结构设计指导书
水工钢筋混凝土结构设计指导书
《水工钢筋混凝土结构设计》课程设计指导书一、设计目的《水工钢筋混凝土结构设计》是港航工程专业重要的专业技术课之一,具有很强的理论性和实际应用性。
通过课程设计,可以使学生较系统地了解水工钢筋混凝土结构设计的主要过程;锻炼和提高钢筋混凝土结构的计算、设计及构造处理、绘制结构施工图的能力;培养学生在水利工程结构设计过程中的配合意识。
包括工种与工种之间的协调及设计组人员之间的配合,加深对所学理论课程的理解和巩固;培养正确、熟练运用结构设计规范、手册、各种标准图集及参考书的能力;通过实际工程训练,初步建立结构设计、施工、经济全面协调统一的思想。
为使学生成为合格的工程师或设计师打下扎实的基础。
二、设计任务完成单向肋形梁板结构的设计,结构设计部分重点完成板、次梁和主梁的内力计算和配筋,并绘制施工图。
三、基本内容与要求(一)设计基本内容设计题目:现浇单向板肋形楼盖1、完成设计计算书一份,内容包括:(1)板、次梁和主梁的截面尺寸拟定;(2)按弹性方法进行板、次梁、主梁的内力计算,内容包括荷载计算、内力分析;(3)板、次梁和主梁的截面配筋计算及构造要求。
2、绘制肋形结构施工图(四张3号图纸)。
内容包括:(1)板的模板图及配筋图;(2)次梁模板图及配筋图;(3)主梁模板图、配筋图及材料图;(4)主梁钢筋表;(5)设计说明,如混凝土强度等级、钢筋级别、混凝土保护层厚、钢筋的制作以及构件的抹面粉底等。
3、设计内容及步骤(1)板的计算步骤1)拟定板厚。
根据高跨比条件,规范要求板厚40/l h ≥,对于工业建筑的楼盖板要求mm h 80≥。
计算跨度按规范规定确定。
2)荷载分析及计算板所受荷载有:永久荷载:自重可变荷载:任务书给定。
3)内力计算按考虑塑性内力重分布理论计算。
4)配筋计算(2)次梁的计算步骤1)拟定梁的截面尺寸。
12/18/l l h -≥。
计算跨度按规范规定确定。
2)荷载分析及计算面板所受荷载有:永久荷载:板传来的永久荷载,次梁自重,次梁粉刷。
混凝土与砌体结构设计课程设计指导书
课程设计指导书系(院) 建筑工程学院 课程名称 混凝土与砌体结构设计 课题名称 框架结构设计和墙体设计 专业班级 土木0701/02/03土木0781/82/83/84指导教师 彭利英 王军 审 批下达日期2010年5月16日 建 筑 工 程 学 院框架结构设计课程设计指导书一、结构布置方法1、结构布置的一般原则结构布置在建筑平、立、剖面和结构的形式确定以后进行。
对于建筑剖面不复杂的结构,只需进行结构平面布置;对于建筑剖面复杂的结构,除应进行结构平面布置外,还须进行结构的竖向布置。
在进行结构平面布置时,常常出现与建筑专业以及水、暖、电等专业相矛盾的情况。
因此各专业间要经济协调,以求得统一的意见。
2、结构布置方法框架结构有横向城中布置、纵向承重布置和双向承重布置三种常用的结构布置方法。
3、结构布置图结构布置图主要包括基础平面布置图、各层结构平面布置图及屋面结构平面布置图。
只有在结构布置简图绘出之后,才能了解有多少结构构件需要设计计算、各结构构件的相互关系如何等。
二、截面尺寸估算框架结构属超静定结构,只能先估算构件的截面尺寸,等构件的内力和结构的变形计算好后,如果估算的截面尺寸符合要求,便以估算的截面尺寸作为框架的最终截面尺寸。
如果所需的截面尺寸相差很大,则要重新估算和重新进行计算。
1、框架梁框架梁的截面尺寸应根据承受竖向荷载的大小、梁的跨度、框架的间距、是否考虑抗震设防要求以及选用混凝土材料强度等诸多因素综合考虑确定。
梁净跨与截面高度之比不宜小于4,梁的截面宽度不宜小于200mm。
在高层建筑中,随着层高的不断减小,为了获得较大的使用空间,有时将框架梁设计成扁梁。
多层和高层建筑中的楼面可以做成装配式、装配整体式和现浇式三种形式。
在计算框架梁的截面惯性矩时,要考虑楼面板与梁连接使梁的惯性矩增加的有利影响。
为了简化起见,可按表1中的简便公式计算。
表1 框架梁惯性矩取值2、框架柱框架柱截面一般都采用矩形或方形截面。
混凝土结构原理课程设计指导书
混凝土结构原理课程设计指导书一、设计内容1.预应力钢绞线面积估算、布置及校核;2.截面几何参数的计算;3.确定张拉控制应力,进行预应力损失估算;4.承载能力极限状态正截面、斜截面承载能力计算;5.应力验算;6.正常使用极限状态抗裂性验算;7.变形验算及预拱度设置;8.锚固区局部承压设计计算。
9、图纸绘制:预应力钢束布置图。
二、设计步骤(一)准备工作1、设计题目,设计用的原始数据和有关资料由指导教师以设计任务书的形式发给学生。
2、学生接到设计任务书后,首先熟悉所给的原始资料, 明确设计题目和设计内容。
(二)预应力钢绞线面积估算、布置及校核预应力混凝土梁钢筋数量估算的一般方法:根据构件正截面抗裂性确定预应力钢筋的数量。
由构件承载能力极限状态要求确定非预应力钢筋数量。
预应力钢筋数量估算时截面几何特性可取构件全截面几何特性。
(1)按构件正截面抗裂性要求估算预应力钢筋数量全预应力混凝土梁按作用(或荷载)短期效应组合进行正截面抗裂性验算,计算所得的正截面混凝土法向拉应力应满足式(1)的要求,可得到:(1)(2)Ms——按作用(或荷载)短期效应组合计算的弯矩值;Npe——使用阶段预应力钢筋永存应力的合力;A——构件混凝土全截面面积;W——构件全截面对抗裂验算边缘弹性抵抗矩;ep——预应力钢筋的合力作用点至截面重心轴的距离。
A类部分预应力混凝土构件,根据式(3)可以得到:(3)求得Npe的值后,再确定适当的张拉控制应力σcon并扣除相应的应力损失σl(对于配高强钢丝或钢铰线的后张法构件σl约为0.2σcon ),估算出所需要的预应力钢筋的总面积Ap = Npe/(1-0.2)σcon。
Ap确定之后,则可按一束预应力钢筋的面积Ap1算出所需的预应力钢筋束数n1为: n1 =A p/ A p1(2)按构件承载能力极限状态要求估算非预应力钢筋数量在确定预应力钢筋的数量后,非预应力钢筋根据正截面承载能力极限状态的要求来确定。
结构设计教科书推荐
材料力学与结构力学经典教材材力:1。
刘鸿文版〔书的体系非常棒,内容非常细,逻辑严密,习题经典〕2。
孙训方〔体系严密,思考题非常好〕3。
单辉祖〔习题非常不错〕结力:1。
龙驭球〔大家作品,值得反复品味。
太经典的作品。
需要反复研读。
配上《解疑》《学习指导》效果更好〕2。
李廉昆〔比较简单,适合入门〕3。
周竞欧、朱伯钦〔例题习题非常好,拔高结力水平非常有效〕4。
趣味结构力学〔有意思,作为概念结构力学学习,可以拓展眼界结构力学教材经典之作应该算是清华的龙驭球和袁驷的那本,共分上下两册。
辅导教材经典之作应该算是同济的《结构力学学习方法及解题指导(徐新济)》估计这个大家比较熟悉。
除此之外,还有一本非常经典的,而且相当有难度,通过这本经典之作,可以了解结构力学的原始概念与精髓。
这本书就是王兰生主编的《结构力学难题分析》一些看过且认为不错的结构设计书籍(2010-03-27 15:05:55)转载标签:结构设计结构书籍分类:结构设计毕业以来从事建筑结构设计近11年矣,虽不太喜欢这个行业,但该行业仍是我可以找到最高收入的行业,唯有不时充电方可赖以混饭吃。
推荐一些自以为不错的书,当然不少也是别人推荐给我的。
不过老实说,这些书基本上是3年以前看的,绝大多数是04年以前看的,现在提不起劲看书,懒惰了,或是疲倦了——这个应该首先感谢国家,给我们那么多加班、改图和迟迟拿不到提成的机会。
1. 《结构概念和体系》(第二版),林同炎、S·D·斯多台斯伯利著,中国建筑工业出版社,1999。
林同炎在结构界的地位等同于贝聿铭在建筑界的地位,美国伯克利加州大学教授、林同炎国际工程顾问公司董事长、世界著名结构大师、中科院外籍院士。
此书是我刚毕业时买的,在美国是公认最好的结构专业书籍。
与国内结构书籍大多侧重计算和构件不同,此书侧重于各种结构体系的概念和简要分析,使初次接触国外书籍的我大开眼界。
2. 《建筑结构静力计算手册》(第二版),《建筑结构静力计算手册》编写组,中国建筑工业出版社,1998。
《数据结构课程设计》指导书
《数据结构》课程设计指导书沈阳理工大学.信息学院2013.11.1一.目的与意义软件设计能力对计算机专业的学生是很重要。
通过数据结构的学习,使学生对软件编程能力有一定的提高。
数据结构课程设计是锻炼学生在进一步掌握模块化、结构化程序设计的方法的同时,培养学生运用已学知识分析问题、解决问题及编写实用程序的能力,通过对线性化、层次化、网络化数据结构的了解进一步掌握自然数据的结构方式及组织方式,让学生深入体会存储在计算机中的数据及程序中如何运用数据实现编程。
主要目的如下:1.通过本课程设计使学生对面向对象的设计过程有初的认识,并对面向对象的高能语言的学习打下基础,2.通过不同类型的程序设计使学生进一步掌握数据的几种不同的组织和存储方式,为高级编程做准备,3.为专业课的深入学习和毕业设计打基础二.任务和要求分析每一组题目,按要求完成相应的题目:1.题目参照附录中《数据结构课程设计》题目选题。
2. 要求:1)对相应的题目进行算法设计2)编写源代码3)上机调试4)显示调试结果5)写出实验总结3.课程设计说明书设计完成后,将自己选定的题目按上述要求完成课程设计说明书。
课程设计说明书内容包含:题目、要求、初步设计(可以是流程图、功能模块图)、详细设计、程序代码、测试数据、运行结果、遇到的问题及总结几部分。
三.进度安排设计总学时为2周第一周:查阅资料、小组讨论、进行模块划分写出分析报告,画N-S结构化框图,编写程序清单,上机调试.第二周周四、五:验收(计算机机房),并将课程设计报告交上来.四.考核标准与成绩评定方式成绩评定有如下几项参考:1.初步设计内容的考核:是否有查阅资料能力?是否有设计思想?2.程序编码能力调试能力的考核:程序是否清晰、易读?在技算计上是否可独立完成程序的调试,是否熟练?3.说明书质量的考核:设计结构是否合理?叙述是否正确?方案是否可行?4.答辩:设计结果的调试能力,对自己设计是否熟练?5.出勤率极平时表现的考核:出勤超过2次不到者成绩为不及格。
多层厂房设计指导书(结构部分)
第二部分框架结构设计指导书2.1工程概况:本工程建设地点在保定,为五层工业厂房。
建筑面积平方米。
建筑物结构形式为钢筋混凝土框架结构,钢筋混凝土独立基础。
地上五层,底层层高可与其他层层高相同,也可稍高,标准层层高自定。
建筑总高米。
框架结构承重方案:楼盖建议采用双向板肋梁楼盖,竖向荷载的传力途径为:楼板的均布活载和恒载经次梁间接或直接传至框架梁,再由框架梁传至框架柱,最后传至地基。
根据以上楼盖的平面布置及竖向荷载的传力途径,本框架的承重方案为纵横向框架承重方案。
材料:混凝土强度等级:C35~C50;钢筋种类:I,II,III级钢筋。
陶粒空心砌块填充墙,外墙200厚,内墙200厚。
工程水文地质条件:地基承载力标准值f k=180kPa,无软弱下卧层。
冬季冰冻层厚度为0.6米;地下水位在12米以下。
•建筑结构安全等级和设计使用年限:二级、50年。
环境类别:一类。
•建筑抗震设防分类:丙类(地震作用和抗震措施均应符合本地区抗震设防烈度的要求)框架结构抗震等级:三级。
现浇钢筋混凝土房屋的抗震等级:风荷载0.4KN/m2 ,雪荷载0.35 KN/m2 。
工程做法:参考华北建筑标准设计图集1 屋面做法:2 楼面做法:3 墙体及内、外墙面做法,顶棚做法。
门窗:外墙,塑钢门窗;内墙,木门窗。
2.2 结构平面布置2.2.1原则:•应满足工艺流程要求;-见建筑设计指导书•满足建筑要求(生活、采光照明、防火、节能等);-见建筑设计指导书•满足、受力合理、计算简单、施工方便、经济、可靠的要求。
《抗震规范》3.4.1 建筑设计应符合抗震概念设计的要求,不应采用严重不规则的设计方案。
3.4.2 建筑及其抗侧力结构的平面布置宜规则对称,并应具有良好的整体性;建筑的立面和竖向剖面宜规则,结构的侧向刚度宜均匀变化,竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小,避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力突变,当存在表3.4.2-所列举的平面不规则类型或表3.4.2-2 所列举的竖向不规则类型时,应符合本章第3.4.3 条的有关规定3.4.3 不规则的建筑结构应按下列要求进行水平地震作用计算和内力调整并应对薄弱部位采取有效的抗震构造措施:1 平面不规则而竖向规则的建筑结构应采用空间结构计算模型,并应符合下列要求: 1)扭转不规则时应计及扭转影响且楼层竖向构件最大的弹性水平位移和层间位移,分别不宜大于楼层两端弹性水平位移和层间位移平均值的 1.5 倍。
机械结构设计与优化作业指导书
机械结构设计与优化作业指导书一、简介本作业指导书旨在帮助学生理解机械结构设计与优化的基本概念、方法和流程,并指导学生完成相关作业。
通过学习本指导书,学生将能够掌握机械结构设计与优化的各个环节,培养解决实际机械结构问题的能力。
二、机械结构设计与优化的基本概念1. 机械结构设计的概念与意义机械结构设计是指根据产品功能需求和工艺制造要求,通过合理的结构布局、材料选择和设计参数确定等,设计出满足要求的机械结构。
良好的机械结构设计能够提高产品的性能、降低成本、延长使用寿命等。
2. 机械结构优化的概念与意义机械结构优化是指在满足设计要求的前提下,通过调整设计参数、优化结构布局等手段,使得机械结构在性能、质量、成本等方面达到最优或接近最优的状态。
机械结构优化能够提高产品的可靠性、降低能耗、提高效率等。
三、机械结构设计与优化的流程1. 需求分析与规划根据产品功能要求、市场需求和用户反馈等信息,明确机械结构的设计目标和优化方向。
2. 结构设计初步方案基于需求分析结果,制定初步的机械结构设计方案,包括结构布局、零部件选型等。
3. 结构参数设计与优化根据初步设计方案,确定各个零部件的设计参数,并对参数进行优化,以达到性能最优化的目标。
4. 结构仿真与分析采用CAD等工具进行结构的三维建模,并进行仿真与分析,评估结构的强度、刚度、振动等性能。
5. 结构优化与改进根据仿真与分析结果,对结构进行优化和改进,进一步提高结构的性能和质量。
6. 结构制造与装配基于最终的设计方案,进行结构的制造和装配,确保结构的加工精度和装配质量。
7. 结构测试与验证对制造好的结构进行性能测试和验证,检验结构的设计与优化是否达到预期效果。
四、作业要求在完成本次作业时,请按照以下要求进行操作:1. 根据所学知识和实际情况,选择一个机械结构进行设计与优化,并明确设计目标和优化方向。
2. 进行结构的初步设计,并确定设计参数。
3. 利用相应的仿真与分析工具,进行结构的仿真与分析,评估结构的性能指标。
毕业设计指导书(框架结构设计)-结构选型及荷载计算
第一章结构选型与布置结构设计的主要内容包括:结构选型、结构布置、确定计算简图、选择合理简单的计算方法进行各种荷载作用下的内力计算、荷载效应组合、截面配筋设计(计算、构造)、绘施工图。
1.1结构选型结构选型是一个综合性问题,应选择合理的结构形式。
根据结构受力特点,常用的建筑结构形式有:混合结构、框架结构、框架-剪力墙结构、剪力墙结构(一般剪力墙结构、筒体剪力墙结构、筒中筒剪力墙结构)等。
混和结构主要是墙体承重,由于取材方便,造价低,施工方便,我国广泛地应用于多层民用建筑中,但砌体结构强度低、自重大、抗震性能较差,一般用于7层及7层以下的建筑。
框架结构是由梁、柱构件通过节点连接形成的骨架结构,框架结构的特点是由梁、柱承受竖向和水平荷载,墙体起维护作用,其整体性和抗震性均好于混合结构,且平面布置灵活,可提供较大的使用空间,也可构成丰富多变的立面造型,但随着层数和高度的增加,构件截面面积和钢筋用量增多,侧向刚度越来越难以满足设计要求,一般不宜用于过高的建筑,现浇框架结构适用最大高度见表1-1。
框架-剪力墙结构是在框架中设置一些剪力墙,既能满足平面布置灵活,又能满足结构抗侧力要求,一般常用于10~25层的建筑中。
剪力墙结构是依靠剪力墙承受竖向及水平荷载,整体性好、刚度大、抗震性能好,常用于20~50层的高层建筑。
现浇钢筋混凝土房屋适用的最大高度(m) 表1-1结构选型时需充分了解各类结构型式的优缺点、应用范围、结构布置原则和大致的构造尺寸等,根据建筑物高度及使用要求,结合具体建设条件,进行综合分析,从而做出最终的决定。
结构设计中,选择合理科学的建筑结构体系非常重要,是达到既安全可靠又经济合理的重要前提。
实际工程中,多层与小高层常采用框架结构体系。
在我国,由于经济水平及其它条件的限制,混凝土框架结构比钢框架结构应用要广,因此本书以现浇钢筋混凝土框架结构作为分析实例。
1.2结构布置进行混凝土框架结构布置的主要工作是合理地确定梁、柱的位置及跨度。
钢结构设计指导书
钢结构设计指导书绪言课程设计目的要求第一节钢结构课程设计题目一、设计题目某24m跨度车间钢屋架设计。
二、设计任务1、选择钢屋架的材料2、确定屋架形式及几何尺寸3、屋盖及支撑的布置4、钢屋架的结构设计5、绘制钢屋架施工图及材料表某厂一金工车间跨度24m,长度为90m,柱距6m,内设两台50/5t中级工作制桥式吊车,设防烈度为7度。
屋面采用1.5某6.0m大型屋面板。
20mm厚水泥砂浆找平,上铺80mm厚泡沫混凝土保温层;三毡四油防水层,上铺小石子。
屋面坡度i=1/10。
屋面活荷载标准值0.7kN/m2,雪荷载标准值0.5kN/m2,积灰荷载标准值0.3kN/m2。
屋架铰接于钢筋混凝土柱上,上柱截面b某h=400某400mm,混凝土强度等级为C20。
第二节钢屋架设计计算一、材料选择根据荷载性质,钢材可采用Q235-A.F,要求保证屈服强度、抗拉强度、伸长率、冷弯试验及碳、硫、磷含量合格。
屋架连接方法采用焊接,焊条可选用E43型,手工焊。
二、屋架形式及几何尺寸因屋面采用混凝土大型屋面板,屋面坡屋i=1/10,故宜采用梯形屋架。
屋架计算跨度应取l。
=l-2某150=24000-300=23700mm。
屋架端部高度H。
与屋架中部高度及屋面坡度相关,我国常将H。
取为1.8~2.1m等较整齐的数值,以利多跨屋架时的屋面构造。
可取H。
=1990mm。
为使屋架上弦只受节点荷载,腹杆体系采用节间为3m的人字形式,屋面板传来的荷载,正好作用在节点上,使之传力更好。
屋架跨中起拱l/500,可取50mm。
三、支撑布置四、荷载和内力计算1、荷载计算屋面活荷载与雪载一般不会同时出现,可取其中较大者进行计算。
屋架沿水平投影面积分布的自重(包括支撑)可按经验公式计算。
荷载计算中,因屋面坡度较小,风荷载对屋面为吸力,对重屋盖可不考虑,所以各荷载均按水平投影面积计算。
2.荷载组合设计屋架时,应考虑以下三种荷载组合:(1)全跨永久荷载+全跨可变荷载(2)全跨永久荷载+半跨可变荷载(3)全跨屋架与支撑自重+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载3.内力计算按图解法、解释法、电算法均可计算屋架各杆内力。
钢结构平台设计指导书
钢结构平台设计指导书
一、设计资料
1、结构型式
例如:一工作平台尺寸为15mx12m,次梁跨度为6米,次梁间距2.0米,预制钢筋混凝土铺板焊于次梁上翼缘.平台永久荷载(不包括次梁自重)为8.5KN/m2,荷载分项系数为1.2,活荷载为20KN/m2,荷载分项系数为l.4.主梁跨度为15米。
2、材料
钢材:Q235
焊条:E43,手工电焊,普通方法检查;
二、设计内容
1、结构布置
要求拟出合理的结构布置方案,并扼要说明选型的理由与根据,按比例绘出结构布置简图。
(1)梁格的型式;
(2)主梁型式;
(3)次梁型式及数目;
(4)梁格的连接形式;
(5)柱的型式;
(6)梁柱的连接形式。
2、次梁设计
(1)次梁的荷载和内力计算;
(2)次梁截面选择;
(3)次梁截面验算(包括强度、稳定,局部承压及刚度验算)。
3、主架设计
(1)主梁的设计荷载和内力;
(2)主梁截面设计及验算;
(3)主梁截面改变及验算;
(4)主梁翼缘焊缝设计;
(5)腹板加劲肋设计;
(6)主梁与次梁的连接设计。
主梁与次梁可采用等高连接也可采用降低连接,分别说明理由并进行计算。
4、钢柱设计
(1)钢柱的荷载和内力;
(2)钢柱截面设计及验算;
(3)钢柱验算(强度、刚度、整体稳定、局部稳定验算)
钢柱可采用实腹柱也可采用格构柱。
《钢结构设计》(门式刚架)课程设计指导书
当采用平面刚架建模时,涉及的主要构件为刚架斜梁与柱,而采用空间计算模型时,除上述单元外还包括屋盖支撑系统、柱间支撑、刚性系杆等。有些较为复杂的结构可能还包括平台、雨篷及托架或托梁等。下表列出了门式刚架结构常用单元与节点类型的定义。
构件名称
单元类别
连接节点类别
主刚架
梁
主刚架构件可采用轧制或焊接形成的H型钢、工字钢、槽钢等。
建立计算模型时必须初步确定构件的截面尺寸,选择截面时必须保证构件各板件的尺寸能满足基本构造要求,以保证构件整体稳定与局部稳定的前提,主要由构件的长细比与宽厚比(或高厚比)确定。下表给出了受压与受拉构件的长细比限值。主刚架构件截面一般由稳定控制,其长细比取值不宜太高。
《钢结构设计》课程设计指导书
(门式刚架)
土木工程与建筑学院
《钢结构设计》课程设计指导书
绪言课程设计目的要求
课程设计是一个重要的教学过程,是对学生知识和能力的总结。要求学生通过《钢结构设计》课程设计,进一步了解钢结构的结构型式、结构布置和受力特点,掌握钢结构的计算简图、荷载组合和内力分析,掌握钢结构的构造要求等。要求在老师的指导下,参考已学过的课本及有关资料,综合应用钢结构的材料、连接和基本构件的基本理论、基本知识,进行整体钢结构设计计算,并绘制钢结构施工图。
刚架简图及其风荷载体型系数
(a)平面图(b)刚架简图(c)刚架风荷载体型系数
门式刚架设计计算
一、材料选择
刚架结构中所采用的钢材应符合国标要求,一般采用Q235钢或Q345钢,Q345钢多用于刚架斜梁与柱,但当构件是以变形控制时应慎用。焊条可选用E43型,手工焊。
二、结构平面布置
结构平面布置主要是确定刚架的柱网布置。柱网布置首先应满足工艺要求,面积大的厂房考虑温度区段的控制,依据《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》规定:“纵向温度区段不大于300m;横向温度区段不大于150m;当有计算依据时温度区段可适当加大”。
混凝土结构课程设计指导书
混凝土结构课程设计指导书一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握混凝土结构的基本组成、分类及受力特点;2. 使学生了解混凝土结构设计的基本原则和方法;3. 帮助学生理解混凝土结构施工过程中的关键技术。
技能目标:1. 培养学生运用混凝土结构设计原理解决实际问题的能力;2. 提高学生分析和解决混凝土结构施工过程中技术难题的技能;3. 培养学生运用专业软件进行混凝土结构设计和计算的熟练度。
情感态度价值观目标:1. 培养学生热爱建筑行业,关注混凝土结构技术发展的积极态度;2. 增强学生的团队协作意识,培养合作解决问题的精神;3. 培养学生遵循工程伦理,注重工程质量,关爱生命安全的责任感。
课程性质分析:本课程为专业实践课程,旨在帮助学生将理论知识与实际工程相结合,提高解决实际问题的能力。
学生特点分析:学生具备一定的混凝土结构理论知识,但实践经验不足,需要通过课程设计来提高实际操作能力。
教学要求:结合学生特点和课程性质,将课程目标分解为具体的学习成果,注重理论与实践相结合,强调实际操作能力的培养。
在教学过程中,关注学生的个体差异,因材施教,确保课程目标的达成。
1. 混凝土结构基本原理- 混凝土材料的性质与选用- 混凝土结构分类及受力特点- 混凝土结构设计的基本原则2. 混凝土结构设计方法- 钢筋混凝土基本构件设计- 混凝土梁、板、柱的设计计算- 抗震设计原理及方法3. 混凝土结构施工技术- 混凝土浇筑与养护- 钢筋加工与安装- 施工质量控制与验收标准4. 混凝土结构计算软件应用- 常用混凝土结构设计软件介绍- 软件操作方法与技巧- 实际工程案例分析与计算教学大纲安排:第一周:混凝土结构基本原理第二周:混凝土结构设计方法第三周:混凝土结构施工技术第四周:混凝土结构计算软件应用每周安排一次理论教学,一次实践操作,确保学生将所学知识及时应用于实际工程案例中。
教材章节关联:《混凝土结构设计规范》相关章节,具体内容见教材。
框架结构设计(土木工程)
框架结构设计指导书(土木工程)第一部分结构设计提纲一、首先要编写结构设计提纲俗话说“纲举目张”,实践证明结构设计提纲是指导结构施工图设计的纲领性文件。
结构设计提纲是为开展结构施工图设计工作而编写的.因此,一切有关亊项,相关数据,甚至重大问题的决策过程都应该编写进去。
内容包括:(一)工程概况1. 建设单位和工程项目的名称,或子项目工程的名称.2. 建设地点,该地区的地震烈度.3. 结构平面划分区段,每个区段的结构类型、层数,主要使用功能、主要生产设备。
4. 相邻建筑物的情况和影响关系,施工时深基坑的围护措施和其它注意如项。
(二)设计依据1.本工程应遵循的主要结构设计规范的名称和代号。
2.察报告3.各种结构设计等级的确定抗震设防烈度、设计近震和远震、建筑物抗震重要性的分类、现浇钢筋混凝土结构的抗震等级;混凝土结构的安全等级;防火的建筑物分类和耐火等级;应用其它规范时的相应等级。
4. 特殊的设计要求.如耐高温、防渗漏、楼面机械派动、结构或构件的变形限制等。
(三)荷载取值1. 风荷载、雪荷载、楼面荷载和特殊荷载的标准值,必要时说明其分项系数和组合系数。
2. 地震荷载的调整系数.例如次长周期(T=2~3秒)1高层建筑的地震荷载调整系数可取1.5~1.8(自振周期越长、系数越大)。
(四)上部结构1.结构选型、根据所设计建筑物的情况,选择适合本建筑物的最佳形式。
2.温度伸缩缝、沉降缝和防震缝的设置和做法。
3. 材料(框架结构说明填充材料)。
4. 主要计算参数5. 结构计算原则、方法和手段;手算时应说明其依据或出处;电算时应说明软件的编制单位名称、代号和版本。
6. 主要构件的截面尺寸和控制配筋率。
7. 主要构造措施和施工要求。
(五)地基基础1.地基处理方法,经处理后采用地基土承载力设计值。
采用桩基时单桩竖向承载力标准值或设计值。
2.沉降观测的布置和要求,沉降计算方法。
3.基础选型。
4.基础材料。
5.主要计算参数。
2014水轮机结构设计 (毕业设计指导书)
毕业设计(论文)指导书题目专业班级学生指导教师年年热能与动力工程专业水轮机结构设计指导书一、水轮机型号及参数水轮机型号及参数详见任务书二、水轮机总体结构设计根据给定的水轮机型号、机组布置型式和转轮直径等参数,确定水轮机的主要特征尺寸。
1.确定转轮的流道尺寸;2.确定导叶高度及分布圆直径;3.确定座环高度;4.根据水轮机的出力、转速,估算主轴直径;5.参照现有资料,分别设计转轮、导叶、座环、顶盖、底环、基础环、主轴等部件的结构;6.参照现有资料,分析各种主轴密封的结构特点,选择合适的主轴密封;7.参照现有资料,分析各种水导轴承的结构特点,选择合适的水导轴承;8.参照现有资料,根据顶盖、主轴密封、水导轴承的结构,合理布置控制环的结构;9.参照现有资料,选择合适的补气装置。
二、导水机构传动系统设计(导叶布置图绘制)1.根据水轮机的型号、转轮直径,确定最大可能开度所要求的最大接力器行程S max,从而最后确定传动系统的参数;2.绘制导叶开度a0和接力器行程S的关系曲线S=f(a0)),检查导叶传动与接力器移动的均衡性;3.绘制角度λ、β与a0的关系λ=f(a0)、β=f(a0);4.确定推拉杆销孔与连杆销孔在控制环上的相对位置,以使在运动中接力器活塞杆的偏斜角度最小;5.确定限位块的位置;6.检查传动件在不同位置是否相碰,尤其是易坏连接件破断后,连杆或转臂是否相碰;7.确定导叶关闭时,相邻导叶的密封位置及端面密封分布圆直径;三、导水机构结构设计根据导水机构运动图设计所确定的尺寸,参考现有的设计资料,确定导叶、套筒、连杆、转臂、剪断销、控制环等结构尺寸。
四、水导轴承设计根据所确定的水导轴承结构,参考资料(1)、(2)、(3)、(4)分别进行润滑及冷却系统设计。
五、强度校核与编程实现1.主轴强度校核根据所确定的主轴结构及尺寸,参考资料(1)、(2)进行强度校核。
2.导叶强度校核根据所确定的导叶结构及尺寸,参考资料(1)、(2)进行强度校核。
详细的剪力墙结构设计指导书
一~四级抗震 及非抗震
跨高比>2.5 跨高比≤2.5
0.25% 0.20% 0.35% 0.40% (加强部位)
0.25%
同相连墙体 0.30%
最大间距 (mm) 300 300 300
200
200 200
最小直径 (mm)
8 8
8
最大直径 (mm) ≤bx/10
bx 墙肢截 面厚度
8
10 10
2.2 尽端墙肢长度小于 1000mm 的小墙肢应加强配筋。
2.3 现浇楼板与剪力墙的连接要求。
1 剪力墙横墙在过道处不能设置连梁时,此处楼板应加强,加强宽度可取 1000mm,上下各加不小于 2φ16
的主筋,箍筋不小于φ6-150。 2 山墙、楼电梯间等墙边楼板的上下部钢筋应锚入墙内。 3 楼梯段钢筋应尽量锚入剪力墙,如墙另一侧无楼板时,必须将斜梯板钢筋锚入剪力墙,形成对墙的支点。
部分框支抗震墙底 一~四级抗震
30%
一字型墙(无 ≥hw /12 端柱无翼墙) 且≥200
框-剪结构 《高规》 第 8.2.2 条 简体结构 《高规》 第 9.2.2 条
带边框剪 力墙 核芯筒外墙
核芯筒内墙
≥hw /16 且≥200 ≥hw /16 且≥200 ≥160
其它部位 ≥hw /20 ≥1w /20 且≥160 短肢墙应: ≥200 ≥hw /15 且≥180 短肢墙应: ≥200 ≥hw /20 且≥200
表 2.8
2.9 剪力墙截面尺寸应满足表 2.9 要求。当墙厚不满足上表时,可按《高层建筑混凝土结构技术规程》附录 D
计算墙体稳定。
剪力墙截面厚度(《高规》第 7.2.2 条)
表 2.9
结构类型 剪力墙结构
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结构设计指导书第一部分结构计算一、框架结构体系及其布置1.1、框架结构组成框架结构是由梁、柱、节点及基础组成的结构形式,横梁和立柱通过节点连为一体,形成承重结构,将荷载传至基础。
1.2、框架结构种类根据施工方法的不同,分为整体式、装配式和装配整体式三种。
本次设计采用整体式框架结构。
1.3、框架结构布置横向承重框架、纵向承重框架、纵横双向承重框架。
1.4变形缝的设置1、沉降缝设置沉降缝是为了避免地基不均匀沉降在房屋构件中引起裂缝。
房屋扩建时,新建部分与原有建筑结合处也可设置沉降缝分开。
沉降缝将建筑物从基础至屋顶全部分开,各部分能够自由沉降。
2、伸缩缝设置伸缩缝是为了避免温度应力和混凝土收缩应力而使房屋产生裂缝。
伸缩缝仅将上部结构从基础顶面断开,基础不断开。
3、防震缝当房屋平面复杂、立面高差悬殊、各部分质量和刚度截然不同时,应设置防震缝。
对有抗震设防要求的房屋,其沉降缝和伸缩缝均应符合防震缝要求,并尽可能三缝合并设置。
1.5、结构布置应注意的几个原则1、满足使用要求、尽可能的与建筑设计的划分一致。
2、柱网的布置应规则整齐且每个楼层的柱网尺寸应相同,构件类型应尽可能的少。
3、变形缝的设置应满足有关的规范要求。
4、满足施工简便、经济合理的要求。
二、框架梁、柱截面尺寸2.1梁、柱截面形状采用矩形、T型、圆形等截面形式。
2.2梁、柱截面尺寸:以矩形截面选择为例。
1、梁截面尺寸一般取:h=(1/8~1/12)l,b=(1/2~1/3)h。
2、柱截面尺寸柱截面高度可取:h=(1/15~1/20)H,柱截面宽度可取:b=(1~2/3)h。
并按下述方法进行初步验算。
①框架柱承受竖向荷载为主时,可先按负荷面积估算出柱轴力,再按轴心受压柱验算。
考虑到弯矩影响,适当将柱轴力乘以1.2~1.4的放大系数。
②λ框架柱截面高度不宜小于400mm,宽度不宜小于350mm。
为避免发生剪切破坏,柱净高与截面长边之比宜大于4。
3、梁截面惯性矩I0——为梁矩形截面部分的截面惯性矩。
三、框架结构计算简图3.1、平面计算单元框架结构是一个由横向框架和纵向框架组成的空间结构。
cfNAλ≥3.2、计算简图框架杆件用其轴线表示,杆件之间的连接用节点表示,杆件长度用节点之间的距离表示。
框架的计算跨度为框架柱轴线间的距离;框架柱的计算高度(除底层柱外)可取各层层高,底层柱一般取至基础顶面,当有整体刚度很大的地下室时,可取至地下室结构的顶部。
四、结构计算4.1竖向荷载作用下框架结构的近似计算方法——分层法1、计算假定(1)、框架的侧移忽略不计,即不考虑框架侧移对内力的影响。
(2)、每层梁上的荷载对其他层梁、柱内力的影响忽略不计,仅考虑对本层梁、柱内力的影响。
2、计算要点将多层框架沿高度分成若干单层无侧移的敞口框架,框架梁上作用的荷载、柱高及梁跨均与原结构相同。
计算时,将各层梁及其上、下柱所组成的敞口框架作为一个独立计算单元,用弯矩分配法分层计算各榀敞口框架的杆端弯矩,由此求得的梁端弯矩即为其最后弯矩。
因每一层柱属于上、下两层,所以每一层柱的最终弯矩需由上、下两层计算所得的弯矩值叠加得到。
上、下层柱的弯矩叠加后,节点弯矩一般不会干衡,如果需要提高精度,可对不平衡弯矩再作一次弯矩分配,但不传递。
3、对计算假定引起误差的修正①、除底层柱以外的其它各层柱的线刚度乘以修正系数0.9,据此来计算节点周围各杆件的弯矩分配系数;②、杆端分配弯矩向远端传递时,底层柱和各层梁的传递系数仍按远端为固定支承取为1/2,其它各柱的传递系数考虑远端为弹性支承取为1/3。
4、分层法的适用范围①、节点梁柱线刚度比大②、结构与荷载沿高度分布比较均匀4.2水平荷载作用下框架结构的计算方法(一)——反弯点法适用范围:结构比较均匀,层数不多的多层框架;梁、柱线刚度比:∑i b / ∑i c ≥31、计算假定(1)、确定各柱间的剪力分配时,认为梁的线刚度与柱的线刚度之比为无限大,各柱上下两端均不发生角位移;(2)、确定各柱的反弯点位置时,认为除底层以外的其余各层柱,受力后上下两端的转角相同;(3)、不考虑框架梁的轴向变形,同一层各节点水平位移相等。
2、同层各柱剪力分配第i 层k 根柱的侧移刚度:∑==m k i ik V V1 (4.2.1) 层间水平力平衡方程:212h i d c ik = (4.2.2)第i 层各柱柱端相对侧移均为△i ,按照侧移刚度的定义, i ik ik d V ∆= (4.2.3)i m k ik V d=∆∑=1 (4.2.4)i m k ik V d∑==∆11(4.2.5)i m k ik ikik V dd V ∑==1 (4.2.6)由此得到:各层的层间总剪力按各柱侧移刚度在该层侧移刚度所占比例分配到各柱。
3、柱中反弯点位置柱的反弯点高度yh 为反弯点至柱下端的距离,y 为反弯点高度与柱高的比值,h 为柱高。
由假定可确定柱的反弯点高度:对于上部各层柱:反弯点位于柱的中点处,y =1/2;对于底层柱:反弯点偏离中点向上,可取y =2/3。
4、框架梁柱内力(1)、柱端弯矩柱下端弯矩:h y V M ik d ik = (4.2.7)柱上端弯矩:hy V M ik u ik )1(-= (4.2.8)(2)、梁端弯矩梁端弯矩之和等于柱端弯矩之和,节点左右梁端弯矩大小按其线刚度之比分配。
(3)、梁端剪力 (4)节点左右梁端剪力之和即为柱的层间轴力。
()∑-=n i r ibl ib ik V V N4.3水平荷载作用下框架结构的计算方法(二)——改进反弯点法(D 值法)1αc2、柱的反弯点位置(1)、标准反弯点高度比y 0规则框架在节点水平力的作用下,可假定同层各节点转角相等,这时各层横梁的反弯点位于跨中且该点无竖向位移。
标准反弯点高度比y 0查表。
(2)、上下层梁线刚度变化时反弯点高度比修正值y 1,计算时查表。
(3)、上下层层高变化时反弯点高度比修正值y 2、y 3,,,若某柱的上下层层高改变时,反弯点位置也有变化,需要修正。
计算时查表。
当各层框架柱的侧移刚度和各层柱反弯点位置确定以后,计算步骤与反弯点法一样。
4.4 框架结构侧移的近似计算竖向荷载作用下框架结构产生的侧移很小,一般只进行水平离作用下的侧移计算,包括两部分内容:控制顶层最大侧移和控制层间相对位移。
框架结构在水平力作用下的变形由两部分组成:总体剪切变形(由梁、柱弯曲变形引起)和总体弯曲变形(由框架柱两侧柱的轴向变形引起)。
对层数不多的框架,柱轴向变形引起的侧移很小,可忽略。
1、由梁柱弯曲变形引起的侧移(采用D 值法计算) 层间侧移:∑=∆ik i i D V (4.4.1) 顶点侧移: ∑∆=∆m i iV (4.4.2) 212h i D c c α=212h i d cik =2、由柱轴向力引起的变形假定内柱轴力为零,只考虑边柱轴向变形产生的侧移,查表计算侧移。
五、荷载效应组合荷载效应组合实际上是内力组合,内力组合的目的就是要找出框架梁柱控制截面的最不利内力,最不利内力是使截面配筋最大的内力。
5.1、控制截面及最不利内力框架梁的控制截面通常是梁端支座截面和跨中截面。
框架梁的控制截面最不利内力组合有以下几种:(1)、梁端支座截面max M -、max M +和m ax V ;(2)、梁跨中截面max M +、max M-。
框架柱的控制截面通常是柱上、下两端截面。
框架柱的控制截面最不利内力组合有以下几种:(1)、︱M max ︱及相应的N 、V ;(2)、N max 及相应的M 、V ;(3)、N min 及相应的M 、V ;(4)、︱M ︱比较大(不是绝对最大),但N 比较小 或N 比较大(但不是绝对最小或绝对最大)。
内力组合时应将各种荷载作用下梁柱轴线的弯矩值和剪力值换算到梁柱边缘处,然后进行内力组合。
5.2、活荷载布置——满布法对楼面活荷载标准值不超过5KN/mm 2的一般工业与民用多层框架结构,满布荷载法的计算精度和安全度可以满足工程设计要求,为安全起见,满布法对跨中弯矩再乘以 1.1~1.2的放大系数。
5.3、水平荷载水平荷载有风荷载和水平地震作用,水平荷载应考虑正反两个方向。
如果结构对称,风荷载和水平地震作用下的框架内力均为反对称。
5.4、荷载组合不考虑抗震设防时,荷载效应组合如下:当有两个或两个以上可变荷载参与组合且其中包括风荷载时,荷载组合系数取ψ=0.85,在其他情况下荷载组合系数均取ψ=1.0。
一般应考虑下列三种荷载组合:恒载+0.85(活载+风载)、恒载+活载、恒载+风载。
六、构件截面设计6.1、框架梁框架梁是受弯构件,由内力组合求得控制截面的最不利弯矩和剪力后,按正截面受弯承载力计算方法确定所需要的纵筋数量,按斜截面受剪承载力计算方法确定所需的箍筋数量,再采取相应的构造措施。
对于现浇框架,支座调幅系数取0.8~0.9;对于装配整体式框架,其支座调幅系数取0.7~0.8。
ikQi ni Qi K G G Q C G C S ∑=+=1γψγ6.2、框架柱1、框架柱是偏心受压构件,通常采用对称配筋,确定柱中纵筋数量时,应从内力组合中找出最不利的内力进行配筋计算。
2、框架柱除进行正截面受压承载力计算外,还应根据内力组合得到的剪力值进行斜截面抗剪承载力计算,确定柱的箍筋配置。
3、柱的计算长度:(1)一般多层房屋的钢筋混凝土框架结构各层柱段当为现浇楼盖时:底层柱段l0=1.0H其余各层柱段l0=1.25H当为装配式楼盖时:底层柱段l0=1.25H其余各层柱段l0=1.5H(2)、具有非轻质隔墙的多层房屋,当为三跨及三跨以上或为两跨且房屋的总宽度不小于房屋总高度1/3时,其各层框架柱段的计算长度:当为现浇楼盖时:l0=1.0H当为装配式楼盖时:l0=1.0H(3)、按有侧移考虑的框架结构,当竖向荷载较小或竖向荷载大部分作用在框架节点上或其附近时,各层柱段的计算长度应根据可靠设计经验取用较上述规定更大的数值。
注:H为上、下两层楼盖顶面之间的距离。
6.3框架结构的构造要求1、混凝土强度等级框架的混凝土强度等级不应低于C20;梁柱混凝土强度等级相差不宜大于5MPa。
2、框架梁(1)、框架梁截面梁截面高度:h=(1/8~1/12)l,且不宜大于1/ 4l n,,梁截面宽度:b≥1/4h及1/2b c (2)、框架梁纵向钢筋框架梁、柱纵向钢筋构造要求见图。
(3)、框架梁箍筋梁的箍筋沿梁全长范围内设置,第一排箍筋一般设置在距离节点边缘50mm处。
梁的配箍率不应小于0.24f t/f yv,箍筋最小直径和最大间距的要求与一般梁相同。
3、框架柱(1)、框架柱截面柱截面高度不宜小于400mm ,柱截面宽度不宜小于350mm ,柱净高与截面长边尺寸之比宜大于4。