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毕业设计计算书_湖南长沙育才中学教学楼

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'湖南工业大学本科生毕业设计(论文)本科生毕业设计(论文)湖南长沙育才中学教学楼学院(部):土木工程学院专业:土木工程2010年6月I 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)摘要本设计根据《建筑结构荷载设计规范》(GB50009—2001)、《建筑抗震设计规范》(GB50011—2001)、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)、《混凝土结构设计规范》(GB50010—2002)、《建筑结构制图标准》(GB/T50105-2001),并按毕业设计任务书的要求且基于AutoCAD、天正建筑、PKPM等专业软件完成的。设计内容包括建筑设计、结构设计、施工组织设计三大部分。设计成果主要包括建筑方案的确定、建筑平面、立面设计、结构平面布置及选型、框架结构的计算、基础和楼梯的计算、施工进度计划的制定、施工组织设计方案的确定,手工绘制的一榀框架和基础的结构施工图,电脑绘制的建筑施工图、平法结构施工图、基础和楼梯施工详图、施工网络进度计划图、施工组织设计总平面图等。按照结构计算过程及毕业设计文本格式要求编制了结构计算书。设计深度和广度达到了《毕业设计任务书》的要求。本设计建筑功能齐全,结构安全、合理,施工布置及进度安排合理。关键词:建筑设计,结构设计,施工组织设计,内力计算,内力组合,配筋计算I 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)ABSTRACTThisdesignwasaccomplishedaccordingtothe"Loadcodeforthedesignofbuildingstructures"(GB50010-2002),"Codeforseismicdesignofbuilding"(GB50101-2001),"Codefordesignofbuildingfoundation"(GB5007-2002),"Codefordesignofconcretestructures"(GB50009-2002),“Standardforstructuraldrawings”(GB/T5105-2001),andinaccordancewiththerequirementofthe“bookofdesigntask”,andbymeansofuseoftheprofessionaldesignsoftwaresuchastheAutoCAD2004,TC7.0、PKPM2005etc.Thecontentsofdesignincludethedesignofarchitecture,structureandconstructionschedule.Themainresultsofdesigncontainthearchitecturalprogramdetermined,thearchitecturalplanedesign,thearchitecturalelevationdesign,thestructurallayoutselection,theartificialcalculationofaframestructureandartificialcalculationofafoundationandastairs,theconstructionscheduleformulated,designofconstructionalarrangement,thestructuralconstructiondrawingsdonebyhandforaframeandafoundation,thearchitecturalconstructiondrawingsandthestructuralconstructiondrawingsandthedetaildrawingsofconstructionanddrawingsofnetworkplansofconstructionandthetotalplanedrawingofconstructionalorganizationdesignbymeansofcomputer.the“calculationbook”wasdrawnupaccordingtothecalculationprocessandtherequirementoftextformat.Thedegreeofdepthandscopeofdesignmettherequirementofthe“bookofdesigntask”.Thisbuildingfinishedpossessescompletelyarchitecturalfunction,safeandreasonablestructure.Thescenearrangementandtimescheduleofconstructionisreasonabletoo.Keywords:architecturaldesign,structuraldesign,Designofconstructionorganization,Calculateofinternalforce,CalculateofreinforcementsV 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)目录第1章绪论(1)1.1工程名称(1)1.2工程概况(1)1.3工程地质情况(1)1.4荷载(1)1.5抗震设防烈度(1)1.6材料强度等级(1)1.7参考图集及规范(1)第2章结构选型(2)2.1结构体系选型(2)2.2其它结构选型(2)第3章结构平面布置(3)第4章截面尺寸估算(4)4.1计算单元的选取(4)4.2梁截面尺寸估算(5)4.3柱截面尺寸估算(5)第5章荷载计算(6)5.1楼面恒荷载标准值的计算(6)5.2楼面活荷载标准值的取值(6)5.3竖向荷载下的框架受荷总图(8)5.4横向风荷载计算(8)第6章梁柱线刚度计算(14)6.1框架柱线刚度的计算(15)6.2框架梁线刚度的计算(15)第7章框架的侧移验算(17)7.1框架各柱侧移刚度D的计算(17)7.2框架侧移验算(17)第8章内力计算(19)V 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)8.1水平荷载作用下框架的内力计算(19)8.2竖向荷载作用下框架的内力计算(24)第9章抗震计算(35)9.1重力荷载代表值分层总汇(35)9.2基本周期的计算(35)9.3计算多遇地震烈度下横向框架的弹性地震作用………………………(35)9.4多遇地震烈度下横向框架的弹性变形验算(37)9.5框架柱端弯矩计算(38)9.2地震作用下的内力计算(38)第10章内力组合(42)10.1内力调幅(42)10.2内力组合(43)第11章框架结构的配筋计算(51)11.1正截面受弯承载力计算(52)11.2梁斜截面计算(55)11.3裂缝宽度验算(57)11.4框架柱截面设计(60)第12章基础设计(66)12.1基础类型及计算(66)12.2基础底面验算(66)12.3基础底面荷载计算(66)12.4受冲切承载力验算(68)12.5基础底板配筋计算(69)12.6基础梁的配筋计算(71)第13章板式楼梯计算(73)13.1设计示意图(73)13.2基本资料(73)13.3荷载计算过程(74)13.4正截面承载力计算(75)13.5斜截面承载力计算(75)13.6跨中挠度验算(76)V 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)13.7裂缝宽度验算(77)13.8施工配筋图(78)13.9平台板的配筋计算(78)13.9梯口梁的配筋计算(79)第14章施工组织设计(81)14.1编制依据(81)14.2工程概况(81)14.3施工总体部署(82)14.4施工方案及主要技术控制(86)14.5施工准备(89)14.6施工进度计划(100)14.7资源计划(105)14.8施工平面图设计108)14.9技术组织措施(108)结论(117)参考文献(118)致谢(119)V 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)第1章绪论1.1工程名称湖南长沙育才中学教学楼。1.2工程概况该大楼为现浇钢筋混凝土框架结构体系,总建筑面积为4275.25m2,主体五层,底层层高3.6m,其他各层层高为3.6m,建筑总高度21.0m,室内外高差为0.45m,总层数为5层,抗震等级7度设防,耐火等级为二级,屋面防水等级为二级。1.3工程地质情况自然地表以下0.5米内为素填土,填土以下为4米厚粉质粘土,再下层为泥质粉砂。粉质粘土地基承载力特征值240kN/m2。泥质粉砂岩层地基承载力特征值2200~3500KN/m2,2类场地。地震设计烈度为7度,设计基本地震加速度为0.10g。设计地震分组为第一组。1.4荷载按照《建筑结构荷载规范》[1](GB50009-2001)给出50年一遇的风压和雪压以及任务书的要求,基本风压W0=0.40kN/m2;基本雪压S0=0.55kN/m2,场地类别为Ⅱ类,结构正常使用环境类别为二(a),地面粗糙程度为C类,楼面活荷载(楼面、办公室为2.0kN/m2,走廊为2.5kN/m2),上人屋面活载为2.0kN/m2。1.5抗震设防烈度抗震设防烈度为7度,需要做抗震计算,按三级抗震计算和构造设防。1.6材料强度等级砼等级C30,纵向受力主筋HRB335级,箍筋HPB235级。1.7参考图集及规范《结构荷载设计规范》(GB50009—2002)《混凝土结构设计规范》(GB50010—2002)《平面整体平法表示法》(03G101—1)《抗震结构设计规范》(03G101—1)98ZJ-中南标2002版1 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)第2章结构选型2.1结构体系选型采用钢筋混凝土现浇框架结构(横向承重框架)体系。2.2其它结构选型(1)屋面结构:采用现浇钢筋混凝土屋盖,刚柔性相结合的屋面,板厚120mm。(2)楼面结构:全部采用现浇钢筋混凝土楼盖,板厚120mm。(3)楼梯结构:采用钢筋混凝土现浇板式楼梯。(4)过梁:采用预制混凝土过梁。(5)基础梁:采用现浇钢筋混凝土基础梁。(6)基础:采用柱下独立基础。(7)天沟:采用现浇内天沟。7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)第3章结构平面布置结构布置及一榀计算框架的选取位置如图3.1所示。图3.1标准层结构平面布置图1:1007 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)第4章截面尺寸估算4.1计算单元的选取计算单元的选取如图4.1图4.1标准层建筑平面图(局部)7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)4.2梁截面尺寸估算由《混凝土结构设计》[3]知,梁宽不小于200mm,梁高不大于4倍梁宽,梁净垮不小于4倍梁高。一般情况下,框架梁的截面尺寸可按下列公式估算:(4.1)(4.2)式中--梁的计算跨度;--梁的截面高度;--梁的截面宽度。据此选取粱截面:纵向边框架梁(KL2):250mm×500mm,纵向中间框架梁(KL3):300mm×600mm,横向主框架梁(KLI):300mm×600mm,次梁(L-1):200mm×400mm。4.3柱截面尺寸估算根据规范,柱截面宽b不小于250mm,柱净高与截面高度之比不宜小于4。框架柱的截面尺寸可按下列公式估算:(4.3)(4.4)式中--第层层高;--柱的截面宽度;--柱的截面高度。由上可知,该框架柱均采用400×400mm2,选用C30混凝土。7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)第5章荷载计算5.1楼面恒载标准值的计算(1)屋面:40mm厚C30UEA补偿收缩混凝土防水层表面压光,混凝土内配4钢筋双向中距150满铺0.5厚聚乙烯薄膜一层3厚SBS或APP改性沥青防水卷材刷基层处理剂一遍找平层:20mm厚1∶2.5水泥砂浆找坡层:20mm厚1∶8水泥珍珠岩2%找坡保温层:120mm厚水泥聚苯板合计:2.63kN/m2结构层:120mm厚现浇钢筋混凝土板:0.12m×25.0kN/m3=3.00kN/m2抺灰层:10mm厚混合砂浆:0.01m×17.0kN/m3=0.17kN/m2合计:5.80kN/m2(2)标准层楼面:中南标楼面6具体做法:合计:0.65kN/m2结构层:120mm厚现浇钢筋混凝土板:0.12m×25.0kN/m3=3.00kN/m2抺灰层:10mm厚混合砂浆:0.01m×17.0kN/m3=0.17kN/m2合计:3.82kN/m2(3)各层走廊楼面水泥石子磨光地面:12㎜厚1∶2面层18㎜厚1∶3水泥砂浆找平层素水泥砂浆结合层一道合计:0.65kN/m2结构层:120mm厚现浇钢筋混凝土板:0.12m×25.0kN/m3=3.00kN/m2抺灰层:10mm厚混合砂浆:0.01m×17.0kN/m3=0.17kN/m2合计:3.82kN/m2(4)各层梁自重纵向边梁(KL2)250mm×500mm7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)梁自重:25.0kN/m3×0.25m×(0.5m-0.12m)=2.5kN/m抺灰层:10mm厚混合砂浆:0.01m×[(0.5m-0.12m)×2+0.25m]×17.0kN/m3=0.18kN/m合计:2.68kN/m纵向中梁(KL3)300mm×600mm梁自重:25.0kN/m3×0.30m×(0.60m-0.12m)=3.75kN/m抺灰层:10mm厚混合砂浆:0.01m×[(0.60m-0.12m)×2+0.30m]×17.0kN/m3=0.22kN/m合计:3.97kN/m横向主梁(KL1)300mm×600mm梁自重:25.0kN/m3×0.30m×(0.60m-0.12m)=3.75kN/m抺灰层:10mm厚混合砂浆:0.01m×[(0.60m-0.12m)×2+0.30m]×17.0kN/m3=0.22kN/m合计:3.97kN/m横向次梁(L-1)200mm×400mm梁自重:25.0kN/m3×0.20m×(0.40m-0.12m)=1.5kN/m抺灰层:10mm厚混合砂浆:0.01m×[(0.4m-0.12m)×2+0.20m]×17.0kN/m3=0.14kN/m合计:1.64kN/m(5)各层柱自重400mm×400mm:25.0kN/m3×0.4m×0.4m=4.00kN/m抺灰层:10mm厚混合砂浆:0.01m×0.4m×4×25.0kN/m3=0.50kN/m合计:4.50kN/m(6)基础梁自重250mm×400mm:25.0kN/m3×0.25m×0.4m=2.50kN/m合计:2.50kN/m(7)外纵墙自重(混凝土空心小砌块,瓷砖贴面包括水泥砂浆打底共25mm厚)标准层:墙线荷(含墙):{[(3.6m-0.4m)×(3.6m-0.5m)-(2.1m×1.8m)]×0.24×10.3kN/m3}/3.6m=4.22kN/m铝合金窗:0.35kN/m2×2.1=0.74kN/m7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)水刷石外墙体:[(3.6m×3.6m-2.1m×1.8m)×0.36kN/m2]/3.6m=0.92kN/m水泥粉刷内墙面:[(3.6m×3.6m-2.1m×1.8m)×0.36kN/m2]/3.6m=0.92kN/m合计:6.8kN/m底层:同标准层(8)内纵墙自重标准层墙体线荷(含墙):[(3.6m-0.4m)×(3.6m-0.5m)-2.7×1.0]×0.24m×10.3kN/m3/3.6m=4.96kN/m水泥粉刷内墙面:[3.6m×3.6-2.7×1.0]×0.36kN/m2×2/3.6m=2.05kN/m木门:0.15kN/m合计:7.16kN/m底层同标准层(9)内横墙自重标准层墙体线荷(含墙):(3.6m-0.6m)×0.24m×10.3kN/m3=7.42kN/m水泥粉刷内墙面:3.6m×0.36kN/m2×2=2.59kN/m合计:10.01kN/m底层同标准层5.2楼面活载标准值的取值屋面和楼面活荷载标准值:根据《建筑结构荷载规范》[2](GB50009-2001)查得:上人屋面:2.0kN/m2雪荷载:0.55kN/m2楼面:教室:2.0kN/m2走廊:2.5kN/m25.3竖向荷载下框架受荷总图5.3.1A-D框架梁受荷计算板传至梁上的三角形或梯形荷载等效为均布荷载,荷载的传递示意图见图5.17 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)图5.1板荷载传递示意图7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)(1)屋面板传线荷载:恒载:活载:(2)楼面板传线荷载:恒载:活载:(3)屋面梁线荷载:恒载(梁自重+板传荷载):活载(板传荷载):(4)楼面梁荷载:恒载(梁自重+板传荷载):活载(板传荷载):(5)基础梁均布荷载(梁自重+墙自重):5.3.2D-E框架梁受荷计算(1)屋面板传线荷载:恒载:活载:(2)楼面板传线荷载:恒载:活载:(3)屋面梁线荷载:恒载(梁自重+板传荷载):活载(板传荷载):(4)楼面梁荷载:恒载(梁自重+板传荷载):活载(板传荷载):7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)E-G梁同A-D梁5.3.3框架柱受荷计算(1)A,G柱纵向集中荷载的计算²顶层柱女儿墙自重(做法:墙高1000mm,100mm的混凝土压顶):顶层柱恒载(女儿墙自重+梁自重+板传荷载):顶层柱活载(板传活载):²标准层标准层柱恒载(墙自重+梁自重+板传荷载):标准层柱活载(板传活载):基础顶面恒载(底层外纵墙自重+基础梁自重):(2)D,E轴柱纵向集中荷载的计算²顶层柱顶层柱恒载(梁自重+板传荷载+次梁传荷):顶层柱活载(板传活载+次梁L1传荷):²标准层标准层柱恒载(墙自重+梁自重+板传荷载+次梁传荷):标准层柱活载(板传活载+次梁L1传荷):7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)基础顶面恒载(底层外纵墙自重+基础梁自重+底层内恒墙自重):框架在竖向荷载作用下的受荷总图如图5.2所示(图中数值均为标准值)。7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)图5.2框架竖向受荷总图7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)5.4横向风荷载计算由《建筑结构荷载规范GB5000-2001》查得:风荷载标准值:(5.1)---基本风压值,,是以当地比较空旷平坦地面离地10m高统计所得的50年一遇10min平均最大风速为标准确定的风压值;---风压高度变化系数;---风荷载体型系数;---高度z处的风振系数;。---下层层高;---上层层高,对顶层为女儿墙高度的2倍;B---迎风面的宽度,B=3.6m。本工程为一般多层建筑,且房屋高度H=21.0m<30m,计算部分高宽比H/B<1.5,故可不考虑风振系数。(1)风荷载体型系数(查《《建筑结构荷载规范GB5000-2001》得)(2)风荷载高度系数本工程的地面地处城市中心地段,粗糙程度取C类。由高度和地面粗糙程度查表插值计算可得。(3)楼层风荷载的计算(5.2)计算如下表5.1:表5.1楼层风荷载计算表层数H(m)βzhihi+1Wi(kN)518.451.223.63.04.64414.851.143.63.64.73311.251.043.63.64.3127.651.003.63.64.1514.051.004.053.64.47 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)第六章梁、柱线刚度计算6.1框架梁线刚度的计算:由《混凝土结构设计》[3]知:框架梁截面惯性矩为:(6.1)式中:为截面宽,为截面高。框架柱截面惯性矩为:(6.2)线刚度:(6.3)式中:E为砼弹性模量;I为截面惯性矩;为梁计算长度。C30混凝土弹性模量E=3.0×107kN/m2;由《房屋建筑工程毕业设计指南》[6]知:对于现浇楼盖,中间框架,边框架。本计算单元所选取的框架为中间框架,故取。2—5层:6.2框架柱线刚度的计算:底层:其余各层:令,则,,则其余杆件的相对线刚度见图6.17 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)图6.1框架杆件相对线刚度示意图7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)第七章框架侧移验算7.1框架各柱的侧移刚度D的计算由《混凝土结构设计》[3]知:(7.1)式中:——柱抗侧移刚度修正系数。各层柱D值的计算详见表5.1—5.2。表7.12-5层柱D值的计算构件名称A,G轴柱2.830.5869658.9D,E轴柱9.940.83213713.7表7.2底层柱D值的计算构件名称A,G轴柱3.700.7375442.6D,E轴柱13.010.9006646.37.2框架侧移验算由《混凝土结构设计》[3]得验算公式如下:层间位移:;(7.2)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。;(7.3)7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)顶点位移:;(7.4);(7.5)验算结果如下表7.4。表7.4风荷载作用下框架侧移计算层号54.644.6446745.20.000101/3600044.739.3746745.20.000201/1800034.3113.6846745.20.000291/1241424.1517.8346745.20.000381/947414.4022.2324177.80.000921/5109由上表可知,均小于1/550,满足要求。7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)第八章内力计算8.1水平荷载作下框架的内力计算本设计采用D值法计算风荷载作用下框架内力。(1)计算修正后的反弯点高度y。(2)将反弯点处剪力乘以反弯点到柱顶和柱底距离,得到各柱顶和柱底弯矩。(3)由节点弯矩平衡求得各梁端弯矩。求法如下:①顶部边节点:(8.1)一般边节点:(8.2)②中间节点处的梁端弯矩可将节点处柱端不平衡弯矩按梁的相对线刚度进行分配,故:(8.3)(8.4)8.1.1框架柱反弯点位置的确定:由《混凝土结构设计》[3]查得:(8.5)式中:——标准反弯点高度比,是在各层等高、各跨相等、各层梁和柱线刚度都不改变的情况下求得的反弯点高度比;——因上、下层梁刚度比变化的修正值;——因上层层高变化的修正值;——因下层层高变化的修正值;——框架柱高度。各柱反弯点位置的计算详见表8.1—8.2。表8.1A(G)轴柱反弯点位置层号h/m53.62.830.4420000.4421.5943.62.830.4420000.4421.5933.62.830.4420000.4421.5923.62.830.4420000.4421.597 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)14.73.700.550000.552.59(资料来源:《混凝土结构设计》[3]第199-201页表3.6.3,202页表3.6.4、3.6.5)表8.2D(E)轴柱反弯点位置层号h/m53.69.940.4500000.4501.6243.69.940.4500000.4501.62033.69.940.4500000.4501.6223.69.940.4500000.4501.6214.713.010.5500000.5502.59(资料来源:《混凝土结构设计》[3]第199-201页表3.6.3,202页表3.6.4、3.6.5)8.1.2风荷载作用下内力计算:风荷载作用下各柱剪力及梁柱端弯矩计算详见表8.3—8.4。表8.3风荷载作用下A(G)轴柱剪力及梁柱端M计算层号54.644674596590.2070.961.591.931.531.9349.374674596590.2071.941.593.903.095.43313.684674596590.2072.831.595.684.508.77217.834674596590.2073.681.597.395.8611.89122.232417754430.2255.002.5910.5812.9316.44表8.4风荷载作用下D(E)轴柱剪力及梁柱端M计算层号54.6446745137140.2931.361.622.6902.200.771.9249.3746745137140.2932.751.625.4504.462.185.47313.6846745137140.2934.011.628.0006.503.558.91217.8646745137140.2935.231.6210.368.4704.8112.05122.232417766460.2756.112.5912.9215.796.1015.297 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)由上表计算结果绘出左风荷载作用下的框架内力M、Q、N图,详见图8.1,8.2,8.37 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)图8.1左风荷载作用下框架弯矩图(单位:)7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)图8.2左风荷载作用下框架剪力图(单位:)7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)图8.3左风荷载作用下框架轴力图(单位:)(注:图中“+”表示轴向拉力,“-”表示轴向压力。)7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)8.2竖向荷载作用下框架内力的计算本设计采用迭代法计算竖向荷载作用下框架内力。在本框架的设计中,由于活荷载与恒载的比值不大于1,可不考虑活荷载的最不利位置,而把活荷载同时作用于所有的框架上,这样求得的内力在支座处与按最不利荷载位置法求得的内力极为相近,可直接进行内力组合。在垂直荷载作用下,对于侧移可忽略不计的情况,可按下列步骤进行计算:①绘出结构的计算简图,在每个节点上绘两个方框。②计算汇交于每一个节点各杆的转角分配系数(8.6)并检查是否满足,以作校核。当框架中出现铰接情况及利用对称性时,要注意对有关杆件的线刚度进行修正。如当一端为铰接时,乘以3/4的修正系数,当利用正对称的奇数跨框架时,中间跨横梁的线刚度乘以0.5修正系数。③计算荷载作用下各杆端产生的固端弯矩,并写在相应的各杆端上。求出汇交于每一节点的各杆固端弯矩之和,把它写在该节点的内框中。④按下式计算每一杆件的近端转角弯矩,即(8.7)式中,为汇交于节点各杆的远端转角弯矩之和,最初可假定为零。按上式进行演算时,可选择任意节点开始(一般从不平衡弯矩较大的节点开始),循环若干轮,直至全部节点上的弯矩值达到要求的精度为止。每一次算得的值记在相应的杆端处。⑤按下式计算每一杆端的最后弯矩值,即(8.8)或(8.9)⑥根据算得的各杆端弯矩值,作最后的弯矩图并求得相应的剪力图和轴力图。根据上述方法可求得KJ在竖向荷载(包括恒荷载和活荷载)作用下的弯矩迭代结果,以框架图的形式表示了各个计算结果,最后绘出了各种荷载作用下KJ的最终弯矩、剪力和轴力图(详见图8.4—8.13)。7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)6.0616.36-7.88-1.98-20.0022.271.948.77-16.73-6.885.7516.74-8.59-2.42-21.8021.532.708.48-16.83-5.885.8816.83-8.46-2.64-21.4821.462.618.45-16.80-5.915.919.6516.80-8.45-2.60-5.53-21.4421.442.605.538.44-16.80-5.90-9.655.909.64-2.60-5.522.605.53-5.90-9.659.69-5.535.52-9.659.24-5.195.52-9.588.82-4.024.33-10.15-0.11-0.04-0.04-0.11-86.20-0.28-0.1280.05-0.3-0.3-80.05-0.12-0.2886.20-0.1122.44-12.06-0.04-30.1532.48-0.0412.99-25.85-0.118.8223.52-15.57-4.02-38.9141.374.3316.55-24.39-10.159.2424.38-16.58-5.19-41.4541.395.5216.56-24.57-9.589.5824.55-16.57-5.53-41.4341.455.5216.58-24.56-9.659.649.1724.56-16.58-5.52-5.29-41.4541.455.535.2916.58-24.56-9.65-9.179.659.16-5.53-5.295.535.29-9.65-9.179.20-5.305.28-9.168.82-5.005.30-9.108.51-3.914.20-9.75-0.11-0.04-0.04-0.11-86.20-0.28-0.1280.05-0.3-0.3-80.05-0.12-0.2886.20-0.1121.67-11.72-0.04-29.3131.51-0.0412.60-24.82-0.118.5122.44-14.99-3.91-37.4739.784.2015.91-23.17-9.758.8223.17-15.90-5.00-39.7439.635.3015.85-23.31-9.109.1023.33-15.86-5.30-39.6639.665.2815.86-23.33-9.169.169.0623.33-15.87-5.29-5.26-39.6839.685.295.2515.87-23.34-9.17-9.069.179.08-5.29-5.275.295.26-9.17-9.069.15-5.295.29-9.088.86-5.015.32-9.168.55-3.924.21-9.80-0.11-0.04-0.04-0.11-86.20-0.28-0.1280.05-0.3-0.3-80.05-0.12-0.2886.20-0.1121.75-11.75-0.04-29.3731.57-0.0412.63-24.94-0.118.5522.57-15.02-3.92-37.5639.914.2115.96-23.31-9.808.8623.05-15.88-5.01-39.7139.645.3215.86-23.12-9.169.0523.10-15.80-5.29-39.5139.465.2915.78-23.07-9.089.0810.4323.08-15.77-5.27-5.90-39.4239.415.265.9015.76-23.06-9.06-10.439.0710.40-5.26-5.885.255.89-9.06-10.4310.40-5.815.86-10.429.82-5.345.66-10.348.54-3.984.23-9.80-0.11-0.04-0.04-0.11-86.20-0.3-0.1280.05-0.3-0.3-80.05-0.12-0.386.20-0.0923.30-11.93-0.04-29.8331.70-0.0412.68-26.72-0.096.9926.78-16.02-3.98-40.0642.454.2316.98-28.21-8.028.0327.95-17.42-5.34-43.5543.965.6617.58-28.41-8.468.3928.36-17.65-5.81-44.1344.205.8617.68-28.44-8.528.5128.44-17.69-5.88-44.2344.245.8917.70-28.45-8.538.53-5.905.90-8.54-0.12图8.4恒荷载作用下的迭代计算(单位:)7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)图8.5恒荷载作用下最后杆端弯矩(单位:)7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)图8.6活载作用下的迭代计算(单位:)7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)图8.7活载作用下最后杆端弯矩(单位:)7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)图8.8恒荷载作用下框架弯矩图(单位:)7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)图8.9恒荷载作用下框架剪力图(单位:)7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)图8.10恒荷载作用下框架轴力图(单位:)7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)图8.11活载满跨布置作用下框架弯矩图(单位:)7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)图8.12活载满跨布置作用下框架剪力图(单位:)7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)图8.13活载满跨布置作用下框架轴力图(单位:)7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)第九章抗震计算9.1重力荷载代表值分层总汇:9.1.1、屋面重力荷载代表值屋面重力荷载代表值=屋面恒载+50%雪载+纵横梁自重+楼面下半层柱及纵横墙自重6.1.2、4至5层楼面重力荷载代表值:各层楼面重力代表值=楼面恒载+50%楼面活载+纵横梁自重+楼面上下各半层柱及纵横墙自重=6.1.3、3层楼面重力荷载代表值:=6.1.42层楼面重力荷载代表值:=6.1.5首层楼面重力荷载代表值:=9.2基本周期的计算用顶点位移法计算自振周期,如表9.1。考虑填充墙对框架刚度的影响,取基本周期调整系数。表9.1顶点位移计算表层次(KN)(KN)(m)(m)5980000.05744.45744.40.00590.11854980000.06973.212717.60.01300.11263980000.06973.219690.80.02010.09962980000.0708426774.80.02730.07951750638.3686439185.60.05220.0522故:(9.1)将相关数据代入上式可得:9.3计算多遇地震烈度下横向框架的弹性地震作用本设计利用底部剪力法求解。由场地类别Ⅱ类,设计地震分组为第一组,查得7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)由设防烈度7度及地震影响,查得因为故则:则不需要考虑顶点附加地震作用。则各质点的地震作用为:(9.2)将相关数据代入上式可得表9.2:表9.2地震剪力计算表层次53.619.15744.4109718.00.280572.63572.6343.615.56973.2108084.60.276564.451137.0833.611.96973.282981.10.212433.561570.6423.68.3708458797.20.150306.771877.4114.74.7686432260.80.082167.72045.11如下图9.1示:7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)图9.1地震作用和层间剪力9.4多遇烈度地震作用下结构层间弹性变形验算满足满足满足满足满足7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)9.5框架柱端弯矩计算框架柱端弯矩计算如表9.3,表9.4表9.3A,G轴框架柱剪力和柱端弯矩的计算层号层高(m)∑D/(kN/m)Dim/(kN/m)Vim/kNy53.647.7246745.29658.99.860.4422.8319.8115.6943.694.7646745.29658.919.580.4422.8339.3331.1633.6130.8946745.29658.927.050.4422.8354.3443.0423.6156.4546745.29658.932.330.4422.8364.9451.4414.7170.4324177.85442.638.370.5503.7081.1599.19表9.4D,E轴框架柱剪力和梁柱端弯矩的计算层号层高(m)Vi/kN∑D/(kN/m)Dim/(kN/m)Vim/kNy53.647.7246745.213713.714.000.4509.9427.7222.6843.694.7646745.213713.727.800.4509.9455.0445.0433.6130.8946745.213713.738.400.4509.9476.0662.2123.6156.4546745.213713.745.900.4509.9490.8874.3614.7170.4324177.86646.350.000.5503.01105.75129.259.6地震作用下的内力图9.6.1地震作用下的内力图地震作用下的内力图如图9.2~图9.4。7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)图9.2地震作用下柱端及梁端弯矩(单位:)7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)图9.3左地震下框架剪力图(单位:KN)7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)图9.4左地震下框架轴力图(单位:KN)7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)第十章内力组合10.1内力调幅各种荷载情况下的框架内力求得后,根据最不利又是可能的原则进行内力组合。当考虑塑性内力重分布的有利影响时,应在内力组合之前对坚向荷载作用下的内力进行内力组合,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(详见图9.1),为此,在进行组合前,应先计算各控制截面处的(支座边缘处的)内力值。由《混凝土结构设计》[3],支座边缘处的内力值按以下公式计算:(10.1)(10.2)式中:——支座边缘截面的弯矩标准值;——支座边缘截面的剪力标准值;——梁柱中线交点处的弯矩标准值;——与相应的梁柱中线交点处的剪力标准值;——梁单位长度的均布荷载标准值;——梁端支座宽度(即柱截面高度)。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(详见图10.1)。按轴线计算简图算得的柱端内力值,宜换算到控制截面处的值。本设计中,为了简化起见,并考虑到结构塑性内力重分布对结构的有利影响,仅在内力组合之前对坚向荷载作用下的内力按85%进行调幅,不计算支座边缘内力,直接采用轴线处的内力值。(调幅结果详见图10.2—10.4)图10.1梁、柱端控制截面及内力7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)10.2内力组合参考《混凝土结构设计》[3]本设计采用三种组合类型,分别是:①永久荷载效应控制的基本组合:1.35×恒载+1.4×0.7(活载+风载);②可变荷载效应控制的基本组合:1.2×恒载+1.4×活载;③竖向荷载及风荷载:1.2×恒载+1.4×0.90(活载+风荷载)(多层中风荷载组合系数取为0.90);④地震作用效应和其他荷载效应的基本组合:1.2×重力代表值+1.3×地震;梁截面的最不利内力类型。梁的支座截面一般考虑两个最不利内力:一个是支座截面可能的最不利负弯矩,另一个是支座截面可能的最不利剪力。用前一个最不利内力进行支座截面的正截面设计,用后一个最不利内力进行支座截面的斜截面设计,以保证支座截面有足够的承载力。梁的跨中截面一般只要考虑截面可能的最不利正弯矩。如果由于荷载的作用,有可能使梁的支座截面出现下弯矩和跨中截面出现负弯距时,亦应进行支座截面正弯矩和跨中截面负弯矩的组合。与梁相比,柱的最不利内力类型要复杂一些。柱的正截面设计不仅与截面上和弯矩M和轴力N的大小有关,还与弯矩M与轴力N的比值即偏心距有关。分析可知:对于大偏心受压的情况,当弯矩M相等和相近时,轴力愈小所需配筋愈多;对于小偏心受压的情况,当弯矩M相等或相近时,轴力愈大所需配筋愈多;无论是大偏心还是小偏心的情况,当轴力N相等或相近时,弯矩M愈大所需配筋愈小。因此,柱控制截面上最为利内力的类型为:(1)及相应的轴力N和剪力V;(2)及相应的轴力N和剪力V;(3)及相应的弯距M和剪力V;(4)及相应的弯距M和剪力V;(5)及相应的弯距M和轴力N;为了施工的简便以及为了避免施工过程中可能出现的错误起见,框架柱通常采用对称配筋。此时最不利内力组合可合并为弯矩绝对值最大的内力及相应的轴力N。本设计中对于框架梁只进行一层、三层以及五层的内力组合,取每根框架梁的左支座,右支座和跨中截面为控制截面。对于框架柱只进行一层、三层以及五层的内力组合,取每根柱的柱顶和柱底为控制截面。综上所述,本设计书采用表格形式给出了框架梁,柱各截面的内力组合。(详见表10.1—表10.77 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)·表10.17 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)表10.27 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)表10.37 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)表10.47 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)表10.57 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)表10.67 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)表10.77 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)第十一章框架结构的配筋计算框架梁采用强度等级为C30的混凝土1(,,);受力主筋采用HRB335级钢筋();梁中箍筋采用HPB235级钢筋()。框架柱采用强度等级为C30的混凝土(,,),受力主筋采用HRB335级钢筋();柱中箍筋采用HPB235级钢筋()。由《混凝土结构设计》[3],框架结构各层柱的计算长度的确定:对框架柱,当采用现浇楼盖时底层柱取;其余各层柱取当水平荷载产生的弯矩设计值占总弯矩设计值的75%以上时,框架柱的计算长度可按下列两个公式计算,并取其中的较小值:(11.1)(11.2)式中——柱的上端,下端节点处交汇的各柱线刚度之和与交汇的各梁刚度之和的比值;——比值中的较小值;H——柱的高度,对底层柱为从基础顶面到一层楼盖顶面的高度,对其余各层柱为上下两层楼盖顶之间的高度。根据大量的理论分析及试验,《混凝土结构设计规范》[4](GB50010-2002)给出偏心距增大系数的计算公式为:(11.3)(11.4)(11.5)式中:——构件的计算长度;——截面高度;——截面有效高度;——小偏心受压构件截面曲率修正系数,当大于1.1时,取——构件的截面面积;——偏心受压构件长细比对截面曲率修正系数,时,取根据横梁控制截面内力设计值,利用受弯构件正截面承载力和斜截面承载力计算公式算出所需纵筋并进行配筋。7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)AD,EG梁因2~4层横梁内力比较接近,故选用同一种配筋。1层和5层分别配筋。而对于DE梁,负弯矩配筋同AD,EG梁配筋,跨中弯矩配筋由于是负值,则按构造配筋。11.1正截面受弯承载力计算⑴选择最不利内力计算2-4层AD梁左端:m=169.7kN.m跨中:m=117.4kN.m右端:m=169.7kN.m1)梁AD(2-4层)A支座梁截面尺寸为300mm×600mm,梁支座截面按矩形截面计算。根据公式(11.1)[2](11.1)可以得到以下计算公式(11.2)式中——荷载在截面上产生的弯矩设计值——截面的有效高度——受拉区边缘到受拉钢筋合力作用点的距离169.7×106N·m/[1×14.3N/㎜2×300mm×(565mm)2]=0.124由公式(11.3)[2](11.4)[2](11.3)(11.4)构造设防支座处最小配筋率0.25%和55(ft/fy)%两者取大值.跨中最小配筋率为0.22%和45(ft/fy)%两者取大值.由公式(11.5)[2](11.6)[2]可得:7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)(11.5)(11.6)实配钢筋为4201)梁AD(2-4层)D支座2)由于D支座弯矩相同于A支座所以配筋与A支座相同同理可得其它框架梁支座截面(按矩形截面计算)配筋,结果表11.1。层计算公式梁AD左右5m/kN.m85.985.9 300×565300×565 0.0630.063 0.0650.065<< 526526 450450实配钢筋/mmAS=615AS=6154144141-4m/kN.m180.2180.2 300×565300×565 0.1320.132 0.1420.142<< 11481148 450450实配钢筋/mmAS=1140AS=1140420420表11.17 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)(3)跨中截面①翼缘计算宽度的确定按计算跨度[2]b考虑:按翼缘高度[2]考虑:按最小值取,由以上可知②T形截面类形判断公式[2]为:(11.7)属于第一类T形截面③钢筋面积计算实配钢筋为416同理可得其它框架梁跨中截面(按T形截面计算)配筋,结果表11.2。7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)层计算公式梁AD跨中5m/kN.m69.51 1740×565/kN.m1507.8判断T形截面类型第一类T形截面第一类T形截面 0.00880.0088<=0.55 413 450实配钢筋/mm2As=6154141m/kN.m133.3 1740×565/kN.m1507.8判断T形截面类型第一类T形截面第一类T形截面0.01680.0169<=0.55792 450实配钢筋/mm2AS=1017418表11.211.2梁斜截面计算梁AD,EG(1-4层)复核梁截面尺寸是否构造配筋7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)按构造配置腹筋,且应同理可计算框架梁斜截面配筋,结果表11.3层计算公式梁AD,EG左右5V/kN78.178.1300×565300×565605.96605.96截面尺寸要求>V满足>V满足169.67169.67是否按构造配筋>V是>V是<0<0取双肢箍2φ82φ8s200200实配箍筋非加密区2φ8@2002φ8@200加密区2φ8@1002φ8@1000.163%0.163%0.402%0.402%层计算公式梁DE左右1-5V/kN112.3112.3300×565300×565605.96605.96截面尺寸要求>V满足>V满足169.67169.67是否按构造配筋>V是>V是<0<0取双肢箍2φ82φ8s200200实配箍筋非加密区2φ8@2002φ8@200加密区2φ8@1002φ8@1007 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)0.163%0.163%表11.311.3裂缝宽度验算环境类别为二类裂缝宽度不大于0.2mm梁AD(1层)梁跨中取裂缝截面钢筋应力公式为[8]:(11.11)有效受拉混凝土截面面积:有效配筋率:钢筋应变不均系数公式(11.12)[2](11.13)[8]:(11.12)(11.13)构件受力特径系数:正截面最大裂缝宽度公式[2]:(11.14)满足要求。其它梁各截面最大裂缝宽度如表11.47 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)表11.4层计算公式梁AD左中右5m/kN.m61.3649.6461.3661.1164.261.10.00680.00680.00680.20.20.21414142.12.12.10.0900.0730.09层计算公式梁AD左中右2-4m/kN.m121.283.86121.2216.3212.2216.30.01270.00890.01277 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)0.4760.410.4762216222.12.12.10.200.01750.20续表11.47 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)11.4框架柱截面设计11.4.1轴压比验算轴压比公式(11.15)式中:为轴力;混凝土抗压强度;柱截面面积。11.4.2截面尺寸复核抗震:当时:(11.16)式中:——构件斜截面上最大剪力设计值;——混凝土强度影响系数,当混凝土强度等级低于C50时,取1.0——混凝土抗压强度;——矩形截面的宽度;——矩形截面有效高度。11.4.3正截面受弯承载力计算(11.17)式中:e0为偏心距;M为弯矩设计值;N为轴力设计值。(11.18)式中:ea为附加偏心距;h偏心方向截面尺寸。(11.19)式中:ei为初始偏心距。(11.20)式中:小偏心受压构件截面曲率修正系数,大于1.0时取1.0。(11.21)式中:偏心距增大系数;构件计算长度。7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)(11.22)式中:e为轴向力至钢筋合力中心的距离;a为保护层与钢筋半径之和。小偏心受压时:(11.23)式中:为相对受压区高度。(11.24)式中:为受拉钢筋截面面积;为受压钢筋截面面积。大偏心受压时:(11.25)式中:x为相受区高度。(11.26)式中:为受拉钢筋截面面积;为受压钢筋截面面积。11.4.4垂直于弯矩作用平面的受压承载力验算轴心受压构件正截面承载力计算公式(11.27)式中:——轴向力设计值;——钢筋混凝土构件的稳定系数;——混凝土轴心抗压强度设计值;——构件截面面积;——钢筋抗压强度设计值;——全部纵向受压钢筋截面面积。11.4.5斜截面受剪承载力计算(11.28)式中:为剪跨比;柱净高;柱有效高度。(11.29)7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)式中:——同一截面同箍筋截面面积;S——沿构件长度方向箍筋的间距;——箍筋抗拉强度设计值;——混凝土抗拉强度设计值;B——截面宽度;——截面有效高度。一五层各柱的正,斜截面承载力计算如表11.511.77 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)表11.5五层和一层框架A,G柱及D,E柱正截面配筋计算表`柱编号计算项目A5(400mm×400mm)D5(400mm×400mm)A1(400mm×400mm)D1(400mm×400mm)大偏心大偏心大偏心大偏心小偏心大偏心内力M45.437.941.319.326.3112.46.1140.5N65.9109.3132.8181.8992.7592.71255.81101.9Vmax56.0015.7022.7099.201293.63.63.63.64.75.144.74.8268934731110627.01905.012870936733112647.021025148取1.0取1.0取1.0取1.0取1.01.00.911.0999912.8812.912.8812.051.01.01.01.01.01.01.01.01.031.061.061.171.7661.2052.311.256895.35545173122484182233517 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)表11.6五层和一层框架A,G柱及D,E柱正截面配筋计算表`柱编号计算项目A5(400mm×400mm)D5(400mm×400mm)A1(400mm×400mm)D1(400mm×400mm)大偏心大偏心大偏心大偏心小偏心大偏心11.6819.023.431.8173.4103.7226.3192.7()0.62<0<0<0<0<0628916<0最小配筋率控制全截面配筋面积480480480480480480480480全截面实配钢筋3φ163φ163φ163φ209912.8512.050.990.990.9370.95236123612234.62439.5128.7(满足)202.8(满足)992.7(满足)1255.8(满足)7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)表11.7框架底层柱斜截面受剪承载力计算截面项目A轴柱D轴柱最不利内力组合实配箍筋按三级框架构造配箍(配筋详见结施双肢10@200(100)按三级框架构造配箍(配筋详见结施双肢10@200(100)2.箍筋采用HPB235级钢筋;其他各层柱均按此层配箍筋。3.配筋构造由混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图[5](03G101-1)查得。7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)第12章基础设计12.1基础类型及计算:图10.1基础计算简图12.2基础底面积验算:依据<<建筑地基基础设计规范>>(GB50007-2002)第5.2条12.2.1修正后的地基承载力特征值计算:地基承载力特征值可按下式[4]计算:(12.1)式中fak──地基承载力特征值,fak=240kN/m2;ηb──基础宽度的地基承载力修正系数,ηb=0.15;ηd──基础埋深的地基承载力修正系数,ηd=1.4;γ──基础底面以下土的重度,γ=20;γm──基础底面以上土的加权平均重度,γm=20;解得fa=240+0.15×20×(3-3)+1.4×20×(1.45-0.5)=266.6kN/m2。地基承载力设计值实际取值:fa=266.6kN/m2;12.3基础底面荷载计算:基础自重:G1=[2.4×2.8×0.4+1.4×1.6×0.4+0.4×0.4×0.65]×25=92.2kN;回填土重:G2=[2.4×2.8×1.45-3.688]×20=121.12kN;7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)基础自重与回填土重之和:Gk=92.2+121.12=213.32kN;上部结构C柱第二组内力传至基础顶面的竖向力:Fk=992.7kN;zX方向:上部结构传至基础顶面的弯矩:mx=149.04kN.m。X方向偏心距:ex=149.04/(213.32+992.7)=0.124m;X方向基础底面的抵抗矩:Wx=2.8×2.42/6=2.688m3;由于my=0,所以按X方向单向偏心计算:由于偏心距ex<=b/6,所以相应于荷载效应标准组合时,基础底面边缘的最大压力值由公式(12.2)[11](12.3)[11]:(12.2)(12.3)解得:pkmax=(992.7+213.32)/(2.8×2.4)+149.04/2.688=234.9kN/m2;pkmin=(992.7+213.32)/(2.8×2.4)-149.04/2.688=124.02kN/m2;最大净反力pj=234.9-213.32/6.72=203.16kN/m2;受力图如图12.2:图12.2基础受力简图由于基础底面为偏心受压,而pkmax不大于1.2fa=319.92kN/m2,所以满足要求!7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)12.4受冲切承载力验算:依据<<建筑地基基础设计规范>>(GB50007-2002)第8.2.7条对矩形截面的矩形基础,应验算柱与基础交接处以及基础变阶处的受冲切承载力验算;受冲切承载力按下式验算公式(12.4)[11](12.5)[11](12.6)[11]:(12.4)(12.5)(12.6)式中Fl──相应于荷载效应基本组合时作用在Al上的地基土净反力设计值;βhp──受冲切承载力载面高度影响系数;ft──混凝土轴心抗拉强度设计值;am──冲切破坏锥体最不利一侧计算长度;h0──基础冲切破坏锥体的有效高度;at──冲切破坏锥体最不利一侧斜截面的上边长;ab──冲切破坏锥体最不利一侧斜截面在其基础范围内的下边长;pj──扣除基础自重及其上土重后相应于荷载效应基本组合时的地基土单位面积净反力;Al──冲切验算时取用的部分基底面积。12.4.1柱和基础交接处冲切验算验算取:hl=0.755m;am=1.155m;βhp=1.0;解得:Al=(2.8/2-0.4/2-0.755)×2.4-(2.4/2-0.4/2-0.755)2=1.01m2;Fl=203.16×1.01=204.79kN;Fj=0.7×1.0×1430.000×1.155×0.755=872.8kN;由于Fj≥Fl,所以柱与基础交接处满足冲切要求!12.4.2第一变阶处(从下往上数)冲切验算验算取:hl=0.355m;am=1.755m;βhp=1.0;7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)解得:Al=(2.8/2-1.4/2-0.355)×2.4-(2.4/2-1.4/2-0.355)2=0.81m2;Fl=203.16×0.81=163.95kN;Fj=0.7×1.0×1430.000×1.755×0.355=623.65kN;由于Fj≥Fl,所以第一变阶处满足冲切要求!12.5基础底板配筋计算依据<<建筑地基基础设计规范>>(GB50007-2002)第8.2.7条12.5.1弯矩计算计算公式(12.7)[11](12.8)[11]如下(12.7)(12.8)式中mI,mII──任意I-I,II-II处相应荷载效应基本组合时的弯矩设计值;a1──任意截面I-I至边缘最大反力处的距离;l,b──基础底面的边长;p──任意截面I-I处基础底面地基反力设计值;G──考虑荷载分项系数的基础自重及其上土的自重;取:a1=(2.8-0.4)/2=1.2m;l=2.4m;a"=0.4mb=2.8m;G=1.35×213.32=287.98kN。解得:P=(234.9×(2.8-1.2)+124.02×1.2]/2.8=187.38kN;mI=(1.22×[(2×2.8+0.4)(234.9+187.38-2×287.98/6.72)+(234.9-187.38)×2.8]/12=258.3kN.m;mII=(2.800-0.400)2×(2×2.4+0.4)×(234.9+124.02-2×287.98/6.72)/48=170.5kN.m;12.5.2配筋面积计算计算公式如下:7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)式中α1──系数,当混凝土强度不超过C50时,α1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时,α1取为0.94,期间按线性内插法确定;fc──混凝土抗压强度设计值;h0──底板的计算高度。I-I截面:取:mI=258.3kN.m;α1=1.000fc=14.300N/mm2h0=0.755fy=210.000N/mm解得:αs=258.3/(1.000×14300.000×2.400×0.75502)=0.0132ξ=1-(1-2×0.0132)0.5=0.0133γs=1-0.0133/2=0.993As=258.3×106/(0.993×755.000×210.0)=1640.6mm2。故I-I截面配筋面积:As=1640.6mm2II-II截面:取:mII=170.5kN.m;α1=1.000fc=14.300N/mm2h0=0.355fy=210.000N/mm解得:αs=170.5/(1.000×14300.000×2.400×0.3552)=0.04ξ=1-(1-2×0.04)0.5=0.041γs=1-0.041/2=0.98As=170.5×106/(0.98×355.000×210.0)=2333.7mm2。故II-II截面配筋面积:As=2333.7mm2。比较I-I截面和II-II截面的配筋,最终长边方向配筋为:1614@150(As=2463mm2)。12.5.2基础短边方向基底配筋计算7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)因该基础为单向偏心荷载作用,在基础短边方向的基底反力按均匀分布计算(1)Ⅲ—Ⅲ截面(柱边截面)(2)Ⅳ—Ⅳ截面(变阶截面)实配钢筋:12/14@30012.6基础梁的配筋计算(按简支梁进行设计)12.6.1荷载计算外纵墙下基础梁(JL—1)上荷载:(250mm×400mm)内横墙下基础梁(JL—2)上荷载:(250mm×400mm)12.6.2内力及配筋计算基础梁的配筋计算详见表12.1表12.1基础梁的配筋计算基础梁编号JL—1JL—211.9060.110.0250.1260.0250.135108.7587.2200200实配钢筋310316实配面积()23660314.8838.78326.2>326.2>91.34>91.34>实配箍筋8@200(100)8@200(100)注:1、采用C30级混凝土(,);7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)2、受力主筋采用HRB335级钢筋,箍筋采用HPB235级钢筋。7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)第13章板式楼梯计算书13.1设计示意图图13.1TB示意图13.2基本资料13.2.1设计规范《建筑结构荷载规范》(GB50009—2001)《混凝土结构设计规范》(GB50010—2002)13.2.2几何参数楼梯类型:板式A型楼梯约束条件:两端固定斜梯段水平投影长度:L1=3300mm梯段净跨:Ln=L1=3300=3300mm楼梯高度:H=1650mm楼梯宽度:W=2500mm踏步高度:h=150mm踏步宽度:b=300mm楼梯级数:n=12(级)梯段板厚:C=100mm面层厚度:C2=30mm上部平台梯梁宽度:b1=300mm下部平台梯梁宽度:b2=300mm13.2.3荷载参数楼梯混凝土容重:gb=25.00kN/m37 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)楼梯面层容重:gc1=25.00kN/m3楼梯栏杆自重:qf=0.50kN/m楼梯均布活荷载标准值:q=2.50kN/m2可变荷载组合值系数:yc=0.70可变荷载准永久值系数:yq=0.5013.2.4材料参数混凝土强度等级:C30混凝土抗压强度设计值:fc=14.30N/mm2混凝土抗拉强度标准值:ftk=2.01N/mm2混凝土抗拉强度设计值:ft=1.43N/mm2混凝土弹性模量:Ec=3.00×104N/mm2钢筋强度等级:HRB335(20MnSi)fy=300.00N/mm2钢筋弹性模量:Es=200000N/mm2受拉纵筋合力点到斜梯段板底边的距离:as=20mm13.3荷载计算过程13.3.1楼梯几何参数梯段板与水平方向夹角余弦值:cosa=斜梯段的计算跨度:L0=Min{Ln+(b1+b2)/2,1.05Ln}=Min{3300+(300+300)/2,1.05×3300}=Min{3600,3465}=3465mm梯段板的平均厚度:T=(h+C/cosa×2)/2=(150+100/0.894×2)/2=187mm13.3.2荷载设计值13.3.2.1均布恒载标准值L1段梯板自重gk1"=gb×T/1000=25.00×187/1000=4.67kN/m2gk1=gk1"×L1/Ln=4.67×3300/3300=4.67kN/m2L1段梯板面层自重gk3"=gc1×C2×(H+L1)/L1/1000=25.00×30×(1650+3300)/3300/1000=1.125kN/m2gk3=gk3"×L1/Ln=1.125×3300/3300=1.125kN/m2将栏杆自重由线荷载折算成面荷载gk6=qf/W×1000=0.50/1200×1000=0.42kN/m2永久荷载标准值gk=gk1+gk3+gk6=4.67+1.125+0.42=6.22kN/m213.3.2.2均布荷载设计值由活荷载控制的梯段斜板荷载设计值:pL=1.2gk+1.4q=1.2×6.22+1.4×2.50=10.96kN/m2由恒荷载控制的梯段斜板荷载设计值:pD=1.35gk+1.4ycq=1.35×6.227 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)+1.4×0.70×2.50=10.85kN/m2最不利的梯段斜板荷载设计值:p=Max{pL,pD}=Max{10.96,10.85}=10.96kN/m213.4正截面承载能力计算11.4.1斜梯段配筋计算h0=T-as=100-25=75mm跨中最大弯矩,kN·m1)相对界限受压区高度xbecu=0.0033-(fcu,k-50)×10-5=0.0033-(30-50)×10-5=0.0035>0.0033取ecu=0.0033按规范公式(7.1.4-1)xb=2)受压区高度x按规范公式(7.2.1-1),=0,=0M30d,Ⅰ级钢>40d。钢筋保护层厚度按设计规范确定,钢筋保护层垫块用砂浆专门预制,垫块应布置成梅花形,其相互间距不大于1m。为了保证梁柱核芯区钢筋加密箍的绑扎质量,采取先支框架梁底模,然后绑扎框架梁钢筋,待绑扎好柱梁核芯区加密箍后再封侧模。补柱头模,对柱子主筋采用加焊箍筋于板面钢筋上固定的方法保证位置准确。为保证顶层柱筋的水平标高,顶层柱筋采用搭接接头,搭接长度45d,接头错开间距35d。14.4.2.4质量控制钢筋工程中,钢筋翻样和安装是影响钢筋质量的关键工序,因此钢筋工长应严格按设计规范要求认真计算绘出草图,经项目经理部技术负责人审批后按单制作,并分类堆放,做好挂牌和保护工作,防止混乱、变形、遗失,安装过程中,严格按设计部位,板钢筋采用弹墨线,对线绑扎,并严格按设计部位、规格、数量、品种进行认真绑扎,关键部位,应绘制安装大样图,做好成品保护工作,技术和质量监督人员,对每批进场的钢筋要向供料单位索取材质检验证明,并经现场取样,合格后方能进行下一道工序的工作。14.4.3焊接工程施工方法根据钢筋品种、直径和所用焊机功率大小选用连续闪光焊、预热闪光焊、闪光一预热一闪光焊。对于可焊性差的钢筋,对焊后宜采用通电热处理措施,以改善接头塑性。本工程中采用电渣压力焊方法进行钢筋连接。7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)14.4.3.1电渣压力焊施焊程序安装焊接钢筋→安装引弧钢丝球→缠绕石棉绳装上焊剂盒→装焊剂→接通电源(“造渣”工作电压40~50V,“电渣”工作电压20~25V)→造渣过程形成渣池→电渣过程钢筋端面熔化→切断电源顶压钢筋完成焊接→卸出焊剂,拆卸焊盒→拆除夹具。14.4.3.2电渣压力焊施焊注意事项焊接钢筋时,用焊接夹具分别钳固上下的待焊接的钢筋,上、下钢筋安装时,中线要一致。(1)安放引弧钢丝球:抬起上钢筋,将预先准备好的钢丝球安放在上。下钢筋焊接端面的中间位置,放下上钢筋,轻压钢丝球,使接触良好。放下钢筋时,要防止钢丝球被压扁变形。(2)装上焊剂盒:先在安装焊剂盒底部的位置缠上石棉绳然后再装上焊剂盒,并往焊剂盒满装焊剂。安装焊剂盒时,焊接口宜位于焊剂盒的中部,石棉绳缠绕应严密,防止焊剂泄漏。(3)接通电源,引弧造渣:按下开关,接通电源,在接通电源的同时将上钢筋微微向上提,引燃电弧,同时进行“造渣延时读数”,计算造渣通电时间,造渣过程工作电压控制在40~50V之间,造渣通电时间约占整个焊接过程所用时间的3/4。(4)“电渣过程”:随着造渣过程结束,即时转入“电渣过程”的同时进行“电渣延时读数”,计算电渣通电时间,并降低上钢筋,把上钢筋的端部插入渣池中,徐徐下送上钢筋,直至“电渣过程”结束。“电渣过程”工作电压控制在20~25V之间,电渣通电时间约占整个焊接过程所需时间的1/4。(5)顶压钢筋,完成焊接:“电渣过程”延时完成,电渣过程结束,即切断电源,同时迅速顶压钢筋,形成焊接接头。(6)卸出焊剂,拆除焊剂盒、石棉绳及夹具。卸出焊剂时,应将料斗卡在剂盒下方,回收的焊剂应除去溶渣及杂物,受潮的焊剂应烘。焙干燥后,可重复使用。钢筋焊接完成后,应及时进行焊接接头外观检查,外观质量检查不合格的接头,应切除重焊。14.4.4模板工程施工方法本工程模板施工框架柱施工主要采用钢模板,梁、板模板主要采用20mm厚胶合板,钢木混合支撑。14.4.4.1柱模施工(1)固定方式.柱模自身固定均采用竖向φ50×1000钢管(@≤300)和水平2φ48钢管@1000mm组成,用Φ16定位螺栓对拉水平钢管以控制截面,螺杆起步间距≤250mm,横向间距为≤7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)750mm,竖向间距≤500。(2)模定位柱支模前根据楼层放线先用30mm宽、18mm厚胶合板条在混凝土楼面上钉出柱模板位置,这样既便于柱模板定位准确,又便于加强柱模板根部固定,防止柱根部混凝土漏浆。14.4.4.2梁、板模板施工梁、板模板采用胶合板,自身固定为木垫枋和钢管背杠、刚性支撑。(1)架柱定位在柱子上弹出轴线、梁位置和水平线,钉柱头模板。(2)底模板定位按设计标高调整支柱的标高,然后安装梁底模板,并拉线找平。当梁底跨度大于或等于4m时,跨中梁底处应按设计要求起拱,如设计无要求时,起拱高度为梁跨度的0.3%。主次梁交接时,先主梁起拱,后次梁起拱。悬臂梁均需在悬臂端起拱0.6%。(3)侧模板定位根据墨线安装梁侧模板、压脚板、斜撑等。梁侧模板制作高度应根据梁高及楼板模板碰旁或压旁来确定。(4)面模板根据模板的排列图,架设支柱和龙骨。支柱与龙骨的间距,应根据楼板的混凝土重量与施工荷载的大小,在模板设计中确定。一般支柱为800~1200mm,大龙骨间距为600~1200mm,小龙骨间距为400~600mm。支柱排列要考虑设置施工通道。通线调节支柱的高度,将大龙骨找平,架设小龙骨。(5)铺模板时可从四周铺起,在中间收口。楼面模板铺完后,应认真检查支架是否牢固,模板梁面、板面应清扫干净。楼板模板安装完成后,用胶带纸粘缝。(6)第一层支架采用Φ48钢管支架,其余各层均采用钢支撑,立杆间距为:楼层梁≤800~1200mm,板≤1200mm。(7)模板的拆除①墙、柱模板及梁侧模必须在墙、柱、梁混凝土浇筑48h后方可拆除。②宽度≤2.0m的板,必须在混凝土试块常规养护达到设计混凝土强度标准值的50%时方可拆除;跨度在2.0m~8.0m之间的板,必须在混凝土试块自然养护达到设计混凝土强度标准值的75%时方可拆除。③跨度≤8.0m之间的梁,必须在混凝土试块自然养护达到设计混凝土强度标准值的75%时方可拆除;跨度大于8.0m的梁,必须在混凝土试块常规养护达到设计混凝土强度标准值的100%时方可拆除。7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)④所有悬挑构件均须待混凝土试块常规养护达到设计混凝土强度标准值的100%时方可拆除底模。⑤已经拆除模板支架的结构,在混凝土达到设计强度以后,才允许承受计算荷载,施工中严禁堆放过量的建筑材料。14.4.5混凝土工程施工方法14.4.5.1对现场拌制混凝土的技术要求现场拌制混凝土,其技术要求如下:(1)根据配合比确定的每盘(槽)各种材料用量,均要过称。(2)装料顺序:一般先装石子,再装水泥,最后装砂子,需加掺合料时,应与水泥一并加入。(3)混凝土搅拌的最短时间根据施工规范要求确定,掺有外加剂时,搅拌时间应适当延长。粉煤灰混凝土的搅拌时间宜比基准混凝土延长10~30s。。(4)混凝土中掺入粉煤灰其技术标准和试验方法应符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》的有关要求。(5)掺入早强减水剂,其技术标准和试验方法应符合《混凝土外加剂应用技术规范》的有关要求。(6)应用外掺剂可增加混凝土坍落度和延长初凝时间,其技术标准均应按有关现行的国家标准《混凝土外加剂应用技术规范》及行业标准执行。14.4.5.2混凝土的浇筑(1)浇筑前应对模板浇水湿润,墙、柱模板的清扫口应在清除杂物及积水后再封闭。(2)混凝土下落的自由倾落高度不得超过2m,如超过2m时必须采取加串筒措施。(3)浇筑竖向结构混凝土时,如浇筑高度超过3m时,应采用串筒、导管、溜槽或在模板侧面开门子洞。(4)浇筑混凝土时应分段分层进行,每层浇筑高度应根据结构特点、钢筋疏密决定。一般分层高度为插入式振捣器作用部分长度的1.25倍,不超过500mm,平板振捣器的分层厚度为200mm。(5)使用插入式振捣器应快插慢拔,插点要均匀排列,逐点移动,按顺序进行,不得遗漏,做到均匀振实。移动间距不大于振捣棒作用半径的1.5倍(一般为300~400mm)。振捣上一层时应插入下层混凝土面50mm,以消除两层间的接缝。平板振捣器的移动间距应能保证振捣器的平板覆盖已振实部分边缘。(6)7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)浇筑混凝土应连续进行。如必须间歇,其间歇时间应尽量缩短。并应在前层混凝土初凝之前,将次层混凝土浇筑完毕。间歇的最长时间应按所用水泥品种及混凝土初凝条件确定一般超过2h应按施工缝处理。(7)浇筑混凝土时应派专人经常观察模板钢筋、预留孔洞、预埋件、插筋等有无位移变形或堵塞情况,发现问题应立即停止浇灌,并应在已浇筑的混凝土上初凝前修整完毕。(8)混凝土浇筑完毕后,应在12h以内加以覆盖,并浇水养护。(9)混凝土浇水养护日期,掺用缓凝型外加剂或有抗渗要求的混凝土不得小于14d。在混凝土强度达到1.2MPa之前,不得在其上踩踏或施工振捣。柱、墙带模养护2d以上,拆模后,双柱中缝涂刷养护剂,以确保立面结构表面保持湿润状态。(10)每日浇水次数应能保持混凝土处于足够的润湿状态。14.4.6砌体工程施工技术方案14.4.6.1材料(1)砖砖的品种、强度等级必须符合设计要求,并应规格一致有出厂合格证明及试验单;(2)泥品种与强度等级应根据砌体部位及所处环境选择,本工程采用大厂生产的P.S32.5、42.5号普通硅酸盐水泥或P.O32.5、42.5矿渣硅酸盐水泥;应有出厂合格证明和试验报告方可使用;不同品种的水泥不得混合使用。(3)砂宜采用中砂。配制水泥砂浆或水泥混合砂浆的强度等级大于或等于M5时,砂的含泥量不应超过5%。砂浆强度等级小于M5时,砂的含泥量不应超过10%。(4)水应采用不含有害物质的洁净水。(5)掺合料石灰膏:熟化时间不少于7d,严禁使用脱水硬化的石灰膏。其他掺合料:聚丙烯纤维、粉煤灰等掺量应经我司试验室试验决定。14.4.6.2操作工艺(1)拌制砂浆①砂浆采用机械拌合,手推车上料,磅称计量。材料运输主要采用井字架作垂直运输,人工手推车作水平运输②根据试验提供的砂浆配合比进行配料称量,水泥配料精确度控制在2%以内;砂、石灰膏等配料精确度控制在±5%以内。③砂浆拌合投料顺序应先投砂、水泥、掺合料后加水。拌和时间自投料完毕算起,不得少于1.5min。7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)④砂浆应随拌随用,水泥砂浆和水泥混合砂浆必须分别在拌成后3h和4h内使用完毕。(2)墙砌筑施工顺序:弹划平面线→检查柱、墙上的预留连结筋,遗留的必须补齐→砌筑→安装或现浇门窗过梁→顶部砌体。①排砖撂底:一般外墙第一皮砖撂底时,横墙应排丁砖。根据已弹出的窗门洞位置墨线,核对门窗间墙、附墙柱(垛)的长度尺寸是否符合排砖模,如若不合模数时,则要考虑好砍砖及排放的位置。所砍的砖或丁砖应排在窗口中间、附墙柱(垛)旁或其他不明显的部位。②选砖:选择棱角整齐、无弯曲裂纹、规格基本一致的砖;③盘角:砌墙前应先盘角,每次盘角砌筑的砖墙角度不要超过五皮,并应及时进行吊靠,如发现偏差及时修整。盘角时要仔细对照皮数杆的砖层数和标高,控制好灰缝大,小水平灰缝均匀一致。每次盘角砌筑后应检查,平整度和垂直度完全符合要求后才可以挂线砌墙。④挂线砌筑一砖厚及以下者,采用单面挂线;砌筑一砖半厚及以上者,必须双面挂线。如果长墙几个人同时砌筑共享一根通线,中间应设几个支线点;小线要拉紧,每皮砖都要穿线看平,使水平缝均匀一致,平直通顺。⑤砌砖砌砖宜采用挤浆法,或采用“三一砌砖法”。三一砌砖法的操作要领是一铲灰、一块砖、一挤揉,并随手将挤出的砂浆刮去。操作时砖块要放平、跟线。砌筑操作过程中,以分段控制游丁走缝和乱缝。经常进行自检,如发现有偏差,应随时纠正,严禁事后采用撞砖纠正。应随砌随将溢出砖墙面的灰块刮除。内外墙的转角处严禁留直槎,其他临时间断处,留槎的做法必须符合施工规范的规定。⑥木砖预埋:木砖应经防腐处理,预埋时小头在外,大头在内,数量按洞口高度确定;洞口高度在1.2m以内者,每边放2块,高度在2~3m者每边放4块。预埋木砖的部位一般在洞口上下四皮砖处开始,中间均匀分布。门窗洞口考虑预留后安装门窗框,要注意门窗洞口宽度及标高符合设计要求。⑦门窗过梁7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)门窗过梁在砖墙上的支承长度不小于240mm;当支承长度不足时,应将过梁与混凝土柱、墙直接连接处理。当门窗洞边无砖墩搁置过梁时,采用在相应洞顶位置的混凝土墙、柱上预埋铁件或插筋,以便和过梁中的钢筋焊接。安装过梁、梁垫时,其标高、位置及型号必须符合设计图纸要求,坐浆饱满。如坐浆厚度超过20mm时,要用细石混凝土铺垫,过梁两端伸入支座的长度应一致。⑧完成顶部墙体的砌住筑。14.4.7装饰工程施工技术方案装饰工程施工基本要求:(1)装修工程施工时,室内粗装修随砌体由下往上逐层施工,外墙装饰为一次由上往下施工完成。(2)组织专业的施工班组,分别承担各分项装饰工程,实行定任务、定质量、定标准、定时间。分包到组,实行优质超产重奖,劣质重罚。保证质量,保证工期。(3)材料供应:订货前取样品交设计、建筑单位审定后方可进货,对易产生色差、规格差的材料应选择同一厂家同一批产品。材料的垂直运输,室内外装修主要用井字架解决。水平运输以人工手推车在室内楼面上进行。14.4.7.1抹灰工程(1)抺灰工程的一般规定①抹灰工程的砂浆等级应符合设计要求。抹灰工程所用的砂浆配比,材料品种,应按设计要求选用。②抹灰砂浆的配合比和稠度等,应经检查合格后,方可在砂浆中掺用外加剂时,其掺入量应由试验确定。③外墙抹灰工程施工前,应安装好门窗、阳台栏杆和预埋铁件等,并将墙上的施工孔洞用膨胀砂浆堵塞密实。外墙窗台、窗眉、雨篷、阳台,压顶和突出腰线等,上面应做流水坡度,下面应做滴水线或滴水槽,滴水槽的深度和宽度均不应小于10mm,并整齐一致。④室内墙面、柱面和门洞的阳角,宜用1:2.5水泥砂浆做护角,其高度不应低于1.8m,每侧宽度不小于50mm。⑤水泥砂浆的抹灰层应在湿润的条件下养护。⑥一般抹灰按质量要求分为普通、中级和高级三级。本工程按高级抹灰施工要求:阴阳角找方,设置标筋,分层赶平。修整,表面压光。⑦凡面层灰浆要压光的,最后一次压光,应在灰浆初凝后(即经过铁抹子压磨而灰浆表层不会变成糊状)及时进行。抹灰用砂宜用中砂,使用前应过筛,不宜采用特细砂。7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)⑧抹灰用石灰膏,用块状生石灰淋制,淋制时必须用孔径不大于3mm×3mm的筛过筛,并贮存在沉淀池中。熟化时间:常温下一般不少于15d。用于罩面时,不应少于30d。使用时,石灰膏内不得含有未熟化的颗粒和其他杂质。(2)抺灰工程的一般工艺标准①所用材料品种。质量必须符合设计要求和现行材料标准的规定。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,面层无爆灰和裂缝等缺陷(空鼓而不裂的面积不大于200cm2者可不计)。③表面光滑、洁净,颜色均匀,线角和灰线平直方正,清晰美观。④孔洞、槽、盒和管道后面的抹灰表面应符合以下规定:尺寸正确、边缘整齐、光滑;管道后面平整。⑤护角和门窗框与墙体间缝隙的填塞质量应符合护角符合施工规范规定、表面光滑平顺;门窗框与墙体间缝隙填塞密实,表面平整。⑥分格条(缝)的质量应宽度、深度均匀,平整光滑,楞角整齐。横平竖直、通顺。⑦滴水线和滴水槽流水坡向正确;滴水线顺直;滴水槽深度、宽度均不少于10mm,整齐一致。(2)抺灰做法①基层处理:对板底清理干净,并用钢丝刷满刷一遍后浇水湿润。再用1:1:1水泥聚合物砂浆,喷洒或用毛刷(横扫)将砂浆甩到基面上。甩点要均匀,终凝后再浇水养护,直至水泥砂浆疙瘩有较高的强度,用手掰不动为止。②据墙柱上弹出的水平墨线,用粉线在四周墙面上(顶板下100mm)弹出一条水平线,作为顶板抹灰的水平控制线。对于面积较大的楼盖顶棚或质量要求较高的顶棚,宜拉通线设置灰饼。③底灰:在顶板混凝土湿润的情况下,先刷素水泥浆一道,随刷随打底,打底采用1:1:6水泥混合砂浆。对顶板凹度较大的部位,先大致找平并压实,待其干后,再抹大面底层灰,其厚度每遍不宜超过8mm,操作时需用力抹压,然后用压尺刮抹顺平,再用抹子抹平,要求平整稍毛,不必光滑,但不得过于粗糙,不许有凹陷深痕。④罩面灰:待底灰约六、七成干时,即可抹面层纸筋灰。如停歇时间长,底层过分干燥则应用水润湿。涂抹时先分两遍抹平,压实,其厚度不应大于2mm7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文),待面层经过铁抹子抹面,灰浆表面不会变为糊状时要及时压光,不得有抹痕、气泡、接缝不平等现象。顶棚与墙边或梁边相交的阴角应成一条水平直线,梁端与墙面梁边丁交处应成垂直线。14.4.7.2涂刷工程(1)一般规定①乳胶漆工程使用的腻子,应坚实牢固,不得粉化、起皮和裂纹。腻子干燥后,应打磨平整、光滑,并清理干净。要按基层、底乳胶漆和面乳胶漆的性能配套使用。②室外需使用乳胶漆时,应使用具有耐水性能的腻子(由建筑单位确定)。③乳胶漆的工作黏度或稠度,必须加以控制,使其在乳胶漆施涂时不流坠、不显刷纹。施涂过程中不得任意稀释。④双组分或多组分乳胶漆在施涂前,应按产品说明规定的配合比,根据使用情况分批混合,并在规定的时间内用完。所有乳胶漆在施涂前和施涂过程中,均应充分搅拌。⑤施涂多遍乳胶漆时,后一遍乳胶漆必须在前一遍乳胶漆干燥后进行;每一遍乳胶漆应施涂均匀,各层必须结合牢固。(2)操作工艺(乳胶漆)①清理墙、柱表面:首先将墙、柱表面起皮及松动处清理干净,将灰渣铲干净,然后将墙、柱表面扫净。②修补墙、柱表面:修补前,先涂刷一遍用三倍水稀释后的108胶水。然后,用水石膏将墙、柱表面的坑洞、缝隙补平,干燥后用砂纸将凸出处磨掉,将浮尘扫净。③刮腻子:遍数可由墙面平整程度决定,一般为两遍,腻子以纤维素溶液、福粉、加少量108胶,光油和石膏粉拌合而成。第一遍用铁抹子横向满刮,一刮板紧接着一刮板,接头不得留搓,每刮一刮板最后收光要干净平顺。干燥后磨砂纸,将浮腻子及斑迹磨平磨光,再将墙柱表面清扫干净。每二遍用铁抹子竖向满刮,所用材料及方法同第一遍腻子,干燥后用砂纸磨平并扫干净。④刷第一遍乳胶漆:乳胶漆在使用前要先用萝斗过滤。涂刷顺序是先刷顶板后刷墙柱面,墙柱面是先上后下。乳胶漆用排笔进行涂刷。使用新排笔时,将活排笔毛拔掉。乳胶漆使用前应搅拌均匀,适当加水稀释,防止头遍漆刷不开。由于乳胶漆漆膜干燥较快,因此应连续迅速操作。涂刷时,从一头开始,逐渐向另一头推进,要上下顺刷,互相衔接,后一排笔紧接前一排笔,避免出现干燥后接头,待第一遍乳胶漆干燥后,复补腻子,腻子干燥后用砂纸磨光,清扫干净。⑤刷第二遍乳胶漆:第二遍乳胶漆操作要求同第一遍。使用前要充分搅拌,如不很稠,不宜加水或少加水,以防露底。以上是抹灰表面涂刷中级乳胶漆的做法,施涂普通级或高级乳胶漆时,要相应减少或增加工序。14.4.8铝合金窗施工方法7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)(1)准备工作①熟悉施工图,明确门窗安装的技术要求,门窗数量、规格、安装位置及方向。②按设计要求检查洞口尺寸,如与设计尺寸不符,应予以纠正。③确认建筑物每层的门窗安装位置参考线(标高线、门窗正面中心线和侧面中心线)明确门窗实际安装位置与放线的关系。④认真检查门窗的制作质量、数量和外观,并做好验收记录,对不符合质量要求的制品有权拒绝验收。(2)工艺要求①门窗的安装位置、开启方向必须符合设计要求②窗框的安装必须牢固,锚固件的数量、位置,锚固方法及防腐处理必须符合设计要求,锚固件应双侧锚固或交错双侧锚固。锚固连接件可用射钉或膨胀螺栓,但砖墙严禁用射钉固定。洞口有间隙时,允许用木楔双向垫紧,但木楔外露部分不得超过2cm,上表面不得高于型材底边,如间隙较大,允许用其他建筑材料填嵌,但必须用水泥砂浆固定,其高度不得超过型材侧边。③门窗扇安装应符合以下规定。推拉门窗扇:关闭严密、间隙均匀、扇与框搭接量符合设计要求。地弹簧门扇:自动定位准确,开启角90±3°,关闭时间在6~10s之间。④门窗附件安装应做到品种、数量齐全、安装位置正确、牢固、灵活适用,达到各自的功能、端正美观。(3)制作工艺控制①在严格按制作规程要求下,采取由作业人员自检,质检员抽检的检验方式。②检验机械设备、量具的精度,并调校到正常的工作状态和监控运行过程的稳定性。③按照拟定的工艺进行加工,严格依照加工技术标准检验加工件的下料、装嵌尺寸是否在标准允许的误差范围内,表面保护、包装是否符合要求。④检验对象为处于下料至包装各工序中的任何加工件。⑤质检员做好检验记录,监督不合格品的返工、更换。杜绝不合格产品出厂。(4)安装技术方案①施工顺序理洞口→安装框→刷素浆结合层→塞缝1→塞缝2→作窗台抹灰→铝型材与外窗台交界面四周打胶→框拼缝及针眼打胶密封。②主要技术措施a.7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)安装窗框,保证窗框与基层连接牢固,在窗框安装定位过程中,使用易于拆除的木垫块进行定位。b.铝窗与结构接缝的位置,是铝窗的主要渗水渠道,处理好这一部位对解决漏水问题是至关重要的,首先清理洞口用钢丝刷将基层仔细清理干净湿水、刷素浆,保证窗塞缝及窗台抹灰能紧密结合。c.窗框安装固定后,进行塞缝,塞缝分二次进行,第一次应用干硬性1∶3防水砂浆,尽量填塞饱满;第二次(12h后)采用坍落度较大的1∶2水泥砂浆填塞,并将原垫块拆除,填塞水泥砂浆。d.当填塞砂浆硬化后,在室外作防水涂料层。e.平开窗框扇之间密封条咬合不紧密是造成漏水的另一重要原因,首先应用进口耐老化的密封条,扇四周的密封条应连接成整体,用热烙铁连接。14.4.9施工测量方法精确测量根据如下:①相关规范;②施工图纸和技术联络单;③建筑单位及城市规划提供的有关测量资料和实物。控制测量为放线测量和高程的竖向传递提供依据,放线测量和高程的竖向传递为结构的细部施工提供依据。14.4.9.1测量仪器及校验(1)本工程使用的测量仪器及用途(详见表14.3)表14.3本工程使用的仪器名称精度用途J2-JDA激光经纬仪水平方向标准偏差±2ˊˊ垂直方向标准偏差±6ˊˊ结构尺寸定位轴线竖向投测50m钢卷尺50m钢卷尺长度误差为±5mm量距(2)经纬仪、水准仪、50m钢卷尺,检定到期的送湖南省株洲市技术监督局,经过检定、校准,合格后方可使用。14.4.9.2建筑物定位放线方法建筑物的定位放线是确定建筑物平面位置和开挖基础的关键环节。施测中必须保证精度,杜绝错误,认真熟悉建筑图和结构图。根据施工场地的实际情况考虑定位桩位的长期稳定的保留,对建筑物测设每条直线主轴和弧线主轴的交点,作为定位放线的依据。14.4.9.3沉降观测(1)本工程施工图纸并未给出沉降观测的设置位置及要求,根据公司以往的工程施工情况及测量规范规程的规定,因此,本工程的沉降观测点埋设每分区不少于4点,主要埋设在建筑物大角及中部位置框架结构柱上。7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)(2)沉降观测点应埋设在±0.000标高以上10cm~20cm处。结构施工时按所在位置预埋铁板,将直径25mm以上的钢筋,制成弯钩,圆周电焊在预留预埋铁板上沉降观测点与外墙面应有30mm~40mm的空隙,以便于放置水准尺。(3)沉降观测的次数应根据工程性质、工期进度、地基土质情况及基础荷重增加情况决定,一般结构施工阶段每层结构观测一次,结构断水每3月1次,工程竣工后,第1年不能少于3~5次,第2年不少于1次,以后每年一次直至建筑物沉降稳定为止。14.5施工准备14.5.1技术准备组织各专业人员熟悉图纸,对图纸进行自审,熟悉和掌握施工图纸的全部内容和设计意图。土建、安装各专业相互联系对照,发现问题,提前与建设单位、设计单位协商,参加由建设单位、设计单位和监理单位组织的设计交底和图纸会审。编制施工图预算,根据施工图纸,计算分部分项工程量,按规定套用施工定额,计算所需要材料的详细数量、人工数量、大型机械台班数,以便做进度计划和供应计划,更好地控制成本,减少消耗。做好技术交底工作。。技术交底专业均采用三级制,即各专业工程技术负责人-专业工长-各班组长,技术交底均有书面文字及图表,级级交底签字,工程技术负责人向专业工长进行交底要求细致、齐全、完善,并要结合具体操作部位、关健部位的质量要求,操作要点及注意事项等进行详细的讲述交底,工长接受后,应反复详细地向作业班组进行交底,班组长在接受交底后,应组织工人进行认真讨论,全面理解施工意图,确保工程的质量和进度。根据项目施工的内容,拟定加工及定货计划。14.5.2生产准备(1)建筑材料及安全防护用品准备:对水泥、钢材、木材三大建筑材料,特殊材料等,均应根据实际情况做好计划,分批进场,编制各项材料计划表,对各种材料的入库,保管和出库制订完善的管理办法,同时加强防盗、防火的管理。(2)施工机具设备:确保在施工开始之前施工计划投入的施工机械包括井字架、砂浆搅拌机等施工中所需的各种中小型机具设备均齐备完好。14.5.3劳动力准备合理而科学的劳动力组织,是保证本工程顺利进行的重要因素之一。根据工程实际进度及时调配劳动力。通过考察指定最优秀的城建制的劳务队伍进驻本现场,并分级签定劳务合同。进场前进行入场安全知识教育,认真组织技术交底。特殊工种持证上岗,按时入场进入工作状态。在主体结构施工时,钢筋工、木工相对投入较多。根据施工进度计划,及时投入装修和水电安装工人。7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)14.6施工进度计划14.6.1工程量的计算为简洁起见,本设计书采用表格的形式给出了各分部分项工程的计算。据《土木工程概(预)算》[11]查得:挖土坑工程量,当需要放坡时按下式计算:(14.1)式中,是四角的角锥体积。14.6.1.1、基础工程(1)独立基础,基础为十二种:基础1(2500mm×2500mm)V土=H(a+2c+KH)(b+2c+KH)+K2H3/3=77.76m3V垫=(2.5+0.2)×(2.5+0.2)×0.1×6=4.37m3V砼=1.8×1.8×0.3+1.1×1.1×0.3=14.78m3基础2(2700mm×2700mm)V土=H(a+2c+KH)(b+2c+KH)+K2H3/3=1.6×(1.3+2×0.3+0.5×1.6)×(1.3+2×0.3+0.5×1.6)+0.25×4.096/3=259.92m3V垫=(1.3+0.2)×(1.3+0.2)×0.1=15.138m3V砼=1.3×1.3×0.3+0.8×0.8×0.3=51.52m3基础3(3900mm×1800mm)V土=H(a+2c+KH)(b+2c+KH)+K2H3/3=1.6×(2.3+2×0.3+0.5×1.6)×(2.3+2×0.3+0.5×1.6)+0.25×4.096/3=29m3V垫=(2.3+0.2)×(2.3+0.2)×0.1=1.64m3V砼=2.3×2.3×0.3+1.3×1.3×0.3=6.23m3基础4(5000mm×2400mm)V土=H(a+2c+KH)(b+2c+KH)+K2H3/3=1.6×(2.4+2×0.3+0.5×1.6)×(2.4+2×0.3+0.5×1.6)+0.25×4.096/3=106.75m3V垫=(2.4+0.2)×(2.4+0.2)×0.1=6.76m3V砼=2.4×2.4×0.3+1.4×1.4×0.3=26.4m37 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)基础5(1800mm×4400mm)V土=H(a+2c+KH)(b+2c+KH)+K2H3/3=1.6×(1.8+2×0.3+0.5×1.6)×(6.4+2×0.3+0.5×1.6)+0.25×4.096/3=15.95m3V垫=(1.8+0.2)×(6.4+0.2)×0.1=0.92m3V砼=1.8×6.4×0.3+1.1×5.7×0.3=3.6m3基础6(4900mm×2300mm)V土=H(a+2c+KH)(b+2c+KH)+K2H3/3=20.4m3V垫=(2.5+0.2)×(2.5+0.2)×0.1×6=1.275m3V砼=1.8×1.8×0.3+1.1×1.1×0.3=4.9m3基础7(4500mm×4100mm)V土=H(a+2c+KH)(b+2c+KH)+K2H3/3=29.12m3V垫=(2.5+0.2)×(2.5+0.2)×0.1×6=2.021m3V砼=1.8×1.8×0.3+1.1×1.1×0.3=9.2m3基础8(5200mm×4700mm)V土=H(a+2c+KH)(b+2c+KH)+K2H3/3=36.54m3V垫=(2.5+0.2)×(2.5+0.2)×0.1×6=2.646m3V砼=1.8×1.8×0.3+1.1×1.1×0.3=11.76m3基础9(4100mm×2600mm)V土=H(a+2c+KH)(b+2c+KH)+K2H3/3=19.24m3V垫=(2.5+0.2)×(2.5+0.2)×0.1×6=1.206m3V砼=1.8×1.8×0.3+1.1×1.1×0.3=4.98m3基础10(4200mm×3200mm)V土=H(a+2c+KH)(b+2c+KH)+K2H3/3=22.79m3V垫=(2.5+0.2)×(2.5+0.2)×0.1×6=1.496m3V砼=1.8×1.8×0.3+1.1×1.1×0.3=6.73m3基础11(2800mm×2800mm)V土=H(a+2c+KH)(b+2c+KH)+K2H3/3=15.21m37 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)V垫=(2.5+0.2)×(2.5+0.2)×0.1×6=0.9m3V砼=1.8×1.8×0.3+1.1×1.1×0.3=3.26m3基础12(4400mm×2400mm)V土=H(a+2c+KH)(b+2c+KH)+K2H3/3=19.25m3V垫=(2.5+0.2)×(2.5+0.2)×0.1×6=1.196m3V砼=1.8×1.8×0.3+1.1×1.1×0.3=5.06m3整个施工段:V土总=694.76m3V垫总=39.57m3V砼总=148.42m3(2)基础梁基础梁尺寸b×h=0.25×0.4=0.10m3整个施工段:V砼=26.12m314.6.1.2、主体工程(1)钢筋混凝土柱一层~五层的每一层总和:54×0.16×3.6+2.71=33.81m3(2)钢筋混凝土梁一层~五层的每一层总和0.25×0.5×[38.3×2+(38.3-7.6×2)×2+9.9×8+5.4×2]+0.25×0.3×2.4×2+0.25×0.4×5.4=58.65m3(3)现浇钢筋混凝土板一层~五层的每一层总和:[38.3×9.9-12.3×5.4-5.4×5.4-2.4×2.4×2]×0.12=72.74m3(4)现浇楼梯一层~五层的每一层总和=5.84m314.6.1.3装饰工程(1)建筑面积7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)平均每一层:板顶抹灰:=1039.74m2(3)墙面面积平均每一层总和:297.6+408.7=706.3m2墙体体积平均每一层总和:169.51m314.6.2分项工程持续时间的计算为简洁起见,本设计书采用表格的形式给出了各分部分项工程持续时间的计算,详见表14.1—表14.5。表14.1分项工程持续时间计算表(一)序号分项工程层数施工段单位数量时间定额(工日)劳动量班组数工作人数工作天数1挖基坑1A和B总和10m369.482.87199.4110202基础垫层1A和B总和10m33.967.823111623绑扎基础钢筋1A和B总和10m314.81.92811424支基础模板1A和B总和10m314.86.85102110105浇基础砼1A和B总和10m314.85.628311666支基梁模板1A和B总和10m32.620.835411067绑扎基梁钢筋1A和B总和10m32.64.9112.811428浇基梁砼1A和B总和10m32.65.9915.611629基础回填1A和B总和10m377.32.0154.61101610绑扎柱筋每层A和B总和10m33.3810.033.8117211支柱模板每层A和B总和10m33.3825.5286.3114612浇柱砼每层A和B总和10m33.3812.943.612227 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)表14.2分项工程持续时间计算表(二)序号分项工程层数施工段单位数量时间定额(工日)劳动量班组数工作人数工作天数13支梁板模板每层A和B总和梁10m35.8724.84318.411422板10m37.323.6514扎梁板钢筋每层A和B总和梁10m35.876.79901176板10m37.36.8615浇梁板砼每层A和B总和梁10m35.878.69981224板10m37.36.4516楼梯每层A和B总和支模10m35.828.2147.941124扎筋10m35.821.136.60132浇筑10m35.823.7421.84110217砌体工程每层A和B总和10m31710.3617611710表14.3分项工程持续时间计算表(三)表14.4分项工程持续时间计算表(四)18天棚抺灰每层A和B总和100m210.48.5689115619内墙抺灰每层A和B总和100m214.38.42120115820外墙装饰每层A和B总和100m24.418.5882115621楼地面装修每层A和B总和100m2748.37338.611522表14.5分项工程持续时间计算表(五)序号分项工程层数施工段单位数量时间定额(工日)劳动量班组数工作人数工作天数22屋面找平5A和B总和100m274.430115223屋面防水5A和B总和100m274.6433117224屋面保温5A和B总和100m277.150112425窗安装总和A和B总和10榀12.42.9136194门安装A和B总和10扇7.15.3237.719426脚手架每层A和B总和100m27.116.7348112427综合脚手架每层A和B总和100m27.112.33181927 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)14.7资源计划14.7.1机械设备配备计划14.7.1.1重要施工机械的选择主要施工机械选择如下:(1)运输机械本工程配备塔式吊车1台,施工电梯1台,以满足垂直运输需要。(2)混凝土、钢筋、木工机械选择计划配备混凝土搅拌机2台,另配备混凝土振动机5台,钢筋对焊机、切断机、弯曲机、调直机各2台,电焊机4台,木工机械2套,具体详施工机械设备配备计划表。14.7.1.2施工机械设备配备计划表表14.6机械设备及进场时间序号用途机械名称单位数量功率kW备注1运输TQ4—10型塔吊台12运输施工电梯台1353混凝土350L砼搅拌机台25.54砂浆砂浆搅拌机台23.05钢筋切断机GJS-40台25.56钢筋电焊机BX3-500台3327钢筋对焊机套21008支模木工机械台27.59排水水泵台11.2序号用途机械名称单位数量功率kW备注10混凝土插入振动器台51.111回填蛙式打夯机台21.512消防灭火器只1013水电套丝切管机台114.7.2施工计量器具的投入施工计量管理的好坏直接影响着工程的质量,根据本工程特点,特制定周密的计划管理流程,以期更好的控制质量。计划投入的计量器具如表14.7。7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)表14.7施工流程计划检查网络图计量器具配备序号计量器具名称型号规格准确度配备配备位置1钢卷尺15m1工长、班组2钢卷尺30m1工长、班组3钢卷尺50m1测量组4经纬仪J2±2″1测量组5线缍0.5Kg7工种操作人员6线缍1Kg1班组7角尺(方尺)200×200mm300×300mm4班组、质检8水准仪包括塔尺S33mm/km1测量组9水平尺450mm4工长质检班组10百格网115×240mm2质检11塞尺楔形1质安班组12塌落度筒1质检13刻槽直尺250×50×25mm1质安14靠尺2000×100×15mm1质安班组15托线板2000×150×15mm2质安班组16混凝土试模15×15×15cm36试验组17砂浆试模7.07×7.07×7.07cm32试验组18弹簧秤20Kg2测量组19电子计量器TCT-500型1工地14.7.3劳动力计划本工程根据各不同阶段的施工特点,并适当结合夜间施工,预计将投入的劳动力见表14.8。表14.8施工阶段劳动力投入计划表序号工种人数备注1钢筋工35开工分批进场2模板工35开工分批进场3泥工、砼工36开工分批进场4粉刷、装饰泥工42主体完工进场6机操工17开工7屋面工27主体完工进场7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)9普工27开工分批进场注:本表内挖土工、行政管理人员未在内。(单位:人)14.7.4材料采购及质量管理14.7.4.1材料采购建筑材料主要由施工单位自行采购,部分材料由建设单位供经或指定采购,现场设一名专职材料员。同时,应及时编排材料及明确供货时间,并应及时掌握市场信息,做到提前和及时采购储备,需用量大的地方材料落实二个运输能力较强的定点单位供应,根据工程要求做好储备、存放和运输工作,保证落实施工进度的要求。对于业主提供的原材料,应在一周前提交供应计划,以便业主能及时组织原材料。14.7.4.2材料质量管理采购调拨人员对所采购、调拨的材料,要认真检查质量,严格验收,凡品种、规格不符、型号不对、外观粗糙、理化数据不符要求,或有变质、变型等质量问题,一律不准采购、调拨,材料进场后须经质监站测试中心复验合格后方可使用。公司质安科、现场质保体系定期检查,明确材料质量,采购人员在购料前,要先向供方单位索取产品合格证,或出厂证明单,对单据所列质量数据,认真审查,符合要求方可采购。14.7.5施工准备工作计划14.7.5.1临时施工道路施工现场临时道路尽量按今后的道路位置布置。施工主通道由北侧道路进入,场内道路用道渣回填,表面用砼硬化,路基宽4.5米,路拱坡度2%。搅拌站位置及砂、石堆场,通往各运输口的输送道路,将实行硬地施工,用50厚石子作垫层,浇捣70厚C15砼地坪,中间按10‰起拱排水,以保持现场整洁,加强施工文明。14.7.5.2临时供水设计本工程临水供水接管径采用DN75基本能满足现场施工和生活用水需要。计划在生活区及作业区设置临时消灭栓1只。具体供水管详见施工现场临时水电管线图。14.7.5.3临时供电设施施工现场用电动分动力电和照明电两类,照明用电按动力用电量的10%计算。线路全部穿钢管和PVC管埋地暗敷,以保证施工现场文明。施工用电的配电箱要求设置于便于操作的地方,用成品的配电箱并加防雨措施。14.7.5.4临时设施的设计7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)现场临时设施包括行政管理用房、生产车间、仓库及生活用房。生产车间包括钢筋车间、安装车间等。仓库包括材料库,工具放在材料库。生活用房包括宿舍、食堂。所有临时设施其使用多孔砖、玻璃钢瓦搭设。14.8施工总平面图设计14.8.1设计依据(1)工程总平面图。(2)已有的和拟建的地下管道位置资料。(3)拟建工程的施工进度计划和拟定的主要分部工程的施工方案。(4)各种建筑材料、半成品和预制构件的需要量计划、供应计划及运输方式。(5)各种工程施工机械和运输工具的数量。(6)建设工程区域的竖向设计资料。(7)施工期间可利用的原建筑物、空地及水源、电源等临时设施情况。14.8.2设计原则(1)在满足现场施工的条件下,现场布置尽可能紧凑,减少施工用地。(2)在保证施工顺利进行的条件下,尽量利用现场附近可利用的房屋和水电管线,减少临时设施。(3)充分利用施工场地,尽量将材料、构件靠近使用地点布置减少现场二次搬运量,且使运输方便。(4)要遵守劳动保护、环境保护、技术安全和防火安全。(5)便利于工人的生产和生活。14.8.3设计步骤(1)确定起重机的数量及其布置位置。(2)布置搅拌站、仓库、材料和构件堆场、加工厂的位置。(3)布置运输道路。(4)布置行政管理、文化、生活福利用临时房屋。(5)布置水电管线。(6)计算技术经济指标。14.9技术组织措施14.9.1技术措施7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)按施工图、建设单位、投标工期的要求,精心、实际地编制好施工组织设计,对重要部分分项工程与整个项目制定出切实可行又有针对性的施工方案,做好施工生产月度计划,须有具体作业安排,每月的生产会议进行上月的工作总结及下月的施工进度安排,制定切实可行的措施,根据计划,落实好劳动力、材料、设备的进退场,做到规范有序的施工。科学合理地安排好劳动资源,择优选择,安排好平行流水和交叉搭接施工,对必须连续施工作业的分部分项工程,安排好原材料的供应及劳动力的调整,做到不间断的施工。积极引进、采用有利于加快工程进度的新技术、新工艺、新材料,鉴于本工程工期紧,框架梁板现浇多等实际,模板系统考虑采用夹板及早拆架体系。组织强有力的项目管理班子,配备二套施工班子,落实各管理各自岗位的职责,形成分工种专人负责,既分工又协作的一个有机管理网络,对工程进度、质量、安全等进行全面监控,并进行每月考核,并与经济挂钩。管理人员认真落实计划的执行、监督、检查工作,做到日常检查和定期检查相结合,根据总进度网络要求,经常进行工作生产要素的优化配置,实现动态管理。施工前全面编制项目总工期、阶段工期和作业工时三级网络计划,并向有涉及工期的、穿插的(如安装等)施工队伍分别落实。施工作业人员应服从工程项目部统一指挥,按期参加生产协调会,真诚合作,确保预期网络计划的有效实施。本工程列为公司材料供应部门供应的重点项目,该项目所需的主要材料、构件、半成品等供应按工程总进度计划,编制相应的时段供应计划。材料部门按时段供应计划保质、保量、及时供应到施工现场,如有困难时,千方百计采购供应,确保本工程按进度计划进行施工。公司财务部门,对本工程实行专款专用,按时支付进度款,确保工程顺利进行,如发生工程用款与进度款发生差额时,财务部门应设法调剂。建立每月一次建设、设计、施工三方协调会制度,平时经常与各方商讨有关工程事项,做好土建、安装的协调配合工作,使工程施工运转正常、有序。结构阶段垂直运输及其它机械设备尽早进入现场安装,发挥作用。竣工前组织有关职能部门进行初验,发现不足及时整改,确保验收一次成功。14.9.2保证工程质量措施14.9.2.1物资采购控制对采购物资实施有效控制,正确地制订采购文件,对采购产品规定适宜的验证方式,以保证所采购的产品符合工程合同的要求。(1)物资采购必须在合格分承包方名录内选择,若采购物资不在合格分承包方名录内,应按规定进行评审,当生产争需时应经总工程师签字批准,方允许在名录外采购,所采购的物资应按《进货检验和试验控制》进行验证。(2)7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)采购计划由项目施工员根据预算和工程进度进行编制,经项目经理批准后实施,采购合同由项目经理部材料科根据物资计划与合格分承包主签订。14.9.2.2顾客提供产品(甲供材料、设备)控制(1)项目施工员应根据工程进度,及时填写并向顾客报送“顾客提供物资计划表”,主要内容包括顾客提供工程材料、工程设备名称、型号、规格、数量和进场时间,通知材料员做好接收准备工作。(2)质量验证按《进货检验和试验控制》进行。(3)对进货验证发现有质量问题,如损坏、不适用、不合格应作出标识各进货验证记录,及时报告顾客,并由物资供应部或项目经理部与顾客联系和处理。(4)对贵重材料和设备,要有顾客代表共同验收并签证。(5)材料员负责收集、整理有关的验证文件、资料和记录,如数量清点合格证书、复试报告等。14.9.2.3过程控制对直接影响工程质量的施工过程实施控制,以确保影响工程质量的各个因素处于受控状态。(1)工程开工,应按公司《质量程序文件》规定组织图纸自审,填写图纸自审记录,参加业主主持的图纸会审。(2)根据设计文件和合同要求,工程开工前应按公司《质量程序文件》的规定组织编制施工组织设计(项目质量计划)经公司总工审批后组织实施。(3)施工人员的技能控制:坚持特殊工种作业人员持证上岗,九大工种作业人员按有关规定进行上岗培训。加强职业道德、安全生产、文明施工和法制教育。(4)技术交底:各分项分部工程施工时,施工员应根据施工验收规范,公司建筑安装工艺标准和设计图纸的要求向班组进行施工技术交底,并督促班组按交底要求操作。(5)技术复核:主要内容是建筑物的轴线尺寸和标高、基础灰线、桩位、模板轴线、断面、标高以及砌体皮数杆。技术复核由工种负责人和班组长自复后,由施工员会同质量员进行复核,并形成技术复核记录文件。(6)隐蔽工程验收:隐蔽工程验收由项目负责人组织施工员、质量员、顾客代表和质监站监督员参加,地基(基槽)和中间结构验收时,还应请设计单位参加。隐蔽工程验收通过后应形成隐蔽工程验收记录。(7)过程控制:建筑安装工程施工过程按《建筑安装工程质量检验评定标准》划分,主要过程(既分部工程)包括:(8)特殊过程控制:对于特殊过程的焊接工序应严格按公司《特殊过程(结构焊接)施工的有关规定》加以控制。7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)14.9.2.4进货检验和试验控制(1)对进入施工现场的工程材料、工程设备采用检查、测量或试验等方法,以保证未经检验或检验不合格的工程材料和工程设备不投入使用。(2)进货验证:在接收合格分承包方提供的工程材料时,应由项目经理部材料员根据采购文件及分承包方提供的工程设备,项目安装负责人、安装施工员依据合同条款、施工图纸、质量证明文件进行验证和试验。(3)试验:需理化试验的工程材料,由项目经理部材料员按要求抽取试样,并填写“材料送样单”送试验室试验。由试验室出具“材料试验报告”。现场材料员按公司《检验和试验状态控制程序》做好状态标识。14.9.2.5过程检查和试验控制(1)施工准备检验:工程开工前,施工员会同工长根据施工总平面图进行定位放样,并由施工员填写“测量定位记录”,复核无误后请顾客代表签证。(2)技术复核:在施工过程中,施工员应严格执行《技术管理办法》的规定,凡是轴线、标高、模板尺寸、洞口尺寸、皮数杆、预埋件等均在下道工序前进行技术复核,无误后在技术复核记录中签字,方准进行下道工序施工。质量员随时抽查,复核是否符合要求。(3)隐蔽工程验收:主要内容有:基础工程、钢筋工程、防水工程、暗配电气线路及上下水管道、避雷网(针)等,施工员应填写“隐蔽验收记录”,并组织班组自检,验收合格后请质量员复查验证,重要结构部位请公司技术质量部参加复检,请顾客代表签证。(4)分部分项工程质量检验评定:分项工程质量在班组自检的基础上,由单位工程负责人组织有关人员进行评定,专职质量员核定等级,其中地基与基础工程、主体工程由公司技术质量部门组织核定等级;结构验收:基础工程、主体工程(分阶段施工完毕后,项目经理部、总工程师组织有关人员进行验收,合格后报公司技术质量部,并请设计单位、顾客代表验收,在“结构验收记录”上签证。(5)过程试验:钢筋焊接工作完成后,送样员应及时将标准试件送试验室,施工员接到合格报告后方可组织施工,混凝土工程施工前,施工员应根据设计要求等级填写“混凝土级配申请单”,送商品混凝土供应公司,在浇捣混凝土时工长应按《混凝土结构工程施工及验收规范》中的有关规定,布置做好混凝土试块的留置,并按规定进行保存、养护及进行抗压强度试验;砌筑工程施工前,施工员应根据要求等级填写“砂浆级配申请单”7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)报送试验室。施工现场应按试验室出具的级配报告施工。并按《砌体工程施工验收规范》中的有关规定随机取样制作砂浆试块,按规定进行保存、养护及进行抗压强度试验;对层面工程和厕浴间、厨房间等有地漏的楼面工程应按照有关规定进行浇水、蓄水试验。14.9.2.6最终检验和试验控制(1)工程施工完毕后,项目经理部负责检查确认所有进货检验和试验是否均已完成,且已满足规定要求,各项检查和试验记录、质保单等技术文件是否齐全,由项目经理部质量员检验复核无误后,质安科填写“最终检验和试验申请单”,总工程师审核并签字,上报公司生产技术部,批准后才能进行最终检验和试验。(2)最终检验和试验由公司生产技术部组织有关职能部门及项目经理部总工程师、施工员、质量员参加,必要时邀请公司领导及顾客代表,监理工程师等参加,按合同要求和工程质量验收评定标准,逐项进行综合检查和评审。(3)最终检验和试验达到规定的要求后,由参加人员在《最终检验和试验后签单》上签字确认,项目经理部施工员填写“竣工报告”、“单位工程竣工验收记录”和“单位工程质量综合评定表”,并将全套工程技术文件,上报质量安全部审核,检查工程质量自评等级,报总工程师、公司经理审定并签单。14.9.3安全措施(1)严格执行安全生产的有关规定和纪律,建立安全生产责任制,责任到人,并按规范化施工要求做好各项安全台帐记录。(2)严格执行公司“三级安全教育“的制度,每项工序有全面安全生产技术交底,特殊工种持证上岗。(3)现场设值班人员管理,禁止闲杂无关人员进入。(4)井架、外架等在安全及搭设和拆降前制订好操作方案、安装搭设完成后经安验部门检查合格,挂牌后再投入使用。(5)所有机电设备均有安全防护设施和专人管理操作,并做一机一闸和安装触电保护器,实行“三级保护”,所有电施人员持证上岗,每机的触电保护器漏电动作电流<30毫安,动作时间<0.1秒。(6)在工程“四口”除设有醒目的标志外,另再采取临时保护措施,搭设必要的防护棚,护身栏杆以及挂设安全网,并经常检查整修,(7)现场配备足量的消防器材设施,并建立现场各工种防火责任制,对施工需要动火的办好动火手续。(8)现场材料专人管理,按场布置做到整齐有序,废料垃圾清理。(9)现场用电实行“三相五线”制,其接地电阻<4Ω。(10)设专职安全员,跟班负责安全工作,广泛宣传安全第一的思想,认真进行安全教育安全交底,检查安全措施,监督安全设计的执行,对一切违反安全操作的人和事,有权批评制止。7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)(11)认真贯彻国家、当地政府及上级有关安全生产的规范和文件,脚手架、井架、电气线路设备验收合格后方能进行施工。(12)防雷措施:井架上设二根避雷针,利用钢筋作引下导线,接地电阻不得大于10欧姆。雷雨天停止施工作业,钢管脚手架也做好防雷措施。(13)防火措施:电、气焊要集中管理集中设置,严格执行防火制度。水泵、电焊机必须设独立电源,电器设备必须有电工值班,生活、办公仓库用房附近设置专用灭火器。(14)防坠落、物击措施①切实做好“三定”的利用和“四口”的防护,地面警戒区范围内应搭好安全防护棚,所有施工人员严格遵守作业规定。②井架上设二道限位开关,不许超载或乘人,③施工垃圾集中堆放,集中吊运下来,严禁向楼下抛扔。(15)防机电事故措施:所有机电操作人员必须持证上岗,负责日常机械保养、检查、维修,所有机械设置漏电保护开关,做到“一机一闸”。现场电源必须按施工平面图设置,禁乱拉电线。加强夜间施工照明管理,确保施工区施工部位的规定照明度。14.9.4文明施工措施14.9.4.1生活卫生(1)施工现场整齐清洁、无积水(2)车辆不带泥沙出现场(3)办公室内清洁整齐、窗明地净(4)宿舍应与生产区域隔离,可优先采取活动宿舍房,无法隔离的应合理安排整齐的宿舍,宿舍内外、床上用品应整洁、卫生、不乱倒污物和便溺。规模较大的工地应采用活动房或砖砌宿舍,内外墙刷白,床铺搭设统一、整齐、有条件的工地可采用统一的被褥、床铺。(5)生活区周围不随意泼污水,倒污物,应设简易浴室,不准露天场地洗澡和设置露天浴室(6)科学研究垃圾指定地点集中及时清理。(7)冬季取暖设施齐全,有验收合格证。(8)伙房内外整洁、卫生、炊具干净、无腐烂变质食品,符合《食堂卫生法》各项要求。(9)伙房要有食品卫生许可证。(10)炊事员要有身体健康证。(11)炊事人员上岗必须穿戴工作服和帽,保持个人卫生。(12)操作间、仓库、食堂清洁卫生、无蝇无鼠无蛛网。7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)(13)加工、保管生熟食品要分开,食品有遮盖。(14)职工饮水要卫生。(15)厕所屋顶墙壁严密,门窗齐全有效,厕所内刷白。(16)厕所有专人清扫保洁,定期喷洒消毒药水,有灭蝇、蛆措施。(17)工地有卫生管理制度(18)卫生责任区划分明确。14.9.4.2现场场容施工现场应当达到环境美化,场布合理,施工有序等文明施工标准,必须推行现代管理办法,科学组织施工,做好施工现场的各项管理工作。(1)施工现场必须在明显处设置“七牌一图”和其他标牌;①工程场布图应标明:工程建筑方位、生产、生活设施、各类材料堆场和机械设备设置区域,围墙、大门、进出通道、水、电走向等。按施工三阶段(基础、主体、装饰)及时调整场布图。②工程概况牌示意图应标明:工程名称、建设、设计、施工、质量监理、监督、安全监督单位名称、工程层数、面积、总高度、开竣工日期、施工许可证批准文号和项目部主要管理人员名单。建筑物可悬挂公司企业旗、牌、徽。③现场必须张挂“十项安全技术措施”、“安全生产六大纪律”、“危险区域警示牌”、“机械操作规程牌”、“安全生产责任制”等九块标牌,以及有关安全生产、文明施工的宣传标语牌。(2)施工现场周边应设2.5M高围墙或围拦,围拦应严密,不缺拦,内外刷白,书写标语,禁止非施工人员进入工地,占道必须经有关部门审批,办好手续。(3)临设牢固整齐,材质符合要求。(4)工地主要出入口设置施工单位标牌。进出大门通道必须畅通,有回车余地。大门设柱应坚固、美观,大门内外有30m2以上的混凝土硬地面,连接人行道或外界道路。沿围墙外不得设置建筑、生产垃圾箱(处)。(5)大门内设有“一圈三板”(6)现场运输道路平整、畅通、整洁,重要工程场地内应有混凝土硬化地坪。场内应有通畅的排水设施和沉淀池,排水系统处于良好的使用权状态,保证污水不外溢,保持场容场貌的整洁,工地排放废污水必须先向有关部门办理排污许可证。(7)材料和构配件堆放整齐符合要求。(8)楼梯、休息平台、阳台不得堆放材料杂物。(9)施工现场内无随地大小痕迹。(10)建筑物内无零散碎料和垃圾7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)(11)健全成品保护有效措施。(12)责任区分片包干,个人责任制健全。(13)施工组织设计编制、审批手续齐全,内容科学合理。(14)设备配置符合施工组织设计。(15)季节性施工方案和措施齐全,针对性强,切实可行。(16)施工平面布置图符合规定,现场状况相符。14.9.4.3现场机械(1)各种机械搭设封闭式临时棚(2)应有防扬尘措施。(3)搅拌机应按规定安装除尘装置。(4)搅拌机前台及运输车冲洗设置沉淀池。(5)强噪声机械设备应有降噪措施。14.9.4.4料具堆放(1)现场外堆料要有批准手续,并堆放整齐,不妨碍交通和影响市容。(2)建筑场地内存放各种料具要分规格堆放整齐、符合施工总平面图的布置。(3)贵重物品应及时入库(4)水泥库内外散落花流水必须及时清运。(5)材料保管有防雨、防潮、防损坏措施。(6)现场和搅拌机四周无废弃砂浆和混凝土。(7)砖、砂石和散料成堆,随用随清,不留料底。(8)钢材、木材等料具合理使用、优材不劣用。(9)工人操作能做到活完料净脚下清。(10)施工垃圾集中存放,及时分拣、回运、清运。(11)现场作料包装、容器回收及时,堆放整齐。(12)现场无长流水、无长明灯。(13)材料管理严格,进运场手续齐全。14.9.4.5班组管理:(1)加强施工队伍管理、现场人员按照规定登记造册,招用外来劳务人员的三证(身份证、劳务证、计划生育证)和暂住证必须齐全有效,经有关部门培训教育才能上岗作业,人员变动情况应及时掌握,并作好调整手续。出场人员及时注销。教育考核后上岗。(2)负责人定期组织各工种负责人及班组长,对班组成员应经常进行安全生产、文明施工的宣传教育,坚持等日常工作,保持作业场所的整洁有序。7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)(3)作业场所建筑废料和生活区生活垃圾应集中堆放,设置遮挡,设施或容器集装,并及时组织清理外运。(4)施工现场应做好安全保卫工作,按有关规定配备门卫值班人员,落实防偷、防盗措施,办理治安许可证手续。规模较大的施工现场,或沿城市主要道塔的施工现场作业人员佩证上岗,凭证上岗,凭证进入现场。有条件的施工现场可统一着装,安全帽分色等方式进一步加强管理。(5)各工种负责人及班组长应经常教育班组成员遵守公司各项规章制度,遵守劳动纪律,精心操作,并带头执行,杜绝“黄、财、的情况发生,配合公司有关部门加强计划生育的管理。14.9.5降低成本措施(1)努力缩短工期,节约管理费用,周转材料,设备摊销费和租赁费。(2)合理堆放,减少场内二次搬运费的支出和材料损耗。(3)周转材料使用和拆卸尽量合理调用,充分提高利用率。(4)严格控制工程水平标高和平整度、轴线垂直度,防止楼地面、墙面装修超厚,以免浪费。(5)严格控制模板的断面尺寸及支撑牢固度,防止爆模及因断面超大所引起的不必要的浪费。(6)材料采购做到比质、比价、比运距,达到质优价廉。(7)加强工期计划管理,统筹安排,合理利用时差,减少不必要的抢工。(8)提高员工的管理水平和操作水平,加强定额限额领料制度的执行,杜绝浪费和流失。(9)安排专人管理供水、供电、减少漏水,无效照明,节约水电费支出。(10)开展技术革新,推广新工艺,提高工效,节约材料。(11)保证安全生产,减少事故频率,避免意外工伤事故带来的损失。7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)结论1.本课题完成了一栋教学楼平面,立面,剖面以及总平面图的设计,总建筑面积为4275.25m。高度为21m。共5层。房间设置均满足任务书以及现行国家相关规范要求。2.结构计算从一榀框架入手,对结构荷载(包括竖向荷载和水平荷载)进行了计算,利用D值法和迭代法分别对水平荷载作用下以及竖向荷载作用下框架的内力进行了计算,并对框架各构件的控制截面进行了内力组合,找出各控制截面的最不利内力,利用最不利内力对各框架构件进行了配筋计算,最后完成一榀框架的施工图绘制。通过计算和分析可知,采用D值法和迭代法计算框架水平荷载和竖向荷载作用是有效的。3.本设计计算书选算了KJ—14柱柱下独立基础(J—2),给出了该柱下独立基础(J—2)的施工图。计算方法合理。4.结构计算中还完成了该工程主楼梯(双跑)设计计算配筋,并绘制了该楼梯的施工图。计算结果满足规范和使用要求。5.最后运用PKPM完成了整个工程的结构设计计算,其计算结果与手算部分基本相符。6.运用流水施工的方法对整个工程进行了施工组织,并对施工总平面进行了合理的设计,绘制了施工总平面布置图。设计方案与实际基本相符。7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)参考文献[1]GB50009-2001,建筑结构荷载规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2002.[2]吕西林.高层建筑结构[M].武汉:武汉理工大学出版社,2003.[3]沈蒲生.混凝土结构设计[M].北京:高等教育出版社.2005.6[4]GB50010-2002,混凝土结构设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2002[5]03G101-1,混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图(现浇混凝土框架、剪力墙、框架剪力墙、框支剪力墙结构)[S].北京:中国建筑标准设计研究所出版.2003[6]赵明华.土力学与基础工程[M].武汉:武汉理工大学出版社,2000.[7]朱保良.直线·圆旋楼梯结构配筋设计手册[M].安徽科学技术出版社,1998.[8]混凝土结构计算图表(中南建筑设计院)[S].北京:中国建筑工业出版社,2002.[9]03G101-2,混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图(现浇混凝土板式楼梯)[S].北京:中国建筑标准设计研究所出版.2003[10]毛鹤琴.土木工程施工[M].武汉:武汉理工大学出版社,2004.[11]刘长滨主编.土木工程概(预)算[M].武汉:武汉理工大学出版社.2004.7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)致谢在本次毕业设计的过程中笔者得到了刘方成老师,胡忠恒老师,左明汉老师的悉心指导,使得我的毕业设计能够顺利完成。他们总是不厌其烦,耐心地给我讲解,另外生活和工作上也得到三位老师的帮助。在此首先要对这三导师表示衷心的感谢。这些都是曾经,现在,或许将来都还会一直帮助我的老师,所以在此我真心的感谢各位老师,并且祝你们身体健康,合家欢乐,工作顺利!感谢各位专业老师,你们严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样,你们循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪。在论文即将完成之际,我的心情无法平静,从开始进入课题到论文的顺利完成,有多少可敬的老师、同学、朋友给了我无言的帮助,在这里请接受我最诚挚的谢意!学生签名:日期:7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)湖南工业大学本科生毕业设计(论文)中英文译文院(系):土木工程学院专业:土木工程专业学号:0340310102学生姓名:张时如指导教师:刘方成老师胡忠恒老师左明汉老师2010年6月7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)TallBuildingBehaviorAbstract:Thispaperfirstpairofhigh-risebuildingconstructionhistoryofthedevelopmentofabriefintroduction.Subsequentadoptionofhigh-risebuildinginKennedytoloadandwindloadandseismicload,Thecomplexstructureofthestressanalysisaftereachdraw:themajorcomponentbetweentheverticalshearverticalstructureoftheresistancelevelofloadwhichisintheimportanceoftheverticalcomponent"sIntergovernmentalhaveanotherformofinteraction,thelevelofinteractionisalsoincreasedstructuralrigiditytotheimportantrole.Keywords:TalltowerandbuildingsshearrigidityTalltowerandbuildingshavefascinatedmankindfromthebeginningofcivilization,theirconstructionbeinginitiallyfordefenseandsubsequentlyforecclesiasticalpurposes.Thegrowthinmodemtallbuildingconstruction,however,whichbeganinthe1880s,hasbeenlargelyforcommercialpurpose.Tallcommercialbuildingsareprimarilyapurposetothedemandbybusinessactivitiestobeasclosetoeachother,andtothecitycenter,aspossible,therebyputtingintensepressureontheavailablelandspace.Alsobecausetheyformdistinctivelandmarks,tallcommercialbuildingsarefrequentlydevelopedincitycentersasprestigesymbolsforcorporateorganizations.Further,thebusinessandtouristcommunity,withitsincreasingmobility,hasfuelledaneedformore,frequentlyhigh-rise,citycenterhotelaccommodations.Therapidgrowthoftheurbanpopulationandtheconsequentpressureonlimitedspacehaveconsiderablyinfluencedcityresidentialdevelopment.Thehighcostofland,thedesiretoavoidacontinuousurbansprawl,andtheneedtopreserveimportantagriculturalproductionhaveallcontributedtodriveresidentialbuildingsupward.Insomecities,forexample,HongKongandRiodeJaneiro,localtopographicalrestrictionsmaketallbuildingstheonlyfeasiblesolutionforhousingneeds.Ideally,intheearlystagesofplanningabuildings,theentiredesignteam,includingthearchitect,structuralengineer,andservicesengineer,shouldcollaboratetoagreeonaformofstructuretosatisfytheirrespectiverequirementsoffunction,safetyandserviceability,andservicing.Acompromisebetweenconflictingdemandswillbealmostinevitable.Inallbuttheverytalleststructures,however,thestructuralarrangementwillbesubservienttothearchitecturalrequirementsofspacearrangementandthatwilltaxtheingenuity;andprobablythepatience,ofthestructuralengineer.7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)Thetwoprimarytypesofverticalload-resistingelementsoftallbuildingsarecolumnsandwalls,thelatteractingeitherindependentlyasshearwallsorinassembliesasshearwallcores.Thebuildingfunctionwillleadnaturallytotheprovisionofwallstodivideandenclosespace,andofcorestocontainandconveyservicessuchaselevators.Columnswillbeprovided,inotherwiseunsupportedregions.Totransmitgravityloadsand,insometypesofstructure,horizontalloadsalso.Theinevitableprimaryfunctionofthestructuralelementsistoresistthegravityloadingfromtheweightofthebuildinganditscontents.Sincetheloadingondifferentfloorstendstobesimilartheweightofthefloorsystemperunitfloorareaisapproximatelyconstant,regardlessofthebuildingheightofabuilding,theweightofcolumnsperunitareaincreasesapproximatelylinearlywiththebuildingheight.Thehighlyprobablesecondfunctionoftheverticalstructuralelementsistoresistalsotheparasiticloadcausedbywindandpossiblyearthquakes,whosemagnitudeswillbeobtainedfromNationalBuildingCodesorwindtunnelstudies.Thebendingmomentsonthebuildingcausedbytheselateralforcesincreasewithatleastthesquareoftheheight,andtheireffectswillbecomeprogressivelymoreimportantasthebuildingheight,andtheirwillbecomeprogressivelymoreimportantasthebuildingheightincrease.Oncethefunctionallayoutofthestructurehasbeendecided,thedesignprocessgenerallyfollowsawell-definediterativeprocedure.Preliminarycalculationsformembersizesareusuallybasedongravityloadingaugmentedbyanarbitraryincrementtoaccountforwindforces.Thecross-sectionalareasoftheverticalmemberswillbebasedontheaccumulatedloadingfromtheirassociatedareas,withreductionstoaccountfortheprobabilitythatnotallfloorswillbesubjectedsimultaneouslytotheirmaximumliveloading.Theinitialsizesofbeamsandslabsmethodofgravityloadanalysis,suchastwo-cyclemomentdistribution,orfromcodifiedmid-andend-spanvalues.Acheckisthenmadeonthemaximumhorizontal,andtheforcesinthemajorstructuralmembers,usingsomerapidapproximateanalysistechnique.Ifthedeflectionisexcessive,orsomeofthemembersareinadequate,adjustmentsaremadetothememberssizesorthestructuralarrangement.Ifcertainmembersattractexcessiveloads,theengineermayreducetheirstiffnesstoredistributetheloadtolessheavilystressedcomponents.Theprocedureofpreliminaryanalysis,checking,andadjustmentisrepeateduntilasatisfactorysolutionisobtained.Invariably,alterationstotheinitiallayoutofthebuildingwillberequiredastheclient’sandarchitect’sideasofthebuildingevolve.Thiswillcallforstructuralmodifications,or7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)perhapsaracialrearrangement,whichnecessitatesacompletereviewofthestructuraldesign.Thevariouspreliminarystagesmaythereforehavetoberepeatedamumberoftimesbeforeafinalsolutionisreached.Speedoferectionisavitalfactorinobtainingareturnontheinvestmentinvolvedinsuchlarge-scaleprojects.Mosttallbuildingsareconstructedincongestedcitysites,withdifficultaccess;thereforecarefulplanningandorganizationoftheconstructionsequencebecomeessential.Thestory-to-storyuniformityofmostmultistorybuildingencouragesconstructionthroughrepetitiveoperationsprefabricationtechniques.Progressintheabilitytobuildtallhasgonehandinhardwiththedevelopmentofmoreefficientequipmentandimprovedmethodsofconstruction,suchasslip-andflying-formwork,concretepumping,andtheuseoftower,climbing,andlargemobilecranes.Areasonablyaccurateassessmentofaproposedhigh-risestructure’sbehaviorisnecessarytoformaproperlyrepresentativemodelforanalysis.Ahigh-risestructureisessentiallyaverticalcantileverthatissubjectedtoaxialloadingbygravityandtotransverseloadingbywindtoearthquake.Cravityliveloadingactsontheslabs,whichtransferithorizontallytotheverticalwallsandcolumnsthroughwhichitpassestothefoundation.Themagnitudeofaxialloadingintheverticalcomponentsisestimatedfromtheslabtributaryareas,anditscalculationisnotusuallyconsideredtobeadifficultproblem.Horizontalloadingateachlevelofabuildingashear,amoment,andsometimes,atorque,whichhavemaximumvaluesatthebaseofthatstructurethatincreaserapaidlywiththebuilding’sheight.Theresponseofastructuretohorizontalloading,inhavingtocarrytheexternalshear,moment,andtorque,ismorecomplexthanitsfirst-orderresponsetogravityloading.Therecognitionofthestructure’sbehaviorunderhorizontalloadingandtheformationofthecorrespondingmodelareusuallythedominantproblemsofanalysis.Theprincipalcriterionofasatisfactorymodelisthatunderhorizontalloadingitshoulddeflectsimilarlytotheprototypestructure.Theresistanceofthestructuretotheexternalmomentisprovidedbyflexureoftheverticalcomponents,andbytheiraxialactionactingasthechordsoftheverticaltruss.Theallocationoftheexternalmomentbetweentheflexuraltruss.Theallocationoftheexternalmoment,betweentheflexuralandaxialactionsoftheverticalcomponentdependsontheverticalshearingstiffnessofthe“web”systemconnectingtheverticalcomponents,thatis,thegirders,slabs,andbracing.Thestiffertheshearconnection,thelargertheproportionoftheexternalmomentthatiscarriedbyaxialforcesintheverticalmembers,andthestirrerandmoreefficientlythestructurebehaves.7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)Thedescribedflexuralandaxialactionsoftheverticalcomponentsandtheshearactionoftheconnectingmembersareinterrelated,andtheirrelativecontributiondefinethefundamentalcharacteristicsofthestructure.Itisnecessaryinformingamodeltocomponentssothattheresultingflexuralandaxiallygeneratedmomentswillbeapportionedproperly.Thehorizontalshearatanylevelinahigh-risestructureisresistedbyshearintheverticalmembersandbythehorizontalcomponentoftheaxialforceinanydiagonalbracingatthatlevel.Iftheexternalshearwillautomaticallybeproperlyapportionedbetweenthecomponents.Torsiononabuildingisresistedmainlybyshearintheverticalcomponents,bythehorizontalcomponents,bythehorizontalcomponentsofaxialwarpingtorqueresistanceofelevator,stair,andserviceshafts.Iftheindividualbents,andverticalcomponentswithassignedtorqueconstants,arecorrectlysimulatedandlocated,theircontributiontothetorsionalresistanceofthestructurewillbecorrectlyrepresentedalso.Astructure’sresistancetobendingandtorsioncanbesignificantlyinfluencedalsobytheverticalshearingactionbetweenconnectedorthogonalbentsorwalls.Itisimportantthereforethatthisisproperlyincludedinthemodelbyensuringtheverticalconnectionsbetweenorthogonalcomponents.Theprecedingdiscussionofahigh-risestructure’sbehaviorhasemphasizedtheimportanceoftheroleoftheverticalshearinteractionbetweenthemainverticalcomponentsindevelopingthestructure’slateralloadresistance.Anadditionalmodeofinteractionbetweentheverticalcomponents,ahorizontalforceinteraction,canalsoplayasignificantroleinstiffeningthestructure,andthisalsoshouldberecognizedwhenformingthemodel.Horizontallyforceinteraction,occurswhenahorizontallydeflectedsystemofverticalcomponentswithdissimilarlateraldeflectioncharacteristics,forexample,awallandaframe,isconnectedhorizontally.Inconstrainingthedifferentverticalcomponentstodeflectsimilarly,theconnectinglinksorslabsaresubjectedtohorizontalinteractiveforcesthatredistributionthehorizontalloadingbetweentheverticalcomponents.Forthisreason,inatallwall-framestructurethewalltendstorestraintheframenearthebasewhiletheframerestrainsthewallnearthetop.Simi-larly,horizontalcomponentstwists.Inconstrainingthedifferentverticalcomponentstodisplaceaboutacenterofrotationandtotwistidenticallyateachlevel,thetorquebetweentheverticalcomponentsandincreasethetorqueresistanceofthestructure.7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)高层建筑结构及性能摘要:本文首先对高层建筑结构的建筑发展史进行了简要的介绍。随后通过对高层建筑结构在坚向荷载,水平风荷载以及地震荷载作用下,结构产生的复杂内力进行逐一分析后得出:各主要竖向构件之间竖向剪切作用对结构抵抗水平荷载所具有的重要性以及在各竖向构件之间还有另一种相互作用形式,即水平力相互作用也具有增大结构刚度的重要作用。关键词:高层结构剪切作用刚度人类从文明社会的开始就向往高楼大厦,最初建造的高大建筑是为了防御侵略,随后发展到教会建筑。现代高层建筑的发展始于19世纪80年代,主要是用于商业和住宅。由于商业活动的需要,高层商业建筑接踵而起,并且都尽可能地建于城市中心,因此使城市中心空余的土地面积严重短缺。因为它们还形成了特殊的标志,高层商业如同企业机构声望的象征一样在城市中心地区建造更多的高层宾馆以提供住宿。迅速增长的城市人口和随之减少的有限的空地已经在相当大地程度上影响了城市住宅的发展。土地价格的昂贵,对城市不产生过度的膨胀的希望,必须保护重要的农业生产等,所有这些要求都促使住宅建筑向高层发展。在一些城市中,例如香港和里约热内卢,由于土地面积紧缺,高层建筑解决住房需求的唯一作途径。在最初的建筑设计阶段,理想的作法是包括建筑、结构和维护工程师的整个设计组协同工作,确定一个能满足各专业功能要求的、安全的、维护保养方便的结构形式。在两种不同的意见中,妥协几乎是不可避免的。除了非常方便高的高层结构,高层建筑的结构布置常常服从于建筑平面布置和美感的要求。通常,亮将引起结构难题,需要结构工程师发挥创造才能,并可能花费更多的时间来解决。高层建筑有两种基本构件起承担竖向荷载的作用,亮就是柱的墙,后者在独立起作时为剪力墙,汇集成一体起作用时剪力墙筒体。建筑的功能需要很自然地引起墙对平面的分隔和封闭,以及形成电梯核心筒并传递电梯荷载。柱通常用于在没有其它支撑的区域内传递重力荷载,在有些结构类型中也传递水平荷载。结构构件必然具有的首要功能是抵抗由建筑物自重和它所承担的重量所形成的策略荷载。由于各楼层重力荷载大致相似,所以不管建筑高度,各层楼板的单位面积重量近似为一个常量。因为作用于柱的重力荷载沿建筑的高度越向下越大,所以柱在单位面积上的荷载与建筑的高度近似为线性关系。竖向结构构件最可能具有的第二功能是抵抗由风和地震引起的附加荷载,这些荷载值的大小可以从国家建筑规范或者风洞研究中获得。在建筑物上由这些水平荷载引起的弯矩至少是高度的平方,因此,它们的影响将随建筑物高度的增加变得更加重要。7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)当结构形式按功能要求确定后,设计步骤通常按照常规的重复过程进行。构件尺寸的初步计算一般是在重力荷载的基础上再加上一个考虑风荷载的增量。竖向构件的截面确定是在与其有关的所属面积上的累积荷载的基础上按荷载产生的概率进行拆减,这是因为并非所有的楼面都同时承受最大的活荷载的作用。梁和板的最初尺寸通常是通过简化的重力荷载分析方法,诸如二次弯矩分配法或通过对中跨和边跨数值的修正,求得的弯矩和剪力来确定的。然后,采用快速近似的分析技术,检验主要结构构件的水平的水平位移和受力情况。如果位移过大或某些构件不合适,应调整构件尺寸或结构布置。如果某个构件负担的荷载过大可以降低构件的刚度,使荷载重新分配到承受应力较低的构件上。重复进行上述初步分析、检验、调整的过程直至得到满意的结果。初步方案完成后,业主和建筑师经常会得出修改意见。这就需要对结构进行改进,有时可能需要完全重新设计,这需要对整个结构设计进行审查。以上各初步设计步骤在取得最终的结果之前总是要重复很多次。在这种大规模的工程项目中,施工速度是影响投资回收速度的重要因素。大多数高层建筑都是建造在拥挤的市区内。交通困难,因此施工进度的详细计划和组织是非常重要的。大多数多层建筑物结构相同的层可通过重复操作和工厂预制技术来提高施工速度。高层建筑施工的先进性取决于研制更有效的设备和改进施工方法,如滑模和飞模施工,泵送混凝土,采用塔吊,升降梯以及大型可移动吊车。为了合理地精确评价一个选定的高层建筑结构,必须建造一个能够正确反映其性能的模型。高层建筑结构从实际上讲是竖向悬臂结构,轴向受重力荷载作用,横向受风和地震荷载作用。重力活荷载作用于楼板之上,并将其沿水平方向传递到竖向的墙和柱,最终传到基础。在竖向构件中,轴向荷载的大小取决于其所分配到的楼板面积大小,这种计算通常被认为是一个简单的问题。作用于建筑物每层间的水平荷载产生剪力,弯矩以及有时产生扭矩,这些值沿建筑高度向下迅速增大,在结构的基础处达到最大值。结构对水平荷载的反应表现在同时承担外部剪力、弯矩、和扭矩作用,与结构对重力荷载的一阶响应相比要复杂的多。识别在水平荷载作用下结构的性能并形成的模型通常是结构分析的最重要问题。一个正确模型的主要判断是水平荷载作下模型产生的变形就与原结构产生的变形相似。结构在抵抗外部弯矩时其竖向构件受弯并且像竖向桁架弦杆那样受到轴向作用力。外部弯矩对竖向构件产生的弯曲和轴向作用之间的分配是根据连接各竖向构件的“腹杆”系统竖向剪切刚度,即梁,楼板和支承条件。抗剪连接的刚度越大,竖向构件轴向力所承担的外部弯矩的比例就越大,因而结构的刚度和效率就越高。7 湖南工业大学本科生毕业设计(论文)上而所描述的竖向构件的弯曲和轴向作用与连接构件的剪切作用是相互联系的,他们之间的相互作用就基本确定了结构的特征。有必要建造一个模型来评价竖向构件的性质和这些竖向构件之间竖向剪切刚度的大小,以便将结构在弯曲和轴向压力时产生的抵抗弯矩进行正确的分配。作用于高层建筑结构的层间水平剪力是由竖向构件的抵抗剪力和各层间斜支撑构件轴向抗力的水平分力共同承担。如果建造的模型能够正确地满足抗弯要求,外部剪力自然会恰当地分配于各构件之间。作用于建筑上的扭矩主要是由竖向构件的抵抗剪力和各斜支撑构件轴向抗力的水平分力与电梯,楼梯,设备的并筒具有的剪切及弯扭抗力共同分担。如果在模型中,对每个具有抗扭能力的框架结构和竖向构件的模拟和所处位置的确定都是正确的,同时水平抗剪连接的形式也是正确的,则结构所表现出的抗扭能力也应该是正确的。交叉框架或剪力墙之间的竖向抗剪作用对一个结构的抗弯和抗扭能力能够产生很大的影响。因此,保证交叉构件之间的竖向连接并使其能正确地反映在模型中是非常重要的。在前面对高层建筑结构性能的讨论中,已经强调了在各主要竖向构件之间竖向剪切作用对结构抵抗水平荷载所具有的重要性。在各竖向构件之间还有另一种相互作用形式,即水平力相互作用也具有增大结构刚度的重要作用,应该在建造模型时认识到这一点。当各竖向构件发生水平位移时,由于侧向变形相互作用力,使各竖向构件承担的水平荷载重新分配。由于这种原因,在高层框架剪力墙结构中,在基础附近剪力墙约束了框架,而在建筑物顶部附近框架则约束了剪力墙,同样,由不相同的竖向构件受到约束,围绕一个扭转中心在每层发生位移,产生相同的扭转,连接楼板受到水平力的作用使各竖向构件之间的扭矩重新分配,增加结构的抗扭能力。——摘自《土木工程英文阅读》7'