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'施工组织设计医院毕业设计目录内容摘要4第一章建筑设计说明5§1.1.总平面设计5§1.2.平面设计5第二章结构选型7§2.1、主体结构设计方案7§2.2、其他结构选型8第三章框架计算(KJ-)9§3.1、计算框架的选取9§3.2、荷载计算11§3.3、竖向荷载作用下框架受荷总图15§3.4、风荷载计算19§3.6、水平地震作用计算22§3.7、水平地震作用下框架横向侧移验算23§3.8、内力计算26§3.9、内力组合49§3.10、框架截面设计55第四章楼板计算67§4.1楼板荷载计算67§4.2塑性理论内力计算67§4.3配筋计算70第五章楼梯计算(标准楼梯)71§5.1建筑设计71§5.2结构设计72第六章柱下钢筋混凝土独立基础计算79§6.1A轴柱下独立基础设计79§6.2BC轴柱下联合基础设计82132
第七章施工组织设计857.1.工程概况857.2施工布置867.3施工准备877.4主要分部分项工程施工方887.5土方工程907.6钢筋工程:927.7装饰工程937.8屋面工程及防水层施工977.9地板砖楼地面施工997.10门窗工程1007.11安装工程主要施工方法1027.12保证工期的技术组织措施1067.13保证安全及文明施工措施1087.14施工计划1167.15施工现场平面布置图1167.16平面布置1177.17劳动力计划安排1177.18机械设备配备计划117REINFORCEDCONCRETEFRAMECONSTRUCTION.124钢筋混凝土框架结构129参考文献132致 谢133132
内容摘要本设计主要进行了结构方案中横向框架A,B,C,D轴框架的设计。在确定框架布局之后,先计算了恒载,活载,风载等效荷载以及各杆端的内力,然后用分层法和弯矩二次配法进行内力分配,然后各层叠加,进而求出在水平荷载作用下的结构内力(弯矩、剪力、轴力)。接着内力组合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。进行了基础设计,此外还进行了结构方案中的楼梯的设计。完成了平台板,梯段板,平台梁等构件的内力和配筋计算及施工图绘制。关键词:框架结构设计内力组合AbstractThepurposeofthedesignistodotheanti-seismicdesigninthelongitudinalframesofaxisA,B,C,D.Whenthedirectionsoftheframesisdetermined,firstlytheweightofeachflooriscalculated.Thenthevibratecycleiscalculatedbyutilizingthepeak-displacementmethod,thenmakingtheamountofthehorizontalseismicforcecanbegotbywayofthebottom-shearforcemethod.Theseismicforcecanbeassignedaccordingtotheshearingstiffnessoftheframesofthedifferentaxis.Thentheinternalforceinthestructureunderthehorizontalloadscanbeeasilycalculated.Afterthedeterminationoftheinternalforceunderthedeadandliveloads,thecombinationofinternalforcecanbemadebyusingtheExcelsoftware,whosepurposeistofindoneorseveralsetsofthemostadverseinternalforceofthewalllimbsandthecoterminousgirders,whichwillbethebasisofprotractingthereinforcingdrawingsofthecomponents.Thedesignofthestairsisalsobeapproachedbycalculatingtheinternalforceandreinforcingsuchcomponentsaslandingslab,stepboardandlandinggirderwhoseshopdrawingsarecompletedintheend.Keywords:frames,structuraldesign,Combineinsidethe132
第一章建筑设计说明§1.1.总平面设计本设计为一幢6层住院楼,考虑通风和采光要求,采用了南北朝向。设计室内外高差为0.45,设置了3级台阶作为室内外的连接。§1.2.平面设计本住院楼设置了内科病房、外科病房、骨科病房、皮肤科病房、中西医结合科病房、神经科科病房、五官科病房、肿瘤科病房、肛肠科病房及手术室。(1)使用部分设计1.病房:病房是本设计的主体,占据了本设计绝大部分的建筑面积。考虑到保证有足够的采光和较好的通风要求,故将住院楼南北朝向。对于使用功能不同的病房,采取了不同的平面设计方案,采取多种面积,使得平面设计活泼不显呆板,又能满足多种使用需求,使得住院楼更具适用性。2.手术室:考虑到其特殊性,设在顶楼,设计中注意通风消毒,通道为无菌通道。3.其它房间:医生办、护士办、库房等根据情况灵活布局4.门厅:门厅是建筑物主要出入口的内外过渡,人流分散的交通枢纽,门厅要给人一种开阔的感觉,缓解交通压力,因此,门厅设计的好坏关系到整幢建筑的形象。(2)交通联系部分设计走廊连接各个教室和门厅各部分,以解决房屋中水平联系和疏散问题。过道的宽度应符合人流畅通和建筑防火的要求,本设计中走廊宽度为2.0。楼梯是建筑中各层间的垂直联系部分,是楼层人流疏散必经通道。本方案中设有两部双跑楼梯,另设两台电梯以满足需求。132
(3)平面组合设计该住院楼采用内廊式,由于本建筑的特殊功能,走廊和大门都要考虑病人和病床的顺利通行。§1.3.立面设计本方案立面设计充分考虑了住院楼的对采光的要求,走廊两侧布置了玻璃幕墙,既增加了采光面积,又减轻了结构自重。在装饰方面采用水刷石的外墙,窗框为银白色铝合金,色彩搭配和谐,给人一种亲切和谐放松自由的感觉,让病人有一个好的视觉效果和良好的康复环境。§1.4.剖面设计根据采光和通风要求,各房间均采用自然光,并满足窗地比的要求,窗台高900。屋面排水采用有组织外排水,排水坡度为3%,结构找坡。§1.5.建筑设计的体会本建筑设计从方案构思到设计定稿得到老师的悉心指导,在设计的过程中注意到总平面布置的合理性、交通联系的方便,达到人流疏散和防火的要求,对房间的布置及使用面积的确定,达到舒适、方便。立面的造型及周围的环境做到相互协调;整个建筑满足各方面的需求。使人,建筑和环境进行完美的结合。本次建筑设计我们把实习所学到的知识运用到其中,并通过翻阅大量的资料及在老师的指导下,设计中所遇到的问题得到一一解决。这次设计让我受益匪浅,既巩固了我们的专业知识,又积累了很多的经验。132
第二章结构选型§2.1、主体结构设计方案1工程概况该公寓为六层框架结构体系,位于常德市市区,建筑平面为矩形,受场地限制,宽度为20.0m,长度为35.0m。建筑方案确定,房间开间为5.0m,进深为8.0m,走廊宽度2.0m。底层、标准层和顶层层高分别为4.2m、3.6m、4.8m,室内外高差0.45m,总高度为23.85m。框架梁柱及板均为现浇,框架平面柱网布置如图1所示:图1框架平面柱网布置132
2设计资料⑴地质水文资料:根据工程地质勘测报告,拟建场地地势平坦,自然地表0.6米为杂填土,天然重度16.6kN/m3;填土下层为1.2米厚的粉质粘土,其承载力特征值为125kN/㎡,重度为17.3kN/m3;再下为细砂,其承载力特征值为310kN/㎡,重度为19.2kN/m3。自此以下为卵石,厚度很大。地下水在地表以下2.5米,无侵蚀性。⑵气象资料:主导风向:冬季为西北风,夏季为东南风常年降雨量为:1450mm;暴雨强度115mm/h基本风压:0.3kN/㎡基本雪压:0.5kN/㎡气温:最高气温40oC,最低气温10oC⑶抗震设防要求:七度二级设防§2.2、其他结构选型屋面结构:采用现浇钢筋混凝土坡屋顶,刚柔性相结合的屋面,设通风隔热层,屋面板厚120mm。楼层结构:均采用钢筋混凝土现浇板作承重结构,均为120mm厚。楼梯结构:由于楼梯梯段的水平投影长度(3.3m)大于3m,故采用钢筋混凝土梁式楼梯。天沟:采用现浇的内天沟。基础梁:因持力层较深,采用现浇钢筋混凝土基础梁。基础:因荷载小,地基承载力较大,采用阶梯形钢筋混凝土柱下独立基础。132
第三章框架计算(KJ-)§3.1、计算框架的选取梁柱截面尺寸初选柱子:在多层房屋中,框架柱截面的高度与宽度不宜小于300mm。1~6层柱截面尺寸相同,均采用截面:b×h=600mm×600mm梁:框架梁的梁高H=(1/8~1/12)L,其中L为梁的跨度。梁宽B=(1/2~1/3)H.在抗震结构中,梁截面宽度不宜小于200mm,梁截面的高宽比不宜大于4,梁净跨与截面高度之比不宜小于4。梁编号见图2。图中括号内为底层梁编号,括号外为其他层梁编号。若只有一个编号,表示底层与其他层梁相同。132
图2结构布置图柱高度底层柱高度h=4.2m+0.45m+0.55m=5.3m,其中4.2m为底层高,0.45m为室内外高差,0.55m为基础顶面至室外地坪的高度。其他层柱高等于层高,即标准层为3.6m,顶层为4.8m。由此确定框架的计算简图如图3所示。框架梁、柱线刚度计算根据规范,考虑现浇楼板的作用,对于中跨梁,取I=2框架梁:边跨梁:中跨梁:底层柱:标准层柱:顶层柱:令则其余各杆件的相对线刚度为:框架梁、柱的相对线刚度如下图3所示作为计算各节点杆端弯矩分配系数依据。132
图3框架计算简图§3.2、荷载计算3.2.1、恒载标准值计算(1)屋面均布恒载:防水层(刚性)30厚C20细石砼防水防水层(柔性)三毡四油铺小石子找平层:15厚水泥砂浆找平层:15厚水泥砂浆找坡层:40厚水泥石灰焦渣砂浆3‰找平均数保温层:80厚矿渣水泥结构层:120厚现浇钢筋混凝土板抹灰层:10厚混合砂浆132
合计:⑵各层走廊楼面:水磨石地面结构层:120厚现浇钢筋混凝土板抹灰层:10厚混合砂浆合计:楼面(3)标准层楼面大理石地面结构层:120厚现浇钢筋混凝土板抹灰层:10厚混合砂浆合计:(4)框架梁自重:KL-1梁自重:10厚混合砂浆抹灰层:合计:4.995kN/mKL-2梁自重:抹灰层:10厚混合砂浆132
合计:(5)柱自重=600mm3600mm柱自重柱10厚混合砂浆抹灰合计:(6).外纵墙标准层:纵墙:(3.6m-0.75m)×0.24m×18kN/m3=12.31kN/m水刷石外墙面:0.75kN/m水泥粉刷内墙面(20mm厚水泥粗砂):0.54kN/m合计:13.6kN/m底层:纵墙:(5.88m-0.4m-0.75m)×0.24m×18kN/m3=20.304kN/m水刷石外墙面:0.75kN/m水泥粉刷内墙面:0.54kN/m合计:21.59kN/m顶层:纵墙:(4.8m-0.75m)×0.24m×18kN/m3=17.50kN/m水刷石外墙面:0.75kN/m水泥粉刷内墙面:0.54kN/m合计:18.79kN/m(7)内纵墙自重标准层:纵墙:(3.6-0.75)m×0.24m×18kN/m3=12.31kN/m132
水泥粉刷内墙面:2.59kN/m合计:14.90kN/m底层:纵墙:(5.85-0.4-0.75)m×0.24m×18kN/m3=20.304kN/m水泥粉刷内墙面:2.59kN/m合计:22.89kN/m顶层:纵墙:(4.8-0.75)m×0.24m×18kN/m3=17.50kN/m水泥粉刷内墙面:2.59kN/m合计:20.09kN/m(8).内隔墙自重标准层:内隔墙:3.6m30.24m39.8N/m3=8.47KN/m水泥粉刷墙面:0.65KN/m合计:4.16KN/m底层:内隔墙自重:4.2m×0.24m×9.8N/m=9.89kN/m水泥粉刷墙面:0.65KN/m合计:10.54KN/m顶层:内隔墙自重:4.8m×0.24m×9.8N/m=11.29kN/m水泥粉刷墙面:0.65KN/m合计:11.94KN/m3.2.2、活载标准值计算⑴、屋面和楼面活荷载标准值:根据《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)查得:不上人屋面:132
楼面:病房2.0kN/㎡走廊2.0kN/㎡(2)雪荷载:S=1.0×0.5kN/㎡=0.5kN/㎡屋面活荷载与雪荷载不同时考虑两者中取大值,即取0.5kN/㎡。§3.3、竖向荷载作用下框架受荷总图板传至框架梁上得梯形荷载和三角形荷载等效为均为荷载楼面荷载分配按双向板进行荷载等效分配短向分配:5aq/8长向分配:(参见右图)3.3.1A-B轴间框架梁:楼面板传荷载:恒载:活载:屋面板传荷载:恒载:活载:梁自重:3.87kN/mA~B轴间框架梁均布荷载标准值为:屋面梁:恒载=梁自重+板传荷载=3.87kN/m+26.8kN/m=30.67kN/m活载=板传荷载=1.94kN/m楼面梁:恒载=梁自重+板传荷载132
=3.87kN/m+7.78kN/m=11.65kN/m活载=板传荷载=7.78kN/mC-D轴间框架梁计算同A-B轴间框架梁。3.3.2B-C轴间框架梁:屋面板传荷载:恒载:6.89kN/㎡×2.5m×5/8×2=21.53kN/m活载:0.5kN/㎡×2.5m×5/8×2=1.56kN/m楼面板传荷载:恒载:3.82kN/㎡×2.5m×5/8×2=11.92kN/m活载:2.0kN/㎡×2.5m×5/8×2=6.24kN/m梁自重(含抹灰):3.87kN/mB~C轴间框架梁均布荷载标准值为:屋面梁:恒载=梁自重+板传荷载=3.87kN/m+21.53kN/m=25.4kN/m活载=板传荷载=1.56kN/m楼面梁:恒载=梁自重+板传荷载=3.87kN/m+11.92kN/m=15.79kN/m;活载=板传荷载=6.24kN/m3.3.3C-D轴间框架梁计算同A-B轴间框架梁。3.3.4A、D轴柱纵向集中荷载计算:顶层柱荷载:女儿墙自重:(做法:墙高1100,100的混凝土压顶)0.241.1×18+25×0.1×0.24=5.352女儿墙处檐口自重2.13kN/m合计:7.482kN/m顶层柱恒载=女儿墙及天沟自重+梁自重+板传荷载132
=7.482kN/m×5m+3.87kN/m×(5-0.6)m+5/8×6.89kN/㎡×2.5m×5m=108.27kN顶层柱活载=板传活载=5/8×0.5kN/㎡×2.5m×5m=3.91kN标准层柱恒载=墙体自重+梁自重+板传荷载=18.79kN/m×(5-0.6)m+3.87kN/m×(5-0.6)m+4.33kN/m×2.5m×5/8×5m=64.48kN标准层柱活载=板传活载=2.0kN/㎡×2.5kN/m×5m×5/8=14.64kN基础顶面恒载=底层外纵墙自重+基础梁自重=21.59kN/m×4.4m+2.5kN/m×4.4m=106.0kN3.3.5B、C轴柱纵向集中荷载计算:顶层柱恒载=梁自重+板传荷载=3.87kN/m×4.4m+6.89×13.2+7.8×6.89=161.72kN顶层柱活载=板传活载=13.2×0.5+7.8×0.5=10.5kN标准层柱恒载=梁自重+板传荷载=20.09×4.4+3.87×4.4+13.2×3.82+7.8×4.33=189.62kN标准层柱活载=板传活载=13.2×2+7.8×2=10.5kN基础顶面恒载=基础梁自重+内纵墙自重=2.5kN/m×(5.0-0.6)m+22.89kN/m×4.4m=111.72kN132
竖向受荷总图§3.4、风荷载计算作用在屋面梁处和楼面梁处的集中风荷载标准值:式中βz风振系数。132
μs风荷载体型系数,本例结构平面为矩形,可根据建筑物体型查得μs可取为1.3μz风压高度变化系数,可根据各楼层标高处的高度Hi,查表锝标准高度的值,再用线性插值法求得所求各层高度的值.w0基本风压,由设计资料知可取0.3kN/㎡hi下层柱高hj上层柱高B迎风面的宽度,取5m。计算过程见表2—1:表2-1集中风荷载标准值离地高度Z/m23.851.421.311.30.34.82.413.0619.051.251.281.30.33.64.813.1015.451.251.221.30.33.63.610.7111.851.141.171.30.33.63.69.368.251.01.071.30.33.63.67.514.651.01.021.30.34.653.68.20§3.5风荷载作用下的位移计算㈠侧移刚度D见表2—2,2—3表2—2横向2—5层D值的计算132
构件名称A,D轴柱0.450.18415327B,C轴柱1.350.40333570∑D=2×15327+2×33570=97794kN/m注:其中h为每层柱子的高度,为梁的线刚度,为柱的线刚度。表2—3横向底层D值的计算构件名称A,D轴柱0.660.43611380B,C轴柱1.990.62416286∑D=2×11380+2×16286=55332kN/m注:其中h为每层柱子的高度,为梁的线刚度,为柱的线刚度。表2—4横向顶层D值的计算构件名称A,D轴柱0.60.2318131B,C轴柱1.80.47416685∑D=2×8131+2×16685=49632kN/m注:其中h为每层柱子的高度,为梁的线刚度,为柱的线刚度。风荷载作用下框架侧移计算水平荷载作用下框架间侧移可按下式计算:132
式中:——第j层的总剪力。——第j层所有柱的抗侧刚度之和。——第j层的层间侧移。第一层的层间侧移值求出以后,就可以计算各楼板标高处的侧移值和顶点侧移值。各楼板标高处的侧移值是该层以下各层层间侧移之和。顶点侧移值是所有各层层间侧移之和。第j层侧移:顶点侧移:框架在风荷载作用下的侧移计算见下表:表2—4框架在风荷载作用下侧移的计算表层次W/kNV/kN/m/h613.0613.06496320.00031/16000513.1026.16977940.00031/12000410.7136.87977940.00041/900039.3646.23977940.00051/720027.5153.74977940.00051/720018.2061.94553320.00111/4818=0.0031侧移验算:层间侧移最大值1/4818<1/550(满足)132
§3.6、水平地震作用计算作用于屋面梁及各层楼面梁处的重力荷载代表值为:屋面梁处:=结构和构件自重+50%雪荷载楼面梁处:=结构和构件自重+50%活荷载其中结构和构件自重取楼面上下1/2层高范围内(屋面梁处取顶层的一半)的结构及物件自重(包括纵、横梁自重,楼板结构层及构造层、纵、横墙体及柱自重)。计算结果为:计算计算计算132
计算§3.7、水平地震作用下框架横向侧移验算3.7.1横向框架的侧移刚度D计算见风荷载作用下的侧移计算3.7.2横向框架的自振周期按顶点位移法计算框架的自振周期为:(式中取0.7)采用顶点的假想侧移法计算,如下表2-5所示:其中=;=;表2-5横向框架顶点的假想侧移计算132
层次/kN层间相对位移层位移61488.441488.44496320.0300.03051946.393434.83977940.0350.06541768.15202.93977940.0530.11831768.16971.03977940.0710.18922039.89010.83977940.0920.28111544.5510555.38553320.1910.472T1=1.730.7×=0.82s3.7.3多遇水平地震作用标准值及位移计算建筑物所在地区为湖南常德,在Ⅱ类建筑场地,抗震设防烈度为7度。设计基本地震加速度值0.15g,设计地震分组为第一组。结构的特征周期和地震影响系数为:根据《建筑抗震设计规范》(GB5011——2001)结构地震影响系数为:由于T1=0.82s>1.4=1.4×0.35=0.49s,需考虑顶点附加地震作用,δn=0.08T1+0.07=0.0830.82+0.07=0.1356按底部剪力法,结构横向总水平地震作用标准值为:Fek=α1Geq=0.05630.8531055.38=502.44KN顶部附加的集中水平地震作用为:ΔFn=δn·Fek=0.13563502.44kN=68.13KN式中:——结构总水平地震作用标准值。132
——结构等效总重力荷载。——集中于质点i的重力荷载代表值。——质点i的计算高度。——顶部附加地震水平系数。——顶部附加水平地震作用。——结构基本自振周期。按抗震规范算得的作用于各质点上横向地震剪力计算如表2-6所示:表2-6各层横向地震剪力计算层次(kN)(kN.m)(kN)(kN)64.824.51488.4436366.78151618.660.240104.23104.2353.619.71946.3938343.880.253109.88214.1143.616.11768.128466.410.18881.65295.6733.612.51768.122101.250.14663.41359.0823.68.92039.818154.220.12052.12411.215.34.251544.558186.120.05423.45434.653.7.4、横向框架抗震变形验算多遇地震作用下,层间弹性位移验算见下表:横向变形验算层次层间剪力层间刚度层间位移层间相对弹性转角6104.23496320.00211/22865214.11977940.00221/1636132
4295.67977940.00301/12003359.08977940.00371/9722411.2977940.00421/8571434.65553320.00791/671经计算:层间弹性位移转角均满足《建筑抗震设计规范》(GB50011——2001)中5.5.1条的要求,即§3.8、内力计算为简化计算,考虑如下几种单独受荷情况:(1)恒荷载作用;(2)A-B跨活荷载作用;(3)B-C跨活荷载作用;(4)风荷载作用(从左向右或从右向左);(5)地震作用(从左向右或从右向左);对于⑴采用分层法计算;对于(2)⑶,采用弯矩二次分配法计算;对于(4)(5)框架在水平荷载作用下,采用D值法计算;恒载作用下的内力计算在内力分析之前,应计算各节点、各杆的弯矩分配系数以及在竖向荷载作用下各杆端的固端弯矩,由前面计算的刚度比,可根据下式求得节点各杆端得弯矩分配系数。弯矩分配系数计算:均布恒载和集中荷载偏心引起得固端弯矩构成节点不平衡弯矩:屋面梁的固端弯矩按下式计算:132
将固端弯矩节点不平衡弯矩填入下图中,即可进行计算,直至杆端趋于平衡。按下式计算每一杆的近端转角弯矩。进行计算:式中:——柱竖向集中恒载偏心引起的固端弯矩。——汇交于节点各杆的远端转角弯矩之和,最初可假定为0。最后按下式求各杆端弯矩:式中:——杆端最后弯矩。——各杆端固端弯矩。——分配所得的杆端近端转角弯矩。——传递所得的杆端远端转角弯矩。以上计算中,当已知框架M图求V图以及已知V图求M图时,可采用结构力学取脱离体的方法。如已知杆件(梁或柱)两端的弯矩;其剪力;;---简支梁支座左端和右端的剪力标准值,当梁上无荷载作用时,==0,剪力以使所取隔离体产生顺时针转动为正;---梁端弯矩标准值,以绕杆端顺时针为正,反之为负。已知某节点上柱传来的轴力Nu和左右传来的剪力Vl,Vr时,其下柱的轴力式中Vl,Vr以压力为正,拉力为负。132
3.8.1恒载作用下内力计算采用分层法,分层法假定在竖向荷载作用下框架无侧移,且每层梁上的荷载只在该层梁及与该层梁相连的柱上分配和传递。计算时分别取每层计算,然后叠加,最后再分配一次。由于输入量大,计算过程全都表示在图上,不再用文字表述。(1)线刚度和传递系数修正,修正后的结果见下图修正后的线刚度修正后的传递系数(2)分层计算,每层分配两次,传递两次,由于结构对称,取半边结构计算。分层计算时,第二、三、四层均相同。弯矩计算132
132
132
132
根据上面的结果可绘出弯矩图如下图:132
梁弯矩的调幅(由于钢筋混凝土结构具有塑性内力重分布性质,因此在重力荷载作用下对梁端弯矩进行调幅,调幅系数为0.8;对跨中弯矩进行调幅,调幅系数1.2.)恒载作用下的弯距调幅楼层AB跨BC跨左端中间右端左端中间MM’MM’MM’MM’MM’6-100.6-80.04114.5137.4161.12128.90-102.73-82.18-51.93-62.325-36.41-29.1343.8552.6262.2949.83-28.46-22.773.123.744-21.67-17.3456.2467.4952.2641.81-15.31-12.2516.2719.523-22.51-18.0155.7866.9452.3341.86-14.54-10.0317.0420.452-24.1-19.28556652.341.84-14.62-11.7016.9630.351-22.36-17.8954.7065.6454.4143.53-31.37-25.100.210.25(单位:KNm)注:1)M’为调幅后的弯距。2)弯矩符号逆时针为正梁端剪力计算梁端剪力在均布荷载下计算公式为:V’=V—q×b/2恒载作用下梁端剪力楼层q(kn/m)L(m)ql/2ΣM/LV左V右V左’V右’BC跨梁端剪力630.678122.687.57115.11130.25105.91121.05511.65846.63.2443.3649.8434.1640.64411.65846.63.8242.7850.4233.5841.22311.65846.63.7342.8750.3333.6741.13211.65846.63.5343.0750.1333.8740.93111.65846.64.0142.5950.6133.3941.41CD跨梁端剪力625.40450.80.0050.8050.8043.1843.18515.79431.580.0031.5831.5823.9623.96415.79431.580.0031.5831.5823.9623.96315.79431.580.0031.5831.5823.9623.96215.79431.580.0031.5831.5823.9623.96115.79431.580.0031.5831.5823.9623.96注:M就采用调幅前的值,剪力在表中均以向上为正132
132
柱轴力和剪力计算边柱柱力和剪力计算表格层次截面横梁剪力(kN)纵向荷载(kN)柱重(kN)(kN)边柱轴力(kN)边柱剪力(kN)6柱顶115.11108.2745.17223.38223.3829.19柱底268.55268.555柱顶43.36133.5333.88176.89445.441.38柱底210.77479.324柱顶42.7892.4933.88135.27614.597.17柱底169.15648.473柱顶42.8792.4933.88135.36783.836.64柱底169.24817.712柱顶43.0792.4933.88135.56953.277.56柱底169.44987.151柱顶42.5992.4949.87135.081122.230.72柱底184.951172.10单位:KN说明:①假定外纵墙受力荷载完全由纵梁承受。②为本层荷载产生的轴力。③柱重:首层:9.41×5.3×=49.87kN顶层:9.41×4.8=45.17kN其他层:9.41×3.6=33.88kN132
中柱轴力和剪力计算表格层次截面横梁剪力横梁剪力纵向荷载柱重(kN)中柱轴力中柱剪力(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)6柱顶130.2543.18161.7245.17335.15335.153.85柱底380.42380.425柱顶49.8423.96033.8873.8454.229.66柱底107.68488.14柱顶50.4223.96033.8874.38562.489.02柱底108.26596.363柱顶50.3323.96033.8874.29670.659.02柱底108.17704.532柱顶50.1323.96033.8874.09778.629.92柱底107.97812.501柱顶50.6123.96049.8774.57887.072.58柱底124.44936.94132
3.8.2A-B跨活载作用下内力计算(1)弯矩计算采用弯矩二次分配法,计算过程与结果见下图132
弯矩图如下132
活载作用于A-B跨弯矩调幅楼层AB跨BC跨左端中间右端左端中间右端MM’MM’MM’MM’MM’MM’6-9.3-7.445.556.6610.648.51-3.07-2.46-0.43-0.51-2.22-1.785-35.79-29.8623.5428.2540.0832.06-10.86-8.69-2.42-2.90-6.02-4.824-37.32-29.8623.2227.8640.7232.58-8.87-7.10-1.65-1.97-5.58-4.463-37.32-29.8623.2227.8640.7232.58-8.87-7.10-1.65-1.97-5.58-4.462-37.32-29.8623.1927.8240.7932.63-8.66-6.93-1.54-1.85-5.58-4.46135.24-28.1924.7329.6739.7931.83-11.96-9.57-2.9-3.48-6.16-4.93(单位:KNm)注:1)M’为调幅后的弯距。2)弯矩符号逆时针为正(1)梁端剪力计算活载作用下梁端剪力层次q(kn/m)L(m)V左V右V左’V右’AB跨61.9487.097.936.517.3557.78829.7431.4727.4129.1347.78829.4231.5527.0929.2137.78829.4231.5527.0929.2127.78829.3931.5527.0529.2117.78828.8531.6926.5129.35BC跨6042.645-1.322.645-1.325048.44-4.228.44-4.224047.23-3.617.23-3.613047.23-3.617.23-3.612047.12-3.567.12-3.561049.06-4.539.06-4.53注:M就采用调幅前的值,剪力方向均以向上为正132
(1)柱轴力和剪力计算AB跨活载作用下的柱轴力层次截面边柱中柱纵向荷载A轴柱轴力纵向荷载B轴柱轴力C轴柱轴力6柱顶7.093.91117.932.6421.0710.521.079.18柱底5柱顶29.7415.6346.3731.478.4450.4110.571.4815.46柱底4柱顶29.4215.6391.7431.557.2349.2810.5120.7622.35柱底3柱顶29.4215.63137.1131.557.2349.2810.5170.0429.24柱底2柱顶29.4215.63182.4831.557.1249.1710.5219.2136.18柱底1柱顶28.8515.63226.9631.699.0251.2110.5270.4242.15柱底单位:KNAB跨作用下柱剪力层数654321A轴柱9.3911.4610.3710.3712.313.19B轴柱3.859.669.029.029.922.58单位:kN132
3.8.3B-C跨活载作用下内力计算(1)弯矩计算132
活载作用于A-B跨弯矩调幅楼层AB跨BC跨左端中间右端左端中间右端MM’MM’MM’MM’MM’MM’60.140.11-0.71-0.850.230.18-1.62-1.300.460.551.621.3050.480.38-2.88-3.460.980.78-6.38-5.101.942.336.385.1040.460.37-2.89-3.471.110.89-6.08-4.862.242.696.084.8630.460.37-2.89-3.470.760.61-6.78-5.421.541.856.785.4220.460.37-2.89-3.470.760.61-6.78-5.421.541.856.785.4210.490.39-2.88-3.451.050.84-6.22-4.982.102.526.224.98(单位:KNm)注:1)M’为调幅后的弯距。2)弯矩符号逆时针为正(2)梁端剪力计算活载作用下梁端剪力层次q(kn/m)L(m)V左V右V左’V右’AB跨608-0.050.05-0.050.05508-0.180.18-0.180.18408-0.200.20-0.200.20308-0.150.15-0.150.15208-0.150.15-0.150.15108-0.190.19-0.190.19BC跨61.5643.123.122.652.6556.24412.4812.4810.6110.6146.24412.4812.4810.6110.6136.24412.4812.4810.6110.6126.24412.4812.4810.6110.6116.24412.4812.4810.6110.61注:M就采用调幅前的值,剪力方向均以向上为正132
(3)柱轴力和剪力计算AB跨活载作用下的柱轴力层次截面边柱中柱纵向荷载纵向荷载B轴柱轴力6柱顶-0.050-0.050.053.1213.6710.513.67柱底5柱顶-0.180-0.230.1812.4823.1610.526.83柱底4柱顶-0.200-0.430.2012.4823.1810.560.01柱底3柱顶-0.150-0.580.1512.4823.1310.583.14柱底2柱顶-0.150-0.730.1812.4823.1310.5106.27柱底1柱顶-0.190-0.920.1912.4823.1710.5129.44柱底单位:KNAB跨作用下柱剪力层数654321A轴柱0.070.140.130.130.140.06B轴柱0.71.911.861.641.850.47单位:kN132
3.8.3风载作用下内力计算风荷载作用下的内力计算(从左向右或从右向左):风荷载作用下的内力计算采用D值法进行,其步骤如下:(1)求各柱反弯点处的剪力值;(2)求各柱反弯点的高度;(3)求各柱的杆端弯矩及梁端弯矩;(4)求各柱的轴力及梁剪力。框架柱反弯点位置得计算如下表所示,修正高度y、y与y如表,由《混凝土结构设计规范》查出的y。A,D框架柱反弯点位置层号h/myyyyyyh/m64.80.60.25000.00250.2751.3253.60.450.32500.0400.7752.7943.60.450.3750000.8252.9733.60.450.450000.93.2423.60.450.5000-0.050.93.2415.30.660.70-0.0200.683.60B,C框架柱反弯点位置层号h/myyyyyyh/m64.81.80.39000.0250.4151.9953.61.350.420000.421.5143.61.350.450000.451.6233.61.350.470000.471.6923.61.350.5000-0.05-0.451.6215.31.990.550-0.0300.522.76132
框架各柱的杆端弯矩、梁端弯矩按下式计算:柱剪力:楼层剪力×柱弯矩:M=柱剪力×h(1-y);M=柱剪力×h×y边柱:中柱:;V=,只考虑左风荷载的影响框架在右风的作用下,其弯矩、剪力、轴力的方向与左风相反。风荷载作用下框架柱与梁端剪力的计算结果见下表:风荷载作用下A,D轴所对应的横向中框架各柱剪力及弯矩计算楼层楼层剪力/kN楼层值柱D值柱剪力/kNyhMkN/mMkN/mM总kN/m613.064963281310.1642.1395641.327.44568417.239224.68488526.1697794153270.1574.0999892.793.32099172.986476.30739436.8797794153270.1575.7785392.973.64048109.5039113.1444346.2397794153270.1577.2455083.242.608383149.7852152.3936253.7497794153270.1578.4225313.243.032111174.1176177.1497161.9455332113800.20712.739053.621.65639222.984244.6404132
风荷载作用下B,C轴所对应的横向中框架各柱剪力及弯矩计算楼层楼层剪力/kN楼层值柱D值柱剪力/kNyhMkN/mMkN/mkN/mkN/m613.0649632166850.3361744.3904361.9912.337128.7369674.1123758.224749526.1697794335700.3432738.9800111.5118.7682213.559829.16839718.33679436.8797794335700.34327312.656461.6225.0597920.5034712.873225.74641346.2397794335700.34327315.869491.6930.3107326.8194416.9380733.87613253.7497794335700.34327318.447471.6236.5259929.884921.1151442.23029161.9455332162860.29433218.230952.7646.3066150.3174225.3971750.79434风荷载作用下框架柱与梁端剪力的计算层梁端剪力/KN柱轴力/KNAB跨BC跨CD跨A轴B轴C轴D轴63.5996574.1123753.5996573.599657-0.51272-0.512720.512720.512723.599657510.684479.16839710.6844714.284131.5160771.003357-1.516077-1.00335714.28413415.752212.873215.752230.036332.8789953.882352-2.878995-3.88235230.03633321.1664616.9380721.1664651.202784.2283918.110743-4.228391-8.11074351.20278224.7831121.1151424.7831175.985893.66796311.77871-3.667963-11.7787175.98589133.7546925.3971733.75469109.74068.35752520.13623-8.357525-20.13623109.7406132
3.8.5水平地震作用下内力计算地震荷载作用框架各柱剪力及弯矩计算柱号层次层高层间剪力层间刚度和层间刚度AD柱64.8104.234963281310.16417.093721.3222.5637159.4861553.6214.1197794153270.15733.615272.7993.786627.2283743.6295.6797794153270.15746.420192.97137.86829.2447233.6359.0897794153270.15756.375563.24182.656820.295223.6411.297794153270.15764.55843.24209.169223.2410215.3434.6555332113800.20789.972553.6323.9012152.9533BC柱64.8104.2349632166850.33635.021281.9969.6923598.409853.6214.1197794335700.34373.439731.51110.894153.48943.6295.6797794335700.343101.41481.62164.292200.801333.6359.0897794335700.343123.16441.69208.1479235.244123.6411.297794335700.343141.04161.62228.4874279.262415.3343.6555332162860.294101.03312.76278.8514256.6241注:表中,,,由前面风荷载计算得出,只考虑左侧风地震荷载作用风荷载的计算方法同框架柱轴力与梁端剪力的计算计算过程:根据节点平衡由柱端弯矩求得梁轴线处弯矩132
ΣMc=M右+M左=M上+M下;M右(左梁)=μ1McM左(右梁)=μ2Mc求得:边跨μ1=1μ2=1中跨μ1=0.50μ2=0.50地震荷载作用下框架梁端弯矩、剪力及柱轴力计算层次654321AB跨(CD跨对称)88888859.4949.79123.03158.16205.90362.1232.6874.39103.90133.18162.47161.70-6.90-15.52-28.37-36.42-46.05-65.48BC跨44444432.6874.39103.90133.18162.47161.7065.36148.79207.80266.36324.94323.41-32.68-74.39-103.90-133.18-162.47-161.70柱轴力6.9022.4350.7987.21133.26198.74-25.77-58.87-75.53-96.76-166.42-96.2325.7758.8775.5396.76166.4296.23-6.90-22.43-50.79-87.21-133.26-198.74132
§3.9、内力组合3.7内力组合各种荷载情况下的框架内力均已求得,根据最不利又是可能得原则进行内力组合。考虑结构塑性内力重分布得有利影响,在内力组合之前对竖向荷载作用下内力进行调幅。分别考虑恒载和活载由可变荷载郊应,控制的组合和由永久荷载控制的组合,并比较两种组合的内力,取最不利者。由于构件控制截面的内力值应取自支座边缘处,为此进行组合前应先计算各控制截面处的内力值。梁支座边缘处的内力值::支座边缘截面的弯矩标准值:支座边缘截面的剪力标准值V:与M相应的梁柱中线交点处的剪力标准值q:梁单位长度的均布荷载标准值b:梁端支座宽度柱上端控制 截面在上层的梁底,柱下端控制截面在下层的梁顶按轴线计算得的柱端内力值宜换算到控制截面处的值。为简化起见,也可采用轴线处的内力值,这样算得的钢材用量比需要的略多一点。内力组合见附表:132
横向框架梁内力组合表见Excel表132
A柱弯距和轴力组合见Excel表132
B柱弯距和轴力组合见Excel表132
横向框架A柱剪力组合表见Excel表132
横向框架B柱剪力组合表见Excel表132
§3.10、框架截面设计混泥土强度C30钢筋强度HPB235HRB4003.10.1梁的正截面承载力计算梁采用混凝土:,,纵向钢筋为HRB400级,箍筋为HPB235级。(1)、正截面受弯承载力计算梁AB300mm600mm底层跨中截面==<=<下部实配428()框架梁正截面配筋计算表见下页132
层截面位置M(KN•m)实配钢筋As(mm2)6AB梁左-130.710.095408760.100454676.3487360420(1256)AB梁中184.8380.134918250.145504979.6635360420(1256)AB梁右177.9970.129924820.13968940.452360420(1256)BC梁左-138.270.100927010.10661717.7934360416(804)BC梁中-81.4370.059443070.061323412.8839360416(804)BC梁右-138.270.100927010.10661717.7934360416(804)3AB梁左-216.80.158248180.1732571166.523360422(1520)AB梁左217.4230.158702920.1738071170.228360422(1520)AB梁中-9.3840.006849640.00687346.27694360422(1520)AB梁中194.9250.142281020.1541641037.973360422(1520)AB梁右-91.9020.067081750.069497467.914360422(1520)AB梁右185.8490.13565620.146368985.4811360422(1520)BC梁左-271.170.197934310.2227411499.694360422(1520)BC梁左254.6660.185887590.2073941396.361360422(1520)BC梁中-2.010.001467150.0014689.885453360422(1520)BC梁中2.890.002109490.00211214.21799360422(1520)BC梁右-271.170.197934310.2227411499.694360422(1520)BC梁右254.6660.185887590.2073941396.361360422(1520)1AB梁左-368.990.269335770.3207882159.836360428(2463)AB梁左348.0230.254031390.2986182010.563360428(2463)AB梁中-63.70.046496350.047631320.6927360428(2463)AB梁中248.0490.181057660.2013231355.489360428(2463)AB梁右-118.10.086204380.09028607.8434360428(2463)AB梁右214.740.156744530.171441154.291360428(2463)BC梁左-340.160.248291970.2904821955.785360428(2463)BC梁左298.1170.217603650.2484731672.944360428(2463)BC梁中27.84560.020325260.020536138.2677360428(2463)BC梁右-340.160.248291970.2904821955.785360428(2463)BC梁右298.1170.217603650.2484731672.944360428(2463)132
3.10.2框架梁斜截面承载力计算梁AB底层>满足要求。<0按构造要求配筋。加密区取φ8@200,非加密区取φ8@250框架梁斜截面承载力计算表层截面位置V(KN)0.25βCfcbh0(KN)Av1/s=(V-0.7ftbh0)/1.25fyvh0实配箍筋6梁AB164.57605.96-0.034392φ8@250梁BC71.92605.96-0.659092φ8@2503梁AB112.83605.96-0.383252φ8@250梁BC75.47605.96-0.635162φ8@2501梁AB129.2605.96-0.272872φ8@250梁BC184605.960.0966222φ8@250注:表中Av1/s<0表示可以按构造配筋;表中V应满足:V<=0.25βCfcbh0/RRE<0按构造要求配筋。加密区取φ8@200,非加密区取φ8@250132
3.10.3柱截面设计混凝土为,纵向筋为HRB400级,箍筋为HPB235级。(1)轴压比验算A轴:底层柱轴压比<[0.8]满足要求(2)截面尺寸复核取因为﹤4所以=1212﹥88.51kN(3)正截面受弯承载力计算以B计算为例B轴(1)轴压比验算B轴:底层柱轴压比<[0.8]满足要求(2)截面尺寸复核取132
因为﹤4所以=1212﹥100.31kN满足要求(3)正截面受弯承载力计算(对称配筋)柱同一截面分别承受正反向弯矩,故采用对称对称配筋查表得:底层:从柱的内力组合表可见,NN所以<0按构造配筋,取复式箍410@250标准层最不利组合因为剪跨比=>,取>,所以<0按构造配筋,取复式箍410@250顶层最不利组合因为剪跨比=<,取132
>,所以<0按构造配筋,取复式箍410@2503.10.5裂缝宽度验算与梁正截面配筋计算一样,梁的裂缝宽度验算也只需考虑顶层梁和底层梁,其内力组合项同梁配筋计算时组合项,但是内力组合值采用荷载短期效应组合。即:采用荷载标准值作用下弯矩值参与组合。最大裂缝宽度验算公式,,其中[wmax]=0.3mm,ftk=2.01N/mm2《规范》规定,当〈0.2时,取=0.2;当〉1.0时,取=1.0;对直接承受重复荷载的构件取=1.0。132
其中=1C为混凝土保护层厚度为35mm-构件受力特征系数,对受弯构件取=2.1B轴柱底层:>0.55,需验算裂缝宽度标准层:<0.55,可不验算裂缝宽度顶层:>0.55,需验算裂缝宽度梁AB(顶层)取计算===132
==0.26<裂缝宽度验算表格如下:六层框架梁裂缝宽度验算计算公式梁AB梁BC左中右左(右)中9.0375117.27129.16510.312547.0625AS12561256125680480414.63831189.9458209.212426.09397119.08340.0139560.0139560.0139560.0089330.0089330.20.607130.6525190.20.220202016162.12.12.12.12.10.0055690.219350.2596610.0114960.052462132
三层框架梁裂缝宽度验算计算公式梁AB梁BC左中右左(右)中168.9194.89161.82198.91.05AS15201520152015201520226.0706127.0016216.5813266.20951.4053290.0168890.0168890.0168890.0168890.0168890.7578120.4908850.742820.8094070.222222222222.12.12.12.12.10.2070830.1117480.2883730.2886220.000504底层框架梁裂缝宽度验算计算公式梁AB梁BC左中右左(右)中276.6142.935183.765323.712.465AS24632463246324632463228.4652118.061151.7856267.368710.29580.0273670.0273670.0273670.0273670.0273670.20.6956280.7854740.20.228282828282.12.12.12.12.10.0711760.1279280.1857130.0832950.003208132
第四章楼板计算§4.1楼板荷载计算走廊楼面板水磨石地面结构层:120厚现浇钢筋混凝土板抹灰层:10厚混合砂浆合计标准层楼面板结构层:120厚现浇钢筋混凝土板抹灰层:10厚混合砂浆合计板厚,楼面等效均布活载标准值(病房),(走廊)§4.2塑性理论内力计算弯矩计算支撑梁均为,区格板划分如图,均视为四边固支每区格板均取,其中为长跨长,为短跨长。132
中间区格板A计算跨度=4.0-0.3=3.7m=5.0-0.3=4.7m=0.62=2P=3.82+2=7.82采用分离式配筋==4.7==2.294===9.4===4.588代入基本公式,由于区格板A四周与梁连接,内力折减系数0.82+2++++=0.8×得:=1.77kN/m132
故得:==1.1kN/m===3.54kN/m===2.2kN/m(2)边区格板B计算跨度=5.0-0.3=3.7m=8.0-0.3=7.7m=0.37=2P=4.33+2=6.33采用分离式配筋==7.7==1.739===15.4===3.478代入基本公式,由于区格板B四周与梁连接,内力折减系数0.82+2++++=0.8×得:=3.03kN/m故得:==1.12kN/m132
===6.06kN/m===2.24kN/m§4.3配筋计算跨中截面取支座截面近似取132
由于区格板四周均有整浇梁支承故其跨中与支座截面弯矩应折减,另外,板中配筋率一般较低,近似取内力臂系数进行计算。所以,双向板配筋计算1截面选配钢筋实配钢筋跨中A区格方向1.7710090Φ8@200252方向1.19065Φ8@200252B区格方向3.03100160Φ8@200252方向1.129066Φ8@200252双向板配筋计算2截面选配钢筋实配钢筋支座A-A2.2100116Φ8@200252B-B/B左6.06100321Φ10@250393A-B3.54100187Φ8@200252B下2.24100119Φ8@200252第四章楼梯计算(标准楼梯)§5.1建筑设计楼梯形式尺度:采用双跑楼梯,底层踏步尺寸采用150×3000,层高为3.6,共需踏步3.6/0.15=24步,图见建施图。132
§5.2结构设计5.2.1结构选型:由于楼梯梯段的水平投影长度3.3,故采用梁式楼梯较为经济。5.2.2材料选型:采用C30混凝土f=14.3,f=1.43;梁中纵向钢筋采用HRB335级钢筋,f=300,其余钢筋采用HPB235级钢筋,f=210。另由《建筑结构荷载设计规范》有:楼梯使用活荷载标准值为2.5。踏面层采用30厚水磨石底面为20厚混合砂浆抹灰层,强度C30。5.2.3踏步板(TB-1)计算(取一个踏步)踏步尺寸,斜板厚度取,==0.894,则截面平均高度为:h=+=125。(1)荷载计算恒荷载:踏步板自重:踏步面层重:踏步抹灰重:使用活荷载:荷载总计:(2)内力计算斜梁截面尺寸选用,则踏步板计算跨度为:,132
踏步板跨中弯矩:(3)截面承载力计算踏步板计算截面尺寸为:,===0.0485=-=-=0.05A===72<故踏步板应按构造配筋,每踏步采用2Φ8(A),取踏步内斜筋Φ8。5.2.4楼梯斜梁(TL-1)计算(1)荷载计算踏步板传荷:斜梁自重:斜梁抹灰:总计:(2)内力计算取平台梁截面尺寸为,斜梁水平方向的计算跨度:斜梁跨中截面弯矩及支座截面剪力分别为:132
(3)承载力计算斜梁按T型截面进行配筋计算,取翼缘有效宽按倒L型截面计算:按梁的跨度考虑:按翼缘宽度考虑:按翼缘高度考虑:故取翼缘有效宽:首先判别截面类型:α===0.04<故斜梁按第一类T型截面计算>故选用2B12(验算是否按构造配置箍筋:故可按构造配置箍筋,选用的双肢箍,楼梯踏步板、斜梁配筋图详见结施图。5.2.5平台板的计算平台板计算简图如图所示:132
平台板取1板宽计算,近似地按短跨方向的简支板计算,假定板厚为120。平台梁TL—2截面尺寸为:,平台梁TL—3截面尺寸为:(1)荷载计算(取1板宽计算)平台板自重:平台板底20抹灰:平台板25水磨石:使用活荷载:总计:(2)内力计算考虑平台板两端梁的嵌固作用,跨中最大设计弯矩取:(3)截面承载力计算]α===0.066132
故受力钢筋选用(),分布钢筋选用。5.2.6平台梁TL-2计算平台梁截面尺寸,取h=400,b=250(1)荷载计算:由平台板传来平台梁自重均布荷载设计值14.37KN/m由斜梁传来的集中荷载设计值(2)内力计算平台梁计算跨度,梁跨中最大弯矩:梁端最大剪力为:(3)截面设计①正截面抗弯能力计算翼缘有效宽按倒L型截面计算:按梁的跨度考虑:按翼缘宽度考虑:故取翼缘有效宽:首先判别T截面类型:132
故平台梁按第一类T型截面计算.α===0.042故选用218(①斜截面抗剪能力计算截面校核0.25fcbho=0.25×9.6×250×365=219kN>52kN判别能否按构造配筋能按构造配置箍筋,选用。③附加箍筋计算采用附加箍筋承受由斜梁传来的集中力,若采用双肢箍筋,则附加箍筋总数为:;即斜梁每侧附加两个双肢箍筋。5.2.7平台梁TL-2计算平台梁截面尺寸,取h=400,b=240(1)荷载计算:由平台板传来平台梁自重均布荷载设计值14.37KN/m由斜梁传来的集中荷载设计值(2)内力计算平台梁计算跨度,梁跨中最大弯矩:132
梁端最大剪力为:(3)截面设计①正截面抗弯能力计算翼缘有效宽按倒L型截面计算:按梁的跨度考虑:按翼缘宽度考虑:故取翼缘有效宽:首先判别T截面类型:故平台梁按第一类T型截面计算.α===0.042故选用218(②斜截面抗剪能力计算截面校核0.25fcbho=0.25×9.6×240×365=210.24kN>31.61kN判别能否按构造配筋能按构造配置箍筋,选用。③附加箍筋计算132
采用附加箍筋承受由斜梁传来的集中力,若采用双肢箍筋,则附加箍筋总数为:;即斜梁每侧附加两个双肢箍筋。第六章柱下钢筋混凝土独立基础计算选择A与B轴柱下独立基础作为计算示例:§6.1A轴柱下独立基础设计6.1.1造型A轴柱下基础混凝土,钢筋采用HRB335级6.1.2确定基础尺寸及埋置深度(1)按构造要求拟定高度H=h1+a1+50mm,查表得h1=600mm,a1应大于200mm,取a1=250mm,故H=900mm,室内外高差为450mm基础顶面标高为-1.5m,d=0.9+1.1-0.45=1.55m(2)不利荷载组合,,6.1.3确定地基承载力特征值假设b<3,因d=1.55m>0.5m,故只需对地基承载力特征值进行深度修正。由任务设计书可知地基承载力设计值为,查表得:=0,=2.0,6.1.4确定基础的底面面积(1)先按轴心受压估算基础底面积取,132
取矩形基础长短边之比(2)验算基础底面尺寸取值是否合适基底反力设计值:=(符合要求)故基底尺寸采用满足要求。6.1.5基础高度验算()基础混凝土强度等级根据其所处得环境类别为二类,基础底面以下有C10混凝土垫层(厚度为100),因此基础最外层纵向受力钢筋得混凝土保护层厚度取40mm柱边截面:因为偏心受压:(可以)故基础高度满足要求。6.1.6基础底板配筋计算132
(1)柱边1-1截面:3-3截面:配筋:15B20,(2)变阶2-2截面(2)变阶4-4截面132
配筋:30B10,§6.2B轴柱下独立基础设计6.2.1造型设计尺寸设计如下图,底板高度为900mm,虚线为受冲切区域取as=40mm,则ho=860mm,基础的形状和荷载均为作右对称,故只需计算一边即可6.2.2内力计算(1)选取的最不利组合为,,MK=其受力如下图132
(2)内力计算剪力图如下,坐标轴上的为正,轴下为负,剪力方向规定使结构顺时针转动为正弯矩图如下,坐标轴上部为负弯矩,下部为正弯矩(3)抗冲切验算因h=900mm,由线性内插法得=0.992132
,故满足要求(4)受剪承载力验算取冲切破坏锥体底面边缘处截面为计算截面,满足要求6.2.3配筋计算(1)纵向配筋纵筋上部采用HRB335级钢,下部采用HPB235级钢筋柱间最大负弯矩柱间最大正弯矩M=90.27kN其上部配19B20(As=5969mm2)下部配19B10(As=1491mm2)(2)横向配筋柱等效梁宽为:配7B20(As=2199mm2),配筋相差控制在5%以内132
第七章施工组织设计7.1.工程概况7.1.1.工程建筑特征本工程共6层,建筑面积约.建筑物长,宽,室内与室外地坪高差为.7.1.2.工程结构特点结构概况本工程结构安全等级为二级,结构的设计使用年限为50年,抗震类别为丙级,抗震设防烈度为7度,耐火等级为二级。主要设计参数及概况如下:地基与基础本工程的基础为钢筋混凝土独立基础,基础垫层砼采用C10,基础、基础梁采用C30。主体结构工程砼强度等级:柱:C30基础:C25梁、板:病房及走廊为C30。过梁、构造柱为C20。砖砌体:±0.000以下为Mu10普通烧结粘土砖,M7.5强度等级水泥浆实砌;±0.000以上采用加气砼砌块,强度等级为A3.5,M5混合砂浆砌筑。管材选用:给水管均采用涂塑钢管,丝接。室内排水管采用离心铸铁管卡箍连接。雨水管采用UPVC塑料排水管。雨水管采用UPVC塑料排水管。132
电气工程本工程为三级负荷,采用三相四线制供电,采用电缆直埋引入。进户总电箱做重复接地,配电系统采用TN-S接地形式。钢管暗敷支线。7.1.3.自然条件施工期间月平均气温变化较大.当地最高气温40℃,最低气温10℃.主导风向冬季为西北风,夏季为东南风.7.1.4.水文地质条件该工程地址地形平坦,土质为粘土砾石,场地稳定水位高程地表下.工程的基础垫层设在室外地坪下处(标高).7.1.5.施工条件及技术经济条件1.运输条件:该工程位于常德市区,交通便利,施工中各种设备、构件、材料可直接运抵现场;2.钢筋在现场加工,故现场要设钢筋加工机械设备;3.在现场设置混凝土搅拌站制备混凝土;4.水是由本市城市自来水管网提供的饮用水,电源为本市民网提供的380/220V交流点;5.本工程是由××建筑公司总承包,公司各种机械设备齐全,技术力量雄厚,劳动力由公司××工程处统一调配;6.建筑材料齐全,砂、石、水泥、钢筋由本地区提供7.2施工布置7.2.1工期安排总工期为261天。根据本工程的特点、结构形式及以往相似工程施工经验,计划配备工程机械设备、劳动力资源情况,必须严格控制关键工序的施工工期,确保按计划完成施工任务。工程分基础、主体、室内外装饰装修三个阶段进行组织施工,工期安排详见施工网络图。7.2.2施工顺序132
根据以往施工相似工程结构特点的经验确定主要施工顺序如下:施工准备→定位放线→基础施工→主体工程施工→室内、外装修工程施工→设备调试→交工验收。7.2.3施工段划分及施工流水主向按结构平面设计要求,单体整个平面分两个施工段进行流水作业;竖向按楼层划分施工作业面流水施工,在主体施工至3层时,开始进行填充墙砌筑,在砌筑和装饰阶段,利用作业面多的特点,充分安排劳动力,科学安排工序搭接,加快施工进度。7.2.4施工任务划分根据工程施工的实际情况,划分土建、装饰、水电安装三个任务段,项目经理施工全权指挥和协调。7.3施工准备7.3.1技术准备与建设单位办理有关地质勘探报告、文物钻探记录等技术资料的交接手续;根据工程施工需要准备相应的技术资料,如标准图集、施工规范、规程等。开工前组织施工人员熟悉、审查施工图纸,理解设计意图,做到图纸了然于胸,进行图纸会审,形成图纸会审记录。组织编制施工组织设计、分项工程工艺,对重要部位编制详细的施工方案。对于采用的新技术、新工艺组织施工人员进行实地培训,考核合格后方可上岗。组织施工技术人员学习施工组织设计,并向各专业、各工种技术人员进行工程施工实施细则和施工技术标准的交底。项目总工向施工员进行设计要求和关键工程部位施工技术的交底;施工员向各专业施工队进行分部分项工程的施工技术和安全要求的交底。交底方式采用书面交底、口头交底和现场操作交底。做好钢筋、木工、铁件翻样,提出成品、半成品加工计划单。7.3.2现场准备施工现场准备:·三通一平:进场后进行场地平整,清运渣土和垃圾,接通水电132
管网,修通场内道路、设置排水沟,同时将施工现场进行场地硬化,浇筑C10砼一层,以保证文明施工。·按照施工平面图做好临时设施,布置各种施工机械。·临时供水:详见临时供水方案。·临时供电:详见临时供电方案。材料:周转材料及施工材料应根据施工计划有组织地进场,合理堆放。施工手续:办理《施工许可证》等有关手续。7.3.3材料准备根据工程实际情况和施工进度要求制定钢材、水泥、砂、石、模板、周转材料、钢管等材料计划,并按计划备料。7.4主要分部分项工程施工方7.4.1测量与放案线:平面控制:根据先整体后局部的原则,采用坐标法定出各区的主要坐标点、主轴线,经校核无误后定出现场的平面控制桩。(详见下图)在地质坚固、便于通视、能长期保存的地方设置轴线控制桩点。测量步骤:①检验测量仪器精度是否符合要求;②根据图纸标出施测位置的相互关系图,然后进行测量。③放出控制线,设置引桩,自检合格后,由技术人员复检,最后由监理工程师终检,合格后进行标识,并作为施工依据。标高控制:以甲方和测绘院提供的水准点为依据,在现场设置三个控制桩点,每次引测均检查是否闭合。高程传递:计算±0.00绝对标高,基础标高用水准仪和塔尺直接引测控制,楼层标高用钢尺传递,每层均在外墙自±0.00标高线向上量取。在施测过程中,同考虑温差、高差及钢尺本身产生的误差。层间高度允许偏差±132
3毫米,总高度不超过3H/10000,且不超过15毫米。轴线传递:用经纬仪将控制轴线投测到作业层上,建立井字控制网,校验轴网是否闭合,然后测放细部轴线。主体到达首层后,将控制轴线投测到首层外墙皮上,用经纬仪投测。7.4.2沉降观测控制根据《建筑物变形测量规程》及设计要求与规定,按照图纸上标注位置设置沉降观测点。(1)沉降观测的周期额的时间沉降观测的时间和次数,施工期间每施工完一层观测一次,主体封顶观测一次,第一年每季度观测一次,第二年每半年观测一次,第三年后每年观测一次。(2)沉降观测技术资料的整理与分析每次观测应记载施工进度,建筑物倾斜裂缝等各种影响沉降变化和异常的情况;每周期观测后,应及时对观测资料进行整理,计算观测点的沉降量,沉降差以及本周期平均沉降量和沉降速度。(3)保证措施与注意事项变形测量的首次(即零周期)应适当增加观测量,以提高初始值的可靠性;不同周期观测时,宜采用相同的观测网形和观测方法,并固定观测人员,使用相同类型的测量仪器,选择最佳观测时段,在基本相同的环境和条件下观测;观测标志的立尺部位应加工成球形有明显的突出点,并涂上防腐剂,并应视立尺需要离开柱面和地面有一定距离;在观测过程中,如有基础附近地面荷载突然增减,基础四周大量积水,长时间连续降水等情况,均应及时增加观测次数,当建筑物突然发生大量沉降,不均匀沉降或严重裂缝时,应立即进行逐日或几天一次的连续观测;应在标尺分划线成像清晰和稳定的条件下进行观测,不得在日出后或日出前约半小时,太阳中天前后,风力大于四级,气温突变时以及标尺分划线图像跳动而难以照准时进行观测。晴天观测时应使用测伞为仪器遮蔽阳光。作业中应经常对水准仪及水准标尺的水准器和角进行检查,当发现观测成果出现异常情况并认为与仪器有关时,应及时进行检验与校正。132
测站观测限差超限,应立即重测;当迁站后发现超限时,应从水准点开始重测。观测时仪器避免安置在有空压机、搅拌机、卷扬机等振动影响的范围内。7.5土方工程7.5.1施工准备①熟悉和核查图纸检查图纸和资料是否齐全,核对平面尺寸和坑底标高,图纸相互间有无错误和矛盾;掌握设计内容及各项技术要求,了解工程规模、结构形式、特点、工程质量要求;熟悉土层地质、水文勘察资料;审查地基处理和基础设计、会审图纸,搞清地下构筑物、基础平面与周围地下设施管线的关系,图纸相互间有无错误和冲突;研究好开挖程序,明确各专业工序间的配合关系、施工工期要求;并向参加施工人员层层进行技术交底。②勘察施工现场摸清工程场地情况、收集施工需要的各项资料,包括施工场地地形、地貌、地质水文、河流、气象、运输道路、临近建筑物、地下基础、管线、电缆坑基、防空洞、地面上施工范围内的障碍物和堆积物状况,供水、供电、通讯情况、防洪排水系统等等,以便为施工规划和准备提供可靠的资料和数据。③编制施工方案研究制定现场场地整平、基槽开挖施工方案,绘制施工总平面布置图和基槽开挖图,确定开挖路线、顺序、范围、底标高、边坡坡度,以及挖去的土方堆放地点,提出需用施工机具、劳动力计划。④平整施工场地按设计或施工要求范围和标高平整场地,将土方弃到规定弃土区。⑤清除现场障碍物将施工区域内所以障碍物,如地下管道、电缆、坟墓、沟渠以及旧有房屋、基础等进行拆除。⑥作好降水设施由于本工程所处地势水位较高,在现地面下1米左右,地势较为平坦且地势开阔。根据本工程的特点,考虑采用基坑地槽排水降水方法。132
在施工区域内设置临时性排水沟,将地面水排走,排水沟纵向坡度一般不小于2%,使场地不积水。⑦设置测量控制网根据给定的国家永久控制和水准点,按建筑物总平面要求,引测到现场。在工程区域设置测量控制网,包括控制基线、轴线和水平基准点,作好轴线控制的测量和校核。控制网要避开建筑物、构筑物、土方机械操作及运输线路,并有保护标志,场地整平应设10m×10m或20m方格网,在各方格点上做控制桩,并测出各标桩处的自然地形、标高,作为计算挖、填土方量和施工控制的依据。对建筑物应做定位轴线的测量控制的校核;进行土方工程的测量定位放线,设置龙门板、放出基坑(侧)挖土灰线、上部边线、底部边线和水准标志。灰线、标高、轴线应进行复核无误后,方可进行场地平整和基坑开挖。⑧机具、物资及人员准备组织并配备土方工程施工所需的各专业技术人员、管理人员和技术工人组织安排好作业班次,制定较完整的技术岗位责任制和技术、测量、管理网络;建立技术责任制和质量保证体系,对拟采用的土方工程新机具、新工艺、新技术、组织力量进行研制和试验,作好设备调配,对进场挖土、运输车辆及各种辅助设备进行维修检查、试运转、并运至使用场地就位。7.5.2配合土方开挖开挖程序:测量放线→配合土方开挖→修坡→整平,留足预留层土→验槽。拟采用机械分层、人工配合开挖方式,挖土前需与业主查明现场地下管线、管道。各管线、管道改道后再进行开挖,对不能改道的管线要经过加固或采取其他保护措施后方的开挖,挖出的土由转载车运到指定的场地堆放。基坑开挖后,为防止施工用水及雨水流进基坑内,沿基坑周边砌筑300毫米高阻水墙,并在基坑内设置集水坑和抽水泵,以防止雨水在基坑内滞留。应尽快施工基础垫层,减少基底暴露时间,防止雨水对基坑的影响。7.5.3土方回填土方回填施工工艺:办理隐蔽工程验收手续→操平定控制桩→首层回填→检验压实度→检验合格→下层回填。施工方法:132
基础施工完毕,办理隐蔽工程验收后,及时回填,回填时再沿基坑边上钉上水平木桩,以控制回填土的高度和厚度。回填时,应分层铺填,虚铺厚度25cm,用振动式打夯机分层夯实,严禁一次推土回填,采用振动式打夯机夯实应按照一定的方向进行,一夯压半夯,夯夯相连,纵横交叉。每层回填土夯实后必须按规范要求进行环刀取样,检验其压实系数,符合设计要求后方可进行再一层铺填。7.6钢筋工程:7.6.1材料要求:钢筋进场时,应附有厂家的质量证明书,并且按规定取样复试。所有钢筋必须在质量证明齐全及复试合格后,才能使用。钢筋绑扎前,应在监理工程师的监督下按要求对闪光对焊、钢套筒冷挤压连接接头取样送检,试验合格后,才能进行下道工序施工。在施工时应取够试件的组数,对从事焊接、机械连接的工人必须持有效期内的上岗证上岗作业。7.6.2钢筋下料:钢筋由项目部放样组统一放样,现场施工前,首先由钢筋放样员按设计图纸及施工规范翻样,由土建专业技术人员核对签字后,下发给加工厂,加工厂拿到料单,核对无误后,按料单下料。下料时应统筹考虑,长短结合,注意提高钢筋的利用率。7.6.3钢筋连接:钢筋的连接方式采用以下形式:基础底板水平钢筋先采用闪光对焊接长,现场采用冷挤压机械连接;竖向钢筋及楼板钢筋均采用搭接连接。7.6.4钢筋绑扎安装:暗柱钢筋绑扎:暗柱箍筋由上往下采用缠扣绑扎,箍筋末端弯成135度,平直段长度10d,弯钩叠合处沿柱竖筋交错布置绑扎。浇筑砼时专人看管,浇筑砼后再次调整以保证钢筋位置准确。132
底板钢筋绑扎:底板钢筋的相交点须全数绑扎,双层网片之间摆放钢筋马凳,间距1000mm。底板钢筋连接采用闪光对焊连接与钢套筒挤压相结合的方式,将接头位置错开,同一截面接头百分率为25%,不考虑接头位置。墙柱插筋,应伸至底板下层网片,并绑扎牢固予以固定,为防止浇筑砼时移位,可附加钢筋电焊焊牢。楼板钢筋绑扎:工艺流程:清理模板→弹线→绑下层受力筋→绑上层受力筋和负弯矩钢筋。摆放受力筋时,沿板短向的受力筋应位于下边(下层网片)和上边(上层网片)。绑扎板筋采用顺扣,双向板钢筋的相交点全部绑扎。双层网片间须加设马凳,以确保上层网片位置,马凳间距1000mm。板的负弯矩钢筋须全点绑扎,下面支设π形支撑,绑扎完毕不得在上面行走,以防减小钢筋的有效高度。楼梯钢筋:工艺流程:画位置线→绑主筋→绑分布筋。在楼梯底模上面画主筋和分布筋的位置线,先绑主筋再绑分布筋,每个交点均要绑扎。洞口钢筋:边长或直径小于300mm的预留洞口,板或墙内钢筋不得切断,可绕过洞口。洞口较大时,按照图纸要求,在洞口附加钢筋或增设梁柱以加强。7.6.5钢筋保护层柱子:35mm梁:35mm基础底板:上35mm,下35mm楼板15mm7.7装饰工程132
7.7.1一般抹灰墙面抹灰要点1)抹灰前必须先找好规矩,即四角规方、横线找平,主线吊直、弹出准线和墙裙、踢脚板线。2)墙面阳角抹灰时,应将靠在墙角的一面用线锤找直,然后在墙角的另一面顺靠尺抹上砂浆。3)踢脚板、门窗贴脸板、挂镜线、散热器和密集管道等背后的墙面抹灰在它们安装前进行,抹灰面接样顺平。墙体抹灰工艺顺序洒水润湿→刷建筑胶素水泥浆,→贴灰饼→冲钢筋→抹水泥踢脚板→抹门窗口水泥砂浆护角→抹底子灰→喷洒头遍防裂剂→修抹墙面上的箱、孔槽洞→抹罩面灰→喷洒二遍防裂剂。1)基层处理:抹灰前检查墙体外表,对松动、灰浆不饱满的拼缝及梁、板下的突出部位剔凿平整。墙面坑洼不平处,砌块缺棱掉角的以及剔凿的设备管线槽、洞,应用胶灰整修密实、平顺。用托线板检查墙体的垂直偏差及平整度,将抹灰基层处理完好。喷水后立即刷一遍掺建筑胶素水泥浆,再开始抹灰。2)贴灰饼、冲标筋:用托线板检测一遍墙面不同部位的垂直、平整情况,以墙面的实际高度决定灰饼和冲筋的数量。一般水平及高度距离以1.8米为宜。用1:1:6水泥石灰混合砂浆作成100mm见方的灰饼。灰饼厚度以满足墙面抹灰达到垂直度的要求为宜,上下灰均用托线板找垂直,水平方向用靠尺板或拉通线找平,先上后下,保证墙面上、下灰饼表面处在同一平面内,作为冲筋的依据。冲筋:依照已贴好的灰饼,从水平或垂直向各灰饼之间用水泥混合砂浆冲筋,反复搓平,上下吊垂直。132
3)抹门窗口水泥砂浆护角:室内门窗口的阳角和门窗套、柱面阳角,均应抹水泥砂浆护角,其高度不得小于2m,护角每侧包边的宽度不小于50mm,阳角、门窗套上下和过梁底面要方正。操作方法仍是先刷好一遍用2:1:8水泥混合砂浆打底。第二遍用1:1:6的水泥混合砂浆与标筋找平。做护角要两面贴好靠尺,待砂浆稍干后再用水泥膏抹成小圆角,护角厚度超出墙面底灰一个罩面的厚度,成活后与墙面灰层平整。4)抹底子灰:在砌块刷好的掺胶素水泥浆以后应及时抹灰,不得在素水泥浆风干后再抹灰,否则,回形成隔离层,不利于基层粘结。抹灰时不要将标筋碰坏。第一遍抹混合砂浆,配合比为2:1:8,厚度5mm。扫毛或划出纹线,养护、待干后再抹1:1:6混合砂浆,厚度与冲筋齐平,用杆将墙面刮平,木抹子抹平。用托线板检查,要求垂直、平整,阴、阳角方正,顶板与墙面交角顺直,管后阴角顺直、平整、洁净。5)修抹墙面上的箱、槽、孔洞;当底灰找平后,应立即把暖气、电气设备的箱、槽、孔洞周边50mm的底灰砂浆清理干净,使用1:1:4水泥混合砂浆把洞口周边修抹平齐、方正、光滑,抹灰时比墙面底灰高出一个罩面灰的厚度,确保槽、洞周边修整完好。6)喷洒防裂剂:罩面灰抹好以后,待稍干,具有初期硬度,一般在砂浆初凝后尚未收缩前,及时喷洒第二遍防裂剂。当气温适度、潮湿的环境下,防裂剂也可以省去不做。8)质量标准①材料的品种、性能、质量必须符合设计要求和有关标准的规定,抹灰等级、做法符合图纸规定。②各抹灰层之间及抹灰层与基体之间必须粘结牢固,无脱层、空鼓、裂缝。面层无爆灰、裂纹等缺陷。7.7.2顶棚抹灰1)钢筋混凝土楼板顶棚抹灰前,应清水湿润并刷素水泥浆一道。2)抹灰前应在四周墙上弹出水平线,以墙上水平线为依据,先抹顶棚四周,周边找平。3)灰线抹灰应符合下列规定。①抹灰线用的抹子,其线型、棱角等应符合设计要求,并按墙面、柱找平后的水平线确定灰线位置。132
②简单的灰线抹灰,应待墙面、柱面、顶棚的中层砂浆抹完后进行。多线条的灰线抹灰,应在墙面、柱面的中层砂浆抹完后,顶棚抹灰前进行。③灰线抹灰应分遍成活,底层、中层砂浆中宜掺少量麻刀。罩面灰应分遍连续涂抹,表面应赶平、修整、压光。4)顶棚表面应顺平,并压光压实,不应有抹纹和气泡、接搓不平等现象,顶棚与墙面相交的阴角,应成一条直线。7.7.3外墙涂料施工外墙涂料主要为乳胶漆,本部分仅对乳胶漆施工进行叙述。涂刷程序从墙面的右上角开始,由上向下分段涂刷,当墙面较高时,应将墙面分成上、下两部分,这两部分在涂刷时间上要相差一个片断。为避免刷痕,要在上一片段的涂层未干前完成衔接。涂刷片段的宽度要依刷具的宽度、涂刷速度、涂料稠度及干燥条件而定。工艺流程清理、修补、基层→满刮腻子→磨砂纸→满刮第二道腻子→磨砂纸→刮第三道腻子→磨砂纸→刷第一遍乳胶涂料→修复腻子磨砂纸→刷第二道涂料涂刷作业条件室内有关的各抹灰工程已全部施工完毕,设备管洞已经处理完毕,穿墙孔洞都已填堵完毕。墙面已经干燥(包括后填洞口的抹灰)基层含水率不得大于8%-10%。门窗及玻璃已安装已安装完毕,木工装饰工程已经完成,油漆部分最好已刷完头道或二道油,不刷的部位作好遮挡工作。做好样板间,并经过鉴定合格。操作方法1)基层表面浮土、油污清除干净,用水石膏将坑洼、缝隙补平,基层含水率小于10%。2)橡皮刮板横向满批腻子,各板收头要干净,接头不得留茬。3)将浮灰腻子及刮痕磨光并将浮尘清扫干净。4)第二遍腻子竖向满批,做法同第一遍腻子。5)砂纸打磨后用橡皮刮板找补或钢刮板满批。132
6)打第三遍砂纸时,磨光、磨平、不得将腻子磨穿。7)涂刷第一遍涂料前充分搅拌,并根据涂料的使用说明进行施工,不能擅自加水稀释。8)涂层干燥后复补腻子,并磨细砂纸打磨。9)刷第二遍涂料时操作方法同第一层。7.8屋面工程及防水层施工7.8.1找平层施工施工工艺:基层清理→管根封堵→标高坡度弹线→洒水湿润→施工找平层→养护→验收1)基层清理:将结构层、保温层上表面的松散杂物清扫干净,高出基层表面的灰渣等粘结杂物要铲平,不得影响找平层的有效后度。2)管根封堵:大面积做找平层,应先将出屋面的管根、变形缝、屋面天沟墙根处处理好。3)抹水泥砂浆找平层:①洒水湿润:抹找平层水泥砂浆前,应适当洒水湿润基层表面,主要是利于基层与找平层的结合,但不可洒水过量,以免影响找平层表面的干燥。防水层施工后窝住水气,使防水层出现空鼓。所以洒水以达到基层和找平层能牢固结合为度。②标点标高、冲筋:根据坡度要求,拉线找坡,一般按1-2m贴点标高,铺抹找平层砂浆时,先按流水方向以间距1-2m冲筋,并设置找平层分格缝,宽度一般为20mm,并具将缝与保温层连通,分格缝最大间距为6米。③养护:找平层抹平、压实以后24小时可浇水养护,一般养护期为7天经干燥后铺设防水层。4)质量标准①原材料及配合比,必须符合设计要求和施工及验收规范的规定。②屋面、天沟、檐沟找平层的坡度,必须符合设计要求,平屋面坡度不小于2%;檐沟纵向坡度不小于5‰。③水泥、沥青应有出厂合格证,或试验资料。132
④水泥砂浆找平层无脱皮,起砂等缺陷。⑤找平层与突出屋面构造交接处和转角处应做圆弧形或钝角,且要求整齐平顺。⑥找平层与突出分格缝留设位置和间距,应符合设计和施工及验收规范的规定。5)、成品保护①抹好的找平层上推水车运输时,应先铺好脚手板车道,防止破坏找平层表面。②找平层施工完毕,未达到一定强度时不得上人踩踏。③雨水口、内排水口施工过程中,应采取临时措施封口,防止杂物进入堵塞。6)应注意的质量问题①找平层起砂:水泥砂浆找平层施工后养护不好,使找平层早期脱水;砂浆拌合加水过多,影响成品强度;抹压时机不对,过晚破坏了水泥硬化;过早踩踏破坏了表面养护硬度。施工中注意配合比,控制加水量,掌握抹压时间,成品不能上人过早。②找平层空鼓、开裂:基层表面清理不干净,水泥砂浆找平层施工前未用水湿润好,造成空鼓;应重视基层清理,把握好施工结合层工序,注意压实。由于沙子过细、水泥砂浆级配不好、找平层厚薄不匀、养护不够,均可造成找平层开裂;注意使用符合要求的砂料,保温层平整度严格控制,保证找平层的厚度基本一致,加强成品养护,防止表面开裂。③泛水:保温层施工时必须保证找坡泛水,抹找平层前应检查保温层坡度泛水是否符合要求,铺抹找平层应掌握坡向及厚度。7.8.2屋面保温层施工1)工艺施工顺序基础清理→弹线找坡→管根固定→隔气层施工→保温层铺设→抹找平层2)基层清理:现浇混凝土结构层表面,应先将杂物、灰尘清理干净。3)弹线找坡:按设计坡度及流水方向,找出屋面坡度走向,确定保温层的厚度范围。4)管根固定:穿结构的管根在保温层施工前,应用细石混凝土塞堵密实。132
5)隔气层施工:应按设计做隔气层,涂刷均匀无漏刷。6)保温层铺设:干铺150mm厚加气砼块,平铺1:8加气砼碎渣,最薄处控制在20mm厚,2%找坡。7.8.3屋面防水层施工1、操作工艺基层清理→喷刷冷底子油→铺贴卷材附加层→铺贴屋面第一层卷材→铺贴屋面第二层卷材→热熔封边→蓄水试验→铺设保护层1)基层清理:防水屋面施工前,将验收合格的基层表面的尘土、杂物等清理干净。2)铺贴卷材附加层:在女儿墙、檐沟墙、管道根与屋面的交接处及檐口、天沟、斜沟、雨水口等部位,按设计要求先做卷材附加层。3)铺贴卷材:在屋面、女儿墙、檐沟墙、管道根与屋面的交接处及檐口、天沟、斜沟、雨水口等部位,按设计要求铺贴卷材。4)热熔封边:将卷材搭接处用喷枪加热,趁热使二者粘结牢固,以边缘挤出沥青为度,末端收头用密封膏镶嵌填严密。2、质量标准1)屋面不得有积水和渗漏现象,所使用材料各项性能指标必须符合质量标准和设计要求,产品应附有现场取样进行复核验证的质量检测报告或其它有关材料质量证明文件。2)方式层的厚度和层数应符合设计规定,结构基层稳定,平整度符合规定。3)卷材防水层铺贴、搭接、收头应符合设计要求和屋面工程技术规范的规定。搭接宽度准确,接缝严密,不得有皱褶、鼓泡和翘边,收头应固定,密封严密。4)卷材防水层的保护层应结合紧密、牢固、厚度均匀一致。7.9地板砖楼地面施工1、施工条件墙面、沟槽、暗管、地漏、排水孔已完工;门已安装并做好保护;墙面水平线已弹好。2、施工工艺132
清扫基层→冲筋铺结合层砂浆→弹线→铺砖→压平擦缝→养护3、操作要点将基层表面砂浆、油污及垃圾等清理干净,并用水清洗、晾干;同时将地砖浸水2~3小时后阴干备用。均匀刷素水泥浆一道,随即铺结合层砂浆(1:3),用刮尺压实抹平,木抹子搓平。地砖铺贴前应抹水泥砂浆或撒1~2mm干水泥并洒水湿润,将地砖按弹好的控制线铺贴平整密实。地砖铺贴完用木锤(或橡皮锤)和木板按铺贴顺序锤拍一遍,不遗漏。地砖铺完2小时,将缝隙清理干净,浇水养护7昼夜以上。7.10门窗工程塑钢推拉门窗的施工。1、安装前的准备工作:①塑钢门窗框一般为后塞口,所以门窗框加工应略小于洞口尺寸,窗框与洞口之间的间隙应视不同的饰面材料而定。②塑钢门窗扇安装的时间,宜选择在室内外装修基本结束后进行。③安装塑钢门窗框前,应逐个核对窗洞口的尺寸与窗框的规格是否相适应。④按室内地面弹出的50mm标高线和垂直线,标出窗框安装的基准线,作为安装是的标准。要求同一立面上窗的水平及垂直方向应做到整齐一致。如在弹线时发现预留洞口的尺寸有较大的偏差时,应及时调整处理。2、塑钢门窗框安装①按照在洞口上弹出的窗位置线,根据设计要求,将窗框立于墙的中心线部位或内侧,使门窗表面与饰面层相适应。②将门窗框临时用木楔固定,待检查立面垂直、左右间隙大小、上下位置一致后,均符合要求后再将镀锌锚板固定在窗洞口内。③塑钢门窗框上的锚固板与墙体固定方法主要有射钉固定法、膨胀螺栓固定法以及燕尾铁脚固定法等。④锚固作业窗框与墙体固定的连接件,锚固板的一端应固定在窗框的外侧,另一端应固定在密实的洞口墙体内。132
⑤锚固板应固定牢,不得有松动现象,锚固板的间距不应大于500mm。如有条件时,锚固板的方向宜在内外交错布置。⑥带型窗、大型窗的拼接处,如需增设角钢或槽钢加固,则其上下部要与预埋钢板焊接,预埋见可按每1000mm间距在洞口均匀布置。⑦门窗框与洞口的间隙,应采用矿棉条或玻璃棉毡条分层填塞,缝隙表面留5-8mm深的槽口,填嵌密封材料。在施工中注意不得损坏窗框上的保护膜;如表面沾上了水泥砂浆,应随时擦净,以免腐蚀塑钢,影响外表美观。3、塑钢门窗扇安装①塑钢门窗扇安装应在室内外装修基本完成后进行。②将配好的门窗扇分内扇、外扇,先将外扇插入上滑道的外槽内,自然下落于对应的下滑道的外滑道内,然后再用同样的方法安装内扇。③对于可调导向轮,应在门窗扇安装之后调整导向轮,调节窗扇在滑道上的高度,并使窗扇与边框间平行。④门窗扇安装:先把合页按要求位置固定在塑钢门窗框上,调节门窗扇在滑道上的高度,并使门窗扇与边框间平行。4、玻璃安装①裁割玻璃时,应根据门窗扇(固定扇则为框)的尺寸来计算下料尺寸。一般要求侧面及上下都应与金属留有一定的间隙,以适应玻璃胀缩变形的需要。②玻璃就位:当玻璃单块尺寸较小时,可用双手夹住就位,如果单块玻璃尺寸较大,为便于操作,就需用玻璃吸盘。③玻璃密封与固定:玻璃就位后,应及时用胶条固定。④玻璃应放在凹槽中间,内、外侧的间隙不应小于2mm,否则会造成密封困难;但也不宜大于5mm,否则胶条起不到挤紧、固定的作用。玻璃的下部不能直接坐落在金属面上,而应用3mm厚的氯丁橡胶垫将玻璃垫起。5、塑钢推拉门窗的质量要求①塑钢门窗及其附件质量必须符合设计要求和有关标准的规定。②塑钢门窗框安装必须牢固;预埋件的数量、位置、埋设连接方法及防腐处理必须符合设计要求。③132
塑钢门窗应关闭密安装齐全,位置正确、牢固、灵活适用、端正美观,达到各自的功能。④塑钢门窗框与墙体间隙应嵌填饱满密实,表面平整、光滑、无裂缝,填塞材料、方法符合设计要求。⑤塑钢门窗表面应洁净,无划痕、碰伤、锈蚀、塑胶表面光滑、平整、厚度均匀、无气孔。7.11安装工程主要施工方法7.11.1电气施工1)电缆敷设①熟悉图纸,将电缆的走向、排列顺序列成表格,注意电缆的排列要整齐,尽量避免交叉,并及时装设标志牌,注明编号、型号、规格。②把运到现场的电缆进行核算,按线路的具体情况配置电缆长度,避免造成浪费。低压电缆敷设均采用人工敷设,为减少阻力,可使用滚轮。电缆敷设不宜拉的过直,宜有一定波形,以防止电缆在冬季的冷缩拉力影响。③低压动力电缆全部采用干包式终端头。做电缆头前,采用兆欧表测量基电缆绝缘电阻,控制电缆采用电缆护套。2)配管①熟悉图纸,将所需的管子的型号、规格、材质、敷设方式等确定,然后精心组织施工,做到配管不错、不漏、不多、准确到位。②明配管安装时必须在土建给定的标高基础上,用水平尺、吊线锤、钢卷尺测量放线,划出固定管子只吊架设置。管子跨越沉降缝时,应做伸缩缝处理;测墙暗敷时,可将钢管敷设到箱边缘200mm左右,然后将箱体安装固定,再安一段200mm的一端套丝的短管,丝扣端和箱壳内3-5mm,并带上锁紧螺母,使管口到位并固定好,最后采用套管连接方式,接好短管与原敷设的钢管接头,套着长度为管外径的1.5-3倍,管子连接全部采用套管,保护管内导线安全。③配管需切割管子时,应采用切割机或手锯施工,切割后应用圆锉刀将管口毛刺锉去。3)配电箱安装①132
对照图纸,将配电箱的型号分清,弄清尺寸,并将需要预留的位置、尺寸以书面形式告之土建施工人员,同时在土建施工时需要安装人员再进行核查配合,尽量减少土建劳动成果被破坏。②嵌入式配电箱,将箱壳按照土建墙体装饰厚度留出一定余量,以保证照明板面在土建墙体装饰完成后能使其面板紧贴墙面。嵌入式箱子先将箱壳与箱芯分开,同时将箱芯妥善编号封存,以便按装配电箱芯时对号入座,挂墙箱采用膨胀螺栓固定。③进线管进入配电箱体内,长度一般控制在3-5mm之内。并用锁紧螺母固定管口,管口露出螺纹2-3扣,管口应光滑,管道应排列整齐。④盘内进线要依照图纸,按线路编号,逐次按顺序进线,为避免交叉利用尼龙扎带,将线捆扎理顺后进线。4)照明灯具安装①螺口灯头的接线:火线应接在中心触点的端子上,零线接在螺纹的端子上。②同一室内成排安装的灯具,其中心偏差不大于5mm。③嵌入顶棚的装饰灯具,固定在专设的框架上,电源线不应贴近灯具外壳,灯线应留有余量,固定灯罩的边框边缘应紧固在顶棚上。④矩形灯具的边缘与顶棚的装饰直线平行,如灯具对称安装时,其纵横中心轴线应在同一条直线上,偏差不大于5mm。⑤设备安装完后,调试前应将电源开关置于断开位置,各设备采取单独试运转后,然后整个系统进行统调,调试完毕后经有关人员进行验收合格后办理验收手续并交付使用。7.11.2管道施工方法及技术措施1、给水系统安装1)给水管道干管采用涂塑钢管,丝接。2)给水系统安装工序如下:室外引入管→立管安装→各层支管安装→分区水压试验→刷漆防腐→系统吹扫、清洗→系统调试3)涂塑钢管安装本工程给水系统采用涂塑钢管,丝接安装顺序先立管再支管。管道的切割:采用专用剪切工具,以方便按需要切割管道,并能保证切口光滑平整,切割时要保证断面与轴线方向垂直。132
管道安装采用“比重法”安装,即先在地面根据图纸及现场下料,再组装。4)消火栓箱安装①消火栓箱要符合设计要求,栓阀采用S65单出口,产品均应有消防部门的制造许可证和合格证方可使用。②消火栓支管要以栓阀的坐标、标高定位甩口,核定后再稳固消火栓箱,箱体找正稳固后再把栓阀安装好。③消火栓箱体安装在轻质墙上时,应有加固措施。④在交工前应将消火栓配件安装完毕。系统验收①系统的竣工验收,应由建设主管单位主持,公安消防监督机构、建设、设计、施工等单位参加,验收不合格不得投入使用。②系统竣工验收时,施工、建设单位应提供以下资料:批准的竣工验收申请报告、设计图纸、公安消防监督机构的审批文件、设计变更通知单、竣工图、地下及隐蔽工程验收记录、工程质量施工处理报告、系统试压、冲洗记录、系统调试记录、系统主要材料、设备和组件的合格证或现场检验报告、系统维护管理规章、维护管理人员等级表及上岗证。③系统供水水源的检查验收、系统的流量、以及压力试验、消防水泵接合器数量以及进水管位置、接合器的充水试验、系统最不利的压力、流量、管网验收。2、排水系统安装1)系统概况所有污水及废水经排水立管汇集,然后排出室外。2)施工做法与要求①排水管立管底部与主干管连接处采用TY形三通,管道拐弯处采用双45度弯头连接。②管道穿越外墙应安装钢性防水套管,管径比其穿管大二号,采用油浸麻丝填实。③排水管道安装完毕经复核无误后,进行灌水试验,管道满水15分钟后,管满水再延续5分钟,液面不下降,不渗漏为合格。施工完毕的管道,要进行严格的通水试验。132
④通球试验:系统灌水试验进行后,对每根立管和水平干管至引出口处进行通球试验。球体不小于管径的2/3。投球后应管道畅通无阻。⑤卫生洁具安装的共同要求是:平、稳、牢、准、不漏、使用方便,性能良好。⑥地漏安装时,地漏篦子应安装在地面的最低处,顶面应低于最后地平高度10mm。⑦清扫口安装时,将清扫口固定在排水管的横管内,清扫口必须与地面平。⑧通水试验由检查口灌水,边灌边检查卫生设备水位,直至符合要求30分钟以后,中接口无渗漏为合格。通水试验分层进行。⑨排水系统调试包括卫生洁具调试和排水构筑物调试。7.11.3防腐、保温施工1)防腐、保温施工方法及技术措施防腐保温是本工程比较关键的项目之一,施工质量的好坏直接关系到使用寿命及保温效果,现根据工程的工期要求及质量目标制定如下几项措施。明装管道防腐:①在预制现场对明装管道(除镀锌管外)以及支吊架、固定件进行除锈,除锈采用钢丝刷、砂布、尖头锤、锉刀及扁铲等将金属表面的锈皮、氧化层、焊渣、毛刺及其它污物铲除干净,再用砂布打磨一遍,露出金属原色,然后用棕扫帚、棉布清理干净,遇有油污、沥青等物应用汽油刷上下铺油,横竖交叉地将油刷匀,再把刷迹埋平,注意每次刷油应少蘸油,蘸多次油。②在安装过程中对焊缝处及磨损碰坏的地方进行补刷。③管道试压合格后刷面漆(银粉漆)两道,刷面漆前用棉布把管子上的灰尘擦干净,涂刷要求厚度均匀,不得有脱皮、流淌和漏涂现象,刷漆时先横后直,纵横交错,先立面后平面,自上而下,刷子浸漆不宜超过毛长的一半,做到蘸多次,蘸油少,用力要均匀。埋地管道防腐:根据设计要求,埋地焊接钢管防锈漆刷热沥青两道,埋地镀锌管刷热沥青两道。132
底漆干燥后方可浇涂沥青,在常温下,底漆与浇涂沥青的时间间隔不超过24小时,沥青浇涂温度以200-220度为宜,但不得低于180度,每层沥青浇涂厚度为1.5mm。管道保温①施工时保温层要求平整、严密坚固,保温层接缝要严密,纵缝不宜留在管道顶部。②管道保温层接缝处用粘胶带粘贴严密。7.11.4卫生间等管道防渗漏措施1)安装前认真检查管材是否符合要求,对于没有出厂合格证或不符合要求的坚决拒绝使用。2)钢管加工螺纹时,严格按照规定要求进行断丝,缺丝不能超过总丝格的10%;螺纹连接时,填加适当填料,应按旋紧方向一次装好,不得倒回。安装后,露出2-3丝螺纹并清除剩余填料。3)卫生间排水支管安装前要检查预留孔洞位置。打口时,严格按照规范要求进行,作好养护工作,支撑架位置正确,避免大头处塌陷影响灰口质量。4)地漏应安装在地面的最低处,篦子顶面低于设置地面10mm,并配合土建做好地面防漏工作。5)卫生洁具等安装位置应准确、牢固,上、下水管接口必须严格不漏,卫生洁具的排出口与排水管口的连接必须严密不漏。6)管道安装完毕后,组织专门人员做好成品保护工作,发现隐患及时排除。7)水压试验时,严格把关,对渗水处决不放过,消除隐患。7.12保证工期的技术组织措施本工程工期确定为300天。7.12.1组织落实1、公司将该工程定为公司重点工程,对该工程下达停检点计划,定期检查,对项目部反映的问题及时提出处理意见和措施,并给予经济上和物质上的支持,在甲方资金暂不到位时,保证垫资施工不停工。132
2、组建具有类似工程施工经验的强有力的项目经理部人员,对管理人员逐个签订工期、质量奖罚合同,实行优胜劣汰择优选用专业施工队,对施工队实行动态管理,充分调动各方面的积极性。3、根据本工程的工期、质量要求,建立项目经理部组织机构,成立由项目经理、项目总工程师、五科一室的各职能部门。在施工中,不更换项目经理和主要技术人员,使其对全员、全方位的有效控制,从而达到优质、低耗、高效、安全和文明施工的目的,并做好秋收及节假日的安排。7.12.2合理安排施工顺序,科学组织施工1)项目部采取施工计划安排施工生产,根据业主使用要求及各工序施工周期,形成各分部分项工程在时间、空间上充分利用与紧凑搭接。加强全体施工人员的紧迫感和责任心,打好交叉作业仗,确保各控制点目标按期实现。2)发挥计划管理的龙头作用,采用施工进度总计划与月、周计划相结合的施工进度计划的控制与管理,在施工生产中抓主导工序,找关键矛盾,组织交叉作业。安排好施工网络节点,通过控制节点工期目标的实现,来确保总工期控制进度计划的实现。3)建立生产例会制度,每星期至少召开两次工程例会,检查上一次例会以来的计划执行情况,布置下一次例会前的计划安排,对于拖延进度计划要求的工作内容找出原因,并及时采取有效措施保证计划完成。4)加强设备和材料的管理工作,材料设备部要提前按计划准备好,及时供应,机械设备要严格维修保养制度,保证机械性能良好,运转正常。5)建立责任制和请假制度。计划下达落实到人,使每个管理体制人员都能各负其责,认真工作。6)大力开展质量管理小组活动,推广实施新工艺、新技术、新材料,以缩短工期提高工效。7)做好施工配合及前期准备工作,拟定施工准备计划,逐项落实,保证后勤保障的高质高效。8)本着“抢主体、保装修”的原则,在主体施工阶段按照有关规定,满负荷安排施工,以确保主体工程按计划进度顺利结顶,装饰装修阶段,主要采取合理安排工作面增加施工力量等措施。9)主体施工与砌墙粉刷交叉施工,同时水、电、暖、通等各专业施工队注意配合施工,避免返工现象。132
10)在施工中,要牢固树立以“质量求进度”的信念,避免返工返修现象。11)每周召集一次由监理、甲方、设计单位参加的协调会,以便解决施工中所遇到的问题。7.13保证安全及文明施工措施7.13.1确定安全目标,建立、健全安全保证体系本工程按照《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-99)保证项目达标,汇总表得分值达到85分及其以上,杜绝死亡、杜绝重伤事故,轻伤频率控制在5‰以下,创“安全达标工地”。安全保证体系(见附图)1)项目经理部科学合理地建立安全保证体系,项目各部门必须认真遵照执行。2)在施工中进行各级经济承包时,必须有安全生产指标。3)施工中的分项、分部技术交底的同时应有安全部门的专项交底。4)各职能部门做好横向联系,做好与建设单位、监理单位的配合协调工作。5)抓好安全施工全员教育工作。①对现场的所有施工的施工人员和管理人员进行有针对性的施工前安全上岗教育培训,学习执行有关安全文件精神和施工现场安全规章制度。②对新工人要履行三级教育和职工全员教育,建立三级教育卡,考核合格后方可上岗,转岗要转岗教育,加强民工经常性安全教育,不断提高职工的自我保护能力。6)现场安全管理规章制度7.13.2现场安全管理规章制度项目经理安全生产责任制1)对所辖范围的安全生产工作负直接领导责任,具体结合执行上级有关安全生产的政策、法规、标准和规章制度。2)计划、布置、检查、总结、评比工作的同时,计划、布置、检查、总结、评比安全工作,编制施工组织设计,制定安全技术措施,组织交底与实施,实行单位工程经济承包,要有安全指挥要求和奖罚措施。132
3)负责组织每周一次的安全检查。针对现场存在的隐患和不安全因素,及时采取有效整改措施。经常组织开展活动,并有活动记录资料。4)发生事故后,组织调查分析,及时上报,并制定防范措施,组织实施文明生产和安全达标,加强对职工(民工)的安全教育。5)负责组织对现场的主要临建设施、脚手架、卷扬机及重要设备的安全技术检查鉴定与验收工作。施工员安全生产责任制1)对所管的施工生产现场的安全生产负有直接责任。2)向班组布置生产任务的同时,必须进行全面的、有针对性的安全技术交底,并督促检查执行。3)认真执行上级有关安全生产规定,组织开展工地安全达标无事故竞赛等安全活动。4)坚持每天进行安全检查,督促班组搞好安全活动,及时处理解决现场存在的不安全因素和隐患,及时制止处理违章作业行为,加强对施工生产人员的安全教育。5)发生事故后要保护现场,及时上报,查清事故原因,采取改进措施。6)组织参与对施工生产区域的临建设施、脚手架、施工电梯及施工有机电设备线路的检查验收工作,签字后存档。7)建立健全各项安全生产责任制。项目安全员安全生产责任制1)协助领导贯彻执行国家的安全生产劳动保护方针、政策、法规、标准和企业有关规章制度。2)协助领导组织开展安全生产目标管理、安全达标等竞赛评比活动,贯彻落实安全措施和计划。3)做好日常安全检查工作。对查出的问题,及时向领导汇报,提出整改意见和要求。下达至有关人员,并督促实施。遇有严重险情,有权越级上报。4)配合组织对职工的安全教育和监督特种作业人员持证上岗。5)参与对现场临建设施、脚手架、起重设备、卷扬机、物料提升机及施工设备、线路的检查验收工作以及安全防护设施装置的鉴定、推广工作。132
6)监督检查安全设施与劳动保护用品的正确使用与管理。7)建立健全工作档案资料。参加伤亡事故及未遂重大事故的调查分析,负责工伤事故的统计上报工作及保健津贴的审查工作。工地安全作业纪律1)进入工地人员必须遵守安全生产规章制度和劳动纪律,严禁违章作业。2)进入施工现场,必须带好安全帽。3)高空作业,必须系好安全带。4)在现场不准赤膊、赤脚或穿拖鞋、高跟鞋。5)严禁酒后上岗作业。6)特种作业人员应持证上岗,无证人员禁止从事特种作业。7)不准在施工现场嬉耍、打闹或乱动设备。8)不准在施工现场往下或往上抛掷材料、工具等物件。9)施工现场一切安全设施、装置及安全标志,禁止随意拆除或移动。10)禁止带小孩进入施工现场,禁止在危险禁区通行。7.13.3平台临边防护接料平台两边搭设防护栏杆,栏杆高度、搭设方法同楼层,并架设立网,平台口处必须设置安全门或活动栏杆。7.13.4洞口防护1)楼板预留孔楼板预留孔当边长在1500mm以内,采用楼板原有结构钢筋网片,或另用ø8@200双向钢筋网。当预留孔边长大于1500mm时,搭设扣件钢管网,再满铺架板。同时设栏杆,洞口下挂安全网。7.13.5安全防护1)支撑用脚手架要经计算进行设计搭设。一般结构脚手架立杆间距不大于1.8米,大横杆间距不得大于1.2米,小横杆间距不得大于1.4米;一般装修脚手架立杆间距不得大于2.0米,大横杆间距不得大于1.8米,小横杆间距不得大于1.4米。132
2)脚手架使用的钢筋、扣件等材料必须是合格产品,有缺损的严禁使用。3)搭设的脚手架必须保证整体结构稳定和不变形。与主体结构拉接牢固,外脚手架外侧设置剪刀撑,间距控制在15-20米一个。4)结构用的里、外脚手架,使用荷载不得超过2.6KN/M2。5)脚手架的操作面必须满铺脚手板,离墙面的缝隙不得大于200mm,不得有空隙和探头板、飞跳板。在作业层区内脚手板下层兜设水平网。操作面外侧设一道防护栏杆,立挂安全网。立面安全网下口封严。6)按规定和作业程序支拆模板,绑扎钢筋和浇筑砼。模板未固定前不得进行下道工序。严禁上下同一垂直面上装拆模板,交叉作业。钢筋半成品吊至工作面前,要提前确定好临时堆放位置,不得在未加固的架子上。7)上下吊运机具、材料必须用制定的钢丝绳,且吊运时绑扎牢固,不得用钢筋或其它临时绳索吊运机具、材料。7.13.6交叉作业防护对支模、粉刷、砌墙等各工种进行上下交叉作业时,不得在同一垂直方向上。下层作业位置必须处于上层高度的可能坠落范围半径之外,否则,设置安全防护层。模板、脚手架等拆除时,下方禁止有人操作或行走,临时堆放处距楼层边缘等处,严禁堆放在任何拆下物件。7.13.4操作平台操作平台用移动式悬挑操作平台,吊不应用甲类3号沸腾钢制作。吊运平台使用卡环,不得使用吊钩直接挂吊环。钢平台安装时,钢丝绳应采用专用的吊钩挂牢,采用卡子不得小于3个,建筑物锐角口围系钢丝绳处应加垫软物,钢平台外口应略高于内口。钢平台使用时,专人进行检查,发现问题及时处理。7.13.5安全防护施工临时用电设备按《建筑安装工程安全技术规程》进行安全防护设计。1)施工层上的配电线路必须按有关规定架设整齐。132
2)配电系统采用分级配电,各类配电箱、开关箱的安装和内部设置必须符合有关规定,电器开关应标明用途。3)手持电动工具的电源线、插头、插座应完好。电源线不得任意接长和调换。电动工具的外壳绝缘应完好无损。使用、维修、保管应有专人负责。4)按规定布线和装设夜间施工照明灯具。对于较黑暗的楼层的孔洞口,要设置长明警示灯。所以灯具都要做好防雨水措施。5)电焊机应单独开关,其外壳应做接零或接地保护。一次线长度应小于5米,二次线长度应小于30米,两侧接线应压接牢固,并安装可靠的防护罩。焊接线应双线到位,不得借用金属管道、脚手架、结构钢筋做回路接地线。焊接线应无缺损,绝缘良好。电焊机设置地应防潮、防雨、防砸。7.13.6防火、防雷等技术措施一、消防措施进场后,要切实做好消防工作,建立以项目经理为首的治保机构,现场应制定消防措施,配齐消防器材。1)为了加强施工现场的防火工作,严格执行防火安全规定,消除不安全隐患,预防事故的发生,进入施工现场的单位要健全防火安全制度责任到人,确定专职现场防火人员。2)施工现场执行用火申请制度,如因生产需要动用明火,如电焊、气焊、熬油膏等,必须实行工程负责人审批制度,办理动用明火许可证。在用火操作中引起火花的应有控制措施,在用火操作结束离开现场前,要对作业面进行一次安全检查、熄火,消除隐患。3)在各自施工的防火操作区内根据工作性质、工作范围配备相应的灭火器材或安装临时消防水管。生活区内应配备灭火器材。4)工地上乙炔、氧气等易燃易爆气体罐分开存放,挂明显标记,严禁火种,使用时由持证人员操作。5)严格用电制度,严禁乱拉乱接电源,严禁使用电炉。6)施工现场危险区还应该有醒目的禁烟、禁火标志。7)木材加工处应有消防器材并有“严禁烟火”标识。8)木工房职工不准吸烟,若要吸烟到专门吸烟室,吸烟室附近严禁存放易燃物品。132
7.13.7防尘、防白色污染的措施根据《中华人民共和国大气污染防治法》和《中华人民共和国大气污染防治实施细则》,在本工程施工中,积极治烟尘污染,保证和改善大气环境,保障公民身体健康,烟尘污染防治必须安全达到市区有关规定,具体防治措施如下:1)施工现场周围按规定设置隔离护栏,场内机具、材料按平面规划摆放整齐。2)挖掘机等履带车禁止在有结构的路面上行驶,从进入点到停滞点用拖运,必须在路面上卸车时需在路面上加垫板后方可行驶,履带车和任何载重车在市区道路行驶时,必须报经公安、城建部门批准。3)禁止在施工道路上长期停放机动车辆,杜绝在施工道路上搅拌砂灰、消解石灰、冲洗石料、乱堆乱放材料。4)对工地需外运土方及建筑垃圾,应随产随清,并做到严密封闭,不得沿途飞扬,洒落载运垃圾而污染环境,土方及建筑垃圾按城管要求弃于指定地点。5)施工期间的废水要采用可行的排水设施就近排入地下管道,绝对禁止流出场外,浸泡路面,堵塞管道,且做到排入前向市政工程管理部门申请批准,按时缴纳有关费用。6)不得在排水管道上占用场地和兴建构筑物,不得向排水明沟、检查井、雨水口内倾倒垃圾、渣土等杂物。7.13.8防尘、防白色污染的措施1)乙炔瓶:应有高压表、减压表、减压阀、防震圈、瓶帽遮洋阳设施、消防设施等。2)氧气瓶:应有高压表、减压表、减压阀、防震圈、瓶帽遮洋阳设施等。应于乙炔瓶放置相距10米以上。3)电锯:应有防护罩、铁挡板、吸光器。4)电刨:护指链或防护装置、安全挡板、活动盖板、手压推板。5)砂轮切割机:防护罩、托架、夹具。6)电弧焊机:外壳防护罩、一、二次线防护罩、露天防雨罩、二次接线绝缘板、二次接线鼻子、保护接零或保护接地。7)对焊机:应有防护罩、冷却循环装置、绝缘垫板、保护接零或保护接地。132
8)搅拌机:砂浆搅拌机应有防护罩,输送泵应有液压表、温度表、安全阀、防护罩。9)振动器:箱门、锁及露天防雨设施、熔断保险器、漏电保护器、保护接零或保护接地。10)配电箱:箱门、锁及露天防雨设施、熔断保险器、漏电保护器、保护接零或保护接地。11)电动机及照明器具:防护罩接线盖、外壳保护接零或接地、移动式或拖地的电源线应有电缆护套线。埋地或易受机械机具损伤的电源线加设保护装置,特殊、潮湿处照明使用36V以下安全电压。12)对于新技术、新材料、新工艺、新设备的使用,在制定技术操作规程的同时,必须制定相应的安全操作规程。11.7施工用电的安全措施1)施工层上的配电线路必须按有关规定架设整齐。2)配电系统采用分级配电,各类配电箱、开关箱的安装和内部设置必须符合有关规定,电气开关应标明用途。3)手持电动工具的电源线、插头、插座应完好。电源线不得任意接长和调换。电动工具的外壳绝缘应完好无损,使用、维修、保管应有专人负责。4)按有关规定布线和装设夜间施工照明灯具。对于较黑暗的楼层的孔洞口,要设置常明警示灯,所以灯具都要做好防雨设施。5)施工配电线路布设符合规定,电线严禁挂在脚手架上。6)经常定期有专人检查电线是否有破损外露或其它情况,有问题及时处理。7.13.9对场区进行文明施工规划1)结合现场平面布置,对场区进行合理的布置;生产与生活之间各种功能区域明确。2)按企业“施工现场文明施工管理条例”对施工现场的文明施工、安全、质量等宣传标语统一方案,统一文字,统一色彩,全面体现企业主色调。3)按企业“施工现场文明施工管理条例”标准,设计、制作可拆卸的场区大门。132
4)对场区门口选择一醒目位置,设计制作广告墙,布置悬挂施工标牌,绘制建筑物特色宣传画,鸟瞰图等。5)合理规划临时建筑物,道路及场区上下水管道,保证施工期间场区无积水,场区按规划建筑生产垃圾和生活垃圾池,使两种垃圾分开,做到日产日清,确保施工场区内整洁。6)在现场办公室、会议室、设置种种岗位责任制,布置施工网络计划、施工平面图、文明施工责任区分布图、工程组织保证体系、质量保证体系、安全保证体系、文明施工保证体系、实际工作量逐日完成进度表、施工停水、停电记录表、工程施工天气晴雨表以及治保委员会、消防委员会和计划生育委员会图表。7)所有施工人员必须持证、挂牌上岗,安全帽也要分色佩戴。项目经理和主要管理人员佩戴红色安全帽,劳务队统一佩戴蓝色安全帽,上班必须佩戴安全帽。8)各种机具旁边要悬挂操作规程标牌,砂浆机、砼搅拌机等处还要挂配合比牌。9)按安全保证措施对现场需要防护的地方进行防护,施工场区要设四个安全通道,通道用安全网进行防护,出入口要悬挂各种安全警言牌和进入施工现场注意事项。施工工作面设安全行驶路线,并用指示牌指示。7.13.10文明施工管理制度1)文明施工规划及实施方案;2)文明施工现场管理制度;3)文明施工责任区划分表;4)文明施工奖罚制度。防止噪音及减少扰民措施为减少噪音和扰民经过充分研究和论证,拟采用如下措施来防止噪声扰民。组织管理方面1、成立以项目经理为首的静音施工领导小组,以预防为主,全面综合治理。2、建立定期民意调查制度,施工过程中与周围居民及学院师生密切配合,通过群众反馈的信息进行专项治理。3、合理组织施工生产,对于施工中不可避免的声音较大的施工操作,安排在非休息时间进行,夜晚十点以后至次日凌晨六时,主要进行无噪音的施工操作。132
防噪音技术措施通过运用新技术、新工艺、新方法,改变传统落后的施工方法,减少平常施工过程的由于拆模板、振捣和机械产生的噪音。1、梁板模板支撑系统采用快速支撑技术,简化传统钢管的支撑程序和减少传统钢管的用量,从而降低了支模过程中的噪音。2、采取隔音、消音措施,减少机械噪音污染。7.14施工计划7.14.1施工进度说明实现施工工期300目标,必须严格控制主要工序的施工工期,统筹安排,合理调整各工序的开始时间和结束时间。施工进度网络图中结合施工部署总要求,确保工期,按时完成施工任务。7.14.2施工进度表(附后)7.15施工现场平面布置图7.15.1现场平面布置(见施工平面布置图)7.15.2施工平面管理为了保证施工现场按照施工进度计划有条不紊地组织施工,现场平面使用必须进行统一的管理,由主管工长负责施工现场总平面的布置,根据进度计划安排的施工内容实施动态管理。统一布局严格按照施工平面布置图的规划进行临时设施、施工机械的布置。统一调度根据施工过程和不同施工阶段的需要,项目经理部统一协调、调度、使用施工现场。统一标识凡进入施工现场的材料、设备必须按平面图要求堆放、安装并按公司程序文件的管理规定统一标识。统一悬挂标牌132
现场主要入口处要按公司统一要求挂规章制度、安全警牌、文明施工条例、工程简介等。统一佩戴胸卡凡进入施工现场的施工管理人员和作业人员必须统一戴胸卡。完善规章制度根据国家颁布的建筑工程安全操作规程的市级文明施工管理办公室上达文明施工条例制定项目部的各项规章制度,保证施工现场井然有序,有条不紊。7.16平面布置现场场地经实地考察,能够满足布置施工机械和临时设施,,职工宿舍在场地外设置,现场平面布置实现动态管理,统一布局、统一管理。具体内容详见施工平面布置图。7.17劳动力计划安排7.17.1劳动力计划根据工程施工需要,在各施工阶段建立主导工程施工队,其中技术工人占70%,施工队中应包括该阶段施工的主要工种。在基础、主体施工阶段将选择素质高、能打硬仗、不受农忙季节影响的综合型施工作业队伍作为本工程施工的主力军,负责该阶段的钢筋、模板、砼分项分部工程的施工;砌墙粉刷施工阶段专业施工队负责砌体及内外装饰装修;水电暖通安装施工由我公司水电分公司承担负责施工;各职能部门均在现场办公直接参与施工管理和协调。7.17.2劳动力配备计划表(见附表)7.18机械设备配备计划7.18.1施工机械设备的维修措施项目部负责将所有机械按时调剂到位。按照企业程序文件的要求,做好机械设备安装、调试和维护工作。1)机械进场后,按照施工平面布置图安装到位。132
2)所有机械应选派专业人员进行调试,并做好记录,符合要求时方能使用,调试后发现不合格的设备,经检修后,仍不能达到要求的,要及时予以更换,以确保机械安全正常运行和工程的正常开展。3)所有的操作人员必须持证上岗,并严格执行操作规程。4)机械设备应建立“三定”(定机、定人、定岗位)及交接制度,操作人员应经常检查机械的运行情况,并负责对该机的日常维修,保养,并做好运转维护记录。5)机械安全员应对现场使用的机械每月检查一次,并做好记录。132
工程质量保证体系框架现场质量保证体系分 项 工 程质 量 检 验监 理 抽 检施工单位自检工程质量控制施工前进行工序分析、技术交底清楚、严格按操作规程操作,班组坚持自检、互检、施工质检设专检,监理应热情服务,及时提出措施,加强预监理组织开展群众性质检活动,完善交接班制度,坚持下道工序对上道工序的检查,坚持本工序不合格不交,下道工序不接牢记影响工程质量的五要素(人、机、料、工艺、环境),每道工序要有施工质检员在场管理,重要工序要有监理旁站,发现问题及时纠正,严把质量关。工程质量检验检验项目①~②实测项目①~②质 量 把 关质量预防、预监理质 量 保 证材料质量试验①~②132
安全保证体系框架图安全技术负责人1、监督施工全过程的安全生产,纠正违章;2、配合有关部门排除施工不安全因素;3、项目人员进行安全活动和安全教育;4、监督劳保用品质量和使用。技术负责人生产调度负责人机械管理负责人其他有关部门劳务管理负责人消防管理负责人1、保证项目使用的各类机械安全运行;2、监督机械操作持证作业。1、在安全前提下,合理安排生产计划;2、组织施工安全技术措施的实施。1、制定项目安全技术措施和分项工程安全施工方案;2、督促安全措施落实;3、解决施工过程中的不安全技术问题。1、保证防火设备设施齐全有效;2、消除火灾隐患;3、负责现场消防管理工作。1、保证进场施工人员安全技术素质;2、控制加班加点,保证劳逸结合;3、负责现场消防管理工作。1、财务部门保证安全措施项目的经费;2、卫生、行政部门保证工人生活基本条件确保工人身心健康。项目经理132
7.19附图表:1、施工平面图•2、施工进度计划表(横道图)3、劳力计划表(表1)4、机械、设备需求表(表2)5、材料计划表(表3)6、周转工具计划表(表4)表1劳力计划序号工种人数进场时间备注1木工802011年6月表中人数为施工高峰期所需人数。2钢筋工802011年6月3砼工402011年6月4水暖工202011年6月5电工202011年6月6瓦工402011年6月7架工102011年6月8放线工22011年6月9铁件工62011年6月10油漆工602011年6月11壮工602011年6月12司机62011年6月132
表2机具使用计划表机具名称规格数量进场日期塔吊T8022011年6月塔吊501312011年6月混凝土搅拌机JJ-0132011年6月电焊机BX-33072011年6月闪光对焊机DN-15022011年6月钢筋弯曲机DTB-25/3222011年6月钢筋切断机DTB/32/4222011年6月电锯/12011年6月电刨子/12011年6月煨管机15-10012011年6月套丝机15-5022011年6月蛙夯机HW-7082011年6月平板振动器/22011年6月无齿锯/22011年6月卷扬机2t12011年6月手提锯/42011年6月振捣棒ZX500202011年6月132
材料采购由材料供应站统一采购,每月根据材料计划进行采购。表3主要材料用量表序号材料名称数量单位序号材料名称数量单位1钢筋1550t11陶粒7500m³2水泥5720t12木材2500m³3外加剂950t13UVPVC管5100m4卷材8500m²14钢管1300t5石子152500t15墙面砖5800m²6聚胺脂3650kg16油漆2000kg7砂子113500t19石渣3.2t8聚苯板15000m²20钢板1500kg表4周转材料需用量表序号材料名称单位数量1碗扣架t9002钢模板m²2003木方m³6104架管t7505大模板m²19006竹胶合板m²55007脚手板m²500132
REINFORCEDCONCRETEFRAMECONSTRUCTION
BACKGROUND
Reinforcedconcreteisoneofthemostwidelyusedmodernbuildingmaterials.Concreteis“artificialstone”obtainedbymixingcement,sand,andaggregateswithwater.Freshconcretecanbemoldedintoalmostanyshape,whichisaninherentadvantageoverothermaterials.ConcretebecameverypopularaftertheinventionofPortlandcementin19thcentury;however,itslimitedtensionresistancepreventeditswideuseinbuildingconstruction.Toovercomethisweakness,steelbarsareembeddedinconcretetoformacompositematerialcalledreinforcedconcrete.DevelopmentsinthemodernreinforcedconcretedesignandconstructionpracticewerepioneeredbyEuropeanengineersinthelate9thcentury.Atthepresenttime,reinforcedconcreteisextensivelyusedinawidevarietyofengineeringapplications(e.g.,buildings,bridges,dams).Theworldwideuseofreinforcedconcreteconstructionstemsfromthewideavailabilityofreinforcingsteelaswellastheconcreteingredients.Unlikesteel,concreteproductiondoesnotrequireexpensivemanufacturingmills.Concreteconstruction,does,however,requireacertainleveloftechnology,expertise,andworkmanship,particularlyinthefieldduringconstruction.Insomecases,single-familyhousesorsimplelow-riseresidentialbuildingsareconstructedwithoutanyengineeringassistance.
Theextensiveuseofreinforcedconcreteconstruction,especiallyindevelopingcountries,isduetoitsrelativelylowcostcomparedtoothermaterialssuchassteel.Thecostofconstructionchangeswiththeregionandstronglydependsonthelocalpractice.Asanexample,aunitareaofatypicalresidentialbuildingmadewithreinforcedconcretecostsapproximatelyUS$100/m2inIndia,US$250/m2inTurkey,andUS$500/m2inItaly.
Withtherapidgrowthofurbanpopulationinboththedevelopingandtheindustrializedcountries,reinforcedconcretehasbecomeamaterialofchoiceforresidentialconstruction.Unfortunately,inmanycasesthereisnotthenecessarylevelofexpertiseindesignandconstruction.Designapplicationsrangefromsingle-familybuildingsincountrieslikeAlgeriaandColombiatohigh-risesinChile,Canada,Turkey,andChina.Frequently,reinforcedconcreteconstructionisusedinregionsofhighseismicrisk,suchasLatinAmerica,southernEurope,NorthAfrica,theMiddleEast,andSoutheastAsia.
REINFORCEDCONCRETEFRAMEBUILDINGS
Reinforcedconcrete(RC)framesconsistofhorizontalelements(beams)andverticalelements(columns)connectedbyrigidjoints.Thesestructuresarecastmonolithically—thatis,beamsandcolumnsarecastinasingleoperationinordertoactinunison.RCframesprovideresistancetobothgravityandlateralloadsthroughbendinginbeamsandcolumns(Figure2).ThereareseveralsubtypesofRCframe132
construction:*ΝonductileRCframeswith/withoutinfillwalls*ΝonductileRCframeswithreinforcedinfillwalls*DuctileRCframeswith/withoutinfillwalls
ThecurrentWHEdatabaseincludesovertwentyreportsdescribingRCframeconstruction.ThemostprevalenttypeisRCframewithmasonryinfillwalls.Thisconstructionisstillpracticedextensivelyinmanypartsoftheworld,especiallyindevelopingcountries.Thisconstructioncomprisesapproximately75%ofthebuildingstockinTurkey,about60%inColombia,andover30%inGreece.DetailsofthisconstructiontypeincludingregionalvariationsarecontainedintheWHEreportsfromCyprus(WHEReport13),India(WHEReport19),PalestinianTerritories(WHEReport48),Turkey(WHEReport64),andRomania(WHEReport71).RCframeswithconcreteinfillwalls,alsoknownasdualsystems,areverycommoninearthquake-proneareas.TheWHEreportsfromChile(Report6)andSyria(Report59)describedetailsofthisconstructiontype.
CoderequirementsrelatedtodesignanddetailingofRCframebuildingsinseismiczonesweresignificantlychangedintheearly1970s.Earliercodesfocusedonthestrengthrequirements—thatis,onprovidingadequatestrengthinstructuralmemberstoresistthelateralseismicforces.However,basedonresearchevidenceandlessonslearnedfromearthquakesintheearly1970s,coderequirementshavebecomemorefocusedontheproportioninganddetailingofbeams,columns,andjointswiththeobjectivetoachieveacertainamountofductilityinadditiontotherequiredstrength.Ductilityisoneofthekeyfeaturesrequiredfordesirableseismicbehaviorofbuildingstructures.Itcanbedefinedastheabilityofamaterialtostretch(deform)significantlybeforefailure.Steel(andsomeothermetals)exhibitductilebehavior.Forexample,ametalpaperclipcanbebentbackandforthwithoutbreaking.However,othermaterialsarebrittle(theoppositeofductile).Apieceofchalkwillbreakassoonaswetrytobendit.Inreinforcedconcrete,concretebehaveslikechalk,whereassteelreinforcementbehaveslikeapaperclip.Therefore,steelreinforcementhasakeyroleinensuringductilebehaviorofreinforcedconcretestructuresinearthquakes.Earthquakeengineersspendaconsiderableamountoftimetryingtoensurethattheamountanddistributionofsteelreinforcementareadequateforaspecificdesign.Thatpartofseismicdesigniscalledseismicdetailing,orsometimestheartofdetailing.Theprinciplesandrulesofseismicdetailingofreinforcedconcretestructureshavebeenemergingovertimeandaremainlyreflectedinseismicprovisionsofbuildingcodes.
Thus,pre-1970nonductileconcreteframes,althoughoftendesignedtoresistlateralforces,didnotincorporatemodernductileseismicdetailingprovisions.Asaresult,themainseismicdeficienciesofthepre-1970sconcreteframeconstructioninclude(ATC-40):*Inadequatecolumndetailing.Thetwomaindetailingproblemsincludeinadequatecolumnlapsplicesformainflexuralreinforcementandalackofadequate132
transversereinforcement(ties)withinthecolumn(Figure4).Asanexample,columnlapsplicesweretypicallyplacedjustabovethefloorlevelinthezoneofhighstresses.Inaddition,thecolumnlapsplicesweregenerallytooshort,oftenintheorderof30-bardiameters,orless,andweretypicallynotconfinedwithcloselyspacedcolumnties(asrequiredbymoderncodes).*Lackofstrongcolumn/weakbeamdesignapproach.Acapacitydesignapproachwasnotfollowedinthedesignofthebeamflexuralreinforcement,asthebeamsweregenerallydesignedforthecodelevelforces.Theeffectsofpost-yieldbehaviorwerenotconsidered,thusincreasingthechancesforundesirableshearfailureineitherthebeamsorcolumns.Shearfailureisratherbrittleandsudden,andshouldbeavoidedinreinforcedconcretestructureslocatedinseismiczones.*Inadequateanchorageofbeamreinforcement.Thetopreinforcingbarsinbeamswereoftenterminated6to8feetawayfromthecolumnface,whereasthebottombarsweretypicallydiscontinuedatthefaceofthesupportingcolumnorprovidedwithonlyashortlap-splicecenteredonthecolumn.*Excessivetie-spacing.Spacingoftiesinbeamsandcolumnswasexcessivelylargebytoday’sstandards.Columntiesoftenconsistedofasinglehoopwith90degreehooksspacedat12to18inchesoncenter.Today’stiesgenerallyrequire135degreehookstoensureadequateconfinement.Beamties,oftensizedonlyforgravityshearloads,werespacedcloselynearthecolumnfacebutwerewidelyspacedorevendiscontinuedthroughoutthemid-spanregionofthebeam.*Inadequatebeam/columnjointties.Thelackoftiesinthebeam/columnjointcreatedaweakzoneandlikelyfailuremechanismwithinthejoint.SEISMICPERFORMANCE
EarthquakeperformanceofRCframeconstructionhasbeenwelldocumented.Damagepatternsinreinforcedconcreteframesduringthe1971SanFernando(California)earthquakehavebeenextensivelystudied.Morerecently,severaldestructiveearthquakesofthelastdecade,includingthe1999Athens(Greece)earthquake,the1999izmitandDüzceearthquakes(Turkey),1999ChiChi(Taiwan)earthquake,2001Bhuj(India)earthquake,andthe2003Boumerdes(Algeria)earthquake,havecausedsubstantialdamagetoRCframeconstruction.TheseearthquakeshaverevealedthefollowingpatternsofdamagesandfailuresinRCframeconstruction:*Shearfailureandconcretecrushingfailureinconcretecolumns.Thesearethemostundesirablenonductilemodesoffailure(Figure5).Thisbehaviorcanleadtothelossofgravityload-bearingcapacityinthecolumnsandpotentiallyatotalbuildingcollapse.
*Partialductiledesignanddetailing.Systemsthatexhibitsome(limited)yieldingbehaviorcaneventuallyformdangerouscollapsemechanismsasaresultofstiffnessorstrengthdegradationatsectionswithoutductiledetailing.*Conceptualdesigndeficiencies.Thisincludessuchdeficienciesasincomplete132
loadpathandarchitecturalplanningdeficienciessuchasverticaland/orhorizontalirregularities.ArchitecturalfeaturesplayanimportantroleintheperformanceofRCframebuildings.*Inappropriatecolumn/beamrelativestrengths.Thiscanleadtofailureofindividualmembersandconnectionswhenthe“weakcolumn-strongbeam”mechanismdevelops.*Inadequatedetailingofreinforcement.*Soft-storyeffects.Inmanyapplications,architecturalconsiderationsresultinatallerfirststory,whichcausesasoft-storyformationduetodrasticchangeinthestiffnessbetweenadjacentstories(Figure6).Thepresenceofasoftstoryresultsinalocalizedexcessivedriftthatcausesheavydamageorcollapseofthestoryduringasevereearthquake(Figure7).Anothertypicalcaseofsoftstoryariseswhenthefirstfloorisleftopen(thatis,noinfills)toserveacommercialfunction(stores)orasaparkinggarage(verycommoninTurkey,India,andCyprus),whileupperfloorsareinfilledwithunreinforcedmasonrywalls.Arelativelyrarecaseresultswhenthestrengthofthetwoadjacentstoriesissignificantlydifferent(weakstory)leadingtolocalizeddeformationssimilartothesoft-storymechanism.*Short-columneffects.Theshort-orcaptive-columnfailureoccursduetopartialrestrainingofthecolumnsthatare,inturn,subjectedtohighshearstressesandfailinshearifunabletoresistthesestresses.
Inseveralinstances,seismicperformanceofRCframebuildingshasbeenquitepoor,evenwhensubjectedtoearthquakesbelowthedesignlevelprescribedbycode.Oneoftheunderlyingreasonsistheabsenceofaneffectivemechanismforcodeenforcementinsomecountries.Thisdeficiencyingovernmentaloversightislinkedtoseveralrelatedfactors,suchasthelackoftechnicalcontrolandsupervision,problemswiththelegalframework,lowengineeringfees,andimproperregionalconstructionpractices.Whenoneormoresuchfactorsarepresentduringconstruction,thebuiltstructuredoesnotcomplywithmanyaspectsofthedesign.Asaresult,itsseismicresistancebecomesinadequate,withtheconsequencethatunpredictabledamageorfailureresultswhensubjectedtoloadsbelowthecode-prescribedlevels.ThekeydeficienciesidentifiedintheRCframeconstructionpracticeincludethefollowing:*Alterationofthemembersizesduringtheconstructionphasefromspecificationsinthedesigndrawings*Noncomplianceofthedetailingworkwiththedesigndrawings*Inferiorqualityofbuildingmaterialsandimproperconcrete-mixdesign
*Modificationsinthestructuralsystemperformedbyadding/removingcomponentswithoutengineeringinput*Reductionintheamountofsteelreinforcementascomparedtothedesignspecifications
*Poorconstructionpractice
SEISMICREHABILITATIONANDRETROFIT
Withtheenormousexperienceandavailabledataontheearthquakeperformance132
ofRCframestructures,theirdeficienciesarewellknownandcanbeidentifiedwithreasonableaccuracyinsomecases.Seismicassessmentproceduresarewellestablishedatthepresenttime.Inmanyareaswithhighseismicrisk,existingreinforcedconcretestructuresarebeingevaluatedandretrofittediffoundinadequate.AcomprehensiveamountofresearchhasbeendirectedtowardsdevelopingseismicretrofittechniquesapplicabletoRCframestructures.
EarthquakeresistanceinRCframestructurescanbeenhancedbyeitherofthefollowingapproaches:
*Strengtheningthecomponents,suchascolumnsandbeams,byjacketingwithconcrete,steel,orfiberwrapoverlays(seeFigure8)
*Increasingtheoverallcapacityofthestructuralsystembyinstallingnewconcreteinfillwallsorsteelbracings.
Themostcommonrehabilitationmeasureisinstallationofnewreinforcedconcreteinfillwalls(Figure9)alongwithjacketingthecolumnstoincreasethestrengthoftheexistingstructure.Thesenewwallsarereinforcedinsuchawayastoactinunisonwiththeexistingstructure.However,carefuldetailingandmaterialselectionisrequiredtoensurethatbondingbetweenthenewandtheexistingstructureunderearthquakeloadsiseffective.
AnalternativeprocedurewhichhasbeenrecentlydevelopedforRCframeswithunreinforcedmasonryinfillwallsproposestheuseofcarbon-fiber,reinforcedpolymers(CFRP)appliedonexistingunreinforcedmasonryinfillwalls(Figure10)toincreasetheoveralllateralloadcapacity.Althoughitscostishigher,thismethodiseasytoapplyandmuchfasterwhencomparedtotheinstallationofnewconcreteinfillwalls(Ozcebeetal.).
ENDNOTES
1AppliedTechnologyCouncil(ATC),1996.SeismicEvaluationandRetrofitofConcreteBuildings.Vol.1,ReportNo.SSC96-01,(ATC-40).2Ozcebe,G.,Ersoy,U.,Tankut,T,,Akyuz,U.,andErduran,E.,2004.RehabilitationofexistingRCstructuresusingCFRPfabrics.Proceedingsofthe13thWorldConferenceonEarthquakeEngineering,Vancouver,Canada,PaperNo.1393.
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钢筋混凝土框架结构背景介绍钢筋混凝土是现代社会应用最广泛的建筑材料之一。混凝土,简称为“砼”,顾字思义,即“人工石”。它是通过搅拌一定比例的水泥、沙和水而形成的。新拌混凝土具有极强可塑性,几乎可以浇筑成任何形状---这是它作为建筑材料优于其它材料的天然性能。自从19世纪出现波特兰水泥以来,混凝土就得到了广泛应用,然而由于抗拉强度的限制,混凝土在房屋建筑方面并没有被大加推广。为了克服混凝土的这种缺陷,人们在其中加入了钢筋,发明了一种名为“钢筋混凝土”的复合材料。19世纪晚期的欧洲工程师们在现代钢筋混凝土设计和结构实践发展方面做出了先驱性的贡献。如今,钢筋混凝土已被广泛应用于多种工程,如建筑,桥梁,堤坝等。钢筋混凝土结构在世界范围内的广泛应用得益于钢筋和水泥的广泛用途。与钢筋不同,混凝土生产不需要造价昂贵的制造设备。不过,混凝土结构对技术、专门知识、工艺尤其建筑现场的工艺有特定要求。有时候独户家庭住房和简单的低层住宅楼房的建设不需要任何工程协助就可完成。T钢筋混凝土结构与钢筋之类其它建筑材料相比成本相对低廉,因此在世界各国尤其是发展中国家被大量使用。这种结构的成本因地制宜,主要取决于当地实际。例如,一幢典型的钢筋混凝土住宅建筑的一个单位面积在印度造价约100美元每平米,在土耳其约为250美元每平米,而在意大利约为500美元每平米。无论是在发展中国家还是工业发达国家,城市人口都在快速增加,钢筋混凝土已成为住宅建筑材料的不二选择。然而,许多时候,施工人员对混凝土的设计和结构并没有达到专业知识的水平。从阿尔及利亚和哥伦比亚的独户家庭住房到智利、加拿大、土耳其和中国的高层建筑,混凝土的设计规格理应不同却没有不一样。在如拉丁美洲、南欧、北非、中东和东南亚之类的地震高发地区,人们也频繁使用钢筋水泥结构。钢筋混凝土框架建筑钢筋混凝土框架由横向要件(梁)和纵向要件(柱)紧密结合而成,采用整体浇筑工艺,即梁和柱在浇筑中一起形成。弯折梁柱时,钢筋混凝土结构耐重力,耐冲力会起作用(见图2)。下面是钢筋混凝土框架结构的几种亚型:有/无填充墙的不可延塑钢筋混凝土框架加强填充墙型不可延塑钢筋混凝土框架有/无填充墙的可延塑钢筋混凝土框架目前的WHE数据库中有20多篇关于钢筋混凝土框架结构的报告,其中涉及最多的是砌块填充墙钢筋混凝土框架。这种结构在世界上许多地区,尤其是发展中国家仍被大量使用。在土耳其的现有建筑中,约75%为钢筋混凝土框架结构,在哥伦毕业这一比例约为60%,在希腊则高于30%。从各地的WHE报告中可知,如赛普勒斯(WHE报告13)、印度(WHE报告19)、巴勒斯坦地区(WHE报告48)、土耳其(WHE报告64)和罗马尼亚(WHE报告71),正是地域差异使得这种建筑布置千差万别。拥有混凝土填充墙的钢筋混凝土框架,即双重混凝土结构在地震频发带非常流行。在智利的WHE6号报告和叙利亚的WHE59号报告中均详细描述了这种建筑类型。132
用于地震频发区的钢筋混凝土框架的建筑在设计和细节方面的规范要求于七十年代发生了重大变化。之前的规范着眼于对结构的强度要求,即向建筑部件提供足以抵抗横向地震力的强度。然而,在研究证据和七十年代的地震教训面前,人们开始在既定强度的基础上要求比例合理、布置谨慎的梁、柱和有一定延展性的节点。延展性是建筑结构中胜任抗震性能的关键因素之一。它是物质的一种物理属性,指材料可伸展或扭曲的程度。钢铁(还有一些其他金属)都具有良好的延展性。例如,一个金属的回形针可被来回地折但不会断。不过,还有一些物质是脆性的(延展性的反面),例如粉笔,轻轻一掰就断了。在钢筋混凝土中,混凝土就好比粉笔,而钢筋就扮演了回形针的角色。因此,在地震中,钢筋就是钢筋混凝土结构的延展性能的保证。地震工程学家为了研究钢筋混凝土中钢筋的比例和分配花了很长时间。这种抗震设计被称作“抗震布置”或“布置艺术”。随着时间的推移,钢筋混凝土结构的抗震细节的原则与规定逐渐完善,主要反映了建筑规范中的抗震条件。因此,尽管在七十年代以前的混凝土框架中也常常有抵御横向力的设计,但并不具备现代的混凝土中的延展性抗震条件。所以,七十年代以前的混凝土框架结构中的主要抗震缺陷包括(ATC-401):•柱的布置不适当。关于布置的问题主要有两个,一个是在主要抗弯加固部位的不恰当的搭接接头,另一个是柱中缺乏足够的横向加固措施。因此,柱的搭接接头就安置在高于地面、负荷高压的区域。另外,搭接接头一般都很短,约为30钢筋直径或更短,(按照现代标准)常常跟间距大的枕木的接不上头。•缺乏坚固的柱或柔韧的梁的设计。由于当时人们设计梁的时候,一般参照当时的规范要求计算力度,所以采用容量设计方法时,不遵循梁的抗弯加固设计要求。人们不考虑弯曲后性能,所以增加了梁或柱的不良剪切破坏的机会。剪切破坏通常突然发生,在地震高发区的钢筋混凝土结构中应尽量避免。•缺乏锚梁加固。梁顶部的钢筋条通常在离柱面6到8英尺的时候就不用了,而梁底部的钢筋条通常一直伸到支撑柱的表面,或者只提供一个很短的着力在柱的搭接接头。•枕木间隔太大。以今天的标准来看,梁和柱的枕木间隔非常大。柱枕木通常包含据中央12到18英寸的90度单箍。现在的枕木上的单箍要求为135度以保证有适当的限制。通常只考虑重力剪切荷载的梁枕木与柱面的间隔很小,但是却在穿过梁的中跨区域时间隔很大甚至停用。•梁/柱联结枕木不足。在梁/柱的联结处缺乏枕木,导致了一个脆弱区域,很可能还会破坏联结处的结构。抗震性能•人们对钢筋混凝土框架结构的抗震性能做了很好的记录,还重点研究了1971年加州圣弗朗西斯科市地震中的钢筋混凝土框架的被破坏形态。最十年来的破坏性地震,如1999年希腊雅典地震,1999年土耳其伊兹米特地震,1999台湾南投集集地震,2001年印度普杰地震和200年阿尔及利亚地震都对钢筋混凝土框架结构造成了持续破坏。下列是这一系列地震中钢筋混凝土框架结构的破坏形态:•剪切破坏和混凝土柱上的混凝土破碎。这是由极差的延展性引起的。在这种情况下容易引起柱的重力负荷力下降,甚至引发整幢建筑倒塌。•局部延展设计和布置。具有一点(有限的)抗弯性能的建筑最终会由于无延展措施布置的地方的硬度和强度下降而倒塌。•概念上的设计缺陷。包括不完整的荷载路径和建筑规划缺陷,如横向或纵向的不规则结构。建筑特点对于钢筋混凝土的性能十分重要。•梁柱的相对强度比例不合理。出现“弱柱-强梁”结构导致梁、柱单独或者齐齐被破坏。132
•不适当的加固设计。•软层效应。在许多建筑中,建筑学家们把第一层设计得较高,所以就因为第一层与毗邻楼层硬度之间的强烈对比而形成了软层结构。软层在地震中会出现局部动摇,所以这样的建筑在地震时容易被严重破坏甚至倒塌。另一个关于软层的典型案例是,当第一层用作如开店等商业用途,或者停车场(在土耳其、印度和赛普勒斯很普遍)时没有填充墙、柱,但往上的楼层里则填充了砌体墙;一个相对罕见的案例是,毗邻的两层强度差距非常大,薄弱层会出现与软层结构相似的局部变形。•短柱效应。由于部分柱的限制遭遇巨大剪切压力时无力抵抗,就会发生短柱或圈柱现象。在一些情况下,钢筋混凝土框架结构建筑物的抗震性能已相当差,即使遇到低于规范所描述的震级时都表现糟糕。出现这种情况的原因之一是一些国家缺乏有效的强制执行机制。政府的失察有以下几个原因,如缺乏技术性的控制和监督,出现法律框架内的问题,工程费用低,区域建设实践不合理。在建设中出现一个或多个这样的失误,建筑物就在很多方面难以符合规范标准了,从而不能具备充足的抗震性能,继而在规范震级水平之下的动摇中都可能出现难以预计的灾害或损坏。下面是钢筋混凝土框架结构时间中出现的几种主要缺陷。建设过程中出现与图纸规格不符的要件。出现跟图纸中布置不符的现象。使用劣质建材和不适当的混凝土混合设计。修改结构体系,加入或移去工程投入之外的部件。配筋时不按照设计规格,减少钢筋数量。缺乏建筑实践。震后修复和翻新随着经验的积累和对于钢筋混凝土框架结构的抗震性能的有效数据记录,这些缺陷已是众所周知,并且在某些情况下可以合理预测。目前人们已很好地建成了抗震评估程序。在许多有钢筋混凝土结构的地震高发区,如有不足即可评估和修缮。对于钢筋混凝土框架结构的抗震改进技术已进入了综合研究阶段。钢筋混凝土框架结构的抗震性可通过以下途径增强:•通过混凝土套、钢筋和纤维膜覆盖来加固梁柱等零部件。•通过安装新混凝土填充墙或钢筋支柱来增强建筑物的整体抗震能力。最普遍的修复措施是在给柱披上混凝土套时安装新的钢筋混凝土填充墙来提高现有建筑物的强度,这样加固的新墙就能跟既有建筑结合为一体。然而,在此过程中要注意布置和材料的选择,以保证新旧建筑的结合体能抵御地震。最近研发出的另一套程序建议在无筋砌体填充墙钢筋混凝土框架结构中使用碳纤维,应用到已有无筋砌体填充墙的(碳纤维)增强聚合物能提高整体横向荷载力。这种方法虽然成本有点高,但是跟安装新的混凝土填充墙相比简单易操作并且快速。132
参考文献[1].公共建筑设计原理[M].中国建筑工业出版社,2001[2].建筑结构荷载规范(GB50009-2001)[M].中国建筑工业出版社[3].混凝土结构设计规范(GB50010-2008)[M].中国建筑工业出版社[4].建筑抗震设计规范(GB50011-2001)[M].中国建筑工业出版社[5].建筑地基基础设计规范(GB50007-2008)[M].中国建筑工业出版社[6].房屋建筑制图统一标准(GB/T50001-2001)[M].中国建筑工业出版社[7].房屋建筑学[M].教材[8].混凝土结构设计原理[M].教材[9].工程建设标准强制行条文[M].北京:中国建筑工业出版社,2008[10].基础工程[M].教材[11].沈蒲生,梁兴文.混凝土结构设计[M].高等教育出版社,2003[12].沈蒲生,梁兴文.混凝土结构设计原理[M].高等教育出版社,2008[13].赵明华.地基与基础[M].高等教育出版社,2008[14].建筑结构静力计算手册[M].中国建筑工业出版社,2008132
致 谢通过四个月的计算和学习,我认真的完成了这次的毕业设计,检验了我四年来所学的知识,使我对专业有了更深刻的理解。回顾整个设计过程,由于时间较为紧张,又是初次尝试独立完成整个教学楼设计,由于考虑不周而造成的误算,错算时有发生。尽管现在毕业设计已基本完成,但仍然存在很多不完善,不详尽甚至不当之处,希望各位老师能够谅解。我在做毕业设计期间做到了系统所学知识,期间我温习了以前所学的结构力学、砼结构设计原理、基础工程等书;同时除了自己所学的教材外,要更多的了解规范。通过本次设计,我真正体会到了一名建筑工程人员所肩负的责任,作为一名即将毕业的大学生,要认认真真、踏踏实实地从最基本的事做起,这也是几个月来最大的收获和感触。特别的,我要对在几个月中辛勤指导的孙晋老师以及系里的其他老师表达最衷心的谢意。老师们孜孜不倦,不厌其烦的讲解使我受益非浅,老师严格的要求也在整个过程中不断督促我按计划进度完成任务。在老师们的认真指导下,我不但进一步巩固了以前所学的知识,还学到了不少新的知识,也从老师身上学到了许多做人做事的道理。同时,我还要对同组所有同学表示最大的谢意,在整个设计过程中,他们也给了我很多耐心的指导和帮助,让我充分体会到了集体合作的重要性,从而使我能够顺利的完成设计任务。最后,让我再次对给予我帮助的各位领导、老师和同学表示的最真挚的感谢。此致敬礼! 2011年5月28日132'
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