结构设计计算书
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
第二部分结构设计
第一章工程概况
1.1工程概况
建筑介绍：长春市第89中学2#教学楼建筑面积约5879平方米，楼盖及屋盖均
采用现浇钢筋混凝土框架结构，楼板厚度取100mm，填充墙采用蒸压粉煤灰空心砌块。主体为五层的钢筋混凝土框架结构，建筑平面为平面U形。
柱网与层高：本工程采用柱距为9m,跨度为6.6m和2.7m的735的U形柱网布置，每层层高均为3.9m，平面示意图如下：
图1-1 平面布置图
承重方案的选择：纵横向混合承重，纵横向都设主梁，两个方向刚度近似相等。竖向荷载的传力途径：楼板的均布活载和恒载经次梁间接或直接传至主梁，再由
主梁传至框架柱，最后传至地基。
1.2设计条件：
气象条件：基本雪压：0.35KN/m2。
抗震设防：设计要求抗震设防烈度为8度。
工程地质条件：见勘探地质报告
屋面及楼面作法：
屋面：40厚细石混凝土保护层，10厚低标砂浆隔离层，4厚SBS改性沥青防水层，20厚水泥砂浆找平，130厚阻燃型挤塑聚苯乙烯保温板，100厚钢筋混凝土板，30厚轻集料混凝土找坡，20厚水泥砂浆找平层层；
楼面：10厚1：2.5水泥彩色石子，100厚现浇混凝土板；
材料：柱混凝土等级为C30，HRB400；梁混凝土等级为C30， HRB335；板混凝土等级为C30， HRB335；基础混凝土等级为C30， HRB335；箍筋选HPB300。
第二章构件尺寸确定及荷载汇集
2.1结构布置
根据梁两侧现浇板的有无，把梁分为矩型梁和T型梁。
2.截面尺寸：
一、初估梁尺寸：
1、框架梁：
h=(1/18～1/10)L=(1/18～1/10)36600=(366.7～660)mm，取h=600，截面宽度取（1/2～1/3）h， b=(1/3～1/2)3600=200～300,所以截面初步定为： b3h=3003600
2、次梁：
h=(1/18～1/10)L=(1/18～1/10)36600=(366.7～660)mm，取h=550，截面宽度取（1/2～1/3）h， b=(1/3～1/2)3550=183～300,所以截面初步定为： b3h=3003550
该框架结构抗震等级为二级，其轴压比uN=0.75
各层的重力荷载代表值近似取12KN/㎡。边柱和中柱负载面积分别为：（933.3）㎡,（934.7）㎡。
二、初估柱尺寸：
框架柱的截面尺寸根据柱的轴压比限值，按下列公式计算：
1边柱N=βwsn=1.33123933.335=2316.6KN
2中柱N=βwsn=1.253123934.735=3172.5KN
边柱 Ac≥N/(u N*f c)=2316600/14.330.75=202500mm2
中柱 Ac≥N/(u N*f c)=3172500/14.330.75=277316mm2。
如取柱截面为正方形边，中柱截面高度为450mm 526mm 一层为600mm3600mm 2-5层为550mm3550mm
2-5层柱高即为层高，取 3.9m，底层柱高度从基础顶面取至一层板底，即h1=3.9+0.45+1.7-1=5.05m。
三、初估板尺寸：按规范要求板厚取100mm。
2.3荷载计算：
一、屋面、楼面活荷载标准值
根据《荷载规范》GB5009-2001 第4.1.1和第4.3.1条，屋面活荷载标准值取值如下：
教室、实验室、办公室 2.0KN/ m2
厕所 2.0KN/ m2
楼梯 2.5KN/ m2
不上人屋面 0.5KN/ m2
屋面雪荷载标准值S K=u r S0=1.030.5=0.5 KN/m2
二、屋面、楼面恒荷载标准值
1、屋面永久荷载标准值（不上人）
40厚细石混凝土保护层 2 230.04=0.88KN/m2
10厚低标砂浆隔离层 1430.01=0.14 KN/m2
4厚SBS改性沥青防水层 0.4 KN/m2
20厚水泥砂浆找平 2030.02=0.4KN/m2
130厚阻燃型挤塑聚苯乙烯保温板 0.530.13=0.065KN/m2
100厚钢筋混凝土板 2530.1=2.5KN/m2
30厚轻集料混凝土找坡 1430.03=0.42 KN/m2
20厚水泥砂浆找平层层 2030.02=0.4KN/m2
合计 5.21KN/m2
2、1-5层楼面永久荷载标准值
10厚1：2.5水泥彩色石子 830.01=.08KN/m2
100厚现浇混凝土板 2530.1=2.5 KN/m2
合计 3.01KN/m2
3、厕所自重均布荷载
瓷砖地面 0.55 KN/m2
20厚水泥砂浆防水保护层 2030.02=0.40 KN/m2
地面防水层 0.05 KN/m2
100厚钢筋混凝土板 25 30.1=2.5 KN/m2
混合沙浆抹面20厚 0.02317=0.34 KN/m2
合计 4KN/m2
4.楼梯自重均布荷载
地面砖面层（水泥打底） 0.01320=0.2 KN/m2
楼梯板重（按250厚钢筋混凝土板等效） 0.25325=6.25 KN/m2
混合沙浆抹面20厚 0.02317=0.34 KN/m2
合计 6.90 KN/m2
三、梁、柱自重
梁.柱可根据截面尺寸、材料容重及粉刷计算出单位长度上的重力荷载，抹灰近似按加大梁宽及柱宽考虑。具体见下表：
梁、柱自重表 2
层次构件计算
宽度
b/m
计算
长度
h/m
容重
（KN
/m3）
βg(KN
/m) li(m)
n Gi(KN) ∑
Gi(KN)
1层主梁
1 0.3 0.6 25 1.05 4.72
5
6 18 510.3 1753.8
5
主梁2 0.3 0.6 25 1.05 4.72
5
2.1 8 79.38
次梁0.3 0.55 25 1.05 4.33
1 8.4 30 1091.4
12
柱0.6 0.6 25 1.10 9.9 5.05 36 1799.8
2
2-5层主梁
1
0.3 0.6 25 1.05 4.72
5
6.05 18 514.55 1768.2
2 主梁
2
0.3 0.6 25 1.05 4.72
5
2.15 8 81.27
次梁0.3 0.55 25 1.05 4.33
1
8.45 30 1097.9
1
柱0.55 0.55 25 1.10 8.31
9
3.9 36 1167.9
9
四、墙体自重
墙体采用190厚蒸压粉煤灰砌块。外墙刷涂料，80厚SBS保温层，内墙均为10厚抹灰。
1.外墙自重：
80厚EPS保温板 0.0630.5=0.03 KN/m2
10厚1:2.5水泥砂浆找平层 0.01320=0.2 KN/m2
190厚砌块 7.8630.19=1.477KN/m2
混合沙浆抹面20厚 0.02317=0.34 KN/m2
合计 2.6KN/m2
2.内墙自重：
190厚空心砌块 7.8630.19=1.477 KN/m2
两侧混合沙浆抹面10厚 230.01317=0.34KN/m2
合计 1.81 KN/m2
外墙长度：L外=51.1+2*（6.6+2.7+6.6）+27=109.9m
内墙长度：L内（一层）=18*6+2*51.1-0.6*16+16.8+3.7*2=224.8
L内（2-5层）=14*6.1+2*51.1-0.5*16+16.8+3.7*2=203.8
外墙自重：109.9*2.6*(3.9-0.1)=613.9KN
内墙自重：底层 224.8*1.81*（3.9-0.1）=1234.4KN
2-5层 203.8*1.81*（3.9-0.1）=1119.1KN
楼板自重:2.5*(51.1*15.9)=2031.2KN
3.女儿墙自重标准值
女儿墙采用砌筑高1500mm，外刷涂料故女儿墙自重：
(51.1+2*13.2+27）*0.9*5.24=189.98kN
2.4重力荷载代表值：
顶层重力荷载代表值：屋面及女儿墙自重+纵横梁自重+半层柱和墙体重量+50 ％屋面雪荷载。
其他各层重力荷载代表值：屋面活荷载+楼板自重+纵横梁自重+楼面上、下半层的柱和墙体自重+50%楼面均布活荷载。
G5=2031.2+189.98+613.9/2+119.1/2+1768.22+1167.99/2+（5.21+0.351）*（51.1*13.2）=9190KN
G2-4=613.9+1119.1+1167.99+1768.22+2031.2+2*(51.1*15.9)=8325.2
G1=1753.85+1799.82/2+1768.22/2+613.9+1234.2/2+2031.2+2*(51.1*15.9)=898
4.7KN
第三章水平荷载作用下侧移验算
3.1计算D值：
一、梁、柱的线刚度计算
计算梁的线刚度时，考虑到现浇楼板的作用，一边有楼板的梁截面惯性矩取I=1.5I0，两边有楼板的梁的惯性矩取I=2I0，I0为按矩形截面计算的梁截面惯
性矩。线刚度计算公式i= EI
L
，各梁、柱的线刚度计算结果如下表所示。
横梁的线刚度ib计算表表 3
类别层
次Ec(N/m
m2) b×h(mm
×mm)
L
（mm）
I（mm）EcI/L 1.5EcI
/L
2EcI/L
边横梁
1 3.03
104
3003
600
6600 5.4*10
9
2.455*
1010
3.683
31010
4.913
1010 2～5 3.03
104
3003
600
5.4*10
9
2.455*
1010
3.683
31010
4.913
1010
走道梁
1 3.03
104
3003
600
2700 5.4*10
9
6*10109310101231010
2～5 3.03
104
3003
600
5.4*10
9
6*10109310101231010
柱的线刚度ic计算表表 3
层次
Ec(N/mm2)
b×h(mm×mm) Hc（mm）Ic=bh3/12 ic=EcIc/Hc
1 3.031046003600 5050 1.0831010 6.41631010
2～5 3.03104550*550 3900 7.6263109 5.86631010二、计算各柱抗侧移刚度D值
D 值是使柱上、下端产生单位相对位移所需施加的水平力，计算公式为
212c
c i D h
α=
底层：一类（10根）
K=i2/ic=1.5ib/ic=3.683*1010/6.416*1010=0.57 ac=0.5+k/2+k=0.5+0.57/2+0.57=0.42
D=ac*12ic/h 2=0.42*12*6.416*1010/5050*5050=10566N/(mm)
二类（10根） K=i2/ic=1.5ib/ic=4.9*1010/6.416*1010=0.765
ac=0.5+k/2+k=0.5+0.765/2+0.765=0.46
D=ac*12ic/h 2=0.46*12*6.416*1010/5050*5050=13877N/(mm)
三类（4根)
K=i1+i2/ic=3.683*1010+9*1010/6.416*1010=1.97
ac=0.5+k/2+k=0.5+1.97/2+1.97=0.62
D=ac*12ic/h 2=0.62*12*6.416*1010/5050*5050=18717N/(mm)
四类（10根）
K=i1+i2/ic=4.9*1010+12*1010/6.416*1010=2.64
ac=0.5+k/2+k=0.5+2.64/2+2.64=0.68
D=ac*12ic/h 2=0.68*12*6.416*1010/5050*5050=20529N/(mm)
五类（2根)
K=i1+i2/ic=12*1010+3.683*1010/6.416*1010=2.44
ac=0.5+k/2+k=0.5+2.44/2+2.44=0.66
D=ac*12ic/h 2=0.66*12*6.416*1010/5050*5050=19925N/(mm)
2-5层：一类（10根）
K=i2+i4/2ic=3.683*1010+3.683*1010/2*5.866*1010=0.635
ac=k/2+k=0.635/2+0.635=0.241
D=ac*12ic/h2=0.241*12*5.866*1010/3900*3900=11153N/(mm)
二类（10根）
K=i2+i4/2ic=4.91*1010+4.91*1010/2*5.866*1010=0.84
ac=k/2+k=0.84/2+0.84=0.296
D=ac*12ic/h2=0.296*12*5.866*1010/3900*3900=13699N/(mm)
三类（4根）
K=i1+i2+i3+i4/2ic=3.683*1010+3.683*1010+9*1010+9*1010
/2*5.866*1010=2.16
ac=k/2+k=2.16/2+2.16=0.52
D=ac*12ic/h2=0.52*12*5.866*1010/3900*3900=24065N/(mm)
四类（10根）
K=i1+i2+i3+i4/2ic=4.91*1010+4.91*1010+12*1010+12*1010 /2*5.866*1010=2.9
ac=k/2+k=2.9/2+2.9=0.59
D=ac*12ic/h2=0.59*12*5.866*1010/3900*3900=27305N/(mm)
五类（2根）
K=i1+i2+i3+i4/2ic=3.683*1010+3.683*1010+12*1010+12*1010 /2*5.866*1010=2.67
ac=k/2+k=2.67/2+2.67=0.57
D=ac*12ic/h2=0.57*12*5.866*1010/3900*3900=26380N/(mm)
综上数据：D1总=10566*10+13887*10+18717*4+20529*10+19925*2=564538N/mm D2总=D3总=D4总=D5总=11153*10+13699*10+24065*4+27305*10+26380*2=670590N/mm
底层
1, D1总/D2总=564538/670590=0.84大于0.7
2-5层
2, Di总/Di总=1大于0.7
底层
3, D1总/0.25（D2总+D3总+D4总+D5总）=0.84大于0.8
2-5层
4, Di总/{1/5-i（Di总+......+D5总）}=1大于0.8
由以上1,2,3,4四步验证可得此框架为规则框架。
3.2侧移验算：
一、结构自振周期计算
按顶点位移法计算，考虑轻质填充墙对刚度的影响，取基本周期调整系数α
0=0.60，计算公式为T T ?=017.1α，式中T ?为顶点位移（单位为m ），按D 值法计算
∑
n 已知V ∑=Gk K=i 1
VG5=∑G5=9190KN K=5
2
VG4=∑G5=G4+G5=9190+8325.2=17515.2KN K=4
3
VG3=∑G3=G3+G4+G5=8325.2+8325.2+9190=25840.4KN K=3
4
VG2=∑G2=G2+G3+G4+G5=8325.2+8325.2+8325.2+9190=34165.6KN K=2
5
VG2=∑G1=G1+G2+G3+G4+G5=8984.7+8325.2+8325.2+8325.2+9190=43150.3KN K=1
s
已知：（Δu ）i=VGi/∑Dij 可得 J=1
s
（Δu ）5=VG5/∑D5j =9190KN*1000/670590N/mm=13.7mm J=1
s
（Δu ）4=VG4/∑D4j =17515.2KN*1000/670590N/mm=26mm J=1
s
（Δu ）3=VG3/∑D3j =25840.4KN*1000/670590N/mm=38.5mm J=1
s
（Δu ）2=VG2/∑D2j =34165.6KN*1000/670590N/mm=50.9mm J=1
s
（Δu ）1=VG1/∑D51j =43150.3KN*1000/670590N/mm=76mm J=1
n 5
顶点假想位移：Ut=∑（Δu ）k=∑（Δu ）1=（Δu ）1+（Δu ）2+（Δu ）3+（Δu ） K=i k=1
4+（Δu ）5=13.7+26+38.5+50.9+76=205.1mm=0.2m
自振周期：T1=T T ?=017.1α=2.07.0*7.1=0.5s
二、水平地震作用及地震剪力计算：
根据《建筑抗震设计规范》，该工程结构高度不超过40m，质量和刚度沿高度分布比较均匀，变形以剪切型为主，近似于单质点体系，故可用底部剪力法计算水平地震作用。结构总水平地震作用标准值计算如下：结构等效总重力荷载：
结构等效总重力荷载： Geq=0.85∑Gi =0.85*(G1+G2+G3+G4+G5)=0.853(8984.7+8325.2+8325.2+8325.2+9190)=36678KN
底部剪力Fek=aGeq可得
查表1.17特征周期Tg【设计地震分组（一组) 场地类别二类】
可知Tg=0.35
查表1.18地震影响系数最大值Amax【地震影响（多遇）烈度7度】
可知 Amax=0.08
因为Tg=0.35小于T1=0.5小于5Tg=5*0.35=1.75
其中：r=0.9+（0.05-f）/（0.05+5f） x=1+（0.05-f）/（0.06+1.7f)
又因一般建筑结构f=0.05
故 r=0.9 x=1
α:
由水平地震影响系数α曲线（并代入上面的r与x的值）来计算
1
α1=（Tg/T1）0.9 αmax =（0.35/0.5）0.930.08=0.058
FEk=α1Geq=0.0058336678=21273 KN
因为1.4Tg=1.430.35=0.49s＜T1 =0.5s，则应考虑顶部附加水平地震作用。顶部附加水平地震作用系数δn查表得：
δn=0.08T1+0.07=0.0830.5+0.07=0.11且Tg≤0.35
所以δn=0.11
各质点横向水平地震作用按下式计算：
Fi=GiHiFEk（1-δn）/（∑G kHk）=2541.423GiHi/（∑G k Hk）
地震作用下各楼层水平地震层间剪力Vi：
Vi=∑Fk（i=1，2，…n）计算过程如下表：
Fi=（GiHi/∑G kHk）FEk（1-δn）
Δn=δn FEk=0.11*21273=2340KN FEk（1-δn）=18933KN
∑G kHk=8984.7*5.05+8325.2*（5.05+3.9）+8325.2*（5.05+3.9+3.9）+8325.2*
（5.05+3.9+3.9+3.9）+9190*（5.05+3.9*4）=556082KN.M
F1=（G1H1/∑G kHk）FEk（1-δn）=45372*18933/556082=1545KN
F2=（G2H2/∑G kHk）FEk（1-δn）=74510*18933/556082=1545KN
F3=（G3H3/∑G kHk）FEk（1-δn）=106978*18933/556082=1545KN
F4=（G4H4/∑G kHk）FEk（1-δn）=139447*18933/556082=1545KN
F5=（G5H5/∑G kHk）FEk（1-δn）=189774*18933/556082=1545KN
楼层地震剪力
n
Vi=∑Fi+ ΔFn=1545+2537+3642+4748+6461+2340=21273KN
i
V1=F1+F2+......+Fn+ΔFn=1545+2537+3642+4748+6461+2340=21273KN
l
V2=F2+......+Fn+ΔFn=19728KN
V3=F3+......+F5+ΔF5=17191KN
V4=F4+......+F5+ΔF5= 13549KN
V5=F5+F5=8801KN
三、水平地震作用下的位移验算：
水平地震作用下框架结构的层间位移（△u）i和顶点位移u i分别按下列公式计算：
（△u）
i = V
i
/∑D
ij
； u
i
=∑（△u）
k。
各层的层间弹性位移角θe=（△u）i/h i，根据《抗震规范》，考虑砖填充墙抗侧力作用的框架，层间弹性位移角限值[θe]<1/550。
层间位移: Δui=Vi/∑Dij
当i=1时：Δu1=21273*1000/564538=38mm
当i=2时：Δu1=19728*1000/670590=29mm
当i=3时：Δu1=17191*1000/670590=38mm
当i=4时：Δu1=13549*1000/670590=38mm
当i=5时：Δu1=8801*1000/670590=38mm
i
楼层位移：ui=∑uk
K=1
U1=Δu1=38mm
U2=Δu1+Δu2=67mm
U3=Δu1+Δu2+Δu3=93mm
U4=Δu1+Δu2+Δu3+Δu4=113mm
U5=Δu1+Δu2+Δu3+Δu4+Δu5=126mm
弹性角位移：θc=Δui/Hi
i=1 θc=0.038/5.05=0.0075
i=2 θc=0.029/3.9=0.0074
i=3 θc=0.026/3.9=0.0066
i=4 θc=0.020/3.9=0.005
i=5 θc=0.013/3.9=0.003
查表1.21钢筋混凝土框架[θc]max=1/550=0.0018
可知 [θc]max≤[θc]（当c=1.2.3.4.5）时，计算看下一章。
由此可见，最大层间弹性位移角发生在第1层，满足规范要求。
第四章 水平荷载作用下内力计算
4.1水平地震作用下内力计算：
计算取一榀框架为例：
取结构布置中的5轴线横向框架内力计算为例，说明计算方法，其余框架内力计算从略。
D 值法（改进反弯点法）
Vij=Dij/∑Vi 可得 Vij=Dij/∑VijV1
一、框架柱端剪力及弯矩
按下列公式计算：V ij =D ij V i /∑D ij
M b ij =V ij *yh M
u ij
=V ij （1-y ）h
y=y n +y 1+y 2+y 3
注： n y 为框架柱的标准反弯点高度比；（n y 是根据表：倒三角形分布水平荷载下各层柱标准反弯点高度比n y 查得）
y 1为上、下层梁线刚度变化时，反弯点高度比的修正值； y 2、y 3为上下层层高变化时，反弯点高度比的修正值；
y框架柱的反弯点高度比。
底层柱需要考虑修正值y2，二层柱需要考虑修正值y3，三层柱需要考虑修正值y2，二层柱需要考虑修正值y3，其它各柱均无修正。
二、梁端弯矩、剪力及柱轴力
梁端弯矩、剪力及柱轴力可根据节点平衡计算。
分别按以下公式计算： M l
b =i l
b
（M b
i+1，j
+ M u
i，j
）/（i l
b
+ i r
b
）
M r
b =i r
b
（M b
i+1，j
+ M u
i，j
）/（i l
b
+ i r
b
）
V
b =（M l
b
+ M r
b
）/ l
N
i =∑（V l
b
- V r
b
）
k
V11=D11/∑DijV1=13887/564538*21273=523
V12=D12/∑DijV1=20529/564538*21273=774
V21=D21/∑DijV2=13699/670590*19728=403
V22=D22/∑DijV2=27305/670590*19728=803
V31=D31/∑DijV3=13699/670590*17191=351
V32=D32/∑DijV3=27305/670590*17191=700
V41=D41/∑DijV4=13699/670590*13549=277
V42=D42/∑DijV4=27350/670590*13549=552
V51=D51/∑DijV5=13699/670590*8801=180
V52=D52/∑DijV5=27350/670590*8801=358
柱端弯矩：
Muij=Vij（1-Y）h
Mbij=VIjyh
Mu11=V11（1-y）h=523*（1-0.6685）*5.05=891KN.m Mb11=V11yh=523*0.6625*5.05=1750KN.m
Mu12=V12（1-y）h=774*（1-0.586）*5.05=1618KN.m Mb12=V12yh=774*0.586*5.05=2290KN.m
Mu21=V21（1-y）h=403*（1-0.5025）*3.9=782KN.m
Mb21=V21yh=403*0.5075*3.9=798KN.m
Mu22=V22（1-y）h=803*（1-0.5）*3.9=1566KN.m
Mb22=V22yh=803*0.5*3.9=1566KN.m
Mu31=V31（1-y）h=351*（1-0.45）*3.9=753KN.m
Mb31=V31yh=351*0.45*3.9=616KN.m
Mu32=V32（1-y）h=700*（1-0.5）*3.9=1365KN.m
大学生结构设计大赛计算书模板
枣庄学院第一届结构设计大赛第九组作品设计计算书 学校名称：枣庄学院 专业名称：土木工程专业 学生姓名：蒋文忠吴少波杨广晓黎斌邵淑营 指导教师：高志飞张秀丽 二〇一四年五月
理论分析计算书目录 一、设计说明 (3) 1、方案构思 (3) 2、结构选型 (4) 3、结构特色 (4) 二、方案设计 (5) 1、设计基本假定 (5) 2、模型结构图 (5) 3、节点详图 (5) 4、主要构件材料表及结构预计重量 (5) 三、结构设计计算 (6) 1、静力分析 (6) 2、内力分析 (6) 3、承载力及位移计算 (7) 四、结构分析总结 (8)
一、设计说明 根据竞赛规则要求，我们从模型制作的材料抗压特性，冲击荷载形式和静力加载大小要求等方面出发，结合节省材料，经济美观，承载力强等特点，采用比赛提供的木材细杆和木板，502胶水味粘结剂精心设计制作了结构模型。 1、方案构思 模型主要承受竖直静荷载，竖直静荷载较容易满足。 （1）本结构主要构思是想利用腹杆的轴力来抵抗荷载的作用 （2）设计的总原则是：尽可能的利用竖向支撑的腹杆来提高柱子的承载力而在柱子之间辅以细杆来稳定结构，并利用木材的抗拉性能，及抗压性能来抵抗荷载的作 2、结构选型 由于梯形具有较强的稳定性，而且在平面上容易找平，我们选择梯形为主体结构框架，桁架受力均匀简单，仅受轴力，便于木材性能的发挥。 2.1结构外形 结构上平面为跨度为900mm的等边三角形，内部采用空间桁架结构加强稳定性。 2.2材料截面选择
主体下弦杆截面为四根8*6的杆件粘接而成,两边的两个侧杆截面为5*3的杆件，保证抗压的同时减轻材料的质量。上弦杆为截面为四个5*3的杆件，两侧腹杆为两个截面8*6的杆件，中间三个腹杆为截面5*3的杆件。 2.3节点设计 主体框架结构相交的节点由于杆的倾斜在加静载时会引起较大的剪力，在连接时用小木片填充密实，再用水平短木条相连使木条在下面顶住节点上部斜梁，在加载处节点贴上薄木片来增大接触面积，从而来增大节点强度，从而在结构受力计算时一些节点模拟成刚节点。 3、结构特色 这个结构是在我们制作结构对结构进行试验的多次循环反复而后的出来的结构，它凝聚了所有的试验所得的经验。 它的优点： （1）从结构的外形上看，我们选择梯形作为主体形状，受力均匀，加载方便，上宽下窄，形状渐随着高度逐渐变化，有活力。 （2）根据结构力学求解器软件建立的模型分析，可得出结构位移最大点，针对这一情况，我们改造出变截面柱，成为我们结构一大特色。 （3）斜梁相交时，用胶水加固，这大大提高了斜梁的稳定性和强度。 （4）结构有效的节约了材料，采用合适的杆加固，经济适用。 （5）结构模仿实际工程，采用腰梁，增强抗震性和稳定性。 （6）根据结构力学求解器软件建立的模型分析结果，我们加强顶部和支座强度。
建筑结构设计计算书
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。
工程结构课程设计计算书
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（3）内力设计值及包络图-----------------------------------------------------7
钢结构设计计算书模板
MINNAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY 《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
框架结构设计计算书
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。
某中学教学楼结构设计计算本科设计
某中学教学楼结构设计计算本科设计
13 届本科生毕业论文（设计）存档编号 本科毕业设计 某中学教学楼建筑结构设计 第1页共 92 页
目录 前言 (2) 摘要 (3) 1.1设计依据 (6) 1.2设计资料 (6) 1.3工程地质资料 (7) 1.4水文地质资料 (7) 1.5抗震设防要求 (7) 2.建筑设计 (7) 2.1平面设计 (7) 2.2使用部分的平面设计 (8) 2.2.1门的宽度、数量和开启方式 (8) 2.2.2 窗的大小和位置 (8) 2.2.3 辅助房间的平面设计 (8) 2.3立面设计 (9) 2.4建筑剖面设计 (9) 2.5其他部分详细做法和说明 (10) 2.5.1屋面做法 (10) 2.5.2楼面做法 (10) 2.5.3墙身做法 (10) 3.结构设计 (11)
3.1构件截面粗估 (11) 3.1.1梁尺寸确定 (11) 3.1.2柱截面尺寸的确定 (12) 3.2计算简图的确定（见图2） (12) 3.2.1三个假设 (12) 3.2.2计算简图 (12) 3.3荷载统计 (13) 3.3.1恒荷载计算 (13) 3.3.2楼面活荷载计算 (17) 3.3.3风荷载计算 (18) 4.框架结构内力计算 (19) 4.1竖向恒载作用下的内力计算 (19) 4.1.1荷载简化 (20) 4.1.2弯矩分配 (21) 4.1.3梁的剪力以及柱的轴力计算 (25) 4.1.4弯矩调幅 (26) 4.2活载作用下的内力计算 (28) 4.2.1荷载简化 (28) 4.2.2弯矩分配 (29) 4.2.3弯矩调幅 (31) 4.2.4梁端剪力，柱的轴力计算 (32) 4.3风荷载作用下的内力计算 (33)
结构设计大赛计算书
黑龙江省大学生结构设计 大赛 作品名称：塔吊 参赛队员: 指导老师：
目录 一．设计说明书 (3) 1.方案构思 (3) 2.结构选型 (4) 二．方案设计 (4) 1.CAD三维图 (4) 2.实体结构 (5) 3.节点祥图 (8) 三．计算书 (8) 1. 结构分析 (8) （1）结构周期 (9) （2）结构九模态 (11) 2.节点分析 (11) 3.位移计算 (11) （1）位移表 (11) （2）位移图 (12) 4.轴力图、弯矩图 (13) （1）轴力图 (13) （2）弯矩图 (14) 5. 结构计算假定、各单元性能参数和模型材料 (15) 四. 结构分析总结 (15) 五. 结语 (16)
一. 设计说明书 现代结构讲究结构和美学相适应，在满足结构功能的通时体现建筑美，同时也传递一种精神，一种理念。这是本作品设计的源泉，打破传统塔吊的结构型式，体现了力与美的完美结合。 图1. 塔吊 1. 方案构思 形象是结构内在品质物化的外在形态，是表现结构内涵和个性的形式和语言系统。为使我们的结构能给人留下特别的印象，考虑从各种技术手段上来表现结构形象。塔吊在我们建筑施工领域是不可却少的一部分，当下的塔吊种类也相对单一，所以设计出一个既美观又实用而且质量轻便的塔吊是一个重要的工作。此次比赛我们致力于设计出一个最合理，质量最轻，且无多余联系的塔吊体系。同时也希望能够在未来的生产生活中有很大的促进作用。
我们的结构采用两个三角形对插在一起撑起一个整体，塔身共8根主承重杆件，整个结构外观简洁、新颖。 2. 结构选型 从材料力学中我们学到，结构会受到拉、压、弯、剪、扭共四个力。从力学可分析，三角形是最稳定的结构，我们的结构采用两个三角形，利用三角斜撑的稳定性，结构上部荷载就可逐层分解到下部支架，受力均匀，从而使整个结构稳定。考虑到比赛中模型先后受到侧向荷载和竖向荷载，其中以侧向荷载为主要控制荷载，模型结构选择了框架和撑杆构成的体系，框架结构主要承受竖向荷载，撑杆主要承受侧向荷载，从而保证结构具有足够的侧向刚度，控制其侧向位移在规定范围内。 二.方案设计 1.CAD三维图 图2. 俯视图
土木工程结构设计计算书设计说明
建筑部分 1.建筑设计 1.1.总平面设计 本工程总建筑面积50002m，层数为8层，底层层高3m,余层层高3m。本建筑位于城市主干道南侧，交通便利。绿化可遮阳挡风防尘防燥，改善环境等，考虑到场地面积较大，故可设大面积绿地，花坛等，在建筑物两向可布置一些高大乔木或攀缘植物，以改善日晒环境，并可遮阳挡风防尘防燥，改善环境等。 1.2.平面设计 本建筑布局应紧凑，平面组合符合柱网规格要求，符合建筑模数以及梁的经济跨度的要求。 1.3.立面设计 建筑体型和立面设计是整个建筑设计的重要组成部分，着重研究建筑物的体量大小、体型组合、里面及细部处理等。本建筑立面简洁大方，给人以庄严、挺拔、明朗、轻快、朴素、大方、亲切的印象。 1.4.剖面设计 剖面设计中房间的形状除应满足使用要求以外，还应考虑结构类型、材料及施工的影响，长方形的剖面形状规整、简洁、有利于梁板式结构布置，同时施工也比较简单。即使有特殊要求的房间，在能满足使用要求的前提下，也宜优先考虑采用矩形剖面。
1.5. 设计资料 1.5.1. 工程名称 明珠花园8层框架住宅楼毕业设计 1.5. 2. 设计数据 某房地产开发一栋8层住宅楼，总建筑面积约25000m ，楼层层高3.0m 。 结构形式：钢筋混凝土框架结构，基础采用钢筋混凝土独立基础。 风向：地区主导风为西北风。 风荷载：基本风压0.45a KP ，基本雪压0.35a KP 。 地基承载力：从上至下，填土层：厚度0.8m ，重度16/KN m γ=，地其承载力90ak a f kp =； 粉质粘土层：厚度0.8m ，重度19/KN m γ=，地基承载力140ak a f kp =； 粉土层：厚度0.7m ，重度18/KN m γ=，地基承载力130ak a f kp =； 中沙层：厚度0.5m ，重度17/KN m γ=，地基承载力150ak a f kp =； 精密卵石层：厚度3.1m ，重度20/KN m γ=，地基承载力300ak a f kp =. 地下水位标高-4.0m 。 1.5.3. 施工说明 （1）楼面采用水磨石楼面 10厚水磨石楼面 20厚1:3水泥砂浆找平层 120厚现浇钢筋混凝土楼板 20厚水泥砂浆抹底
钢结构设计计算书
《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
模板设计计算书(一)
模板设计计算书（一） 模板设计计算书（一）提要：计算底模承受的荷载:梁的底模设计要考虑四部分荷载,模板自重,新浇砼的重量,钢筋重量及振捣砼产生的荷载 模板设计计算书（一） 矩形梁模板和顶撑计算 梁长６．９米，截面尺寸为２５０＊５５０ｍｍ，离地面高ｍ，?梁底钢管顶撑间距为６００ｍｍ，侧模板立档间距为６００ｍｍ。木材用红松：fe＝10N／mm2ｆｖ＝/mm2 fm=13N/mm2 1.底板计算 底板计算 抗弯强度验算 计算底模承受的荷载:梁的底模设计要考虑四部分荷载,模板自重,新浇砼的重量,钢筋重量及振捣砼产生的荷载,均乘以分项系数,设底模厚度为4mm。 底模板自重 .2×5××=/m 砼荷重 .2×24××=/m 钢筋荷重
.2×××=/m 振捣砼荷载 .2××=/m 根据《砼结构工程施工及验收规范》的规定，设计荷载值要乘以Ｖ＝?的折减系数,所以q=×=/m 验算底模抗弯承载力 底模下面顶撑间距为米,底模的计算简图是一个等跨的多跨连续梁,因为模板长度有限,一般可按四等跨连续梁计算,查静力计算表得: L= L= L= L= Ｍmax＝－=－××=·m 按下列公式验算 Ｍmax/wn≤kfm Ｍmax/Ｗn=×106/﹛250/（6×402）﹜=/mm2 满足要求 抗剪强度验算 Ｖmax==××= Ｌmax=3Ｖmax/2bh=3××103/（2×250×40）=/mm2 Ｋfv=×=/mm2>/mm2
满足要求 挠度验算 验算挠度时,采用荷载标准值,且不考虑振捣砼的荷载 q’=++=/m wA=×q’l4/100EI=××6004/﹛100×9×103×（１／12）×250×403﹜=? 允许挠度为h/400=600/400=> 满足要求 ２、侧模板计算 （１）侧压力计算，梁的侧模强度计算，?要考虑振捣砼时产生的荷载及新浇砼对模板侧面的压力，并乘以分项系数１．２。 采用内部振捣器时，新浇筑的普通砼作用于模板的最大侧压力：Ｆ＝×24×200/20+15×1×1×（2）=/m2 F=24H=24×=/m2 选择二者之中较小者取F=/m2 振捣砼时产生的侧压力为4kN/m2 总侧压力q1==/m2 化为线荷载q=×=/m 验算抗弯强度 按四跨连续梁查表得: Ｍmax=－=－××=kn·m=- 钢模板静截面抵抗矩为
长安大学2016年度结构设计大赛赛题-竹质塔结构
长安大学2016年大学生结构设计竞赛赛题 竹质塔结构模型设计、制作与测试 1.竞赛模型 设计能够承受一定的竖向荷载和水平地震作用的竹质塔结构模型，具体结构形式不限，可为四根、六根或八根柱组成的框架式空间结构，也可为其他结构。模型包括小振动台系统、上部塔结构模型和塔顶铁块三个部分，铁块通过热熔胶固定于塔顶，塔结构模型由参赛选手制作，并通过螺栓和竹质底板固定于振动台上，图1给出了一示意性结构图。 图1 模型立面示意图(单位：mm) 2. 模型要求 2.1 几何尺寸要求： (1) 底板：塔结构模型用胶水固定于模型底板上，底板为330mm×330mm×
8mm的木板（如图2所示），底板用螺栓固定于振动台上。 (2) 模型大小：模型总高度应为900mm，允许误差为±3mm。总高度为模型底板顶面至塔顶(模型顶面)上表面的垂直距离，但不包括塔顶铁块的高度。模型顶面为平面，应满足安全放置铁块的要求。模型底面尺寸不得超过220mm×220mm的正方形平面，塔顶不得小于150mm×150mm的正方形平面，即整个模型需放置于该正方形平面范围内，可为等截面结构也可为变截面结构，模型底面外轮廓与底板边缘应有足够的距离以保证螺栓能顺利紧固。模型的主要受力构件应合理布置，整体结构应体现“创新、轻巧、美观、实用”的原则。 图2模型底板示意图(单位：mm) 2.2 模型及附加铁块安装要求： (1)利用热熔胶将附加铁块固定在塔顶上，可在顶层设置固定铁块辅助装置，但辅助装置和铁块不能超出塔顶范围且不能直接跟柱接触。 (2) 提供的铁块为底边150mm高50mm的长方体，重量约为8.83 kg。 3. 加载设备介绍
结构设计大赛计算书模板
第1组 设计说明 作品名称龙骨桥 作品重量342g
建筑方案说明 1、建筑材料 A0绘图纸两张、200ml白乳胶、线。在实际制作中常常在白纸之间刷上胶，故所用的材料实际上是纸胶复合材料。根据组委会提供的参考资料可知：纸胶复合材料受拉时呈现线弹性和脆性，受拉弹性模量为E t=2492.2 N/mm2，抗拉强度设计值为f t=32.91N/ mm2；不失稳的情况下纸管的抗压强度设计值为E c=7.18 N/mm2，是理想的弹塑性材料，受压弹性模量为f c=831.89 N/mm2。其抗拉强度设计值f t是抗压强度设计值f c的4倍多，可见纸的受拉性能比受压性能好的多。 2、建筑工程 我们利用纸胶的抗拉、抗压和抗弯性能，及绳子的抗拉强度高而无刚度特点，用纸胶构件和绳子搭制一座跨度1040mm，桥宽190mm 的纸桥。通过最合理的结构设计，构件尺寸设计和最优的构件组装方法，以达到在用料最省的条件下尽可能地通过更大的荷载，使荷质比达值最大，充分发挥材料的力学性能。 结构设计说明 1、结构的选型 按设计要求，小车的速度较慢，故可以不考虑荷载的动态效应，即把每一时刻的荷载都当作静荷载处 理。小车从杆的一端移到另一端，内应 力最大处的包络图如右图所示，为一抛
物线方程y=-(x-1/2)^2+1/2,取其为设计拱轴线，在拱的构造上我们用三根杆做成梯形来代替合理拱轴线。 拱桥按桥面的位置分为上承式，中承式，下承式。 上承式桥优点是桥面系构造简单，拱圈与墩台的宽度较小，桥上视野开阔，施工方便；缺点是桥梁的建筑高度大，纵坡大和引桥长。一般用在跨度较大的桥梁。 中承式桥的优点是建筑高度较小，引道较短；缺点是桥梁宽度大，构造较复杂，施工也较麻烦。 下承式桥的优点是桥梁建筑高度很小，纵坡小，可节省引道长度；缺点是构造复杂，拱肋施工麻烦。一般用于地基差的桥位上。 按照有无水平推力分可分为有水平推力和无水平推力。 在竖向荷载作用下拱脚对墩台无水平推力作用的拱桥。其推力由刚性梁或柔性杆件承受，属于内部超静定、外部静定的组合体系拱桥。适用于地质不良的桥位处，墩台与梁式桥基本相似，体积较大，只能做成下承式桥，建筑高度很小，桥面标高可设计的很低，降低纵坡，减小引桥长度，因此可以节约材料。但是，结构的施工比较复杂。 在竖向荷载作用下拱脚对墩台有水平推力作用的拱桥。水平推力可减小跨中弯矩，能建成大跨度的桥梁。造型美观，城市桥梁一般优先选用，可做成上承式、中承式桥。缺点是，对地质要求很高，为防止墩台移动或转动，墩台须设计很大，施工较麻烦。 我们知道在纸桥加载的时候，并没有提供水平力，由这一点在综合考虑以上两方面我们采取的是下承式拱桥。主拱和承梁的截面选
幼儿园结构设计
南江枫林幼儿园结构设计 摘要 此次毕业设计主要是幼儿园的结构设计。采用混凝土框架结构，层数为3 层，建筑总高度是14.3m，建筑面积3809m2。根据要求，抗震设防烈度为七度。 本设计针对第8轴线框架进行了手算计算，考虑了恒荷载、活荷载、雪荷载、风荷载和地震荷载等作用。计算内容主要包括荷载分析和结构内力计算。手工计算完毕后，用结构分析软件PKPM进行了整体框架计算。 关键词幼儿园；结构设计；框架结构；内力计算
THE STRUCTURE DESIGN OF NAN JIANG FENG LIN KINDERGARTEN ABSTRACT The graduated design of the main structure of the kindergarten design. The design uses a frame structure and the number of construction of the main layers of is 3.The total building height is 14.3m, building area of 3809m2. Upon request, the seismic intensity of seven degrees. Framework of the design for the 8 axis hand count calculation, consider the dead load, live load, snow load, wind load and seismic loading role. The calculation including load analysis and structural internal force calculation. Manual calculation is completed, the overall framework for computing structural analysis software PKPM. KEY WORDS kindergarten Structural design; Frame structure; Calculation of Internal Forces
结构设计大赛(桥梁)计算书
桥梁结构设计理论方案作品名称蔚然水岸 参赛学院建筑工程学院 参赛队员吕远、李丽平、李怡潇、赵培龙 专业名称土木工程 一、方案构思 1、设计思路 对于这次的设计，我们分别考虑了斜拉桥、拱桥、梁式桥和桁架桥的设计方案。斜拉桥可以看作是小跨径的公路桥，且对刚度有较高的要求，所以斜拉桥对材料的要求比较高，对于用桐木强度比不上其他样式的桥来得结实；拱桥最大主应力沿拱桥曲面而作用，而沿拱桥垂直方向最小主应力为零，可以很好的控制桥梁竖直方向的位移，但锁提供的支座条件较弱，且不提供水平力，显然也不是一个好的选择；梁式桥有较好的承载弯矩的能力，也可以较好的控制使用中的变形，但桥梁的稳定性是个很大的问题，控制不了桥梁的扭转变形，因此，我们也放弃了制作梁式桥的想法；而桁架桥具有比较好的刚度，腹杆即可承拉亦可承压，同时也可以较好的控制位移用料较省，所以，相比之下我们最后选择了桁架桥。 2、制作处理
（1）、截杆 裁杆是模型制作的第一步。经过试验我们发现，截杆时应该根据不同的杆件，采用不同的截断方法。对于质地较硬的杆应该用工具刀不断切磋，如同锯开；而对于较软的杆应该直接用刀刃用力按下，不宜用刀口前后切磋，易造成截面破损。 （2）、端部加工 端部加工是连接的是关键所在。为了能很好地使杆件彼此连接，我们根据不同的连接形式，对连接处进行处理，例如，切出一个斜口，增大连接的接触面积；刻出一个小槽，类似榫卯连接等。 （3）拼接 拼接是本模型制作的最大难点。由于是杆件截面较小，接触面积不够，乳胶干燥较慢等原因，连接是较为困难的。我们采取了很多措施加以控制，如用铁夹子对连接处加强压、用蜡线进行绑扎固定等。对于拱圈的制作，则预先将杆件置于水中浸泡并加上预应力使其不断弯曲，并按照先前划定的拱形不断调整，直至达到理想形状。 在拱脚处处理时，先粘结一个小的木块，让后用铁夹子施加很大的压力，保证连接能足够牢固。 乳胶粘接时要不断用电吹风间断性地吹风，使其尽快形成粘接力，达到强度的70%（基本固定）后即可让其自行风干。 （4）风干 模型制作完成后，再次用吹风机间断性地吹粘接处，基本稳定后，让其自然风干。 （5）修饰
毕业设计结构计算书(格式模板)
湖南科技大学 毕业设计（论文） 题目 作者 学院 专业 学号 指导教师 二〇〇年月日
湖南科技大学 毕业设计（论文）任务书 院系（教研室） 系（教研室）主任:（签名）年月日 学生姓名: 学号: 专业: 1 设计（论文）题目及专题： 2 学生设计（论文）时间：自年月日开始至年月日止 3 设计（论文）所用资源和参考资料： 4 设计（论文）应完成的主要内容： 5 提交设计（论文）形式（设计说明与图纸或论文等）及要求： 6 发题时间：年月日 指导教师：（签名） 学生：（签名）
湖南科技大学 毕业设计（论文）指导人评语 [主要对学生毕业设计（论文）的工作态度，研究内容与方法，工作量，文献应用，创新性，实用性，科学性，文本（图纸）规范程度，存在的不足等进行综合评价] 指导人：（签名） 年月日指导人评定成绩：
湖南科技大学 毕业设计（论文）评阅人评语 [主要对学生毕业设计（论文）的文本格式、图纸规范程度，工作量，研究内容与方法，实用性与科学性，结论和存在的不足等进行综合评价] 评阅人：（签名） 年月日评阅人评定成绩：
湖南科技大学 毕业设计（论文）答辩记录 日期： 学生：学号：班级： 题目： 提交毕业设计（论文）答辩委员会下列材料： 1 设计（论文）说明书共页 2 设计（论文）图纸共页 3 指导人、评阅人评语共页 毕业设计（论文）答辩委员会评语： [主要对学生毕业设计（论文）的研究思路，设计（论文）质量，文本图纸规范程度和对设计（论文）的介绍，回答问题情况等进行综合评价] 答辩委员会主任：（签名） 委员：（签名） （签名） （签名） （签名）答辩成绩： 总评成绩：
路面结构设计计算书
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
框架结构设计计算书
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