第一篇：航空發(fā)動機結(jié)構與強度課程設計思考論文

一、航空發(fā)動機構造與強度課程設計的作用

對于飛行器動力工程的學生，航空發(fā)動機構造與強度的課程設計顯得尤為重要。課程設計的重要性主要體現(xiàn)在航空發(fā)動機構造和強度課程的特點。實踐性是航空發(fā)動機構造與強度課程最顯著的特點。本課程研究的是實際發(fā)動機的結(jié)構及其強度，從表面上看，內(nèi)容簡單、易懂，理論性、系統(tǒng)性不強。但是要學生自己分析，則往往無從下手，特別是碰到實際的結(jié)構分析、結(jié)構設計更是束手無策。因此，通過課程設計這個教學環(huán)節(jié)，完成航空發(fā)動機某一結(jié)構的設計，起到加深對課堂教學內(nèi)容的理解，實現(xiàn)理論向?qū)嵺`的轉(zhuǎn)化，鞏固理論知識的重要作用。航空發(fā)動機構造與強度課程的第二個重要特點是多學科綜合的特點。實際的航空發(fā)動機結(jié)構是一個容納多學科的、相互滲透的、具體的統(tǒng)一體，一個發(fā)動機具體結(jié)構的誕生是多學科綜合的結(jié)果。即使一個簡單的葉片結(jié)構設計都涉及到氣體動力學、傳熱學、彈性力學、疲勞與斷裂力學、有限元分析方法等等。因此本課程的教材涉及的內(nèi)容多，知識面廣，幾乎包括了所學過的所有課程?？傮w上看顯得內(nèi)容繁雜，沒有系統(tǒng)性和規(guī)律性。這給學生的學習帶來了困難。而在完成課程設計的過程中，學生需要綜合運用《航空發(fā)動機構造》、《航空發(fā)動機強度計算》等專業(yè)課程以及《彈性力學》、《有限元分析方法》、《機械制圖》等專業(yè)基礎課程的知識，需要查閱國家標準、材料手冊等相關資料。因此，航空發(fā)動機構造與強度課程設計作為航空發(fā)動機構造與強度課程的后續(xù)教學環(huán)節(jié)，起到了提高學生綜合運用相關專業(yè)課程的能力、加深對航空發(fā)動機構造的與強度認識和理解的重要作用。綜上所述可知，課程設計作為大學實踐教學環(huán)節(jié)的組成部分，是實現(xiàn)理論與實踐相結(jié)合的重要環(huán)節(jié)。而航空發(fā)動機構造與強度課程設計，由于航空發(fā)動機構造與強度課程的實踐性和多學科性的特點，其課程設計對于提高學生的綜合運用學科的能力以及加深對課程的認識和理解尤為重要。

二、工科相關課程設計的研究進展

美國麻省理工學院提出了高等工科教育要“回歸工程實踐”的教育理念。在《中共中央國務院關于深化教育改革全面推進素質(zhì)教育的決定》中，明確提出以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力為實施素質(zhì)教育的重點。清華大學老教授容文盛指出課程設計作為大學某一課程的綜合性教學實踐環(huán)節(jié)，它不僅僅是理論教學的輔助環(huán)節(jié)，而是全面培養(yǎng)學生必不可少的組成部分。因此，如何更好地開展課程設計實現(xiàn)培養(yǎng)高素質(zhì)人才的目標成為各大高校教師積極探索和思考的問題。西南交通大學的魯漢清教授提出要發(fā)揮課程設計的優(yōu)勢提高學生的綜合素質(zhì)和能力，在課程設計中要注意處理好以下幾個關系：

（1）人文素質(zhì)和工程素質(zhì)的關系。工程素質(zhì)是工科學生課程設計培養(yǎng)的主要目標，魯教授提出工程素質(zhì)是與人文素質(zhì)不可分割的，借助課程設計，樹立起學生老實做人、嚴謹治學的思想，為工程素質(zhì)的培養(yǎng)打下良好的基礎。

（2）知識、能力與素質(zhì)教育的關系。魯教授提出在課程設計的過程中可以通過以下兩個途徑促進學生的知識、能力與素質(zhì)教育的協(xié)調(diào)發(fā)展：第一，設計題目的設置向產(chǎn)品設計的方向靠攏，讓學生接受真實產(chǎn)品設計的完整過程的訓練和熏陶。第二，計算機模擬和實物講解相結(jié)合，計算機模擬的最大優(yōu)點是可以進行設計結(jié)果的快速仿真分析，實物講解可以直觀地提供設計結(jié)果。課程設計可以充分利用這兩種方法的優(yōu)點，從中培養(yǎng)學生動手（計算機操作與實物組裝）能力。東南大學開設的“數(shù)字系統(tǒng)課程設計”作為東南大學開放式、因材施教培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維的成功范例其教學方式非常值得借鑒。首先通過具體案例講授相關知識、設計方法和項目實施管理的要求。隨后選題，要求學生自主構思設計項目，激發(fā)學生的自主創(chuàng)新意識，教師通過2周的時間與學生交流確定課題項目。在項目的實施階段，老師通過多種形式答疑。在項目完成后，學生撰寫項目設計總結(jié)包，針對課程設計項目實踐過程中如選題背景意義、項目設計規(guī)劃、核心問題分析、解決思路、理論計算仿真、得失分析展望等主要問題對課題進行總結(jié)。最終進行驗收答辯。整個過程，授課、研究、討論、設計和實踐緊密結(jié)合。除此以外，課程設計的綜合化和規(guī)范化也值得指導老師的注意。課程設計的目的是對學生進行階段性知識從理論向?qū)嶋H應用進行訓練，實現(xiàn)理論聯(lián)系實際、向?qū)嵺`能力轉(zhuǎn)化的初步訓練，因此課程設計的內(nèi)容應具有一定的綜合性。同時為了保證課程設計的教學效果，應當明確課程設計具體任務，制定明確的課程設計教學大綱。課程設計題目及內(nèi)容的深度、廣度和難易度要適當，注重理論聯(lián)系實際。

三、航空發(fā)動機構造與強度課程設計教改思考

首先，教改重點之一改革設計內(nèi)容，注重學生素質(zhì)培養(yǎng)?，F(xiàn)有的兩種課程設計內(nèi)容各有弊端，以部件為對象開展課程設計不足之一在于：工作量較大，學生難以保質(zhì)保量完成，導致最終敷衍了事；以零件為對象開展課程設計不足之一在于：課程任務量較小，任務相似，而且不利于學生加深對航空發(fā)動機構造的整體認識和綜合知識運用能力的提高。這兩種設計內(nèi)容共同的不足之處在于學生發(fā)揮創(chuàng)造性的空間較小，不利于學生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。擬采用分組的形式按部件給定課程設計任務。以航空發(fā)動機的轉(zhuǎn)子部件設計為目標，高、低壓氣機及高、低壓渦輪組件進行分組設計，按照小組的形式進行課程設計。對于給定的部件，要求分工明確，即任務分析、資料查閱、設計、分析、繪圖、答辯、設計資料整理等工作由項目小組長指定或抽簽確定，保證每個同學在項目的工作過程中從事不同的工作。其次，改革設計手段，加強計算機技術的應用。隨著計算機科學技術的迅猛發(fā)展，計算機CAD/CAM/CAE等工程設計軟件以及ANSYS、ABAQUS等有限元分析軟件已經(jīng)成為航空發(fā)動機設計人員不可或缺的設計工具，Excel、MATLAB和origin等數(shù)據(jù)處理和圖表繪制軟件也成為工程時必須掌握的工具軟件。在課程設計中鼓勵學生運用各種工程軟件，使設計過程從二維的紙面躍入三維的空間，使學生更加深入理解設計的內(nèi)涵，增強學生的設計想象力，有利于克服學生空間想象力不足和缺乏工程實踐經(jīng)驗的不足，對于提高學生積極性，加深學生對實體結(jié)構的認識具有重要的作用。此外，在課程設計中提供計算機應用的實踐機會，使學生的計算機知識與專業(yè)知識相結(jié)合，有利于提高學生的綜合能力。第三個研究的重點在于編寫課程設計指導書。對于大多數(shù)的本科學生而言，初次面對工程性、實踐性較強的課程設計的題目，往往無從下手，因此制定課程設計指導書對于學生盡快進入設計狀態(tài)，提高課程設計教學效果具有很大的作用。同時在指導書中明確課程設計的總結(jié)報告格式與要求、課程設計評定方式，同學們可以根據(jù)課程設計指導書明確課程設計的目的和要求，以提高課程設計的規(guī)范性。

第二篇：船舶結(jié)構強度分析

船舶結(jié)構強度分析

近幾年來，國內(nèi)船舶修理公司如雨后春筍般出現(xiàn)，修理任務急劇擴張，修理的船型也是多種多樣，涵蓋整個船舶市場。而對船體結(jié)構的修理也是首當其沖，由于船廠的技術水平和工人技能等多方面原因，對于結(jié)構修理過程中拆換結(jié)構也會出現(xiàn)不同的修理方案，導致船舶結(jié)構在修理后出現(xiàn)異常情況。因此對于船舶結(jié)構強度分析的提出是相當重要的。其主導思想是在船舶修理的船體拆換強度分析的應用中，運用的基本計算原理和方法，是以船舶原理和船舶結(jié)構力學為理論基礎。在以往的工程實際中，修船工程技術人員往往忽略或者不重視將這些理論的知識與船舶修理工程充分地結(jié)合起來。為了很好地說明這些基礎理論在修船工程實際中的應用，本文將以船舶原理和船舶結(jié)構力學的基本理論，來闡述在船舶修理工程中的基本強度理論和基本計算原理及方法。

一、船舶結(jié)構力學

在船舶工程傳統(tǒng)意義上，船舶結(jié)構力學研究和解決船體結(jié)構在靜力響應，即在給定的外力作用下如何確定船體結(jié)構（局部和整體）中的應力、變形情況。在船舶修理工程中，因船舶在設計建造時已經(jīng)對船舶的強度進行了計算和設計，所以要解決的問題就是強度計算，概括來講，就是在船體結(jié)構尺寸已知的條件下，在給定的外載荷或工況下，計算出結(jié)構的應力和變形，并與許用值比較，從而判斷船體結(jié)構的強度是否足夠。船體結(jié)構強度的計算是依據(jù)船舶原理的基本設計理念，運用理論力學和材料力學的力學基本理論來對船舶的結(jié)構強度進行計算和校核的。

二、力學模型和船體模型

在船舶修理工程中的結(jié)構強度計算中，為了便于計算，須對實際的結(jié)構進行簡化，在簡化模型的基礎上，施加外載荷，再運用船舶結(jié)構力學的基本理論和方法來計算船體結(jié)構的應力和變形情況。為了滿足計算的需要，可以將在船舶修理工程實際情況下的船體結(jié)構的簡化模型分成兩個類型，一是基于傳統(tǒng)船舶結(jié)構力學基礎上的“力學模型”，二是在便于現(xiàn)代計算機計算和有限元理論分析的“船體模塊”，這兩個類型有漸進的關系。

“力學模型”的建立是根據(jù)實際結(jié)構的受力特征、結(jié)構之間的相互影響以及對計算精度的要求等各個方面的因素來確定的。

在船舶修理工程中，船體“力學模型”的簡化一般有以下幾種形式：

一是船體中的受壓或者拉壓的板，可以把四周由縱橫骨架支持的這種受壓或者拉壓的板看作具有矩形周界的平板模型。在甲板縱骨被局部割斷后，在未斷縱骨和框架之間的主甲板就可以簡化成這樣的模型，在艙口圍橫梁被拆斷后，艙口圍板就成為受壓板結(jié)構了，同樣可以簡化成這一類的力學模型結(jié)構。

二是船體結(jié)構中解除部分約束條件的骨架可以看作力學中的“桿系系統(tǒng)”。連續(xù)梁、剛架和板架結(jié)構是“桿系系統(tǒng)”中典型的結(jié)構。因舷側(cè)板需換新，在拆除后，相應位置的肋骨因支撐板約束的解除而成為受壓桿件。至于船體的雙層底結(jié)構，在實際的計算處理中一般可以簡化為剛架和板架結(jié)構。

而“船體模塊”是為了便于計算機的計算方便，將船體的結(jié)構進行離散處理，化成小的能夠表達結(jié)構的所有特征的子結(jié)構。“船體模塊”的確定既要考慮到該結(jié)構的幾何形狀，又要考慮其結(jié)構載荷的特點，同時又必須采取適合有限元方法的計算特點來進行。

三、強度分析與計算

與船舶設計建造中的結(jié)構強度計算一樣，船舶修理實際的工程中，對船體結(jié)構的改變（拆裝或新加），同樣是應用力法、位移法、能量法和矩陣法等方法。但與船舶設計不同的是，船舶修理是在原有結(jié)構被拿掉后，產(chǎn)生新的外載荷和新的邊界條件，這時要對新情況下的強度進行計算和校核，確定在新的外載荷和邊界條件下的結(jié)構應力和變形。下面以某船的局部構件換新為例，來探討力法、位移法、能量法和矩陣法在船舶修理工程中的應用。

以下為某散貨船上邊艙橫剖面結(jié)構圖，圖示陰影部分因板腐蝕變薄須進行換新處理。

散貨船上邊艙局部挖換 TST Frame Partly Renewal

先將該拆換結(jié)構進行簡化和模型化處理，如上圖所示，可以簡化成兩端為固定端，甲板縱骨為支點的簡支梁結(jié)構，考慮到甲板板的垂直壓力，簡支梁可以看成受垂直方向的均布載荷q的作用。下面就以這個模型為基礎來介紹在船舶強度分析中常用的幾種分析計算方法。

1、力法求解

這是結(jié)構力學中最基本和最常用的方法之一。它的基本原理是將靜不定結(jié)構的多余約束去掉,代以約束反力,使其成為一靜定結(jié)構；去掉約束出現(xiàn)約束反力的地方列變形連續(xù)方程式以保證基本結(jié)構的變形與原結(jié)構相同。方程式的數(shù)目與未知數(shù)數(shù)目相同。對于結(jié)構有n個未知力，則有n個變形連續(xù)方程式，可以列出“力法正則方程式”如下：

(1-1)

式中，δij為結(jié)構中力Xj在力Xi位置處的引起的應變，?i為外力在力Xi位置處引起的位移；解變形連續(xù)方程式求出未知力，進一步可以求出結(jié)構的彎曲要素。對圖中力學模型，根據(jù)式（1-1），且δij=δji，列出變形連續(xù)性方程組

:

(1-2)

式中，M0、M1、M2分別為節(jié)點0、1、2處的彎矩；l為單跨粱的長度：Q為單跨粱上的載荷。求解可得：

該結(jié)構的剪力圖和彎矩圖如下：

剪力和彎矩示意圖

Bending Moment and Shear force Arrangement2、位移法求解

以節(jié)點轉(zhuǎn)角為未知數(shù)（角位移），再根據(jù)節(jié)點斷面彎矩平衡條件建立方程式。位移法的一般原理和解法步驟為:

分析結(jié)構的節(jié)點，找出可以轉(zhuǎn)動的節(jié)點數(shù)；然后設想在可能發(fā)生轉(zhuǎn)角的節(jié)點上加上抗轉(zhuǎn)約束；再假想將加固的各節(jié)點強迫轉(zhuǎn)動，使之發(fā)生轉(zhuǎn)角，按照公式列出桿端彎矩；最后對發(fā)生轉(zhuǎn)動的各節(jié)點建立節(jié)點彎矩平衡方程式；解彎矩平衡方程式，可求得各桿端彎矩和彎曲要素。

根據(jù)節(jié)點彎矩平衡方程式組：

（2-1）

Iij為桿ij的慣性矩 lij為桿ij的長度 θi為節(jié)點I處的轉(zhuǎn)角

對圖2-1列彎矩平衡方程式，有

(2-2)

可以求得：

3、能量法求解

能量法的基本原理是根據(jù)彈性體在外力的作用下將發(fā)生變形，載荷在相應的位移上做功，同時，彈性體因變形而產(chǎn)生應變能，列相應的能量方程式，從而求解變形方程式，進一步可以得出應力情況。彈性體的應變能為

根據(jù)位能最小原理：在滿足幾何關系和給定的位移邊界條件的所有可能位移中，真實的位移使得系統(tǒng)的總位能取駐值，有：

取滿足位移邊界條件的撓曲函數(shù)，計算應變能、力函數(shù)以及總位能：

4、矩陣法求解

類似于有限元方法。為本文解決在船舶修理工程中的強度計算的重點應用方法。這里僅簡述如何求解圖示的問題。

總剛度矩陣為

端點力計算如下：

可以直接求解得到未知節(jié)點位移，進一步可求得內(nèi)力分布

本文在充分吸收和運用現(xiàn)有的船舶原理和船舶結(jié)構力學理論的基礎上，結(jié)合船舶修理工程的實際情況，對船舶修理工程中出現(xiàn)的需要解決的強度校核問題進行定性的分析，通過理論和實踐相結(jié)合的方法，探討船舶修理工程中的船體結(jié)構改變所引起的結(jié)構強度變化的理論計算方法，并將其方便和快捷地轉(zhuǎn)化為實際的工程技術人員比較容易接受和使用的技術工藝方法。通過一定的實例來剖析船舶結(jié)構強度的理論計算方法，通過實例和理論相互闡釋的方式，分析船舶強度校核理論在船舶修理實際中的應用，進而達到本文的研究目標。再現(xiàn)代修船業(yè)務中運用科學的理論和計算方法是可行而且必要的，同時也是未來發(fā)展船舶修理工工程所必須面對的。

第三篇：鋼筋混凝土結(jié)構與砌體結(jié)構課程設計

鋼筋混凝土單向板肋形樓蓋課程設計任務書

1.設計題目

某工業(yè)廠房現(xiàn)澆整體式鋼筋混凝土單向板肋形樓蓋 2.設計目的

鋼筋混凝土單向板肋形樓蓋的課程設計是“混凝土結(jié)構與砌體結(jié)構設計”課程的主要內(nèi)容之一，通過本設計，使學生對所學知識加深理解，在理論上有所提高；鍛煉學生運用所學知識解決實際問題的能力；讓學生掌握單向板肋形樓蓋的設計方法和設計步驟，提高學生的設計能力；提高學生用圖紙和設計說明書表達設計意圖的能力，進一步掌握結(jié)構施工圖的繪制方法，提高讀圖識圖的能力，掌握用平面整體表示方法繪制梁、板施工圖。為今后工作打下堅實的理論基礎。

3.設計資料

（1）該結(jié)構為現(xiàn)澆框架結(jié)構，該樓蓋的結(jié)構平面布置如圖所示。每名學生的縱橫向跨度均不同，由教師指定。

（2）樓面活荷載標準值為qk=6kN/m2(或8kN/m2、10kN/m2，由教師指定）。（3）樓面面層采用20mm水泥砂漿抹面，板底及梁側(cè)采用15mm厚的混凝土砂漿抹底。

（4）材料：混凝土強度等級采用C30，鋼筋除梁中受力主筋采用HRB335外，其余均為HPB300筋。4.（1）①

② 單向板和次梁的設計：要求按考慮塑性內(nèi)力重分布的方法設計，主要應包括截面尺寸的選定，確定計算跨度、計算荷載、計算內(nèi)力及確定各主要截面的③ 主梁的設計：按彈性方法設計，具體內(nèi)容同上，并要求計算控制截面內(nèi)

④ 設計說明書中應包含有關示意圖，如跨長示意圖、計算簡圖、配筋示意圖等。(2）

① A4圖：繪制結(jié)構平面布置圖及板的配筋圖（1∶100）。各種細部尺寸應標注齊全，應標明各種鋼筋的直徑② A4圖：繪制次梁、主梁的平法施工圖。

施工圖采用CAD繪制，應布圖合理，圖面整潔，線型等均應符合制圖標準要

施工圖中的設計說明應指出材料等級、混凝土保護層厚度及有關的注意事項 5.本設計共用一周的時間，其中設計計算部分3天和繪制施工圖2天。

第四篇：結(jié)構課程設計總結(jié)

結(jié)構課程設計心得

回顧這此次結(jié)構課程設計，至今我仍感慨頗多，的確，從開始著手做，從理論到實踐，在這一周的日子里，可以說得是苦多于甜，但是可以學到很多很多的的東西，同時不僅可以鞏固了以前所學過的知識，而且學到了很多在書本上所沒有學到過的知識。通過這次課程設計使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會服務，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。在設計的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，這畢竟第一次做的，難免會遇到過各種各樣的問題，同時在設計的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，比如對單向板肋形樓蓋進行整體設計計算，包括單向板的設計計算、次梁的設計計算、主梁的設計計算、繪制樓蓋的結(jié)構布置圖、次梁與主梁的模板配筋圖等等

這次課程設計終于順利完成了，在設計中遇到了很多問題，最后在朱老師的辛勤指導下，終于游逆而解。同時，對給過我?guī)椭乃型瑢W和各位指導老師再次表示忠心的感謝！

第五篇：砌體結(jié)構課程設計

砌體設計

樓梯間采用現(xiàn)澆混凝土樓蓋，縱橫向承重墻厚度均為190mm，采用單排孔混凝土小型砌塊、雙面粉刷，一層采用MU20砌塊和Mb15砂漿，二至三層采用MU15砌塊和Mb砂漿，層高3.3m一層墻從樓板頂面到基礎頂面的距離為4.1m，窗洞均為1800mm×1500mm，門洞寬均為1000mm，在在縱橫相交處和屋面或樓面大梁支撐處，均設有截面為190mm×250mm的鋼筋混凝土構造柱（構造柱沿墻長方向的寬度為250mm），圖中虛線梁L1截面為250mm×600mm，兩端伸入墻內(nèi)190mm，施工質(zhì)量控制等級為B級。

縱墻計算單元橫墻計算單元

三氈四油鋪小石子10.809009.90+油膏嵌實15mm厚水泥砂漿40mm厚水泥石灰焦渣砂漿3‰找坡 +100mm厚瀝青膨脹珍珠巖120mm厚現(xiàn)澆混凝土板33006.60+3.3010mm厚水磨石地面面層 20mm厚水泥打底 120mm鋼筋混凝土板33003300

1、荷載計算：

（1）屋面荷載：

防水層：三氈四油鋪小石子 0.4kN/㎡ 找平層：15mm水泥砂漿 0.3kN/㎡

800++-0.00

找坡層：40mm厚水泥焦渣砂漿3‰找坡 0.56kN/㎡ 保溫層：100mm厚瀝青膨脹珍珠巖 0.8kN/㎡ 結(jié)構層：120mm厚現(xiàn)澆混凝土板 3.0kN/㎡ 抹灰層：10mm厚混合砂漿 0.17kN/㎡ 鋼筋混凝土進深梁250mm×600mm 1.18 kN/㎡ 屋蓋永久荷載標準值： ∑6.41kN/㎡ 屋蓋可變荷載標準值 0.5kN/㎡ 由屋蓋大梁給計算墻垛計算：

標準值：N1k =Gk＋Qk=(6.41 kN/㎡＋0.5 kN/㎡)×1/2×6.3m×3.6m=78.36 kN 設計值：

由可變荷載控制組合：N1=1.2Gk+1.4Qk=(1.2×6.41 kN/㎡+1.4×0.5 kN/㎡)×1/2×6.3m×3.6m=95.17 kN 由永久荷載控制組合：N1=1.35Gk+1.0Qk=（1.35×6.41 kN/㎡+1.0×0.5 kN/㎡）×1/2×6.3m×3.6m=103.80 kN（2）樓面荷載：

10mm厚水磨石地面面層 0.25 kN/㎡ 20mm厚水泥打底 0.40 kN/㎡ 結(jié)構層120mm鋼筋混凝土板 3.0 kN/㎡ 抹灰層10mm厚 0.17 kN/㎡ 鋼筋混凝土進深梁250mm×600mm 1.18 kN/㎡ 樓面永久荷載標準值： ∑5.0kN/㎡

樓面可變荷載標準值 1.95kN/㎡ 由樓面大梁傳給計算墻垛的荷載：

標準值：N2k =Gk＋Qk=(5.0 kN/㎡+1.95 kN/㎡)×1/2×6.3m×3.6m=78.81 kN 設計值：

由可變荷載控制組合：N2=1.2Gk+1.4Qk=(1.2×5.0kN/㎡+1.4×1.95 kN/㎡)×1/2×6.3m×3.6m=99.0 kN 由永久荷載控制組合：N2=1.35Gk+1.0Qk=（1.35×5.0 kN/㎡+1.0×1.95 kN/㎡）×1/2×6.3m×3.6m=98.66 kN（3）墻體自重：

女兒墻重（厚190mm，高900mm）計入兩面抹灰40mm其標準值為：N3k =2.96 kN/㎡×3.6m×0.9m=9.59 kN 設計值：

由可變荷載控制組合：N3=9.59 kN×1.2=11.51 kN 由永久荷載控制組合：N3=9.59 kN×1.35=12.95 kN 女兒墻根部至計算截面高度范圍內(nèi)墻體厚190mm其自重標準為：2.96 kN/㎡×3.6m×0.6m=6.39 kN 設計值：

由可變荷載控制組合：N3=6.39 kN×1.2=7.67 kN 由永久荷載控制組合：N3=6.39 kN×1.35=8.63 kN 計算每層墻體自重，應扣除窗面積，對于2、3層墻體厚190mm，高3.3m自重為：(3.3m×3.6m-1.8m×1.5m)×2.96 kN/㎡＋

1.8m×1.5×0.25 kN/㎡=27.85 kN 設計值：

由可變荷載控制組合：27.85 kN×1.2=33.42 kN 由永久荷載控制組合：27.85 kN×1.35=37.60 kN 對于1層墻體厚190mm計算高度4.1m其自重為：（3.5m×3.6m-1.8m×1.5m)×2.96 kN/㎡＋1.8m×1.5×0.25 kN/㎡=29.98 kN 設計值：

由可變荷載控制組合：29.98 kN×1.2=35.97 kN 由永久荷載控制組合：29.98 kN×1.35=40.47 kN

2、內(nèi)力計算：

樓蓋、屋蓋大梁截面b×h=250mm×600mm，梁端在外墻的支撐長度為190mm，下設由bb×ab×ta=190mm×500mm×180mm的剛

a0??1hf性墊塊，則梁端上表面有效支撐長度采用墻偏心距e=h/2-0.4a0。h為支撐墻厚。，對于外由可變荷載控制下的梁端有效支撐長度計算表：

樓層 h/mm f /N/㎡

N /kN 600 4.02 11.51 600 4.02 140.1 0.41 600 5.68 272.52 0.80 ?0/N/mm2 0.034

?1

?0/mm

5.41 66.10

5.55 67.80

5.63 57.90 由永久荷載控制下的梁端有效支撐長度計算表：

樓層 h/mm f /N/㎡

N /kN 600 4.02 12.95 600 4.02 154.35 0.45 5.57 68.05 600 5.68 290.61 0.85 5.62 57.76 ?0/N/mm2 0.038

?1

?0/mm

5.41 66.10 外重墻的計算面積為窗間墻垛的面積A=1800mm×190mm墻體在豎向荷載作用下的計算模型與計算簡圖如下

縱向墻體的計算簡圖

各層I-I、IV-IV截面內(nèi)力按可變荷載控制和永久變荷載控制組

合分別列于下表

由可變荷載控制的縱向墻體內(nèi)力計算表

截面上層傳荷

樓層

Nu 3 2 1 /kN 11.51(7.67)147.77 280.19

本層樓蓋荷載 Nl

/kN 95.17 99.0 99.0

截面I-I

IV-IV NⅥ

/kN 147.77 280.19 412.61

e2

/mm 0 0 0

e1

M NⅠ

/mm /(kN/m)/kN 68.56 6.52 114.35 67.88 6.72 246.77 71.84 7.11 379.19 表

NⅠ= Nu+ Nl M= Nu·e2+ Nl·e1 NⅥ=NⅠ+NW(墻重)由永久荷載控制的縱向墻體內(nèi)力計算表

中

截面上層傳荷

樓層

Nu 3 2 1 /kN 12.95(8.63)162.98 299.24

本層樓蓋荷載 Nl

/kN 103.80 98.66 98.66

截面I-I

IV-IV NⅥ

/kN 162.98 299.24 435.5

e2

/mm 0 0 0

e1

M NⅠ

/mm /(kN/m)/kN 68.56 7.12 125.38 67.78 6.30 261.64 71.94 7.10 397.9

3、墻體承載力計算：

本建筑墻體的最大高厚

??H04100mm??21.58??c?2????0.8?1.069?26?24.46h190mm滿足要求

承載力計算一般對I-I截面進行，但多層磚房的底部可能IV-IV截面更不利計算結(jié)果如下表

縱向墻體由可變荷載控制時的承載力計算表

計算項目

M/(kN·m)N/kN e/mm h/mm e/h

第2層

截面第3層

截面I-I 6.52 114.35 57.02 190 0.3 17.37 0.26 342000 15 10 4.02 357.46 >1

6.72 246.77 27.23 190 0.14 17.37 0.44 342000 15 10 4.02 604.93 >1

IV-IV

第1層

截面

截面I-I 7.11 379.19 18.75 190 0.099 18.42 0.45 342000 20 15 5.68 875.15 >1

IV-IV

0 280.19 0 190 0 17.37 0.69 342000 15 10 4.02 948.64 >1

0 412.61 0 190 0 18.42 0.63 342000 20 15 5.68 1223.81 >1 ??H0h

?

A/m㎡ 砌塊MU 砂漿M f/(N/mm2)

?Af/kN ?Af/N

縱向墻體由永久荷載控制時的承載力計算表 計算項目

M/(kN·m)N/kN e/mm h/mm e/h

第2層

截面第3層

截面I-I 7.12 125.38 56.78 190 0.30 17.37 0.26 342000 15 10 4.02 357.46 >1

6.30 255.98 24.61 190 0.14 17.37 0.44 342000 15 10 4.02 604.93 >1

第1層

截面

截面I-I 7.10 397.9 17.84 190 0.099 18.42 0.45 342000 20 15 5.68 875.15 >1

IV-IV IV-IV

0 435.5 0 190 0 18.42

0 293.58 0 190 0 17.37 0.69 342000 15 10 4.02 948.64 >1 ??H0h

?

A/m㎡ 砌塊MU 砂漿M

0.63 342000 20 15 5.68 1223.81 >1 f/(N/mm2)

?Af/kN ?Af/N

由上表可知砌體墻均能滿足要求。

4、氣體局部受壓計算：

以上述窗間墻第一層為例，墻垛截面為190mm×1800mm，混凝土梁截面為250mm×600mm，支承長度a=190mm，根據(jù)規(guī)范要求在梁下設190mm×600mm×180mm(寬×長×厚)的混凝土墊塊。根據(jù)內(nèi)里計算，當由可變荷載控制時，本層梁的支座反力為Nl=99.0kN墻體的上部荷載Nu=280.19KN,當由永久荷載控制時，本層梁的支座反力為Nl=98.66kN，墻體的上部荷載Nu=299.24KN。墻體采用MU20空心砌體磚，M10混合砂漿砌筑。由a0=57.76mm A0=(b+2h)h=(600mm+2×190mm)×190mm=186200

190mm=324000mm2mm2<1800mm×

故取

A0=186200mm2

2墊塊面積：Ab=bb×ab=190mm×600mm=114000mm

計算墊塊上縱向的偏心距，取Nl作用點位于墻距內(nèi)表面0.4 a0處，由可變荷載荷載控制組合下：

280190N?114000?93.40kN1800mm?190mm 190mm99.0kN(?0.4?57.76mm)2e??37.0mm99.0kN?93.40kN NU??0Ab?e?37.0mm?0.195h190mm查表得?=0.69 A0186200mm2r?1?0.35?1?1?0.35?1?1.292rl?0.8r?0.8?1.29?1.032 Ab114000mm墊塊下局壓承載力按下列公式計算：

N0?NL?99.0kN?93.40kN?192.4kN

??rl?Ab?f?0.69?1.032?114000mm2?5.68kN/mm2?461.09kN

N0?NL???rl?Ab?f

由永久荷載控制組合下

299240N?114000?99.75kN1800mm?190mm 190mm98.66kN(?0.4?57.76mm)2e??35.75mm98.66kN?99.75kN NU??0Ab?e?35.75mm?0.188h190mm查表得?=0.704 墊塊下局壓承載力按下列公式計算：

N0?NL?98.66kN?99.75kN?192.4kN

??rl?Ab?f?0.704?1.032?114000mm2?5.68kN/mm2?470.44kN

N0?NL???rl?Ab?f

由此可見，在永久荷載控制下，局壓承載能力能滿足要求。

5、橫墻荷載

(1)屋面荷載：

防水層：三氈四油鋪小石子 0.4kN/㎡ 找平層：15mm水泥砂漿 0.3kN/㎡ 找坡層：40mm厚水泥焦渣砂漿3‰找坡 0.56kN/㎡ 保溫層：100mm厚瀝青膨脹珍珠巖 0.8kN/㎡ 結(jié)構層：120mm厚現(xiàn)澆混凝土板 3.0kN/㎡ 抹灰層：10mm厚混合砂漿 0.17kN/㎡ 屋蓋永久荷載標準值： ∑5.23kN/㎡ 屋蓋可變荷載標準值 0.5kN/㎡

標準值：N1k =Gk＋Qk=(5.23 kN/㎡＋0.5 kN/㎡)×1/2×1.0m×3.6m=10.31 kN 設計值：

由可變荷載控制組合：N1=1.2Gk+1.4Qk=(1.2×5.23 kN/㎡+1.4×0.5 kN/㎡)×1/2×1.0m×3.6m=12.56kN 由永久荷載控制組合：N1=1.35Gk+1.0Qk=（1.35×5.23 kN/㎡+1.0×0.5 kN/㎡）×1/2×1.0m×3.6m=13.61 kN（2）樓面荷載：

10mm厚水磨石地面面層 0.25 kN/㎡ 20mm厚水泥打底 0.40 kN/㎡ 結(jié)構層120mm鋼筋混凝土板 3.0 kN/㎡ 抹灰層10mm厚 0.17 kN/㎡ 樓面永久荷載標準值： ∑3.82kN/㎡ 樓面可變荷載標準值 1.95kN/㎡ 由樓面大梁傳給計算墻垛的荷載：

標準值：N2k =Gk＋Qk=(3.82 kN/㎡+1.95 kN/㎡)×1/2×1.0m×3.6m=10.39 kN 設計值：

由可變荷載控制組合：N2=1.2Gk+1.4Qk=(1.2×5.0kN/㎡+1.4×1.95 kN/㎡)×1/2×1.0m×3.6m=13.17 kN 由永久荷載控制組合：N2=1.35Gk+1.0Qk=（1.35×5.0 kN/㎡+1.0×1.95 kN/㎡）×1/2×1.0m×3.6m=12.79 kN

橫向墻體計算簡圖

（2）橫墻自重承載力計算

對于2、3層墻體厚190mm，高3.3m自重為2.96 kN/㎡×3.3m×1.0m=9.768kN 設計值：

由可變荷載控制組合：9.768 kN×1.2=11.72 kN 由永久荷載控制組合：9.768 kN×1.35=13.19kN 對于1層墻體厚190mm計算高度4.1m其自重為： 2.96 kN/㎡×3.3m×1.0m=12.14kN 設計值：

由可變荷載控制組合：12.14kN×1.2=14.57kN 由永久荷載控制組合：12.14 kN×1.35=16.39 kN 本建筑墻體高厚比

??H04100mm??21.58?????26h190mm滿足要求。

橫向墻體由可變荷載控制組合表 計算項目 第3層

N/kN h/mm H0/m

24.28 190 3.3 17.37 0.69 190000 15 10 4.02 527.02 >1

第2層 49.17 190 3.3 17.37 0.69 190000 15 10 4.02 527.02 >1

第1層 76.91 190 4.1 21.58 0.59 190000 20 15 5.68 636.73 >1 ??H0h

?

A/m㎡ 磚MU 砂漿M f/(N/mm2)

?Af/kN ?Af/N

橫向墻體由永久荷載控制組合表 計算項目 第3層

N/kN h/mm H0/m

26.8 190 3.3 17.37 0.69 190000 15 10 4.02 527.02 >1

第2層 52.78 190 3.3 17.37 0.69 190000 15 10 4.02 527.02 >1

第1層 81.96 190 4.1 21.58 0.59 190000 20 15 5.68 636.73 >1 ??H0h

?

A/m㎡ 磚MU 砂漿M f/(N/mm2)

?Af/kN ?Af/N

由上表可知砌體墻均能滿足要求