安徽大学教工食堂设计-混凝土结构毕业设计计算书

'摘要本建筑是安徽大学的一栋教工食堂，建筑占地面积约为1100m,其建筑总面积约5500㎡。主体5层，层高为3.6m。本设计的内容包括建筑设计和结构设计。建筑设计阶段：进行了总体方案设计、平面设计、立面设计、剖面设计，以及屋面、楼梯及墙体等构造设计，完成了建筑设计说明及有关建筑图。结构设计阶段：进行了结构平面布置、估算截面尺寸、荷载计算、框架计算、侧移验算、内力计算、内力组合及构件设计等工作，并完成了结构设计说明及标准层结构平面布置图、框架配筋图、楼梯、基础结构施工图。本建筑上部结构采用现浇钢筋混凝土框架结构体系，下部采用独立基础，结构设计中考虑了恒载、楼屋面活载及地震水平作用、荷载效应组合等问题。本设计框架抗震等级为三级。对框架梁、柱按强剪弱弯、强柱弱梁原则进行构件配筋设计，并考虑了地震区对配筋的各种构造要求。在确定框架布局之后，先进行了层间荷载代表值的计算,接着利用顶点位移法求出自震周期，进而按底部剪力法计算水平地震荷载作用下大小，进而求出在水平荷载作用下的结构内力（弯矩、剪力、轴力）。接着计算竖向荷载（恒载及活荷载）作用下的结构内力，找出最不利的一组或几组内力组合，选取最安全的结果计算配筋并绘图。关键词：建筑设计；结构设计；框架结构。第V页第166页共166页 AbstractThebuildingisastaffcanteenofANHUIUNIVERSITY.Thebuildingcoversanareaofapproximately1100m.Itsbuildingswithanareaofabout5500m.Buildingsubjectof5flo-ors.Everytstoryis3.6high.Thedesignincludearchitecturalandstructuraldesignintwosec-tions.Architecturaldesignstage:ageneralprogramdesign,graphicdesign,elevationdesign,pro-filedesign,roof,stairsandwalls,structuraldesignetc.Andcompletedtheexplanationofar-chitecturaldesignandcompletedthearchitecturaldesignandbuildingplansnote.Structuraldesignstage:thestructurelayout,estimatingsectionsize,loadcalculation,thefr-ameworkcalculation,thelateralchecked,theinternalforcecalculation,thecombinationofin-ternalforcesandcomponentdesignetc.andcompletedthestructuraldesignofthestandarddescriptionofthestructureandstructurallayerofplanearrangementchart,framereinforcem-entchart,stair,infrastructureconstructionofgraph.Theconstructionofsuperstructureusingthefragment（considerrevising）ofcast-in-placereinforcedconcretestructure,thelowerpartofindependentbasis.Considerthestructuralde-signofthedeadloadandliveloadoffloor,androof,andtheleveloftheearthquake,loadef-fectcombinations,etc.Theseismicdesignframeworkforthethreegrades.Theframeworkofbeams,columnsbyweakshear-bending,strong-weakbeamreinforcedtheprincipleofcomp-onentdesign,andtoconsidertheearthquakezoneonthereinforcementofstructuralrequire-ments.Indeterminingthedistributionframework,thefirstlayerofrepresentativevalueofthelo-ad.Thenusevertexfromthedisplacementmethodforearthquakecycle,andthenatthebottoofshearhorizontalseismicloadcalcuiationundersize,thencalculatedthelevelofloadun-dertheInternalForces(bendingmoment,shearandaxialforce).Thencalculateverticalload(constantloadandliveload)undetheInternalForces.Identifythemostdisadvantagedgrouporaninternalforceseveralcombinations.Selectthebestsaftyresultofthereinfor-cementandMapping.Keywords:ArchitecturaldesignStructuraldesignFramework第V页第166页共166页 前言近几年土木工程发展迅速，走在世界的前端，随着经济的快速发展，人们对建筑安全、功能、美观等要求越来越高，为了贴近社会实际，着重考虑建筑物的安全性，我设计的办公楼采用的是一字行框架结构。作为一名学习土木工程专业的毕业生，应该对建筑结构设计的理念、步骤、具体过程有充分的了解，初步具备设计的能力，当然这要求必须具有扎实的理论知识。所以，毕业设计成为我们综合运用能力锻炼及理论知识巩固必不可少的一个重要环节。在大学四年的学习中，我们是从最基本的学起，女儿墙、泛水、散水等专业概念在我们的脑子里渐渐根深蒂固。直到现在大学里所有课程在我的脑子里形成了网络，我可以给各门课很好的定位，结构设计作为土木工程中一个重要的方面，它既体现了基础，又涵盖了重点。作为一名设计人员，要求具备扎实的理论基础与丰富的实践经验，同时更要求设计人员有一颗强烈的责任心。本次毕业设计给了我一次锻炼的机会。通过这次毕业设计，我深刻体会到我们肩上即将要担负的重担，不仅如此，在设计的各个环节中，我更检查出了自己以前学习的不足，纠正了我以前理解有错误的地方，提高了我分析问题、解决问题、综合应用专业知识的能力。由于我现在对专业知识以及设计的理解不够充分，设计能力有限，其中很多东西有待提高，敬请老师批评斧正，以便我能进一步提高，在下次设计中做得更好。第V页第166页共166页 目录第一章文献综述11.1设计任务与设计意义11.2建筑设计21.2.1平面设计21.2.2立面设计21．2.3楼梯设计31.2.4剖面设计41.3结构设计41.3.1建筑说明概述41.3.2基础设计61.3.3楼盖设计及框架设计71.3.4楼梯设计8总结8第二章建筑与结构设计说明102.1设计条件与设计目的102.2建筑设计构想102.3设计条件102.4建筑设计内容及要求112.5建筑设计构想122.6建筑结构抗震12第三章结构设计133.1柱网布置图133.2梁柱截面尺寸的估算13第四章荷载计算164.1恒载标准值计算164.2板和次梁的计算184.2.1楼面板计算184.2.2屋面板计算24（a）屋面恒荷载244.2.3楼面次梁计算274.3楼梯设计384.3.1梯段板设计384.3.2平台板设计404.3.3平台梁设计41第五章横向水平荷载下框架结构内力和侧移计算425.1水平地震作用下结构各层的总重力荷载代表值计算42第V页第166页共166页 5.1.1墙自重425.1.2梁，柱，墙，板，门窗重力荷载标准值汇总465.1.3集中于各楼层标高处的重力荷载代表值495.1.4框架结构的计算简图及梁柱线刚度：515.1.5梁柱的线平均刚度比545.2水平地震作用下框架内力合侧移的计算565.2.1横向自振周期565.3水平地震作用下框架内力计算59第六章竖向荷载作用下框架内力分析656.1计算单元656.2荷载计算666.2.1恒荷载计算666.2.2活荷载计算716.3内力计算736.3.1恒荷载作用下的内力计算736.4活荷载作用下框架的内力计算826.4.1活荷载作用下的框架弯矩计算82第七章框架内力组合与截面设计917.1框架梁内力组合917.2横向框架柱内力组合957.3截面设计1037.3.1承载力抗震调整系数1037.3.2横向框架梁的正截面设计1037.4框架柱设计1127.4.1框架柱正截面设计1127.4.2横向框架柱斜截面承载力计算123第八章基础设计1298.1基础顶面内力组合值计算1308.2基础截面尺寸选择1348.2.1地基承载力验算(用标准组合)1358.2.2冲切验算（用基本组合计算）1368.3基础配筋计算137第九章裂缝宽度和挠度验算1409.1裂缝宽度验算1409.2受弯构件挠度验算142第十章外文翻译144参考文献165致谢166第V页第166页共166页 第一章文献综述随着社会的发展,钢筋混凝土框架结构的建筑物越来越普遍.由于钢筋混凝土结构与砌体结构相比较具有承载力大、结构自重轻、抗震性能好、建造的工业化程度等优点；与钢结构相比又具有造价低、材料来源广泛、耐火性好、结构刚度大、使维修费用低等优点。因此，在我国钢筋混凝土结构是多层框架最常用的结构型式。近年来，世界各地的钢筋混凝土多层框架结构的发展很快，应用很多。1.1设计任务与设计意义土木工程专业的毕业设计，是我们大四学生在毕业前的最后学习和综合训练阶段，是深化、拓宽、综合教学的重要过程。通过毕业设计不仅巩固和加深我们已学过的基础和专业知识，提高我们综合运用这些知识独立进行分析和解决实际问题的能力，而且对培养我们的综合素质、工程实践能力和创新能力都起着非常重要的作用。为我们将来走上工作岗位，顺利完成所承担的建设任务奠定基础。我的毕业设计题目是安徽大学教工食堂设计。建筑物的总层数为5层，其总高度应控制在18m，建筑面积5500㎡，根据具体情况可适当调整，但不应超过6000㎡。设计内容及要求如下：门厅100-150㎡、可容纳250人左右，售饭间、洗碗间、消毒间、准备库房、卫生间等；大学生活动中心设有观众席、舞台、更衣室等。建筑面积平坦，没有不利地址情况，无软弱下卧层。建筑场地类别:II类场地土；地震设防烈度：7度（0.10g）此次毕业设计旨在通过进一步的学习和设计训练，使我们熟悉钢筋混凝土结构的基本原理和方法，具备一般工业与民用建筑结构设计基本技能。第166页共166页 1.2建筑设计1.2.1平面设计平面设计是建筑设计中的关键，它是集中反映了建筑平面各组成部分的特征及其相应关系、使用功能的要求、是否经济合理。因此，在进行方案设计的时候，总是从平面入手，同时认真分析剖面及立面的可能性和合理性。一般来说，生活、工作和学习用的房间要求安静，少打扰，由于人们在其中停留的时间相对较长，因此希望能有较好的朝向，所以教室设置在教学楼的南北面；公共活动房间的主要特点是人流比较集中，通常进出频繁，因此室内人们活动和通行面积比较重要，特点是人流的疏散问题比较突出。使用房间的分类，有助于平面组合中对不同房间进行分组和功能分区。平面设计由使用部分和交通联系部分组成。教师食堂中最重要的是大厅，是教师能有一个宽敞明亮的环境进餐，同时考虑到食堂进餐会比较拥挤，应尽量在售饭窗口前留有较大的空间，供排队售饭使用。大学生活动中心在大学生活动期间人流比较集中，交通联系部分要考虑流通的要求。建筑总平面设计要考虑食堂与周围局部环境的协调关系，并要求食堂区域道路与校园交通主干线的关系；建筑平面设计要考虑使用功能的特点，并要考虑防火规范的要求；立面设计要简单大方、赋有时代感、艺术感，符合学校整体建筑风格，并考虑本建筑与其他相邻拟建建筑物及环境的协调关系。特别要突出主入口，考虑上下课期间学生流动的情况避免造成拥挤的现象。二期工程将进行教工食堂周边的绿化工作，打造绿色校园理念。1.2.2立面设计建筑体型和立面设计是整个建筑设计的重要组成部分。外部形体和立面反映内部空间的特征，但绝不能简单的理解为体型和立面设计只是内部空间的最后加工，是建筑设计完成后的最后处理，而应与平、剖面的设计同时进行，并贯穿于整个设计的初始，在方案设计一开始，就应在功能，物质技术条件等制约下按照美观的要求考虑建筑体型及立面的雏形。随着设计的不断深入，在平、剖面设计的基础上对建筑外部形象从总体到第166页共166页 细部反复推敲，协调，深化，使之达到形式与内容完美的统一，这是建筑体型和立面设计的主要方法。建筑体型和立面设计不能离开物质技术发展的水平和特定的功能，环而任意塑造，它在很大程度上要受到使用功能，材料，结构施工技术，经济条件及周围环境的制约，因此,每一幢建筑物都具有自己独特的形式和特点。除此之外，还要受到不同国家的自然社会条件，生活习惯和历史传统等各方面综合因素的影响，建筑外形不可避免地要反映出特定历史时期，特定民族和地区的特点，使之具有时代气息，民族风格和地区特色，只有全面考虑上述因素，运用建筑艺术造型构图规律来塑造建筑体型和立面造型，才能创造出真实，纯洁，具有强烈感染力的建筑形象。安徽大学的教师食堂各层高为3.6m，在墙体装修上采用灰白结合色等沉色色调，主要突出古韵与沉静的生活学习环境，为使结构具有整体对称与协调性，应与周边的建筑与环境和谐统一，和而不同，同而不拘的艺术感。1．2.3楼梯设计剖面设计的主要内容：1、确定房间的剖面形状、尺寸及比例关系；2、确定房间的层数和各部分的标高，如层数、净高、窗台高度、室内外地面标高；3、解决天然采光、通风、保温、隔热、屋面排水及选择建筑构建方案；4、选择主体结构与围护结构方案；5、进行房屋竖向空间的组合，研究建筑空间的利用。楼梯时多层及高层房屋中的重要组成部分，楼梯的平面布置，踏步尺寸，栏杆形式都由建筑设计确定，板式楼梯和梁式楼梯由梯段板、平台板和平台梁组成。学校办公楼踏步常用尺寸为：踏步高150㎜，踏步宽270㎜。中间平台宽度应不小于楼梯宽度，以保证通行顺畅，并不得小于1200㎜。梯井宽度应以160㎜为宜，若大于200㎜，则应考虑安全措施。在设计中采用梁式楼梯设计。共设三部楼梯，主楼梯宽1.4㏕为平行双分楼梯，两个小楼梯为1.3㏕宽，为平行双跑楼梯。第166页共166页 1.2.4剖面设计剖面设计主要包跨以下内容：确定房屋的尺寸、形状及比例关系；确定房屋的层数和各部分的标高，如层高、净高、窗台高度、室内外地面标高；解决天然采光、自然通风、保温隔热，房屋排水以及建筑构造方案；进行房屋竖向空间的组合，研究建筑空间的利用。本设计采用矩形剖面形状，矩形平面体型简单，墙体平直，便于家具布置和设备安装，使用上能充分利用室内有效面积，有较大的灵活性；矩形平面布置简单，便于施工；矩形平面便于统一开间、进深，有利于平面及空间组合.1.3结构设计1.3.1建筑说明概述我的毕业设计课题是安徽大学教学楼，考虑到安全和承载能力以及高度要求，我采用的是框架填充墙结构。现代建筑多采用框架结构、框剪结构、框筒结构等结构体系。而框架结构式多高层建筑的一种主要结构形式。框架结构有钢筋混凝土框架和钢框架，而钢筋混凝土框架在教育建筑中较为常用，也是运用最为广泛的建筑形式，能满足防火，抗震要求。框架结构由梁、柱构件通过节点连接构成。按施工方法的不同，框架结构可分为现浇式、装配式和装配整体式三种。在地震区，多采用梁、柱、板现浇或梁柱现浇、板预制的方案；在非地震区。有时可采用梁、柱、板均制的方案。在竖向荷载和水平荷载作用下，框架结构各构件将产生内力和变形。水平荷载作用下框架结构的侧移限值通常控制梁、柱截面尺寸。框架结构的侧移一般由两部分组成：由水平力引起的楼层剪力，使梁、柱构件产生弯曲变形，形成框架结构的整体剪切变形；由水平力引起的倾覆力矩，使框架柱产生轴向框架结构的变形，形成框架结构的整体弯曲变形。当框架结构房屋的层数不多时，其侧移主要表现为整体剪切变形，整体弯曲变形的影响很小。第166页共166页 我的毕业设计做框架结构，需要对该结构具有较为深入的了解。该教学楼的建筑要求设计5000平米左右，5-6层。建筑设计要求建筑物功能分区合理，房间布置适宜，满足各项使用功能要求；结构设计要求布置合理，构件设计安全经济合理。一、框架结构体系的特点：1、结构自重较轻。2、建筑立面容易处理。3、计算理论比较成熟。4、设计时要控制高宽比。5、建筑平面布置灵活，能获得较大的空间，也可按需要做成小房间。6、整体侧向刚度较小，水平荷载作用下侧移较大，有时候影响正常使用。二、空间结构体系选择的因素及适用范围：1、考虑建筑功能的要求。例如多层建筑空间大、平面布置灵活时。2、考虑建筑高度和高宽比、抗震设防类别、抗震设防烈度、场地条件因素。3、非抗震设计时用于多层及高层建筑。抗震设计时一般情况下框架结构多用多层及小高层建筑。4、框架结构体系是介于砌体结构与框架-剪力墙结构之间的可选结构体系。框架结构设计应符合安全适用、技术先进、经济合理、方便施工的原则。5、框架结构由于其抗侧刚度较差，因此在地震区不宜设计较高的框架结构。在7度设防区，对于一般民用建筑，层数不宜超过7层，总高度不宜超过28米。在8度设防区，层数不宜超过5层，总高度不宜超过20米。超过以上数据虽然计算指标均满足规范要求，但是不经济。三、框架结构布置原则1、结构平面形状和立面体型宜简单、规则，使各部分均匀对称，减少结构产生扭转的可能性。2、控制结构高宽比，以减少水平荷载下的侧移。3、尽量统一柱网及层高，以减少构件种类规格，简化设计及施工。4、厂房的总长度宜控制在最大温度伸缩缝间距内，当厂房长度超过规定值时，可设伸缩缝将厂房分成若干温度区段。第166页共166页 四、框架结构的承重方案：根据承重框架布置方向的不同，框架承重体系可分为：1、横向框架承重方案：在横向上布置主梁，在纵向上设置联系梁。楼板支撑在横向框架上，楼面竖向荷载传给横向框架主梁。由于横向框架跨数较少，主梁沿框架横向布置有利于增加房屋横向抗侧移刚度。由于竖向荷载主要通过横梁传递，所以纵向联系梁往往截面尺寸较大，对于给定的净空要求使结构层高增加。2、纵向框架承重方案：在纵向上布置框架主梁，在横向上布置联系梁。楼面的竖向荷载主要沿纵向传递。由于联系梁截面尺寸较小，这样对于大空间房屋，净空较大，房屋布置灵活。不利的一面试进深尺寸受到板长度的限制，同时房屋的横向刚度较小。3、纵横向框架混合承重方案：框架在纵横两个方向上均布置主梁。楼板的竖向荷载沿两个方向传递。柱网较小的现浇楼盖，楼板可以不设井字梁直接支撑在框架主梁上。由于这种方案沿两个方向传力，因此各杆件受力较均匀，整体性也较好，通常按空间框架体系来进行内力分析。五、变形缝的设置：在框架结构总体布置中，考虑到沉降、温度变化和体型复杂对结构的不利影响，可用沉降缝、伸缩缝和防震缝将结构分成若干独立的部分。框架结构设缝后，给建筑、结构和设备的设计和施工带来一定的困难，基础防水也不容易处理。因此，目前的总趋势是避免设缝，并从整体布置或构造上采取相应的措施来减少沉降、复杂温度变化或体型复杂造成的不利影响。当必须设缝时，应将框架结构划分为独立的结构单元。1.3.2基础设计教学楼采用的是桩基础，桩基础设计应满足下列基本条件：1、单桩承受的竖向荷载不应超过单桩竖向承载力特征值；2、桩基础的沉降不得超过建筑物的沉降允许值；3、对位于坡地岸边的桩基础进行稳定性验算。其主要内容包括：a、桩的类型和几何尺寸选择；b、单桩竖向（和水平向）承载力的确定；c、确定桩的数量、间距和平面布置；d、桩基础承载力和沉降验算；e、桩身结构设计；f、承台设计；g、绘制桩基础施工图。钢桩有穿透能力强，自重轻、锤击沉桩的效果好，承载能力高，无论起吊、运输或是沉桩、接桩方便的优点，故在教学楼基础设计中采用钢桩。第166页共166页 1.3.3楼盖设计及框架设计现浇楼盖具有刚度大，整体性好，抗震抗冲击性能好，防水性好，对不规则平面的适应性强，开洞容易的优点在楼盖的选择上采用现浇单向板肋梁楼盖。现浇单向板肋梁楼盖的设计步骤为：1、结构平面布置，并初步拟定板厚和主次梁的截面尺寸；2、确定梁板的计算简图；3、梁，地板内力分析；4、截面配筋及构造措施；5、绘制施工图。在进行楼盖设计的结构布置时，应注意以下问题：1、受力合理。荷载传递要简捷，梁宜拉通，避免凌乱；主梁胯间最好不要只布置1根次梁，以减少主梁胯间弯矩的不均匀；尽量避免把梁，特别是主梁搁置在门、窗过梁上；在楼、屋面上有机械设备、冷却塔、悬挂装置等荷载比较大的地方，宜设次梁，楼板上开有较大尺寸（大于800㎜）的洞口时，应在洞口周边设置加劲的小梁。2、满足建筑要求。不封闭的阳台、厨房间和卫生间的版本标高宜低于其他部位30-50㎜(现实，有室内地面装修的，也常做平)；当不做吊顶时，一个房间平面内不宜只放1根梁。现浇单向板肋梁楼盖中，板、次梁、主梁的计算模型为连续板或连续梁，其中，次梁是板的支座，主梁是次梁的支座，柱或墙式主梁的支座。为简化计算，通常作如下简化假定：1、支座可以自由转到，但没有竖向位移；2、不考虑薄膜效应对板内力的影响；3、在确定板传给次梁的荷载以及次梁传给主梁的荷载时，分别忽略板、次梁的连续性，按简支结构构件计算支座竖向反力。4跨数超过五跨的连续梁、板，当各跨荷载相同，且跨度相差不超过10%时，可按五跨等连续梁、板计算。对于单向板可取1m宽的板带作为其计算单元，在此范围内的楼面均布荷载便是该板带承受的荷载，即为计算构件负荷的楼面面积。楼盖中部主次梁截面形状都是两侧带翼缘（板）的T行截面，每侧翼缘板的计算宽度取与相邻中心距的一半。次梁承受板传来的均布线荷载，主梁承受次梁传来的负荷集中荷载，一根次梁的负荷范围以及次梁传给主梁的集中范围。第166页共166页 计算跨度，某一跨的计算跨度应取为该跨两端支座处转动点之间的距离。按弹性理论计算时，中间各跨取支承中心线之间的距离，边跨由于端支座情况有差别，与中间跨的取值方法不同。荷载取值，确定荷载效应组合的设计值时，恒荷载的分项系数取为：当其效应对于结果不利时，对由活荷载效应控制的组合，取1.2，对由恒荷载效应控制的组合，取1.35；当其效应对结构有利时，一般情况，取1.0，对倾覆和侧滑验算取0.9。活荷载分项系数一般情况下取1.4，对楼面活荷载标准值大于4KN/㎡的工业厂房楼盖结构的活荷载，取1.3。1.3.4楼梯设计楼梯在平面设计中提到使用梁式楼梯，梁式楼梯由踏步板，斜梁，平台板和平台梁组成。楼梯的结构设计步骤包括：1、根据建筑要求和施工条件，确定楼梯的结构形式和结构布置；2、根据建筑类别，确定楼梯的活荷载标准值；3、进行楼梯各部件的内力分析和截面设计；4、绘制施工图，处理连接构件的配筋构造。踏步板两端支撑在斜梁上，按两端简支的单板计算，一般取一个踏步作为计算单元。踏步板为楼梯截面，板厚一般不小于30-40㎜。每一个踏步一般需配置不少于26的受力钢筋，沿斜向布置的分布筋直径不少于6，间距不大于300㎜。斜梁的内力计算与板式楼梯的斜板相同，踏步可能位于斜梁截面的上部，也可能位于下部。计算式截面高度可取为矩形截面。平台梁主要承受斜梁传来的集中荷载（有上、下跑楼梯斜梁传来）和平台板传来的均布荷载，平台梁一般按简支梁计算。总结由于框架结构具有空间大、平面布局灵活多样的特点，满足人们不断追求使用个性化的要求。随着社会的不断发展和人们物质生活的提高，框架结构将会得到较大发展。设计多层框架结构，设计人应首先判断结构方案的可行性，对于可能碰到的问题，提前采取措施予以解决，并对所有计算结果认真分析、判断，准确无误后方可应用于实际工程。第166页共166页 该毕业设计是综合应用我们大学四年来所学基础知识、专业知识和技术知识来解决具体的土木工程问题，使我们能够在指导老师的指导下，比较独立的完成教学楼的设计，可以熟悉相关的设计规范、手册、标准图集，掌握AutoCAD、Office、PKPM等办公软件技术，为我以后的工作打下坚实的基础。第166页共166页 第二章建筑与结构设计说明2.1设计条件与设计目的随着我国国民经济的快速发展，人们对食堂建筑设计给予了更多的关注，提出了更高的要求。我的毕业设计课题是安徽大学教工食堂建筑结构设计。该楼位于合肥市经济开发区，该楼共五层，总建筑高度为18m,建筑面积约为5500㎡,为五层现浇钢筋混凝土框架结构。工程地质资料是经某勘测设计研究院现场实地勘测所得。2.2建筑设计构想建筑总平面设计要考虑教工食堂建筑与周围局部环境的协调关系，并要考虑行政办公区道路与城市交通主干线的关系；建筑平面设计要考虑使用功能的特点，并要考虑建筑防火规范的要求；立面设计要简洁大方、赋有时代感。特别要突出主入口，并考虑本建筑与其他相邻拟建建筑物及环境的协调关系。2.3设计条件1．安徽大学教工食堂位于合肥市经济开发区，建筑规划总平面（见下图）。2．工程地质资料经某勘测设计研究院现场实地勘测，结果如下：1）建筑场地平坦，没有不利地质情况，无软弱下卧层。2）地基土剖面图（见表1）。其它有关设计资料可根据建筑物所在地区的具体情况，所需设计参数可参照现行规范的有关规定确定。第166页共166页 表１建筑地层一览表(标准值)序号岩土类别描述底层埋深(m)厚度范围(m)地基容许承载力标准值fk(Kpa)1杂填土由沙土组成、呈松散状态0.8~1.30.52可塑粉质粘土黄褐色、含少量铁锰结核，可塑状态1.3~2.81.52403硬塑粉质粘土黄褐色、含少量铁锰结核，底部夹少量风化残砾、硬塑状态2.8~4.822904强风化花冈闪长岩浅黄~黄褐色、中颗粒、块状构造4.8~8.03.23601、地下稳定水位距地坪-3m以下；2、表中给定土层深度由自然地坪算起。建筑场地类别：Ⅱ类场地土；地震设防烈度：7度(0.10g)。2.4建筑设计内容及要求（1）建筑物的总层数应控制在5-6层，其总高度应控制在24m以下。（2）总建筑面积5000-5500㎡，根据具体情况可适当调整，但是不应超过6000㎡。（3）建筑内部房间数量及类型，应符合常规设计要求，满足必须的使用功能要求。2.5建筑设计构想建筑总平面设计要考虑行政办公区建筑与周围局部环境的协调关系；建筑平面设计要考虑使用功能的特点，并要考虑建筑防火规范的要求；立面设计要简洁大方、赋有时代感。特别要突出主入口，并考虑本建筑与其他相邻拟建建筑物及环境的协调关系。第166页共166页 2.6建筑结构抗震抗震设防目标是：要求建筑物在使用期间，对不同频度和强度的地震，应具有不同的抵抗能力，即“小震不坏，中震可修，大震不倒”。我国《建筑抗震设计规范(GB50011-2001)》中对抗震设防的要求是：(1)当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时，建筑物一般不受损坏或不需修理可继续使用；(2)当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时，建筑物(包括结构和非结构部分)可能损坏，但不致危及生命和生产设备的安全，经一般修理或不需要修理仍能继续使用；(3)当遭受高于本地区抗震设防烈度预估的罕遇地震影响时，建筑物不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。历次地震经历经验表明，钢筋混凝土多曾框架结构房屋具有较好的抗震性能，结构设计中只要经过抗震计算并采取妥善的抗震构造措施，在一般烈度区建造多层框架房屋是可以保证安全的。钢筋混凝土框架结构的震害情况，根国内外大量震害调查结果可以概括为：未经抗震设防的结构，在6～7度区主体结构基本完好，填充墙有轻微裂缝；在8～9度区主体结构局部破坏，填充墙及屋顶突出部分严重开裂或倒塌；在10度区梁柱严重破坏，少量倒塌，填充墙严重毁坏。考虑抗震设防的框架结构，震害则相应减轻。第166页共166页 第三章结构设计3.1柱网布置图图3-1柱网布置3.2梁柱截面尺寸的估算1.梁的截面尺寸估算框架梁跨度均为以轴线为准，则梁的截面尺寸估算如下：L1L=6000mm，h=L/12~L/8=500~750mm,取h=600mmb=（1/4~1/2）h=125~375mm取b=300mmL2L=7500mm，取h=600mm，b=300mmL3L=2400mm，取h=600mm，b=300mm第166页共166页 L4L=1650mm，取h=300mm，b=150mmL5L=2400mm，取h=300mm，b=150mm取梁截面：L1:bh=300mm600mmL2:bh=300mm600mmL7:bh=300mm600mmL8:bh=300mm600mm次梁截面：L3:bh=300mm600mmL4:bh=150mm300mmL5:bh=150mm300mmL6:bh=150mm300mm梁的布置图:图3-2楼面梁布置第166页共166页 图3-3屋面梁布置2.柱截面尺寸的确定（1）按轴压比初步估计柱的截面尺寸，计算公式如下：柱组合的轴压力设计值bFgn注：-考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数，边柱取1.3，中柱取1.25；F-按简支状态计算柱的负载面积;g-折算在单位面积上的重力荷载代表值，近似的取（12~15）;n-为验算截面以上的楼层层数。柱截面面积：注：-框架柱轴压比限值，由抗震规范知，本方案为三级抗震等级，取0.9；-混凝土轴心抗压强度设计值。对本工程的钢筋混凝土等级为C30，=14.3N/㎡对于边柱：Fgn==㎜截面取450mm450mm´对于内柱：Fgn==㎜截面取600mm600mm,统一取柱子的截面尺寸为600mm600mm。第166页共166页 第四章荷载计算4.1恒载标准值计算1.屋面（不上人）三毡四油柔性防水层0.4kN/㎡20mm厚水泥砂浆找平层找坡层:40mm厚水泥石灰焦渣2%找坡kN/㎡150mm厚水泥蛭石保温层kN/㎡120mm厚钢筋混凝土现浇层kN/㎡吊顶或抹灰0.17kN/㎡共计5.28kN/㎡2.标准层楼面瓷砖地面（包括水泥粗砂打底）0.55kN/㎡120mm厚钢筋混凝土现浇层kN/㎡吊顶或抹灰0.17kN/㎡共计3.72kN/㎡4.梁自重L1L2L3:b´h=300mm´600mm自重kN/m抹灰kN/m共计-´+´=4.03kN/mL3，L4:b´h=150mm´300mm自重kN/m抹灰kN/m共计0.785kN/m第166页共166页 5.柱自重边柱b´h=600mm´600mm自重kN/m抹灰kN/m共计-´+´=9.816kN/m6.墙的自重（1）外纵墙自重纵墙kN/㎡瓷砖外墙面0.5kN/㎡石灰抹灰内墙面kN/㎡共计4.44kN/㎡（2）外横墙自重横墙kN/㎡瓷砖外墙面0.5kN/㎡石灰抹灰内墙面kN/㎡共计4.44kN/㎡（3）内纵墙自重纵墙kN/㎡石灰抹灰内墙面kN/㎡共计´=4.28kN/㎡（4）内横墙自重横墙´=kN/㎡石灰抹灰内墙面kN/㎡共计4.28kN/㎡（5）女儿墙自重墙体kN/㎡瓷砖外墙面0.5kN/㎡第166页共166页 石灰抹灰内墙面kN/㎡共计4.44kN/㎡活荷载标准值计算1.屋面活荷载标准值计算查《建筑结构荷载规范》（GB500009-2001）知：不上人屋面均布活荷载标准值0.5kN/㎡雪荷载S=S=kN/㎡2.楼面活荷载标准值计算标准楼面活荷载标准值2.5kN/㎡走廊、门厅、楼梯间活荷载标准值2.5kN/㎡4.2板和次梁的计算4.2.1楼面板计算楼面板的划分可以分为6块双向板和6块单向板，如图所示：（a）荷载计算楼面恒荷载25mm厚水泥砂浆面层0.025×20=0.50kN/㎡100mm厚现浇钢筋混凝土楼板0.1×25=2.5kN/㎡15mm厚板下纸筋石灰抹底0.015×16=0.24kN/㎡合计3.24kN/㎡楼面活荷载2.00kN/㎡当活载控制时：楼面恒荷载设计值g=1.2×3.24=3.89kN/㎡楼面活荷载设计值q=1.4×2.50=3.50kN/㎡g+q=7.39kN/㎡g+q/2=5.64kN/㎡第166页共166页 当恒载控制时：楼面恒荷载设计值g=1.35×3.24=4.374kN/㎡楼面活荷载设计值q=1.4×0.7×2.50=2.45kN/㎡g+q=6.824kN/㎡g+q/2=5.595kN/㎡由于未考虑墙身的力作用，故适当放大设计值。取g+q=7.5kN/㎡g+q/2=5.7kN/㎡（b）计算跨度内跨：l=l（轴线间距离），边跨：l=l+h（h为板厚）（c）弯矩计算跨中最大弯矩为当内支座固定时在g+q/2作用下的跨中弯矩值与内支座铰支时在q/2作用下的跨中弯矩值之和。计算时混凝土的泊松比取0.2；支座最大负弯矩为当内支座固定时g+q作用下的支座弯矩。根据不同的支承情况，整个楼盖可以分为B1，B2，B3，B4，B5，B6，B7,B9,B10,B11,B12,十一种区格板。其中B3、B6、B9、B10为双向板，B1、B2、B4、B5、B7、B8为单向板1.双向板的计算过程以B3板为例，其计算简图如下图所示：按弹性理论设计荷载设计值:第166页共166页 图4-1双向板的计算简图2.单向板的计算选取B2计算：对于B2，按多跨连续梁计算，计算跨度，计算简图如下图：图4-2B2单向板的计算第166页共166页 表4-1各区格板分别算得的弯矩值项目B3B6B9B105.11.652.463.06.02.73.66.00.850．60.670.5M14.6750.9980.9693.666M24.6760.4290.8171.183M1"-12.212-1.608-3.422-5.596M1""-12.212-1.608-3.422-5.596M2"-10.749-1.166-2.587-3.848M2""-10.749-1.166-2.587-3.848查表得端支座A弯矩计算系数为，则边跨跨中1弯矩计算系数为，则离端第二支座B弯矩计算系数为，离端第二跨中2弯矩计算系数为，中间支座C弯矩计算系数为，中间跨中3弯矩计算系数为，为配筋方便，取支座最大弯矩为，跨中最大弯矩为第166页共166页 （d）配筋计算：截面设计：板的a=20mm，选HRB335钢筋作为受力钢筋，方向截面=120-20=100mm，方向截面=120-30=90mm，支座截面=100mm。计算配筋量时取内力臂系数，计算公式：板筋选用HRB335，=300N/㎜各区板算得的配筋结果如下：表4-2双向板配筋图截面项目配筋实际配筋跨中B31004.675164@200251.0904.675182.3@200251.0B61000.99835@200251.0900.42916.7@200251.0B91000.96934@200251.0900.81731.8@200251.0B101003.666128.6@200251.0901.18346.1@200251.0第166页共166页 截面项目配筋实际配筋支座B3-B3100-10.74937710@150471B3-B4100-12.212428.510@150471B3-B9100-12.212428.510@150471B3-B2100-10.74937710@150471B3-B7100-10.74937710@150471B6-B2100-1.608568@250201.0B6-B4100-1.166408@250201.0B6-B7100-1.608568@250201.0B6-B8100-1.166408@250201.0B9-B5100-3.4221208@250201.0B9-B2100-2.58790.88@250201.0B10-B5100-5.5961968@250201.0B10-B2100-3.8481358@250201.0第166页共166页 表4-3单向板配筋图截面跨中支座4.82-6.140.00420.00430.00430.0043184.5205选配钢筋@200@200实际配筋面积（mm）251.0251.04.2.2屋面板计算1)屋面做法：APP改性沥青防水层，20mm厚1:2.5水泥砂浆找平层，100-140mm厚（2%找坡）膨胀珍珠岩保温层，100mm厚钢筋混凝土屋面板，20mm厚板下纸筋石灰抹面。2)材料：混凝土强度等级C30，板受力筋与构造筋都采用HPB235级钢。（a）屋面恒荷载APP改性沥青防水层0.30kN/m220mm厚1:2.5水泥砂浆找平层0.40kN/m2100-140mm厚（2%找坡）膨胀珍珠岩保温层(0.10+0.14)/2*7=0.84kN/m2100mm厚钢筋混凝土屋面板0.10×25=2.5kN/m220mm厚板下纸筋石灰抹面0.02×16=0.32kN/m2第166页共166页 合计4.36kN/m2屋面活荷载不上人屋面0.50kN/m2当由活载控制时：屋面恒荷载设计值g=4.36×1.2=5.23kN/m2屋面活荷载设计值q=0.50×1.4=0.70kN/m2g+q=5.93kN/m2g+q/2=5.58kN/m2当由恒载控制时：屋面恒荷载设计值g=4.36×1.35=5.886kN/m2屋面活荷载设计值q=0.50×1.4×0.7=0.49kN/m2g+q=6.376kN/m2g+q/2=6.131kN/m2适当放大设计值，取g+q=6.5kN/m2g+q/2=6.2kN/m2q/2=0.25kN/m2由于本设计的顶层为大学生活动中心，需要大开间，因此四、五两层中柱全部抽掉，而楼屋盖则做成井式楼盖，故屋盖只有两种板，双向板B1,及单向板B2.(b)计算跨度内跨：l=l（轴线间距离），边跨：l=l+h（h为板厚）(c)弯矩计算跨中最大弯矩为当内支座固定时在g+q/2作用下的跨中弯矩值与内支座铰支时在q/2作用下的跨中弯矩值之和。计算时混凝土的泊松比取0.2；支座最大负弯矩为当内支座固定时g+q作用下的支座弯矩。第166页共166页 双向板B1的计算：B1区格板的计算简图如图4-2图4-2板的计算简图按弹性理论设计荷载设计值弯矩计算第166页共166页 (d)配筋计算B1配筋计算：计算公式：方向截面=120-20=100mm，方向截面=120-30=90mm，支座截面=100mm。计算配筋量时取内力臂系数，mm选用@300的钢筋，mmmm选用@300的钢筋，mm4.2.3楼面次梁计算（a）二级次梁计算次梁的计算简图如上图所示，其一端支撑在次梁上，一端支撑在主梁上，按两边简支计算，次梁的计算跨度取支撑中心线之间的距离，（1）恒载计算恒荷载标准值计算：次梁自重kN/m第166页共166页 次梁粉刷KN/m小计0.785KN/m次梁上墙体自重kN/m水泥粉刷墙面kN/m小计16.5KN/m板传给梁的永久荷载活荷载标准值计算：板传来的活荷载二级次梁承受荷载总设计值：二级次梁跨中及支座弯矩设计值：二级次梁支座剪力：（2）配筋计算1)正截面受弯承载力计算在现浇肋梁楼盖中，板可以看做是次梁的翼缘，在跨内正弯矩区段，版位于受压区，故次梁应按T型截面计算，翼缘宽度（为梁纵肋净距），又，故取。梁采用C30混凝土（），混凝土最小保护层厚度取c=25mm，截面有效高度，梁中纵向受力钢筋采用HRB335级（），箍筋采用HPB235级（）。判断跨中截面属于哪一类截面：属于第一类T型截面。第166页共166页 则实际配筋选为3B8，验算截面最小配筋率：，故满足最小配筋率要求。(3)斜截面受剪承载力计算复合截面尺寸：满足截面尺寸要求。(4)验算截面是否需要按照计算配置箍筋，故按计算配置箍筋，，按构造要求配筋即可达到要求，故布置长度不变的。(b)一级次梁计算CL-2计算简图如下图所示：图4-6CL-2计算简图第166页共166页 (1)荷载计算1）恒荷载标准值计算次梁自重kN/m粉刷kN/m小计4.03kN/m2)均布恒荷载设计值1)均布活荷载设计值故g+q=+=37.32kN/m将B6的梯形恒荷载等效为均布荷载P=+4.03kN/m+=95.86kN/m故（2）配筋计算在现浇肋梁楼盖中，板可以看做是次梁的翼缘，在跨内正弯矩区段，版位于受压区，故次梁应按T型截面计算，翼缘宽度（为梁纵肋净距），第166页共166页 故取。梁采用C30混凝土（），混凝土最小保护层厚度取c=25mm，截面有效高度，梁中纵向受力钢筋采用HRB335级（），箍筋采用HPB235级（）。判断跨中1截面属于哪一类截面：属于第一类T型截面。则实际配筋选为3B25，验算截面最小配筋率：，故满足最小配筋率要求。判断跨中2截面属于哪一类截面：属于第一类T型截面。则第166页共166页 实际配筋选为3B25，验算截面最小配筋率：，故满足最小配筋率要求。判断跨中2、3截面属于哪一类截面：属于第一类T型截面。则实际配筋选为3B25，验算截面最小配筋率：，故满足最小配筋率要求。支座配筋：A截面第166页共166页 实际配筋选为:3B25，验算截面最小配筋率：，故满足最小配筋率要求。B截面实际配筋选为:4B25，验算截面最小配筋率：，故满足最小配筋率要求。C截面实际配筋选为3B25，验算截面最小配筋率：第166页共166页 故满足最小配筋率要求。A截面：复合截面尺寸：满足截面尺寸要。3）验算截面是否需要按照计算配置箍筋，故按照计算配置箍筋，选用，验算截面最小配筋率：满足要求。B、C截面：复合截面尺寸：满足截面尺寸要。3）验算截面是否需要按照计算配置箍筋，故按照计算配置箍筋，选用，第166页共166页 验算截面最小配筋率：满足要求。CL-3计算简图如下图所示：图4-5CL-3计算简图(1)荷载计算1）恒荷载标准值计算次梁自重kN/m粉刷kN/m小计4.03kN/m1)均布恒荷载设计值2)均布活荷载设计值故g+q=4.03kN/m++=41.35kN/m故第166页共166页 （2）配筋计算在现浇肋梁楼盖中，板可以看做是次梁的翼缘，在跨内正弯矩区段，版位于受压区，故次梁应按T型截面计算，翼缘宽度（为梁纵肋净距），故取。梁采用C30混凝土（），混凝土最小保护层厚度取c=25mm，截面有效高度，梁中纵向受力钢筋采用HRB335级（），箍筋采用HPB235级（）。判断跨中截面属于哪一类截面：属于第一类T型截面。则实际配筋选为3B22，验算截面最小配筋率：，故满足最小配筋率要求。支座配筋：第166页共166页 实际配筋选为:2B25，验算截面最小配筋率：，故满足最小配筋率要求。实际配筋选为4B25，验算截面最小配筋率：，故满足最小配筋率要求。2）斜截面受剪承载力计算A截面：复合截面尺寸：满足截面尺寸要求。3）验算截面是否需要按照计算配置箍筋，故按构造要求配置箍筋，根据规范要求，对于梁高，故布置长度不变的。第166页共166页 B截面：复合截面尺寸：满足截面尺寸要。4）验算截面是否需要按照计算配置箍筋，故按构造要求配置箍筋，根据规范要求，对于梁高，故布置长度不变的。4.3楼梯设计本设计楼梯层高为3.6m，，楼梯间宽3600mm，梯井宽160mm,梯段宽1720mm,踏步尺寸为b×h=270mm×150mm,踏步总数24，扶手高度900mm,扶手宽度60mm,混凝土采用C25级，取斜板厚120mm，踏步面层30mm厚水磨石面层，底层为20mm厚水泥砂浆抹面，梁选用HRB335钢筋，板选用HPB235钢筋,取1m宽板计算。4.3.1梯段板设计板厚h=120mm板倾斜度=150/300=0.5,=0.89梯段板水平净跨长=3300mm取1m宽板带为计算单元，进行计算。1.荷载计算梯段板的恒载：水磨石面层(0.3+0.15)×0.65/0.3=0.98kN/m三角形踏步25×0.3×0.15×0.5/0.3=1.88kN/m斜板0.12×25/0.894=3.36kN/m板底抹灰0.02×17/0.894=0.38kN/m小计6.6kN/m第166页共166页 梯段板的活荷载标准值：3.50kN/m取用荷载分项系数=1.2,=1.4，总荷载设计值P=1.2×6.6+1.4×3.5=12.82kN/m图4-4楼梯平面图2.截面设计板水平计算跨度=3300mm弯矩设计值M=1/10p²=0.1×12.82×3.3²=13.96kN·m板的有效高度=120-20=100mm=13.96×/(1.0×11.9×1000×100²)=0.117=0.938第166页共166页 =708.70mm²选配10@110，=714mm²，分布筋每级踏步1根8。为了避免斜板在支座处产生过大的裂缝，应在板面配置一定数量的钢筋，一般取8@200，长度为/4.斜板内分布钢筋可采用6或8，每级踏步不少于1根，放置在受力钢筋的内侧。4.3.2平台板设计取平台板厚度为120mm，取1m宽板带计算。1.荷载计算：平台板的恒荷载：水磨石面层0.65kN/m120厚混凝土板0.12×25=3.0kN/m板底抹灰0.02×17=0.34kN/m小计3.99kN//m梯段板的活荷载标准值3.50kN/m则基本组合的总荷载设计值为：p=1.2×3.99+1.4×3.5=9.69kN/m2.截面设计板的计算跨度：=1800-200/2+120/2=1760mm弯矩板的有效高度=120-20=100mm=3.0×/(1.0×11.9×1000×100²)=0.025=0.987=144.47mm²选配10@200，=393.0mm²。设计值M=1/10p²=0.1×9.69×1.76²=3.0kN·m第166页共166页 4.3.3平台梁设计1.荷载计算设平台梁截面尺寸200mm×450mm。恒荷载梁自重0.2×(0.45-0.12)×25=1.15kN/m梁侧抹灰0.02×(0.45-0.12)×2×17=0.16kN/m楼梯板传递6.6×3.3/2=10.89kN/m平台板传递3.99×1.8/2=3.59kN/m合计16.79kN/m活荷载2.5×(3.3+2.8)/2=7.88kN/m则基本组合的总荷载设计值:p=1.2×16.79+1.4×7.88=31.18kN/m2.截面设计计算跨度=1.05=1.05×(3.6-0.24)=3.53m弯矩设计值M=1/8p²=48.57kN·m剪力设计值V=1/2p=52.38kN根据梁安置的位置和实际情况，我们把截面按倒L形截面计算,=200+5×120=800mm,梁的有效高度=450-35=415mm,经判别为第一类L截面。=48.57×/(1.0×11.9×800×415²)=0.030=0.985=396.06mm²选配3B16，=603mm²，配置双肢箍10@200,=0.7b+1.25＞52.38kN,满足要求。第166页共166页 第五章横向水平荷载下框架结构内力和侧移计算5.1水平地震作用下结构各层的总重力荷载代表值计算5.1.1墙自重一．外纵墙墙面单位面积的重力荷载为1.底层、二层及三层（1）D轴线上的纵墙面积：㎡（2）A轴线上纵墙的面积：㎡合计75.06+84.6=159.66㎡则底层外墙自重为2.四层及顶层（1）D轴线上的纵墙面积：㎡（2）A轴线上纵墙的面积：㎡合计78.48+84.6=163.082㎡则顶层外墙自重为二．内纵墙1.底层及二层（1）C、D轴线之间的纵墙面积：㎡（2）C轴线上纵墙的面积：㎡第166页共166页 （3）B轴线上纵墙的面积：㎡（4）A、B轴线之间的纵墙面积：合计84.78+37.44+20.52+13.23=155.97㎡则底层内纵墙自重为2.三层（1）C、D轴线之间的纵墙面积：㎡（2）C轴线上纵墙的面积：㎡（3）B、C轴线间纵墙的面积：㎡（4）B轴线上纵墙的面积：㎡（5）A、B轴线间纵墙的面积：㎡合计108.18+79.89+89.52+55.62+27.45=360.66㎡则底层内纵墙自重为1.四层及顶层㎡则顶层内纵墙自重为三．外横墙1.底层及二层（1）1轴线上横墙的面积：㎡（2）9轴线上横墙的面积：第166页共166页 ㎡合计37.26+46.17=83.43㎡则底层外横墙自重为2.三层（1）1轴线上横墙的面积：㎡（2）9轴线上横墙的面积：㎡合计40.23+46.17=86.4㎡则三层外横墙自重为2.四层及顶层（1）1轴线上横墙的面积：㎡（2）9轴线上横墙的面积：㎡合计60.84+46.17=107.01㎡则顶层外横墙自重为四．内横墙1.底层及二层（1）A、B轴线间内横墙之间的面积：㎡（2）B、C轴线间内横墙之间的面积：㎡（3）C、D轴线间内横墙之间的面积：合计16.878+24.84+66.42=108.14㎡第166页共166页 则底层内横墙自重为2.三层（1）A、B轴线间内横墙之间的面积：（2）B、C轴线间内横墙之间的面积：㎡（3）C、D轴线间内横墙之间的面积：合计125.43+74.52+106.92=306.69㎡则三层内横墙自重为3.顶层（1）A、B轴线间内横墙之间的面积：㎡（2）B、D轴线间内横墙之间的面积：㎡合计16.878+52.2=69.08㎡则顶层内横墙自重为五.卫生间隔墙：采用200厚蒸压粉煤灰加气砼砌块（5.5kN/m）,一侧贴瓷砖（0.5kN/m）,墙面单位面积重力荷载为为：各层卫生间隔墙面积为：㎡则卫生间隔墙自重为六.女儿墙自重：女儿墙面积：第166页共166页 ㎡则女儿墙自重为梁、柱尺寸图如下：注，室内外高差0.45m，基础埋深0.5m。h=0.45+0.5+3.6=4.55m图5-1梁、柱尺寸图5.1.2梁，柱，墙，板，门窗重力荷载标准值汇总1.梁重力荷载标准值汇总表：第166页共166页 表5-1底层及二层梁重力荷载标准值汇总表构件b/mh/m梁重g/kN/m跨度L/mgL根数n/kNL13006004.036.024.1841991.38L23006004.037.530.22527816.08L33006004.037.530.22515453.38L51503000.7852.41.88423.768L61503000.7853.62.82625.652表5-2三层梁重力荷载标准值汇总表构件b/mh/m梁重g/kN/m跨度L/mgL根数n/kNL13006004.036.024.18491184.82L23006004.037.530.22527816.08L33006004.037.530.2258241.8L41503000.7851.651.322.6L51503000.7852.41.88423.768L61503000.7853.62.82625.652表5-3四层及顶层梁重力荷载标准值汇总表构件b/mh/m梁重g/kN/m跨度L/mgL根数n/kNL73006004.0322.590.675201813.5L83006004.0348193.4491740.96第166页共166页 2.门重力荷载标准值汇总表：(除大门为玻璃门0.45kN/㎡，其余门为木门0.2kN/㎡)表5-4底层及二层门重力荷载标准值汇总表门标号尺寸数量荷载标准值玻璃门M11.8m2.1m8木门M11.8m2.1m11表5-5三层门重力荷载标准值汇总表门标号尺寸数量荷载标准值M20.9m2.1m10木门M11.8m2.1m20表5-6四层及顶层四层及顶层门标号尺寸数量荷载标准值M20.9m2.1m83.窗自重:(均为铝合金窗0.35KN/㎡)表5-7底层及二层窗自重窗标号尺寸数量荷载标准值C11.8m0.9m2C21.8m2.1m28C30.6m0.6m7C55.1m2.1m4C62.4m2.1m1C77.2m2.1m1C80.9m0.9m15C93.0m1.2m2第166页共166页 表5-8三层窗自重窗标号尺寸数量荷载标准值C21.8m2.1m37C30.6m0.6m3C80.9m0.9m55C93.0m1.2m2表5-9四层及顶层窗自重窗标号尺寸数量荷载标准值C21.8m2.1m19C30.6m0.6m4C80.9m0.9m5C93.0m1.2m25.1.3集中于各楼层标高处的重力荷载代表值根据《抗震规范》（GB50011—2001）第5.1.3条：顶层的荷载代表值包括：屋面荷载、50%的屋面雪荷载、顶层纵墙框架自重、顶层半层墙柱自重。其它层重力荷载代表值包括：楼面恒载、50%楼面均布荷载、该层纵墙框架横梁自重、该层上下各半层柱及墙体自重。各楼层重力荷载代表值确定如下：顶层：梁：柱：G=承重柱/2=墙：G=女儿墙＋纵墙/2+横墙/2＋卫生间隔墙/2=第166页共166页 板：G=门：G=3.024/2=1.512kN窗：G=29.58/2=14.79kN楼面活荷载：G=雪荷载：,则顶层重力荷载代表值为：++++1.512kN+14.79kN++=12372.11kN四层：梁：柱：G=承重柱=墙：G=纵墙+横墙＋卫生间隔墙=板：G=门：G=3.024kN窗：G=29.58kN屋面活荷载：G=则四层重力荷载代表值为：++++3.024kN+29.58kN+0.52742.44kN=11734.83kN三层：梁：柱：G=承重柱=墙：G=纵墙+横墙＋卫生间隔墙=10077.48/2+1290.4/2=5683.94kN板：G=门：G=22.68/2+3.024/2=12.85kN窗：G=67.45/2+29.58/2=48.515kN屋面活荷载：G=则四层重力荷载代表值为：第166页共166页 ++5683.94kN++12.85kN+48.515kN+0.52742.44kN=14724.16kN二层：梁：柱：G=承重柱=墙：G=纵墙+横墙＋卫生间隔墙=2273.94/2+10077.48/2=6175.7kN板：G=门：G=21.924/2+22.68/2=22.3kN窗：G=67.88/2+67.45/2=67.67kN屋面活荷载：G=则底层重力荷载代表值为：++6175.7kN++22.3kN+67.67kN+0.52742.44kN=15260.06kN底层梁：柱：G=承重柱=墙：G=(纵墙+横墙＋卫生间隔墙)=2273.94kN板：G=门：G=21.924kN窗：G=67.88kN屋面活荷载：G=则底层重力荷载代表值为：++2273.94kN++21.924kN+67.88kN+0.52742.44kN=11358.13kN5.1.4框架结构的计算简图及梁柱线刚度：取框架的一榀计算，假定框架柱嵌固于基础顶面，框架梁与柱刚接。在框架结构中，现浇楼板的楼可以作为梁的有效翼缘，增大梁的有效翼缘，增大梁的有效刚度，减少框架第166页共166页 的侧移。为考虑这一有利的作用，对现浇楼面的边框架取I=1.5(为梁的截面惯性矩)，对中框架梁取I=2。梁采用C30混凝土，框架的计算简图如下：图5-2框架的计算简图第166页共166页 表5-10横梁线刚度计算见下表梁号截面跨度/m惯性矩边框横梁中框横梁b/mmh/mmI=1.5I=230060063006007.53006007.51503001.651503002.41503003.630060022.530060048表5-11柱的线刚度计算见下表柱号截面面积/㎡柱高h/m惯性矩线刚度Z13.60.0108Z24.550.0108柱子的线刚度，其中为柱的惯性矩，h为框架柱的计算高度。框架柱的线刚度图如下：第166页共166页 图5-3框架柱的线刚度5.1.5梁柱的线平均刚度比1．底层由以上公式可求框架柱侧移刚度为：D、A轴线：第166页共166页 C、B轴线：2．二层及三层由以上公式可求框架柱侧移刚度为：D、A轴线：C、B轴线：3．四层及顶层由以上公式可求框架柱侧移刚度为：A、D轴线：第166页共166页 5.2水平地震作用下框架内力合侧移的计算5.2.1横向自振周期水平地震力作用下框架的侧移验算按顶点位移法计算框架的自振周期顶点位移法是求结构基本频率的一种近似方法。将结构按质量分布情况简化为无限质点的悬臂直杆，导出以直杆顶点位移表示的基频公式。这样，只要求出结构的顶点水平位移，就可以按下式求得结构的基本周期.式中:—基本周期调整系数,考虑填充墙使框架自振周期减少的影响,框架结构取0.6-0.7，该框架取=0.7DT—框架的顶点位移在未求框架的周期前,无法求出框架的地震力及位移,DT是将框架的重力荷载示为水平作用力,求出框架的假想位移,然后,由DT求出,再用求出框架结构的底部剪力,进而求出框架各层剪力及结构真正的位移.表5-12横向框架顶点位移计算层次G/KN层间相对位移512372.1112372.113550820.1290.583411734.8324106.943550820.2520.454314724.1638831.16258780.0620.202215260.0654091.166258780.0860.14111358.1365449.312209940.0540.054第166页共166页 图5-4质点重力荷载则自振周期为：横向地震作用计算根据《建筑设计抗震规范》（GB50011—2001）第5.1.2条规定，对于高度不超过40米，以剪切变形为主，且质量和刚度沿着高度方向分布比较均匀的结构，以及近似于单质点体系的结构，可以采用底部剪力法等简化方法计算抗震作用。因此本框架采用底部剪力法计算抗震作用。在Ⅱ类场地，7度设防区，设计地震分组为第一组情况下，由《建筑设计抗震规范》（GB50011—2001）表5.1.4—1和表5.1.4—2可查得：结构的特征周期和水平地震影响系数最大值为：a第166页共166页 由于结构总水平地震作用标准计算：式中：：结构基本自振周期的水平地震影响系数值；：结构等效总重力荷载，多质点可取总重力荷载代表值：结构总水平地震作用标准值；结构等效总重力荷由公式（5－6）计算得：因为，所以考虑顶部附加水平地震作用，其附加地震作用为：所以对于多质点体系，结构底部纵向水平地震作用标准值：附加顶部集中力：将代入式：各楼层地震剪力按:计算：第166页共166页 表5-13各层水平地震作用及楼层地震剪力层编号53.618.012372.11222697.980.3177711175.843.614.411734.831689830.241586.21762.133.610.814724.16159020.930.227552.152314.223.67.215260.06109872.40.157381.882696.113.63.611358.1340889.270.058141.82837.2多遇地震作用下，层间弹性位移验算见下表：表5-13层间弹性位移验算层编号51175.83550820.007133.60.00197341762.13550820.007033.60.00198432314.26258780.00373.60.00102822696.16258780.00433.60.00119412837.212209940.00234.550.000639最大位移发生在第四层，其楼层最大位移与楼层高之比：0.001984，小于《建筑设计抗震规范》（GB50011—2001）第5.5.1条规定的位移极限值[]=1/550满足位移要求。5.3水平地震作用下框架内力计算1.框架第i层j分配到的地震剪力以及该柱上下端的弯矩分别按下列格式计算：第166页共166页 图5-5各质点水平地震作用及楼层地震剪力房屋高度的分布其中，为标准反弯点高度比，可由查表得。本设计中，底层柱只需考虑修正值;第二层柱需考虑修正值，其余各柱均无修正，具体计算过程及结果见表.2.框架柱剪力和柱端弯矩计算采用D值法，计算过程见下表第166页共166页 表5-14框架柱K值和y值层次A柱B柱C柱D柱KyKyKyKy50.360.230.720.350.720.350.360.2340.360.350.720.400.720.400.360.3530.360.450.720.450.720.450.360.4520.360.5140.720.4640.720.4640.360.51410.360.790.720.660.720.630.360.79表5-15各层边柱A、D柱端弯矩及剪力计算层次/KNy53.61175.83550822173171.960.360.2359.58199.4743.61762.135508221731107.80.360.35135.82252.2533.62314.26258781271247.00.360.4576.1493.0623.62696.16258781271254.760.360.514101.3395.8114.552837.213932003033361.770.360.79175.6746.7表5-16各层边柱B、C柱端弯矩及剪力计算层次/KNy53.61175.8355082000.720.350043.61762.1355082000.720.400033.62314.26258782205981.560.720.45132.13161.523.62696.162587822059950.720.464158.7183.313.62837.213932003750076.370.720.66197.993.53.梁端弯矩，剪力及轴力分别按下式计算：第166页共166页 具体过程见下表:表5-17梁端弯矩，剪力及柱轴力的计算层次边梁中间梁柱轴力边柱中柱522.5199.47—17.737.5——17.7317.73—422.5311.83—27.727.5——27.7245.45—37.5288.8880.7549.287.580.7580.7521.594.7327.7827.5171.95157.743.957.5157.7157.742138.6829.2317.5148.03126.136.557.5126.1126.133.6175.2332.18注：（1）柱轴力中的负号表示拉力，当为地震作用时候，两侧两根柱为拉力，对应的右侧两根柱为压力。（2）、表中分别表示节点左右梁的弯矩，单位为（3）式中，、分别为节点在左，右梁的线刚度地震作用下梁柱的弯矩为：第166页共166页 图5-6地震作用下框架梁柱的弯矩图第166页共166页 图5-7地震作用下框架梁端剪力及柱轴力图（注：柱轴力中的负号表示压力。当为左地震作用时，左侧的两根柱子为拉力，对应得到右侧的两根柱子为压力。）第166页共166页 第六章竖向荷载作用下框架内力分析6.1计算单元取④轴线横向框架进行计算，计算单元宽度为7.5m，如下图所示。由于房间内部布置有次梁，故直接传给框架的楼面荷载如下图中的水平阴影线所示。计算单元范围内的其余楼面荷载则通过次梁和纵梁以集中荷载的形式传给横向框架，作用于各节点上。图6-1一、二层计算单元第166页共166页 图6-2三层计算单元图6-3四、五层计算单元6.2荷载计算6.2.1恒荷载计算在下图中，代表横梁自重，为均布荷载形式；、、表示板传给横梁的梯形荷载和三角形荷载。下图为各层梁上作用的荷载图。图6-4一．二层梁上作用的荷载图第166页共166页 图6-5三层梁上作用的荷载图图6-6四、五层梁上作用的荷载图（1）屋面框架梁线荷载标准值作用在顶层框架梁上的线荷载为：梁自重为，板传荷为（2）楼面框架梁线荷载标准值1.作用在四层框架梁上的线荷载为：梁自重为板传荷为第166页共166页 2.作用在三层以下框架梁上的线荷载为：梁自重为边跨填充墙自重计板传荷为（3）屋面框架节点集中荷载标准值边柱连系梁自重女儿墙自重连系梁传来的屋面自重顶层边节点集中荷载（4）楼面框架节点集中荷载标准值1.对于三、四层边柱连系梁自重铝合金窗自重窗下墙体自重窗边墙体自重框架柱自重连系梁传来的楼面自重四层边柱节点集中荷载为第166页共166页 2.对于二层D边柱连系梁自重铝合金窗自重窗下墙体自重窗边墙体自重框架柱自重连系梁传来的楼面自重二层D边柱节点集中荷载为C中柱连系梁自重铝合金窗自重内纵墙自重门自重框架柱自重连系梁传来的楼面自重二层C中柱节点集中荷载为B中柱连系梁自重铝合金窗自重内纵墙自重门自重框架柱自重连系梁传来的楼面自重二层B中柱节点集中荷载为A边柱连系梁自重铝合金窗自重窗下墙体自重窗边墙体自重框架柱自重第166页共166页 二层A边柱节点集中荷载为3.对于底层D边柱连系梁自重铝合金窗自重窗下墙体自重窗边墙体自重框架柱自重连系梁传来的楼面自重底层D边柱节点集中荷载为C中柱连系梁自重铝合金窗自重内纵墙自重框架柱自重连系梁传来的楼面自重C中柱节点集中荷载为B中柱连系梁自重框架柱自重B中柱节点集中荷载为A边柱连系梁自重门自重外纵墙重框架柱自重底层A边柱节点集中荷载为（5）框架梁上的集中荷载（6）恒荷载作用下的结构计算简图如图6-7第166页共166页 6.2.2活荷载计算（1）作用在顶层框架上的荷载梁上线荷载：柱上集中荷载：（2）作用在三、四层框架上的荷载梁上线荷载：柱上集中荷载：（3）作用在三层以下框架上的荷载梁上线荷载：柱上集中荷载：二层D:C:B:底层D：C：第166页共166页 图6-7恒荷载作用下的结构计算简图第166页共166页 图6-8活荷载作用下的结构计算简图6.3内力计算6.3.1恒荷载作用下的内力计算1.确定节点处个杆件的分配系数由前面求得的梁、柱相对线刚度可算得各层节点处的分配系数，具体如下图所示。第166页共166页 图6-9各层节点处的分配系数2.恒荷载作用下框架的弯矩计算(a)计算各跨梁在竖向荷载作用下的弯矩将框架梁视为两端固定梁计算固端弯矩，其计算结果如下表第166页共166页 表6-1梁固端弯矩计算层次弯矩（）CD跨BC跨AB跨5432左右左右78+136.9=214.9165+116=28178+136.9=214.9165+116=2811左右78+136.9=214.9165+116=281(b)进行弯矩分配将各节点的节点不平衡弯矩同时进行分配，并向远端传递，再在各节点分配一次而不在传递，即结束。梁端、柱端弯矩采用二次分配法计算。具体的计算过程如下表：第166页共166页 表6-2弯矩分配层次DCBA上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁下柱上柱5系数0.0000.8620.138------------------------0.1380.8620.000初始弯矩0.000.00-514.7-------------------------514.70.000.00分配0.00443.7710.00传递0.00221.80.00分配0.00-634.9-101.60.00最终弯矩0.00443.7-443.7443.7-443.70.004系数0.4630.4630.074-------------------------0.0740.4630.463初始弯矩147.90.00-414.7414.70.00-38.87分配123.5123.519.8传递9.9分配-28.93-123.5-180.7最终弯271.4123.5-394.9394.9-123.5-271.4第166页共166页 矩3系数0.4240.4240.1520.1960.0000.5430.2610.2610.0000.5430.1960.1520.4240.424初始弯矩60.350.00-123.5123.50.000.00-123.5123.50.000.00-123.5123.50．00-60.35分配26.7726.779.614.8-4.8-9.61-26.77-26.77传递-0.940.00-2.61-1.251.250.002.610.94分配0.625-0.625最终弯矩87.1226.77-113.89127.360.00-2.61-124.1124.130.002.61-127.36113.89-26.77-87.122系数0.4240.4240.1520.1270.3520.3520.1690.1690.3520.3520.1270.1520.4240.424初始弯矩8.9-214.9281-0.87-214.92810.87-185.9185.9-8.9分配87.3487.3431.3215.66传递-10.27-28.47-28.47-13.68-6.84分配-15.06-31.4-31.4-11.33-5.67分配-26.05-72.64-72.64最终弯96.2487.34-286.39---259.1-30.5--153.28-72.64-81.54第166页共166页 矩183.5829.3428.47228.631.37197.231系数0.4650.3680.1670.1370.3800.3010.1820.1820.3800.3010.1370.1670.3680.465初始弯矩29.1-214.9281-9.49-186185.9-10.5-185.9185.9-24.2分配86.468.431.015.5传递-13.85-38.4-30.4-18.4-9.21分配3.787.475.922.501.25分配-27.2-60.0-75.8最终弯矩115.568.4-183.9282.65-47.9-30.4-204180.47-2.995.92-183.4159.95-60.0-100基础顶22.8-10.21.97-20.0第166页共166页 恒荷载作用下框架弯矩如图图6-10恒荷载作用下框架弯矩3.恒荷载作用下框架的剪力和轴力计算梁端剪力及柱轴力计算：梁端剪力：柱子轴力：N=V（梁端剪力）+P(集中力在节点处的作用及柱自重)恒载作用下梁端剪力及柱轴力计算结果的具体情况见下面的表第166页共166页 表6-3恒载作用下梁端剪力及柱轴力计算层次剪总力柱轴力D柱C柱B柱A柱5137.9------------137.9216.46251.8------------216.46251.84137.9------------137.9502.5637.84------------502.5637.84335.0738.6636.8636．8638.6635.07685.71721.05105.92141.26105.92141.26685.71721.052123.2595.8390.0581.92142.9154.6973.151008.49510.78546.12504.26539.6958.05993.41112.26106.882.8189.17145.6151.91249.61289.35853.9889.24833.89873.641268.861306.06注：表中数值单位为kN；说明：柱子的剪力具体求解可参照梁端剪力的求解。第166页共166页 恒荷载作用下的框架剪力与柱轴力图如图图6-11恒荷载作用下的框架剪力图第166页共166页 图6-12恒荷载作用下的框架轴力图6.4活荷载作用下框架的内力计算6.4.1活荷载作用下的框架弯矩计算1.计算各跨梁在竖向荷载作用下的弯矩将框架梁视为两端固定梁计算固端弯矩，其计算结果如下表2.进行弯矩分配将各节点的节点不平衡弯矩同时进行分配，并向远端传递，再在各节点分配一次而不在传递，即结束。梁端、柱端弯矩采用二次分配法计算。具体的计算过程第166页共166页 表6-4梁固端弯矩计算层次弯矩（）CD跨BC跨AB跨5432左右左右1左右第166页共166页 表6-5弯矩分配层次DCBA上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁下柱上柱5系数0.0000.8620.138------------------------0.1380.8620.000初始弯矩0.000.00-68.5-------------------------68.50.000.00分配0.0059.059.450.00传递0.004.7250.00分配0.00-10.11-59.050.00最终弯矩0.0059.05-59.0559.05-59.050.004系数0.4630.4630.074-------------------------0.0740.4630.463初始弯矩19.680.00-164.5164.50.00-19.68分配67.0567.0510.82传递5.41分配-28.93-67.05-67.05最终弯86.7367.05-153.78-67.05-86.73第166页共166页 矩153.783系数0.4240.4240.1520.1960.0000.5430.2610.2610.0000.5430.1960.1520.4240.424初始弯矩22.350.00-164.5164.50.000.00-164.5164.50.000.00-164.5164.50．00-22.35分配60.2760.2721.610.8-10.8-21.6-60.27-60.27传递-2.120.00-5.86-2.822.820.005.862.12分配1.41-1.41最终弯矩82.6260.27-142.9173.180.00-5.86-166165.90.005.86-173.2142.9-60.27-82.622系数0.4240.4240.1520.1270.3520.3520.1690.1690.3520.3520.1270.1520.4240.424初始弯矩20.09-37.3637.36-1.95-17.617.581.95-70.370.3-20.09分配7.327.322.631.32传递-2.43-6.74-6.74-3.24-1.62分配8.8518.4418.446.663.33分配-8.14-22.7-22.7最终弯矩27.417.32-34.7336.25-8.69-6.74-20.824.8120.3918.44-63.6465.49-22.7-42.79第166页共166页 1系数0.4650.3680.1670.1370.3800.3010.1820.1820.3800.3010.1370.1670.3680.465初始弯矩2.44-37.3637.36-2.25-17.617.586.15-70.370.3-7.57分配16.2412.855.832.92传递-2.8-7.77-6.16-3.72-1.86分配8.8118.414.586.633.32分配-11.03-24.31-30.7最终弯矩18.6412.85-31.5337.48-10.0-6.16-21.324.5324.5514.58-63.6762.59-24.31-38.27基础顶6.425-3.087.29-15.35第166页共166页 图6-13活荷载作用下框架弯矩图4.活荷载作用下框架的剪力和轴力计算梁端剪力及柱轴力计算：梁端剪力：柱子轴力：N=V（梁端剪力）+P(集中力在节点处的作用)活载作用下梁端剪力及柱轴力计算结果的具体情况见下面的表第166页共166页 表6-6活载作用下梁端剪力及柱轴力计算层次剪总力柱轴力D柱C柱B柱A柱517.55------------17.5517.5617.56------------17.5617.56443.875------------43.87561.4861.48------------61.4861.48310.5518.6614.6314.6310.5518.6672.172.137.0437.0437.0437.0472.172.1229.6830.0913.5314.5956.056.5123.78123.78117.06117.06122.03122.03128.6128.6129.130.6813.6314.4956.456.1174.88174.88175.77175.77192.92192.92184.7184.7第166页共166页 图6-14活荷载作用下的框架剪力第166页共166页 图6-15活荷载作用下的框架柱轴力图由于风荷载作用下的组合与考虑地震组合相比，一般较小，对于结构设计不起控制作用，故不考虑。只考虑以下三种组合形式：一.由可变荷载效应控制的组合：恒荷载+活荷载二.由永久荷载效应控制的组合：恒荷载+活荷载三.竖向荷载与水平地震作用下的组合：(恒荷载+0.5活荷载)+地震荷载其中弯矩kN.m，剪力kN，弯矩的上部受拉为负，剪力的产生顺时针为正。-第166页共166页 第七章框架内力组合与截面设计7.1框架梁内力组合说明（一）：在恒载和活载作用下，为了计算的简化与方便，我们认为跨间最大弯矩，本位于跨中，可近似取跨中弯矩来进行计算。采用公式：，其中M左为梁的左端弯矩；M右为梁的右端弯矩；当跨中弯矩小于时，取。说明（二）：在竖向荷载与地震荷载组合时，跨间最大弯矩采用数解法，具体计算过程见下图：其中：——重力作用下的粱端弯矩——水平地震作用下的粱端弯矩——竖向荷载与地震荷载共同作用下的粱端支座反力对端点取矩，则：X截面的弯矩为，由得，跨间最大弯矩的位置，将x代入任一需要求解的截面，其弯矩表达式，可得跨间最大弯矩值为：第166页共166页 表7-1框架梁的内力组合表层次截面位置内力恒荷载活荷载地震荷载荷载组合类型五D右M-443.7-59.05199.47-199.47-615.11-658.05-308.56-627.18V137.917.5517.73-17.73214.12203.72199.06123.63A左M443.759.05199.47-199.47615.11658.05627.18308.56V137.917.5517.73-17.73214.12203.72199.06123.63跨中33239.6700453.938487.87422.202422.202四D右M-394.9-153.78311.83-311.83-689.17-686.9-160.77-671.53V137.943.87527.72-27.72225.83230.04227.84123.81A左M394.9153.78311.83-311.83689.17686.9160.77971.53V137.943.87527.72-27.72225.83230.04227.84123.81跨中380.993.0200587.308607.235512.892512.892三D右M-113.89-142.9288.88-288.88-336.73323.65190.2-475.52V35.0710.9549.28-49.2859.459.3112.72-23.52C左M127.36173.1880.75-80.75395.28345.12361.72151.77V38.6618.6649.28-49.2872.5270.85121.65-6.48C右M-124.1-165.980.75-80.75-381.18-333.44-143.49-353.44第166页共166页 V36.8614.6321.5-21.564.7164.3980.9625.06B左M124.1165.980.75-80.75381.18333.44353.44143.49V36.8614.6321.5-21.564.7164.3980.9625.06B右M-127.36-173.1880.75-80.75-395.28-345.12-151.77-361.72V35.0710.9549.28-49.2857.4158.29112.72-15.41A左M113.89142.9288.88-288.88336.73296.65597.95-153.14V38.6618.6649.28-49.2872.5270.85121.65-6.48跨中64.6520.55104.07-104.07106.35107.8275225.201-45.38161.173.560078.38886.139575.5475.5464.6540.9104.07-104.07134.84128.1775237.411-33.171二D右M-183.58-34.73171.95-171.95-268.92-282.56-17.6-464.67V123.2529.6843.95-43.95189.45196.07222.84108.57C左M286.436.25157.7-157.7394.43422.89570.44160.42V95.8330.0943.95-43.95157.12159.46190.1975.92C右M-228.6-20.82157.7-157.7-303.47-329.43-81.8-491.82V90.0513.5342.0-42.0127.0153.1170.7861.58B左M259.124.81157.7-157.7345.65374.6530.82120.8V81.9214.5942.0-42.0118.73125.18161.6652.46B右M-197.23-63.64157.7-157.7-325.77-329.9-69.85-479.87第166页共166页 V142.95643.95-43.95249.88248.9262.22147.9A左M153.2865.49171.95-171.95275.62272.42446.77-0.305V154.656.543.95-43.95264.62265.2276.56162.3跨中11520.557.125-7.125166.77175.8159.5925141.0675112.33.5600139.744155.165136.896136.896103.6740.97.125-7.125181.664180.8545158.2065139.6815一D右M-183.9-31.53143.08-143.08-264.82-279.8-53.6-425.6V112.2629.136.55-36.55175.45180.65199.69104.66C左M282.6537.48126.1-126.1391.65419.06525.6197.74V106.830.6836.55-36.55171.1174.86194.0899.05C右M-204.3-21.3126.1-126.1-274.98-297.1-94-421.87V82.8113.6333.6-33.6118.45125.42151.2363.87B左M180.4724.53126.1-126.1250.9268.16395.267.35V89.1714.4933.6-33.6127.3134.87159.3872.0B右M-183.4-63.67126.1-126.1-309.22-311.26-94.35-422.2V145.656.436.55-36.55422.2252.96256.08161.0A左M159.9562.59143.08-143.08279.57278.5415.543.49V151.956.136.55-36.55260.82261.17263.46168.43跨115.521.5411.0-11.0168.756177.465165.824137.224第166页共166页 中86.553.45500108.697120.2975105.933105.933107.2642.3411.0-11.0187.988187.141168.416139.8167.2横向框架柱内力组合框架柱取每层柱的柱顶和柱底两个控制截面，其计算过程和结果见下表第166页共166页 表7-2横向框架D柱的内力组合层次截面位置内力恒荷载活荷载地震荷载荷载组合类型五柱顶M443.759.05-199.47199.47615.11658.045308.559627.181N216.4617.5617.73-17.73284.336309.781293.337247.239柱底M-271.4-86.7359.58-59.58-447.102-453.12-300.264-455.172N251.817.5617.73-17.73326.744357.49335.745289.647四柱顶M123.567.05-252.25252.25242.07233.775-139.495516.355N502.561.4845.45-45.45689.072739.855698.973580.803柱底M-87.12-82.62135.82-135.82-220.212-200.23222.45-330.682N537.8461.4845.45-45.45731.48787.564741.381623.211三柱顶M26.7760.72-93.0693.06117.13296.8595-52.422189.534N685.7172.194.73-94.73923.792997.8085989.261742.963柱底M-96.24-27.4176.14-76.14-153.862-157.334-32.952-230.916N721.0572．194.73-94.73966.21045.5181031.669785.371二柱顶M87.347.32-95.8195.81115.056125.229-15.353233.753N973.15123.78123.78-138.681341.0721437.5331402.9621061.764柱底M-115.5-18.64101.33-101.33-164.696-174.565-18.055-281.513N1008.49123.78138.68-138.681383.481485.2421464.741104.172第166页共166页 一柱顶M68.412.85-46.746.7100.07105.1929.08150.5N1249.6174.88175.23-175.231744.3521861.841832.2471376.649柱底M-22.8-6.425175.76-175.76-36.355-37.205197.273-259.703N1289.35174.88175.23-175.231792.0521915.5031879.9471424.349表7-3横向框架D柱的剪力组合层次恒荷载活荷载地震荷载荷载组合类型五59.3440.4971.96-71.96127.894120.599189.051.954四34.2441.57107.8-107.899.28687.794206.17-74.11三43.4924.3647.0-47.086.29283.0715127.9045.704二37.897.254.76-54.7655.54858.3515120.976-21.4一21.34.7654.93-54.9332.22433.51599.825-42.993第166页共166页 表7-4横向框架C柱的内力组合层次截面位置内力恒荷载活荷载地震荷载荷载组合类型三柱顶M2.615.86-161.5161.511.3369.3835-203.302216.598N105.9237.0427.78-27.78178.96180.032185.442113.214柱底M-29.34-8.69132.13-132.13-47.374-48.299131.347-212.191N141.2637.0427.78-27.78221.368227.741227.85155.622二柱顶M28.476.74-183.3183.343.645.1745-200.082276.498N510.78117.0629.23-29.23776.82806.613721.171645.173柱底M-47.91-10.02158.7-158.7-71.52-74.6985142.806-269.814N546．12117.0629.23-29.23819.228854.322763.579687.581一柱顶M30.436.16-93.593.545.1447.2405-81.338161.762N853.9175.7732.18-32.181270.7581328.5351171.9761088.308柱底M-10.14-3.08197.9-197.9-16.48-16.769243.254-271.286N889.24175.7732．18-32．181313.1661376.2441214.3841130.716第166页共166页 表7-5横向框架C柱的剪力组合层次恒荷载活荷载地震荷载荷载组合类型三38.914.0481.56-81.5652.34856.5685155.144-56.912二36.674.6695.0-95.050.52854.1645170.3-76.7一34.772.5771.95-71.9545.32249.5095136.801-50.269表7-7横向框架B柱的剪力组合层次恒荷载活荷载地震荷载荷载组合类型三41.537.2981.56-81.5660.04263.3555160.238-51.818二45.1111.9495.0-95.070.84872.8385184.796-62.204一30.145.471.95-71.9543.72846.089132.943-54.127第166页共166页 表7-6横向框架B柱的内力组合层次截面位置内力恒荷载活荷载地震荷载荷载组合类型三柱顶M-2.61-5.86161.5-161.5-11.336-9.3835203.302-216.598N105.9237.04-27.7827.78178.96180.032113.214185.442柱底M30.520.39-132.13132.1365.14661.565-122.935220.603N141.2637.04-27.7827.78221.368227.741155.622227.85二柱顶M-31.37-18.44183.3-183.3-63.46-60.7895189.582-286.998N504.26122.03-29.2329.23775.954802.781640.331716.329柱底M2.9924.55-158.7158.737.95828.5865-187.992224.628N539.6122.03-29.2329.23818.362850.49682.739758.737一柱顶M-5.92-14.5893.5-93.5-27.516-22.572105.698-137.402N833.89192.92-32.1832.181270.7561318.6721074.5861158.254柱底M1.977.29-197.9197.912.579.9495264.032264.008N873.64192.92-32.1832.181318.4561372.3341122.2861205.954第166页共166页 表7-8横向框架A柱的内力组合层次截面位置内力恒荷载活荷载地震荷载荷载组合类型五柱顶M-443.7-59.05199.47-199.47-615.11-658.045-308.559-627.181N216.4617.56-17.7317.73284.336309.781247.239293.337柱底M271.467.05-59.5859.58419.55433.44288.456443.364N251.817.56-17.7317.73326.744357.49289.647335.745四柱顶M-123.5-86.73252.25-252.25-269.622-253.455127.687-528.163N502.561.48-45.4545.45689.072739.855580.803698.973柱底M87.1260.72-135.82135.82189.552178.332-35.59317.542N537.8461.48-45.4545.45731.48787.564623.211741.381三柱顶M-26.77-82.6293.06-93.06-147.792-118.7639.282-202.674N685.7172.1-94.7394.73923.792997.8085742.963989.261柱底M72.6442.79-76.1476.14147.074140.85413.86211.824N721.0572.1-94.7394.73966.21045.518785.3711031.669二柱顶M-81.54-22.795.81-95.81-129.628-132.77913.085-236.021N958.05128.6-138.68138.681329.71421.9681046.5361407.104柱底M99.9738.27-101.33101.33173.542173.229511.197274.655N993.4128.6-138.68138.681372.121469.691088.9561449.524第166页共166页 一柱顶M-59.95-24.3146.7-46.7-105.974-105.243-25.816-147.236N1268.86184.7-175.23175.231781.2121897.6611405.6531861.251柱底M19.9815.35-175.76175.7645.46642.323-195.302261.674N1306.06184.7-175.23175.231825.8521947.8811450.2931905.891表7-9横向框架A柱的剪力组合层次恒荷载活荷载地震荷载荷载组合类型五59.3435.0371.96-71.96120.25115.139185.774-1.322四34.2440.96107.8-107.898.43287.184205.804-74.476三39.934.8447.0-47.096.65688.705129.8847.684二32.316.9454.76-54.7662.47660.545120.112-22.264一3.979.7954.93-54.9318.4715.149582.047-60.771第166页共166页 7.3截面设计7.3.1承载力抗震调整系数当考虑地震组合时，结构构件的截面设计采的表达式。式中:γ--承载力抗震调整系数；S--地震作用效应或地震作用与其它荷载效应的基本组合；R--结构构件的承载力。在配筋计算时,组合表中与地震力组合的内力均应乘以承载力抗震调整系数后,再与静力组合的进行比较,然后选出最不利的内力。表7-10承载力抗震调整系数材料结构构件受力状态钢筋混凝土梁受弯0.75轴压比小于0.15柱偏压0.75轴压比不小于0.15柱偏压0.80抗震墙偏压0.85各类构件受剪、偏拉0.857.3.2横向框架梁的正截面设计梁控制截面的位置如下图所示图7-2梁控制截面的位置第166页共166页 表7-11梁控制截面的内力值层次控制截面内力最不利内力组合调整后的值五1-1M-627.18-470.4V214.121826-6M-627.18-470.4V214．121828-8M287.87215.9四1-1M-671.87-215.9V230.04195.56-6M-617.87-215.9V23.04195.98-8M287.235215.4三1-1M-475.52-356.6V112.7295.82-2M-395.28-296.46V121.65103.43-3M-381.18-285.88V80.9668.824-4M-381.18-285.88V80.9668．825-5M-395.28-296.46V112.7295.826-6M-597.95-448.46V121.65103.47-7M225.201168.98-8M86.1464.69-9M237.4178.05二1-1M-464.67-348.5V222.84189.42-2M-570.44-427.8第166页共166页 V190.19161.663-3M-491.82-368.86V170.78145.164-4M-530.82-398.12V161.66137.45-5M-479.87-359.9V262.22222.886-6M-446.77-335.08V276.56235.087-7M166.77125.088-8M155.165116.379-9M181.664136.25一1-1M-425.6-319.2V199.69169.742-2M-525.6-394.2V194.08164.973-3M-421.87-316.4V151.23128.54-4M-395.2-296.4V159.38135.475-5M-422.2-316.65V-422.2358.876-6M-415.5-311.63V263.46223.97-7M177.465133.18-8M120.390.2259-9M187.988140.99框架横梁采用C30混凝土，,。纵向受力钢筋采用HRB335钢筋，；箍筋采用HPB235,。采用第166页共166页 表7-12第一层框架梁正截面承载力配筋计算控制截面1-12-23-34-45-56-67-78-89-9M-319.2-394.2-316.4-296.4-316.65-311.63133.190.225140.99V169.74164.97128.5135.47358.87223.925.4624.74519.2820.3253.8333.58-393.74-369.45-297.12-276.08-305.04-278.05133.190.225140.990.28750.26980.2170.20160.22270.2030.0120.0080.01240.3480.32150.4340.22750.25530.2290.0120.0080.01242611.72597.62506.518382062.71850.2807.9538.6834.88选配钢筋6B256B256B256B256B256B253B222B233B22实配钢筋294429442944294429442944114076011401.74%1.74%1.74%1.74%1.74%1.74%0.67%0.45%0.67%单筋矩形截面公式，取。正截面受弯承载力计算时，跨内按T形截面积算，翼缘宽度取=/3=7500/3=2500mm。表7-13第二层框架梁正截面承载力配筋计算第166页共166页 控制截面1-12-23-34-45-56-67-78-89-9M-348.5-427.8-368.86-398.12-359.9-335.08125.08116.37136.25V189.4161.66145.16137.4222.88235.0828.424.2521.8220.633.4335.26-320.1-403.55-347.04-377.5-326.47-299.82125.08116.37136.250.2340.2950.2530.2760.2380.2190.0110.010.0120.2710.3600.2970.3310.2760.2500.0110.010.01221892908239926742230202010409731008选配钢筋6B256B256B256B256B256B253B223B223B22实配钢筋2944294429442944294429441140114011401.74%1.74%1.74%1.74%1.74%1.74%0.67%0.67%0.67%第166页共166页 表7-14第三层框架梁正截面承载力配筋计算控制截面1-12-23-34-45-56-67-78-89-9M-356.6-296.46-285.88-285.88-296.46-448.46168.964.6178.05V95.8103.468.8268.8295.82103.414.3715.5110.3210.3214.3715.51-342.23-280.95-275.56-275.56-282.1-332.95168.964.6178.050.2500.2050.2010.2010.2060.2430.0150.0060.01560.2930.2320.2270.2270.2320.2830.0150.0060.01523671874183418341874228610104041010选配钢筋6B256B256B256B256B256B253B222B233B22实配钢筋294429442944294429442944114076011401.74%1.74%1.74%1.74%1.74%1.74%0.67%0.45%0.67%第166页共166页 表7-15第四层框架梁正截面承载力配筋计算控制截面1-16-68-8M-503.6-503.6215.4V195.5195.529.3329.33-474.3-474.3215.40.3460.3460.0160.4450.4450.016294529451447选配钢筋6B256B254B25实配钢筋2944294419621.74%1.74%1.15%表7-16第五层框架梁正截面承载力配筋计算控制截面1-16-68-8M-470.4-470.4215.9V18218227.327.3-443.1-278.05215.90.3240.2030.0190.3070.2290.019第166页共166页 294529451079选配钢筋6B256B253B25实配钢筋2944294414721.74%1.74%0.87%2.斜截面受剪承载力为了防止框架梁在延性的弯曲破坏之前出现脆性的剪切破坏，同时考虑地震组合作用，框架梁端剪力值V应做如下调整：V=式中：V-梁端截面组合的剪力设计值-梁的净跨梁在重力荷载代表值作用下，按简支分析的梁端剪力设计值=1.2×()×0.5×-梁端剪力增大系数，一级为1.3，二级为1.2，三级为1.1，本工程为框架三级抗震，故=1.1、-梁左、右截面顺时针或逆时针方向组合的弯矩设计值由前面知，剪力是从首层向顶层逐渐减少，故而可以从第一层开始算起。材料选择：C30混凝土,=1.0,=1.0,=14.3N/mm²,=1.43N/mm²,纵向受力钢筋采用HRB335钢筋=300N/mm²，箍筋采用HPB235钢筋=210N/mm²。CD跨顺时针+=53.6+525.6=579.2kN·m逆时针+=425.6kN·m=1.2×()×0.5×=第166页共166页 BC跨顺时针+=94+395.2=489.2kN·m逆时针+=421.87kN·m=1.2×()×0.5×=AB跨顺时针+=94.35+415.5=509.85kN·m逆时针+=422.2kN·m=1.2×()×0.5×+1.2P===+180.7=273kN==+135.85=263.5kN==+195.28=276.56kN考虑承载力抗震调整系数=0.85×=0.85×273=232.05kN×=0.85×263.5=224kN×=0.85×276.56=235.1kN表7-17底层框架梁斜截面受剪承载力计算截面设计剪力199.69194.08151.23159.38112.72263.46169.74164.97128.5135.4795.82223.9调整后剪力V273273263.5263.5276.56276.56V232.05232.05224224235.1235.1b×300×565300×565300×565300×565300×565300×565第166页共166页 0.25b605.96605.96605.96605.96605.96605.960.7b169.67169.67169.67169.67169.67169.67选用箍筋101101101101101101s=240240275.7275.7229229实际箍筋间距s200200200200200200=/bs=101/(300×200)=0.168%>=0.24×1.43/210=0.163%满足最小配箍率要求。2至6层剪力和弯矩均小于首层，斜截面配筋同首层。7.4框架柱设计材料选择：C30混凝土,=1.0,=1.0,=14.3N/mm²,=1.43N/mm²,纵向受力钢筋采用HRB335钢筋=300N/mm²，箍筋采用HPB235钢筋=210N/mm²。取每根柱的柱顶和柱底两个截面为控制截面。7.4.1框架柱正截面设计1.柱轴压比的计算，如下表所示表7-18柱轴压比的计算柱层次截面轴力b×h轴压比D轴5柱顶309.7810.06柱底357.490.071柱顶1861.840.36柱底1915.50.37第166页共166页 C轴3柱顶185.4420.036柱底227.850.0441柱顶1328.5350.258柱底1376.2240.267B轴3柱顶185.4420.036柱底227.850.0441柱顶1318.6720.256柱底1372.3340.266A轴5柱顶309.780.060柱底357.490.0691柱顶1897.660.368柱底1947.880.378表7-19柱轴压比限值类别抗震等级一二三框架柱0.70.80.9结合本工程特点（框架三级抗震），再由上表可知，柱轴压比满足柱轴压比限值要求。2.柱截面尺寸复核=600-35=565mm=0.94<40.25b=0.25×1.0×14.3×600×565=1211.9kN>=206.17kN,满足要求。3．柱正截面承载力计算框架结构的变形能力与框架的破坏机制密切相关，对一般框架结构来说，梁的延性远大于柱，梁先屈服可以在跨中形成塑性铰，从而使整个框架有较大的内力重分布和能量的消耗。层间位移极限增大，利于抗震。若柱形成第166页共166页 了塑性铰，则会伴随产生极大层间位移，平降低结构承受垂直荷载的能力以及可能使结构成为机动体系。所以在框架设计时应遵循强柱弱梁的原则。由教材《工程结构抗震》（丰定国主编P175）中的相关的介绍可知，要满足框架结构抗震设计中的“强柱弱梁”的目标，要求三级框架的梁柱节点处，除框架顶层和底层柱轴压比小于0.15外，梁柱端弯矩设计值还应符合下式的要求：≥式中：-组合弯矩设计值之和，上下柱端的弯矩设计值可按弹性分布分配节点上下柱端截面顺时针或反时针方向-组合弯矩设计值之和节点左右梁端截面顺时针或反时针方向-柱端弯矩增大系数，一级框架取1.4，二级框架取1.2，三极框架取1.1柱的正截面配筋采用对称配筋，所用到的公式及原理归结如下：(1)取==35mm，=h-=600-35=565mm;(2)计算偏心距=M/N,并确定附加偏心距[=max{20mm,h/30mm}]，且=+；(3)当构件长细比/h>5时，需考虑偏心距增大系数；(4)柱的计算长度的确定：表7-20柱的计算长度柱的类别备注：H为楼层高度现浇楼盖底层柱1.0H其余各层1.25H偏心距增大系数=1+其中：,第166页共166页 —小偏心受压构件截面曲率修正系数。当>1.0时，取1.0—偏心受压构件长细比对截面曲率的修正系数，当/h<15时，取=1.0(5)在对称配筋条件下x=，将x与进行比较；当x≤时，其为大偏心受压，当x>时，为小偏心受压；(6)大偏心受压时，则令=，采用公式==：若x<2，近似取x=2，则上式变为（考虑受压钢筋可能不屈服，可对其取矩）：==(7)小偏心受压时，先求，再确定=,其中：==4.鉴于框架柱在各层的具体情况不尽相同，先举首层E柱的正截面计算：为满足“强柱弱梁”的设计要求，从A柱各层节点中选出最不利的内力，并运用≥进行计算和判断。=658.04+1443.36=1101.4kN·m>=1.1×658.05=723.85kN·m柱底：M=261.67kN·m，N=1947.88kN==35mm，=h-=600-35=565mm，底层H=4550mm,=4550mm/h=4550/600=7.58>5,所以需要考虑偏心距的增大系数。==1.32取第166页共166页 /h==7.58<15,取=1.0=M/N==134mm=max{20mm,h/30mm},取=20mm则=+=154mm=1+==1.15=1.15×154=177mm﹥0.3=169.5mm,故其为大偏心受压e=h/2-+=300-35+177=442mm柱的矩形截面按对称配筋进行计算：x===227mm﹤=0.550×565=310m==﹤0用小偏心公式重新计算配筋由公式N=导出==式中：当混凝土强度等级C30，采用HRB335级钢筋时，=0.550===﹤0按最小配筋率来计算配筋时：===0.006×600×565=2034mm²矩形截面为对称配筋，实际配置5B24,其中钢筋面积为2261>2034mm²第166页共166页 柱顶计算方法与步骤同柱底，这里从略。具体结果见下表所示。受压钢筋面积为负数，这一结果正确的理解应该是：计算受压钢筋为负值，说明在靠近轴向力的受压侧不需要受压钢筋而仅仅靠混凝土自身就可以承受轴向力，但离轴向力较远一侧的混凝土有可能受拉也有可能受压。所以我们可以得出这样的一个结论：如果在初判为大偏心且算出的也小于时，计算所得的配筋面积却为负值，则要用小偏心公式重新计算配筋。如果重新计算后仍为负值才能按构造配筋进行计算。第166页共166页 表7-21D柱正截面配筋计算表项目(D柱)MNex偏心=五柱顶658.0309.7845002124.0882144.0881.0108152167.2762432.27636.1049283大<02261308.56293.3445001051.8851071.8851.0216331095.0731360.07334.18881283大<02261柱底453.1357.4945001267.4481287.4481.0180111310.6361575.63641.6655283大<02261300.26335.754500894.2964914.29641.025361937.48411202.48439.1317283大<02261四柱顶516.35580.84500889.0324909.03241.025508932.22011197.2267.69231283大<02261139.49698.974500199.5651219.56511.105608242.7528507.752881.46503283大<02261柱底22.45741.38450030.2813750.281371.4611673.46913338.469186.40793283大<02261330.68623.24500530.6162550.61621.042112573.8039838.803972.63403283大<02261三柱顶189.5742.964500255.0608275.06081.0843298.2486563.248686.59207283大<0226152.4989.26450052.9688972.968891.31777696.15665361.1566115.2984283大<02261柱底230.9785.374500294.0016314.00161.073846337.1893602.189391.53497283大<0226132.951031.67450031.9385151.938511.44644675.12627340.1263120.2413283大<02261二柱顶233.751061.764500220.1533240.15331.096554263.3411528.3411123.7483283大<0226115.351402.96450010.9411530.941151.74941554.12891319.1289163.5152283大<02261第166页共166页 柱底281.51104.174500254.9426274.94261.084337298.1304563.1304128.6911283大<0226118.051464.74450012.3230132.323011.71737655.51077320.5108170.7156283大<02261一柱顶150.51376.654550109.3234129.32341.179301152.5111417.5111160.4487283大<0226129.081932.25455015.0498135.049811.66156658.23757323.2376225.204283大<02261柱底197.271879.954550104.9336124.93361.185601148.1214413.1214219.1084283大<02261259.71424.354550182.3288202.32881.114604225.5165490.5165166.0082283大<02261配筋5B25表7-22C柱正截面配筋计算表项目(D柱)MNex偏心=三柱顶216.6113.245001913.4281933.4281.0119931956.6152221.61513.19347283大<02261203.3185.445001096.5481116.5481.0207671139.7361404.73621.60839283大<02261柱底131.35227.854500576.4758596.47581.038875619.6635884.663526.55594283大<02261212.19155.645001363.6891383.6891.0167581406.8771671.87718.1352283大<02261二柱顶276.4645.174500428.4142448.41421.051711471.602736.60275.19464283大<02261200.08721.174500277.4381297.43811.077958320.6258585.625884.05245283大<02261柱142.8763.584500187.0138207.01381.112011230.2016495.201688.99534283大<02261第166页共166页 底269.8687.584500392.3907412.39071.056228435.5785700.578580.13753283大<02261一柱顶161.761088.134550148.6587168.65871.137483191.8465456.8465126.8217283大<0226181.341171.98455069.4039189.403911.25936112.5917377.5917136.5944283大<02261柱底243.2541214.384550200.3113220.31131.10525243.499508.499141.5361283大<02261271.31130.74550239.9399259.93991.089204283.1276548.1276131.7832283大<02261配筋5B25表7-23B柱正截面配筋计算表项目(D柱)MNex偏心=三柱顶203.3113.245001795.9361815.9361.0127691839.1242104.12413.19347283大<02261216.6185.4445001168.0331188.0331.0195181211.2211476.22121.61305283大<02261柱底220.6227.644500969.074989.0741.0234441012.2621277.26226.53147283大<02261122.9155.64500789.8458809.84581.028632833.03351098.03418.1352283大<02261二柱顶189.58640.334500296.0661316.06611.073364339.2539604.253974.63054283大<02261287716.334500400.6533420.65331.055123443.8411708.841183.48834283大<02261柱底224.6758.744500296.0171316.01711.073375339.2048604.204888.43124283大<02261187.99682.744500275.3464295.34641.07851318.5342583.534279.57343283大<02261第166页共166页 一柱顶105.71074.6455098.36218118.36221.195905141.5499406.5499125.2448283大<02261137.41158.254550118.6272138.62721.167267161.815426.815134.9942283大<02261柱底264.01205.954550218.9145238.91451.097055262.1023527.1023140.5536283大<02261264.01122.34550235.2312255.23121.09085278.419543.419130.8042283大<02261配筋5B25表7-24A柱正截面配筋计算表项目(D柱)MNex偏心=五柱顶658.04309.7845002124.2172144.2171.0108142167.4052432.40536.1049283大<02261308.56247.3445001247.5141267.5141.0182941290.7011555.70128.82751283大<02261柱底443.36335.7545001320.5061340.5061.0172981363.6941628.69439.1317283大<02261288.46289.654500995.89161015.8921.0228251039.0791304.07933.75874283大<02261四柱顶528.16698.974500755.6261775.62611.029896798.81391063.81481.46503283大<02261127.7580.84500219.8691239.86911.096668263.0569528.056967.69231283大<02261柱底317.54741.384500428.3094448.30941.051723471.4971736.497186.40793283大<0226135.59623.2450057.1084777.108471.300716100.2962365.296272.63403283大<02261三柱202.67989.264500204.8703224.87031.103116248.0581513.0581115.2984283大<02261第166页共166页 顶39.28742.96450052.869672.86961.31820996.05736361.057486.59207283大<02261柱底211.821031.674500205.3176225.31761.102911248.5054513.5054120.2413283大<0226113.86785.35450017.6481837.648181.61590760.83594325.835991.53263283大<02261二柱顶236.021407.14500167.7351187.73511.123513210.9228475.9228163.9977283大<0226113.11046.54450012.5174432.517441.71308755.7052320.7052121.9744283大<02261柱底274.661449.54500189.486209.4861.110689232.6738497.6738168.9394283大<0226111.21088.96450010.2850430.285041.76565153.4728318.4728126.9184283大<02261一柱顶147.241861.25455079.1081399.108131.233964122.2959387.2959216.9289283大<0226125.81405.65455018.354538.35451.60456461.54226326.5423163.8287283大<02261柱底261.671905.894550137.2954157.29541.147415180.4832445.4832222.1317283大<0226142.321947.88455021.7261841.726181.55571264.91395329.9139227.0256283大<02261配筋5B25第166页共166页 7.4.2横向框架柱斜截面承载力计算由《建筑抗震设计规范》（GB50011—2001），再结合本工程的实际情况，可知：对三级框架柱的剪力设计值应作如下调整：表7-25柱端剪力调整计算过程和结果柱号层次(kN·m)(kN)(mm)(mm)剪跨比柱顶柱底A柱五658.0453.1185.7756536006.274.326.27四516.35330.68205.856536004.442.8444.44三189.5230.9129.8856536002.583.153.15二233.75281.5120.156536003.4454.1484.148一150.5197.2782.0556545503.2464.2554.255B柱三216.6212.19160.2456536002.392.3442.39二276.4269.8184.856536002.652.582.65一161.76243.254132.9456545502.153.2383.238C柱三216.6220.6155.1456536002.472.5172.52二287.0224.6170.356536002.982.3342.98一137.4264.0136.856545501.7783.4163.416D柱五658.04443.36189.0556536006.164.156.16四528.16317.54206.1756536004.5342.7264.534三202.67211.82127.956536002.802.932.93二236.02274.66120.9856536003.454.0184.018一147.24261.6799.8356545502.614.644.64式中：V=(+)/V—柱端截面组合设计值—柱的净高、—分别为柱上、下端顺时针或反时针截面组合的弯矩设计值第166页共166页 —柱端剪力增大系数，三级框架取1.1考虑地震作用组合的框架柱的受剪截面应符合下面的条件：当剪跨比大于2.0时，框架柱有：V≤0.20b当考虑地震作用组合的框架柱的斜截面抗震受剪承载力符合下面要求：V=()式中：λ—框架柱的计算剪跨比，取λ=当λ<1.0时，取λ=1.0；当λ>3.0时，取λ=3.0；N—考虑地震作用组合的框架柱的轴向设计值，当时N>0.3，取N=0.3。柱的斜截面承载力计算过程如下表所示：第166页共166页 表7-26D柱斜截面配筋计算层次五四三二一柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底V(kN)189.05189.05206.17206.17127.9127.9120.98120.9899.8399.83V(kN)160.69160.69175.24175.24108.7108.7102.83102.8384.85684.8560.20b969.54969.54969.54969.54969.54969.54969.54969.54969.54969.54所选箍筋10101010101010101010箍筋面积(mm²)314314314314314314314314314314箍筋间距S(mm)200200200200200200200200200200N(kN)309.78357.49580.8623.2742.96785.371402.961464.741376.651879.950.3(kN)1297.71297.71297.71297.71297.71297.71297.71297.71297.71297.7剪跨比3.03.03.03.02.932.933.03.03.03.0+0.056N287.05287.05287.07287.07289.35289.36287.113287.116287.11287.14第166页共166页 表7-27C柱斜截面配筋计算层次三二一柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底V(kN)155.14155.14170.3170.3136.8136.8V(kN)131.87131.87144．8144.8116.28116.280.20b(kN)969.54969.54969.54969.54969.54969.54所选箍筋(4肢)101010101010箍筋面积(mm²)314314314314314314箍筋间距S(mm)200200200200200200N(kN)113.2227．85721.17763.581171.981214.380.3(kN)1297.71297.71297.71297.71297.71297.7剪跨比2.522.522.982.983.03.0+0.056N186.6186．6208．9208．9209．9209．9第166页共166页 表7-28B柱斜截面配筋计算层次三二一柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底V(kN)160.24160.24184.8184.8132.94132.94V(kN)136.204136.2157.08157.08112.999112.9990.20b(kN)969.54969.54969.54969.54969.54969.54所选箍筋(4肢)101010101010箍筋面积(mm²)314314314314314314箍筋间距S(mm)200200200200200200N(kN)185.4227.85721.17763.581158.251205.950.3(kN)1297.71297.71297.71297.71297.71297.7剪跨比2.392.392.652.653.03.0+0.056N180．32180．32192.9192.9209．89209．89第166页共166页 表7-29A柱斜截面配筋计算层次五四三二一柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底V(kN)185.77185.77205.8206.8129.88129.88120.1120.182.0582.05V(kN)157.9157.9174.93175.78110.4110.4102.085102.08569.7469.740.20b969.54969.54969.54969.54969.54969.54969.54969.54969.54969.54所选箍筋10101010101010101010箍筋面积(mm²)314314314314314314314314314314箍筋间距S(mm)200200200200200200200200200200N(kN)309.78335.75698.97741.38989.261031．671407.11449.51861.251947.880.3(kN)1297.71297.71297.71297.71297.71297.71297.71297.71297.71297.7剪跨比3.03.03.03.03.03.03.03.03.03.0+0.056N209.8.8209.89209.89209.89209.89209.89209.89209.89209.897209.897第166页共166页 第八章基础设计使用材料及构造情况：基础采用C30混凝土，钢筋采用HRB335级钢筋，基础下采用C25混凝土做100厚细石混凝土垫层。考虑到本工程的建筑设计特点（柱距较大），我们对框架柱主要采用独立基础的形式。1．工程地质资料经某勘测设计研究院现场实地勘测，结果如下：1）建筑场地平坦，没有不利地质情况，无软弱下卧层。2）地基土剖面图（见表1）。其它有关设计资料可根据建筑物所在地区的具体情况，所需设计参数可参照现行规范的有关规定确定。表１建筑地层一览表(标准值)序号岩土类别描述底层埋深(m)厚度范围(m)地基容许承载力标准值fk(Kpa)1杂填土由沙土组成、呈松散状态0.8~1.30.52可塑粉质粘土黄褐色、含少量铁锰结核，可塑状态1.3~2.81.52403硬塑粉质粘土黄褐色、含少量铁锰结核，底部夹少量风化残砾、硬塑状态2.8~4.822904强风化花冈闪长岩浅黄~黄褐色、中颗粒、块状构造4.8~8.03.23601、地下稳定水位距地坪-3m以下；2、表中给定土层深度由自然地坪算起。建筑场地类别：Ⅱ类场地土；地震设防第166页共166页 烈度：7度(0.10g)。8.1基础顶面内力组合值计算1.D柱基础内力1)标准组合基础上框架柱传来的荷载标准值：基础梁传来的荷载标准值：对上述荷载采用标准组合，具体如下：弯矩组合：轴力组合：剪力组合：2)基本组合基础上框架柱传来的荷载标准值：基础梁传来的荷载设计值：第166页共166页 对上述荷载采用基本组合，具体如下：弯矩组合：轴力组合：剪力组合：2.A柱基础内力1)标准组合基础上框架柱传来的荷载标准值：基础梁传来的荷载标准值：对上述荷载采用标准组合，具体如下：弯矩组合：轴力组合：剪力组合：2)基本组合基础上框架柱传来的荷载标准值：基础梁传来的荷载设计值：第166页共166页 对上述荷载采用基本组合，具体如下：弯矩组合：轴力组合：剪力组合：3.C柱基础内力1)标准组合基础上框架柱传来的荷载标准值：基础梁传来的荷载标准值：对上述荷载采用标准组合，具体如下：弯矩组合：轴力组合：剪力组合：2)基本组合基础上框架柱传来的荷载标准值：第166页共166页 基础梁传来的荷载设计值：对上述荷载采用基本组合，具体如下：弯矩组合：轴力组合：剪力组合：4.B柱基础内力1)标准组合基础上框架柱传来的荷载标准值：基础梁传来的荷载标准值：对上述荷载采用标准组合，具体如下：弯矩组合：轴力组合：剪力组合：2)基本组合基础上框架柱传来的荷载标准值：第166页共166页 基础梁传来的荷载设计值：对上述荷载采用基本组合，具体如下：弯矩组合：轴力组合：剪力组合：8.2基础截面尺寸选择该工程框架层数不多，地基土较均匀且柱距较大，可选择独立基础，。由地质勘察报告可知：基础埋深可放在“可塑粉质粘土”层，基础选用的混凝土的强度等级为C25，基础埋深定位-2.0m。该层的地基承载力为。由D柱算得：1)基础埋深，(室内外地坪内外地坪高平均值)。2)地基承载力特征值修正系数：因为，故还应对进行修正。查《基础工程》(华南理工大学、浙江大学、湖南大学编)P24表2-5可知：，。重度计算：杂填土属性系数：，砂土属性系数：，则基底平面以上土的加权平均重度：第166页共166页 3)基础底面尺寸的确定现假设基础受中心荷载作用，计算基底面积：为满足要求和偏于安全考虑，取，选用矩形，其尺寸为，由于，故地基承载力不必对宽度进行修正。8.2.1地基承载力验算(用标准组合)作用于基底中心的和分别为：，据此可知，，且，故而承载力满足要求。8.2.2基础剖面尺寸的确定作基础尺寸详图如图所示。第166页共166页 图8-1基础尺寸详图8.2.2冲切验算（用基本组合计算）由前面的计算知：，，地基净反力的计算：（用公式）∵，在之间，∴受冲切承载力截面高度影响系数的取值可由线性内插法得：基础有效高度：又b=2000mm，∴破坏锥体的底边落在基础底面积之外故选用公式选用公式(见《基础工程》P46)∴满足抗冲切要求。第166页共166页 8.3基础配筋计算基础底板配筋计算（按基本组合设计）已知：，，①1-1截面的配筋计算：∴实配：在2m范围内配置A12@200(垂直于1-1截面)，②2-2截面的配筋计算：∴实配：在4m范围内配置A10@200(垂直于2-2截面)，由A柱算得：现假设基础受中心荷载作用，计算基底面积：尺寸为，满足。第166页共166页 地基承载力验算(用标准组合)作用于基底中心的和分别为：，据此可知，，且，故而承载力满足要求。冲切验算（用基本组合计算）由前面的计算知：，，地基净反力的计算：（用公式）满足。基础底板配筋计算（按基本组合设计）已知：，，①1-1截面的配筋计算：第166页共166页 ∴实配：在2m范围内配置A12@200(垂直于1-1截面)，②2-2截面的配筋计算：∴实配：在4m范围内配置A10@200(垂直于2-2截面)，由于B、C截面内力较小，故与A、D采用同样的设计方案偏于安全。第166页共166页 第九章裂缝宽度和挠度验算9.1裂缝宽度验算钢筋混凝土应根据规范规定，按所处环境类别和结构类别确定相应的裂缝控制等级及最大裂缝宽度限值，按荷载效应的标准组合并考虑长期作用影响计算的最大裂缝宽度，应符合下列规定：-按荷载效应标准组合并考虑长期作用影响计算的最大裂缝宽度-最大裂缝宽度限值在矩形，T形，倒T形和I形截面的钢筋混凝土受拉，受弯，和偏心受压构件及预应力混凝土轴心受拉和受弯构件中，按荷载效应组合并考虑长期作用影响的最大裂缝宽（mm)可按下式计算:式中：-构件受力特征系数y-裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数:当y<0.2时，取y=0.2；当y>1时，取y=1.对直接承受重复荷载的构件，取y=1-按荷载效应的标准组合计算的钢筋混凝土构件纵向受拉钢筋的应力或预应力混凝土构件纵向受拉钢筋的等效应力-钢筋弹性模量C--最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离：当c<20时，取C=20；当C>65时取C=65-第166页共166页 按有效受拉钢筋混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率；在最大裂缝宽度计算中，当<0.01时，取=0.01-有效受拉混凝土截面面积：对轴心受拉构件，取构件截面面积，对受弯，偏心受压和偏心受拉构件，取=0.5bh+(-b)。此处，、为受拉翼缘的宽度,高度。-受拉区纵向钢筋的等效直径对本设计，取有代表性的柱进行验算，取二层D柱计算,截面尺寸b=600mm,h=600mm，计算长度l=3.6m。受压钢筋为5B24，()混凝土强度等级为C30，=35mm,荷载标准值为查表得=0.2mm﹤14，，=35mm，=0.94=0.0022﹤=0.2mm满足要求。9.2受弯构件挠度验算第166页共166页 钢筋混凝土受弯构件在正常使用极限状态下的挠度，可根据构件的刚度用结构方法计算。在等截面构件中，可假定各同号弯矩区段内的刚度相等，并取用该区段内最大弯矩处得刚度。当计算跨度内的支座截面刚度不大于跨中截面刚度的2倍或不小于跨中截面刚度的1/2时，该跨也可按等刚度构件进行计算，其构件刚度可取跨中最大弯矩截面的刚度。受弯构件的挠度应按荷载效应组合并考虑荷载长期作用影响的刚度B进行计算，所求得的挠度计算值不应超过规范规定的限值。矩形，T形，等受弯构件的刚度B，可按下列公式计算：式中：-按荷载效应的标准值组合计算的弯矩，取计算区段内的最大弯矩值-按荷载效应的准永久组合计算的弯矩，取计算区段内的最大弯矩值-荷载效应的标准值组合作用下受弯构件的短期刚度，按下面的公式计算-考虑荷载长期作用对挠度增大的影响系数，按规范取用。-在荷载效应的标准组合作用下，受弯构件的短期刚度可按下式计算：钢筋混凝土的受弯构件q对本设计，取BC跨主梁代表计算截面尺寸b=300mm.h=600mm,计算长度l=7.5m,配置6B25（）混凝土强度等级为C30，=35mm，恒荷载标准值为g=39.67KN/m，活荷载标准值为3.75kN/m.露面活荷载准永久系数为0.5。第166页共166页 查表得：变形验算：﹤变形满足要求。第166页共166页 第十章外文翻译DiscusstheconstructiontemperatureandcrackoftheconcretelightlyThesummary：Inordertopreventtheownersoftheconcreteworkofclaims,wemustdoagoodjobintheconstructionprocessinthetemperatureandcrackcontrol,thr-oughobservationliveformanyyears,throughconsultingthemono-graphaboutstresswithintheconcrete,explaintoconcretetemperaturereason,on-the-spotconcretecontrolandmeasure,preventionofcrackoftemperaturethatcrackproduce.Keyword：ConcreteTemperaturestressCrackControl1.Theconcreteoccupiestheimportantpositioninmodernengineeringconstr-uction.Buttoday,thecrackoftheconcreteiscomparativelygeneral,thecracksarenearlyomnipre-sentinthescienceofbridgebuilding.Thoughwetakevariouskindsofmeasuresincons-tructing,careful,butthecrackstilloccursnowandthen.Tracingittoitscause,itisoneofthemincompletelythatourchangetoconcretetemperaturestresspaysattentionto.Inthelargevolumeconcrete,temperaturestressandtemperaturecontrolaresignificant.Thisismainlybecauseoftherea-sonoftworespects.Firstofall,concreteoftenappearthetemperaturecrackinnotconstructing,influencetheglobalityanddurabilityofthestru-cture.Secondly,inthecourseofoperating,thetemperaturechangehasremarkableinfl-uencethatcan"tbeignoredonthestressstateofthestructure.Wemeettoconstructtem-peraturecrackinmainly,soonlytoorigincauseofformationandtreatmentmea-sure,concreteofcrackmakeadiscussioninconstructingthistext.1.1ReasonofacrackHavemanykindsofreasonstoproducethecrackintheconcrete,itismainlythechangesoftemperatureandhumidity,fragilityanddisparityoftheconcrete,andthest-ructureisunreasonable,therawmaterialsisnotuptostandard(ifthealkaliaggregatereact),thetemplateisoutofshape,thefoundationdoesnotsubsideetc.evenly.Thece-mentemitsalargeamountofheatofhydrationwhenthecon-creteishardened,insidete-mperatureisrisingconstantly,causethestressofdr-awingonthesurface.Inthecourseofloweringthetemperature,isitcongealfo-undationpayrestraintomixalwayslaterst-第166页共166页 age,willpresentthestressofdrawingwithintheconcrete.Reducingoftemperaturecansurfacecauseheavystressofdrawingveryinconcretetoo.Whenthesedrawthestressandgobeyondresis-tingtheabilityofsplittingofconcrete,namelywillpresentthecrack.Alotofinsidehumidityofconcretechangeverylightorchangerelativelyslow,sur-facehumiditymightchangeheavytheviolentchangetakesplacing.Suchasmaintainingthoroughly,whengettingwetterwhennotdoing,contractsurfaceth-erearen"tdeforma-tiondoing,oftencausethecracktoo.Theconcreteisakindoffragilitymaterial,tensilestrengthisabout1/10ofthecompressionstrength,isitcarryonone"sshoulderorbackli-mitwhendrawoutofshapetohave*104only,isitcarryonone"sshoulderorbacklimitlocationwhenstretchoutofshapetothereis*104toaddforalongtimetoaddashorttime.Becauserawmaterialseven,waterdustthanunstable,transportandbuildphenol-menonofemanatingofcourse,itstensilestrengthisnoteveninthesameconcrete,alotofresisttheab-ilityofdrawingverylow,itisapttopresenttheweakpositionofthecr-ack.Amongarmoredconcrete,drawstresstoundertakebyreinforcingbarmainly,Con-cretebearstressofkeepingjust.Orreinforcingbarmixifedgepositiongonetotocon-gealpresentthestressofdrawinginthestructureinplainconcrete,mustrelyonthecon-creteoneselftobear.Requiretoavoidthestressofdrawingoronlyverysmallstressofdrawingappearsofthethegeneraldesign.Butthecon-creteiscooledfrommaximumte-mperaturetothesteadytemperatureofoperatingperiodinconstructing,oftencausesiza-bletodrawthestresswithintheconcr-ete.Thetemperaturestresscanexceedotherouts-idesandloadthestressesca-usedso-metimes,knowchangelaw,temperatureofstressf-orcarryonreasonablestruc-turaldesignandconstructextremelyimportant.1.2AnalysisoftemperaturestressesCanbedividedintofollowingthreestagesaccordingtotheformingprocessofthetemperaturestress:(1)Itisearly:Buildconcreteisitisitoverbasicallytosendoutheattocementtobegin,generallyoneonedaybyoneself.Twocharacteristicsatthisstage,first,thecementemitsalargeamountofheatofhydration,second,mixandcongealthechangingsharplyofel-asticmodelquantity.Becauseofthechangeofelasticmodelquantity,formtheremain-ingstressintheconcreteinthisperiod.第166页共166页 (2)Middleperiod:Uptilltheconcreteiscooleduntilstabilitytemperaturefromcementsendoutheatfunctionbasicallywhenexpiring,inthisperiod,thetemp-eraturestressismainlybecausethecoolingoftheconcreteandexternaltemp-eraturechangecause,thesestressesandremnantsstressesthatisformedinearlydaysaresuperposed,mixandcong-ealtheelasticmouldamountthatgoestoanddoesnotchangemuchduringthisperiod.(3)Laterperiod:Operationperiodafterthecompletecoolingofconcrete.Temperaturestresswhetherexternaltemperaturechangecausemainly,thesestressesandfirsttwokindsofremnantsstressesarechangedandaddedcanbedividedintotwokindsaccordingtothereasonwhythetemperaturestresscauses:(1)Spontaneousstress:Therearenotanyrestraintortotallystaticstructureatt-heborder,ifinsidetemperatureisnon-lineardistribution,temperaturestressap-pearingbecausestr-ucturerestrainsfromeachother.Forexample,thebodyofmoundofthebridge,thephy-sicaldimensionisrelativelylarge,surfacetempera-tureislowwhentheconcreteiscool-ed,insidetemperatureishigh,presentthestressofdrawingonthesurface,presentthest-ressofpressinginthemiddle.(2)Restrainthestress:Allofthestructureonesoritrestrainexternalonesomeborde-r,can"toutofshapeandstressnotcausenotfree.Suchascaseroofbeamroofconc-reteandguardrailconcrete.Thistwokindsoftemperaturestressesdrawbackstressescausedtoactonwiththedoingofconcretetogetherfrequently.Itisamorecomplicatedjobtowanttoanalysethedistribution,sizeofthetempe-raturestressaccuratelyaccordingtoknowntemperature.Incaseofgreatmaj-ority,needtorelyonthemodeltestorthenum-bervaluetocalculate.Toitmaketemperaturestresshavesizablelimptocreepconcrete,atthestressaccountingtemperature,mustconsidertheinfluencethatcreep,calculateco-ncretlythatnolongerstatesthinlyhere.1.3ControlandpreventingthemeasureofthecrackoftemperatureForpreventcrack,lightentemperaturestresscanfromcontroltemperatureandisitseta-bouttorestraintermsfromtwotoimprove.Themeasureofcontrollingtemperatureisasfollows:(1)Isitimproveaggregategrademix,isitdorigidconcretetospend,mixmixturetoad-opt,isitguideangrypharmaceuticalorplastificationpharmacy-eutical,etc.measureino-rdertoreducecementconsumptionofconcretetoadd;第166页共166页 (2)Addwaterorthewatertocoolthebrokenstoneinordertoreducetempera-tureofb-uildingoftheconcretewhilemixingandshuttingtheconcrete;(3)Reducethethicknessofbuildingwhilebuildingtheconcreteonhotday,utilizeandbuildtheaspecttodispeltheheat;(4)Burythewaterpipeundergroundintheconcrete,enterthecoldwatertolowerthete-mperatureopenly;(5)Stipulaterationalformremovaltime,thetemperaturekeepswarmthesurfacewhilel-oweringsuddenly,incasethattherapidtemperaturegradienttakesplaceintheconcretesurface;(6)Theconcretewithmediumandlong-termandexposedconstructionbuildsapieceofsurfaceorthinwallstructure,takethemeasureofkeepingwarmincoldseason;Theme-asureofimprovingconditionofrestrainingis:(1)Divideandsewanddivideonerationally;(2)Preventthefoundationfromrisingandfallingtoobig;(3)Rationalarrangementconstructionprocess,preventthetoobigdiscrepancyinelev-ationandsidefromexposingforalongtime;Inaddition,improvetheper-formanceoftheconcreteandimproveandresisttheabilityofsplitting,strengthenmaintenance,pre-ventthesurfacefrombeingdoneandcontracted,especiallyguaranteethequalityoftheconcreteisveryimportanttopreventingthecrack,shouldpayspecialattentiontoavoi-dingproducingandrunningthroughthecrack,theglobalityresumeditsstructureafterappearingisverydifficult,soshouldrelymainlyonpreventingtheemergenceoftherun-ningthroughcrackwhileconstru-cting.Inconstructionofconcrete,forraiseturnoverra-teoftemplate,demandconcreteformremovalassoonaspossiblethatbuildnewlyoften.Shouldcons-iderformremovaltimeproperlywhenconcretetemperatureishigherthanthetemperature,soasnottocausethesuperficialearlycrackofconcrete.Buildingtheearlyformremovalnewly,causeverylargestressofdrawingonthesurface,thephenol-menonthat"temperatureisassaulted"appears.Buildinitialstageinconcrete,becauseheatofhydrationissentout,thesurfacecausessizabletodr-awthestress,surfacetempe-ratureisalsohigherthantemperatureatthismome-nt,removethetemplateatthismom-ent,surfacetemperatureisloweredsudde-nly,mustcausetemperaturegradient,thusad-danddrawthestressonthesur-face,changeandaddwiththeheatofhydrationstress,in第166页共166页 addition,theconcretedriesandcontracts,thesuperficialstressofdrawingreachesverygreatnumbervalue,havedangerofcausingthecrack,butcoveralight-dutyheatinsul-atorwithonthesurfaceintimeafterremovingthetemplate,forinstancefoamsponge-,etc,forpreventconcretesurfacefromproducethetoobigstressofdrawing,haverem-arkableresults.Addmuscleinfluencetolargevolumetemperaturestressofconcreteverylight,becauselargevolumeconcreteincludemuscletoberateverymuchlow.Justhaveinfluenceonthegeneralarmoredconcrete.Ontermsthattemperatureisnotveryhighandthestressislessthanlimitofsurrendering,everyperformanceofthesteelissteady,andhavenothingtodowithstressstate,timeandtemper-ature.Linebloatedcoefficientofsteelandconc-retelinebloatedcoefficientdiffer-renceverylight,takeplacelittleinternalstressveryo-nlybetweenthetwowhilechangingintemperature.Becauseelasticmouldamountofsteelconcreteelasticmould7~15ofquantity,reachasinteriorconcretestresstensilest-rengthandwh-enfracturing,thestressofthereinforcingbarwillnotexceed10000kg-/cm2..Soisitisitpreventtinyappearancedifficultyverymuchofcrackfromtomakeuseofreinforcingbartowantamongconcrete.Butthecrackinthestructuregenerallybecomesnumerous,theintervalislittle,thewidthanddeptharesmallerafteraddingthemuscle.Andifdiameterofreinforcingbardetailedandwhenintervaldense,toimproveconcreteresistresultofpersonwhosplitbetter.Concreteandsurface,armoredconcreteofstructurecantakeplacedetailedandshallowcrackoften,amongthemthegreatmajo-ritybelongtoanddoanddrawbackthecrack.Thoughthiskindofcrackisgenerallyallrelativelylight,itstillshavecertaininfl-uenceontheintensityanddurabilityofthestruc-ture.Inordertoguaranteeconcreteprojectquality,preventfracturing,improvethedurabilityoftheconcrete,usetheadmixturetoreduceoneofthemeasuresthatfracturescorrectly.Whetherisitreducewaterisitsplitpharmaceuticaltodefend,Isummarizehismainfun-ctioninpracticetouse.(1)ThereisporeDaoofalargenumberofmaointheconcrete,producecap-illarytens-ioninthecapillaryafterwaterisevaporated,makeconcreteisitcon-tractoutofshapetodo.Increasingthethinapertureofhaircanreducethecap-illarysurfacetension,butwill第166页共166页 maketheintensityofconcretereduce.Thissur-facetensiontheoryhasalreadybeencon-firmedintheworldasfarbackasthesixties.(2)Waterdustthaninfluenceimportantfactorthatconcreteshrink,isitreducewaterisitsplitpharmaceuticalcanmakeconcretewaterconsumptionreduceby25%todefendtou-se.(3)Cementconsumptionimportantfactor,concreteofpersonwhoshrinktoo,isitaddan-dsubtractwaterisitsplitconcretereducible15%ofthecementconsump-tionontermst-hatkeeptheintensityofconcreteofpharmaceuticaltodefendtomix,itsvolumeissuppl-ementedbyincreasingaggregateconsumption.(4)Reducewaterisitsplitpharmaceuticalcanimproveconsistencyofgrout,re-duceco-ncretesecreteinktodefend,reduceandsinkanddrawbackdeforming.(5)Improveglueingthestrengthofformingofthegroutandaggregate,thecon-creteim-provedresiststheperformanceofsplitting.(6)Concreteisitproducestressofdrawingtorestrainfromwhileshrinking,crackwhendrawingthestressandisgreaterthanconcretetensilestrengthcanprodu-ce.Reducewat-erisitsplitpharmaceuticaleffectiveconcretetensilestrengthofimprovementverytode-fend,improveresistingtheperformanceofsplittingofconcretebyawidemargin.(7)Itcanmaketheconcretedensitygoodtoaddtheadmixturetomix,canimpr-overesi-stingcarbonizationofconcreteeffectively,reducecarbonizationtoshrink.(8)IsitreducewaterisitsplitslowcoagulationtimeproperconcreteunderPharmaceut-icaltodefend,onthebasisofpreventingthefastwaterofcementfromsendingoutheateffectivelytomix,preventtheplasticityshrinkthatbringsbecausethecementisnotcon-gealedforalongtimefromincreasing.(9)Mixadmixtureconcreteandgettingeasyandkind,surfaceeasytofeelflat,formlittlemembrane,reducethemoisturetoevaporate,reducedrilyandshrink.Alotofadm-ixtureallhavethefunctionsofslowcoagulation,increasingandapt,improvementplas-ticity,theexperimentthatweshouldcarryoninthisrespectmoreintheprojectpracticeiscomparedwithandstudied,thanleanagainstnotimprovingtermsmoresimple,mayg-ettingsimpleandmoredirect,economy.1.4Earlymaintenanceofconcrete第166页共166页 Practicehasproved,thecommoncrackofconcrete,mostisthesurfacecrackofdiffer-entdepth,mainreasonitswhethertemperaturegradientcausecoldtem-peratureofarealowertooeasytoformcracksuddenly.Sosaythewarmkeepingoftheconcreteisespe-ciallyimportanttopreventingtheearlycrackofsurface.Fromtheviewpointoftemper-aturestress,shouldreachandrequiretokeepwarmfollowingly:1)Preventconcreteinternalandexternaltemperaturepoorandconcretesurfacegradientfrom,preventthesurfacecrack.2)Preventconcretefromtobeultraandcold,shouldisitisitmaketheminimumtemp-eratureisnotlowerthanthesteadytemperatureofconcreteservicetimeco-nstructiontimeinconcretetotrytotryone"sbest.3)Preventtheoldconcretesubcooling,inordertoreducetherestraintamongtheoldandnewconcrete.Theearlymaintenanceoftheconcrete,themainpur-poseliesinkeepingthesuitablewarmandhumidcondition,inordertogettheresultoftworespects,ontheotherhandmaketheconcreteavoidtheinvasionandattackoftheunfavorableandwarm,humidityoutofshape,theonesthatpreventfromharmfullyarecoldtocontractanddotocontract.Ononehandma-kecementwaterfunctiongoonsmoothly,isinthehopeofre-achingtheintensitydesignedandresistingtheabilityofsplitting.Thesuitablewarmda-mpconditionisinterrelated.Mixwarm-keepingmeasurepaidtocongealoftenprotectwetre-sultstoo.Analyse,waterconcreteincludemoisturecanmeetdemand,cementofwaterhaveenoughandtosparenewlytheoretically.Butbecausethereasonofevaporate-ngetc.oftencauseslossesofthemoisture,thuspostponeorhinderwaterofthecementfrom,thesurfaceconcretereceivesthiskindofadverseef-fecteasilyanddirectly.Keyp-eriodwhenmaintainedininitialafewdaysaftersotheconcreteisbuilt,shouldpayatent-iontoconscientiouslyinconstructing.2.QualitycontrolofwaterproofconcreteconstructionCombinedwithexperience,fromformworkdesign,fabricationandinstallation,assemb-lingreinforoement,pouringandcuringofconcreteandotheraspectsconstructiontechn-ologyoffair-facedconcreteisintroducedaswellasqualitycontrolmeasuresandstand-ardsinordertoreduceengineeringcosttoacquiresatisfiedeconomicandsocialbenef-its.Thefactorsofinflueningwaterproofco-ncretequalityareverymanyAnylinksdoesnotpayattentiontothewater-proofconcreteoffieldlosshindersthewaterfunctionwi-第166页共166页 thoutexceptionjointlywithde-gree.Engineeringconstructioninthebasementadoptssecondaryformboardfa-bricationandinstallation,reinforcedbarfabricationandbind,concretestirringan-dmixingsystemandtransport,concreteconcretecovibrationbeatwithastick,constructionjointpractice,concretecuringanddismantlemodelandbein-greadyforbackfillandsoonaspects.Theseareverycriticaltoqualitymethodtoensurethatwater-proofconcreteselfwater-proof,andthewayofpracticehaswanout.Methodbeingunderconstruction2..1FabricationandInstallationAccordingtotheconcrettofcloselyknit,demandofreasonwhytoformboardsincethewater-proofalsoconcretehavemadeandhaveassembledcorresp-ondingriseisspecial,betorequirethatnotleavingoutthickfluid,firmcloselyknitblockofwooddeformati-on,waterabsorptionCharactershouldbesmallandoughttogiveprioritytoselectandu-singbambooslabrubberformboardorthesteelform.Strictcontrolformboardroomgapsize,necessaryexceeding2mmsusesfoamrubberorplastictosqueezeacrackin,poro-usformboardnonutilitywithoutexceptiontoboardfaceBereadyforwallpostatthesa-metimerottingthepreventionandcurejobAdoptthecementmortarpouringsame,indic-iainbeforetherootsegmentstickingthefoamrubberorplasticstrip,thebottomputsonacementmortar,concreteaconcrete,first5cm~10cm.Sincewater-proof,concretestr-ucturewallthicknessismostlymoreinfertile.Betoensurethatcomponentgeometrydi-mension,Changadopttheinsideandoutsidebolttopullthemeasuremeetingattentionto,respondstoonplayreceiveboltcentreinterposestopwaterironplate,topreventwat-erfromformingpilotagepassagealongboltleakage.2.2AssembingreinforoementWater-proofconcretestructurehasdemandingasfollowstothereinforcedbar:1)reinforcedbarshouldadopttwistedsteelasfaraspossible,increasesbyholdwrapaforcecomposinginreplyawaterability2)reinforcedbarsconnectshouldtryone"sbesttoadopttosolderconnection,stopusingandbeingneedlesstobindconnectiontothefull3)whenbindingareinforcedbar,theironwireheadrespondstoinnerbending.4)strictcontrolreinforcedbarsprotectivelayerthickness.Minimalthicknessofwater-proofconcretereinforcedbarprotectivelayerisnot第166页共166页 smallerthan25mms,theprotectivelayerwelcomingwatersurfaceespeciallyinadmiss-ibilitytodisappointerror,Theironwireandreinforcedbarthatapplicationburiesinadv-ancewithinmortarpiecewhileusingmortarheelblockasprotectivelayer,areboundsol-id.Whenthecavalryputsupthefixedreinforcedbarifadoptareinforcedbar,YingJiaa-lsosolderswaterironplateorfixationjustgoesahead,tostrengthenwater-proofeffectintheheelblock.Thisprojectusesnewmaterialsnylontohavefixedthereisaneffect"shadguardedagainstreinforcedbarprotectivelayerdeviationpiecebigmasscommonfailings.2.3TheconcretestirringandmixingmakesandtransportsSincethewater-proofconcreterequiresthathighercloselyknit,reasonwhystirandmixsystemalsoneedtohavethefairlygoodhomogeneity,shouldbereadyforburningasfo-llowsalmostforthispurpose1)Ensuringthatmixingtime,mixingateverytimearesecondaryjumpintoaexpectthegeneralejectionofcompactblockofwoodlessthan2minus.2)shouldusetheappositionagent,thesolutionqueenwhoshouldmanufacturecertainthicknessfromappositionagentaddsthemixerinner,thedriedpowderorhighconcent-rationsolutionwilladdanagentextranottoaddsthemixerinnerdirectly,preventfrommixingisunevenbutpartconcentrates,bothlosetheappositionagenteffect,andaffectconcretemass.3)respondstotheassuredsourceoflifedegreehavingaspottestontheadmeasurementconcreteattheregularintervalscollapsingintheprocessbeingunderconstruction,cons-tructionismiddleifYurainsorothercause,respondtotheratiodeterminingwhosewa-terratio,andadjustingthecompositionbeingunderconstructionintimewhenchangeha-ppenedinsandstonemoisturecontent.4)projectusesthecommodityconcrete,hasboundaryhaveraisedaconcretestirringma-ssandofallkindseffectappositionagentadulteratingfallswhenamounts,thewaterashhavingcontrolledaconcretestrictlycollapsing.5)concretesconcreteadoptapumptohavegivenhandicraft,effectiveavoidingaconcr-eteproducingthephenomenonisolatingMiShuiandleavingoutthickfluidintheproc-essoftransportation.2.4Mattersneedingattentioninbeingunderconstruction第166页共166页 1)constructionschoolassignmentsoftandflouryisdivided.Water-proofconcretingsh-ouldstratifystrictlybeinginprogress,andacontinuousconstructioniscompleted.Thefr-ontandbackandhighandlowconnectbetweenthetiershouldsubjugatewithinthecem-entinitialsettingtime，Forthispurpose,withhandlingaworkerdividingintoseveral,atthesametimeeachother,schoolassignmentgroupfacesoritisallrightforeachother,c-arryontheback.2)AchievestrictlyfixedpointdeterminestheamountsofthecomponentsofasubstancematerialdownAccordingtothevehiclecapacitiesstratifyingconcretealtitudeandthemeansoftransport,thequantifycarryingoutfixedpointstrictlyisabletogodownoneimportantringexpectingthatthisistoimprovewater-proofconcretingmass.3)insistthatyougodownmaterialopeningthedoororusestringtoexpectthatunderba-rrel(chute)Betopreventacementpastefrompartingfromaggregatefor,toexpectthatlibertyshouldnotexceed1.5msnowandthenhighlyunderwater-proofconcrete.Thew-aterproofstructurereinforcedbarisconcentratedShouldconcretealtitudewhenhigher,respondtoaccordingtothematerialstipulatingthatyougodownmaterialopeningthed-ooronformboardorusingstringofbarrels(chute)tofall,preventacementpastefromp-artingfromaggregatefor,avoidatthesametimealsothecementpasteortheconcretea-ccumulatingtheplaceandcementpastealternatinginthereinforcedbarlooselysplashingstickyYuformboardwithoutsideNowthatmaterialisdifficultunderbringingaboutala-ter,thesurfaceaffectingstructureglossy,becomesinthefutureleakagehiddentrouble.4)concretesvibratingbeatoneimportantringbeingtoensurethattheconcreteiscloselyknit,defendagainsttoseepwithastick.Also,shouldadoptfixedpointvibrating,handlemeticulouslyonbasisexpectingthatunderdeterminingtheamountsofthecomponentsofasubstancehomogeneouslyinfixedpoint.Payattentiontohighandlowtieroflinkingup.Nowthatneedingtopreventfrommissandvibrating,notvibratingenough,beingg-oingtopreventafaultfromvibratingagain,Needtoforbidusingpryingthemethodcom-ingtoaidtovibratemovingareinforcedbarorshakingareinforcedbar,especially,suchseparatestomakingthefrontalreadyconcretethereinforcedbarandconcreteshakingtherealitypart,causesseriousconsequences.5)beingreadyfortheassuredsourceoflifedegreetakingoverthickfluidmeasure,adju-stttingintimetocollapseseriously.Averagewater-proofconcretestructureconstruction,第166页共166页 theconstructionjointbeingunderconstructionrespectively,composingnamelyonerec-tingwallsellsbebottomboardandverticalwallatreducedprices.Shouldirrigatethickalayerof5cm~10cmssurnameindiciacementmortarsinseamplacefirstlinkingupclo-selyknittingtier,inordertoensuringthattheseamplacevibrateswhenconcreteverticalwall.simultaneous,improvestepbystepwithconcreteanaltitude".Shouldfalloffstepbystepwiththewateryield,diminishcollapsingtofalldegreepreventfromconcreteinsisttobeshortbutthecementpasteispartialtomuchphenomenontoaggregateappearingonupperpart.2.5ThemethodofConstructionjointTheconstructionjointisoneofwater-proofarchitecturalweaklink.Theconstructionjoi-ntisoneofwater-proofarchitecturalweaklink.Shouldstopstayingornotstayingtothefull.equipmentorpropsupconditionalrestrictingofmodel,maythenbehindtheagree-mentcollectingadesignorgan,onthewallstipulatingthatlienableleveloflocationcons-tructionjoint,sortkeepverticalstrokesgettingalonginallabove200bottomboard.Ad-optnewhandicraftexpansibilityintheprojectrubberwaterjustbringshandlingthecon-structionjointmethod,substitutingmethodincommonuse,anxiouslyexpectingthedy-adicconstructionjointofmouth,atanyratedyadicconstructionjoint,flatmouthcons-tructionjointsuchasandsoon.Waterproofingisinnolienableconstructionjointofper-pendicularitydirectionliketheconcrete,rubberstopsinhavingsetuptheconstructionj-ointirrigatingbelt,perpendicularitydirectionthedayafertomorrowbetweenthemainb-uildingandtheskirtbuildinginterposingexpansibilityinseamlocationwaterbeltorsteelplatestopswaterbelt.weaklinkofwater-proofstructure,respondtospecially-assignedp-ersonconscientiously,handlemeticulously.Ensuremasstobeunderconstructioninco-nstruction.Adopttostophavingnottomissandnotsolderingtimewatersteelplate,adoptrubberwaterbeltjustshouldbesolidwithoutfailreliablyinreceivinglongtimewillcon-nectusingspecialusegluetopaste.Whenonlythinkthatconcretingaccepts.2.6DismantlingmodelandcuringofconcreteThewater-proofconcretingqueenmaintainsgoodnessandbadnessworking,notonlyaffectingtheintensityarrivingataconcrete,moreovertheimperviousfunctionaffectingtotheconcrete.Evidence,water-proofconcreteearlyphasedehydrationorcuringproc-esslackforwater,willreducewhoseimperviousfunctionbyawidemargin.Water-proof第166页共166页 concretecuringrespondstotheblockofwoodlessthan14ds.Thewater-proofconcretedismantlesamodeldemandingtobeunabletocomparehigh,dismantlemodeltimeuns-uitableuntimely,respondtowhendismantlingamodelhandlemeticulously,preventanironrodfromusingtopry,stiffly,thatthesledgehammerisknockedsuddenlyandforc-iblypries,usesaconcretemeetwithdestroy2.7DogoodwellatbackfillWater-proofarchitecturalbackfillisafinalworkingprocedure,itbesometimesignored,thisisaverybigfaultsinfactundertheground.Whenthewater-proofstructurejobisov-erqueenrespondstotheconstructioncarryingoutbackfillimmediately.Mostimporta-nt,weshouldtakebackfillseriouslyselfmass;Secondly,backfillvariaandpondingsh-ouldclearupthepitbottominthefront,respondtodensificationwithlayerswhenba-ckfill.Water-proofstructurevicinitylayerpoundstruebackfill,selfisareliableandeco-nomicalaswellwaterproofingdraperyundertheground.Inprojectbasementengineeri-ngconstructionShanghai,sinceorganizingwaterproofingdowntoearthstrictlywithallabovesevenpasses,theconcreteisunderconstruction,effectiscomparativelyideal.Thepercolatingwaterphenomenondoesnotappear.ConclusionsConstructiontemperatureandrelationofcrackinconcretetheabovecarryonpreliminarydiscussionoftheoryandpractice,thoughtheacademiahasdifferenttheoriestooriginca-useofformationandcomputingtechnologyoftheconcretecrack,buttoconcretepreve-ntionandimprovingthemeasuresuggestiontorelativelyunify,applicationinpracticeresultfinetooatthesametime,concretetoisitobserve,comparemoremorebyustowantinconstructing,analysemore,summarizemoreaftergoingwrong,combinemanykindsofpreventionanddealwiththemeasure,thecrackoftheconcretecanbeavoided.第166页共166页 浅谈混凝土的施工过程中温度与裂缝控制美国土木工程师学会摘要：为了防止业主对混凝土工程的索赔,就必须做好施工过程中温度与裂缝控制。本文通过多年的现场观察，通过查阅有关混凝土内部应力方面的专著，对混凝土温度裂缝产生的原因、现场混凝土温度的控制和预防裂缝的措施进行等进行阐述。关键词：混凝土、温度应力、裂缝、控制；混凝土在现代工程建设中占有重要地位。而在今天，混凝土的裂缝较为普遍，在桥梁工程中裂缝几乎无所不在。尽管我们在施工中采取各种措施，小心谨慎，但裂缝仍然时有出现。究其原因，我们对混凝土温度应力的变化注意不够是其中之一。在大体积混凝土中，温度应力及温度控制具有重要意义。这主要是由于两方面的原因。首先，在施工中混凝土常常出现温度裂缝，影响到结构的整体性和耐久性。其次，在运转过程中，温度变化对结构的应力状态具有显著的不容忽视的影响。我们遇到的主要是施工中的温度裂缝，因此本文仅对施工中混凝土裂缝的成因和处理措施做一探讨。1.1裂缝产生的原因混凝土中产生裂缝有多种原因，主要是温度和湿度的变化，混凝土的脆性和不均匀性，以及结构不合理，原材料不合格（如碱骨料反应），模板变形，基础不均匀沉降等。混凝土硬化期间水泥放出大量水化热，内部温度不断上升，在表面引起拉应力。后期在降温过程中，由于受到基础或老混凝上的约束，又会在混凝土内部出现拉应力。气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时，即会出现裂缝。许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢，但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化。如养护不周、时干时湿，表面干缩形变受到内部混凝土的约束，也往往导致裂缝。混凝土是一种脆性材料，抗拉强度是抗压强度的1／10左右，短期加荷时的极限拉伸变形只有（0.6～1.0）×104，长期加荷时的极限位伸变形也只有（1.2～2.0）×104.第166页共166页 由于原材料不均匀，水灰比不稳定，及运输和浇筑过程中的离析现象，在同一块混凝土中其抗拉强度又是不均匀的，存在着许多抗拉能力很低，易于出现裂缝的薄弱部位。在钢筋混凝土中，拉应力主要是由钢筋承担，混凝土只是承受压应力。在素混凝土内或钢筋混凝上的边缘部位如果结构内出现了拉应力，则须依靠混凝土自身承担。一般设计中均要求不出现拉应力或者只出现很小的拉应力。但是在施工中混凝土由最高温度冷却到运转时期的稳定温度，往往在混凝土内部引起相当大的拉应力。有时温度应力可超过其它外荷载所引起的应力，因此掌握温度应力的变化规律对于进行合理的结构设计和施工极为重要。1.2温度应力的分析根据温度应力的形成过程可分为以下三个阶段：（1）早期：自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束，一般约30天。这个阶段的两个特征，一是水泥放出大量的水化热，二是混凝上弹性模量的急剧变化。由于弹性模量的变化，这一时期在混凝土内形成残余应力。（2）中期：自水泥放热作用基本结束时起至混凝土冷却到稳定温度时止，这个时期中，温度应力主要是由于混凝土的冷却及外界气温变化所引起，这些应力与早期形成的残余应力相叠加，在此期间混凝上的弹性模量变化不大。（3）晚期：混凝土完全冷却以后的运转时期。温度应力主要是外界气温变化所引起，这些应力与前两种的残余应力相迭加。根据温度应力引起的原因可分为两类：（1）自生应力：边界上没有任何约束或完全静止的结构，如果内部温度是非线性分布的，由于结构本身互相约束而出现的温度应力。例如，桥梁墩身，结构尺寸相对较大，混凝土冷却时表面温度低，内部温度高，在表面出现拉应力，在中间出现压应力。（2）约束应力：结构的全部或部分边界受到外界的约束，不能自由变形而引起的应力。如箱梁顶板混凝土和护栏混凝土。这两种温度应力往往和混凝土的干缩所引起的应力共同作用。要想根据已知的温第166页共166页 度准确分析出温度应力的分布、大小是一项比较复杂的工作。在大多数情况下，需要依靠模型试验或数值计算。混凝土的徐变使温度应力有相当大的松驰，计算温度应力时，必须考虑徐变的影响，具体计算这里就不再细述。1.3温度的控制和防止裂缝的措施为了防止裂缝，减轻温度应力可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手。控制温度的措施如下：（1）采用改善骨料级配，用干硬性混凝土，掺混合料，加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量；（2）拌合混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度；（3）热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热；（4）在混凝土中埋设水管，通入冷水降温；（5）规定合理的拆模时间，气温骤降时进行表面保温，以免混凝土表面发生急剧的温度梯度；（6）施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构，在寒冷季节采取保温施；改善约束条件的措施是：（1）合理地分缝分块；（2）避免基础过大起伏；（3）合理的安排施工工序，避免过大的高差和侧面长期暴露；此外，改善混凝土的性能，提高抗裂能力，加强养护，防止表面干缩，特别是保证混凝土的质量对防止裂缝是十分重要，应特别注意避免产生贯穿裂缝，出现后要恢复其结构的整体性是十分困难的，因此施工中应以预防贯穿性裂缝的发生为主。在混凝土的施工中，为了提高模板的周转率，往往要求新浇筑的混凝土尽早拆模。当混凝土温度高于气温时应适当考虑拆模时间，以免引起混凝土表面的早期裂缝。新浇筑早期拆模，在表面引起很大的拉应力，出现“温度冲击”现象。在混凝土浇筑初期，由于水化热的散发，表面引起相当大的拉应力，此时表面温度亦较气温为高，此时拆除模板，表面温度骤降，必然引起温度梯度，从而在表面附加一拉力，与水化热应力迭加，再加上混凝土干缩，第166页共166页 表面的拉应力达到很大的数值，就有导致裂缝的危险，但如果在拆除模板后及时在表面覆盖一轻型保温材料，如泡沫海棉等，对于防止混凝土表面产生过大的拉应力，具有显著的效果。加筋对大体积混凝土的温度应力影响很小，因为大体积混凝土的含筋率极低。只是对一般钢筋混凝土有影响。在温度不太高及应力低于屈服极限的条件下，钢的各项性能是稳定的，而与应力状态、时间及温度无关。钢的线胀系数与混凝土线胀系数相差很小，在温度变化时两者间只发生很小的内应力。由于钢的弹性模量为混凝土弹性模量的7～15倍，当内混凝土应力达到抗拉强度而开裂时，钢筋的应力将不超过100～200kg/㎡..因此，在混凝土中想要利用钢筋来防止细小裂缝的出现很困难。但加筋后结构内的裂缝一般就变得数目多、间距小、宽度与深度较小了。而且如果钢筋的直径细而间距密时，对提高混凝土抗裂性的效果较好。混凝土和钢筋混凝土结构的表面常常会发生细而浅的裂缝，其中大多数属于干缩裂缝。虽然这种裂缝一般都较浅，但它对结构的强度和耐久性仍有一定的影响。为保证混凝土工程质量，防止开裂，提高混凝土的耐久性，正确使用外加剂也是减少开裂的措施之一。例如使用减水防裂剂，笔者在实践中总结出其主要作用为：（1）混凝土中存在大量毛细孔道，水蒸发后毛细管中产生毛细管张力，使混凝土干缩变形。增大毛细孔径可降低毛细管表面张力，但会使混凝土强度降低。这个表面张力理论早在六十年代就已被国际上所确认。（2）水灰比是影响混凝土收缩的重要因素，使用减水防裂剂可使混凝土用水量减少25％。（3）水泥用量也是混凝土收缩率的重要因素，掺加减水防裂剂的混凝土在保持混凝土强度的条件下可减少15％的水泥用量，其体积用增加骨料用量来补充。（4）减水防裂剂可以改善水泥浆的稠度，减少混凝土泌水，减少沉缩变形。（5）提高水泥浆与骨料的粘结力，提高的混凝土抗裂性能。（6）混凝土在收缩时受到约束产生拉应力，当拉应力大于混凝土抗拉强度时裂缝就会产生。减水防裂剂可有效的提高的混凝土抗拉强度，大幅提高混凝土的抗裂性能。（7）掺加外加剂可使混凝土密实性好，可有效地提高混凝土的抗碳化性，减少碳化收缩。第166页共166页 （8）掺减水防裂剂后混凝土缓凝时间适当，在有效防止水泥迅速水化放热基础上，避免因水泥长期不凝而带来的塑性收缩增加。（9）掺外加剂混凝土和易性好，表面易抹平，形成微膜，减少水分蒸发，减少干燥收缩.许多外加剂都有缓凝、增加和易性、改善塑性的功能，我们在工程实践中应多进行这方面的实验对比和研究，比单纯的靠改善外部条件，可能会更加简捷、经济。1.4混凝土的早期养护实践证明，混凝土常见的裂缝，大多数是不同深度的表面裂缝，其主要原因是温度梯度造成寒冷地区的温度骤降也容易形成裂缝。因此说混凝土的保温对防止表面早期裂缝尤其重要。从温度应力观点出发，保温应达到下述要求：防止混凝土内外温度差及混凝土表面梯度，防止表面裂缝。2）防止混凝土超冷，应该尽量设法使混凝土的施工期最低温度不低于混凝土使用期的稳定温度。3）防止老混凝土过冷，以减少新老混凝土间的约束。混凝土的早期养护，主要目的在于保持适宜的温湿条件，以达到两个方面的效果，一方面使混凝土免受不利温、湿度变形的侵袭，防止有害的冷缩和干缩。一方面使水泥水化作用顺利进行，以期达到设计的强度和抗裂能力。适宜的温湿度条件是相互关联的。混凝上的保温措施常常也有保湿的效果。从理论上分析，新浇混凝土中所含水分完全可以满足水泥水化的要求而有余。但由于蒸发等原因常引起水分损失，从而推迟或妨碍水泥的水化，表面混凝土最容易而且直接受到这种不利影响。因此混凝土浇筑后的最初几天是养护的关键时期，在施工中应切实重视起来。2防水混凝土施工质量控制结合经验，对模板的设计、制作安装、钢筋绑扎、混凝土浇筑及养护等关键工序的操作要点进行了阐述，并介绍了成型后混凝土的质量控制标准，以降低工程造价，具有很好的经济和社会效益。影响防水混凝土的质量因素很多。任何一个环节不注意均会不同程度地损失防水混凝土阻水功能，在地下室工程施工中，采取了从模板制作与安装、钢筋制作与绑扎第166页共166页 、混凝土的拌制和运输、混凝土的浇筑和振捣、施工缝作法、混凝土的养护与拆模以及做好回填土等方面严把质量关方法确保防水混凝土自防水，并通过实践获得成功。2.1模板制作与安装由于防水混凝土特别强调密实性，所以对模板的制作和安装也相应提高了要求，即要求密实不漏浆，坚固不变形，吸水性要小，宜优先选用竹胶板模板或钢模板。严格控制模板间的缝隙大小，超过2mm的必须用海绵条塞缝，对于板面多孔的模板一律不用，同时做好墙柱烂根防治工作，采取根部贴海绵条，底部抹水泥砂浆，浇筑混凝土前，先注入同标号的水泥砂浆由于防水混凝土结构壁厚大多较薄，为保证构件的几何尺寸，常采用内外螺栓拉接的措施，需要注意的是，应在拉接螺栓中间设置止水铁板，以防止水沿着螺栓渗漏，形成引水通路。2.2钢筋制作与绑扎防水混凝土结构对钢筋有如下要求：1)钢筋应尽可能采用螺纹钢筋，增加握裹力和止水能力。2)钢筋接头应尽量采用焊接接头，尽量少用和不用绑扎接头。3)严格控制钢筋保护层厚度。防水混凝土钢筋保护层最小厚度不小于25mm，特别是迎水面的保护层不允许有负误差，用砂浆垫块作保护层时，应用预埋在砂浆块内的铁丝与钢筋绑扎牢固。若采用钢筋铁马架固定钢筋时，也应加焊止水铁板或固定在垫块上，以增强防水效果,本工程用新型材料尼龙固定片有效的防止了钢筋保护层偏差过大的质量通病。2.3混凝土的拌制和运输由于防水混凝土要求较高的密实性，所以拌制也要有较好的均匀性，为此应做好如下几点：1)确保搅拌时间，每次搅拌从投料到出料一般不少于2min。2)当使用外加剂，应将外加剂制成一定浓度的溶液后加入搅拌机内，不得将外加剂的干粉或高浓度溶液直接加入搅拌机内，防止搅拌不均匀而局部集中，既失去外加剂作用，又影响混凝土质量。第166页共166页 3)施工过程中应定期抽查测定混凝土坍落度，施工中如遇下雨或其他原因，砂石含水量发生变化时，应及时测定其含水率，并调整施工配合比。4)本工程使用商品混凝土，有效的提高了混凝土搅拌质量及各类外加剂的掺量，严格控制了混凝土水灰比及坍落度。5)混凝土的浇筑采用泵送工艺，有效的避免了混凝土在运输过程中产生离析泌水及漏浆现象。2.4施工中的注意事项1)施工作业面的合理划分。防水混凝土浇筑应严格分层进行，并一次连续施工完成前后及上下层之间接头应严格控制在水泥的初凝时间内为此，可将操作工人分成几个作业组同时相向或相背而行。2)严格做到定点定量下料。根据分层浇筑高度和运输工具的车容量，严格进行定点定量方可下料，这是提高防水混凝土浇筑质量的重要一环。3)坚持开门子下料或用串桶(溜槽)下料。为防止水泥浆与骨料分离，防水混凝土下料时自由高度应不超过防水结构钢筋加密集，当浇筑高度较高时，应按规定在模板上开门子下料或用串桶(溜槽)下料，防止水泥浆与骨料分离，同时也避免水泥浆或混凝土松散地堆积于钢筋交叉处和水泥浆溅粘于模板表面，既造成后面下料困难，又影响结构表面光滑，成为日后渗漏患。4)混凝土的振捣是保证混凝土密实、防渗的重要一环，点定量均匀下料的基础上，也应采取定点振捣，精心操作注意上下层的衔接，既要防止漏振、欠振，又要防止过振，特别要禁止用撬动钢筋或振动钢筋来助振的方法，这样将使前面已浇筑振实部分的钢筋与混凝土分离，造成严重后果。5)认真做好接浆措施，及时调整坍落度。防水混凝土结构施工中，常常是底板与竖壁分别施工，即在竖壁上做施工缝处理。在浇筑竖壁时应在接缝处先浇一层5cm～10cm厚的同标号水泥砂浆衔接层，以保证接缝处振捣密实。同时，随着浇筑高度的逐步提高，应逐步减少用水量，减小坍落度防止浇筑到上部出现骨料偏少而水泥浆偏多现象。2.5施工缝作法第166页共166页 施工缝是防水结构的薄弱环节之一。应尽量少留或不留，当混凝土浇筑受到设备或支模条件的限制时，则可在征得设计单位的同意后，在规定部位留置水平施工缝，一般留在底板以上200mm处的竖壁上工程中采用新工艺——膨胀性橡胶止水带处理施工缝的方法，取代常用方法，诸如企口式施工缝、高低式施工缝、平口施工缝等。防水混凝土一般在垂直方向不留置施工缝，在主楼与裙楼之间设了后浇带，垂直方向的施工缝在接缝部位设置膨胀性橡胶止水带或钢板止水带。由于施工缝是防水结构的一个薄弱环节，施工中应专人负责，精心操作，确保施工质量。采用止水钢板时不得有漏焊，采用橡胶止水带在接长时务必要将接头用专用胶水粘贴牢固可靠。2.6混凝土的养护与拆模防水混凝土浇筑后养护工作的好坏，不仅影响到混凝土的强度，而且影响到混凝土的抗渗性能。试验证明，防水混凝土早期脱水或养护过程缺水，将大幅度降低其抗渗性能。防水混凝土养护应不少于14d防水混凝土拆模要求也比较高，拆模时间不宜过早，拆模时应精心操作，防止用铁棍撬，大锤猛敲硬撬，使混凝土遭到破坏。2.7做好回填土地下防水结构的回填土是最后一道工序，它往往被忽视，这实在是一个很大的失误。当构筑物防水工作结束后应立即进行回填土施工。首先应重视回填土本身的质量；其次回填前应清理坑底的杂物和积水，回填时应分层夯实。地下防水结构周围一层夯实的回填土，本身是一道可靠而又经济的防水帷幕。在工程地下室工程施工申，由于切切实实严把以上七道关口，组织防水混凝土施工，效果比较理想，没有出现渗漏水现象。结束语以上对混凝土的施工温度与裂缝之间的关系进行了理论和实践上的初步探讨，虽第166页共166页 然学术界对于混凝土裂缝的成因和计算方法有不同的理论，但对于具体的预防和改善措施意见还是比较统一，同时在实践中的应用效果也是比较好的，具体施工中要靠我们多观察、多比较，出现问题后多分析、多总结，结合多种预防处理措施，混凝土的裂缝是完全可以避免的。第166页共166页 参考文献[1]《建筑设计防火规范（GBJ16-87）》，中华人民共和国建设部，北京：中国建筑工业出版社，2001年局部修订.[2]《建筑结构荷载规范（GB5009-2001）》，中华人民共和国建设部，北京：中国建筑工业出版社，2002.[3]《建筑抗震设计规范（GB50011-2001）》，中华人民共和国建设部，北京：中国建筑工业出版社，2001.[4]《混凝土结构设计规范（GB50010-2002）》，中华人民共和国建设部，北京：中国建筑工业出版社，2002.[5]《建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）》，中华人民共和国建设部，北京：中国建筑工业出版社，2002.[6]《总图制图标准（GB/T50103-2001）》，中华人民共和国建设部，北京：中国建筑工业出版社，2001.[7]《房屋建筑制图统一标准（GB/T50001-2001）》，中华人民共和国建设部，北京：中国建筑工业出版社，2001.[8]《建筑制图标准（GB/T50104-2001）》，中华人民共和国建设部，北京：中国建筑工业出版社，2001.[9]《建筑结构制图标准（GB/T50105-2001）》，中华人民共和国建设部，北京：中国建筑工业出版社，2001.[10]《高等学校建筑工程专业毕业设计指导》，沈蒲生、苏三庆主编，北京：中国建筑工业出版社，2000.[11]《土木工程专业毕业设计指导》，梁兴文、史庆轩主编，北京：科学出版社，2002.[12]《房屋建筑学》，李必瑜主编，武汉：武汉理工大学出版社，2000.[13]《混凝土结构设计原理》，东南大学、同济大学和天津大学合编，清华大学主审，北京：中国建筑工业出版社，2005.[14]《混凝土结构与砌体结构设计》，东南大学、同济大学和天津大学合编，清华大学主审，北京：中国建筑工业出版社，2005.[15]《基础工程》，赵明华主编、徐学燕副主编，北京：高等教育出版社，2003[16]《工程结构抗震》，丰定国主编，北京：地震出版社，2005.[17]《结构力学》，包世华主编，武汉理工大学出版社，2003.[18]《常用建筑结构节点设计施工详细图集》，张叙，李军主编，北京：中国建筑工业出版社，2002.第166页共166页 致谢毕业设计是我们毕业前最后一次系统巩固和深化自己的专业知识，也是我们在大学期间交给老师的最后一份作业，它不仅能巩固和加深已学过的基础和专业知识，提高综合运用这些知识独立进行分析和解决实际问题的能力，而且培养我们的综合素质、工程实践能力和创新能力。从设计资料的收集，设计方案的确定、实施到设计图纸的绘画，我都尽最大努力去完成。在这里我要非常感谢江老师，在毕业设计及考研过程中给了我很大的帮助，我也从江老师那学到很多做事的原则，总之这次毕业设计我是受益匪浅。我要感谢所有给过我辅导的老师！老师对我们的关怀，贯穿于整个毕业设计；老师在我们身上花的心血，可见一斑。老师每周都要在系办公室开一次例会，检查毕业设计进度和指导毕业设计工作。他们对我们在毕业设计过程中遇到的问题,总是会联合实际耐心地给我们讲解。我深刻体会到当学生的幸福和老师们的伟大，在学校里不用考虑名、利之争，任何时候只要有疑问都可以向老师咨询，老师们都会不厌其烦的直到你明白为止。我怀着万分感激之情向老师们说句：老师，您辛苦了！其次，我还要感谢帮助过我的同学。成功完成本次设计，离不开很多同学对我的帮助。在与大家交流的过程中，我学到了知识，接受了别人看问题的独特视角和解决问题的独到方法，他们真的给了我很大帮助。任何一项工程都不可能是一个人在一个与外界绝缘的环境中独立完成的，交流是一种重要的学习方法，有助于我们能力的提高。我可爱的同学们，你们真的很棒！毕业在即，我想对所有的老师和同学说上一句心里话：谢谢你们给我的帮助，谢谢你们对我的关心！在以后的工作和学习中，我会时刻牢记老师们的教诲，将抱着颗求索、至善和感恩的心，投身到学习和工作中去，放飞梦想！第166页共166页'