木结构建筑结构设计.docVIP

《建筑结构》课程设计任务书 ——木结构建筑构件设计计算 一、课程设计目的 巩固课程所学内容，熟练掌握木结构构件计算方法。 二、课程设计内容 拟建位于非地震区的某两层木结构试验房平面图如图1-4，该木结构采用现代轻型木结构体系，对木结构构件进行强度校核和截面设计。 图 1 建筑南立面 图 2 建筑北立面 图 3 建筑东立面 图 4 建筑西立面 三、基本设计资料 楼面活荷载标准值为2.0kN/m2；屋面活荷载标准值为0.5kN/m2。 楼盖结构为：搁栅间距400mm，搁栅跨度3400mm，填充的岩棉假设处于非压缩正常状态，即岩棉厚度等于搁栅高度，如图5。 外墙墙体墙骨柱计算示意图如图6，假设其中竖向荷载N设计值为3.54kN，风横向荷载q设计值为0.342kN/m，墙骨柱计算长度3.3m。 屋顶结构如图7，椽条间距400mm，椽条跨度3600mm。 图 5 楼盖结构 图 6 外墙墙骨柱受力情况 图 7 屋顶结构 设计中使用的主要建筑材料自重。沥青屋面瓦：0.55kN/m2，9mm石膏板：14.5kN/m2，樟子松自重4kN/m3，云南松自重5―6kN/m3，楼面硬木地板安装不需要铺设地板格栅，其它材料自重从《建筑结构荷载规范》（GB 50009-2001）附录A中取值。 椽条、搁栅作为受弯构件仅考虑抗弯强度、抗剪强度、挠度校核。墙骨柱作为压弯构件仅考虑强度、弯矩作用平面内稳定校核。 四、课程设计任务 1、构件强度校核。拟设计使用构件材料樟子松规格材，外墙墙骨柱截面尺寸为40×140mm（宽40mm，高140mm）；楼盖搁栅截面尺寸为65×140mm；屋顶椽条截面尺寸为65×185mm。试对楼盖搁栅、外墙墙骨柱和屋顶椽条进行强度校核。 2、构件截面设计。若拟设计使用构件材料改为云南松，试对楼盖搁栅和屋顶椽条进行截面尺寸设计。 五、课程设计应上交的资料内容 1、构件设计计算书。 2、总结。 以上资料按照从封面、设计任务书、构件设计计算、总结，装订成册，上交指导老师。 六、课程设计时间安排 1、安排设计任务，设计准备 0.5天 2、构件设计计算及资料整理 4天 3、交指导老师审核及交设计 0.5天 七、课程设计成绩评定 最终成绩分为：优、良、中、及格和不及格五个等级。 《建筑结构》课程设计构件计算书 第一部分 强度校核 ——以樟子松为木材 一、椽条强度校核 屋顶椽条虽然斜向布置，但是在构件设计计算中，一般仅考虑水平投影面的力学性能。椽条受力简化图如图1。 图 1 椽条受力简化图 具体计算过程： 材料强度设计值 樟子松的强度等级为TC13B，抗弯强度、顺纹抗剪强度和弹性模量分别是：fm=13MPa,fv=1.4MPa,E=9000MPa。 荷载设计值分析 已知，椽条间距400mm，跨度3600mm，椽条尺寸65×185mm，根据《建筑结构荷载规范》GB50009-2001可以查得材料自重如下： 樟子松：4kN/m3，胶合五夹板（杨木）：0.03kN/m2，石膏板：14.5kN/m3，沥青瓦屋面：0.55kN/m2，油毡防水层：0.03kN/m2。 9mm厚石膏板：14.5×0.009=0.131kN/m2， 屋面非结构材作用于椽条均布荷载： 0.4×（0.55＋0.03+0.03+0.131）=0.296kN/m, 椽条自重：4×0.065×0.185=0.048kN/m, 椽条永久荷载标准值：0.296＋0.048＝0.344kN/m, 椽条可变荷载标准值：0.5×0.4=0.2kN/m, 3、分别确定永久荷载和可变荷载的荷载效应 1）由可变荷载弯矩控制的跨中弯矩设计值和支座边缘截面剪力设计值分别为： ,则： =1.0×（1.2×+1.4×0.324）= kN·m　=1.0×（1.2×+1.4×0.36）= kN 2）永久荷载弯矩控制的跨中弯矩设计值和支座边缘截面剪力标准值分别为，则： =1.0×（1.35×+0.7×1.4×0.324）= kN·m =1.0×（1.35×+0.7×1.4×0.36）= kN 所以，取较大值的跨中弯矩设计值M =1.12kN·m，支座边缘截面剪力设计值V=1.25 kN。 4、弯曲强度校核 5、剪切强度校核 6、变形强度校核 椽条均布荷载标准值：0.368+0.2=0.568kN/m, 由以上分析可知，采用樟子松，截面尺寸65×185mm，能满足椽条的力学要求。 二、搁栅强度校核 楼盖搁栅受力简化图如图2。 图 2 搁栅受力简化图 具体计算过程： 1、材料强度设计值 樟子松的强度等级为TC13B，抗弯强度、顺纹抗剪强度和弹性模量分别是：fm=13MPa,fv=1.4MPa,E=9000MPa。