86 m甲板运输船船体结构规范设计计算书XSTC402-110-01JS 第2页
1概述 (3)
2主尺度与系数 (3)
3夕卜板 (4)
4甲板 (6)
5船底 (7)
6舷侧骨架 (10)
7甲板骨架 (15)
8舱壁 (19)
9支柱与桁架 (26)
10首柱、尾柱及艏楼 (27)
11船端加强 (29)
12主机基座 (30)
13上层建筑及甲板室 (31)
14舷墙和栏杆 (35)
15货舱围板 (36)
86 m甲板运输船船体结构规范设计计算书XSTC402-110-01JS 第4页86 m甲板运输船船体结构规范设计计算书XS ；TC402-110-01JS 第3页
1概述
本船为沿海甲板运输岩石的船舶，全船单甲板、单舷、单底（机舱除外）钢质全电焊结构（钢材屈服强度极限s=235MP）, FR86?艏、艉?FR20采用横骨架式，其余全采用纵骨架式。船体结构按中国船级社《国内航行海船建造规范》（2006）及其2008年修改通报（以下称《规范》）及《船体强度直接计算指南》（2003）（以下称《指南》）和浙江省船舶检验局甲板运输船结构审图指南计算。
2主尺度与系数
总长：L OA86.00 m
设计水线长：L WL84.30 m
96%设计水线长：96%L WL77.69 m
垂线间长：L PP82.00 m
97%设计水线长：97% L WL81.77 m
计算船长：L81.77 m § 1.1.2.1
型宽： B 18.00 m
型深： D 4.30 m
设计吃水： d 3.00 m
计算结构尺寸取吃水： d 3.10 m
方形系数：C b 0.9167
载货量P 3099.5 t
满载排水量：△4179.1 t
骨材标准间距S b 首尾尖舱内：s b= 0.6 m
船端0.05L内的上层建筑和甲板室：s b= 0.6 m
其他区域：S b= 0.0016L + 0.5= 0.631m § 1.2.8.1 肋骨间距：#20 ?#86：s=1.0m
其他：s=0.65m
纵骨间距s 0.5 m
梁拱：0 m
系数C C=0.0412L+4 7.369 § 2.2.3.1
最小首吃水：0.8 m
各层甲板室层咼：尾升高甲板?船长甲板 2.5 m
船长甲板?驾驶甲板 2.3 m
驾驶甲板?罗经甲板 2.3 m
3.3 舭列板：(§.3.3.1) 不小于0.4L 区域船底板厚 实取：t = 10mm 3.4舷侧外板
3.4.1 0.075L 端部舷侧外板:(2344, 2.3§1.4)
t (0.035L
6) mm
\Sb
式
中： L=81.77m 首尾尖舱
内：
s = 0.65m , s b =0.6m 贝U t=9.22mm 其余区域内：
s = 0.65m , s b =0.631m 贝U
t=8.994mm 实取：t = 10mm
3.4.2舷侧处船中0.4L 内的舷侧外板：
(1)舷侧为纵骨架式，距基线 D/2 (2.15m )以上船中0.4L 内的舷侧外板：(§34.3)
t 1=0.06s (L + 110) F d = 7.26mm t 2= 4.2s 、d h 2 =5.44mm
式中：L = 81.77m
F d =1.0
s = 0.5m 取 s=sb=0.631m d = 3.10m
h 2=0.5 c =3.685m ，但不大于 0.36d=1.116 C=0.0412L+4=7.369
(2) 舷侧为纵骨架式， 距基线D/4 (1.075m )以下船中0.4L 内的舷侧外
板：(§.3.4.3)
t 1=0.06s (L+110) ■. F b =7.26 mm t 2=5.4s . (d h)F b =6.57 mm
式中：L = 81.77m
F b =1.0
s = 0.5m 取 s=sb=0.631m d = 3.10m
h 1 = 0.26c=1.916,但不大于 0.2d=0.62
C=0.0412L+4=7.369
(3) 距基线D/4(1.075m)以上D/2(2. 15m)以下区域：根据 §.3.4.3由上述计算所得之值用内 插法求得。
实取舷侧外板：t = 10mm 3.5舷顶列板
3.5.1舷顶列板的宽度：(2.3.5.1) 宽度：b = 800+ 5L=1208.85mm
式中：L = 81.77mm
一、设计题目：梯形钢屋架 二、设计资料 （1）某工业厂房（上海市）：梯形钢屋架跨度为21m ，长度90m ，柱距7.5m ，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/m 2 计算），檩条采用冷弯薄壁C 型钢。屋面排水坡度i=1:20,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 。不考虑灰荷载。屋架、檩条、拉条及支撑自重标准值按0.402/m kN 计算。基本雪压取0.42/m kN ，基本风压取0.452/m kN 。 （2）屋架计算跨度： m m m l 7.2015.02210=?-= （3）跨中及端部高度：采用缓坡梯形屋架，取屋架在21m 轴线处的端部高度 m h 990.1'0=，屋架中间的高度h=2.515m 则屋架在20.7m 处，两端的高度为9975.10=h 。 三、结构形式与布置 屋架形式及几何尺寸如图所示 根据厂房长度90m 、跨度及荷载情况，设置四道道上、下弦横向水平支撑。因柱网采用封闭结合，厂房两端的横向水平支撑设在第一柱间，该水平支撑的规格和中间柱间支撑的规格有所不同。在所有柱间的上弦平面设置了刚性与柔性系杆，以保证安装时上弦杆的稳定，在柱间下弦平面的跨中及端部设置了柔性系杆，以传递山墙风荷载，在设置横向水平支撑的柱间，于屋架跨中和两端各设置一道×垂直支撑。梯形钢屋架支撑布置如图2所示。
桁架上弦支撑布置图 桁架下弦支撑布置图 垂直支撑2—2 梯形钢屋架支撑布置图 SC —上弦支撑；XC —下弦支撑：CC —垂直支撑；GG —刚性系杆；LG —柔性系杆 四、荷载计算及内力组合 1.荷载计算 屋面活荷载为0.62/m kN ，雪荷载为0.42/m kN ,计算时取两者最大值。故取屋面活 荷载0.62/m kN 进行计算。 风荷载：基本风压为0.452/m kN ，查表可知，风压高度变化系数为1.0，当屋面夹角α（2.86°）小于15°时，迎风坡面体形系数为-0.6，背风坡面体形系数为-0.5，风载为吸力，起卸载作用，所以负风的设计值（垂直屋面）为 迎风面：1ω=1.4×0.6×1.00×0.45＝0.3782/m kN 背风面： 2ω=1.4×.0.5×1.00×0.45＝0.3152/m kN 对于轻型钢屋架，当风荷载较大时，风吸力可能大于屋面永久荷载，腹杆中的内力可能变号，必须考虑风荷载组合，但此处风荷载小于永久荷载，可不考虑风荷载的组合。（因为 1ω 2ω均小于屋面永久荷载0.65（荷载分项系数取 1.0），由此可见，风吸力较小）而 且在截面选择时，对内力可能变号的腹杆，不论在荷载作用下是拉杆还是压杆，均控制其长细比不大于150。
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)
钢结构平台 设计说明书 设计： 校核：
市久鼎机械制造 二零一四年十月 目录 1．设计资料 (3) 2．结构形式 (3) 3．材料选择 (3) 4．铺板设计 (3) 5．加劲肋设计 (5) 6．平台梁 (6) 6.1 次梁设计 (6) 6.2 主梁设计............................................................................................. .. (7) 7．柱设计 (9) 8. 柱间支撑设置 (11) 9. 主梁与柱侧的连接设计 (11)
钢结构平台设计 1．设计资料 1.1厂房装料平台，平面尺寸为5.2×3.6m（平台板开洞7个，开洞尺寸460×460mm）, 台顶面标高为5.2m。平台上平均布荷载为52 kN/m，不考虑水平向荷载，设计全钢工作平台。 1.2参考资料： 1) 钢结构设计规 2) 建筑结构荷载规 3) 钢结构设计手册
4) 建筑钢结构焊接规 2．结构形式 平面布置主次梁，主梁跨度 3530 mm ，次梁跨度 2790 mm ，次梁间距1260mm ，铺板下设加劲，间距900mm 。柱间支撑按构造设计，铰接连接；梁柱铰接连接。确定结构布置方案及结构布置形式如图所示 3．材料选择 铺板采用5mm厚带肋花纹钢板，钢材牌号为Q235 ，手工焊，E4 型焊条，钢材弹性模量E =2.06×105N/mm2，钢材密度ρ=7.85103Kg/m3，基础混凝土强度等级为C30, fc 14.3N/mm2。 4．铺板设计 4.1 荷载计算 已知平台均布活荷载标准值q1k = 5kN/m2，5mm厚花纹钢板自重q Dk = 0.005×9.8×7.85= 0.38kN / m2，恒荷载分项系数为1.2 ，活荷载分项系数为1.4 。 均布荷载标准值q k = 5kN/m＋0.38kN/m = 5.38kN/m 2 均布荷载设计值 qd=1.2×0.38＋1.4×5= 7.46KN/m2
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
第一章概述 1. 本船结构强度计算书根据中国船级社2009年<<钢质内河船舶建造规范>>制订 2. 结构形式：纵骨架式结构，双底双舷，单甲板。A级内河自航集装箱船 3. 计算尺度： 设计水线长：m 型宽： 型深：m 结构吃水m 实际吃水：m 方形系数： 4. 主尺度比（符合规范之规定）： L/D==<25， B/D==<4
第二章 结构计算 外板： 平板龙骨（） 船中部平板龙骨厚度应按船中部底板厚度增加1mm 。平板龙骨的宽度应不小于，且应不小于。 B ≥(m) = 实取全船平板龙骨厚δ=11mm,平板龙骨宽度2m 。 船中部底板（及） 船中内大舱口船货舱区域的船底板厚t 应不小于按下列式子计算所得： )(γβα++=S L a t mm =××+×式中:α、β、γ——系数。 由A 级航区和纵骨架式,a=; 0.066 4.50.8αβγ-＝；＝；＝ 船底板尚应不小于（）： r d s t +=8.4 mm =××= 式中： d ——吃水，m ；d= s ——肋骨或纵骨间距，m ；s= r ——半波高，m,r=（级航区选取） 船底板尚应不小于（）： )(γβα++=S L a t mm =×（×+×+）= 式中:α、β、γ——系数。 由A 级航区和纵骨架式,a=; 0.05.9αβγ＝；＝3；＝1.0 实取船底板厚10mm δ=
舭列板（） 舭列板厚度应按船中部船底板厚度增加。 即δ=+=(mm) 实取舭列板厚度10mm δ=。 注：本船采用的是圆舭，则舭列板宽度应至少超过舭部圆弧以外100mm ，并应超过实肋板面板表面以上150mm 。 舷侧外板（及） 船中部舷侧外板厚度应不小于船底板厚度的倍。 即δ≥×= (mm) 舷侧外板的厚度应与船底板厚度相同。 实取厚度为10mm 舷侧顶列板（及） 船中部舷侧顶列板的厚度应不小于强力甲板边板厚度的倍或舷侧外板厚度增加1mm ，取其大者。 货舱区域舷侧顶列板在强力甲板以下的宽度应不小于，其厚度不小强力甲板边板厚度的倍或舷侧外板厚度增加1mm ，取其大者。 舷顶列板宽度 b=×= 100.858.5mm δ=?= 10111mm δ=+= 实取舷侧顶列板厚11mm δ=，宽度900 mm 。 内舷板（） 内舷板的厚度应与舷侧外板厚度相同，应直接延伸至船底板，实取t=10mm 。 内底板（及） 载货部位内底板厚度t 应不小于按下式计算所得之值：t=×= 式中： s ——肋骨或纵骨间距，m ；s= h ——计算水柱高度，m ，自内底板上缘量至干舷甲板边线（或舱棚顶板与围壁板交线）的距离。 实取内底板厚度t=10mm 。 甲板（及） 船船长大于或等于50m 的船舶，其中部货舱区域内的甲板边板的厚度t 应不小于按下式计算所得之值： t=s mm=× = t 6.3s hmm=6.30.60.5=2.67mm =?? t==×= 式中：L ——船长，m ；
钢结构计算范例
摘要 本工程为三层钢框架超市设计，长64.00m，宽30.00m，层高为 4.5m，建筑高度为14.4m，建筑面积5760.00m2，综合运用所学专业知识，进行了钢结构建筑设计和结构设计。 主体采用钢框架结构，钢筋混凝土现浇楼板。首先确定结构方案并进行荷载统计、梁柱截面选择及刚度验算，计算恒载、活载作用下的框架内力，然后计算风载、地震作用下的框架内力，经内力组合后得出构件的最不利组合内力，最后进行梁、柱截面验算、节点设计、楼板、楼板配筋计算，绘制施工图。计算竖向荷载效应时采用分层法，计算水平荷载效应时采用D值法；在荷载组合时。考虑以可变荷载效应控制的组合和以永久荷载效应控制的组合方式；在活荷载计算过程中，采用满布荷载法；框架节点设计采用栓焊混合的连接方式。 关键词：建筑设计；钢框架；内力分析；节点设计
ABSTRACT Based on the professional knowledge for learned，the building was designed. The works include two parts: architecture design and structure design. This project is commercial building of 3-floors，steel structure，which is located in Xi An. It is 64.00m long, 30.00m wide. The height of story are 4.5m and5m. The height of the whole building is 14.4m.The total area is 5760.00m2. Architecture design tries hard for simple and clear，which has the ages feels and assort with surroundings environment. Steel frame and reinforce concrete floor were used in the structure. Firstly，the size of the beam and column was determined by the type of the structure and the calculation of the loads. Secondly，the inner forces of the frame under the wind load and earthquake load，the dead load，and the living loads were analyzed separately. By the combination of the inner forces，the most dangerous forces can be got，and then the steel beam，steel column，the frame connections and reinforce concrete floor can be designed. After these，the drawing can be made. In the progress of inter force analysis，the vertical forces are calculated by the layer-wise method，and the horizontal forces are calculated by the D method. In the process of the live load calculation，full load is used. Mixed connection with welding and bolts was used in steel frame，and independent foundation under column was adopted. Key Words: architecture design; steel frame; internal force analysis; connection design
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
一、设计资料 1.1厂房信息 该厂房采用单跨双坡门式刚架，厂房横向跨度12m，柱顶高度5.1m，共8榀刚架，柱距6.3m，屋面坡度1/10，柱底铰接。窗高出柱脚1.5m，尺寸为1.5x3m，每个柱距间居中设置一个。两端山墙上各设门一个（居中），尺寸为3.3x4.5m。 1.2材料 刚架构件截面采用等截面焊接工字形。钢材采用Q235B，焊条E43型。1.3屋面及墙面材料 屋面及墙面均为带100mm厚岩棉夹层的双层压型钢板；檩条（墙梁）采用薄壁卷边C型钢，间距为1.5m。 1.4自然条件 抗震设防烈度为6度（不考虑地震作用）。地面粗糙度系数按C类。 二、结构布置 该厂房跨度12m，柱距6m,共8榀刚架，所以厂房纵向长度6.3×（8-1）=44.1m,由于纵向温度区段不大于300m、横向温度区段不大于150m，因此不用设置伸缩缝。柱间支撑宜布置在温度区段的中部，以减小纵向温度应力的影响。并在屋盖相应部位设置檩条、拉条及撑杆，同时应该在柱间支撑布置的柱间布置屋盖横向水平支撑。由于无吊车，且柱高<柱距，因此柱间支撑不用分层布置。 结构布置图见附录 2.1截面尺寸确定 （1）焊接工字型截面尺寸：截面高度h以10mm为模数；截面宽度b以5mm为模数，但工程中经常以10mm为模数；腹板厚度t w可取4mm、5mm、
6mm，大于6mm以2mm为模数；翼缘厚度t≥6mm，以2mm为模数，且大于腹板厚度。 （2）工字型截面的高厚比（h/b）：通常取h/b=2～5；梁与柱采取端板竖放连接时，该梁端h/b≤6.5。 （3）等截面梁的截面高度一般取跨度的1/40～1/30，即300mm～400mm。 综上所述，初步选择梁柱截面均用等截面H型钢300×300×10×15 2.2截面几何特性
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
框架内力与构件截面计算 1设计依据的规范及规定 1.1毕业设计任务书。 1.2国家有关的设计规范及规程。 2设计尺寸与标高 设计图均以毫米为单位，标高均以米为单位。 3钢结构材料 3.1钢材：钢材选用Q-345BF，其屈服强度为310KN/mm2 钢材的化学成分和力学性质能符合GB-800-98及有关标准的求。 3.2焊接材料:采用E43XX型焊条。 3.3普通螺栓应按GB5780-98选购。 3.4本工程选用的H型钢选HN500×200×10×16 HM600×300×12×20 C型钢选C220×70×20×2.5 4制作与安装 4.1钢结构的制作与安装：施工及验收应符合GB50205-98(钢结构工程施工及验收规范) 4.2焊缝质量的检验等级：钢梁，钢柱为二级，其于次要构件为三级。4.3所有需要拼接的构件一律要用等强拼接，上，下翼缘和腹板的拼接焊缝位置错开并避免与加劲肋重合。腹板拼接焊缝与它平行的加劲肋至少相距200mm,腹板拼接与上，下翼缘拼接焊缝至少相距200mm. 4.4所有构件在制作过程中应力求尺寸及空洞位置的准确性，以利于现场的安装与焊接，设计中凡是未注明的焊缝均为满焊，焊缝高度6mm。
结构计算书 1、确定梁柱尺寸 柱：hc =(1/18 ~1/25)H =(1/18 ~1/25) ×21.775×103 =870 ~1200mm, ∵ hc/bc=3 ∴ bc=1200/3=400mm 梁：h b=(1/8 ~1/15)L=(1/8 ~1/15) ×7.2×103=900 ~480mm b b=(1/2.5 ~1/5)h b=200 ~100mm ∴主梁：b×h=500×200 次梁：b×h=400×150 边柱：b×h=1000×400 中间柱：b×h=800×400 2. 荷载汇集 框架计算简图图1
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
1.设计资料 （1）某地一金工车间，长96m ，跨度27m ，柱距6m ，采用梯形钢屋架，1.56m ?预应力钢筋混 凝土大型屋面板，上铺珍珠岩保温层，设计地点哈尔滨地区，保温层厚度为100mm,容重34/kN m ，采用封闭结合，卷材屋面，屋面坡度i=1/10，屋架简支于钢筋混凝土柱上，混凝土强度等级为C20（抗压设计强度fc=10N/mm 2），车间内设有两台30/5t 中级工作制桥式 吊车，轨顶标高18.5m,柱顶标高27m 。屋面荷载标准值为2 0.5kN /m ，雪荷载标准值20.5kN /m ，积灰荷载标准值为0.5kN/m 2。桁架采用梯形钢桁架，其两端铰支于钢筋混凝土柱上，上柱截面尺寸为400400?。钢材采用Q235-B ，焊条采用E43型，手工焊。 （2） 屋架计算跨度 0l 270.15226.7m =-?= （3） 跨中及端部高度： 桁架的中间高度 h=3.340m 在26.7m 的两端高度 0h 2.006m = 在27.0m 轴线处两端高度 0h 1.990m = 桁架跨中起拱 l/500≈55mm 屋架高跨比3340/270001/8≈在经济范围（1/6~1/10）内，为使屋架上弦只受节 点荷载，腹杆体系采用人字形式。 2. 结构形式及几何尺寸如图1所示，支撑布置如图2所示 图1 桁架形式及几何尺寸 根据厂房长度（96m>60m ）,跨度及荷载情况，设置三道上下弦水平支撑如图：
桁架及桁架上弦支撑布置 桁架下弦支撑布置图 垂直支撑 垂直支撑
图2：桁架支撑布置图 符号说明：SC —上弦支撑；XC —下弦支撑；CC —垂直支撑；GG —刚性系杆；LG —柔性系杆 3. 荷载计算 2 ，等于雪荷载，故取屋面活荷载计算。沿屋面斜面分布的永久荷载应乘以 1/cos 1.005α=，换算为沿水平投影面分布的荷载。桁架沿水平投影面积分布的支撑）按经验公式w P 0.120.011l =+?计算，跨度单位为m 。 标准永久荷载： 预应力混凝土大型屋面板 22 1.005 1.4kN / 1.407/m kN m ?= 三毡四油防水层 22 1.0050.35kN /0.352/m kN m ?= 20mm 厚找平层 32 1.0050.02m 20kN /0.402/m kN m ??= 80mm 厚珍珠岩制品保温层 32 1.0050.08m 4kN /0.322/m kN m ??= 桁架和支撑重 22 0.120.1127kN/m 0.417kN/m +?= ——————————————————————— 总计 2 2.900kN/m 标准可变荷载： 屋面活荷载 2 0.5kN /m 积灰荷载 2 0.3kN /m ——————————————————————— 总计 2 0.8kN /m 桁架设计时，应考虑以下三种荷载组合： （1） 全跨永久荷载+全跨可变荷载 （按永久荷载为控制的组合）全跨节点荷载设计值 222F kN m kN m kN m 1.5643.05kN m m =???????=（1.35 2.900/+1.40.70.5/+1.40.90.3/） （由可变荷载为主控制的组合）全跨节点荷载设计值为： '2F 1.2 2.900 1.40.5 1.40.90.3 1.56m 41.02kN =?+?+????=（） （2） 全跨永久荷载+半跨可变荷载 全跨节点永久荷载设计值: 对结构不利时： 21.1F 1.35 2.900/ 1.5635.235kN kN m m m =???=（永久荷载控制） 2 1.2F 1.2 2.900/ 1.5631.32kN kN m m m =???=（可变荷载控制） 对结构有利时： 2 1.0 2.900/ 1.5626.10kN kN m m m ???= 半跨可变荷载设计值： 2.1F 1.4 1.567.81kN =?????=（0.70.5+0.90.3）（永久荷载控制） 2.2F 1.4 1.569.70kN =????=（0.5+0.90.3）（可变荷载控制） （3） 全跨桁架包括支撑+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载（按可变荷载为主的组合） 全跨节点桁架自重设计值 对结构不利时： 3.1F 1.20.417 1.56 4.50kN =???= 对结构有利时： 3.2F 1.00.417 1.56 3.75kN =???= 半跨节点屋面板自重及活荷载设计值 4F kN =????（1.2 1.407+1.40.5）1.56=21.50 （1）、（2）为使用阶段荷载情况，（3）为施工阶段荷载。
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