GS230计算书(参考)
KISSsoft Release 03/2015 A
For Everyone Who Want to Make a Better World
File
Name : Unnamed
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1-> Important note:
To enable you to use the calculation method according to API 613 correctly,
contact the Hotline and request the special instructions, kisssoft-anl-078-E-CylindricalGears API613!
CALCULATION OF A HELICAL GEAR PAIR
Drawing or article number:
Gear 1: 0.000.0
Gear 2: 0.000.0
Calculation method AGMA 6011-J14 (High Speed), API 613:2003
------- GEAR 1 -------- GEAR 2 --
Transmitted power (kW, hp, ft*lb/s) [P] 450.000, 603.459, 331902
Speed (1/min) [n] 2950.0 16014.3
Torque (Nm, ft*lb) [T] 1456.7, 1074.4 268.3, 197.9
Overload factor [Ko] 1.00
Required service life (h) [H] 40000.00
Gear driving (+) / driven (-) + -
Gearbox type: Precision gearing in closed housing
1. TOOTH GEOMETRY AND MATERIAL
(geometry calculation according to DIN 3960:1987)
------- GEAR 1 -------- GEAR 2 --
Center distance (in, mm) [a] 9.0551, 230.000
Centre distance tolerance ISO 286:2010 Measure js7
Normal Diametral Pitch (1/in) [Pnd] 12.70000
Transverse Diametral Pitch (1/in) [Pd] 12.50706
Normal module (in, mm) [mn] 0.07874, 2.0000
Pressure angle at normal section (°) [alfn] 20.0000
Helix angle at reference circle (°) [beta] 10.0000
Number of teeth [z] 190 35
Facewidth (mm) [b] 80.00 80.00
Hand of gear right left
Accuracy grade [Q-AGMA 2015-1-A01] A 5 A 5
Inner diameter (mm) [di] 0.00 0.00
Inner diameter of gear rim (mm) [dbi] 0.00 0.00
Material
Gear 1: 18CrNiMo7-6, Case-carburized steel, case-hardened
ISO 6336-5 Figure 9/10 (MQ), core strength >=25HRC Jominy J=12mm ISO 6336-5 Figure 9/10 (MQ), core strength >=25HRC Jominy J=12mm ------- GEAR 1 -------- GEAR 2 -- Surface hardness HRC 61 HRC 61 (lb/in2), (N/mm2) (lb/in2), (N/mm2) Allowable bending stress number [sat] 62366, 430.00 62366, 430.00 Allowable contact stress number [sac] 217557, 1500.00 217557, 1500.00 Tensile strength (N/mm2) [Rm] 1200.00 1200.00 Yield point (N/mm2) [Rp] 850.00 850.00 Young's modulus (N/mm2) [E] 206000 206000 Poisson's ratio [ny] 0.300 0.300 Roughness average value DS, flank (μm) [RAH] 0.60 0.60 Roughness average value DS, root (μm) [RAF] 3.00 3.00 Mean roughness height, Rz, flank (μm) [RZH] 4.80 4.80 Mean roughness height, Rz, root (μm) [RZF] 20.00 20.00 Gear reference profile 1 : Reference profile 1.40 / 0.39 / 1.0 ISO 53.2:1997 Profil D Dedendum coefficient [hfP*] 1.400 Root radius factor [rhofP*] 0.390 (rhofPmax*= 0.394) Addendum coefficient [haP*] 1.000 Tip radius factor [rhoaP*] 0.000 Protuberance height factor [hprP*] 0.000 Protuberance angle [alfprP] 0.000 Tip form height coefficient [hFaP*] 0.000 Ramp angle [alfKP] 0.000 not topping Gear reference profile 2 : Reference profile 1.40 / 0.39 / 1.0 ISO 53.2:1997 Profil D Dedendum coefficient [hfP*] 1.400 Root radius factor [rhofP*] 0.390 (rhofPmax*= 0.394) Addendum coefficient [haP*] 1.000 Tip radius factor [rhoaP*] 0.000 Protuberance height factor [hprP*] 0.000 Protuberance angle [alfprP] 0.000 Tip form height coefficient [hFaP*] 0.000 Ramp angle [alfKP] 0.000 not topping Summary of reference profile gears: Dedendum reference profile [hfP*] 1.400 1.400 Tooth root radius Refer. profile [rofP*] 0.390 0.390 Addendum Reference profile [haP*] 1.000 1.000 Protuberance height factor [hprP*] 0.000 0.000 Protuberance angle (°) [alfprP] 0.000 0.000 Tip form height coefficient [hFaP*] 0.000 0.000 Ramp angle (°) [alfKP] 0.000 0.000 Type of profile modification: none (only running-in) Tip relief (μm) [Ca] 2.0 2.0 Lubrication type oil bath lubrication Type of oil Oil: ISO-VG 220 Lubricant base Mineral-oil base Kinem. viscosity oil at 40 °C (mm2/s) [nu40] 220.00 Kinem. viscosity oil at 100 °C (mm2/s) [nu100] 17.50 FZG test A/8.3/90 ( ISO 14635-1:2006) [FZGtestA] 12 Specific density at 15 °C (kg/dm3) [roOil] 0.895 Oil temperature (°C) [TS] 70.000 ------- GEAR 1 -------- GEAR 2 -- Overall transmission ratio [itot] -0.184 Gear ratio [u] 5.429 Transverse module (mm) [mt] 2.031 Pressure angle at pitch circle (°) [alft] 20.284 Working transverse pressure angle (°) [alfwt] 21.290 [alfwt.e/i] 21.305 / 21.276 Working pressure angle at normal section (°) [alfwn] 20.991 Helix angle at operating pitch circle (°) [betaw] 10.066 Base helix angle (°) [betab] 9.391 Reference centre distance (mm) [ad] 228.471 Sum of profile shift coefficients [Summexi] 0.7828 Profile shift coefficient [x] 0.5376 0.2452 Tooth thickness (Arc) (module) (module) [sn*] 1.9621 1.7493 Tip alteration (mm) [k*mn] -0.037 -0.037 Reference diameter (mm) [d] 385.862 71.080 Base diameter (mm) [db] 361.934 66.672 Tip diameter (mm) [da] 391.939 75.987 (mm) [da.e/i] 391.939 / 391.929 75.987 / 75.977 Tip diameter allowances (mm) [Ada.e/i] 0.000 / -0.010 0.000 / -0.010 Tip form diameter (mm) [dFa] 391.939 75.987 (mm) [dFa.e/i] 391.939 / 391.929 75.987 / 75.977 Active tip diameter (mm) [dNa] 391.939 75.987 Active tip diameter (mm) [dNa.e/i] 391.939 / 391.929 75.987 / 75.977 Operating pitch diameter (mm) [dw] 388.444 71.556 (mm) [dw.e/i] 388.483 / 388.406 71.563 / 71.548 Root diameter (mm) [df] 382.413 66.461 Generating Profile shift coefficient [xE.e/i] 0.4483/ 0.4071 0.1971/ 0.1697 Manufactured root diameter with xE (mm) [df.e/i] 382.055 / 381.890 66.268 / 66.159 Theoretical tip clearance (mm) [c] 0.800 0.800 Effective tip clearance (mm) [c.e/i] 0.979 / 0.874 1.089 / 0.956 Active root diameter (mm) [dNf] 384.766 68.714 (mm) [dNf.e/i] 384.816 / 384.723 68.751 / 68.683 Root form diameter (mm) [dFf] 383.495 68.184 (mm) [dFf.e/i] 383.156 / 383.000 68.070 / 68.006 Reserve (dNf-dFf)/2 (mm) [cF.e/i] 0.908 / 0.784 0.372 / 0.307 Addendum (mm) [ha=mn*(haP*+x)] 3.038 2.453 (mm) [ha.e/i] 3.038 / 3.033 2.453 / 2.448 Dedendum (mm) [hf=mn*(hfP*-x)] 1.725 2.310 (mm) [hf.e/i] 1.903 / 1.986 2.406 / 2.461 Roll angle at dFa (°) [xsi_dFa.e/i] 23.809 / 23.804 31.326 / 31.309 Roll angle to dNa (°) [xsi_dNa.e/i] 23.809 / 23.804 31.326 / 31.309 Roll angle to dNf (°) [xsi_dNf.e/i] 20.693 / 20.650 14.419 / 14.178 Roll angle at dFf (°) [xsi_dFf.e/i] 19.906 / 19.831 11.793 / 11.520 Tooth height (mm) [H] 4.763 4.763 Virtual gear no. of teeth [zn] 198.209 36.512 Normal-tooth thickness at tip circle (mm) [san] 1.616 1.430 (mm) [san.e/i] 1.488 / 1.423 1.360 / 1.312 Normal-tooth thickness on tip form circle (mm) [sFan] 1.616 1.430 (mm) [sFan.e/i] 1.484 / 1.427 1.355 / 1.317 Normal space width at root circle (mm) [efn] 1.136 0.000 (mm) [efn.e/i] 1.144 / 1.148 0.000 / 0.000 Max. sliding velocity at tip (m/s) [vga] 9.290 10.398 Specific sliding at the tip [zetaa] 0.400 0.340 Specific sliding at the root [zetaf] -0.516 -0.666 Mean specific sliding [zetam] 0.368 Sliding factor on tip [Kga] 0.155 0.173 Sliding factor on root [Kgf] -0.173 -0.155 Pitch on reference circle (mm) [pt] 6.380 Base pitch (mm) [pbt] 5.984 Transverse pitch on contact-path (mm) [pet] 5.984 Lead height (mm) [pz] 6874.850 1266.420 Axial pitch (mm) [px] 36.183 Length of path of contact (mm) [ga, e/i] 9.914 ( 9.977 / 9.827) Length T1-A, T2-A (mm) [T1A, T2A] 65.285( 65.222/ 65.359) 18.226( 18.226/ 18.216) Length T1-B (mm) [T1B, T2B] 69.214( 69.214/ 69.201) 14.297( 14.234/ 14.373) Length T1-C (mm) [T1C, T2C] 70.521( 70.467/ 70.574) 12.991( 12.981/ 13.001) Length T1-D (mm) [T1D, T2D] 71.269( 71.206/ 71.343) 12.242( 12.242/ 12.232) Length T1-E (mm) [T1E, T2E] 75.199( 75.199/ 75.186) 8.313( 8.249/ 8.389) Length T1-T2 (mm) [T1T2] 83.511 ( 83.448 / 83.575) Diameter of single contact point B (mm) [d-B] 387.503( 387.503/ 387.494) 72.545( 72.495/ 72.605) Diameter of single contact point D (mm) [d-D] 388.991( 388.944/ 389.045) 71.026( 71.026/ 71.018) Addendum contact ratio [eps] 0.782( 0.791/ 0.771) 0.875( 0.877/ 0.872) Minimal length of contact line (mm) [Lmin] 129.248 Transverse contact ratio [eps_a] 1.657 Transverse contact ratio with allowances [eps_a.e/m/i] 1.667 / 1.655 / 1.642 Overlap ratio [eps_b] 2.211 Total contact ratio [eps_g] 3.868 Total contact ratio with allowances [eps_g.e/m/i] 3.878 / 3.866 / 3.853 2. FACTORS OF GENERAL INFLUENCE ------- GEAR 1 -------- GEAR 2 -- Calculated with the operating pitch circle: Nominal circumferential force (N) [Ftw] 7500.0 Axial force (N) [Faw] 1331.3 Radial force (N) [Frw] 2922.7 Net face width of narrowest member (in) [F,b] 3.15 ( 80.00 mm) Nominal force at operating pitch dia. (lb) [Wt,Ft] 1685.26 ( 7500.03 N) Pitch line velocity (ft/min) [vt] 11810.98 ( 60.00 m/s) Gear unit type: Precision enclosed gear unit Mesh alignment factor [Cma,KHma] 0.107 Mounting procedure: Contact improved by adjusting at assembly Mesh alignment correction factor [Ce,KHe] 0.800 Gearing: crowned Lead correction factor [Cmc,KHmc] 0.800 Pinion proportion factor [Cpf,KHpf] 0.114 Pinion proportion modifier [Cpm,KHpm] 1.000 Small offset [s1/s < 0.175] Face load distribution factor [Cmf,KHb] 1.159 Load distribution factor [Km,KHb] 1.159 Transmission accuracy grade number [Qv] 11 Dynamic factor [Kv] 1.150 Number of load cycles (in mio.) [NL] 1770.000 9608.571 3. TOOTH ROOT STRENGTH ------- GEAR 1 -------- GEAR 2 -- Rim thickness factor [KB] 1.00 1.00 Size factor [KS] 1.00 1.00 Limiting Variation in action (in/10000) [LimVarAc] 2.00 Load sharing: 0 = No (Loaded at tip) 1 = Yes (Loaded at HPSTC) 0 Calc. as helical gear (0) / as LACR (1) 0 0 Load angle (°) [phinL] 22.04 27.29 Calculation of factor Y following AGMA 908-B89 (in) , (mm) (in) , (mm) Heigth of Lewis parabola [hF] 0.163, 4.15 0.154, 3.90 Tooth thickness at critical section [sF] 0.186, 4.72 0.166, 4.21 Radius at curvature of fillet curve [roF] 0.031, 0.79 0.034, 0.85 Helical factor [Ch] 1.22 Helix angle factor [Kpsi] 0.97 Tooth form factor Y [Y] 0.589 0.533 Stress correction factor [Kf] 1.566 1.495 Helical overlap factor [Cpsi] 1.00 Load sharing ratio [mN] 0.62 Bending strength geometry factor J [J,YJ] 0.608 0.576 (lb/in2), (N/mm2) (lb/in2), (N/mm2) Bending stress number [st,sigF] 14679, 101.21 15502, 106.88 Stress cycle factor [YN] 0.846 0.801 (for critical applications) (lb/in2), (N/mm2) (lb/in2), (N/mm2) Allowable bending stress number [sat,sigFP] 62366, 430.00 62366, 430.00 Temperature factor [KT,YT] 1.000 1.000 Reliability factor ( 99.00 %) [KR,YZ] 1.000 Reverse loading factor [-] 1.000 1.000 Effective allow. b.s.n. [sateff,sigFPeff] 52765, 363.81 49960, 344.46 Bending strength power rating (hp) [Patu] 2169.18( 1617.54 kW) 1944.79( 1450.22 kW) Calculated with Ko=1, KR=1, SFmin=1 Unit load [UL] 6796.4, 46.859 Allowable unit load [Uat] 24429.8, 168.438 21902.7, 151.014 Required safety factor [SFmin] 1.00 1.00 Safety factor (root) [sateff/st] 3.59 3.22 Transmittable power including SFmin (hp) [Patu/SFmin] 2169.18( 1617.54 kW) 1944.79( 1450.22 kW) Calculated with Ko=1, KR=1 (Note: Materials with HB > 400: Yield strength not checked.) Results according API 613:2003 Calculated with Ko=1.0, Kv=1.1, Ks=1.0, KH=1.3, YT=1.0, YN=0.80, KB=1.0, SF= 1.00 (lb/in2), (N/mm2) (lb/in2), (N/mm2) Bending stress number [S] 19825, 136.69 20937, 144.35 Allowable bending stress number [Sa] 46775, 322.50 46775, 322.50 Safety factor (root) [Sa/S] 2.36 2.23 4. SAFETY AGAINST PITTING (TOOTH FLANK) ------- GEAR 1 -------- GEAR 2 -- (√lb/in), (√N/mm) Elastic coefficient [Cp,ZE] 2285.3, 189.81 Size factor [Ks] 1.000 1.000 Load sharing ratio [mN] 0.619 Helical overlap factor [Cpsi] 1.000 Geometry factor I [I,ZI] 0.240 (lb/in2), (N/mm2) Contact stress number [sc,sigH] 74284, 512.17 Stress cycle factor [ZN] 0.748 0.681 (for critical applications) Surface condition factor [Cf,ZR] 1.00 1.00 Hardness ratio factor [CH,ZW] 1.00 1.00 Temperature factor [KT,YT] 1.00 1.00 Reliability factor ( 99.00 %) [KR,YZ] 1.00 (lb/in2), (N/mm2) (lb/in2), (N/mm2) Allowable contact stress number [sac,sigHP] 217557, 1500.00 217557, 1500.00 Effective allow. c.s.n. (lb/in2) [saceff,sigHPeff] 162809, 1122.53 148094, 1021.07 Pitting resistance power rating (hp) [Pacu] 2898.81( 2161.63 kW) 2398.47( 1788.53 kW) Calculated with Ko=1, KR=1, SHmin=1 Contact load factor (lb/in2) (N/mm2) [K] 225.0, 1.551 Allowable contact load factor (lb/in2) [Kac] 1080.6, 7.450 894.1, 6.164 Note: Kac calculated with CG = 0.156 SHmin=1 Required safety factor [SHmin] 1.00 1.00 Safety factor (flank) [saceff/sc] 2.19 1.99 Transmittable power including SHmin (hp) [Pacu/SHmin^2] 2898.81( 2161.63 kW) 2398.47( 1788.53 kW) Calculated with Ko=1, KR=1 Results from API 613:2003 (Errata 2005) Calculated with Ko=1.0, Kv=1.1, Ks=1.0, KH=1.3, ZN=0.68, ZR=1.0, ZE=190, ZW=1.0, YT=1.0, SH= 1.00 ZI= 0.035 Tooth pitting index (lb/in2) (N/mm2) [K] 225.0, 1.55 Material index number [Im] 657.70, 4.53 657.70, 4.53 Allowable K factor [Ka=Im/CSF] 657.70, 4.53 657.70, 4.53 Safety factor (flank) [Ka/K] 2.92 2.92 SERVICE FACTORS: Service factor for tooth root [KSF] 3.59 3.22 Service factor for pitting [CSF] 4.80 3.97 Service factor for gear set [SF] 3.22 Note: Service factors are calculated with Ko=1, KR=1, SFmin=1, SHmin=1 Transmittable power including required service factors KSFmin, CSFmin (hp) 1944.79( 1450.22 kW) KSFmin = 1.00, CSFmin = 1.00 5. STRENGTH AGAINST SCUFFING Results from AGMA 925-A03 (Details see in the specific calculation sheet) Probability of wear (%) [Pwear] 5% or lower (Probability of wear acc. to Dowson and Toyoda) Probability of scuffing (%) [Pscuff] 5% or lower 6. MEASUREMENTS FOR TOOTH THICKNESS ------- GEAR 1 -------- GEAR 2 -- Tooth thickness deviation DIN 3967 cd25 DIN 3967 cd25 Tooth thickness allowance (normal section) (mm) [As.e/i] -0.130 / -0.190 -0.070 / -0.110 Number of teeth spanned [k] 23.000 5.000 Base tangent length (no backlash) (mm) [Wk] 139.141 27.929 Actual base tangent length ('span') (mm) [Wk.e/i] 139.019 / 138.963 27.863 / 27.825 (mm) [ΔWk.e/i] -0.122 / -0.179 -0.066 / -0.103 Diameter of contact point (mm) [dMWk.m] 387.041 72.110 Theoretical diameter of ball/pin (mm) [DM] 3.406 3.515 Eff. Diameter of ball/pin (mm) [DMeff] 3.500 3.750 Theor. dim. centre to ball (mm) [MrK] 196.497 38.877 Actual dimension centre to ball (mm) [MrK.e/i] 196.329 / 196.251 38.800 / 38.756 Diameter of contact point (mm) [dMMr.m] 387.825 72.296 Diametral measurement over two balls without clearance (mm) [MdK] 392.993 77.680 Actual dimension over balls (mm) [MdK.e/i] 392.657 / 392.501 77.525 / 77.437 Diametral measurement over rolls without clearance (mm) [MdR] 392.993 77.754 Actual dimension over rolls (mm) [MdR.e/i] 392.657 / 392.501 77.600 / 77.511 Chordal tooth thickness (no backlash) (mm) ['sn] 3.924 3.497 Actual chordal tooth thickness (mm) ['sn.e/i] 3.794 / 3.734 3.427 / 3.387 Reference chordal height from da.m (mm) [ha] 3.045 2.493 Tooth thickness (Arc) (mm) [sn] 3.924 3.499 (mm) [sn.e/i] 3.794 / 3.734 3.429 / 3.389 Backlash free center distance (mm) [aControl.e/i] 229.737 / 229.604 Backlash free center distance, allowances (mm) [jta] -0.263 / -0.396 dNf.i with aControl (mm) [dNf0.i] 384.028 68.216 Reserve (dNf0.i-dFf.e)/2 (mm) [cF0.i] 0.436 0.073 Tip clearance [c0.i(aControl)] 0.501 0.583 Centre distance allowances (mm) [Aa.e/i] 0.023 / -0.023 Circumferential backlash from Aa (mm) [jtw_Aa.e/i] 0.018 / -0.018 Radial clearance (mm) [jrw] 0.419 / 0.240 Circumferential backlash (transverse section) (mm) [jtw] 0.325 / 0.187 Rotation angle when gear 1 is fixed (°) 0.5198 / 0.2987 Normal backlash (mm) [jnw] 0.300 / 0.173 7. GEAR ACCURACY ------- GEAR 1 -------- GEAR 2 -- Following AGMA 2000-A88 Accuracy grade [Q-AGMA2000] 12 12 Pitch Variation Allowable (μm) [VpA] 6.00 4.50 Runout Radial Tolerance (μm) [VrT] 22.00 15.00 Profile Tolerance (μm) [VphiT] 7.20 5.50 Tooth Alignment Tolerance (μm) [VpsiT] 12.00 12.00 Composite Tolerance, Tooth-to-Tooth (μm) [VqT] 9.00 9.00 Composite Tolerance, Total (μm) [VcqT] 31.00 24.00 (AGMA <-> ISO: VpA <-> fpbT, VrT <-> FrT, VpsiT <-> FbT, VqT <-> fidT, VcqT <-> FidT) Following AGMA 2015-1-A01 & 2015-2-A06 Accuracy grade [Q-AGMA2015] A 5 A 5 Single pitch deviation (μm) [fptT] 7.00 6.00 Total cumulative pitch deviation (μm) [FpT] 32.00 23.00 Profile form deviation (μm) [ffaT] 7.50 5.50 Profile slope deviation (μm) [fHaT] 6.00 4.50 Total profile deviation (μm) [FaT] 9.50 7.00 Helix form deviation (μm) [ffbT] 8.50 7.50 Helix slope deviation (μm) [fHbT] 8.50 7.50 Total helix deviation (μm) [FbT] 12.00 11.00 Single flank composite, total (μm) [FisT] 35.00 25.00 Single flank composite, tooth-to-tooth (μm) [fisT] 3.20 2.30 Radial composite, total (μm) [FidT] 32.00 23.00 Radial composite, tooth-to-tooth (μm) [fidT] 6.00 4.30 Axis alignment tolerances (recommendation acc. ISO TR 10064:1992, Quality 5) Maximum value for deviation error of axis (μm) [fSigbet] 11.00 (Fb= 11.00) Maximum value for inclination error of axes (μm) [fSigdel] 22.00 8. ADDITIONAL DATA Singular tooth stiffness (N/mm/μm) [c'] 14.090 Meshing stiffness (N/mm/μm) [cg] 21.029 Maximal possible centre distance (eps_a=1.0) [aMAX] 231.456 Weight - calculated with da (kg) [Mass] 75.575 2.841 Total weight (kg) [Mass] 78.416 Moment of inertia (System referenced to wheel 1): calculation without consideration of the exact tooth shape single gears ((da+df)/2...di) (kg*m2) [TraeghMom] 1.37875 0.00157 System ((da+df)/2...di) (kg*m2) [TraeghMom] 1.42506 Mean coeff. of friction (acc. Niemann) [mum] 0.035 Wear sliding coef. by Niemann [zetw] 0.616 Gear power loss (kW) [PVZ] 1.231 (Meshing efficiency (%) [etaz] 99.726) Indications for the manufacturing by wire cutting: Deviation from theoretical tooth trace (μm) [WireErr] 128.9 697.6 Permissible deviation (μm) [Fb/2] 6.0 5.5 9. DETERMINATION OF TOOTH FORM Data for the tooth form calculation : Data not available. 10. SERVICE LIFE, DAMAGE Required safety for tooth root [SFmin] 1.00 Required safety for tooth flank [SHmin] 1.00 Service life (calculated with required safeties): System service life (h) [Hatt] > 1000000 Tooth root service life (h) [HFatt] 1e+006 1e+006 Tooth flank service life (h) [HHatt] 1e+006 1e+006 Note: The entry 1e+006 h means that the Service life > 1,000,000 h. Damage (%) [H] ( 40000.0 h) F1% F2% H1% H2% 0.00 0.00 0.00 0.00 Damage (%) [Hatt] ( 1e+006 h) Damage is 0.0 for system service life [Hatt] > 1e+006 REMARKS: - Symbols used in []: [xx,yy] xx as used in AGMA 2001-D04, yy as used in AGMA 2101-D04 - Specifications with [.e/i] imply: Maximum [e] and Minimal value [i] with consideration of all tolerances Specifications with [.m] imply: Mean value within tolerance - For the backlash tolerance, the center distance tolerances and the tooth thickness deviation are taken into account. Shown is the maximal and the minimal backlash corresponding the largest resp. the smallest allowances The calculation is done for the Operating pitch circle.. sateff = sat*KL/KT/KR*Kwb/SF (SF = 1.0) LACR = Spur gear or helical gear with eps.b < 1.0 PSTC = Point of Single Tooth Contact End of Report lines: 465软件计算书说明： 1、由于高速齿轮，计算方法超出普通GB3480的包含范围，通过API613 标准计算高速齿轮传动。 2、计算过程提示，高速传动，齿轮的润滑需要特别考虑。 3、计算中采用VG220为通用齿轮油，与原设计采用的10号轴承油性能差异较大， 应该存在一定影响，尤其对于润滑与降温。 4、软件计算结果仅作为参考，但是数值基本正确。 5、通过软件计算，确定GS230的强度等指标符合标准要求。 ——孙敏涛_2016_03_29 目录 摘要................................................................................................................. I Abstract ........................................................................................................ II 第一章系统概述 . (1) 1.1 工程概况 (1) 1.2 设计概述 (1) 第二章供配电系统初步方案设计 (2) 第三章低压配电系统施工图设计 3.1 1AP-1照明配电箱 3 3.29 一层照明总配电箱3 3.45 生活水泵控制箱. . . . 第四章变压器负荷计算电容补偿及设备选型4 4.1 一号变压器负荷计算、电容补偿计算 (4) 4.2 二号变压器负荷计算、电容补偿计算 (5) 4.3 高低压侧短路电流计算 第五章低压一次设备选型、保护整定及各种校验 (9) 5.1对109 出线柜 (12) 5.2 对104电容补偿柜 (13) 5.3对101进线柜 (13) 5.4 对107联络柜 (14) 第六章高压一次设备选型、保护整定及各种校验 6.1 对AH01 进线柜 (9) 6.2 对AH02 进线柜 (9) 第七章电压损失校验 (33) 4.1 电气设备的基本阻抗参数 (33) 4.1.1 变压器的阻抗 (33) 4.1.2 自动开关过电流线圈的阻抗 (33) 4.1.3 空气断路器的阻抗 (34) 4.1.4 电流互感器的阻抗 (34) 4.1.5 其它有些电气设备阻抗 (34) 4.2 各回路校验 (34) 第八章建筑物防雷设计 (58) 6.1 防雷接地设计 (58) 6.2 建筑物防雷措施 (58) 6.3 确定防雷等级 (58) 6.3.1 建筑物年预计雷击次数计算 (58) 6.3.2 本建筑防雷等级 (59) 参考文献 (61) 致 (62) 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。 钢 筋 混 凝 土 框 架 结 构 设 计 计 算 书 目录 第一章前言 (5) 第二章方案论述 (6) 2.1 建筑方案论述 (6) 2.2结构设计论述 (7) 第三章结构方案设计 (9) 3.1设计总说明 (9) 3.1.1设计依据 (9) 3.1.2 设计概述 (9) 3.1.3 结构说明 (9) 3.1.4.各部分建筑构造 (9) 3.2结构方案设计 (10) 3.2.2场地条件 (10) 第四章荷载计算 (11) 4.1荷载汇集及截面尺寸的选取 (11) 4.1.1 框架柱： (11) 4.1.2 框架梁： (11) 4.1.3 材料情况： (11) 4.2荷载汇集 (11) 4.3 计算简图及层数划分 (13) 4.4 各层重力荷载代表值计算 (14) 第五章水平地震作用下的框架内力分析 (19) 5.1层间侧移刚度计算 (19) 5.1.1梁线刚度 (19) 5.1.2柱线刚度计算 (20) 5.1.3柱侧移刚度计算 (20) 5.2水平地震作用层间地震剪力和弹性位移的计算 (21) 5.2.2水平地震作用下的层间位移和顶点位移计算 (23) 5.3 水平地震作用下框架柱剪力和弯矩（采用D值法） (23) 5.4水平地震作用下梁端弯矩 (25) 5.5水平地震作用下的梁端剪力和柱轴力 (25) 5.6水平地震作用下的框架内力图 (26) 第六章风荷载作用下框架内力分析 (26) 6.1自然条件 (27) 6.2风荷载计算 (27) 6.3风荷载作用下框架柱剪力和弯矩（采用D值法，取中框架计算） (28) 6.4 风荷载作用下梁端弯矩计算 (29) 6.5风荷载作用下的梁端剪力和柱轴力计算 (30) 6.6风荷载作用下框架内力图 (30) 第七章竖向荷载作用下框架内力分析 (31) 7.1竖向荷载计算 (31) 7.1.2 恒荷载 (31) 3米5米6米净跨径盖板涵计算书 6米 9/30/2015 净跨径.7米填土暗涵盖板计算 6米净跨径.7米填土暗涵盖板计算 1.设计资料 汽车荷载等级:公路-I级; 环境类别:I类环境; 净跨径:L0=6m; 单侧搁置长度:0.30m; 计算跨径:L=6.3m; 填土高:H=.7m; 盖板板端厚d1=30cm;盖板板中厚d2=25cm;盖板宽b=0.99m;保护层厚度c=3cm; 混凝土强度等级为C30; 轴心抗压强度fcd=13.8Mpa; 轴心抗拉强度 ftd=1.39Mpa; 主拉钢筋等级为HRB335; 抗拉强度设计值fsd=280Mpa; 主筋直径为18mm，外径为20mm，共24根，选用钢筋总面积As=0.006108m2 盖板容重γ1=25kN/m3; 土容重γ2=18kN/m3 根据《公路圬工桥涵设计规范》(JTG D61-2005)中7.0.6关于涵洞结构的计算假定:盖板按两端简支的板计算，可不考虑涵台传来的水平力 2.外力计算 1) 永久作用 (1) 竖向土压力 q=γ2?H?b=18×.7×0.99=12.474kN/m (2) 盖板自重 g=γ1?(d1+d2)?b/2/100=25×(30+25)×0.99/2 /100=6.81kN/m 2) 由车辆荷载引起的垂直压力(可变作用) 根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)中4.3.4的规定: 计算涵洞顶上车辆荷载引起的竖向土压力时，车轮按其着地面积的边缘向下做30?角分布。当几个车轮的压力扩散线相重叠时，扩散面积以最外面的扩散线为准根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)中4.3.1关于车辆荷载的规定: 6米 9/30/2015 净跨径.7米填土暗涵盖板计算车辆荷载顺板跨长 La=0.2+2?H?tan30=0.2+2×.7×0.577=1.01m 车辆荷载垂直板跨长 Lb=1.9+2?H?tan30=1.9+2×.7×0.577=2.71m 车轮重 P=280kN 车轮重压强L p=P/La/Lb=280/1.01/2.71=102.54kN/m2 3.内力计算及荷载组合 1) 由永久作用引起的内力 跨中弯矩 22 M1=(q+g)?L/8=(12.47+6.81)×6.3/8=95.65kNm 边墙内侧边缘处剪力 V1=(q+g)?L0/2=(12.47+6.81)×6/2=57.84kN 2) 由车辆荷载引起的内力 跨中弯矩 M2=p?La?(L-La/2)?b/4=102.54×1.01×(6.30-1.01/2)×0.99/4=148.30kNm 边墙内侧边缘处剪力 V2=p?La?b?(L0-La/2)/L0)=102.54×1.01×0.99×(6.00- 1.01/2)/6.00=93.75kN 目录 1、设计任务书-------------------------------------------------（1） 2、设计计算书-------------------------------------------------（2） 3、平面结构布置----------------------------------------------（2） 4、板的设计----------------------------------------------------（3） 5、次梁的设计-------------------------------------------------（6） 6、主梁的设计-------------------------------------------------（10） 7、关于计算书及图纸的几点说明-------------------------（16） 附图1、平面结构布置图------------------------------------（18） 附图2、板的配筋图------------------------------------------（19） 附图3、次梁的配筋图---------------------------------------（20） 附图4、主梁配筋图------------------------------------------（21） 钢筋混凝土单向板肋梁楼盖课程设计任务书 一、设计题目 单向板肋梁楼盖设计 二、设计内容 1、结构平面布置图：柱网、主梁、次梁及板的布置 2、板的强度计算（按塑性内力重分布计算） 3、次梁强度计算（按塑性内力重分布计算） 4、主梁强度计算（按弹性理论计算） 5、绘制结构施工图 （1）、结构平面布置图（1：200） （2）、板的配筋图（1：50） （3）、次梁的配筋图（1：50；1：25） （4）、主梁的配筋图（1：40；1：20）及弯矩M、剪力V的包络图 （5）、钢筋明细表及图纸说明 三、设计资料 1、楼面的活荷载标准值为m2 2、楼面面层水磨石自重为m2,梁板天花板混合砂浆抹灰15mm. 3、材料选用： （1）、混凝土： C25 （2）、钢筋：主梁及次梁受力筋用Ⅱ级钢筋，板内及梁内的其它钢筋可以采用Ⅰ级。 现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计计算书 一、平面结构布置： １、确定主梁的跨度为m 0.5,主梁每跨内布置两根次梁,板 6.6,次梁的跨度为m 的跨度为m 2.2。楼盖结构布置图如下： 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书 Ⅰ、构件截面尺寸选择和荷载计算 （1）设计基本资料 按设计任务规定的组别，选择开间尺寸为7200mmx9000mm ，纵向有12跨，每跨4500mm,横向有3跨，边跨尺寸7200mm ，中间跨尺寸3000mm 。按此参数和建筑设计中已经进行平面布置。 （2）主要设计参数 根据设计任务书的要求及有关规定，确定如下主要的设计参数： ①抗震设防烈度：8度；抗震设计分组：第一组；房屋高度低于30m ，可知框架的抗震等级为二级。 ②基本风压：20/5.30m kN W =，C 类粗糙度 ③雪荷载标准值：2m /.50kN S K = ④设计使用年限：50年；本建筑为一般民用建筑，安全等级二级；在抗震设计时是丙类建筑 ⑤基础顶面设计标高的确定：建筑标高±0.000，建筑绝对标高57.50m ，室外地坪标高-0.450m 。根据地质勘察报告，基础持力层可以设计在粉质粘土上，选择独立基础时，基础顶面标高可设在-1.0m —-1.6m 之间 ⑥活荷载标准值及相应系数：按房屋的使用要求，可查得教学楼露面活荷载标准值0.2=k q 2/m kN ，组合值系数7.0c =?，准永久值系数5.0=q ? （2）材料的选择 ①混凝土 除基础垫层混凝土选择C15外，基础及以上各层混凝土强度均选C25。 ②钢筋 框架梁、柱等主要构件纵向受力筋选择HRB335级钢筋，构造钢筋、板筋及箍筋选择HPB 级钢筋。 （3）结构构件截面尺寸的选择 ①结构平面布置方案 主体结构为5层，底层高度4.2m ，其余各层3.9m 。 外墙240mm ，内墙120mm ，隔墙100mm ，门窗布置见门窗洞口总表。 ②构件截面尺寸的选择 a.根据平面布置，双向板短向跨度m l 5.4=，取板厚h=150mm, 35 1 3014500150> ==l h ,满足要求。 b.框架梁 边横梁，=l 7200mm,mm b h b mm h l h 3003 1 ~21,700141~81=?==?= 取 跨中横梁，mm b mm h mm l 250,500,3000===取 纵梁，mm b mm h mm l 250,500,4500===取 次梁，mm b mm h l h mm l 250,600,18 1 ~121,7200====取 c.柱截面尺寸 当选择基础标高为-1.200m 时，则一层柱的高度为4.2m+1.2m=5.4m ，按 mm H b c 360015 ==，又框架主梁b=300mm ，则初选柱截面宽度mm b c 500=， 故中柱截面初选尺寸mm mm h b c c 500500?=? 简单验算： 假定楼层各层荷载设计值为162/m kN ，则底层中柱的轴力近似为 kN N .43110.5012.54.2716=????=7.90,8.10, 4.50.1,4.54.311000======?查表得，b l m H l m H kN N 满足要求 %,3%8.70.61959300 500 5009.1197.09.010.43110.90' 2 3' <=?==??-??=-=c c S y c S h b A mm f A f N A ρ? 边柱承受轴力较小，但承受弯矩相对较大，按轴心受压验算，取1.5N ，有 kN N 46656.50.5112.54.2716=?????= 《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 1 结构设计说明 1.1 工程概况 *********** 1.2 设计主要依据和资料 1.2.1 设计依据 a) 国家及浙江省现行的有关结构设计规范、规程及规定。 b) 本工程各项批文及甲方单位要求。 c) 本工程的活载取值严格按《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）执行。 1.2.2 设计资料 1 房屋建筑学武汉工业大学出版社 2 混凝土结构（上、下）武汉理工大学出版社 3 基础工程同济大学出版社 4 建筑结构设计东南大学出版社 5 结构力学人民教育出版社 6 地基与基础武汉工业大学出版社 7 工程结构抗震中国建筑工业出版社 8 简明建筑结构设计手册中国建筑工业出版社 9 土木工程专业毕业设计指导科学出版社 10 实用钢筋混凝土构造手册中国建筑工业出版社 11 房屋建筑制图统一标准（BG50001-2001）中国建筑工业出版社 12 建筑结构制图标准（BG50105-2001）中国建筑工业出版社 13 建筑设计防火规范（GBJ16—87）中国建筑工业出版社 14 民用建筑设计规范（GBJI0I8-7）中国建筑工业出版社 15 综合医院建筑设计规范（JGJ49-88）中国建筑工业出版社 16 建筑楼梯模数协调标准（GBJI0I-87）中国建筑工业出版社 17 建筑结构荷载规范（GB5009-2001）中国建筑工业出版社 18 建筑结构可靠度设计统一标准（GB50068-2001）中国建筑工业出版社 19 混凝土结构设计规范（GB50010—2002）中国建筑工业出版社 20 地基与基础设计规范（GB5007-2002）中国建筑工业出版社 21 建筑抗震设计规范（GB50011—2001）中国建筑工业出版社 22 砌体结构中国建筑工业出版社 23 简明砌体结构设计施工资料集成中国电力出版社 2米净跨径.686米填土暗盖板涵整体计算 一.盖板计算 1.设计资料 汽车荷载等级：城-B级；环境类别：Ⅱ类环境； 净跨径：L =2m；单侧搁置长度：0.35m；计算跨径：L=2.3m；填土高：H=.686m； 盖板板端厚d 1=30cm；盖板板中厚d 2 =30cm；盖板宽b=0.99m；保护层厚度c=4cm； 混凝土强度等级为C30；轴心抗压强度f cd =11.73Mpa；轴心抗拉强度f td =1.04Mpa； 主拉钢筋等级为HRB400；抗拉强度设计值f sd =330Mpa； 主筋直径为20mm，外径为22mm，共11根，选用钢筋总面积A s =0.003456m2 盖板容重γ 1=25kN/m3；土容重γ 2 =21kN/m3 根据《公路圬工桥涵设计规范》(JTG D61-2005)中7.0.6关于涵洞结构的计算假定：盖板按两端简支的板计算，可不考虑涵台传来的水平力 2.外力计算 1) 永久作用 (1) 竖向土压力 q=γ 2 ·H·b=21×.686×0.99=14.26194kN/m (2) 盖板自重 g=γ 1·(d 1 +d 2 )·b/2/100=25×(30+30)×0.99/2 /100=7.43kN/m 2) 由车辆荷载引起的垂直压力（可变作用） 根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)中4.3.4的规定： 计算涵洞顶上车辆荷载引起的竖向土压力时，车轮按其着地面积的边缘向下做30°角分布。当几个车轮的压力扩散线相重叠时，扩散面积以最外面的扩散线为准 根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)中4.3.1关于车辆荷载的规定：车辆荷载顺板跨长 L a =0.2+2·H·tan30=0.2+2×.686×0.577=0.99m 车辆荷载垂直板跨长 L b =1.9+2·H·tan30=1.9+2×.686×0.577=2.69m 车轮重 P=280kN 车轮重压强L p=P/L a /L b =280/0.99/2.69=104.83kN/m2 3.内力计算及荷载组合 1) 由永久作用引起的内力 跨中弯矩 M 1 =(q+g)·L2/8=(14.26+7.43)×2.32/8=14.34kNm 边墙内侧边缘处剪力 V 1=(q+g)·L /2=(14.26+7.43)×2/2=21.69kN 2) 由车辆荷载引起的内力 跨中弯矩 M 2=p·L a ·(L-L a /2)·b/4=104.83×0.99×(2.30-0.99/2)×0.99/4=46.44kNm 边墙内侧边缘处剪力 V 2=p·L a ·b·(L -L a /2)/L )=104.83×0.99×0.99×(2.00-0.99/2)/2.00=77.43kN 3) 作用效应组合 根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)中4.1.6关于作用效应组合的规定：跨中弯矩 γ0M d =0.9(1.2M 1 +1.4M 2 ) =0.9×(1.2×14.34+1.4×46.44)=74.00kNm 边墙内侧边缘处剪力 γ0V d =0.9(1.2V 1 +1.4V 2 ) =0.9×(1.2×21.69+1.4×77.43)=120.98kN 4.持久状况承载能力极限状态计算 浅埋式闭合框架结构设计 结构计算书 一， 截面尺寸 设S 为600mm,则有h 1=S+h=600+600=1200(mm),可得 h+S/3=800≤h 1=1200, 如右图所示。 二， 内力计算 1计算弯矩M 1.1.结构的计算简图和基本结构如下图。 1.2典型方程 弹性地基梁上的平面框架的内力计算可以采用结构力学中的力法，只是需要将下侧（底板）按弹性地基梁考虑。 由图-1的基本结构可知，此结构是对称的，所以就只有X 1和X 2，即可以得出典型方程为： 系数是指在多余力x i 的作用下，沿着x i 方向的位移，△iP 是指在外荷载的作用下沿x i 的方向的位移，按下式计算： δij =δ‘ij +b ij △ij =△’iP +b ip δ’ij =ds i ∑? EJ Mj M δij ---框架基本结构在单位力的作用下产生的位移（不包括地板）。 b ij ---底板按弹性地基梁在单位力的作用下算出的切口处x i 方向的位移； △ ’iP---框架基本结构在外荷载的作用下产生的位移； b ip ---底板按弹性地基梁在外荷载的作用下算出的切口处x i 方向的位移。 1.2求δ‘ij 和△’iP ； M 1=1×L y =3.4(kNm) M 2=1(kNm) M P 上=1/2×q 1×(L X /2)=66.15(kNm) M P 下=1/2×q 1×(L X /2)+1/2×q 2×L y 2=193.31(kNm) M1 Q 10 M2 Q 20 M P 上 M P 下 M P 下-M P 上 -3.4 0 -1 0 66.15 193.31 127.16 以上摘自excel 文件； 根据结构力学的力法的相关知识可以得到： δ’11= EI y 2 1L 2/3M =4.85235E-05 δ’12=δ’21=EI L M y 1=2.14074E-05 δ’22=EI L L 2x y +?=2.03704E-05 △’1p = EI M 3/4)M -(M L 1/3M 0.5L M 21 P P y 1y P ???+???-下）（=-0.002777183 TJ1-9φ813天然气管道保护涵整体计算 一.盖板计算 1.设计资料 汽车荷载等级：公路-I级 净跨径：L =2.1m；单侧搁置长度：0.25m；计算跨径：L=2.35m；填土高：H=0.5m； 盖板板端厚d 1=30cm；盖板板中厚d 2 =30cm；盖板宽b=0.99m；保护层厚度c=3cm； 混凝土强度等级为C30；轴心抗压强度f cd =13.8Mpa；轴心抗拉强度f td =1.39Mpa； 主拉钢筋等级为HRB335；抗拉强度设计值f sd =280Mpa； 主筋直径为16mm，外径为17.5mm，共11根，选用钢筋总面积A s =0.002212m2 盖板容重γ 1=25kN/m3；土容重γ 2 =18kN/m3 根据《公路圬工桥涵设计规范》(JTG D61-2005)中7.0.6关于涵洞结构的计算假定：盖板按两端简支的板计算，可不考虑涵台传来的水平力 2.外力计算 1) 永久作用 (1) 竖向土压力 q=γ 2 ·H·b=18×0.5×0.99=8.91kN/m (2) 盖板自重 g=γ 1·(d 1 +d 2 )·b/2/100=25×(30+30)×0.99/2 /100=7.43kN/m 2) 由车辆荷载引起的垂直压力（可变作用） 根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)中4.3.4的规定： 计算涵洞顶上车辆荷载引起的竖向土压力时，车轮按其着地面积的边缘向下做30°角分布。当几个车轮的压力扩散线相重叠时，扩散面积以最外面的扩散线为准 根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)中4.3.1关于车辆荷载的规定：车辆荷载顺板跨长 L a =0.2+2·H·tan30=0.2+2×0.5×0.577=0.78m 车辆荷载垂直板跨长 L b =1.9+2·H·tan30=1.9+2×0.5×0.577=2.48m 车轮重 P=280kN 车轮重压强L p=P/L a /L b =280/0.78/2.48=145.40kN/m2 3.内力计算及荷载组合 1) 由永久作用引起的内力 跨中弯矩 M 1 =(q+g)·L2/8=(8.91+7.43)×2.352/8=11.28kNm 边墙内侧边缘处剪力 V 1=(q+g)·L /2=(8.91+7.43)×2.1/2=17.15kN 2) 由车辆荷载引起的内力 跨中弯矩 M 2=p·L a ·(L-L a /2)·b/4=145.40×0.78×(2.35-0.78/2)×0.99/4=54.87kNm 边墙内侧边缘处剪力 V 2=p·L a ·b·(L -L a /2)/L )=145.40×0.78×0.99×(2.10-0.78/2)/2.10=91.18kN 3) 作用效应组合 根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)中4.1.6关于作用效应组合的规定：跨中弯矩 γ0M d =0.9(1.2M 1 +1.4M 2 ) =0.9×(1.2×11.28+1.4×54.87)=81.31kNm 边墙内侧边缘处剪力 γ0V d =0.9(1.2V 1 +1.4V 2 ) =0.9×(1.2×17.15+1.4×91.18)=133.42kN 4.持久状况承载能力极限状态计算 截面有效高度 h 0=d 1 -c-1.75/2=30-3-0.875=26.1cm=0.261m 湖畔郦百合苑9-13、14、15、18、19#楼及车库工程 模板工程施工方案 模板计算书 1.计算依据 1．参考资料 《建筑结构施工规范》 GB 50009—2001 《钢结构设计规范》 GB 50017—2003 《木结构设计规范》 GB 50005—2003 《混凝土结构设计规范》 GB 50010—2002 《钢结构工程施工质量验收规范》 GB 50205-2001 2.侧压力计算 混凝土作用于模板的侧压力，根据测定，随混凝土的浇筑高度而增加，当浇筑高度达到某一 临界时，侧压力就不再增加，此时的侧压力即为新浇筑混凝土的最大侧压力。侧压力达到最大值 的浇筑高度称为混凝土的有效压头。通过理论和实践，可按下列二式计算，并取其最小值： 2/121022.0V t F c ββγ= H F c γ= 式中 F------新浇筑混凝土对模板的最大侧压力（KN/m 2） γc ------混凝土的重力密度（kN/m 3），此处取26kN/m 3 t 0------新浇混凝土的初凝时间（h ）,可按实测确定。当缺乏实验资料时，可采用 t0=200/(T+15)计算；假设混凝土入模温度为250C ，即T=250C ，t 0=5 V------混凝土的浇灌速度（m/h ）;取2.5m/h H------混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总 高度（m ）;取9m β1------外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1；掺具 有缓凝作用的外加剂时取1.2。 β2------混凝土塌落度影响系数，当塌落度小于 30mm 时，取0.85；50—90mm 时，取1；110—150mm 时，取1.15。 大模板侧压力计算 2/121022.0V t F c ββγ= 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 仅参考 第一章设计资料 1.建设地点：南方某城市。 2.工程名称：某多层综合楼。 3.水文、地质、气象原始资料： a.气温:极端最高温度+40℃,极端最低温度-14.9℃。 b.平均相对湿度76%。 c.风向、主导风向N、NE，五、六、七三个月以南风为主，其次为北至东北风。 d.风荷载：基本风压0.3KN/。C类地区：基本雪压0.4KN/m2。 4.程地质资料：根据勘测单位勘测资料，结合个岩土层的时代成因、沉积规律及工程地质性状不同，将场地勘察深度范围内岩土层分为四层，（从上至下）其特征分述如下： ①杂填土（Q ml）：灰——黑——黄色，稍密，稍湿——湿，局部呈密实状，由混凝土、 沥青地板、粘性土及少量砖渣、瓦砾组成，充填时间大约20年。场区内均见分布，一般厚度0.40——3.90米，平均厚度1.73米。 ②粘土（Q2al）：红——褐红——褐黄色，硬塑，湿——稍湿，K2孔呈可塑——硬塑状， 含铁、锰氧化物及其结核，下部含高岭土团块或条带，局部含少量钙质结核，且粘性较差，夹粉质粘土，该层压缩性中偏低，场区均见分布，厚度1.00——5.30米，平均数 3.47米，层顶标高42.50——45.90米。 ③层含粘土叫砾石家碎石（Q2dl+pl）：红——黄褐色，中密——密实，湿，上部以角砾为 主，角砾含量达60——80%，次棱角状，砾径为5——20毫米，成人以石英砂为主，下部为角砾——碎石，碎石含量大30——50%，粒径以30——50毫米为主，最大达120毫米，棱角——次棱角壮，成份以石英及石英砂岩为主，填充少量呈沙土及粘性土，分选差，级配良好。该层压缩性低，场区内均见分布，厚度1.36——6.20米，平均厚度 4.40米，顶层标高37.20——41.80米。 ④层粘土（Q el）：黄色，硬塑，稍湿——稍干，含灰色高岭土团块，由泥岩、页岩风化 残积而成，原岩结构已完成破坏，下部见少量泥岩，页岩碎屑，该层属中偏低压缩性土层，场区均见分布，一般厚度2.60——4.20米，平均厚度2.74米。顶层标高35.95——40.50米。 5、基础场地类别：Ⅱ类。 6、设防烈度：七度，近震。 盖板涵计算书（参考版） 一、盖板计算 1、设计资料 盖板按两端简支的板计算，可不考虑涵台传来的水平力。 ×盖板涵洞整体布置图 2、外力计算 1）永久作用 （1）竖向土压力 q=K×γ 2 ×H =×20×= kN/m （2）盖板自重 g=γ 1 ×d=25×= kN/m 2）有车辆荷载引起的垂直压力（可变作用） 计算涵洞顶上车辆荷载引起的竖向土压力时，车轮按其着地面积的边缘向下做30°角分布。当几个车轮的压力扩散线相重叠时，扩散面积以最外面的扩散线为准。 车辆荷载顺板跨长： La=c 轮 +2×H×tan30°=+23/3= m 车辆荷载垂直板跨长： Lb=d 轮 +2×H×tan30°=+23/3= 单个车轮重： P=70*=91 kN 车轮重压强： p= a b = P L L 91/（×）= kN/m2 3、内力计算及荷载组合1）由永久作用引起的内力 跨中弯矩： M1=（q+g ）×L 2/8=（+）× /8= kN??m 边墙内侧边缘处剪力： V1=（q+g ）×L 0/2=（+）× /2= kN 2）由车辆荷载引起的内力 跨中弯矩： a a 2p -b 2= 4 L L L M ?? ???=**（）*4= kN 边墙内侧边缘处剪力： a a 00 p b -2= L L L V L ? ? ? ??= ***（2）/5= kN a a p - b 2= 4 L L L M ?? ???a a 0 p b -2=L L L V L ? ? ??? 3）作用效应组合 跨中弯矩： γ0Md=（+）=×（×+×）= kN??m 边墙内侧边缘处剪力： γ0Vd=（+）=（×+×）= kN??m 4、持久状况承载能力极限状态计算供配电参考计算书
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