【六層】5524平米帶架空層中學教學樓（計算書、實習報告、建筑、結構圖）

【六層】5524平米帶架空層中學教學樓（計算書、實習報告、建筑、結構圖）,【溫馨提示】壓縮包內含CAD圖有預覽點開可看。打包內容里dwg后綴的文件為CAD圖,可編輯,無水印,高清圖,壓縮包內文檔可直接點開預覽,需要原稿請自助充值下載,所見才能所得,請細心查看有疑問可以咨詢QQ：11970985或197216396 單位代碼 學　　號 0555133 分 類 號_ ____ 密 級 畢業(yè)設計說明書 鄭州市應天中學教學樓框架結構設計 院（系）名稱 鄭州鐵路職業(yè)技術學院工程管理系 專業(yè)名稱 建筑工程管理 學生姓名 李偉森 指導教師 楊 柳 2008年 05 月 20 日 鄭州鐵路職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文）課題申報表 課題名稱 鄭州市應天中學教學樓框架結構設計 課題來源 教師擬定 課題類型 AY 命題人姓名 王為林 技術職務 副教授 工作單位 鄭州鐵路職業(yè)技術學院 該課題是否 需要實習 參觀實習 建議實習地點 自選 課題簡介：（選題背景、主要內容、現(xiàn)有條件、時間安排、預期成果及表現(xiàn)形式） 一、選題背景： 中小學教學樓的建設，應滿足現(xiàn)代基礎教育辦公和學生學習的需要，國內類似建筑采用的最多的結構型式為框架結構，故本工程采用現(xiàn)澆多層框架?？紤]建筑工程學生的專業(yè)特點，除一定量的建筑設計外，主要解決結構設計問題，包括結構選型，結構布置和結構計算。 二、主要內容 某擬建教學樓采用6層形式的現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結構，總建筑面積為5524.6m2 。試對其進行建筑設計和結構設計。 三、要求（時間、成果及表現(xiàn)形式） 學生應備有必要的建筑結構設計手冊，各種結構設計規(guī)范和設計參考書；熟悉AutoCAD繪圖軟件的使用，熟悉并掌握某些結構分析軟件的使用。 要求學生在12周的時間內（2008.3. 5～2008.5.20，其中用機時數為100時）完成整個畢業(yè)設計內容，包括文獻綜述、文獻翻譯、設計說明書與設計圖紙四部分內容。其中，文獻綜述與文獻翻譯各不少于3000字；畢業(yè)設計說明書應包括與設計有關的闡述說明及計算，字數不少于8000字；畢業(yè)設計圖紙包括建筑圖與結構圖，建筑圖包括設計說明、建筑平面圖（底層、標準層與頂層）、立面圖、樓梯剖面及大樣、節(jié)點構造詳圖等，結構圖包括設計說明、梁柱板配筋圖、樓梯平面及配筋圖、結點詳圖等。 專業(yè)（教研室）意見： 負責人簽名： 年 月 日 院（系）意見： 負責人簽名： 年 月 日 填表說明：1、課題來源：（1）教師擬訂；（2）學生建議；（3）企業(yè)和社會征集；（4）科研單位提供 2、課題類型：（1）A工程設計（藝術設計）；B技術開發(fā)；C軟件工程；D理論研究；E調研報告 （2）X—真實課題；Y—模擬課題；Z—虛擬課題； 要求（1）、（2）均要填，如AY，BY等。 鄭州鐵路職業(yè)技術學院?？飘厴I(yè)設計（論文）任務書 鄭州鐵路職業(yè)技術 學院 工程管理 系 建筑工程管理 專業(yè) 05 級 A1 班 學號 0555133 學生 李偉森 指導教師 楊柳 畢業(yè)設計（論文）題目 鄭州市應天中學教學樓框架結構設計 畢業(yè)設計（論文）工作內容與基本要求（目標、任務、途徑、方法，應掌握的原始資料（數據）、參考資料（文獻）以及設計技術要求、注意事項等）（紙張不夠可加頁） 通過畢業(yè)設計培養(yǎng)學生綜合應用所學的基本理論知識和專業(yè)理論知識，提高獨立分析和解決實際工程的能力。使學生初步掌握建筑設計、結構設計的一般原則、步驟和方法，以及相應的設計技巧，并能初步應用計算機輔助設計進行結構分析和繪制建筑及結構施工圖。為畢業(yè)后能盡快地適應實際工作打下良好的基礎。同時還將培養(yǎng)設計工作中實事求是、嚴格、準確的科學態(tài)度和工作作風。 該中學教學樓采用現(xiàn)澆混凝土多層框架結構，總建筑面積為5524.6平方米，總層數為六層，建筑高度21.6米。其中，底層為架空層，設置單車停放點，及保衛(wèi)室等；二層至五層為教室、及教師休息室等；六層為語音室、活動室及階梯教室等。地震設防烈度為7度，建筑場地類別為Ⅱ類；耐火等級為Ⅱ級。自然氣候條件可參(轉附頁) 畢業(yè)設計（論文）時間： 2008 年 3 月 5 日至 2008 年 5 月 20 日 計 劃 答 辯 時 間： 2008 年 5 月 21 日 工作任務與工作量要求：查閱文獻資料不少于12篇，其中外文資料不少于2篇；文獻綜述不少于3000字；文獻翻譯不少于3000字，畢業(yè)論文1篇不少于10000字，理工科類論文或設計說明書（提交有關圖紙和附件）不少于8000字，外語類專業(yè)論文不少于相當8000漢字，體育類、藝術類專業(yè)（音樂、藝術設計等）論文或設計說明書不少于6000字。 提交相關圖紙、實驗報告、調研報告、譯文等其它形式的成果。畢業(yè)設計（論文）撰寫規(guī)范及有關要求，請查閱《本科畢業(yè)設計（論文）指導手冊》。 專業(yè)（教研室）審批意見： 審批人簽名： 備注：學生一人一題，指導教師對每一名學生下達一份《畢業(yè)設計（論文）任務書》。 附頁： 鄭州鐵路職業(yè)技術學院?？飘厴I(yè)設計（論文）任務書 考鄭州市有關部門統(tǒng)計結果。 要求完成建筑設計與上部結構設計。建筑設計要滿足建筑功能、消防功能以及其它安全方面的要求，完成建筑平面、立面、剖面等基本設計任務；上部結構設計是畢業(yè)設計的主要內容，要解決好結構安全性能與建筑功能性的關系，完成結構選型、結構布置、梁柱板及樓梯的設計計算，并繪制相應的結構設計圖。結構計算中以手算為主，部分可采用電算的方式。 畢業(yè)設計采取指導教師定期輔導的方式，學生應參觀一定數量的實際工程，了解類似工程的最新進展；同時收集必要的設計規(guī)范、手冊及參考書籍，掌握AUTOCAD、PKPM等繪圖及結構分析軟件的使用。 畢業(yè)設計應按照“黃河科技學院畢業(yè)設計（論文）工作程序表”日程安排進行，其中資料查閱及建筑設計約為4周，結構選型、布置及荷載計算為2周，結構計算為2周，圖紙繪制及計算書的編寫及裝訂為2周。 預期成果應包括文獻綜述（不少于3000字）、文獻翻譯（不少于3000字）、設計說明書與圖紙4部分內容。畢業(yè)設計說明書應包括與設計有關的闡述說明及計算，要求內容完整、計算準確、簡潔明了、文字通順、書寫工整、裝訂整齊；字數應不少于10000字，包括目錄、前言、正文、參考文獻及附錄等。圖紙應包括建筑設計圖與結構設計圖，圖面應布局合理、正確清晰、符合制圖標準及有關規(guī)定，主要圖紙應基本達到施工圖深度；圖紙數量一般為20～24張（按A2號圖計），比例一般為1：100～1：200，詳圖可采用1：10-50。建筑圖應包括設計說明、門窗表、建筑平面圖（首層、標準層與頂層）；立面圖、剖面圖（見樓梯）、樓梯平面及剖面圖；節(jié)點構造詳圖等內容。結構圖應包括框架、梁、柱、板配筋圖、樓梯平面及配筋圖、節(jié)點詳圖等內容。 鄭州鐵路職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（實習報告） 第 6 頁 鄭州市吉祥花園實習報告 ?根據學校要求我于2008年02月15日到鄭州市弘業(yè)建筑有限公司吉祥花園項目部進行建筑施工實習，這是一個讓我了解施工現(xiàn)場的好機會，讓我更深一步的了解理論與實際的差別。 由于要做畢業(yè)設計，因此我的實習工作主要是同我所要從事的工作有關聯(lián)。在實習期間我主要是接觸一些工程進行檢測，以及加固改造工作。通過這些日子的實習，使我發(fā)現(xiàn)在一些在設計及施工中所存在的一些問題。通過向所在單位專家的請教，明白了一些工程中易存在和發(fā)生的一系列建筑通病的產生原理及相應的檢測，處理措施。 現(xiàn)將我所接觸到的一些問題作義總結。 我的畢業(yè)設計作的是混凝土框架結構，因此對于混凝土機構的了解要更有針對性?；炷临|量的好壞，既對結構物的安全，也對結構物的造價有很大影響，因此在施工中我們必須對混凝土的施工質量有足夠的重視。 混凝土質量的主要指標之一是抗壓強度，從混凝土強度表達式不難看出，混凝土抗壓強度與混凝土用水水泥的強度成正比，按公式計算，當水灰比相等時，高標號水泥比低標號水泥配制出的混凝土抗壓強度高許多。所以混凝土施工時切勿用錯了水泥標號。 另外，水灰比也與混凝土強度成正比，水灰比大，混凝土強度高3水灰比小，混凝土強度低，因此，當水灰比不變時，企圖用增加水泥用量來提高溫凝土強度是錯誤的，此時只能增大混凝土和易性，增大混凝土的收縮和變形。 綜上所述，影響混凝土抗壓強度的主要因素是水泥強度和水灰比，要控制好混凝土質量，最重要的是控制好水泥和混凝土的水灰比兩個主要環(huán)節(jié)。此外，影響混凝土強度還有其它不可忽視的因素。粗骨料對混凝土強度也有一定影響，當石質強度相等時，碎石表面比卵石表面粗糙，它與水泥砂漿的粘結性比卵石強，當水灰比相等或配合比相同時，兩種材料配制的混凝土，碎石的混凝土強度比卵石強。 因此我們一般對混凝土的粗骨料控制在3．2cm左右，細骨料品種對混凝土強度影響程度比粗骨料小，所以混凝土公式內沒有反映砂種柔效，但砂的質量對混凝土質量也有一定的影響。因此，砂石質量必須符合混凝土各標號用砂石質量標準的要求。由于施工現(xiàn)場砂石質量變化相對較大，因此現(xiàn)場施工人員必須保證砂石的質量要求，并根據現(xiàn)場砂含水率及時調整水灰比，以保證混凝土配合比，不能把實驗配比與施工配比混為一談?；炷翉姸戎挥性跍囟?、濕度條件下才能保證正常發(fā)展，應按施工規(guī)范的規(guī)定予在養(yǎng)護、氣溫高低對混凝土強度發(fā)展有一定的影響。 冬季要保溫防凍害，夏季要防暴曬脫水?，F(xiàn)冬季施工一般采取綜合蓄熱法及蒸養(yǎng)法。如果是設計造成的缺陷，一般有設計承載力或設計工作條件與實際不符造成裂縫、變形、侵蝕等破壞；如果是使用造成的缺陷，一般有超載、侵蝕、火災、凍融、風化破壞等。 混凝土的裂縫是不可避免的，其微觀裂縫是本身物理力學性質決定的，但它的有害程度是可以控制的，有害程度的標準是根據使用條件決定的。目前世界各國的規(guī)定不完全一致，但大致相同。如從結構耐久性要求、承載力要求及正常使用要求，最嚴格的允許裂縫寬度為0.1mm。近年來，許多國家已根據大量試驗與泵送混凝土的經驗將其放寬到0.2mm。當結構所處的環(huán)境正常，保護層厚度滿足設計要求，無侵蝕介質，鋼筋混凝土裂縫寬度可放寬至0.4mm；在濕氣及土中為0.3mm；在海水及干濕交替中為0.15mm。沿鋼筋的順筋裂縫有害程度高，必須處理。 近年來預應力混凝土應用范圍逐漸推廣到更多的結構領域，如大跨超長、超厚及超靜定框架結構，其混凝土強度等級必須提高至C50。在采用泵送條件下，其收縮與水化熱大大增加，約束應力裂縫很難避免，張拉前開裂，張拉后又不閉合，裂縫控制的難度更加困難。預應力結構裂縫允許寬度是嚴格的，預應力筋腐蝕屬“應力腐蝕”并有可能脆性斷裂，預兆性較小，裂縫擴展速度快。裂縫深度h與結構厚度H的關系如下：h≤0.1H表面裂縫；0.1H＜h＜0.5H淺層裂縫；0.5H≤h＜1.0H縱深裂縫；h=H貫穿裂縫。 應當盡量避免貫穿性及縱深裂縫，如出現(xiàn)該種裂縫應采取化學灌漿處理來保證強度，即貫縫抗拉強度必須超過混凝土抗拉強度。早期裂縫一般出現(xiàn)在一個月之內，中期裂縫約在６個月之內，其后1～2年或更長時間屬于后期裂縫。 在修補裂縫前應全面考慮與之相關的各種影響因素，仔細研究產生裂縫的原因，裂縫是否已經穩(wěn)定，若仍處于發(fā)展過程，要估計該裂縫發(fā)展的最終狀態(tài)。在日本混凝土協(xié)會“混凝土裂縫的調查和修補指南”中，對調查的原則、普查、詳查方法均作了詳細規(guī)定，主要有：裂縫的現(xiàn)狀調查（裂縫類型和寬度）；有無病害（漏水、鋼筋銹蝕）；產生裂縫的經過（發(fā)生時間和過程）；設計書的檢查；施工記錄的檢查；根據混凝土鉆芯檢查構件的強度、厚度；荷載調查；中性化試驗；鋼筋調查（鋼筋位置、細筋數量及有無銹蝕）；地基調查；混凝土分析；荷載試驗；振動試驗。 裂縫的處理 1. 表面處理法：包括表面涂抹和表面貼補法： 表面涂抹適用范圍是漿材難以灌入的細而淺的裂縫，深度未達到鋼筋表面的發(fā)絲裂縫，不漏水的縫，不伸縮的裂縫以及不再活動的裂縫。表面貼補（土工膜或其它防水片）法適用于大面積漏水（蜂窩麻面等或不易確定具體漏水位置、變形縫）的防滲堵漏填充法用修補材料直接填充裂縫，一般用來修補較寬的裂縫（0.3mm），作業(yè)簡單，費用低。寬度小于0.3mm，深度較淺的裂縫、或是裂縫中有充填物，用灌漿法很難達到效果的裂縫、以及小規(guī)模裂縫的簡易處理可采取開Ｖ型槽，然后作填充處理。 2. 灌漿法 此法應用范圍廣，從細微裂縫到大裂縫均可適用，處理效果好。 3. 結構補強法 因超荷載產生的裂縫、裂縫長時間不處理導致的混凝土耐久性降低、火災造成的裂縫等影響結構強度可采取結構補強法。包括斷面補強法、錨固補強法、預應力法等混凝土裂縫處理效果的檢查包括修補材料試驗；鉆心取樣試驗；壓水試驗；壓氣試驗等。 工程實例： 某大廈５層框架結構，總建筑面積約2萬㎡。施工中發(fā)現(xiàn)2月22日澆筑的某工段２層梁、板混凝土，至2月26日混凝土強度上升一直不明顯，且拆除模板后現(xiàn)澆板多處出現(xiàn)不規(guī)則裂縫。質檢部門對該工程混凝土質量進行了現(xiàn)場檢測，檢測結果表明，混凝土抗壓強度滿足設計要求，混凝土的均質性滿足規(guī)范要求。 根據現(xiàn)場檢查，該大廈現(xiàn)澆板多處出現(xiàn)不規(guī)則裂縫，其中某工段２層現(xiàn)澆板西南角較嚴重，個別裂縫長度約1200mm，寬度約0.6mm，框架梁身混凝土未見裂縫。 根據對裂縫檢測的分析，裂縫產生的主要原因是： （1） 混凝土早期強度上升慢 （2） 混凝土收縮 （3） 混凝土養(yǎng)護不到位 該裂縫為非結構受力裂縫，雖然對結構受力無較大影響，但裂縫的存在對混凝土的耐久性影響很大，應根據裂縫情況進行必要的處理。 寬度較小裂縫的處理 對寬度小于0.3mm的裂縫進行封縫處理?？裳亓芽p用環(huán)氧樹脂膠泥對其進行表面封閉，環(huán)氧樹脂膠泥配比為：環(huán)氧樹脂﹕二丁脂﹕乙二胺﹕水泥=100﹕30﹕10﹕250～300（重量比），該配比可根據現(xiàn)場實際情況進行調整。 施工注意事項： （1）封閉前，應對裂縫表面進行處理，用鋼絲刷等工具清除裂縫表面的灰塵、浮渣及松散層等污物，然后再用毛刷蘸丙酮、酒精等有機溶液，把沿裂縫兩側20～30mm處擦洗干凈并保持干燥。 （2）裂縫處理好后，先在裂縫兩側寬20～30mm范圍內涂一層環(huán)氧樹脂基液，然后抹一層厚1 mm左右的環(huán)氧樹脂膠泥。抹膠泥時應防止產生小孔和氣泡，表面需要 刮平整，保證封閉嚴密。 （3）較寬裂縫的處理對寬度大于0.3mm的裂縫進行化學壓力灌漿處理。采用環(huán)氧樹脂漿液進行灌注。環(huán)氧樹脂漿液配合比為：環(huán)氧樹脂﹕丙酮﹕糠醛﹕乙二胺=100﹕20～25﹕20～25﹕15～20（重量比），該配比可根據現(xiàn)場實際情況進行調整。 處理事項: （1）對裂縫表面進行處理，沿裂縫用鋼釬鑿成“V”形槽，槽寬與槽深可根據裂縫深度和有利于封縫來確定，一般為20 mm×20mm。鑿槽時先沿裂縫打開，再向兩側加寬，鑿完后用鋼絲刷及壓縮空氣將混凝土碎屑粉塵清除干凈。 （2）埋設灌漿嘴的間距可根據裂縫的深度確定，一般為350～500mm。埋設時，先將灌漿嘴的底盤上抹一層厚約1mm的環(huán)氧膠泥，將灌漿嘴的進漿孔騎縫粘貼在預定的位置上。 （3）裂縫封閉后，應進行壓氣試漏，檢查密閉效果。試漏須待封縫膠泥有一定強度后進行。 （4）灌漿機具、器具、及管子在灌漿前應進行檢查，運行正常時方可使用。灌漿結束后，應立即拆除管道，并用丙酮沖洗管道和設備。 （5） 灌漿結束后，應檢查補強效果和質量，發(fā)現(xiàn)缺陷應及時補救，確保工程質量。 綜上所述，只要在混凝土生產以及施工過程中有針對性地采取預防措施，完全可以避免商品混凝土早期塑性裂縫的產生，使建筑物具備良好的耐久性和結構穩(wěn)定性。 在外面實習有兩個月的實間了，這些日子里通過親身經歷，使在學校所學的理論知識得到了很好的實踐。而且對于實際的設計工作也提供了很大的幫助，為畢業(yè)設計提供了現(xiàn)實資料。從而避免了在設計過程中出現(xiàn)設計與實際施工相脫節(jié)的現(xiàn)象。 報告人：李偉森 2008年03月15日 單位代碼 學　　號 0555133 分 類 號_ TU244.2____ 密 級 實 習 報 告 框架結構設計技術 院（系）名稱 鄭州鐵路職業(yè)技術學院 工程管理系 專業(yè)名稱 建筑工程管理 學生姓名 李偉森 指導教師 楊 柳 2008年 03 月 15 日 鄭州鐵路職業(yè)技術學院畢業(yè)設計(說明書) 第 IV 頁 鄭州市應天中學教學樓框架結構設計 摘 要 該中學教學樓采用現(xiàn)澆混凝土多層框架結構，總建筑面積為5524.6平方米，總層數為六層，建筑高度21.6米。其中底層為架空層，平面布置有本人根據任務書自己確定。地震設防烈度為7度，建筑場地類別為二類，耐火等級為二級。自然氣候條件參考鄭州市相關部門結果。 要求完成建筑設計與上部結構設計。建筑設計要滿足建筑功能、消防功能以及其他安全方面的要求，完成建筑平面、立面、剖面等基本設計任務；上部結構設計是畢業(yè)設計的主要內潤，要解決好結構安全性能與建筑功能的關系，完成結構選型、結構布置、梁柱板及樓梯的設計計算，并繪制相應的結構設計圖。應包括框架、梁、柱、板配筋圖、樓梯平面及配筋圖、節(jié)點詳圖等。 關鍵詞：畢業(yè)設計，結構，建筑功能 1 緒論………………………………………………………..………………..…………….1 1.1 工程背景……………………………………………………………………………1 1.1.1 設計資料……………………………………………………………………..1 1.1.2 材料…………………………………………………………………………..1 1.2 工程特點…………………………………………………………………………….1 1.3 本章小節(jié)…………………………………………………………………………….2 2 框架結構計算………………………………………………..............................................3 2.1 工程概況………………..…………………………………………………………...3 2.1.1 設計資料……………………………………….…………………………....3 2.2 梁柱截面、梁跨度及柱高度的確定……….………………………………………..4 2.3 何載計算……………….…….……………………..................................................7 2.3.1 屋面均布荷載……………………………………….………………………7 2.3.2 樓面均布恒載……………………………………………………………….7 2.3.3 屋面均布活載……………………………………………………………….7 2.3.4 樓面均布活荷載…………………………………………………………….7 2.4 梁柱自重……………….…….……………………...................................................8 2.5 墻體自重……………….…….……………………...................................................9 2.6 荷載總匯……………….…….…………………….................................................12 3 水平地震作用下框架的側向位移驗算…………………………...…………………….15 3.1 橫向線剛度………………………………………………………...........................15 3.1.1 橫向框架柱的側移剛度D值……………………………………………..15 3.1.2 橫向框架自振周期………………………………………………………...15 3.2 橫向地震作用計算………………………………………………...........................17 3.3 橫向框架抗震變形驗算…………………………………………………………...18 3.4 水平地震作用下橫向框架的內力分析…………………………………………...19 3.5 豎向荷載作用下橫向框架的內力分析…………………………………………...20 3.5.1 荷載計算…………………………………………………………………...20 3.5.2 用彎矩分配法計算框架彎矩……………………………………………...22 3.6 梁端剪力及柱軸力的計算……………………………. …………………………26 4 內力組合計算…………………………………………………........................................28 4.1 框架梁內力組合………………………………………….....................................28 4.1.1 柱內力組合 ……………………………………………...........................32 4.1.2 截面設計……………………………………………................................33 4.2 內力計算…………………………………………………………………………...34 4.3 柱截面設計………………………………………………………………………..35 4.3.1 底層D柱截面設計………………………………………………………..35 4.3.2 本章小節(jié)…………………………………………………………………..39 5 樓板計算 ………………………………………………………………………………40 5.1 基本數據………………………………………………………………………….40 5.2 計算結果………………………………………………………………………….40 5.3 跨中撓度驗算…………………………………………………………………….41 5.4 裂縫寬度驗算…………………………………………………………………….42 6 樓板設計……………………………………………………………………………….46 6.1 基本數據…………………………………………………………………………..46 6.2 計算結果…………………………………………………………………………..46 6.3 跨中撓度驗算……………………………………………………………………..47 6.4 裂縫寬度驗算……………………………………………………………………...48 7 樓梯鋼筋計算…………………………………………………………………………..52 7.1 荷載和受力計算…………………………………………………………………...52 7.2 配筋面積計算………………………………………………………………….......53 7.3 配筋結果…………………………………………………………………...............54 8 屋面板設計…………………………………………………………………................56 8.1 基本資料…………………………………………………………………...............56 8.2 計算結果…………………………………………………………………...............56 8.3 跨中撓度驗算………………………………………………………………..........57 8.4 裂縫寬度驗算………………………………………………………………..........58 結論…………………………………………………………………………………………..62 致謝…………………………………………………………………………………………..63 參考文獻……………………………………………………………………………………..64 單位代碼 學　　號 0555133 分 類 號_ TU244.2____ 密 級 畢業(yè)設計文獻綜述 淺談框架結構設計 院（系）名稱 鄭州鐵路職業(yè)技術學院 工程管理系 專業(yè)名稱 建筑工程管理 學生姓名 李偉森 指導教師 楊 柳 2008年 03 月 15 日 　　 　 鄭州鐵路職業(yè)技術學院畢業(yè)設計(文獻綜述) 第 5 頁 鋼筋混凝土框架結構設計 結合工程實際情況和對比計算結果，著重介紹鋼筋混凝土框架結構設計，及結構設計中經常會遇到一些規(guī)范或規(guī)程未論的問題. 一 設計要求 我們對建筑物的結構設計,不僅要求具有足夠的承載力,而且必須使結構具有足夠抵抗側力的剛度,使結構在水平力作用下所產生的側向位移限制在規(guī)定的范圍內.基于上述基本原理,本工程綜合分析了結構的適用,安全,抗震,經濟,施工方便等因素,框架體系,由鋼筋砼框架承擔豎向力和側力.鋼筋砼框架剛度布置相對比較均勻,在滿足建筑功能情況下,盡量減少平面扭轉對結構的影響. 二 布置 　　 隨著我國城市經濟的迅速發(fā)展,大量建筑的興建,建筑人員根據建筑功能和環(huán)境條件有目的的選擇主次梁的設計方案也隨之增多,同時也出現(xiàn)在主次梁樓蓋設計中應怎樣合理布置柱網的綜合效益最好究竟應該選擇短跨為主梁，還是選擇長跨為主梁在框架梁的彈性受力分析和承載力計算時,進行調整會更有利下面結合本工程從概念設計的角度作粗淺的探討,以利于本工程的優(yōu)化設計和為將來設計積累經驗. 梁板支撐在磚墻或磚柱上時，可視為鉸支座；當梁、板的支座與其支撐梁、柱整體連接時，為簡化計算，仍近似視為鉸支座，并忽略支座寬度的影響。這樣，板即簡化為支撐在次梁上的多跨連續(xù)板；次梁簡化為以主梁為支座的多跨連續(xù)梁；主梁則簡化為以柱或墻多跨連續(xù)梁。 單向板肋形樓板構造簡單，施工方便，是整體式樓板結構中最常用的形式。由于板、次梁和主梁為整體澆灌，所以一般是多跨連續(xù)的超靜定結構，這是整體式單向板肋形樓板的主要特點。柱網和梁格的合理布置對樓板的適用、經濟以及設計和施工都有重要的意義。梁格應盡可能布置得統(tǒng)一、規(guī)整，減少梁、板跨的變化。梁、板截面尺寸要盡量統(tǒng)一，以簡化設計，方便施工。 　一般框架結構都采用梁板整體現(xiàn)澆,在水平荷載作用下,通過框架梁和現(xiàn)澆板的共同受彎來約束柱頂的轉動,使柱子產生自上而下的反彎曲,從而形成樓架作用.由于梁板的共同作用,不僅提高了框架梁的截面剛度,還提高了梁端負彎矩承載能力.設計目的，保證在罕遇地震時，能很快地在梁端附近出現(xiàn)塑性鉸線，形成具有延性的結構體系。應將按設計荷載，地震作用計算所需的梁端彎矩鋼筋合理地分布在梁肋及其有效的翼緣寬度范圍之內。 三 樓板問題 　　鋼筋混凝土單向板肋形樓蓋的板，雖然存在著結構高度較大，和模板安裝制作比較復雜的問題，但卻具有下例優(yōu)勢：樓蓋砼折算厚度最小，自重最輕；開間大，房間布局靈活；承載力大，對結構整體剛度的貢獻比平板和雙向密肋樓蓋要大得多?，F(xiàn)澆樓蓋中，板的砼用量約占整個樓蓋的多部分，板厚的取值對樓蓋的經濟性和自重的影響較大，在滿足板的剛度和構造要求的前提下，應盡量采用較薄的板，板上的荷載主要沿短邊方向傳遞到支承構件上，而沿長邊方向傳遞的荷載則很少，對于主要沿短跨受彎的板，受力鋼筋將沿短邊方向布置，在垂直于短邊方向只布置按構造要求設置的構造鋼筋，稱為單向板。 　板的配筋有兩種方式：（１）彎起式配筋：它主要是錨固較好，整體性強，用鋼量少，但施工較為復雜。（２）分離式配筋：板頂鋼筋末端應加直角彎鉤直抵模板；板底末端應加半圓彎鉤，但伸入中間支座者則可不加彎鉤。它主要是構造簡單，施工方便。但其錨固較差，整體性不如彎起式配筋，而耗鋼量也較多。一般當板小時可采用此種配筋方式。板跨與相鄰板跨相差比較大,在荷載不利組合下,板跨中有可能不出現(xiàn)負彎矩,通常筋可以抗混凝土的收縮徐變作用,避免板面開裂. 四　混凝土的力學性能 混凝土的強度；混凝土分為立體抗壓強度，軸心抗壓強度，軸心抗拉強度 混凝土的收縮與徐變；混凝土在空氣結硬過程中體積減小的現(xiàn)象稱為收縮。我國鐵道科學研究院對混凝土的自由收縮進得了試驗表明產生收縮的原因是由于混凝土硬化過程中化學反應產生的凝結收縮和混凝土內的自由水蒸發(fā)產生的收縮。收縮與下一些因素有關； １、 水泥用量愈多，水灰比愈大，收縮愈大； ２、 高標號水泥制成的混凝土構件收縮大； ３、 骨料的彈性量大，收縮??； ４、 在結硬過程中，養(yǎng)護條件好，收縮??； ５、 混凝土振搗密度，收縮小； ６、 使用環(huán)境濕度大，收縮小。 混凝土的徐變；混凝土在長期不變荷載作用下，應變隨時間繼續(xù)增長的現(xiàn)象，叫做混凝土的徐變根據試驗，徐變與下列因素有關； １、水泥用量愈多，水灰比愈大，徐變愈大。 ２、增加混凝土骨料的含量，徐變將變小。 ３、養(yǎng)護條件好，水泥水化作用充分，徐變就??； ４、構件加載前混凝土的強度愈高，徐變就愈??； ５、構件截面的應力愈大，徐變愈大。 五　鋼筋的力學性能 鋼筋砼結構所用的鋼筋，分為有屈服點的鋼筋和無屈服點的鋼筋： 有屈服點的鋼筋跟據鋼筋拉伸應力曲線可以看出這種鋼筋具有彈性和塑性兩重性質；在鋼鋼筋砼結構計算中，對具有屈服點的鋼筋，均取屈服點作為鋼筋強度限值。這是因為，構件內的鋼筋應力達到屈服點后它產生很大的塑性變形；即使卸載，這部分變形也不能恢復。這就會使結構構件出現(xiàn)很大的變形和裂縫，以致影響結構正常使用。 沒有屈服點的鋼筋，它的極限強度高，但延伸率小。雖然這種鋼筋沒有屈服點，但我們可根據屈服點的特征，為它在塑性變形明顯增長處找一個假想的屈服點，并把該點作為這種沒有明顯屈服點鋼筋的可資利用的應力上限，通常取殘余塑性應變?yōu)?.2%的應力作為假想屈服點。 鋼筋受壓時的屈服強度與受拉時基本想同。 六　軸壓比 　　我們主要是希望柱發(fā)生延性好的大偏心受壓破壞,從而保證框架柱有足夠的變形能力在高軸壓比情況下滯回環(huán)骨架曲線的下降段比較陡,滯回環(huán)的豐滿程度差,在循環(huán)次數不多的情況下,框架柱喪失的承載力較大,耗能的能力較差,在低軸壓比情況下滯回環(huán)骨架曲線下降段比較平緩,框架柱承受變形能力較大,而承載力降低不明顯,對軸壓比加以限制,即要求在滿足一定層間變形時,在反復荷載作用下滯回曲線在第三個循環(huán)抗力下降量不超過前一個循環(huán)抗力下降量,保證在大變形下,仍有穩(wěn)定的承載能力,從而關于軸壓比限值影響因素的考慮框架柱的斷面形狀將直接影響著柱截面界限破壞時鋼筋和砼內應變,應力的分布和砼受壓邊緣的極限應變,從而影響到不同的截面形式的框架柱,反映出的強度變形特性是不一樣的,在相同條件下,圓形柱的軸壓比限值可提高10%左右.但本工程為住宅建筑，考慮房間布局的因素，只選用矩形截面的柱而不考慮選擇圓柱。 　　一般通常認為框架柱的剪跨比越大,延性越好.在一般配筋條件下, ,框架柱在橫向水平剪力作用下,一般都會發(fā)生延性好的彎曲破壞;框架柱就變成了短柱,在橫向水平剪力作用下,一般發(fā)生延性差的剪切破壞.建立在截面界限破壞基礎上的軸壓比公式中,未考慮剪應力的影響,沒有體現(xiàn)出剪跨比的影響,事實上,剪跨比能夠大體反映截面上彎曲正應力與剪切應力的比例關系,因而是框架柱破壞形式的主導因素.這種情況在本工程中出現(xiàn)在與樓梯休息平臺相連的框架柱和墻有大開窗處的框架柱在利用界限破壞條件推導框架柱的軸壓比限值時,并沒有考慮箍筋約束的有利影響,箍筋能改善砼的受力性能,特別是能提高砼受壓邊緣的最大壓應變.隨著荷載的增加，構件變形迅速增大。這時混凝土塑性變形增加，彈性模量降低，應力增加減慢。而鋼筋應力增加加快。當構件臨界破壞時，混凝土達到極限應變，由于一般低強度和中等強度的鋼筋屈服時的應變小于混凝土的極限應變，所以構件臨界破壞時，鋼筋應力可達屈服強度，對于高強度鋼筋，由于其屈服時的應變大于混凝土的應力，所以構件臨界破壞時，這種鋼筋應力達不到屈服強度，這時鋼筋的應力應根據虎克定律確定，顯然，配置高強度鋼筋的鋼筋砼受壓構件，不能充分發(fā)揮鋼筋的作用。 七 結束語 　 工程的結構設計，我們可以看到，地震作用比較復雜，而計算時只是簡單地變任意方向為兩個主軸方向，變彈塑性分析為彈性分析。故得出的結論不一定與實際情況完全相符。所以我們在認真計算的基礎上還應重視概念設計，采取有效的構造措施等等。另外，我們還應從結構的整體著眼，針對一些薄弱環(huán)節(jié)如應力集中部位，連接節(jié)點，主要抗側力構件等進行加強處理。 鄭州鐵路職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（文獻翻譯） 第 5 頁 框架結構設計技術 一 結構設計說明 主要是設計依據，抗震等級，人防等級，地基情況及承載力，防潮抗?jié)B做法，活荷載值，材料等級，施工中的注意事項，選用詳圖，通用詳圖或節(jié)點，以及在施工圖中未畫出而通過說明來表達的信息。 二 各層的結構布置圖 包括: (1)雨蓬、陽臺、挑檐布置和其剖面詳圖。 注意：雨棚和陽臺的豎板現(xiàn)澆時，最小厚度應為80，否則難以施工。豎筋應放在板中部。當做雙排筋時，高度900時，最小板厚120。陽臺的豎板應盡量現(xiàn)澆，預制擋板的相交處極易裂縫。雨棚和陽臺上有斜的裝飾板時，板的鋼筋放斜板的上面，并通過水平挑板的下部錨入墻體圈梁(即挑板雙層布筋)。兩側的封板可采用泰柏板封堵，鋼筋與泰柏板的鋼絲焊接，不必采用混凝土結構。挑板挑出長度大于2米時宜配置板下構造筋，較長外露挑板（包括豎板）宜配溫度筋。挑板內跨板上筋長度應大于等于挑板出挑長度，尤其是挑板端部有集中荷載時。 當頂層陽臺的雨搭為無組織排水時，雨搭出挑長度應大于其下陽臺出挑長度100，頂層陽臺必須設雨搭。挑板配筋應有余地，并應采用大直徑大間距鋼筋，給工人以下腳的地方，防止踩彎。挑板內跨板跨度較小，跨中可能出現(xiàn)負彎距，應將挑板支座的負筋伸過全跨。挑板端部板上筋通常兜一圈向上，但當鋼筋直徑大于等于12時是難以施工的，應另加筋。 (2)樓梯布置。采用X型斜線表示樓梯間，并注明樓梯間另詳。盡量用板式樓梯，方便設計及施工，也較美觀。 (3)板頂標高。可在圖名下說明大多數的板厚及板頂標高，廚廁及其它特殊處在其房間上另外標明。 (4)板上開洞(廚、廁、電氣及設備)洞口尺寸及其附加筋，附加筋不必一定錨入板支座，從洞邊錨入La即可。板上開洞的附加筋，如果洞口處板僅有正彎距，可只在板下加筋；否則應在板上下均加附加筋。留筋后澆的板宜用虛線表示其范圍，并注明用提高一級的膨脹混凝土澆筑。未澆筑前應采取有效支承措施。 三 基礎平面圖及詳圖 (1)在柱下擴展基礎寬度較寬(大于4米)或地基不均勻及地基較軟時宜采用柱下條基。并應考慮節(jié)點處基礎底面積雙向重復使用的不利因素，適當加寬基礎。 (2)混凝土基礎下應做墊層。當有防水層時，應考慮防水層厚度。 (3)建筑地段較好，基礎埋深大于3米時，應建議甲方做地下室。地下室底板，當地基承載力滿足設計要求時，可不再外伸以利于防水。每隔30～40米設一后澆帶，并注明兩個月后用微膨脹混凝土澆注。設置地下室可降低地基的附加應力，提高地基的承載力(尤其是在周圍有建筑時有用)，減少地震作用對上部結構的影響。不應設局部地下室，且地下室應有相同的埋深。 (4)抗震縫、伸縮縫在地面以下可不設縫，連接處應加強。但沉降縫兩側墻體基礎一定要分開。 (5)新建建筑物基礎不宜深于周圍已有基礎。如深于原有基礎，其基礎間的凈距應不少于基礎之間的高差的1.5至2倍，否則應打抗滑移樁，防止原有建筑的破壞。建筑層數相差較大時，應在層數較低的基礎方格中心的區(qū)域內墊焦碴來調整基底附加應力。 (6)采用獨立柱基時，獨立基礎受彎配筋不必滿足最小配筋率要求，除非此基礎非常重要，但配筋也不得過小。獨立基礎是介于鋼筋混凝土和素混凝土之間的結構。面積不大的獨立基礎宜采用錐型基礎，方便施工。 (7)底層內隔墻一般不用做基礎，可將地面的混凝土墊層局部加厚。 (8)基礎底板混凝土不宜大于C30，一是沒用，二是容易出現(xiàn)裂縫。 (9)基礎底面積不應因地震附加力而過分加大，否則地震下安全了而常規(guī)情況下反而沉降差異較大，本末倒置。 四 樓梯詳圖 (1)應注意：梯梁至下面的梯板高度是否夠，以免碰頭，尤其是建筑入口處。 (2)梯段高度高差不宜大于20，以免易摔跤 (3)兩倍的梯段高度加梯段長度約等于600。幼兒園樓梯踏步宜120高。 (4)樓梯折板、折梁陰角在下時縱筋應斷開，并錨入受壓區(qū)內La，折梁還應加附加箍筋 (5)樓梯的建筑做法一般與樓面做法不同，注意樓梯板標高與樓面板的銜接。 (6)注意當板式樓梯跨度大于5米時，撓度不容易滿足。應注明加大反拱或增大配筋。 (7)當休息平臺板為懸挑板時，其內部的樓梯梯段板負筋應大于休息平臺板的板上筋，長度也應大于平臺板筋。 (8)樓層處的休息平臺板的配筋應與樓層板統(tǒng)一考慮配筋，主要是板的負筋。 五 梁詳圖 (1)梁上有次梁處(包括挑梁端部)應附加箍筋和吊筋，宜優(yōu)先采用附加箍筋。梁上小柱和水箱下, 架在板上的梁, 不必加附加筋?？稍诮Y構設計總說明處畫一節(jié)點，有次梁處兩側各加三根主梁箍筋，荷載較大處詳施工圖。 (2)當外部梁跨度相差不大時，梁高宜等高，尤其是外部的框架梁。當梁底距外窗頂尺寸較小時，宜加大梁高做至窗頂。外部框架梁盡量做成外皮與柱外皮齊平。梁也可偏出柱邊一較小尺寸。梁與柱的偏心可大于1/4柱寬，并宜小于1/3柱寬。 (3)原則上梁縱筋宜小直徑小間距，有利于抗裂，但應注意鋼筋間距要滿足要求，并與梁的斷面相應。箍筋按規(guī)定在梁端頭加密。布筋時應將縱筋等距，箍筋肢距可不等。小斷面的連續(xù)梁或框架梁，上、下部縱筋均應采用同直徑的，盡量不在支座搭接。 (4)端部與框架梁相交或彈性支承在墻體上的次梁，梁端支座可按簡支考慮，但梁端箍筋應加密。 (5)反梁的板吊在梁底下，板荷載宜由箍筋承受，或適當增大箍筋。梁支承偏心布置的墻時宜做下挑沿。 (6)挑梁宜作成等截面(大挑梁外露者除外)。與挑板不同，挑梁的自重占總荷載的比例很小，作成變截面不能有效減輕自重。變截面挑梁的箍筋，每個都不一樣，難以施工。變截面梁的撓度也大于等截面梁。挑梁端部有次梁時，注意要附加箍筋或吊筋。一般挑梁根部不必附加斜筋，除非受剪承載力不足。對于大挑梁，梁的下部宜配置受壓鋼筋以減小撓度。挑梁配筋應留有余地。 (7)梁上開洞時，不但要計算洞口加筋，更應驗算梁洞口下偏拉部分的裂縫寬度。梁從構造上能保證不發(fā)生沖切破壞和斜截面受彎破壞。 六 重點注意或設計原則 (1)抗震驗算時不同的樓蓋及布置(整體性)決定了采用剛性、剛柔、柔性理論計算?？拐痱炈銜r應特別注意場地土類別。8度超過5層有條件時，盡量加剪力墻，可大大改善結構的抗震性能。框架結構應設計成雙向梁柱剛接體系，但也允許部分的框架梁搭在另一框架梁上。應加強垂直地震作用的設計，從震害分析，規(guī)范給出的垂直地震作用明顯不足。 (2)雨蓬不得從填充墻內出挑。大跨度雨蓬、陽臺等處梁應考慮抗扭?？紤]抗扭時，扭矩為梁中心線處板的負彎距乘以跨度的一半。 (3)建筑長度宜滿足伸縮縫要求，否則應采取措施。 (4)當采用井字梁時，梁的自重大于板自重，梁自重不可忽略不計。周邊一般加大截面的邊梁。 (5)等基底附加壓力時基礎沉降并不同。 (6)應避免將大梁穿過較大房間，在住宅中嚴禁梁穿房間。 (7)當建筑布局很不規(guī)則時，結構設計應根據建筑布局做出合理的結構布置，并采取相應的構造措施。如建筑方案為兩端較大體量的建筑中間用很小的結構相連時(啞鈴狀)，此時中間很小的結構的板應按偏拉和偏壓考慮。板厚應加厚，并雙層配筋。 ?? (8)較大跨度的挑梁下柱子內跨梁傳來的荷載將大于梁荷載的一半，挑板道理相同。