂端的支撑和固定。
二、结构梁的设计原则1.强度原则：结构梁在设计时必须满足承受荷载的强度要求。
设计人员需要根据荷载的类型和大小，选择适当的梁的截面形状和尺寸，以确保梁具有足够的强度承受荷载。
2.刚度原则：结构梁在设计时还需要满足一定的刚度要求。
刚度是指梁在荷载作用下变形的能力。
设计人员需要根据结构的变形要求，选择适当的梁的截面形状和尺寸，以确保梁具有足够的刚度。
3.稳定性原则：结构梁的设计还需要考虑其稳定性。
结构梁在荷载作用下不能发生失稳现象，设计人员需要通过适当的支撑和固定措施，确保梁的稳定性。
三、结构梁的施工方法1.预制梁施工：预制梁是在工厂进行加工制作的梁体，施工时直接安装到现场。
预制梁可以通过钢模板或木模板进行制作，然后在工厂中进行混凝土浇筑，最后再进行养护。
预制梁施工可以提高工程的施工效率和质量。
2.现浇梁施工：现浇梁是指在现场进行混凝土浇筑的梁体，施工时需要搭设模板和支撑体系，并按照设计要求进行混凝土浇筑。
现浇梁施工需要注意混凝土的配合比例和浇筑工艺，以确保梁的质量和强度。
梁式结构知识点总结一、梁式结构的基本知识1.1 梁式结构的定义梁式结构是由横梁和支撑构成的一种结构形式，用于支撑水平加载。
梁式结构的基本构成单元是梁，梁通过支撑连接起来形成整体结构。
梁式结构常见于建筑、桥梁、机械设备和其他工程中。
1.2 梁式结构的分类梁式结构可以根据其用途和设计要求进行分类，常见的梁式结构分类包括：单跨梁、多跨梁、连续梁、悬臂梁等。
不同类型的梁式结构在设计和施工上有着不同的特点和要求。
1.3 梁式结构的材料梁式结构常用的材料包括钢、混凝土、木材等。
不同材料的梁式结构在承载能力、耐久性、施工成本等方面有不同的特点。
二、梁式结构的设计原则2.1 梁式结构的设计目标梁式结构的设计目标是在满足力学要求的基础上，尽可能简化结构、减少结构材料的使用和提高结构的使用性能。
设计者需要根据结构的用途和要求确定结构的设计目标，包括结构的承载能力、变形和稳定性等。
2.2 梁式结构的设计方法梁式结构的设计方法主要包括受力分析、构件设计和连接设计等。
设计者需要通过受力分析确定结构的受力情况，然后根据受力情况进行构件和连接的设计，确保结构在受力过程中能够满足设计要求。
三、梁式结构的应力与变形3.1 梁的受力分析梁的受力分析是梁式结构设计的重要环节，设计者需要根据结构的受力情况确定梁的截面尺寸和材料。
梁受力的主要方式包括弯曲、剪切和轴力等，设计者需要根据不同的受力方式确定梁的受力情况。
3.2 梁的变形和稳定性梁受力过程中会产生一定的变形，设计者需要根据结构的使用要求确定梁的变形和稳定性。
梁的主要变形包括弯曲变形、剪切变形和轴向变形等，设计者需要根据这些变形确定梁的截面尺寸和材料，确保结构在受力过程中能够满足使用要求。
四、梁式结构的优缺点4.1 梁式结构的优点梁式结构的优点包括结构稳定性好、承载能力大、施工周期短、使用寿命长等。
梁式结构在建筑、桥梁和机械设备等领域具有广泛的应用，得到了工程界的广泛认可。
4.2 梁式结构的缺点梁式结构的缺点主要包括受力分布不均匀、变形较大、跨度受限等。
梁知识点总结一、梁的基本概念梁是一种常用的结构元素，用来承受横向荷载，并沿着其轴线传递荷载。
梁分为直梁和弯曲梁两种。
直梁在荷载作用下只产生轴向拉力和压力，而弯曲梁在荷载作用下除了产生轴向拉力和压力外还会产生弯曲变形。
梁的设计需要考虑到材料的强度、稳定性和刚度等因素，以满足结构的使用要求。
二、梁的受力分析1. 弯矩和剪力梁在受到外部荷载作用时，会产生弯矩和剪力。
弯矩指的是梁在跨度上由于外部荷载而产生的弯曲变形引起的内力，而剪力则是由外部荷载引起的梁截面上的横向切割力。
在进行梁的受力分析时，需要通过弯矩和剪力图来确定材料的大小和截面形状。
2. 梁的截面性能梁的截面性能通常通过截面的惯性矩和截面模量来描述。
惯性矩是用来衡量截面抗弯刚度的大小，而截面模量则是用来衡量截面抗拉伸和压缩能力的大小。
通过对梁的截面性能进行分析，可以确定梁的弯曲和截面受压性能。
三、梁的计算1. 梁的跨度在设计梁时，需要确定梁的跨度以及在跨度上的荷载分布。
梁的跨度越大，其受力情况就越复杂，因此需要结合具体的工程要求和材料性能来确定合适的跨度。
2. 截面选型梁的截面选型需要考虑到强度、刚度和稳定性等因素。
一般情况下，截面越大，其承载能力越大。
在进行截面选型时，需要进行合理的优化设计，以满足工程的要求并尽可能减小材料的使用。
3. 材料的选择在进行梁的设计时，需要考虑到材料的强度、刚度和稳定性等因素。
常用的梁材料包括钢材、混凝土和木材等。
不同材料的性能差异较大，因此需要根据具体的工程要求和经济性等方面进行合理的选择。
四、梁的设计1. 弯曲受力设计在设计梁的过程中，需要根据梁的跨度、荷载分布和材料性能等因素来进行弯曲受力设计。
通过对梁的受力分析和截面选型，可以确定合适的截面形状和尺寸。
2. 验算和优化梁的设计通常需要进行验算和优化。
通过对梁的受力情况进行验算，可以对设计进行验证，以确保梁的安全性和可靠性。
同时，还可以通过对梁的截面尺寸和材料使用等进行优化，以实现材料的合理利用。
讲座刚性梁设计
刚生梁设
刚性梁分围绕（水平）式和栅格式两种类型这里仅叙前者的有关问题，且限于平衡通风锅炉。
第一节悬吊锅炉膨胀中心
1.1自然膨胀中心
悬吊锅炉自然膨胀中心随锅炉几何尺寸和温度公布（运行工况）的不同而变化，很难确定，对设计工作没有实际意义。
1.2人为锅炉膨胀中心
锅炉本体设计时，设计者预先设定一个使锅炉受热前后位置保持不变的部位，作为热膨胀位移计算的零点。
即为我们通常所说的人为膨胀中心。
1.21 设置人为膨胀中心的目的
设置人为膨胀中心是为了准确计算热膨胀位移，便于应力分析和密封设计。
1.22 膨胀中心位置选择
从广义上讲，膨胀中心应由膨胀零线和膨胀点组成，其位置的选择与锅炉炉型、结构和锅筒吊杆的柔度等因素有关。
对于正方形或矩形炉膛，一般先在管墙对称中心线上。
第二节刚性梁的作用和工作原理
2.1作用
刚性梁是沿着锅炉炉膛和竖井四周布置的结构系统，对管墙起到箍紧和提高刚度的作用。
保护管子，使其在炉膛设计瞬态压力作用下不产生永久变形。
2.2工作原理（以侧墙为例说明之）
炉内压力和风荷载或地震作用→管墙→刚性梁与管墙的连接中→刚性梁→刚性梁角部连接结构→前后墙（炉内压力与相对侧的炉内压力平衡），而风荷载或地震作用则通过前后墙的导向装置传结锅炉构架。
第三节荷载
3.1 锅炉膨胀力、风荷载或地震作用。
锅炉膨胀力系由人为膨胀中心与自膨胀中心不一致而
引起的，是一个经验数值，风荷载只有露天布置锅炉才存在，地震作用当建于设防烈废不少于7度地压的锅炉才考虑。
对于容量不大于220t/h的锅炉，根椐测震和实际设计经验，只要每个系向（止晃）装置按承受其他构件的重量。
3.2 支吊部件荷载
对中心容量锅炉，刚性量不得考虑承受其他构件的重量。
3.3 炉膛设计瞬态压力
炉膛设计瞬态压力应按有关标准规定采用。
3.31 国家电力行业标准《电站煤粉锅炉炉膛防爆规程》
DL/T435-2004中规定：
a)炉膛结构应能承受非正常情况所出现的瞬态压力。
在此
压力下，炉膛不应由于任何支撑部件发生弯路或屈服而导致永久变形。
b)炉膛设计瞬态压力不应低于 8.7KPa。
注：对容量为400t/h(相当于100MV机组的锅炉)及以下的锅炉，其炉膛设计瞬态压力，绝对值可以低于8.7KPa,但不宜低于6.7KPa.
3.32 国家电力行业标准《电力工业锅炉监察规程》SD167-85中规定：
火室燃烧锅炉的炉膛与烟道应具有一定的抗爆能力。
额定蒸发量220t/h及以上的锅炉，当采用平衡通风时，炉膛抗爆能力不小于3.92KPa（400mmH2o）。
3.33 小容量锅炉的炉膛设计瞬态压力
对于容量小于220t/h锅炉炉膛结构设计压力，上述标准没有明确规定。
由于小容量炉子，阻力小，送引风机在环境温度下选型点的压力绝对值也较小。
因此，少容量锅炉查参照采用3.3.2条规定的炉膛抗爆能力作为其炉膛设计瞬态压力。
即：3.92KPa以往对少容量锅炉的刚性梁设计基本采用此值，有的还要小一些。
第四节刚性梁间距
刚性梁间距过大会导致管子的弯曲应力过大，达不到保护管子的目的，间距太小又浪费材料。
因此，合理选择刚性梁
的间距对设计可靠、经济的刚性梁系统是十分重要的。
4.1 计算假设
4.1.1 把膜式壁视为正交各向异性板，弯曲荷载的管子轴向弯曲刚度承担。
4.1.2 忽略鳍片作用和管子之间的相互影响。
4.1.3 将刚性梁作为无沉陷的刚性支座。
4.2 最大间距计算
在上述假设条件下，把管子简化成一要有承受均布荷载支承在刚性梁上的多支点连续梁为便于分析，近似按三个等跨连续梁计算。
则得刚性梁最大间距计算公试为下：
max h =式中 q=P M .s
P M------炉膛设计瞬态压力，对小容量锅炉P M =3.92KPa ； S -------管子节距；
W --------管子载面模量；
[]b σ——在炉膛设计瞬态压力作用下，管子允许弯曲应力。
由管子强度计算确定或按下式计算；
[][]1.8L P L W b σσσσ=--
[]σ——管子材料在工作温度下的许用拉应力；
L P σ——管子压力产生的轴间应力；
L W σ——管子外荷载产生的轴向应力。
4.3 设计采用的刚性梁间距
刚性梁设计间距还应根据锅炉本体（门孔、膨胀中心等）。
构架和平台扶梯的布置情况作适当调整并通过强度、刚度计算决定以便恢复管子的最大弯曲应力小于瞬态压力工况下的允许弯曲应力。
一般应小于最大间距。
第五节 刚性梁计算
刚性梁按承受均布荷载的简支梁计算。
5.1 强度计算
根据3.3.1条规定，刚性梁的强度按下式计算： y x
M f W =≤α 8
Ql M = 12()2M h h Q P l += 式中 x W ——刚性梁强轴截面模量；
y f ——钢材的屈服强度（或屈服点）
； l ——刚性梁计算跨度（近似取管墙宽度）；
12h h 、——计算的刚性梁与上、下刚性梁的间距。
5.2 刚度计算
在锅炉正常运行工况下，为了减小炉膛爆燃引起的晃动和防止炉墙开裂，刚性梁应有一定的刚度。
根据设计经验和国外有关设计标准规定，刚性梁的相对挠度应按下列各式计算：
对容量不大于400t/h 的锅炉刚性梁：
351384260
f ql l EI =≤ 对容量大于400t/h 的锅炉刚性梁：
351384360
f ql l EI =≤ 式中 q ——均匀荷载集度，12()2
N h h q p += N p
——爆燃压力， 2.0N a p kP = 5.3 整体稳定
梁的整体稳定与截面形成荷载类型、荷载在截面高度上作用点位置、梁端约束情况、几何缺陷、力学缺陷以及材料性能等许多因素有关，计算很繁琐。
一般可采取构造措施来保证刚性梁的整体稳定。
5.3.1 炉膛外爆
炉膛外爆时，刚性梁内侧翼缘受压，该翼缘与管墙多点连接，因此刚性梁不会丧失整体稳定。
5.3.2 炉膛内爆
炉膛内爆时，刚性梁外侧翼缘受压，该翼缘侧向无支撑，刚性梁可能丧失整体稳定。
可采取如下措施来保证其整体稳定：
（1）Ｈ型钢或等截面工字形刚性梁外侧翼缘的自由长度或跨度l 与其宽度ｂ之比应满足下列要求：
对Q235钢：
20l b ≤ 对Q345钢： 16.5l b
≤
（2）轧制普通工字钢刚性梁外侧翼缘的自由长度或跨度l 应满足下列要求：
对工字钢10～20a:
l≤
对工字钢22a～40a:
l≤
（3）不满足上述要求时，可设置横向加肋板；必须时可采用立杆与上下刚性梁连接。
第六节构造要求
6.1 设计者选定的人为膨胀中心应通过管墙与刚性梁的连接件和导向装置予以固定，以便悬吊部件按规定方向膨胀。
6.2 除膨胀中心外，刚性梁与管墙的连接结构不得阻止管墙的热膨胀。
6.3 刚性梁端部和炉膛角部连接板的开孔位置，除满足强度要求外，还要易于管墙热膨胀位移的补偿和使传力路线最短，即使刚性支反力仅传到相邻管墙上。
6.4 当采用立杆保证刚性梁整体稳定时，立杆应与刚性梁的外侧翼缘连接，且应是一端固定，另一端可上下滑动的连接结构。
6.5 刚性梁与拐点（如冷灰头、顶部、底部、折焰角等）的距离应小一些，一般取其邻近刚性梁间距的2/3。
