毕业设计指导书20040408.doc 108页

'毕业设计指导书土木工程专业工业与民用建筑方向毕业设计多层和高层框架结构房屋设计主要包括建筑设计和结构设计两部分，以结构设计为主。1建筑设计方法多层和高层框架结构适合于在办公楼、教学楼、公共性与商业性建筑、图书馆、轻工业厂房、公寓以及住宅类建筑中采用。不同类型的房屋在建筑上有一些不同的要求。为了叙述上的方便起见，我们将结合住宅楼介绍其建筑设计方法。一、多层与高层住宅的定义什么是多层住宅、什么是高层住宅，世界各国的划分标准是不一致的。联合国科教文组织所属的世界高层建筑委员会建议按高层建筑的高度（包括住宅建筑）分为四类：第一类：9～16层（最高到50m）；第二类：17～25层（最高到75m）；第三类：26～40层（最高到100m）；第四类：40层以上（即超高层建筑）。目前，我国对高层建筑的高度尚无统一的规定，摘录有关的规定如：（一）1987年10月1日开始试行的《民用建筑设计通则》（JCJ37—87）第1.0.5条第一款规定：住宅4～6层为多层；7～9层为中高层；10层以上为高层。（二）1995年11月1日开始施行的《高层民用建筑设计防火规范》（CB50045—95）第1.0.3条规定本规范适用于十层及十层以上的居住建筑（包括首层设置商业服务网点的住宅）。（三）1991年10月1日开始施行为《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》（JCJ3—91）第1.0.2条规定，本规定适用于八层及八层以上的高层民用建筑。以上规定中，规程JCJ3—91的规定仅局限于钢筋混凝土结构，对其他材料的结构没有约束力。因而对建筑设计工作而言，目前应以防火规范的规定为主，即以十层及十层以上的居住建筑定为高层，九层及以下的定为多层。（公共建筑定为建筑高度超过24m）-107- 高层住宅根据其火灾危险性、疏散和扑救难度不同又可分为两个类别，其中高级住宅（指建筑装修标准高和设有空调系统的住宅）、19层及19层以上的普通住宅功为一类高层；10层至18层的普通住宅划为二类高层。一类高层建筑的耐火等级应为一级，而二类高层建筑的耐火等级不应低于二级。由此可见从等级的划分上，我国具有自己的标准，与世界高层建筑委员会的建议完全不同，与欧美各国的规定也有明显的差别，二、框架结构的适用范围框架的特点是由刚结的梁和柱来传递竖向和侧向荷载，墙体仅起围护作用。在建筑上具有大空间、便于布置各种尺度不同房间的灵活性；在结构上则有构件分工明确，可以充分发挥材料的特性。由于梁、柱的连接是杆件的交叉，使节点构造便于检查和施工。但是，框架结构的建筑尚存在水平方向刚度差、抗侧向荷载能力小的缺点，当层数较多或侧向荷载较大时，为了满足侧向刚度和强度要求，必须加大框架结构的截面尺寸。因此较高的高层建筑或在地震区内采用框架结构是不经济的。在实践中，钢筋混凝土框架结构应根据其所处的环境不同，选用有控制的高度。在钢筋混凝土结构规范中规定：对现浇的框架结构的高度有如下限制，①非抗震设防区，其高度不大于60m，相当于20层高；②七度抗震设防区，其高度不大于55m，相当于18层高；③8度抗震设防区，其高度不大于45m，相当于15层高；④9度抗震设防区，其高度不大于25m，相当于8层高的住宅。目前，国内多层与高层民用建筑的钢筋混凝土开间常用6.6～8.4m，层高3.6～6m。但在住宅建筑中，由于层高为2.8～3.0m，控制了框架梁的高度尺寸，所以它的开间尺寸不宜太大，一般在3.3～4.5m之间。鉴于毕业设计的时间不长，建筑设计又走在结构设计进行之间，没有反复推敲的可能，为了顺利完成建筑设计图纸，必须对框架结构的柱、梁截面尺寸进行预先估算确定。梁高h根据荷载大小在h=（1/10～1/15）L范围中选用（式中L为梁跨度），梁宽b=（1/2～1/3）b。由于施工要求，为使梁的外侧钢筋不与柱的竖向主筋相碰撞，柱子截面的守度应不小于b+50mm。柱的截面尺寸可按轴心受压估算、估算压力值可提高20%～40%，中柱取低值，边柱取高值。当建筑层数较多时，柱的截面尺寸（主要是指其长度）可以上下一层不同，即下柱大于上柱，但以一次变化为限。估算确定下尺寸如与结构设计阶段的尺寸相差不大时，可以不必返工修改建筑设计图纸。三、框架结构的平面形式框架结构的平面形式从力学角度上分有横向框架承重、纵向框架承重和纵横向框架承重等三类（图1）。-107- 四、多层框架在住宅设计中的应用就结构设计而言，多层与高层在计算工作上差别可能不会太大；但对建筑设计（图2）来说，多层住宅采用砖混结构就可以了。那么多层框架似乎就无法与本现设计挂钩了，其实不是这样的。根据建筑规范：居住建筑的层数计算方法还包括首层设置商业服务网点的住宅在内。商业服务网点要求无横墙的大空间；还有住宅设计中提倡的大开间灵活隔墙的方案，还是得求助于框架结构形式，才能得到圆满的解决。但在底层设置商业网点的商店——住宅类型的民用建筑中，为了节约投资，加快建房速度，也有采用部分框架结构形式的。五、建筑设计内容1、底层平面图2、楼层平面图3、屋顶平面图4、立面图-107- 5、侧立面图6、剖面图（能见完整框架）7、楼梯剖面8、节点详图2～3个（任选）六、设计附图见例图图3、图4、图5。对毕业设计建筑部分的图纸，总的要求是设计合理、构造正确、标注完整、制图认真、图标统一，达到施工图的标准。在制图方面要求是布图均匀（图形四周的空白应大于图形于图形之间的空白，而且上白于下白、左白与右白的宽度相等，谓之内紧外松，布图匀称，下附二张图纸建施01、02都没有做到这点，上空已经顶天，下空过于疏松）先行分明（应分粗、中、细三种不同的线）、图例正确、字体工整、图面整洁。能做到以上要求，则使阅图的人感到赏心悦目，阅读方便，有利与施工。2结构设计方法2．1概述一、框架结构的特点和适用范围框架结构是由横梁和立柱组成的杆件体系，节点全部或大部分为刚性联接。因此，它具有以下优点：（1）结构轻巧，便于布置；（2）整体性比砖混结构和内框架承重结构好；（3）可形成大的使用空间；（4）施工较方便；（5）较为经济。框架结构特别适合于在办公楼、教学楼、公共性与商业性建筑、图书馆、轻工业厂房、公寓以及住宅类建筑中采用。但是，由于框架结构构件的截面尺寸一般都比较小，它们的抗侧移刚度较弱，随着建筑物高度的增加，结构在风荷载和地震作用下，侧向位移将迅速加大。为了不使框架结构构件的载面尺寸过大和截面内钢筋配置过密，框架结构一般只用在层数不超过20层的建筑物中。我国《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》（JCJ3—91）规定了框架结构房屋的最大高度框架结构的高宽比限值。一、设计阶段划分及各阶段对结构设计的要求（一）设计阶段划分-107- 国家计划委员会设计[1983]1477号关于《基本建设设计工作管理暂行办法》文件中规定，建设项目一般按初步设计，施工图设计两个阶段进行；技术上复杂的建筑项目，根据主管部门的要求，可按初步设计、技术设计和施工图设计三个阶段进行。小型建设项目中技术简单的，经主管部门同意，在简化的初步设计确定后，就可以做施工图设计。建筑部1992年批准的《建筑工程设计文件编制深度的规定》中规定，在项目决策以后，建筑工程设计分为初步设计和施工图设计两个阶段。大型和重要的民用建筑工程，在初步设计前，应进行设计方案优选。小型和技术要求简单的建筑工程，可用方案设计代替初步设计。-107- -107- -107- -107- （二）不同设计阶段对结构设计文件的内容与深度要求1．初步设计阶段初步设计文件根据设计任务书进行编制。总的文件由设计说明书（包括设计总说明和各专业的设计说明书）、设计图纸、主要设备及材料表和工程概算书等四部分组成。一般情况下，在初步设计阶段，结构专业是以设计说明书作为对外交付的文件，若需要用概略图表示的，可提供有关资料，由建筑专业的建筑图上表示。结构设计说明书包括以下主要内容：（1）设计依据及设计要求1）自然条件：风荷载、雪荷载，工程所在地区的地震基本烈度，工程地质和水文地质情况，其中着重对场地的特别地质条件（如软弱地基、膨胀土、滑坡、溶洞、冻土、抗震的不利地段等）分别予以说明。当已有的工程地质勘察报告不够详尽或由于建筑的重要性、复杂性、设计对场地工程地质勘察有特殊内容要求时，应明确提出补充勘察的要求。2）设计要求：根据建筑结构安全等级、使用功能或生产需要所确定的使用荷载、抗震设防烈度、人防等级等，阐述对结构设计的特殊要求（如耐高温、防渗漏、防震抗震、防爆、防蚀等）。3）对施工条件的要求：说明施工条件，如吊装能力、沉桩或地基处理能力、结构构件预制或现场制作的能力，采用新的施工技术的可能性等。若尚未确定施工单位，应提出对施工条件配合的要求。（2）结构设计重点阐述结构设计的主要内容，如：1）结构选型；2）地基处理及基础形式；3）伸缩缝、沉降缝和防震缝的设置；4）为满足特殊使用要求的结构处理；5）新技术、新结构、新材料的采用；6）主要结构材料的选用；7）特殊构造、构件规格的统一、标准图集的采用等其它内容。（3）需提请在设计审批时解决或确定的主要问题为了编制结构说明书，需要进行以下内部作业：1）与建筑与其他专业配合，确定设计方案，包括地基处理及基础设计方案。2）提出结构草图（内容包括结构布置、构件截面估计、采用结构材料等）。并作为资料提供编制概算。3）对复杂的建筑或构筑物进行结构方案比较，确定计算原则，并作必要的计算工作。对已确定的方案应有平面布置图和必要的剖面图，计算书应经校审后妥为保存，以便查对。-107- 2．施工图设计阶段施工图设计应根据已批准的初步设计进行编制。施工图设计以图纸为主，应包括：封面、图纸目录、设计说明（或首页）、图纸、工程预算书等内容。施工图设计文件的深度应满足下列要求：1）能据以编制施工图预算；2）能据以安排材料、设备订货和非标准设备的制作；3）能据以进行施工和安装；4）能据以进行工程验收。施工图设计阶段对结构专业的具体要求是：1）结构计算施工图设计阶段对结构计算的要求是：1）结构计算时，应绘出平面布置简图，结构计算书应完整、清楚、整洁，计算步骤要有条理，引用数据要有依据，采用计算图表及不常用的计算公式应注明其来源或出处，构件编号、计算结构（确定的截面、配筋）应与图纸一致，以便核对。2）当采用计算机计算时，应在计算书中注明所采用的计算机软件名称及代号，计算机软件必须经过审定（或鉴定）才能在工程设计中推广应用，电算结果应经分析认可，荷载简图、原始数据和电算结果应整理成册，与其它计算书一并归档。3）采用标准图时，应根据图集的说明，进行必要的选用计算，作为结构计算书的内容之一；采用重复利用图时，应进行必要的核算和因地制宜的修改，以切合工程的具体情况。4）计算书应经校审，并由设计、校对、审核分别鉴定，作为技术文件归档（供内部使用）。（2）设计图纸施工图设计阶段结构专业的设计图纸包括：图纸目录、首面（设计说明）、基础平面图、基础详图、结构平面布置图、钢筋混凝土构件详图、节点构造详图以及楼梯，预埋件等其它图纸。三、本章结构设计讨论的主要内容根据初步设计价值和施工图设计阶段对结构设计的要求，对于多层和高层框架结构设计，本章主要介绍结构设计的以下内容：（1）结构布置；（2）截面尺寸估算；（3）计算简图的确定；（4）荷载及地震作用计算；（5）内力计算；（6）内力组合；（7）配筋计算及构造要求；（8）基础设计；-107- （9）变形验算；（10）高层建筑结构的稳定与倾覆验算；（11）绘施工图。本章还将通过一个设计实例说明上述设计方法的应用。2．2结构布置一、结构布置的一般原则结构布置在建筑的平、立、剖面和结构的形式确定以后进行。对于建筑剖面不复杂的结构，只需进行结构平面布置；对于建筑剖面复杂的结构，除应进行结构平面布置处，还须进行结构的竖向布置。进行结构布置时，应满足以下的一般原则。（1）满足使用要求，并尽可能地与建筑的平、立、剖面划分相一致。（2）满足人防、消防要求，使水、暖、电各专业的布置能有效地进行。（3）结构上应尺可能简单、规则、均匀、对称，构件类型少。（4）妥善地处理温度、地基不均匀沉降以及地震等因素对建筑的影响。（5）施工简便。（6）经济合理。结构选型和结构布置在结构设计中起着至关重要的作用。结构选型好、布置合理，不但使用方便，而且爱力好，施工简便，造价也低；反之，则情况相反。因此，要根据上述原则进行多个结构布置方案的比较，反复推敲，确定一个比较合理的结构布置方案。在进行结构平面布置时，常常出现与建筑专业以及水、暖、电等专业相矛盾的情况。因此，各专业间要经常协调，以求得统一的意见。二、结构布置方法如同在1.1节中所述，框架结构有横向承重布置、纵向承重布置和纵横两向承重布置三种常用的布置方法。在地震区，考虑到地震方向的随意性以及地震产生的破坏效应较大，因此应按双向承重进行布置。高层建筑承受的水平荷载较大，也应设计为双向抗侧力体系，主要结构不应采用铰接。框架梁、柱轴线宜重合在同一平面内，当梁、柱轴线不能重合在同一平面内时，梁、柱轴线间偏心距不宜大于柱截面在该力方向边长的1/4。砌体填充墙宜与梁轴线位于同一平面内。需要考虑抗震设防时，填充墙与柱于应有可靠的拉结。主梁的跨度一般为5～8m，次梁一般为4～7m。它们决定了柱网的尺寸。从使用的角度出发，希望柱网尺寸能够大一些，而且当前许多高层建筑中的柱网尺寸已经达到8.4m×8.4m或者更大。但是，随着柱网的加大，楼板厚度以及梁、柱截面尺寸增大，材料用量增多，可能不经济，这些都是进行结构布置时需要考虑的。三、变形缝的设置-107- 变形缝是伸缩缝、沉降缝和防震缝的总称。它们的作用各不相同，设置要求也有区别。由于变形缝设置上考虑不周导致房屋开裂破坏的现象时有发生，因此，进行结构布置时要认真加以考虑。（一）伸缩缝和任何材料一样，建筑材料具有热胀冷缩的性能。对于混凝土材料而言，在其结硬的过程中还会产生收缩。如果结构构件不受任何约束，可以自由伸长或缩短，其内部不会出现内应力，构件硬不可能开裂破坏。反过来，如果结构受到约束，混凝土结硬以温度变化时不可能自由伸长或缩短，构件内部便将产生内应力，这种内应力达到一定的数值以后，结构构件便有可能开裂破坏。房屋中由于混凝土结硬时的收缩变形、混凝土初凝时的温度变化、构件在使用期间由于季节变化而出现的最高或最低温度间的差值、室内与室外温度的差异以及向阳面与背阳面温度的差异等原因，结构构件中温度应力是不可避免的。为了防止温度和收缩应力造成结构构件无规则的开裂破坏，人为地在房屋中设置竖缝，将房屋的地上部分划分成若干个独立的结构单元，这种变形缝称之为伸缩缝，房屋的地面以下部分由于收缩量和温度变化都较小，一般说来不会开裂，因此不必设伸缩缝。在高层建设中，温度应力对房屋底都数层和顶部数层的危害性较大。这是因为在底部，房屋基础埋在地下，它的收缩量和温度变化小因而变形小，对底部数层的变形起约束作用。在顶部，由于日照直接作用在屋盖上，顶部数层的变形较大，而中间各层的变形较小，中间各层对顶部数层的变形起约束作用。当房屋几何尺寸较长时，楼板沿长度方向的总收缩量以及温度引起的变形大，有可能使房屋拉裂。为此，我国《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》（JCJ3—91）规定了伸缩缝间距限值。（二）沉降缝地基受力后会产生压缩变形，造成房屋沉降。如果各部分沉降均匀且沉降量控制在一定的范围之内，房屋不会开裂和破坏。如果房屋各部分沉降不均匀，各点的沉降差超出一定范围后，房屋便要开裂，严重时还会引起结构构件破坏。高层建筑周围经常设计有层数不多的裙房，二者高度和重量相差悬殊，它们的沉降量当然也不相同，为了防止沉降不均匀造成房屋开裂破坏，在高层建筑与裙房之间，要考虑沉降疑的设置问题。有时候，房屋各部分的屋高虽然一样，但一部分落在较坚硬的地基上，其它部分落在较松软的地基上，它们的沉降量也不相同，因此，在它们的交接处，也要考虑沉降缝的设置问题。沉降缝与伸缩缝的不同之处，在于沉降缝不但要将房屋的地上部分断开，地下部分也需要断开。（三）防震缝当房屋的平面和体型复杂、各部分的刚度和重量相差悬殊时，在地震力的作用下，房屋会发生碰撞、扭转和复杂的振动，有可能造成房屋中薄弱部位的破坏。因此，在房屋的某些部位应设缝，将房屋划分成一些简单、均匀、对称的独立结构单元，避免房屋在地震时因平面和体型复杂而破坏。这种缝称为防震缝。房屋中需要考虑设置防震缝的情况有：（1）平面狭长或外伸部分较长而无加强措施。-107- （2）房屋有较大错层。（3）各部分结构的刚度或荷载相差悬殊而又未采取有效措施。防震缝有最小宽度要求。防震缝应沿房屋的全高设置，基础可不设防震缝，但在防震缝处基础应加强构造和连接。需要抗震设防的建筑，当必须设缝时，其伸缩缝、沉降缝均匀符合防震缝宽度的要求。上面介绍了伸缩缝、沉降缝和防震缝三种变形缝的设置原因和设置方法，在考虑变形缝的设置时，也应该了解设置变形缝将会带来的一些问题，例如，影响使用要求和立面效果，使防水处理困难，构造复杂，多用材料，施工困难，特别是在地震区，由于缝将房屋分成几个独立的部分，地震时有可能因为互相碰撞而造成房屋破坏和其他震害。因此，在高层以建筑中希望少设或不设缝，而且目前总的趋势是避免设缝。高层建筑避免设缝的关键是在设计中宜调整平面形状和尺寸，使之在不影响建筑的使用和美观的情况下，使房屋能够符合不必设缝的有关规定。国内的高层建筑大部分都带裙房，这在房屋的外观上和使用上当然有它好的一面，但是也应该看到，裙房的设置将使结构构造复杂化，给房屋施工带来一定的困难，处理不当时还将影响房屋开裂和使用，尤其是在城市地价日益上涨的今天，将有限的城市面积修建单层或多层的裙房，从经济意义上说也是不合算的。高层建筑主要靠总体的体形和体量而不是靠不同部位层次上的突变和细部的精雕细刻获得建筑效果，不宜用设计多层建筑的手法设计高层建筑。国内外有许多不带裙房的高层建筑，无论从使用上和外观上都是很成功的，值得我们在设计时借鉴。当高层建筑的平面形状和尺寸调整上遇到困难时，也可以通过采取一定的构造措施和施工方法来避免设缝，但其效果不如调整平面形状和尺寸的好，费用上也可能需要更多。为了避免设置温度伸缩缝和收缩缝，除了像前面所说的可以采取在房屋的适当部位设置后浇带外，还要注意房屋两端的刚度不宜太大，对温度应力比较敏感的部位，受力钢筋和构造钢筋的数量都应该适当加强。为了避免在高层建筑的高屋部分与裙房之间设置沉降缝，可以采用以下措施：（1）采用桩基，将桩支承在基岩上；或采取养活沉降的有效措施并经计算，沉降差应在允许范围以内。（2）主楼与裙房采用不同的基础形式，并宜先施工主楼，后施工裙房，高速压力使后期沉降基本接近。-107- （3）地基承载力较高、沉降计算较为可靠时，主楼与裙房采用独立基础或条形基础时，其标高应预留沉降差，先施工主楼，后施工裙房，使最后两者标高基本一致。在后面两种情况下，施工时应在主楼与裙房之间先留出后浇带，待沉降基本稳定后再连为整体，设计中应考虑后期沉降差的不利影响，防止沉降差过大造成房屋开裂和破坏。四、结构布置图结构布置情况是用图纸来表达的。结构布置图上要将房屋中每一结构构件的类型、编号、平面和空间的位置等明确地加以表示，它不但是结构设计人员用以进行设计计算的依据，而且是施工人员进行施工时必不可少的图纸。结构布置图主要包括基础平面图、各层结构平面布置图及屋面结构平面布置图。进行结构构件设计计算之前，先要将结构布置简图绘出。只有在结构布置简图绘出之后，才能了解有多少结构构件需要设计计算、各结构构件的相互关系等。绘制这些图的要求如下；（一）基础平面图（1）应绘出承重墙、柱网布置、纵横轴线关系、基础和基础梁及其编号、柱号、地坑和设备基础的平面位置、尺寸、标高、基础底标高不同时的放坡示意图。构件的名称用代号表示。“国标”CBJ105—87规定的常用构件代号见附表。（2）应表示出±0.000以下的预留孔洞的位置，尺寸，标高。（3）桩基应表示出桩位平面布置、桩承台的平面尺寸及承台底标高。（4）绘出有关的连接节点祥图。（5）附注说明：本工程±0.000相应的绝对标高，基础埋置在地基中的位置及所在土层，基底处理措施，地基或桩的承载能力，以及对施工的有关要求等。如需要对建筑物进行沉降观测时，应说明测点的布置及观测时间的要求，并绘制观测点的埋置详图。（二）各层结构平面布置图及屋面结构平面布置图（1）绘出与建筑图一致的轴线网及梁、柱、承重砌体墙、框架等结构构件位置，并注明编号。楼面上的结构构件在该层结构平面布置图上表示，两层楼面之间的结构构件（如雨篷、过梁等）应在与之较近的楼面结构平面布置中表示。（2）注明预板的跨度方向、板号、数量、标出预留洞大小及位置，带孔洞的预制板应单独绘出。（3）现浇板沿斜线注明板号、板厚、配筋可布置在平面图上，亦可另绘放大比例的配筋图（复杂的楼板还应绘制模板图），注明板底标高，标高有变化处绘局部剖面，标出直径≥300mm预留洞的大小和位置，绘出洞边加强筋。（4）有圈梁时应注明编号、标高、圈梁可用小比例绘制单线平面示意图，门窗洞口处标注过梁编号。（5）楼梯间绘斜线并注明所在详图号。（6）屋面结构平面布置图应表示出屋面板的坡度、坡向、坡向起点及终点处结构标高，预留孔洞位置大小等，设置水箱处应表示结构布置。-107- （7）电梯间应绘制机房结构平面布置图，注明梁板编号、板的配筋、预留孔洞位置、大小及板底标高等。（8）多层工业厂房还应表示运输线平面位置。（9）附注说明：选用预制构件的图集代号，有关详图的索引号（如楼板锚拉详图的索引号）以及预制板支承长度及支座处找平做法等。2．3截面尺寸估算框架结构司于超静定结构。框架的内力和变形除取决于荷载的形式与大小之外，还与构件或截面的刚度有关，而构件或截面的刚度又取决于构件的截面尺寸，因此先要确定构件的截面尺寸。反过来，构件的截面尺寸又与荷载和内力的大小等有关，在构件内力没有计算出来以前，很难准确地确定构件的截面尺寸大小。因此，只能先估算构件的截面尺寸，等构件的内力和结构的变形计算好后，如果估算的截面尺寸符合要求时，便按估算的截面尺寸作为框架的设计截面尺寸。如果所需的截面尺寸与估算的截面尺寸相差很大，则要重新估算和重新进行计算。下面介绍根据结构构件最小刚度条件。轴压比以及实际工程经验等因素确定的截面尺寸估算方法。一、框架梁框架梁的截面尺寸应该根据承受竖向荷载的大小、梁的跨度、框架的间距、是否考虑抗震设防要求以及选用的混凝土材料强度等诸多因素综合考虑确定。一般情况下，框架梁的截面尺寸可按下列公式估算：（1）（2）（2）式中ｌ0梁的计算跨度；ｈb梁的截面高度；bb梁的截面宽度。在高层建设中，随着层高的不断减小，为了获得较大的使用空间，有时将框架梁设计成扁梁。扁梁的截面尺寸可按下式估算。(3)(4)扁梁的宽度不得大于柱截面宽。扁梁的截面尺寸应满足挠度限制要求。多层和高层建筑中的楼面可以做成装配式，装配整体式和现浇式三式。装配式楼面的刚度弱，一般只用于多层建筑中。房屋高度超过50m的高层建筑，宜采用现浇楼面结构。房屋高度不超过-107- 50m的高层建筑，还可采用装配整体式楼面，也可以采用与框架梁有可靠连接的预制楼面。三种楼面结构与框架梁的连接结构不一样。现浇楼面中，楼面板的钢筋与框架梁的钢筋交织在一起，混凝土同时浇灌，整体性好。装配整体式楼面中，将预制的楼面板搁支在框架梁上后，在预制板上做一层刚性的钢筋混凝土面层，整体性比现浇楼面弱。装配式楼面式将楼面板直接搁支在框架上，整体性差。在计算框架梁的截面惯性矩时，要考虑楼面板与梁连接使梁的惯性矩增加的有力影响。为了简化起见，可按表1中的简便公式计算。框架梁惯性矩取值表1楼板类型边框架梁中框架梁现浇楼板装配整体式楼板装配式楼板注：1.为梁按矩形截面计算的惯性矩，。2.梁的线刚度为。二、框架柱框架柱截面一般都采用矩形或方形截面，截面尺寸可按下列公式估算：（5）(6)式中——第层层高；——柱截面宽度——柱截面高度当考虑地震时，为了防止柱发生脆性破坏，要求柱净高与截面长边之比宜大于4。此外，按上述方法估算的截面的轴压比应满足以下要求：抗震等级为一级时（7）抗震等级为二级时（8）-107- 抗震等级为三级时（9）式中——柱中轴向力，可近似按下式计算：——柱支承的楼面荷载面积竖向产生的轴向力计算。求时，可近似将楼面板沿柱轴线之间的中线划分，恒载和活荷载的分项系数均取1.25。或近似取进行计算。——混凝土轴心抗压强度设计值结构的抗震等级按附表5.1确定。多层房屋中，框架柱截面的宽度和高度不宜小于300mm。高层建筑中，框架柱截面的高度不宜小于400mm，宽度不宜小于350mm。为了减少构件类型，以简化施工，多层房屋中柱截面沿房屋高度不宜改变。高层建筑中柱截面沿房屋高度可根据房屋层数、高度、荷载等情况保持不变或作1~2次改变。当柱截面沿房屋高度变化时，中间柱宜使上、下柱轴线重合。框架柱截面惯性矩为：（10）框架柱的线刚度为：（11）2．4计算简图的确定框架各构件在计算简图中均用单线条代表（图7），各单线条代表各构件形心轴所在位置线。因此，梁的跨度等于该跨左、右两边柱截面形心轴线之间的距离。为简化起见，底层柱高可以从基础顶面算至楼面标高处，中间层柱高可从此下一层楼面标高算至上一层楼面标高，顶层柱高可从顶层楼面标高算至屋面标高。-107- 当上下柱截面发生改变时，取截面较小的截面形心轴线作为计算简图上的柱单元。待框架内力计算完成后，计算杆件内力时，要考虑荷载偏心的影响。当框架梁的坡度时，可近似按水平梁计算。当各跨跨度相差不大于10%时，可近似按等跨框架计算。当梁在端部加腋，且端部截面高度与跨中截面高度之比小于1.6时，可不考虑加腋的影响，按等截面梁计算。2.5荷载及地震作用的计算框架结构要承受多种荷载的作用。位于地震区的框架结构，除了要承受荷载的作用外，还要承受地震的作用。在进行框架内力计算之前，先要计算荷载及地震作用的大小。一、荷载计算作用在框架结构上的荷载通常为恒载和活荷载。恒载包括结构自重、结构表面的粉灰重、土压力、预加应力等。活荷载包括楼面和屋面活荷载、风荷载、雪荷载、安装荷载等。下面介绍几种主要荷载计算方法：（一）恒载恒载的标准值可按设计尺寸与材料自重标准值计算。对于某些重梁变异较大的材料或结构构件（如现场制作的保温材料、混凝土薄壁构件等），自重的标准值应根据对结构的不利状态通过结构可靠度分析，取其概率分布的某一分位数确定。材料自重标准值见附表2.1。（二）楼面和屋面活荷载-107- 1．民用建筑楼面均布活荷载（1）民用建筑楼面均布活荷载的标准值及其准永久系数，应按附表2.2的规定采用。《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》（JGJ3-91）补充了民用建筑楼面均布活荷载取值。（2）设计楼面梁、墙、柱及基础时，楼面活荷载标准值在某些情况下应乘以规定的折减系数。（3）高层建筑结构的活荷载在计算内力时可不作最不利布置。2．工业建筑楼面活荷载（1）工业建筑楼面在生产使用或安装检修时，由设备、管道、运输工具及可能拆移的隔墙产生的局部荷载，均应按实际情况考虑，可采用等效均布活荷载代替。（2）工业建筑楼面（包括工作平台）上无设备区域的操作荷载，包括操作人员、一般工具、零星原料和成品的自重，可按均布活荷载考虑，采用2.0kN/m2。生产车间的楼梯活荷载，可按实际情况采用，但不宜小于3.5kN/m2。3．屋面均布活荷载工业与民用房屋的屋面，其水平投影面上的屋面均布活荷载，应按附表2.5采用。屋面均布活荷载，不应与雪荷载同时考虑。（三）雪荷载屋面水平投影面上的雪荷载标准值应按下式计算：（12）式中——雪荷载标准值，；——屋面积雪分布系数；——基本雪压，。（四）风荷载垂直于建筑物表面上的风荷载标准值应按下式计算：（13）式中——风荷载标准值，；——高度处的分振系数；——风荷载体型系数，高层建筑的风荷载体型系数；——风压高度变化系数；——基本风压，。-107- 对于高度不大于30m或高度比小于1.5的房屋结构，取。对于高度大于30m且高度比大于1.5的房屋结构，按下式计算：（14）式中——脉动增大系数；——脉动影响系数；——振型系数。对于高层建筑和高耸结构，其基本风压可按规定的基本风压值乘以系数1.1采用；对于特别重要和有特殊要求的高层建筑和高耸结构，其基本风压值乘以系数1.2采用。二、地震作用计算框架结构的地震作用，应按下列方法计算：（1）高度不超过40m，其质量和刚度沿高度分布比较均匀时，可采用底部剪力法等简化方法计算。采用底部剪力法时，各楼层可仅考虑一个自由度，结构的水平地震作用标准值按下式确定：（15）(16)(17)式中——结构总水平地震作用标准值；——相应于结构基本自振周期的水平地震影响系数值，多层砌体房屋、底层框架和多层内框架砖房，可取水平地震影响系数最大值；——结构等效总重力荷载，单质点应取总重力荷载代表值，多质点可取总重力荷载代表-107- 值的85%；——质点的水平地震作用标准值；、——分别为集中于质点、的重力荷载代表值；、——分别为质点、的计算高度；——顶部附加地震作用系数，多层钢筋混凝土房屋可按表6采用，多层内框架砖房可采用0.2，其它房屋可不考虑；——顶部附加水平地震作用。计算地震作用时，建筑的重力荷载代表值应取结构和构配件自重标准值和各可变荷载组合值之和。建筑结构的地震影响系数，应根据近震、远震，场地类别和结构自振周期，其下限不应小于最大值的20%；截面抗震验算时，水平地震影响系数最大值应规范采用。结构自振周期可根据理论计算或经验公式确定。按理论计算确定自振周期时，应采用与结构抗震验算相应的结构计算模型和弹性刚度，并应考虑非结构构件等的影响对计算结果予以适当折减；按经验公式确定基本自振周期时，应符合相庆的适用条件。采用底部剪力法时，突出屋面的屋顶间、女儿墙、烟囱等的地震作用效应，宜乘以增大系数3，此增大部分不应往下传递；采用振型分解法时，突出屋面部分可作为一个质点。(2)高度超过40m或质量刚度沿高度分布不均匀时，宜采用振型分解反应谱法。采用振型分解反应谱法时，不考虑扭转影响的结构，可按下列规定计算地震作用：结构振型质点的水平地震作用标准值，应按下列公式确定：()(18)-107- (19)式中—振型质点的水平地震作用标准值；—相应于振型自振周期的地震影响系数；—振型质点的水平相对位移；—振型的参与系数。考虑扭转影响的结构，各楼层可取两个正交水平移动和一个转角共三个自由度，按下列振型分解法计算地震作用。振型层的水平地震作用标准值，应按下列公式确定：(20)式中—分别为振型层的方向、方向和转角方向的地震作用标准值；—分别为振型层质心在方向、方向的水平相对位移；—振型层的相对扭转角；—层转动半径，可取层绕质心的转动惯量除以该层质量的商的正二次方根；—考虑扭转的振型参与系数，可按列公式确定：当仅考虑方向地震时(21)当仅考虑方向地震时(22)(3)特别不规则的建筑、甲类建筑和规范所列高度范围的高层建筑，宜采用时程分析法进行补充计算。采用时程分析法时，宜按烈度、近震、远震和场地类别选用适当数量的实际记录或人工模拟的加速度时程曲线，得到的底部剪力不应小于按底部剪力法或按振型分解反应谱法计算结果的80%。-107- 9度时的高层建筑，应考虑竖向地震作用。竖向地震作用标准值应按下列公式确定；楼层的竖向地震作用效应，可按各构件承受的重力荷载代表值的比例分配。(23)(24)式中—结构总竖向地震作用标准值；—质点的竖向地震作用标准值；—竖向地震影响系数的最大值，可取水平地震影响系数最大值的65%；—结构等效总重力荷载，可取其重力荷载代表值的75%。2.6内力计算框架结构的内力计算可分为竖向荷载下的内力计算和水平荷载（作用）下的内力计算。竖向荷载包括恒载、楼面和屋面活荷载、雪荷载、施工荷载等。水平作用指风荷数，在抗震设计中还包括地震作用。一、竖向荷载下的内力计算(一)楼面荷载分配原则进行框架结构在竖向荷载作用下的内力计算之前，先要将楼面上的竖向荷载分配给支承它的结构。楼面荷载的分配与楼盖的构造有关。当采用装配式或装配整体式楼盖时，板上荷载通过预制板的两端传递给它的支承结构。如果采用现浇楼盖时，楼面上的恒载和活荷载根据每个区格板两个方向的边长之比，沿单向或双向传递。区格板边边长与短边边长之比大于2时沿单向传递，小于或等于2时沿双向传递。当板上荷载沿双向传递时，可以按双向板楼盖中的荷载分析原则，从每个区格板的四个角点作45°线将板划成四块，每个分块上的恒载和活荷载向与之相邻的支承结构上下传递。此时，由板传递给框架梁上的荷载为三角形或梯形。为了简化框架内力计算起见，可以将梁上的三角形和梯形荷载按附表3.1换算成等效的均布荷载计算。(二)竖向活荷载最不利布置-107- 作用在框架结构上的竖向荷载有恒载与活荷载。恒载的大小和位置是不变的，因而不存在最不利布置问题，可以将所有恒载满布在框架上一次计算。活荷载的大小和位置是变化的，由于它的作用位置不同，框架结构构件不同截面或同一截面不同类型的内力将发生改变，因此，要将其进行最不利布置，以求得控制截面上的最大内力。《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》（JGJ3-91）允许高层建筑结构的活荷载在计算内力时可不作最不利布置，对多层建筑结构则应考虑活荷载的最不利布置问题。活荷载通常有以下几种最不利布置方法：1.逐跨布置法即将楼面和屋面活荷载逐跨单独地作用在各跨上，分别算出其内力，然后再针对各按制截面去组合其可能出现的最大内力。此法繁琐，不适合手算。2.最不利荷载布置法为求某一指定截面的最不利内力，可以根据影响线方法，直接确定产生此最不利内力的活荷载布置。以图(a)的四层跨框架为例。欲求某跨梁AB的跨中C截面最大正弯矩的活荷载最不利布置，可先作的影响线，即解除相应的约束（将C点改为铰），代之以正向约束力，使结构沿约束力的正向产生单位虚位移，由此可得到整个结构的虚位移图，如图11(b)所示。根据虚位移原理，为求梁AB跨中最大正弯矩，则须在图11(b)中，凡产生正向虚位移的跨间均布置活荷载。亦即除该跨必须布置活荷载外，其他各跨应相应布置，同时在竖向亦相间布置，形成棋盘形间隔布置，如图11(c)所示。可以看出，当AB跨达到跨中弯矩最大时的活荷载最不利布置，也正好使其他布置活荷载跨中弯矩达到最大值。因此，只要进行两次棋盘形活荷载布置，便可求得整个框架中所有梁的跨中最大正弯矩。梁端取最大负弯矩或柱端最大弯矩的活荷载量不利布置，亦可用影响线方法得到，但对于各跨各层梁柱线刚度均不一致的多层跨框架结构，要准确地作出其影响是十分困难的。柱最大轴向力的活荷载最不利布置，是在该柱以上的各层中，与该柱相邻的梁跨内都布满活荷载。此法用手算方法进行计算也很困难。3.分层布置法或分跨布置法为了简化计算，可近似地将活荷载一层作一次布置，有多少层便布置多少次；或一跨作一次地布置，有多秒跨便布置多少次，分别进行计算，然后进行最不利内力组合。4.满布荷载法-107- 当活荷载与恒载的比值不大于1时，可不考虑活荷载的最不利布置，而把活荷载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。但求得的梁的跨中弯矩却比最不利荷载位置法的计算结果要小，因此对跨中弯矩应乘以1.1～1.2的系数予以增大。(三)竖向荷载作用下的内力计算方法当采用计算机进行计算时，框架结构宜按空间结构计算其内力与变形。当采用手算方法计算时，框架结构可沿两个正交主轴划分为若干个平面结构计算其内力与变形。当框架的间距相等，外形尺寸与荷载大小相同时，可取出其中一榀框架进行计算。图12的结构平面布置中，框架的间距相等、外形尺寸与荷载大小也相同，因此，可取出其中任何一榀进行计算。当取出某一框架进行计算时，该框架所承受的荷载为图中阴影范围内的各种荷载。下面介绍几种常用的手算方法。1.分层法(1)分层法1)在竖向荷载作用下，框架侧移小，因而忽略不计。2)每层梁上的荷载对其它各层梁的影响很小，可以忽略不计。因此，每层梁上的荷载只在该层梁及与该层梁相联的柱上分配和传递。根据上述假定，图13(a)所示的三层框架可简化成三个只带一层横梁的框架进行分析，分别计算，然后将内力迭加。单元之间内力不相互传递。-107- (2)注意事项1)采用分层法计算时，假定上、下柱的远端为固定时与实际情况有出入，因此，除底层外，其余各层柱的线刚度应乘以0.9的修正系数，且其传递系数由改为（图12）2)分层法计算的各梁弯矩为最终弯矩，各柱的最终弯矩为与各柱相连的两层计算弯矩迭加。若节点弯矩不平衡，可将节点不平衡弯矩再进行一次分配。3)在内力与位移计算时，所有构件均可采用弹性刚度。4)在竖向荷载作用下，可以考虑梁端塑性变形内力重分布而对梁端负弯矩进行调幅，调幅系数为：现浇框架：0.8～0.9装配式框架：0.7～0.85)梁端负弯矩减小后，应按平衡条件计算调幅后的跨中弯矩。梁跨中正弯矩至少应取按简支梁计算的跨中弯矩之半。如为均布荷载，则-107- (25)6)竖向荷载产生的梁弯矩应先进行调幅。再与风荷载和水平地震作用产生的弯矩进行组合。2.迭代法(1)不考虑框架侧移时在垂直荷载作用下，如侧移可忽略不计时，可按下列进行步骤进行计算：1)绘出结构计算简图，在每个节点上绘两个方框。2)计算汇交于每一节点各杆的转角分配系数。(26)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要乘以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(26)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(28)或(29)6)根据算得的各杆端弯矩值，作最后的弯矩图并求得相庆的剪力图和轴力图。(2)考虑框架侧移时如框架在荷载作用下，侧移不能忽略不计时，应按下列步骤进行计算：1)绘出结构计算简图，在每一节点上绘两个方框，并在每层左侧绘一个方框。-107- 2)计算每一节点各杆的转角分配系数，分别写在各节点个框中对应于各杆的位置上。同时，计算每层各竖柱的侧移分配系数分别记在各竖柱的左侧。上述系数，无论同层柱高相等与否，均按式(26)计算。而系数，当同层柱高相同时(30)当同层柱高不相等时(31)式中，—高度影响系数，（通常取多数竖柱相同的高度为）。分配系数算出后，可按和或进行校核。3)计算在荷载作用下各杆产生的固端弯矩，写在相应的杆端上。并求出每一节点的不平衡力矩，记在节点的内框中。同时求出各层的楼层力矩，记入该层左侧的方框内。其中：，为柱上端截面以上水平荷载之和，为层柱上端截面固端剪力之和。4)选定任一节点开始，逐次交替按下列公式依次进行计算，即(32)和(33)或(34)进行迭代运算时，通常先假定转角弯矩为零，按式(33)或式(34)逐层求得各竖柱侧移弯矩的第一次近似值。然后根据这些，再按式(32)依次求得各节点的杆端转角弯矩的第一次近似值。完成第一轮计算之后根据其近似结果，再按同样步骤，交替运用式(33)或式(34)和式(32)继续进行以后各轮的计算，直至达到所需要的精度为止。-107- 5)按下式算出每一杆端的最后弯矩值，即(35)或(36)应用式(35)或式(36)时，只对竖柱才用，对于横梁应取。1.UBC法UBC是UNIFORMBUILDINGCODE（统一建筑规范）的缩写。它是由各国建筑官员国际会议编制而成的。UBC法由于不要求事先假定梁柱截面尺寸，计算比较简便，因而在国际上被广泛地采用。按照UBC法，当框架结构满足下列条件时：(1)两个相邻跨的跨长相差不超过短跨跨长的20%；(2)活载与恒载之比不大于3；(3)荷载均匀布置；(4)框架梁截面为短形。框架结构的内力可以按以下方法近似计算。(1)框架梁内力1)弯矩：按UBC法，框架梁的内力可以按下列公式计算：(37)式中—弯矩系数；—框架梁上恒载与活荷载设计值之和；—净跨跨长，求支座弯矩时用相邻两跨净跨跨长的平均值。2)剪力：按UBC法，框架梁的剪力可以按下式计算：(38)式中—剪力系数。(2)框架柱内力1)-107- 轴力：按UBC法，框架柱的轴力可以按楼面单位面积上恒载与活荷载设计值之和乘以该柱的负荷面积计算，此时，可近似地将楼面板沿柱轴线之间的中线划分，且活荷载值可以按荷载规范规定折减。2)弯矩：框架柱在竖向荷载作用下的弯矩，可以按节点处框架梁的端矩最大差值平均分配给上柱和下柱的柱端。当横梁不在立柱形心线上时，要考虑由于偏心引起的不平衡弯矩，并将这个弯矩也平均分配给上、下柱柱端。二、水平荷载作用下的内力近似计算方法风荷载是作用于墙体表面的分布荷载。为了简化计算起见，可以将其换算成节点水平集中荷载计算（图16a）。换算的方法是将计算单元内节点下半层和上半层墙面上的分布风荷载作用在该节点上。女儿墙和屋面上的风荷载由框架的顶点承受。1.反弯点法(1)反弯点位置反弯点法假定除底层外各层上、下柱两端转角相同，反弯点的位置固定不变（如图16b）。(2)反弯点处的剪力计算反弯点处弯矩为零，剪力不为零。反弯点处的剪力可按下述方法计算。1)顶层：沿顶层各柱的弯点处取脱离体（图17）。，，，，(39)-107- 因此各柱的剪力为：(40)D—柱的侧刚度；—柱的剪力分配系数。柱抗侧刚度是使柱顶产生单位位移所需的水平力，计算如下：(41)2)第二层：沿第二层各柱的反弯点处取脱离体（图19）可得：(42)3)第一层：沿底层各柱的反弯点处取脱离体（图20）可得：(43)(3)框架弯矩框架各杆的弯矩可按下述方法求得：1)先求各柱弯矩。将反弯点处剪力乘反弯点到柱顶或柱底距离，可以得到柱顶和柱底弯矩。2)再由节点弯矩平衡求各梁端弯矩。求法如下：-107- ①边节点顶部边节点（图a）一般边节点（图b）②中节点中间节点（图22）处的梁端弯矩可将该节点处柱端不平衡弯矩按梁的相对线刚度进行分配，故：(44)框架在水平荷载作用下的最终弯矩图如图23所示。由上可见，按反弯点法计算框架内力的步骤为：1)确定各柱反弯点处剪力；2)分层取脱离体计算各反弯点处剪力；3)先求柱端弯矩，再由节点平衡求梁端弯矩，当为中间节点时，按梁的相对线刚度分配节点处柱端不平衡弯矩。(4)反弯点法的适用范围1)2)初步设计中用来估算梁和柱在水平荷载及地震力作用下的弯矩值。2.D值法-107- D值法又称为改进的反弯点法，是对柱的抗侧刚度和柱的反弯点位置进行修正后计算框架内力的一种方法。适用于的情况，高层结构特别是考虑抗震要求有强柱弱梁的框架用D值法分析更合适。(1)柱的抗侧刚度柱的抗侧刚度取决于柱两端的支承情况及两端被嵌固的程度。图24为三种支承情况下的柱的抗侧刚度值。(45)式中—柱抗侧移刚度修正系数。(46)(47)(2)修正的反弯点高度柱的反弯点高度取决于框架的层数、柱子所在的位置、上下层梁的刚度比值、上下层层高与本层层高的比值以及荷载的作用形式等。-107- 柱的反弯点高度比可按下式计算（图27）(48)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。、、、的取值见附表。(3)D值法的问题D值法虽然考虑了节点转角，但又假定同层各结点转角相等，推导D值及反弯点高度时，还作了另外一些假设，因此，D值法也是一种近似方法。3.门架法门架法是国际上通用的计算框架在水平荷载作用下内力的近似方法。这种方法类似于反弯点法，先要假定反弯点的位置，但是比反弯点法简单，它在不需要预先已知梁、柱截面尺寸的情况下便可以计算出框架的内力。这种方法适合于25层以内、高宽比不大于4的框架结构计算，特别适合于中等柔度的框架结构和高层框架结构计算。(1)基本假定1)梁、柱的反弯点位于它们的中点处；2)柱中点处的水平剪力按各柱支承框架梁的长度与框架总度之比进行分配。(2)计算步骤用门架法计算框架结构在水平荷载作用下内力的步骤如下：1)画出框架的单线条图，并在各层柱的中点处标出该层由水平荷载产生的总剪力。2)求顶层各柱剪力。沿顶层各柱反弯点处取脱离体，将顶部上半层取出，将顶层的总剪力按柱支承框架梁的长度（对边柱而言，指自边柱至相邻横梁反弯点的距离；对中柱而言，指与该柱左、右相邻的横梁反弯点之间的距离）与框架总宽度之比分配给顶层各柱，并将各柱的剪力值标注在图上。3)计算顶层各柱弯矩。柱端弯矩等于柱中点处剪力乘上该层层高的一半。4)计算顶层梁端弯矩。从左至右依次沿反弯点处对每一个节点取脱离体，由节点处弯矩平衡条件可求梁端弯矩。5)求框架梁剪力。横梁各反弯点处的剪力等于梁端弯矩除以该段梁的长度，梁端剪力可对梁取脱离体由静力平衡条件计算。-107- 6)求其它各层梁、柱的内力。从顶上第二层至下面各层，依次将每一层取出，重复上述2)～5)的步骤，可以将每一层梁、柱的内力求得。三、地震作用效应的计算方法采用底部剪力法计算水平地震作用产生的效应，或采用振型分解反应谱计算振型水平地震作用产生的效应时，可采用2.6.2节。采用振型分解反应谱法时，不考虑扭转影响的水平地震作用效应（弯矩、剪力、轴向力和变形）应按下式确定：(49)式中S—水平地震作用效应；—振型水平地震作用产生的作用效应，可只取前2～3个振型，当基本自振周期大于1.5s或房屋高宽比大于5时，振型个数可适当增加。考虑据转的地震作用效应应按下列公式确定：(50)(51)式中S—考虑扭转的地震作用效应；、—分别为、振型地震作用产生的作用效应，可取前9～15个振型；—振型与振型的耦连系数；—振型与振型的自振周期比。2.7内力组合一、控制截面框架在恒载、楼面活荷载、屋面活荷载、风荷载以及地震区的地震作用下的内力分别按上一节所述的方法求出以后，要计算各主要截面可能发生的最不利内力。这种计算各主要截面可能发生的最不利内力的工作，称之为内力组合。框架每一根杆件都有许许多多截面，内力组合只需在每根杆件的几个主要截面进行。这几个主要截面的内力求出后，按此内力进行杆件的配筋便可以保证此杆件的足够的可靠度。这些主要截面称之为杆件的控制截面。每一根梁一般有三个控制截面：左端支座截面、跨中截面和右端支座截面。而每一根柱一般只有两个控制截机：柱顶截面和柱底截面。-107- 为了便于进行内力组合，可以将每一根梁和每一根柱各控制截面在各种荷载和地震作用下的内力分别列表。梁跨中截面的剪力一般对配筋不起控制人用。当设计地震区的框架时，可将各控制截面的各种内力值列出，并进行组合。当活荷载满布时，表中活荷载内力只需要列在一列中。二、控制截面的最不利内力类型梁的支座截面一般要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。如果由于荷载或地震的作用，有可能使梁的支座截面出现正弯矩和跨中截面出现负弯矩时，弯应进行支座截面正弯矩和跨中截面负弯矩的组合。表13中最后三列是为了记录梁控制截面最不利内力而设。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。图28所示为截面尺寸为500mm×600mm，采用Ⅱ级钢筋对称配筋、混凝土强度等级为C30的计算图表。由该图可见：对大于偏心受压的情况，当M相等或相近时，轴力愈大所需配筋愈多；不论是大偏心受压还是小偏心受压的情况，当轴力N相等或相近时，弯矩M愈大所需配筋愈多。因此，柱控制截面上最不利内力的类型为：(1)及相应的轴力N和剪力V；(2)及相庆的轴力N和剪力V；(3)及相应的弯矩M和剪力V；(4)及相应的弯矩M和剪力V；(5)及相应的弯矩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。三、控制截面最不利内力计算(一)非抗震设计时当不考虑地震设计时，内力组合设计值的计算公式为：-107- (52)式中—永久荷载的分项系数，当其效应对结构不利时，取1.2；当其效应对结构有利时，取1.0；、—分别为第一个和第个可变荷载的分项系数，一般情况下取1.4；对楼面结构，当活荷载标准值不小于4kN/m2时，取1.3；—永久荷载的标准值；、—第一个和第个可变荷载的标准值；、、—分别为永久荷载、第一个可变荷载和其他第个可变荷载的荷载效应系数；—荷载组合值系数，对于一般框架结构，当有两个或两个以上的可变荷载参与组合且其中包括风荷载时，荷载组合系数取0.85；在其它情况下荷载组合系数取1.0。对于高层框架结构，荷载组合系数取1.0。因此，为了求得控制截面的某一最不利内力，需要进行以下多个计算和比较，从中选出最大值作为最不利内力：(1)恒载标准值×1.2；(2)恒载标准值×1.2+屋面（或楼面）活载标准值×1.4；(3)恒载标准值×1.2+，风荷载标准值×1.4；(4)恒载标准值×1.2+×（活荷载标准值+风荷载标准值）×1.4。对于高层建筑，只需考虑第(4)项内力组合，且取。(二)抗震设计时当考虑地震进行设计时，内力组合设计值按下式计算：(53)式中S—结构构件效应组合的设计值；、、、—重力荷载代表值、水平地震作用标准值、竖向地震作用标准值、风荷载标准值；、、、—分别为重力荷载、水平地震作用、竖向地震作用及风荷载的作用效应系数；-107- 、、、—相应的作用分项系数；—风荷载的组合值系数。计算地震作用时，建筑的重力荷载代表值应取结构和构配件自重标准值和各可变荷载组合值之和。抗震设计时，考虑荷载效应与地震作用效应的分项系数按下列规定采用：(1)当重力荷载效应对结构承载力有利时，取。(2)进行位移诸时，全部分项系数取。抗震设计时，风荷载组合值系数取0.2。因此，为求得框架控制截面的某一最不利内力值，需要进行内力计算和比较，从中选出最大值作为最不利内力值。2.8配筋计算及构造要求一、非抗震设计时的配筋计算及构造要求当不考虑地震作用进行框架结构设计时，框架梁、柱的正截面和斜截面的配筋计算分别与普通钢筋混凝土受弯和偏心受压构件的配筋计算方法相同。为了便于比较和阅读起见，可列成表格。在配筋计算的过程中，有以下问题需加以注意：(1)当楼板与框架整体浇灌时，梁的跨中应按T形截面计算，支座处按矩形截面计算。(2)梁端破坏时，破坏截面位于柱的边缘处。因此，梁端的控制截面在柱边，应以柱边的弯矩和剪力值作为配筋计算的内力值。(54)(55)式中—支座边缘截面的弯矩设计值；—梁柱中线交点处的组合弯矩设计值；—与相应的梁柱中线交点处的组合剪力设计值；—梁单位长度的恒载设计值；—梁单位长度的活荷载设计值；—梁端支座宽度（即柱截面高度）。(3)-107- 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。按轴线计算简图算得的柱端内力值，宜换算到控制截面处的相应值。为了简化起见，也可采用轴线处内力值，这样算得的钢筋用量比需要的钢筋用量图微多一点。(4)柱的计算长度按下列规定计算：具有非轻质隔墙的多层房屋，当为三跨及三跨以上，或为两跨且房屋总宽度不小于总高度的1/3时，其钢筋混凝土框架平面内和平面外各层柱的计算长度取为：现浇楼盖，装配式楼盖。(5)框架柱除平面内按偏心受压构件计算以外，还要进行平面外按轴心受压构件的验算。(6)框架柱斜截面受剪承载力应按下列公式计算：(54)式中—偏心受压构件计算截面的剪跨比；取；当时，取；当时，取；此处，为柱净高；N—与剪力设计值V相应的轴向力设计值；当，取；A为构件的截面面积。柱截面应符合下列条件(57)当符合下列公式的要求时：(58)可不进行柱的斜截面受剪承载力计算而按构造配置箍筋。非抗震设计时框架梁、柱钢筋应满足下列各项要求：(1)非抗震设计的框架梁，其纵向钢筋构造应符合下列要求（图29）：1)纵向受拉钢筋的最小配筋百分率，支座不应小于0.25%，跨中不应小于0.20%；2)在梁的跨中上部，至少应配置2φ12钢筋与梁支座的负钢筋搭接，搭接长度不宜小于1.2；3)框架梁端节点处负钢筋应伸入边柱，伸入柱内的水平段及垂直段投影长度-107- 分别不应小于0.45及5。4)梁支座截面下部应至少有两根纵向钢筋伸入柱中，伸入支座总长度不应小于，值应符合以下规定：①当计算中不利用共强度时：月牙纹钢筋光面钢筋②当计算中充分利用其抗拉强度时③当计算中充分利用其抗压强度时5)梁支座截面的负弯矩钢筋自柱边缘算起的长度不应小于（为该跨主梁净跨跨长）。(2)非抗震设计时箍筋的最大间距应符合要求。(3)框架柱的纵向钢筋应满足下列要求：1)宜采用对称配筋；2)全部纵向钢筋的配筋率不应大于5%；3)纵向钢筋的间距不应小于0.2%；4)纵向受力钢筋的间距不应大于350mm。(4)现浇框架柱纵向钢筋的接头与锚固应满足下列要求：1)宜优先采用焊接或机械接接头；2)柱内纵向受力钢筋的焊接及搭接连接，应符合《混凝土结构工程施工及验收规范》(GB50104-39)的有关规定，机械连接接头应符合现行国家标准《钢筋机械连接通用技术规程》的有关规定；3)当采用非焊接和非机械性连接的搭接接头时，其搭接长度不应小于1.2；接附表4.18值；4)纵向钢筋锚固长度不应小于。(5)顶层梁与柱现浇节点的构造应满足图30的要求。-107- 二、抗震设计时的配筋计算及构造要求(一)承载力计算抗震设计时钢筋混凝土框架结构构件的承载力按下列公式计算：(59)式中S—荷载效应组合设计值；R—结构构件的承载力设计值；—承载力抗震调整系数，按附表采用。当仅考虑竖向地震作用组合时，各类结构构件的承载力抗震调整系数均取1.0。(二)结构的抗震等级钢筋混凝土结构的抗震设计应根据设防烈度、结构类型和房屋高度采用结构抗震等级，并应符合相应的计算和构造措施要求。钢筋混凝土框架结构的抗震等级应按附表采用。(三)框架梁(1)框架梁在有地震作用组合的梁端箍筋加密区，混凝土受压区高度应符合下列规定：一级(60)二、三级(61)式中—框架梁截面有效高度。(2)矩形、T形及I形截面框架梁在有地震作用组合下，其截面应符合下列要求：(62)式中—框架梁剪力设计值。(3)框架梁的剪力设计值应按下列规定计算：-107- 1)非抗震设计的框架梁及抗震设计时梁端箍筋加密区以外的梁，截面取考虑水平荷载或地震作用组合的剪力设计值；2)抗震设计时梁端箍筋加密区的梁截面：一级：(63)或(64)二级：(65)三级：(66)式中—框架梁左端按实配钢筋面积计算的正截面抗震承载力所对应的弯矩值；可按本章(75)式计算。—框架梁右端按实配钢筋面积计算的正截面抗震承载力所对应的弯矩值；可按本章(75)式计算。—有地震作用组合时框架梁左端弯矩设计值；—有地震作用组合时框架梁右端弯矩设计值；—考虑地震作用组合时的重力荷载代表值产生的剪力设计值，可按简支梁计算确定。—梁的净跨度跨长；—梁的实配增大系数，可取梁的左右端纵向受拉钢筋实配面积之和与计算面积之和比值的1.1倍，或经分析比较后确定。在公式(63)中，与之和，应分别按顺时针与逆时针两方向计算，并取其较大值。在公式(64)、(65)、(66)中，与之和，应取顺时针与逆时针两个方向组合的弯矩设计值与之和的较大值。在抗震结构中，宜使框架成为梁铰型延性结构，对框架梁提出了梁端塑性铰区斜截面受剪承载力应高于正截面受弯承载力的要求，即“强剪弱弯”的设计概念。-107- 对一级抗震等级的框架梁，要求考虑实配钢筋面积计算。公式(64)是简化计算，取值方法与条中相同。对于一、二、三级抗震框架梁的非塑性铰区（非加密区），可取有地震作用组合所得剪力设计值计算箍筋数量。(4)矩形、T形及I形截面框架梁有地震作用组合时，其斜截面受剪承载力应按下式计算：(67)对集中荷载较大（由集中荷载对支座截面产生的剪力值占总剪力的75%以上）的框架梁，则按下式计算：(68)式中—验算截面的剪跨比，可取，为集中荷载作用点到支座的距离，当大于3时，取等于3；当小于1.4时，取等于1.4。s—框架梁箍筋间距。(5)框架梁在地震作用组合下的构造要求1)混凝土强度：一级抗震设计时，框架混凝土强度等级不宜低于C30；二～四级时，不应低于C20。梁、柱混凝土强度等级相差不宜大于5Mpa，如超过，应按图31作专门处理。2)纵筋①抗震设计框架梁中，沿梁全跨纵向受拉钢筋和受压钢筋的配置，应符合下列要求；a.纵向受拉钢筋的配筋百分率，不应小于最小配筋百分率；梁端不应大于2.5%；b.一、二级抗震等级框架梁、贯通梁全跨的上部和下部钢筋截面面积，不应小于梁上部和下部纵向钢筋中各自较大截面面积的四分之一，且钢筋直径：一、二级抗震等级框架梁不应小于14mm，三、四级框架梁不应小于12mm；-107- c.框架梁不宜采用弯起钢筋抗剪；d.一、二级抗震等级框架梁贯通中柱的纵筋直径，均不宜大于该方向柱截面高度的1/20。②抗震设计时，框架梁纵向钢筋的锚固长度应符合下列规定。一、二级三、四级为纵向受拉钢筋的锚固长度。框架梁纵向钢筋应伸过边柱节点中心线当纵向钢筋在节点内水平锚固长度不够时，应沿柱节点外边向下弯折，弯折前的水平锚固长度不应小于0.45，弯折后的垂直长度不应小于15（图36）。框架梁上部纵向钢筋应贯穿中间节点，按一级抗震等级设计时，宜在柱轴线附近增加锚固措施。梁的下部钢筋伸入中柱节点的总长度不应小于，并伸过柱中心线不应小于15（图32）。按二、三、四级抗震等级设计时，当混凝土强度等级不高于C25，且受柱截面尺寸限制而纵向钢筋弯折前的水平锚固长度不能满足上述要求时，应采取附加锚固措施；在纵筋弯弧内侧中点处，设置一根直径不小于该纵向钢筋、且不小于25mm的横向钢筋，其长度应等于梁截面宽度，并与纵向钢筋绑扎。在采用该附加锚固措施后，水平锚固长度可乘以0.85折减系数。顶层框架梁边节点配筋构造应符合图33要求。-107- 参照国外规范和我国标准图曾采用的办法，在采取附加锚固措施后，水平锚固长度可减小为0.85×0.45≈0.38。按附表取值。③抗震设计时，梁中纵向钢筋的接头，一级、二级宜采用焊接或机械连接。④抗震设计时框架梁中箍筋应符合下列要求：a.箍筋的间距不应大于、及250mm；非加密区箍筋不宜小于加密区箍筋的50%；b.一级框架梁端2倍梁高范围内和二～四级框架梁端1.5倍梁高范围内，箍筋应当加密，且加密区长度不应小于500mm；c.加密区箍筋除按受剪承载力计算外，尚应满足要求；d.第一个箍筋与节点边缘的距离应小于或等于50mm。e.箍筋应有135°弯钩，弯钩端头直段长度不应小于10，为箍筋直径；f.在箍筋加密区范围内的箍筋肢距；一、二级不宜大于200mm，三、四级不宜大于250mm。⑤沿框架梁全长箍筋的面积配率应符合下列规定：一级(69)二级(70)三级、四级(71)(四)框架柱1.正截面计算(1)延性框架应设计成强柱弱梁框架，对一、二级抗震等级的框架柱，柱端弯矩应符合下列要求：一级(72)或(73)-107- 二级(74)(75)式中—同一节点左、右梁端按顺时针或逆时针方向取实配钢筋面积计算的正截面抗震受弯承载力所对应的弯矩值之和，正截面受弯承载力可按本规程公式(75)计算；—同一节点左、右梁端顺时针或逆时针方向的有地震作用组合的弯矩设计值之和；—考虑抗震等级的节点上下柱端弯矩设计值之和；在一般情况下，可将公式(72)、(73)、(74)计算所得值按上、下柱端弹性分析所得弯矩之比分配到上、下柱端；—同一节点左右梁端弯矩实配增大系数，可取梁端纵向受拉钢筋实配面积之和与计算配筋面积之和的比值的1.1倍，或经分析比较后确定。—钢筋强度标准值；—实配受钢筋面积。顶层柱及轴压比小于0.15的柱，可不符合本条要求。一、二级抗震等级的柱轴力设计值，均应取有地震作用且合所得柱轴力。在公式(72～74)中，及应分别按顺时针及逆时针两方向计算，并取其较大值。(2)抗震设计时，框架角柱应按双偏心受压计算，一、二级抗震设计角柱的弯矩、剪力设计值宜乘以增大系数1.30。(3)抗震设计时，为避免框架结构底层柱根部过早出现塑性铰，一、二级框架结构底层柱下端截面的弯矩设计值应分别乘以增大系数1.5和1.25。一、二级框架结构底层角柱下端截面的弯矩设计值应取上述2和3条中规定所得的较大值。2.斜截面计算(1)截面最小尺寸要求(76)式中—框架柱剪力设计值。(2)框架柱剪力设计值为了满足强剪弱弯的要求，框架柱的剪力设计值应按下列规定计算：-107- (1)柱箍筋非加密区，应取考虑水平荷载或地震作用的剪力设计值；(2)柱箍筋加密区，应按下列公式计算：一级：(77)或(78)二级：(79)三级：(80)(81)式中—考虑抗震等级的框架柱上端弯矩设计值；—考虑抗震等级的框架柱下端弯矩设计值；—柱上端取实配钢筋面积计算的正截面抗震承载力所对应的弯矩值，对称配筋框架柱的可按式(81)—柱下端取实配钢筋面积计算的正截面抗震承载力所对应的弯矩值，对称配筋框架柱的可按式(81)—柱截面弯矩的实配增大系数，可按(81)式计算出上、下端正截机抗震承载力所对应的弯矩值之和和与上、下截面弯矩设计值之和，取其比值，或经综合分析比较后确定；—柱净高；—柱截面宽度；—柱截面高度；—柱截机有效高度；—单边纵向钢筋实配截面面积；-107- —纵向钢筋强度标准值；—混凝土弯曲受丈夫强度标准值；—有地震作用组合所得柱轴向压力设计值。公式(77～80)中，与之和以及与之和均应分别按顺时针和逆时针两方向进行计算，并取其较大值。(3)承载力计算公式1)框架柱在地震作用组合下的斜截面受剪承载力应按下列公式计算：(82)式中—框架柱计算剪跨比，取，当小于1时，取等于1；当大于3时，取等于3；—取自与相同组合的框架柱轴向压力设计值，当大于0.3时，取等于0.3。2)当框架柱出现拉力时，其斜截面受剪承载力应按下列公式计算：(83)且公式右端计算值不应小于。式中—取自与相同组合的框架柱轴向拉力设计值。3.构造要求(1)纵筋1)框架柱的纵向钢筋应满足下列要求：①宜采用对称配筋；②抗震设计时对Ⅱ、Ⅲ级钢筋全部纵向钢筋配筋率不宜大于4%；③试验表明，当为短柱时，易发生粘结型剪切破坏。为减少这种破坏，柱纵向钢配筋率不宜过大。按一级抗震等级设计的为3～4的柱，其纵向受拉钢筋每侧配筋率不宜大于1.2%；④抗震设计时，全部纵向受力钢本性经不应小于表24规定的最小配筋百分率，同时还应满足每一侧配筋率不应小于0.2%的规定。2)抗震设计时对于截面尺寸大于400mm的柱，纵向钢筋间距不宜大于200mm-107- ，框架-剪力墙结构中的框架柱，当有设计经验时，纵向钢间距可适当放宽。纵向受力钢筋的净距均不应小于50mm。3)现浇框架柱纵向钢筋的接头与锚固应满足下列要求：①框架柱的纵向钢筋接头宜优先采用焊接或机械连接接头，抗震设计时，一、二级抗震等级框架柱及三级抗震框架底层柱宜采用焊接或机械连接接头；②直径大于22mm的钢筋宜彩和焊接或机械连接接头；③柱内纵向受力钢筋的焊接及搭接连接，应符合《混凝土结构工程施工及验收规范》GB50204-92的有关规定，机械连接接头应符合现行国家标准《钢机械连接通用技术规程》的有关规定。④当采用非焊接和非机械连接的搭接接头时，其搭接长度：对于一、二级抗震等级，不应小于；地三、四级抗震，不应小于；按附表取值。⑤纵向钢筋锚固长度：对于一、二级抗震等级，不应小于；对三、四级抗震及非抗震设计，不应小于；抗震设计时锚固长度端部应有不小于的直钩长度。(2)箍筋1)抗震设计时，框架柱箍筋应在下列范围内加密：①柱两端在高度等于矩形截面长边尺或圆柱截面直径、柱净高的1/6、500mm三者中的最大值范围内；②底层刚性地坪上、下各500mm范围内；③柱净高与截面长边尺寸之比小于或等于4柱的全高范围内；④一级抗震等级框架角柱的全高范围内。2)抗震框架柱加密区箍筋应满足规范要求。3)在框架柱箍筋加密区内配置的普通箍、复合箍、螺旋箍其体积配箍率应满足规范要求。4)抗震设计时，加密区柱箍筋肢距应符合以下要求：一级抗震等级：不宜大于200mm；二级抗震等级：不宜大于250mm；一、级抗震等级：不宜大于300mm。每隔一根纵向钢筋都应有两个方向的约束，箍筋应有135°弯钩，弯钩端头直线长度不小于（为箍筋直径），如图34。复合箍筋可部分采有拉筋。拉筋宜紧靠纵向钢筋并同时钩住封闭箍筋及纵向钢筋。(五)框架节点1.抗剪计算(1)最小截面尺寸按一、二级抗震等级设计的框架节点受剪的水平截面应符合下列要求：-107- (84)式中—框架节点水平截面的高度，可取；此外，为验算方向柱截面高度；—节点经束系数，对四边有梁约束的节点，当框架次梁的截面高度不小于框架主梁截面高度的3/4，且梁宽均大于1/2柱宽时，取，其他情况均取。—节点剪力设计值；—框架节点截面的宽度。按下列规定采用：①当梁柱轴线重合，且时，可取；当时，可取和二者中的较小值；（此处，为梁的截面宽度，为框架柱的截面宽度）；②当梁柱轴线有偏心距时，不宜大于柱截面宽度的1/4。此时节点截面有效宽度应取：(1)，(2)，(3)三者中的最小值；(2)剪力设计值抗震设计时，框架节点的剪力设计值可按下列规定计算：1)一级抗震等级①中柱节点和端节点(85)或（86）②顶层中柱节点及端节点(87)或2)二级抗震等级①中柱节点和端节点-107- (89)②顶层中柱节点和端节点(90)式中—有地震作用组合的框架左侧梁端弯矩设计值；—有地震作用组合的框架节点右侧梁端弯矩设计值；—框架节点左侧梁端按实配钢筋面积计算的正截面抗震受弯承载力所对应的弯矩值；可按公式(75)计算；—框架节点右侧梁端按实配钢筋面积计算的正截面抗震受弯承载力所对应的弯矩值；楞按公式(75)计算；—节点上、下层柱反弯点之间的距离；—梁截面的高度，当节点两侧梁高不同时，取其平均值；—梁截面有效高度，当节点两侧梁高不同时，取其平均值；—节点两侧梁端弯矩实配增大系数。框架节点的受载力应按下式计算：(91)式中—考虑地震作用组合的上柱底部轴向压力设计值，当大于时，取等于0.5。—配置在框架节点宽度范围内同一截面箍筋各肢的全部截面面积。2.构造要求抗震设计的框架柱中纵向钢筋，不宜在节点范围内切断。节点区箍筋最大间距、最小直径不宜小于表1.2.25中柱端加密区规定的数值。对一、二、三级挤震等级的框架节点，其箍筋的体积配筋率分虽不宜小于1.0%、0.8%和0.6%；但当轴丈夫比小于0.4时，应按表1.2.26规定取用。2.9柱下独立基础设计-107- 根据框架的层数、荷载以及地基情况的不同，框架结构的基础可以采用柱下独立基础、条形基础、十字形基础、片筏基础、柱基础或箱形基础。本节介绍柱下象征立基础设计方法，其它形式的基础设计问题，将在后面各章中介绍。柱下独立基础设计主要包括以下内容：(1)根据地基承载力和荷载的大小胡定基础底面尺寸。(2)根据混凝土抗冲切和抗剪承载力确定基础高度和变阶高度；(3)根据基础的受弯承载力计算底板所需钢筋面积；(4)检查基础的材料、外形尺寸及配筋是否符合构造要求，并绘制施工图。下面分别对它们进行介绍。一、基础底面尺寸的确定框架柱截面一般都有弯矩、轴力和剪力共同作用。因此，柱睛独立基础一般为偏心受压。当偏心荷载作用时，假定基础底面的压力按线性非均匀发布（图35a），这时基础底面边缘的最大和最小压力可按下式计算(92)式中M—作用于基础底面的力矩设计值；W—基础底面面积的抵抗矩，；G—基础自重设计值和基础上土重标准值，，为基础自重和其上土的重度，可近似取，为基础埋置深度，A为基础底面面积。令，并将代入上式可得(93)-107- 由式(93)可知，当时，，这时地基反力图形为梯形（图35a）；当时，，地基反力为三角形（图35b）；当时，（图35c）。此这部分基础底面与地基之间是脱离的，亦即这时承受地基反力的基础底面积不是而是。因此，不能按式(93)计算，而应按下式计算(94)式中—合力作用点至基础底面最大受压边缘的距离，；—垂直于力矩作用方向的基础底面边长。在确定偏心受压柱下基础底面尺寸时，应符合下列要求(1)(95)(2)(96)上式中将地基承载力设计值提高20%的原因，是因为只在基础边缘的局部范围内出现，而且中的大部是由活荷载而不是恒荷载产生的。由于地基土的可压缩性，如果基底反力和相差太大，将会使基础边缘的土产生不均匀变形，从而使基础发生斜倾，有时还会影响建筑物的正常使用。确定偏心受压基础底面尺寸一般采用试算法；先按轴心受压基础所需的底面积增大20%～40%，初步选定长、短边尺寸，然后验算是否符合式（95）、（96）的要求。如不符合，则需另行假定尺寸和重算，直至满足。二、基础高度和变阶高度的确定基础底面尺寸确定以后，一般先根据构造要求假定基础的外形尺寸，然后进行抗冲切和抗剪切验算，若不满足，需调整外形尺寸，至到满足为止。（一）抗冲切验算冲切破坏时，沿柱边大致成45°方向的截面被拉开，形成图36（b）所示的角锥体（阴影部分）破坏。为了防止冲切破坏，必须使冲切面外的地基反力所产生的冲切力F1小于或等于冲切面处混凝土的抗冲切承载力。对矩形截面的矩形基础，在柱与基础交接处以及基础变阶处的受冲切承载力可按下列公式计算（图37）。-107- （97）（98）（99）式中——冲切破坏锥体最不利一侧斜截面的上边长；当计算柱与基础交接处的受冲切承载力时，取柱宽；当计算基础变阶处的受冲切承载力时，取上阶宽；——冲切破坏锥体最不利一侧斜截面的下边长；当计算柱与基础交接处时，取柱宽加两倍基础有效高度；当计算变阶处时，取上阶宽加两倍该处的基础有效高度；——冲切破坏锥体斜截面的上边长与下边长的平均值；——基础冲切破坏锥体的有效高度；-107- ——混凝土抗拉强度设计值；——考虑冲切荷载时取用的多边形面积（图37中的阴影面积）；——在荷载设计值作用下基础底面单位面积上的土反力（可扣除基础自重及其上的土重），当为偏心荷载时可取用最大的单位反力。（二）抗剪切验算对于受剪切承载力，可按下式计算（100）式中—验算截面处的剪力设计值；—验算截面处的受剪截面面积。三、底板配筋计算钢筋混凝土基础一般都设计成底板较扁平的柔性基础。试验表明，这种基础底板在地基净反力作用下，在两个方向都将产生向上的弯曲，因此需在底板两向都配置受力钢筋。需进行配筋计算的控制截面，一般取在柱与基础交接处及变阶处（对阶形基础），计算两个方向的弯矩时，把基础视作固定在柱周边的四面挑出的悬臂板（图38）对于矩形基础，当台阶的宽高比小于或等于2.5和偏心距小于或等于1/6基础宽度时，对轴心受压基础，沿长边b方向的截面Ⅰ—Ⅰ处的弯矩等于作用在梯形面积ABCD上的地基净反力的合力与该面积形心到柱边截面的距离相乘之积，由图38不难写出（101）沿长边b方向的受接钢筋截面面积可近似按下式计算（102）-107- 式中——截面Ⅰ—Ⅰ的有效高度，。同理，沿短边方向，对柱边截面Ⅱ—Ⅱ的弯矩为（103）沿短边方向的钢一般置于沿长边钢筋的上面，如果两个方向的钢筋直径均为，则截面Ⅱ—Ⅱ的有效高度，于是，沿短边方向的钢筋截面面积为（104）对于偏心受压基础，配筋计算仍应应用上列公式，但在计算和时需分别用和替代，见图38（b）四、构造要求轴心受压基础，其底面一般采用正方形。偏心受压基础，其底面应采用短形，长边与弯矩作用方向平行；长、短边长的比值在1.5～2.0之间，不应超过3.0。锥形基础的边缘高度不宜小于300mm；阶形基础的高阶度宜为300～500mm。混凝土强度等级不宜低于C15，常用C15或C20。基础下通常要做低强度混凝土（宜采用C10或C7.5）垫层，其厚度宜为50～100mm。底板受力钢筋一般采用Ⅰ级或Ⅱ级钢筋，其最小直径不宜小于8mm，间距不宜大于200mm。当有垫层时，受力钢的保护层厚度不宜小于35mm，无垫层时不宜小于70mm。基础底板的边长大于3m时，沿此方向的钢筋长度可减短10%，并应交错布置。-107- 对于现浇柱基础，如与柱不同时浇灌，其插筋的根数与直径应与柱内纵向受力钢筋相同，插筋的锚固及与柱的纵向受力钢的搭接长度，应符合《规范》的规定。2.10变形验算一、概述框架结构除了进行承载力计算以外，还要进行变形验算。变形验算包括以下两个内容：(1)在正常使用条件下，框架结构应处于弹性状态并且有足够的刚度，避免产生过大的位移而影响结构的承载力、稳定性和使用条件。因此，应进行风荷载和地震作用下框架结构水平位移的弹性变形验算。(2)为了保证框架结构在罕遇地震作用下不发生倒塌，即所谓“大震不倒”，下列框架结构还宜进行高于本地区设防烈度预估的罕遇地震作用下薄弱层（部位）的抗震变形验算；1)7度至9度设防且楼面屈服强度系数小于0.5的框架结构。为按构件实际配筋和材料强度标准值计算的楼层受剪承载力和楼层弹性地震剪力的比值。2)甲类建筑二、正常使用条件下框架结构的弹性变形验算方法框架结构的弹性变形验算是指对其正常使用条件下的侧移进行验算。框架结构的侧移主要是由风荷载河水平地震作用引起的。框架结构的侧移由梁柱杆件弯曲变形和柱的轴向变形产生的。在层数不多框架中，柱轴向变形引起的侧移很小，可以忽略不计。在近似计算中，一般只需计算由杆件弯曲引起的变形。框架的变形情况如图所示，是一种剪切变形。框架层间侧移可以按下列公式计算：（105）-107- 式中——第层的总剪力；——第层所有柱的抗侧刚度之和。第一层的层间侧移值求出以后，就可以计算各层楼板标高处的侧移值和框架的顶点侧移值，各层楼板标高处的侧移值是该层以下各层层间侧移之和。顶点侧移是所有各层层间侧移之和。顶点侧移层侧移（106）框架结构在正常使用条件下的变形验算要求：（1）各层的层间侧移值与该层的层高之比不宜超过限值。（2）顶点侧移值与框架总高度之比不宜超过限值。如果以上两点同时满足，则框架结构在正常使用条件下的变形符合要求。三、罕遇地震作用下薄弱层（部位）的抗震变形验算方法（一）水平地震影响系数计算计算罕遇地震作用标准值时，水平地震影响系数按下式计算：当时：当时：（107）式中——场地的特征周期值（s）；——截面抗震验算的水平地震影响系数最大值。（二）12层以下，刚度较均匀框架层间弹塑性位移的简化计算方法1．薄弱层位置的确定（1）沿高度均匀分布时取底层；（2）沿高度不均匀分布时取较小的2~3个楼层。2．薄弱层层间弹塑性位移的计算按下式计算：（108）式中，罕遇地震作用下按弹性分析的层间位移；——层剪力设计值；-107- ——层抗剪刚度；——弹塑性位移增大系数。（三）超过12层的建筑和甲类建筑框架层间弹塑性位移的计算按时程分析法计算。（四）结构薄弱层层间弹塑性位移应满足的条件（109）当轴压比小于0.4时，限值可放宽10%；当轴压比小于0.4，且全高加密箍筋并取用配箍量上限时，限值可放宽20%。甲类建筑的位移线值宜专门研究确定。2.11稳定与倾覆验算一、整体稳定性验算目前，国内的钢筋混凝土高层建筑结构都要求满足水平位移限值。所以一般刚度都很大，但高度比时，稳定验算都能满足，因此一般不必验算。对于高度比大于5的高层建筑结构，由于高度及体量的增加，使刚度相对减小，因此产生稳定问题，宜验算其整体稳定性。从整体结构性能来看，高层建筑结构可认为是悬臂构件。竖向悬臂中心受压构件的欧拉临界值荷载为：（110）考虑到水平荷载的作用、竖向荷载的偏心和混凝土材料的非弹性变形的影响，使临界荷载大大降低。为了使正常使用下结构具有较高的整体稳定性，取欧拉临界荷载的作为高层建筑结构的顶端等效重力荷载设计值，即（111）式中——顶端等效重力荷载设计值，——建筑总高度；——第楼层的重力荷载设计值；——第层高度；-107- ——验算方向抗侧力结构等效刚度之和。当各层的竖向荷载基本上沿高度均匀分布时，顶端等效重力荷载设计值可按下式计算：（112）式中——除去作为均匀荷载部分以外的顶点附加荷载设计值。二、抗倾覆验算高层建筑还必须对最基本的平衡条件进行验算，验证在水平荷载作用下整体建筑将不会沿一个基本边产生刚体转动，即抗倾覆验算。高层建筑结构倾覆计算时，应按风荷载或地震作用对建筑的一个边计算倾覆力矩设计值。计算稳定力矩时，楼层活荷载取50%，恒载取90%。建筑抵抗倾覆的力矩不应小于倾覆力矩设计值。我国的高层框架结构一般都满足规定的高度比限值。当时，竖向荷载一般都能抵抗水平荷载产生的倾覆力矩，抗倾覆问题不大。但对于9度设防，高度比接近5或大于5时应加以验算。2.12结构施工图内容如前所述，结构施工图包括图纸目录、首页（设计说明）、基础平面图、基础详图、结构平面布置图、钢筋混凝土构件详图、节点构造详图等内容，现将对这些设计文件的主要要求介绍如下：1．图纸目录先列新绘制图纸，后列选用的标准图或重复利用图。2．首页（设计说明）（1）说明建筑结构安全等级、抗震设防烈度、人防工程等级。（2）扼要说明有关地基概况，对不良地基的处理措施和对基础施工的要求；有抗震设防要求时，应对地基抗震性能作进一步阐述。-107- （3）说明荷载规范中没有明确规定的或与规范取值不同的设计活荷、设备荷载等。（4）说明所选用结构材料的品种、规格、型号、强度等级等，如混凝土强度等级、钢筋种类与级别、受力筋保护层厚度、焊条型号、预应力混凝土构件的锚具种类、型号、预留孔做法、施工制作要求及锚具防腐措施等，并提出对某些构件（或部位）的特殊要求。(5)说明所采用的标准构件图集；如果有特殊构件需要作结构性能检验时，应说明进行检验的方法与要求。(6)说明施工注意事项，如后浇带的设置，后浇时间及所用材料强度等级；高层主楼与群房的施工先后的时间；对特殊构件的拆模时间、条件要求等。(7)多子项工程宜编写统一的结构施工图设计总说明；如为简单的小型单项工程，则设计说明可分别写在基础平面图或结构平面布置图上。3.基础平面图以基础平面简图为依据，根据结构设计计算情况，绘出基础平面施工图。具体内容见1.2.2节的有关内容。4．基础详图(1)条形基础：应绘出剖面、配筋、圈梁、防潮层、基础垫层、标注尺寸、标高及轴线关系等。(2)扩展基础：应绘出基础的平面及剖面、配筋、标注总、分尺寸、标高及轴线关系、基础垫层等。(3)桩基：除绘出承台梁或承台板的钢筋混凝土结构外，并绘出桩位置、桩详图（也可另图绘制），桩插入承台的构造等。(4)筏基和箱：筏基按现浇梁板详图的方法表示，但要绘出承重墙、桩位置。当要求设后浇带时应表示其平面位置。箱形基础一般要绘出钢筋混凝土墙的平面、剖面及其配筋，当预埋件，预留洞情况复杂时，绘出墙的模板图。(5)基础梁：按现浇梁板详图的方法表示。(6)附注说明：基础材料、垫层材料、杯口填充材料、防潮层做法。对回填土的技术要求，地面以下的钢筋混凝土构件的钢筋保护层厚度要求及其它对施工的要求。注：双形状简单，规则的条形基础和扩展基础，在满足设计深度的前提下，可以利用列表方法绘制，以适应简化图纸。5．结构平面布置图以结构平面布置简图为基础，参照结构设计计算情况，绘出结构平面布置施工图。6．钢筋混凝土构件详图(1)现浇构件：现浇梁、板、柱及框架、剪力墙、筒体等详图，要绘出：1)纵剖面、长度、轴线号、标高及配筋情况，梁和板的支座情况，整体浇捣的预应力混凝土构件尚应绘出曲线筋位置及锚固详图。2)横剖面、轴线号、断面尺寸配筋；预应力混凝土预应力筋的定位尺寸。-107- 3）剪力墙、井筒可视不同情况增绘立面。4）若钢筋较复杂不易表示清楚时，可将钢筋分离绘出。5）构件完全对称时可绘制一半表示。6）若有预留洞、预埋件时，应注意位置、尺寸、洞边配筋及预埋件编号等。7）曲梁或平面折线梁应增绘平面布置图，必要时可绘展开详图。8）附注说明：除结构总说明已叙述外的需特别注明的内容。(2)预制构件：预制梁、板、柱、框架、剪力墙等详图（包括复杂的预制梁垫），要绘出：1）构件模板图，表示模板尺寸，轴线关系，预留洞及预埋件位置、尺寸，预埋件编号，必要的标高等；后张预应力混凝土构件尚需表示预留孔道、锚固端等。2）构件配筋图，纵剖面表示的钢筋形式，曲线预应力筋的位置，箍筋直径与间距，钢筋复杂时将钢筋分离绘出；横剖面注明断面尺寸、钢筋直径、数量等。3）附注说明：除结构总说明已叙述外的需特别注明的内容。(3)若有抗震设防要求时，框架、剪力墙等抗侧力构件应根据不同的抗震等级要求，按现行规范规定设置主筋、配筋（包括加密箍筋）、节点核芯区内配筋、锚拉筋等。对形状简单、规则的现浇或预制构件，在满足设计深度前提下，可以用列表方法绘制，以适应简化图纸。近十年来，我国结构施工图中引入平面表示法，将框架梁、柱等构件的截面尺寸和配筋情况不是用图纸单独表示，而是用文字在结构平面布置图的相应位置表示。这不但使图纸数量大量减少，设计效益有很大的提高，而且便于施工图的阅读。7．节点构造详图(1)按抗震设计的现浇框架，均应绘制节点构造详图（尽可能采用通用设计或统一详图集），如抗震缝、节点核芯区内配符合抗震要求的钢筋接头和锚固，填充墙与框架梁柱的锚拉等。(2)预制框架或装配整体框架的连接部分，梁、柱与墙体的锚拉等，均应绘制节点构造详图，节点构造应尽可能采用通用设计或统一详图集。(3)详图应绘出平面、剖面，注明相互关系尺寸，与轴线关系、构件名称、连接材料、附加钢筋（或埋件）的规格、型号、数量，并注明连接方法以及对施工安装、后浇混凝土的有关要求等。(4)附柱说明：除结构总说明已叙述外的需特别注明的内容。8．其它图纸(1)楼梯：应绘出楼梯结构平面布置剖面图，楼梯与梯梁详图，栏杆预埋件或预留孔位置、大小等。(2)特种结构和构筑物（如水池、水箱、烟囱、挡土墙、设备基础、操作平台等）详图宜分别单独绘制，以方便施工。(3)预埋件详图：大型工程的预埋件详图可集中绘制，应绘出平面、剖面、注明钢材种类、焊缝要求等。-107- (4)钢结构构件详图（指主要承重结构为钢筋混凝土、部分为钢结构的钢屋架、钢支撑等的构件详图）应单独绘制，其深度要求应视工程所在地区金属结构厂或承担制作任务的加工厂的条件而定。附：毕业设计任务书一、题目办公楼、城市、旅馆、商场。二、建筑要求题目之一：办公楼设计1．设计内容在城市中心拟建办公楼基地环境见附图。2．设计要求（1）总建筑面积12000m2（可上下浮动10%）（2）层高底层3.6—4.2m，标准层3.0—3.6m。（3）设室外停车场（自行车、汽车）主要出入口前设相应集散场地，适当考虑绿化。3．空间设置（1）公共部分4500m2传达室接待室洗手间储藏室设备及其他用房可考虑设休闲空间交通联系部分（2）办公部分7500m2大型办公室40m2中型办公室30m2小型办公室20m2大型会议室160m2中型会议室40m2小型会议室20m2题目之二：城市旅馆设计1．设计内容在城市中心拟建旅馆，基地环境见附图。-107- 2．设计要求（1）总建筑面积2500m2（可上下浮动10%）。（2）层高底层3.6—4.2m，标准层3.0—3.6m。（3）设室外停车场（自行车，汽车），主要出入口前设相应集散场地，适当考虑绿化。3．空间设置（1）公共部分12000m2餐饮商场多功能厅康乐行政办公设备及辅助部分（2）客房部分13000m2（16—38m2/间）题目之三：商场设计1．设计内容在城市中心拟建商场，基地环境见附图。2．设计要求（1）总建筑面积12000m2（可上下浮动10%）（2）层高底层5.4—6.0m，标准层4.5—5.4m。（3）设室外停车场（自行车、汽车），主要出入口前设相应集散场地，适当考虑绿化。3．空间设置（1）营业厅7000m2（2）库房2500m2（3）行政办公及福利用房800m2（4）可考虑设置顾客休闲空间三、结构要求采用现浇式钢筋混凝土框架或剪力墙等结构，板可用现浇、预制、叠合或其他形式、墙体材料采用空心砖或砌块，基础采用桩基、独立基础、筏基或其他形式。四、图纸要求（1号图，10—12张）1．建筑设计说明；2．结构设计说明；3．总平面图（1：500—1：1000）；4．各层平面图（1：200—1：300）；5．立面图（1：200—1：300）；-107- 1．剖面图（1：200—1：300）；2．屋顶平面图（1：200—1：300）；3．楼梯间详图（平面、剖面）（1：50）4．主要建筑、结构节点详图，每种不少于4个（1：10或1：20）；10．一品框架或一片剪力墙配筋图（1：20或1：50）；11．结构布置图12．楼板布置图，现浇板配筋图；13．基础布置及配筋图；14．楼梯配筋图；15．其他必要构件配筋图（如雨棚、桃檐等）。五、设计内容要求（计算书部分）（一）建筑部分1．目录，中英文摘要，设计依据。2．设计资料（1）工程名称；（2）建筑面积及层数；（3）房间组成；（4）占地面积；（5）地基承载力；（6）冻土深度；（7）抗震设防烈度及场地土类别。3．设计原理及工程概况（1）总平面；（2）各层平面；（3）立面；（4）剖面。4．工程构造（1）基础；（2）墙体；（3）楼地层；（4）楼梯；（5）屋顶；（6）门窗；（7）变形缝等。（二）结构部分1．水平荷载作用下的内力；2．水平位移（顶点及层间）；3．垂直荷载作用下的内力（恒载及活载）；4．内力组合；5．梁、柱或剪力墙的截面设计及配筋；6．楼梯配筋；7．板配筋；8．基础设计及配筋。（三）电算部分1．程序设计原理（可使用现有成熟程度）；2．电算结果与手算结果对比；3．计算机绘图（手绘1—2张图）（四）翻译一篇科技英语文章（15000—2000字）-107- （五）参考文献（六）小结（收获、感想、致谢）六、建筑技术条件（一）自然条件1．沈阳地区基本风压wo=0。5KN/m22．沈阳地区基本寻压so=0。4KN/m2（二）工程地质条件经沈阳××勘察设计院对建筑场地进行勘察，场地地质情况见下表。场地标准冻结深度为12m，场地地震基本烈度为7度；场地土类型为中硬场地土；建筑场地类别为Ⅱ类。七、拟建建筑物场地拟建建筑物场地平坦，场地平面图如附图。八、参考资料1．总图制图标准（GBJ103—87），房屋建筑制图统一标准（GBJ1—86）2．建筑设计资料集3．建筑设计规范4．结构设计规范5．有关设计手册6．有关教科书九、毕业实习要求（一）毕业实习的性质和任务-107- 毕业实习是毕业设计之前实践认识上的准备，是毕业设计不可缺少的组成部分，也是整个教学实践的重要环节之一，其任务是对选定的毕业设计课题进行具体、有针对性地，而且比较系统、全面参观、考察和收集资料，通过毕业实习对建筑工程设计的全过程能有初步直观的了解，对已选定的毕业设计课题能有实践和感官上的认识，为毕业设计打下基础。（二）毕业实习的内容及其基本要求1．认真阅读毕业设计任务书，了解毕业设计的内容及要求。2．通过专题讲座、录像或幻等，了解建筑业在国民经济中的地位、作用和发展，了解建筑与环境的关系及现代化建筑发展趋势。3．认真阅读类似建筑的建筑、结构施工图、熟悉图纸，了解施工图的组成，图纸的内容及图纸编号；在建筑方面，重点阅读总平面图、单体建筑的各层平面图、立面图、重要的节点详图；在结构方面，重点阅读基础布置及配筋图、楼板布置及配筋图、框架梁、柱、剪力墙配筋图、楼梯配筋图及重要的节点详图。4．参观已建成和正在建造的建筑物，观察建筑物周围情况，如绿化、道路、出入口等；了解建筑物形状、立面效果及装饰种类、房屋层高的确定，各种房间的布置，开间、进深尺寸，门的开启方向，水、暖、电等设施情况，结构形式和布置，建筑物所处的地基土的土质条件及采用的基础形式，施工组织设计、施工技术和施工的主要环节，以及建筑机械的选择，收集已建成建筑物的用户使用意见。5．掌握结构设计的步骤和程序，了妥结构设计软件的应用。6．收集与本题目有关的设计资料。7．确定建筑设计方案，包括总平面图、首层平面图、标准层平面图及正立面图（单线图，1200）。（三）质量要求1．将每天的实内容记在毕业设计日记上，要有必要的草图。2．实习结束后撰写实习总结，附在毕业设计日记之后，内容及要求：对建筑业在我国国民经济中的地位和作用、建筑与环境的关系、现代化建设发展的认识和感想；综合运用所学的知识对所实习的内容进行分析（对自己认为有代表性的建筑找出其主要优点和不足），总结自己是否完成所规定的实习任务，并达到基本要求及在实习中总的表现，包括对艰险将开始的毕业设计的态度和要达到的标准。十、毕业设计进度安排序号时间完成的内容1第1周毕业设计动员，下达任务书，收集资料2第2周建筑方案设计3第3周绘制建筑设计草图，根据任务书的要求，填写计算书草稿4第4．5周毕业实习，参考专题讲座、录像、类似建筑和结构施工图纸，对自己的方案进行改进-107- 5第6周荷载汇集计算（结构自重）6第7．8周竖向荷载，水平荷载作用下的结构内力、变形分析、计算7第9周内力组合，计算控制截面的不利内力、楼板、楼梯的计算与配筋8第10～12周结构配筋、基础的布置，计算及配筋9第13～15周绘制施工图，编写计算书10第16周指导教师阅读，修改、毕业答辩注：此我只作为参考，具体迹表及内容可配筋楼梯确定附图：-107- -107- -107- 东北大学资源与土木工程学院土木工程专业毕业设计指导书单厂设计和施工图预算部分王维纲2004年4月8日-107- 1毕业设计的目的和设计任务书1.1毕业设计的目的和要求一．毕业设计的目的毕业设计是工科本科教学计划中的一个重要环节，它具有综合性、实践性很强的特点。目的是通过一个综合性题目的设计培养学生综合应用所学基础课、技术基础课及专业课各种知识的能力，了解土木工程设计、施工中遇到的各种技术经济问题，使学生解决工程实际问题的能力和创新思想得到较显著地提高。二．总体要求毕业设计过程包括设计任务书、正式设计、及毕业答辩三个阶段。设计任务书阶段的任务是学生接受毕业设计任务书，深入现场实习，收集资料，了解设计题目的特点，制定出设计计划和时间安排。正式设计阶段是关键阶段，在老师的具体指导下学生在此阶段要完成题目要求的设计和计算，绘制施工图，撰写设计说明书，并完成其他训练内容。毕业答辩阶段是对毕业设计成果的检验和肯定，学生要根据自己的题目和设计成果准备答辩词，并准确、简明地回答问题，做到思维敏捷，回答问题有理有据、逻辑性强，充分展示设计成果和水平。因此，要求学生通过毕业设计在资料查阅、设计思路、分析计算、图纸绘制、计算机水平和答辩能力诸方面都有所提高，并得到相应的训练，为今后的工作奠定坚实的基础。具体要求在各章节阐述。1.2毕业设计任务书一．题目：单层工业厂房设计及预算的编制二．设计基础资料1．自然条件（1）基本风压W0=0.5KN/m2;（2）基本雪压S0=0.4KN/m2；（3）地震基本烈度为7度；2．工程地质条件（1）地基土地表—0.8m范围内为杂填土，天然重度γ1=18KN/m3；第二层为粘性土，天然重度γ2=20KN/m3,孔隙比e=0.84,天然含水率W=26%，液限WL=36.2%,塑限WP=24.2%,厚度为8m,地基承载力标准值fk=160Kpa。-107- （2）场地①场地标准冻结深度为1.2m；②场地土为中硬场地土；③场地等级为二级。3．建筑功能要求（每人选择其中一个车间进行设计）（1）装配车间单跨跨度18m，总长114m，车间内设两台200/50KN中级工作制吊车，轨顶设计标高大于等于10.000m，设置天窗，设置生活间。（2）加工车间单跨跨度24m，总长90m，车间内设两台200/50KN中级工作制吊车，轨顶设计标高大于等于10.000m，设置天窗，设置生活间。三．预算的依据与内容1．依据（1）本人设计的施工图；（2）现行辽宁省沈阳市建筑工程预算定额和费用标准；2．内容（1）施工图预算编制说明；（2）土建工程量；（3）土建工程预算表；（4）各分项工程土建造价的构成及其技术经济分析。四．专题研究：1.工程造价的快速估算。2.Excel在编制预算中的应用。3.灌注桩的应用。4.其它。（任选其一）五．工作成果1．图纸：10～12张，包括平面图、剖面图、结构节点大样图及主要构件的配筋图（手工画图2张，其余用AutoCAD画，A3）；2．设计说明书（约1万字）3．预算书和专题报告（约1万字）4.中英文摘要；5．外文文献译文（3000字左右）；6．设计工作记录本。2厂房结构的造型与平剖面布置2.1厂房的结构形式常用的单层工业厂房的结构类型有两类：-107- （1）排架结构柱与屋架（或屋面梁）铰接，而与基础刚接是目前单层厂房结构的基本形式。跨度范围从十几米到三十多米，高度可达20~30米或更高，吊车吨位可达150吨。根据所用构件的不同，又分为砖混结构、钢筋混凝土装配式结构、钢与钢筋混凝土混合结构和钢结构四类。（2）钢架结构柱与基础通常为铰接，柱和横梁刚接成一个构件。较广泛用于房盖较轻、无吊车或吊车吨位小于10吨的单层厂房中，有钢筋混凝土门式刚架等形式。2.2排架结构厂房的结构组成装配式钢筋混凝土排架结构的单层厂房的结构由房盖结构、横向平面排架、纵向平面排架、吊车梁、支撑、基础、维护结构等组成。设计要求学生完成钢筋混凝土装配式排架结构的设计，在结构选型的基础上，进行平剖面布置、构件布置及造型，然后完成排架的内力分析、钢筋混凝土柱的设计和基础设计，并进行横向和纵向的抗震验算。2.3结构平剖面布置厂房的跨度在18米或18米以下，取3米的倍数，18米以上取6米的倍数。厂房的柱距一般取6米或6米的倍数。一．定位轴线纵向定位轴线按跨自下而上设置，记为、……，横向定位轴线按柱距自左至右设置，记为①、②……。中间柱的横向定位轴线沿屋架和柱的中心线通过。厂房长度超过限植（排架结构70米）应设置温度伸缩缝，并采用双柱、双屋架和双杯口基础，柱和屋架的中心线向两侧各移600mm。山墙为非承重墙，墙内皮与横向定位轴线相重合，将靠山墙的第一排柱的中心线向内移600mm，并将端部屋面板做成一端伸臂板，与山墙内皮重合，形成封闭。横向定位轴线与屋面大梁（屋架）的标志尺寸相吻合，并与吊车柱子的截面尺寸以及吊车端部的尺寸有关。可将横向定位轴线视情况设计为与纵墙内皮重合的封闭轴线，或与外纵墙内皮不重合的非封闭横向定向轴线。厂房跨度较大时需设置抗风柱。二．构件的平面布置构件的平面布置通过结构构件的单线图表达，它包括如下内容：１．横剖面；２．柱网以及吊车梁、外纵墙、山墙的布置图；３．屋架（屋面大梁）和屋面板、天沟板布置图；４．基础和基础梁布置图；三．剖面布置１．厂房高度-107- 厂房的高度指的是柱顶标高以及吊车轨顶距屋内地面的高度，分别以柱顶标高H和轨顶标高H1表示。这两个重要参数要综合考虑生产工艺和建筑结构两方面的因素才能确定。H应符合300mm的整倍数，H1应符合600mm的倍数。１．天窗因厂房通风和采光需要可设置天窗。２．外墙外墙做法对厂房的构件布置和设计有重要影响，常用的形式有：（１）.砖墙基本上是自承重墙，可直接砌筑在基础梁上。（２）.大型墙板我国目前采用的多数为自承重式横向板，其与柱直接连接。2.4支撑布置支撑是联结屋架、柱等的主要构件，保证厂房整体刚度和稳定性，在抗震中发挥重要作用。单层工业厂房的支撑包括房盖支撑和柱间支撑两大部分。屋盖支撑具体包括上弦横向水平支撑、下弦横向水平支撑、纵向水平支撑、垂直支撑和系杆等。根据跨度的大小、厂房的高度、屋架的高度、有无天窗，对其进行设计。柱间支撑的设置视吊车的工作制以及跨度、柱高等情况决定。３　单层厂房主要构件的造型为了提高设计标准化水平，提高设计质量，国家主要部门已经颁布了单层厂房各种标准构配件图集，供设计人员按不同的现场条件和设计要求，选择相应的标准定型构配件。单层工业厂房主要的结构构件如表3—1所示。设计时应当注意的是，名称相同的构件所处的位置不同，尺寸和构造会有所不同。例如布置在端部的吊车梁、屋面板和布置在中间部位的会有所不同，选择构件图号时要仔细校对。进行构件选型设计，要根据设计题目，确定选用全国通用标准图集或适用某地区、某部门的标准图集。全国通用标准图集一般包括设计和施工说明、构件选用表、结构布置图、连接大样图、模板图、配筋图、预埋件详图、钢筋及钢材用量表等几个部分。选用构件时，对以上各部分内容都应认真了解，尤其要仔细阅读“设计和施工说明”和“构件选用表”两部分，以满足适用范围、施工以及荷载或内力的各项要求。-107- 表3—1单层厂房主要构件表序号构件名称标准图集编号设计图代号构件代号单件体积单件重量数量工程量1屋面板2屋架3天窗架4天沟板5吊车梁6边柱7抗风柱8基础梁9联系梁10基础11天窗架支撑12屋架支撑13柱间支撑14双杯口基础15外纵墙16山墙４　排架的内力分析4.1排架的计算简图及荷载计算１．排架计算简图的确定对于钢筋混凝土刚性排架，可假定排架柱上端铰支于屋架（或屋面梁），下端嵌固于基础顶面，且房架的轴向变形可忽略不记。其计算简图如图4—1所示-107- 图4-1排架计算简图图4—1中，柱顶标高前已有建筑剖面确定。牛腿顶面标高、基础顶面标高以及上柱和下柱的截面尺寸按下述方法确定：①牛腿标高H3等于轨顶标高H1减去吊车梁和轨道构造高度;②基础顶面标高一般为0.5米。基础高度可按构造要求初估，一般在0.9～1.2m，这样即可求得柱的总高度;③下柱高度H2=H-H3;④柱的截面形式和尺寸取决于柱高和吊车起重量，可按教科书中的参考表初估。例如：10吨吊车，轨顶标高10m，可初估边柱的上柱□400x400，下柱I400x800x150。然后根据截面尺寸限植表进行验算。２．实用设计表达式《建筑结构设计统一标准》提出了实用设计表达式，其采用了以荷载和材料强度标准值以及相应的分项系数来表达的方式。(1)承载能力极限状态实用设计表达式令SK为荷载效应标准值（凡脚标K者意指标准值），γs(>1)为荷载分项系数，则荷载效应设计值S=γs·SK同样，令ＲK为结构抗力标准值，γR(>1)为抗力分项系数，则抗力设计值R=RK/γR再引入结构重要性系数γ0,则得到最简单的极限状态实用设计表达式γ0·γS·SK≤RK/γR————————（4-1）由于实际情况十分复杂，考虑到两个或两个以上活荷载进行组合时，其同时出现的可能性较小，要对其标准值进行折减。因此，极限状态实用设计表达式为-107- γ0（γG·CG·GK+γQ1·CQ1·Q1k+γQi·CQi·φCi·QiK）≤R(fsk/γs,fck/γc,αk……)=R(fS,fC,αk……)————————（4-2）式中GK————永久荷载标准值；Q1K————影响最大的一个可变荷载的标准值；QiK————其余可变荷载的标准值；CG,CQ1,CQi————荷载效应系数，即由荷载求出荷载效应（弯轴、剪力、轴力和变形等）须乘的系数；γG,γQ1,γQi————各种荷载的分项系数，γG一般取1.2，当永久荷载对承载力有利时γQ1取1.0，γQi一般取1.4；φCi————荷载组合值系数，当组合风载时，可取为0.6，否则取1.0；fCK,fSK,γC,γS————混凝土和钢筋强度标准值及其材料分项系数；fC,fS————混凝土和钢筋强度设计值；(2)正常使用极限状态实用设计表达式按正常使用极限状态设计时，其可靠度的要求降低。计算时可取荷载标准值，不需乘分项系数，γ0也不记入。由于可变荷载作用时间的长短对于变形和裂缝有影响，引入准永久值系数Ψq=————————（4-3）当按荷载短期效应组合时，荷载效应SK=CGCK+CQ1Q1K+ΨCiCQiQiK————————（4-4）当按荷载长期效应组合时，荷载效应SK=CGCK+ΨqiCQiQiK————————（4-5）式中，永久荷载采用标准值，可变荷载采用准永久值。3．排架各种荷载的计算作用在排架的各种荷载包括屋面恒荷载G1、上柱自重G2、吊车梁及轨道等自重G3、下柱自重G4、屋面活荷载Q1，吊车垂直荷载Dmax、吊车水平荷载Tmax、风荷载q1、q2、FW等,它们的作用方向及位置如图4-2所示:-107- 图4-2排架受荷总图在进行荷载计算之前,应正确选择排架的计算中心,一般以柱中心线为中心沿全跨选取。（１）屋面恒荷载(标准值G1K、设计值G1)屋面恒荷载包括各种构造层（如保温层、隔热层、防水层、隔离层、找平层等）、屋面板、天沟板、屋架、天窗架及其支撑的自重。按屋面构造详图、屋面构件标准图及荷载规范进行计算。屋面恒荷载的作用点，视情况而定，当为屋面梁时，G1(G1K)通过梁端支承垫板中心线作用于柱顶;当采用屋架时,G1对上柱中心线的偏心距为e1，且e1=-150mm————————（4-5）式中，————上柱截面高度（２）上柱自重(G2、G2K)上柱自重按上柱截面尺寸和柱高计算，沿上柱中心线作用。其对下柱中心线的偏心距e2=(hl-hu)/2————————（4-７）式中，hl为下柱截面高度.（３）吊车梁及轨道等自重(G3、G3K)吊车梁及轨道等自重按标准图采用,其沿吊车梁中心线作用于牛腿顶面标高处,一般情况下,吊车梁到柱外边缘(边柱)或柱中心线(中柱)的距离为750mm,故G3对下柱中心线的偏心距e3=750-hl/2(边柱)e3=750(中柱)————————（4-８）（４）下柱自重(G4、G4K)-107- 下柱自重按下柱截面尺寸和柱高计算，对于工字型截面柱，考虑到沿柱高方向部分截面为矩形，可乘以1.2的增大系数。G4G4K)沿下柱中心线作用于基础顶面标高处。（５）连系梁及其上墙体自重自重(GJ、G5K)　　连系梁自重可由标准图集查得，墙体自重按其构造、尺寸通过计算确定。G5(G5K)沿连系梁中心线作用于支承连系梁的柱牛腿顶面标高处。（６）屋面活荷载(Q1、Q1K)屋面活荷载可能有屋面均布活荷载、积雪荷载以及积灰荷载三种，均按屋面水平投影面积计算。屋面均布活荷载与积雪荷载不能同时考虑，取两者中的较大值，然后再加上积灰荷载，即为Q1(Q1K),其作用于柱顶，作用点与屋面恒荷载G1相同。（７）吊车垂直荷载(Dmax、Dmin、DmaxK、DminK)吊车垂直荷载即由垂直轮压引起的荷载，可根据吊车每个轮子的轮压（最大轮压Pmax和最小轮压Pmin）、吊车宽度和轮距，利用反力影响线进行计算。吊车垂直荷载作用在吊车梁的中心线处。当按两台或两台以上吊车计算排架时，应考虑多台吊车的荷载折减系数或分项荷载系数。（８）吊车水平荷载(Tmax、TmaxK)吊车水平荷载作用于吊车轨顶面标高处，由水平制动时引起。吊车横向水平荷载一般可按横行的卷和小车质量g和额定最大起重量Q的总和的百分比确定。并注意两个问题：①当按两台吊车计算时，考虑折减系数或分项系数；②Tmax在排架两侧都有，数量相同，方向相同，并且要考虑向左和向右的可能性。（９）风荷载(q1、q2、Fw、q1K、q2K、FWK)风荷载是指柱顶以上的风压力和风吸力以水平集中力的形式作用于柱顶，即FW，柱顶标高以下的风压力q1和风吸力q2以均布荷载的形式分别作用于迎风面和背风面的柱上。风荷载标准值WK为WK=μsμzW0　　————————（4-９）式中W0———某地区的基本风压（KN/m2）;μs———风载体形系数；μz———风压高度变化系数；（１０）横向水平地震作用在对设有桥式吊车的单层厂房排架进行地震作用下的内力分析时，须将厂房各部分重量集中于柱顶，求得横向基本周期，进而计算总水平地震作用标准值FEK,并求得作用于柱顶或吊车梁顶面的质点i的横向水平地震作用标准值FiK。4．２排架的内力计算与内力组合１．排架的内力计算根据排架的受荷特点及厂房处于空间工作状态，排架结构有三种计算简图：-107- (a)柱顶为不动铰支排架(b)柱顶为可动铰支排架(c)柱顶为弹性支承的铰支排架结构对称荷载对称的排架，以及两端有山墙的两跨或两跨以上的无檩屋盖等高排架，当吊车起重量Q<30t时，可按(a)柱顶为不动铰支排架计算。在风荷载、吊车荷载作用下的排架，在厂房长度小于36米，或柱距大于12米等情况下，可按(b)柱顶为可动铰支排架计算，不考虑厂房的空间作用。2.柱顶为不动铰支排架的内力计算图４－３　排架结构三种计算简图（ａ）柱顶为不动铰支排架　（ｂ）柱顶为可动铰支排架　（ｃ）柱顶为弹性支承的铰支排架图４－４　上端为不动铰支下端为嵌固的柱柱顶为不动铰支排架的超静定结构，其内力计算关键在于求解柱上端的支座反力。恒荷载-107- G1、G2、G3、G4、G5都可以按如下方法计算。如下仅给出G1作用下的柱顶反力。RA1=(β1G1e1+β2G1e2)/H2————————（4-9）式中β1=β2==H1/H2n=I1/I2；H1、H2————分别为上柱高和全柱高；I1、I2————分别为上柱和下柱的截面惯性矩；柱顶反力向左为正，反之为负。反力求得后，即可按悬臂柱计算内力并给出内力图（M、V、N图）。3.柱顶为可动铰支排架的内力计算当为单跨或多跨等高排架时，可采用剪力分配法，求得柱顶剪力之后，即可按悬臂柱给内力图。在吊车垂直荷载作用下，单跨排架A、B柱的柱顶剪力VAD=-0.5(Dmax+Dmin)e3β2/H2VBD=0.5(Dmax+Dmin)e3β2/H2————————（4-10）柱顶剪力以绕柱端顺时针转为正，反之为负。在吊车水平荷载作用下，由于结构荷载反对称，故柱顶的剪力VAT=VBT=0,其内力按悬臂柱计算。在风荷载（FW、q1、q2）的作用下，单跨排架的柱顶剪力VAW=0.5[FW-βqH2(q1-q2)]VBW=0.5[FW+βqH2(q1-q2)]————————（4-11）式中βq=4.排架的内力组合设计框架柱主要根据各控制截面的最不利的内力组合进行。为此，要进行三部分工作：a.确定控制截面对于单阶柱一般取三个控制截面（图4-3）：1-1截面牛腿顶面上截面，按上柱截面尺寸考虑；2-2截面牛腿顶面下截面，按下截面尺寸考虑；3-3截面柱底即基础顶面处的截面，按下柱截面尺寸考虑。-107- 图４－５排架柱的控制截面b．控制截面中的内力组合排架柱各控制截面需组合的内力组有下列四组：1）最大正弯矩Mmax及相应的轴向力N；2）最小负弯矩Mmin及相应的轴向力N；3）最大轴向力Nmax及相应的弯矩M；4）最小轴向力Nmin及相应的弯矩M；框架柱通常采用对称配筋，故前两组可合并为弯矩绝对值最大的内力组︱M︱max及相应的轴向力N。c.可能出现的荷载效应组合应对承载力和正常使用的两种极限状态分别进行荷载效应组合，并分别取其最不利情况进行设计。一般排架结构及柱下基础承载力计算需考虑下列几种基本组合：1）恒载荷标准值×1.22）恒载荷标准值×1.2+屋面活荷载标准值×1.43）恒载荷标准值×1.2＋（屋面活载荷标准值＋吊车荷载标准值）×1.44）恒载荷标准值×1.2＋（屋面活载荷标准值＋风荷载标准值）×1.4×0.855）恒载荷标准值×1.2＋（屋面活载荷标准值＋吊车荷载标准值＋风荷载标准值）×1.4×0.856）恒载荷标准值×1.2＋（吊车荷载标准值＋风荷载标准值）×1.4×0.857）恒载荷标准值×1.2＋风荷载标准值×1.48）恒载荷标准值×1.2＋吊车荷载标准值×1.4内力的不利组合内4），5），6）控制的较多5钢筋混凝土柱的设计5.1排架柱牛腿设计-107- 1.牛腿的几何尺寸确定牛腿的几何尺寸（包括牛腿的宽度、顶面的长度、外缘高度和底面倾斜角度等）可参照图5－1的构造要求确定。根据吊车梁宽度b和吊车梁外缘到牛腿外缘的距离（100mm左右）确定牛腿顶面的长度，牛腿的宽度与柱宽相等。根据牛腿外缘的高度h1≥200～300mm的构造要求，并取а＝45°，即可确定牛腿的总高h，若h1≥h/3，牛腿尺寸符合构造要求。按下式验算牛腿的截面总高h是否满足抗裂要求Fvs≤————————（5-1）式中——作用于牛腿顶部的按荷载短期效应组合计算的竖向力值，对于吊车梁下牛腿=Dmaxk＋G3k;——作用于牛腿顶部按荷载短期效应组合计算的水平应力标准值，对于吊车梁下牛腿＝0；——裂缝控制系数，对承受重级工作制吊车的牛腿，＝0.65；对承受中、轻级工作制吊车的牛腿，＝0.70；其他牛腿，＝0.8；a——竖向力的总用点至下柱边缘的水平距离，此时，应考虑安装-107- 偏差20mm；荡竖向力的作用点位于下柱截面以内时，取a＝0；——牛腿宽度；——牛腿与下柱交接处垂直截面的有效高度。若式（5－1）不满足，则应加大牛腿截面的高度h，并注意满足h1≥h/3的构造要求。1．按计算和结构配置纵向受力钢筋由承受竖向力的受拉钢筋和承受水平拉力的锚筋组成的纵向受拉钢筋的总截面面积按下式计算：————————（5-2）式中——作用在牛腿顶部的水平拉力设计值；——作用在牛腿顶部的水平拉力设计值；——竖向力Fv作用点至下柱边缘的水平距离，当a﹤0.3时，取a＝0.3。按式（5－2）计算的牛腿纵向受拉钢筋，其配筋率不应小于0.2％，也不宜大于0.6%，且根数不应少于4根，直径不应小于12mm，深入柱内应有足够的锚固深度（图5－2）。承受水平拉力的水平锚筋应焊在预埋件上，且不少于2根。3．按构造要求配置水平箍筋和弯起钢筋按构造要求，牛腿的水平箍筋和弯起钢筋直径取6～12mm，间距为100～150mm，且在上部2h0/3范围内的水平箍筋的总截面面积不应小于纵向受拉钢筋截面面积（不计入水平拉力所需要的纵向受拉钢筋Ash=1.2Fh/fy）的1/2。当牛腿的剪跨比a/h0≧0.3时，应设置弯起钢筋，其截面面积不应小于纵向受拉钢筋截面面积AS(不计入Ash)的2/3，且不应小于0.0015bh，根数不应小于三根，直径不小于12mm，配置在牛腿上部l/6至l/2之间的范围内（图5－3）。-107- 牛腿中的纵向受力钢筋和弯起钢筋均宜采用变形钢筋。4．验算垫板下的局部承压要求：————————（5-3）式中——局面承压面积；——混凝土抗压强度设计值。若不满足（5－3）式，应采取加大承压面积，提高混凝土强度等级等措施，使其符合该式。5.2排架柱截面配筋计算1．挑选最不利的内力组对于单阶柱，上柱按1－1截面的最不利内力组配筋，下柱按2－2和3－3截面的最不利内力组配筋。2．确定柱的计算长度可在《混凝土设计规范》中的计算长度表中选用。1．计算排架柱的纵向受力钢筋在平面排架内，各排架柱按偏心受压构件计算纵向受力钢筋（AS=A，），对称配置于弯矩作用方向两对边。在平面排架外，给排架柱轴心受压构件计算全部纵向受压钢筋∑AS，可沿截面周边均匀布置，排架柱的配筋还满足裂缝宽度验算和规范规定的构造要求，并应进行施工时的吊装验算。6柱下单独基础的设计-107- 单层厂房中的柱基础，最常用的时预制柱下杯型基础，这种基础虽然在构造上与现浇基础有所不同，单当被扣灌缝后，其受力性能和现浇柱现基础的完全一样。因此柱下单独基础均按浇柱下基础进行计算。在内力组合时，已获得排架柱传来的作用于基顶3－3截面的荷载效应基本组合值（简称内力设计值）M3、N3、V3。对在没有基础梁的情况下，尚应考虑由基础梁传来的轴向力Nb和相应的偏心弯矩Nbeb，所以，内力设计值为N=N3＋NbM＝M3+NbebV=V3————————（6-1）应选最不利的内力组进行设计，主要工作内容包括去定基底底外形尺寸，验算地基承载力，确定基础底高度，计算基地底配筋等。具体计算方法有关土力学及钢筋混凝土课程底教科书中均有详述，此处不再重复。在完成计算，确定柱和基础底配筋后，绘制柱模板图及配筋图、基础施工图。7施工图预算编制说明7.1编制依据本施工图预算依据下列施工图设计及预算规范：1.本人的设计图纸和有关的设计说明、施工做法为了能准确地计算出各分项工程的工程量，必须提高施工图的质量，尺寸标注要详细，不能漏标。采用标准图的要根据标准图的尺寸和设计的数量进行工程量的计算。通过施工图和标准图仍然无法表达分项工程工程量的部分，要写出施工说明和做法，避免这些分项工程漏项，并能准确地计算出工程量。2.辽宁省建筑工程预算实物量定额这是一部由辽宁省建设厅、辽宁省财政厅1999年4月以辽建发〔1999〕50号文件形式颁布的定额，是辽宁省建筑工程现行预算定额，共有1809个分项工程。3．辽宁省建筑工程单位估价表该单位估价表是与上述辽宁省建筑工程预算实物量定额相配套的单位估价表，是辽宁省建筑工程现行的单位估价表，在工程造价网上下载。4．辽宁省建设工程类别取费标准该取费标准适用于辽宁省沈阳市，作为现行的沈阳市范围内建筑工程的取费标准。适用于新建、改建、扩建的建筑工程、装饰工程以及与建筑工程配套的给排水、采暖、电气、通风、空调、煤气等安装工程。该标准的基本原则是按工程类别划分单位工程，工程类别不同，取费费率则不同（表7-1）。-107- 表7－1工程类别划分（摘自辽宁省建设工程类别取费标准）工程类别单位工程特大一二三四工业建筑单层檐高（m）≥25≥20≥16≥9＜9跨度（m）≥30≥24≥18≥12＜12多层檐高（m）≥30≥24≥18≥12＜12层数（层）≥10≥8≥6－－建筑面积（m2）≥20000≥10000≥6000≥3000＜3000说明1．工程类别划分以单位工程为计算单位。一个单位工程中有几种工程类型时，以主体类型为准。一个单位工程特大型工程满足两个或两个以上指标外，只要满足一个指标即可执行该类费率。2．檐高是指自设计室外地坪至檐口滴水（有女儿墙的算至女儿墙顶）的高度。3．跨度是指设计图纸中桁架、梁、拱等跨越空间的结构两端承重点的轴线之间的距离。7.2取费程序根据辽宁省建设工程类别取费标准和沈阳市工程造价管理文件，沈阳市建筑工程取费程序和取定的费率按表7-2执行。本设计也采用该表，与现行的地方工程实践相一致。表7-2取费程序（按辽宁省建设工程类别取费标准和沈阳市规定确定）代号费用项目计算公式工程类别费率（%）一二三四A直接费分项工程合计　　　　1其它直接费冬雨费及其它A×费率1.3001.2001.1000.8002其它A×费率1.6001.5001.2001.0003现场经费A×费率3.5003.4002.9002.4004间间接费A×费率4.4004.2003.6003.000-107- 接费及其它5劳动保险费A×费率0.0000.0000.0000.0006贷款利息A×费率1.0300.6900.0000.0007生活补贴A×费率1.2600.3700.3700.3708计划利润及装备费A×费率8.0006.0004.0003.00010材料价差A×费率0.0000.0000.0000.00011土地税、印花税A×费率0.4000.3000.2000.20012构件增值税构件直接费×费率6.9606.9606.9606.96013税金(A+1+2+…+13)×费率3.4133.4133.4133.41314价格风险A×费率0.0000.0000.0000.000B工程造价A+1+2+…+14　　　　8施工条件和工程做法的说明8.1施工现场情况及施工条件施工条件对工程造价有较大的影响，因此要在编制施工图预算时说明施工现场情况及施工条件，主要包括：1.建设条件、交通运输条件和水电供给条件；2.现场地形及水文地质工程地质情况；3.门窗、各种构件的加工地点及运距；4.土方工程的作业方式5.垂直运输机械的选择。8.2工程做法的说明由于毕业设计中结构施工图数量不足，许多构造表达不清，因此需要进一步说明工程做法和尺寸，以计算各分项工程的工程量。需要说明的部分主要有：（1）基础；（2）墙身；（3）地面；（4）屋面；（5）外墙装饰；（6）内墙抹灰；（7）雨蓬；（8）女儿墙；（9）屋面排水；（10）门窗；（11）油漆；（12）散水；（13）台阶；（14）其他。9计算工程量由辽宁省实物工程量定额选择各分部分项工程项目，按定额的总说明和各章的计算规则计算各分项工程的工程量，注意不要重复和漏项。土石方工程和混凝土及钢筋混凝土的分项工程列于表9-1，供参考。要求学生考虑的分项工程在50项以上。每一项要给出定额编号、所在部位、计算公式，单位。计量单位要和定额中的单位一致。-107- 表9-1工程量计算表示例序号分部分项工程名称定额编号所在部位单位计算式计算结果（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）1建筑面积一．土石方工程2人工挖地槽53人工挖地坑54平整场地145地槽原土打夯136地坑原土打夯137回填土（夯填）128人力车运余土46、47二．混凝土及现浇钢筋混凝土工程9现浇钢筋混凝土杯形基础24610现浇钢筋混凝土基础（有梁式）241…10工程预算书按现行的辽宁省建筑工程单位估算表和工程量计算表的结果，计算各分项工程的直接费和单位工程的直接费，并用EXCEL的自动计算功能进行列表计算，如表10-1的形式。表10-1工程预算书序号定额编号分部分项工程名称计量单位工程量单价（元）直接费（元）人工费（元）材料费（元）机械费（元）15一．土石方工程25人工挖地槽35人工挖地坑-107- 414平整场地513地槽原土打夯613地坑原土打夯712回填土（夯填）846、47人力车运余土二．混凝土及现浇钢筋混凝土工程9246现浇钢筋混凝土杯形基础10241现浇钢筋混凝土基础（有梁式）合计上述工程预算书中的直接费合计即为直接费A，根据辽宁省沈阳市的工程造价取费程序2（表7-2）：工程造价＝A＋1＋2＋……＋14，分别确定1、2、……、14后，即得该单厂土建单位工程的工程造价B，每平方米造价＝B/建筑面积。统计各分项工程中的人工、材料、机械消耗，求出单位工程的人工消耗和主要消耗，进行工料分析，得出影响工程造价的主要因素，提出降低成本的措施。-107- 东北大学资源与土木工程学院土木工程专业毕业设计指导书施工组织设计部分张国联2004年4月8日-107- 单位工程施工组织设计目的：通过编织一个单位工程的施工组织设计，检验学生综合运用所学的理论知识的能力，有利于学生进一步学好其它课程、有利于学生毕业后尽快适应工作。内容：包括概述、工程概况、施工方案、进度计划、资源计划、施工平面图、施工准备计划、保证质量、工期、节约、安全、文明施工的技术和组织措施、技术、经济指标。1.工程概况单位工程施工组织设计首先应对拟建工程和施工条件作简要而重点突出的文字说明，同时附有拟建工程的平面、立面、剖面简图。其内容主要有以下几点：（1）工程概况。说明拟建工程的建设单位、建设地点、工程性质、用途和规模；工程造价、开竣工日期及工期；施工单位、设计单位；及其他应说明的内容。（2）建筑设计。说明拟建工程的平面形状、长、宽、总高、层数、建筑面积；内外装饰工程的做法；门窗材料；楼地面做法；屋面防水做法；还有消防、空调、环保等内容。（3）结构设计。包括建筑物的地质情况和地下水位、基础构造和埋深；结构体系和类型；梁、板、柱和墙的材料及结构类型等内容。（4）施工条件。针对工程特点和施工现场、施工单位的具体情况加以说明，其内容包括现场的地质地貌、“三通一平”情况；材料和预制构件的供应情况；施工机械和机具的供应情况；劳动力的供应；现场临时设施的解决方法等。以上几点内容应做到简明扼要，为后面的核心内容打好基础。2．施工方案施工方案的拟定是单位工程施工组织设计的核心内容，其内容包括施工方法和施工顺序各分部工程需重点确定的施工方法(1)基础工程确定土方的开挖方法，选择施工机械，放坡或护坡的方法，地下水的处理，冬雨季施工措施，土方调配，基础工程的施工方法等。基础工程强调在保证质量的前提下，要求加快施工速度，突出一个“抢”字；混凝土浇筑要求一次成型，不留施工缝。-107- (2)预制工程（主要指单层工业厂房）重点是柱子、屋架等预制构件的现场平面布置图，现场施工可以将柱子、屋架分段，组织流水施工。（3）结构安装工程选择起重机械，确定结构安装方案和吊装顺序，绘制预制构件的就位、排放图和起重机械的开行路线、停机点。一般情况下，单层工业厂房多采用分件吊装法；而多层装配式框架和门式刚架多采用综合吊装法。（4）混凝土结构工程选择模板类型和支护方法，钢筋加工、运输、安装方法，混凝土的浇筑方法及施工要点，混凝土的质量保证措施和质量评定。（5）装饰工程确定屋面防水工程、室外装饰、室内装饰门窗安装、油漆、玻璃的施工技术和工艺流程砖混结构施工的施工顺序确定分部工程之间顺序（很多书上叫做施工程序）一般原则：先地下、后地上，先主体、后围护，先结构、后装饰（但是，对某些特殊的工程或随着新技术、新工艺的发展，施工程序往往改变一般规律，如工业化建筑中的全装配式民用房屋施工，某些地下工程采用的“逆作法”施工等，这些均是打破了一般传统的施工程序。因此，施工程序应根据实际的工程施工条件和采用的施工方法来确定。）确定各分项工程之间的顺序根据工程特点、施工方法、施工程序、目标要求等确定常见结构房屋分项工程之间施工顺序确定方法如下：（1）基础工程顺序为：挖地槽、混凝土垫层、砖基础、地圈梁、回填土等。如有柱基础，在挖地槽前，进行桩基础工程施工。如有地下室，则应包括地下室结构、防水等施工过程。-107- （2）主体工程施工多层砖混结构房屋主体工程的主导工程是：砌墙、安楼板，还有搭设脚手架、安门窗框、安门窗过梁、浇筑圈梁和现浇平板、楼梯等施工过程。主体工程施工时，应尽量组织流水施工，可将每栋房屋划分2～3个施工段，使主导工程施工能连续进行。（3）室内、外装饰的施工顺序一般为先室外、后室内。免受天气影响、保证施工工期；保证室内装饰的质量，加快脚手架的周转使用。特殊情况：先室内、后室外例如，高层建筑施工时，室内粗装修，可以与主体工程间隔一到二层同时施工。所以，哪个先施工或同时施工，应根据具体的施工条件确定。(4)室外装饰的施工顺序一般为自上而下施工，同时拆除脚手架。(5）室内抹灰的施工顺序1）以一个或几个房间抹灰（独立施工单元）为一个分项工程时，各分项工程之间顺序为：自上而下；自下而上；水平自中而下再自上而中①自上而下的施工顺序该顺序通常在主体工程封顶后做好屋面防水层，由顶层开始逐层向下施工优点：主体结构完成后，建筑物已有一定的沉降时间，且屋面防水已做好，可防止雨水渗漏，保证室内抹灰的施工质量。交叉工序少，工序之间相互影响小，便于组织施工和管理，保证施工安全。缺点：不能与主体工程搭接施工，工期较长。该施工顺序常用于多层建筑的施工。②自下而上的施工顺序该顺序通常与主体结构间隔一到二层，平行施工。优点：可以与主体结构搭接施工，所占工期较短。缺点：交叉工序多，不利于组织施工和管理及安全上面主体结构施工用水，容易渗漏到下面的抹灰上，不利于室内抹灰的质量。该施工顺序通常用于高层、超高层建筑和工期紧张的工程。③自中而下再自上而中的施工顺序一般在主体结构进行到一半时，主体结构继续向上施工，而室内抹灰则向下施工该顺序是结合了上述两种施工顺序的优缺点。使抹灰工程距离主体结构施工的工作面越来越远，相互之间的影响减小。同时平行作业缩短了工期,该施工顺序常用于层数较多的工程施工。-107- 2）同一施工单元内天棚、墙面、地面三分项工程之间的顺序地面--天棚--墙面优点：室内清理简便，有利于保证地面施工质量，且有利于收集天棚、墙面的落地灰，节省材料；缺点：地面施工完成以后，需要一定的养护时间，才能再施工天棚、墙面，工期较长；需注意地面的保护。天棚一墙面一地面优点：工期短缺点：施工时，如不注意清理落地灰，会影响地面抹灰与基层的粘结，造成地面起拱。(6)门窗扇、油漆、玻璃之间顺序室内抹灰全部完成以后进行门窗扇的安装--油漆工程---安装门窗玻璃。装配式单层工业厂房施工顺序•分部工程：基础工程--预制工程--结构安装工程--屋面工程--围护及装饰工程说明：基础工程与预制工程之间没有相互制约的关系，但如果柱子和屋架是在现场预制，那么，现场预制工程一般是在基础工程完成以后进行。（l）基础工程•基础本身：–单层工业厂房的基础一般为现浇钢筋混凝土杯形基础，其施工顺序：挖基坑--做混凝土垫层--放线--扎钢筋--支基础模板--浇基础混凝土--回填土。•设备基础与柱基础之间施工顺序①“封闭式”施工–当厂房柱基础的埋深大于设备基础的埋深时，先施工厂房基础，设备基础在主体工程完成后施工–优点：有利于厂房主体工程的施工，且不受气候的影响；-107- –缺点：设备基础的土方工程的施工条件差，有时出现将柱基回填土重新开挖，造成重复劳动。–一般用于埋深不大的设备基础。②“敞开式”施工当设备基础的埋深大于厂房柱基础的埋深时，厂房柱基础和设备基础应同时施工优点：施工工作面大，施工方便，有利于机械开挖，并为设备提前安装创造条件。缺点：对主体结构安装和构件的现场预制带来不便。故一般用于大型设备基础且工程量大的电力、冶金、石化等厂房施工。（2）预制工程•确定构件预制方式–现场预制考虑到构件的运输问题，一般情况下，大型构件运输不便，在现场预制（如，柱子、屋架）–构件厂预制中小型构件在构件厂预制（如，连系梁、支撑、大型屋面板等）；（吊车梁、托架梁等则可根据实际情况来确定）•预制工程的施工顺序–构件的支模（先底模后侧模）--绑扎钢筋（包括预埋件）--浇混凝土--养护--预应力筋的张拉--锚固和灌浆。•构件之间的预制顺序–现场构件的预制需要近一个月的养护，工期较长，可以将柱子和屋架分批、分段组织流水施工，以缩短工期。-107- –预制顺序原则上先安装的构件先预制，但考虑到预应力屋架需要张拉、灌浆，有两次养护的技术间歇时间，其预制时间可以提前。–构件现场预制还需满足有利于安装、有利于起重机开行。（3）吊装工程吊装工程是单层工业厂房的主导施工过程。安装顺序取决于结构安装方法※结构安装方法分件安装：先吊完所有柱子，再吊装所有吊车梁，最后吊装屋盖；综合安装：即起重机仅开行一次就分节间吊完各种构件，其顺序是在一个节间内，先吊好四根柱子，再吊好吊车梁和屋盖应用：单层工业厂房常用分件吊装，只有在工期紧张或起重机移动不便的情况下，才采用综合吊装厂房两端抗风柱的吊装顺序一端抗风柱与其他柱子一起吊装，待厂房主体结构全部吊装完后，再吊装另一端的抗风柱；待厂房主体结构全部吊装完后，最后吊装抗风柱。（4）围护及装饰工程施工顺序-107- 厂房主体结构吊装完毕后，可以充分利用工作面，组织围护工程、屋面防水、地面、装饰工程进行平行施工。围护工程在屋盖吊装完毕的开间提前施工，包括搭脚手架、墙体砌筑、安门窗框等；脚手架的搭设应配合墙体砌筑、屋面防水和室内外装饰工程进行，在室外装饰完成后，散水明沟施工前拆除；砌墙结束后，马上进行内外墙的粉刷；屋面防水工程在屋面板吊装固定后即可进行灌缝、找平、做防水层；地面在屋面板灌缝后开始；最后进行天棚、墙面刷白，门窗、油漆，安玻璃。3.施工进度计划施工进度计划的编制步骤•确定工程项目•计算工程量•确定劳动量和机械台班数•确定各施工过程的工作天数•安排施工进度计划•施工进度计划的检查与调整(1)确定工程项目•粗细程度-107- 工程项目划分的主要取决于实际需要。对控制性进度计划，项目可以划分得粗些，列出分部工程中的主导工程就可以了。对实施性进度计划，工程项目划分必须详细、具体，以提高计划的精确度，便于指导施工。例如框架结构工程施工，除要列出各分部工程外，还应列出分项工程；如现浇混凝土工程，可先分为柱的浇筑、梁的浇筑等项目，然后再将其分为（柱、梁、板的）支模、扎钢筋、浇混凝土、养护、拆模等项目。•注意合并工程项目的划分还要结合施工条件、施工方法和施工组织等因素。同时为了避免划分过细而重点不明，可以将某些施工过程合并在一起或合并到某个主要分项工程中去。对于一些次要的、零星的施工过程，可合并在一起，作为“其他工程”单独列项，在计算劳动量时综合考虑。(2)计算工程量•计算方法：工程量的计算应严格按照施工图和工程量计算规则进行。如有预算文件，则可直接利用预算文件中有关的工程量，若有某些项目不一致，则应根据实际情况加以调整或补充，甚至重新计算。•注意（1）计量单位：各项目的计量单位应与现行施工定额的计量单位一致，以便计算劳动量、材料、机械台班时直接套定额。（2）结合施工结合施工方法和技术安全的要求计算工程量。例如，土方开挖应考虑挖土方法、边坡的稳定或支护方法、地下水的处理等情况。（3）分层、分段计算按照施工组织的要求分层、分段计算工程量。（3）确定劳动量或机械台班数依据：各分项工程的工程量、现行的施工定额计算合并项目劳动量或机械台班数（4）确定各施工过程的工作天数-107- 单位工程各施工过程的工作天数t可根据劳动力限额或机械台数R和每天工作班次b按下式确定：t=P/Rb式中P——完成某工作需要的劳动量或机械台班数；R——每天的劳动力出勤人数或劳动力限额或机械台数；b——每天安排的工作班组数。★施工过程的工作天数也可以根据要求工期倒推，然后再计算完成该工作所需的劳动力限额或机械台数：R=P/tb说明b：一般采用一班制，只有在特殊情况下才可采用二班制或三班制。R:工作面所能容纳的最多人数或机械数≤R≥最小工作组合要求的最少人数或机械台数；（5）安排施工进度计划•按照各分部分项工程的施工顺序和施工天数，将各分部分项工程相互搭接、配合，画出横道图或网络图，先考虑主导施工过程的进度，最后再将其他施工过程插入、配合主导施工过程的施工。尽可能地组织流水施工，但将整个单位工程安排流水施工是不可能的，可以分两步进行：一是将单位工程分成基础、主体、装饰三个分部工程，分别确定各分部工程的流水施工进度计划（横道图）；二是将三个分部工程的横道图，相互协调、搭接成单位工程的施工进度计划。ß网络计划的分步编制•单位工程规模较小时可绘制较为详细的网络计划–先绘制各分部工程的子网络计划–再用节点或虚工作将各分部工程的子网络计划连接成单位工程网络计划。-107- •单位工程规模较大时如绘制一个详细的网络计划，可能太复杂，图也太大，不利于施工管理。此时，可绘制分级的网络计划，–先绘制整个单位工程的控制性网络计划在此网络计划中，施工过程的内容较粗（例如，在高层建筑施工上，一根箭线可能就代表整个基础工程或一层框架结构的施工），它主要用于对整个单位工程作宏观的控制；–在具体指导施工时，再编制详细的实施性网络计划例如：基础工程实施性网络计划、主体结构标准层实施性网络计划等等。（6）施工进度计划的检查与调整•检查内容（1）各分部分项工程的施工顺序、施工时间和单位工程的工期是否合理；（2）劳动力、材料、机械设备的供应能否满足且是否均衡；（3）检查进度计划在绘制过程中是否有错误。•调整方法调整各施工过程的工作天数调整各施工过程的搭接关系有时甚至要改变某些施工过程的施工方法4.单位工程施工平面图•施工方案在施工现场空间上的具体反映，是施工在空间上的组织•施工平面图比例1：200～l：500ß单位工程施工平面图设计的内容-107- （l）施工现场内已建和拟建的地上和地下的一切建筑物、构筑物及其他设施。（2）塔式起重机的位置、运行轨道，施工电梯或井架的位置，混凝土和砂浆搅拌站的位置。（3）测量轴线及定位线标志，测量放线桩和永久水准点的位置。（4）为施工服务的一切临时设施的位置和面积。主要有：①场地内外的临时道路、可利用的永久性道路；②各种材料、构件、半成品的堆场及仓库；③装配式结构构件制作和拼装的地点；④行政、生产和生活用的临时设施，如：办公室、加工车间、食堂、宿舍、门卫、围墙等；⑤临时水、电、气管线；⑥一切安全和消防设施的位置，如高压线、消防栓的位置等。ß单位工程施工平面图设计的基本原则-107- （1）在满足施工的条件下，平面布置要力求紧凑，尽可能减少施工用地。（2）在保证施工顺利进行的前提下，尽可能减少临时设施，减少施工用临时管线，尽可能利用施工现场或附近的原有建筑物作为临时设施用房，以达到降低施工费用的目的。（3）最大限度地缩短场内运输，减少场内材料、构件的二次搬运；各种材料、构件应按计划分期分批进场，以充分利用场地；材料、构件的堆场应尽可能靠近使用地点和垂直运输机械的位置，以减少劳动力和材料运转中的消耗。（4）临时设施的位置，应有利于施工管理和工人的生产、生活。如：办公室应靠近施工现场，生活福利设施最好能与施工区分开。（5）施工平面布置要符合劳动保护、技术安全和消防的要求。例如：施工现场的灰浆池和沥青锅应布置在生活区的下风，木工棚和易燃物品仓库也应远离生活区，且要注意防火。总之，施工现场的一切设施都要有利于生产，有利于安全施工。（6）施工平面图的方案比较，结合施工现场的实际情况，施工总平面图的要求和施工方法、施工进度，设计几个施工平面布置方案，进行比较，考虑施工用地面积、临时道路和管线长度、临时设施的面积和费用等技术经济指标，择优采用。ß单位工程施工平面图的设计步骤•（1）确定垂直运输机械的位置；•（2）确定搅拌站和材料、构件、半成品的堆场及仓库的位置；•（3）布置运输道路；•（4）布置行政、生活、福利用临时设施的位置；•（5）布置水电管网。（1）确定垂直运输机械的位置•垂直运输机械的位置直接影响搅拌站、材料堆场、仓库的位置及场内运输道路和水电管网的布置，因此必须首先确定。固定式垂直运输机械（井架、龙门架、固定式塔吊等）的布置-107- 总原则：充分发挥起重机械的能力，并使地面和楼面的运输距离最小依据：机械的运输能力和性能、建筑物的平面形状和大小、施工段的划分、材料的来向和已有运输道路位置：（1）当建筑物各部位的高度相同时，布置在施工段的分界处；（2）当建筑物各部位的高度不相同时，布置在高低分界处。从而使楼面上各施工段水平运输互不干扰；（3）井架、龙门架最好布置在有窗口的地方，以避免墙体留搓，减少井架拆除后的修补工作；（4）井架的卷扬机不应距离起重机过近，以便司机的视线能够看到整个升降过程；（5）点式高层建筑，可选用附着式或自升式塔吊，布置在建筑物的中间或转角处。有轨式起重机械的轨道布置，•总原则：应尽量使起重机的工作幅度能够将材料和构件直接运至建筑物的任何地点，尽量避免出现“死角”；在满足施工的前提下，争取轨道长度最短。•依据：建筑物的平面形状、尺寸和周围场地的条件。•布置：起重机轨道通常在建筑物的一侧或两侧布置，必要时还需增加转弯设备；如出现死角，可用井架或其他措施解决。（2）确定搅拌站、加工棚、材料、构件、半成品的堆场及仓库的位置搅拌站布置将搅拌机布置在使用地点和起重机械附近；并与垂直运输机械的工作能力相协调，以提高机械的利用率。搅拌机的位置尽可能布置在场地运输道路附近，且与场外运输道路相连，以保证大量的混凝土材料顺利进场。-107- 材料、构件的堆场位置建筑物基础和第一层施工所用的材料，应该布置在建筑物的周围，并根据基槽（坑）的深度、宽度和坡度确定，与基槽（坑）边缘保持一定的安全距离，以免造成土壁塌方事故。第二层以上施工材料，布置在起重机附近。砂、石等大宗材料，尽量布置在搅拌机的附近。多种材料同时布置时，对大宗的、重量大的和先期使用的材料，尽可能靠近使用地点或起重机附近布置；而对少量的、重量轻的和后期使用的材料，则可布置的远一些。按不同施工阶段、使用不同材料的特点，在同一位置上可先后布置不同材料。例如：砖混结构基础施工阶段，建筑物周围可堆放毛石，而在主体结构施工阶段，在建筑物周围堆放标准砖。ß如何靠近起重机布置•当采用固定式垂直运输机械时，尽可能靠近起重机布置，以减少运距或二次搬运。•当采用塔式起重机进行垂直运输时，应布置在塔式起重机有效工作幅度范围内。•当采用无轨自行式起重机进行水平或垂直运输时，应沿起重机开行路线布置，位置应在起重臂的最大外伸长度范围内。（3）木工房和钢筋加工车间的位置可布置在建筑物四周较远的地方。布置运输道路-107- 现场主要道路应尽可能利用永久性道路，或先建好永久性道路的路基，在土建工程结束之前再铺路面。现场道路布置时要注意保证行驶畅通，在有条件的情况下，出人口应分开布置，使运输工具具有回转的可能性，并能直接到达材料堆场。因此，运输道路最好围绕建筑物布置成一条环形道路。道路的宽度一般不小于3.5m（4）行政、生活、福利用临时设施的位置•单位工程现场临时设施很少，主要有办公室、工人宿舍、加工车间、仓库等•布置原则：使用方便；并符合消防要求；减少临时设施费用•布置方法：临时设施可以沿工地围墙布置；办公室应靠近现场，出人口设门卫，有条件最好将生活区与施工区分开，以免相互干扰。（5）布置水电管网临时给水管网水源：建筑工地的临时供水管一般由建设单位的干管或自行布置的干管接到用水地点管网平面布置：应环绕建筑物布置，使施工现场不留死角，并力求管网总长度最短。管径与龙头：管径的大小和龙头数目的设置需视工程规模大小通过计算而定。管网立面布置：管道可埋于地下，也可铺设在地面上，以当时当地的气候条件和使用期限的长短而定。消防栓：消防栓距离建筑物不应小于5m，也不应大于25m，距离路边不大于2m。蓄水池或高压水泵：为防止停水，可在建筑物附近设置简单蓄水池，储存一定数量的生产和消防用水，若水压不足，还需设置高压水泵。排水-107- 尽量接通永久性下水道结合现场地形在建筑物周围设置排泄地面水和地下水的沟渠。临时供电单位工程施工用电，应在整个工地施工总平面图中一并考虑。独立的单位工程施工时，一般计算出施工期间的用电总数，提供给建设单位决定是否另设变压器。变压器的位置应布置在现场边缘高压线接人处，四周用铁丝网围住，不宜布置在交通要道路口。-107-'