土木工程系毕业答辩老师常问问题.doc

1. 框架结构按承重体系分为哪几类？说明优缺点。1、答：（1） 横向框架承重方案；优点：横向框架数较少有利于增加房屋横向抗侧移刚度；纵向连系梁截面尺寸较小，有利于建筑的通风采光。缺点：主梁截面尺寸较大，使结构层高增加。（2）纵向框架承重方案；优点：适用于大空间房屋，净空高度较大，房屋布置灵活。缺点：进深尺寸受到板长度的限制，同时房屋的横向刚度较小。（3）纵横向框架混合承重方案。优点：各杆件受力较均匀，整体性能较好。2. 框架体系的优点是什么？说明它的应用范围。答：框架结构体系的优点是：整体性和抗震性均好于混合结构，平面布置灵活，可提供较大的使用空间，也可形成丰富多变的立面造型。适用范围：工业厂房及公共建筑中广泛使用。3. 框架结构的设计步骤是什么？答：（1）、结构平面布置；（2）、柱网和层高的确定；（3）、承重方案的确定（4）、荷载计算；（5）、内力、位移计算；（6）、配筋计算；（7）、钢筋选择；（8）、绘制结构施工图。4. 怎样确定柱网尺寸？答：框架结构柱网应满足房屋使用要求，同时构件的规格、类型要少，柱网间距一般不宜小于3.6m，也不宜大于6.0m，柱网跨度根据使用要求不同，有2.4m、2.7m、3.0m、5.8m、7.5m、8.0m、12.0m等。5. 怎样确定框架梁、柱截面尺寸？答：框架梁的截面尺寸，（1）应满足刚度要求；（2）满足构造要求；（3）满足承载力要求。框架柱的截面尺寸，（1）应满足稳定性要求；（2）满足构造要求；（3）满足承载力要求。6. 怎样计算水平荷载作用下框架的内力和侧移？答：水平荷载作用下框架内力的计算方法用反弯点法和D值法。具体计算步骤是：反弯点位置的确定；柱的侧移刚度的确定；各柱剪力的分配；柱端弯矩的计算；梁端弯矩的计算；梁的剪力的计算。水平荷载作用下的侧移的计算：可认为是由梁柱弯曲变形引起的侧移和柱轴向变形的叠加。7. 修正反弯点法（D值法）计算要点是什么？答：修正反弯点法（D值法）的计算要点是：1）修正柱的抗侧移刚度；2）修正反弯点刚度；3）柱的剪力分配；4）柱端弯矩计算；5）梁端弯矩的计算；6）梁的剪力的计算。8. 怎样计算在重力荷载下的框架内力？答：重力荷载作用下框架内力计算：重力荷载属于竖向荷载，将多层框架分层，以每层梁与上下柱组成的当成框架作为计算单元，按无侧移框架计算，一般采用弯矩分配法或迭代法。9. 弯矩二次分配法的计算要点是什么？弯矩二次分配法：1）求固端弯矩；2）求分配系数、传递系数；3）进行两次弯矩的分配与传递；4）求梁端弯矩。10. 什么是梁、柱的控制截面，怎样确定控制截面的内力不利组合？梁的控制截面在跨中附近（正弯矩最大截面）和梁与柱相交处（负弯矩最大截面）。柱的控制截面在梁底部（柱的上端）和梁顶部（柱的下端），即轴向压力最大截面。控制截面内力不利组合：竖向荷载的布置方法有逐跨施荷组合法；最不利荷载位置法；满布荷载法。不同的布置会产生不同的内力，由最不利布置方式确定内力。水平荷载（风荷载和地震荷载）的布置方法：在矩形平面结构中，正负两方向作用荷载下内力大小相等，符号相反，所以只需作一次计算，将内力加上正、负号即可。11. 简述什么是单向板？其受力与配筋构造特点是什么？单向板：是指板的长边与短边的比值大于3的情况。受力特点是板上的荷载主要沿短边方向传递，而长边方向传递的荷载很少，可以忽略不计。配筋构造特点：板中受力钢筋的配筋方式有弯起式和分离式。受力钢筋一般采用HPB235级，直径常用6mm，8mm，10mm，间距应满足构造要求。构造钢筋有分布钢筋、板顶部附加钢筋等。12. 什么是双向板？试述其受力与配筋构造特点是什么？双向板：是指板的长边与短边的比值小于等于2的情况。受力特点是板上的荷载沿短边和长边方向传递。配筋构造特点是：板的受力钢筋沿两个方向分别布置，钢筋配置方式有弯起式和分离式。板顶部沿两个方向应设置附加钢筋。13. 板式楼梯与梁板式楼梯有何区别？你设计的建筑属于哪种类型的楼梯？板式楼梯：是一块斜放的板，板的两端支撑在平台梁上。板式楼梯的梯段按斜梁进行配筋计算；斜板较厚，当跨度较大时，材料用量较多，板式楼梯外观完整，轻巧美观。梁式楼梯：在楼梯斜板侧面设置斜梁，踏步板支撑在斜梁上，斜梁再支撑在平台梁上。梯段较长时，较为经济，但是施工复杂，外观显得笨重。14. 板式楼梯与梁板式楼梯的踏步板的计算与构造有何不同？板式楼梯的踏步板按简支斜板计算。其构造斜板上部应配置适量钢筋，为弯起式配筋，跨中钢筋应在距支座边缘四分之一净跨处弯起。也可为分离式配筋。踏步板中分布钢筋应在受力钢筋的内侧，一般应在每踏步下设置一根。梁式楼梯踏步板计算为两端斜支在斜梁上的单向板，踏步的高度由构造确定。踏步板的计算为特殊的梯形截面，一般在竖向切除一个踏步，按竖向简支计算。踏步板的配筋按计算确定，且每一级踏步受力钢筋不少于26，沿梯段宽度应布置间距不大于300mm的6分布钢筋。15. 少筋梁、适筋梁和超筋梁的破坏特征是什么?在设计中如何防止少筋梁和超筋梁？少筋梁的破坏特征：由于钢筋配置较少受拉区混凝土一裂即坏，钢筋屈服甚至被拉断。少筋破坏属于脆性破坏。适筋梁的破坏特征：当钢筋用量适宜时，受拉区混凝土开裂，随着荷载的增加，钢筋屈服，荷载进一步增加，受压区混凝土压碎破坏。属于延性破坏。超筋梁破坏的特征：由于钢筋用量较多，钢筋还没有屈服，受压区的混凝土已被压碎而破坏。属于脆性破坏。设计中根据b，防止超筋破坏；根据min，防止少筋破坏。16. 在受弯构件中，斜截面有哪几种破坏形式？它们的特点是什么？斜截面破坏形式有：1）斜压破坏，其特点是：当剪跨比较小，而腹筋用量较多时，随荷载增加时，在梁端附近，出现很多斜裂缝，破坏时象短柱一样被压碎，此时箍筋一般未屈服。；2）剪压破坏，其特点是：当剪跨比适中，腹筋用量适当时，在梁的剪弯区，首先出现主斜裂缝，随着荷载的增加，主斜裂缝延伸，受压区混凝土在正应力和剪应力共同作用下被压碎，此时箍筋也屈服。；3）斜拉破坏，破坏特点是：当剪跨比较大，箍筋用量较小时，斜裂缝一旦出现很快就向上下延伸，然后将梁劈裂成两部分而破坏。（以有腹筋梁为例）17. 什么是腰筋？它的作用是什么？ 腰筋：当梁高h700mm时，应在梁的两侧沿梁高每隔300400mm处，各设一根直径不小于10mm的腰筋，并用拉筋联系，拉筋间距一般取箍筋间距的2倍。作用：防止当梁太高时，由于混凝土收缩和温度变形而产生的竖向裂缝，同时也是为了加强钢筋骨架的刚度。18、为什么箍筋和弯起钢筋间距S要满足一定要求？梁内箍筋和弯起钢筋间距不能过大，以防止在箍筋或弯起筋之间发生斜裂缝，从而降低梁的受剪承载力。所以最大间距S要满足规范要求。19、构成建筑的基本要素是什么？构成建筑物的基本要素是：（1）建筑功能：是三个要素中最重要的一个。建筑功能是人们建造房屋的具体目的和使用要求的综合体现。（2）建筑的物质技术条件，是构成建筑的重要因素。（3）建筑的艺术形象，是以其平面空间组合，建筑体型和立面，材料的色彩和质感，细部的处理及刻画来体现的。21、民用建筑由哪些部分组成的？民用建筑的构造组成：由基础、墙体或柱、楼板层、楼梯、屋顶、地坪、门窗等几部分组成。22、影响建筑构造的因素有哪些？影响建筑构造的因素有：（1）外力作用的影响：永久荷载（如自重）、活荷载（风、雨、雪、地震荷载等）；（2）自然界的其他影响，不同地域，不同的气候条件对房屋的影响是不相同的，应根据实际情况对房屋的各有关部位采取相应的构造措施，如保温、隔热、隔潮、防水、防冻胀、防温度变形等破坏，以保证房屋的正常使用。（3）人为因素的影响。（4）技术和经济条件的影响。23、建筑构造的设计原则是什么？建筑构造的设计原则：（1）满足建筑的使用功能的要求。（2）确保结构安全。（3）适应建筑工业和建筑施工的需要。（4）注重社会、经济和环境效益。（5）注重美观。24、按照建筑的使用性质分类分哪几类？你所设计的建筑属于其中的哪一类？按照建筑的使用性质分：（1）民用建筑。（）工业建筑。（）农业建筑、民用建筑又分建筑又分居住建筑和公共建筑。25、何谓基础的埋置深度？你设计的建筑物基础埋深是多少？基础埋置深度：指从市外设计地面至基础地面的距离。你设计的建筑物基础埋深：26、为什么沿外墙四周要设置散水或明沟？你做的是哪种类型？怎样做的？为了防止屋顶落水或地表水侵入勒脚危害基础，必须沿外墙四周设置明沟或散水，将地表水及时排离。1）散水的构造做法：坡度一般，宽度一般6001000mm。当屋面为自由落水时，散水宽度应比屋檐挑出宽度大150200mm。27、你设计的建筑物墙面进行装修了吗？装修的目的是什么？你选择的是哪一种类型？装修的目的：（）保护墙体、提高墙体的耐久性。（）改善墙体的热工性能、光环境、卫生条件等的使用功能。（）美化环境，丰富建筑的艺术形象。28、墙体中为什么要设水平防潮层？你选择的是哪种构造类型？设在什么位置？在墙身中设置防潮层的目的是：防止土壤中的水分沿基础墙上升，防止位于勒脚处的地面水渗入墙内，使墙身受潮。水平防潮层一般应在室内地面不透水垫层（如砼）范围以内，通常在负0.006m标高处设置，而且至少要高出市外地坪150mm，以防雨水溅湿墙身。当地面为透水材料时（如碎石、炉渣）水平防潮层的位置应平齐或高出室内地面mm，既在+0.06mm外。29、板在构造上需满足哪些要求？楼板的设计要求是:(1)强度和刚度的要求.强度要求是楼板应保证在自重和使用贺在荷载作用下安全可靠,不发生任何破坏.刚度要求是指楼板在一定荷载作用下不发生过大变形,保证正常使用.(2)保温,隔热,放火,隔声等要求.(3)便于在楼层和地层中敷设各种管线.(4)经济要求,一般楼地面约占建筑物总造价的20%30%,选用楼板时应考虑就地取材和提高装配化程度等问题.30、你设计的楼梯梯段宽度是多少？怎样确定的？楼梯楼段的宽度:是根据通行、人数的多少(设计人流股数)和建筑的防火要求确定的.规定了学校,办公楼,商店,和候车室等民用建筑楼梯的总宽度.楼梯的总宽度通过计算确定,以每100人拥有的楼梯宽度作为计算标准,俗称百人指标.我国规定每股人流按0.55+(00.15)m的计算,其中00.15m为人在进行中的摆幅.非主要通行的楼梯应满足单人携带物品通过的需要,楼段的净宽一般不应小于900mm.31、你选择屋面的排水方式是哪种？怎样设计的？屋面的排水方式有两大类：1无组织排水，又称自由落水。其排水组织形式是屋面雨水顺屋面坡度排至挑檐板外自由滴落。常用于建筑标准较低的低层建筑或雨水较少的地区。2有组织排水，屋面雨水顺坡汇集于檐沟或天沟，或在檐沟或天沟内填0.5%1%纵坡使雨水集中至雨水口，经雨水管排至地面或地下排水管网时称有组织排水32、你设计的楼梯坡度是多少？怎样确定的？最适宜的坡度是多少？楼梯的坡度:范围在2345之间，正常情况下应当把楼梯坡度控制在38以内。一般认为30是楼梯的适宜坡度。33、在设计中，你选择的砌筑墙体材料是哪种？墙体有什么用？墙体的作用：1)承重作用;2)围护作用；3）分隔作用。34、在进行地基和基础设计中，应满足哪些要？、基础与地基的设计要求：1）地基应具有足够 的承载力和均衡程度；2）基础应具有足够的强度和耐久性；3）经济要求。35、单向、双向板怎样区分？肋形楼盖的板一般四边都有支撑，板上荷载通过双向受弯传到支座上。但当板长四边比其短边长的多，板上荷载主要沿短边方向传递到支撑构件上，沿长边方向传递荷载很少，可以忽略不计。对于主要设短跨受弯的板，受力钢筋将沿短边方向布置，在垂直于短边方向只布置按构造要求设置的构造钢筋称单向板；板在两个方向上弯曲均不可忽略，板双向受弯，板上荷载沿两个方向传到梁上称为双向板。36、结构的抗震等级如何确定？根据建筑使用功能的重要性分为甲乙丙丁四类。37、建筑抗震设计的标准、步骤是什么？小震不坏、中震可修、大震不倒两阶段设计：第一阶段，按小震作用效应和其他荷载效应的基本组合验算构件的承载力，以及在小震作用下验算结构的弹性变形。第二阶段，在大震作用下验算结构的弹塑性变形。38、场地类别如何确定？建筑抗震设计规范规定，建筑场地类别按场地类型和场地覆盖层厚度划分四类。39、地震作用计算采用什么方法？我国广泛采用加速度反应谱理论确定地震作用。所谓加速度反应谱理论就是单质点弹性体系在一定地面运动作用下，最大加速度反映与体系自振周期关系曲线，利用已知体系自振同期，利用反应谱曲线可很方便确定体系加速度反应进而求地震作用；对于高层建筑不规则建筑还采用时程分析法来计算结构地震反应，先选定地震地面加速度曲线，然后用积分法求解运动方程，算出每一个时间增量的结构反应，如位移，速度和加速度反应。40、除底剪外，还有哪些计算地震作用方法？静力法，底部剪力法，振型分解反映谱法，时程分析法。41、结构自振周期如何确定？对于n个质点弹性体系，振动时含有n个自振频率，即有n个自振周期，其中最长一个自振周期称为基本周期。42、水平荷载作用下，需要对结构进行什么变形验算？多遇地震作用下结构弹性位移和罕遇地震作用下结构的弹塑性位移。43、竖向荷载作用下框架结构的内力计算方法是什么？竖向反应谱法，静力法。44、什么是弯矩调幅，目的是什么？所谓弯矩调幅法是先按弹性理论求结构控制截面的弯矩值，然后根据需要，适当调整某些截面的弯矩值，通常是对那些弯矩较大（绝对值）的截面的弯矩进行调整。截面弯矩调幅值与按弹性理论计算的截面弯矩值的比值称为调幅系数，弯矩调幅系数一般在0-0.25之间，这样一来调幅后的弯矩就是原来的75%-100%。跨中增加的钢筋比支座按照弹性分析减少的小得多，所以更加经济了。45、什么是短柱，短柱的缺点，如何处理？短柱，柱净高小于4倍柱截面高度。刚度大，会吸收较大的地震剪力容易发生剪切破坏，造成脆性错断。避免框架房屋中的错层、夹层或半高填充墙、或不当设置某些联系梁。46、绘出肋形结构中梁、板的计算简图？47、单位工程施工组织设计包括哪些内容？根据工程性质、规模、结构特点、技术复杂程度和施工技术条件，设计的内容和深度可以有所不同，但应包括：工程概况、施工方案和施工方法、施工进度计划，施工平面图及各项技术经济指标。48、塔吊的服务范围是什么？以塔吊轨道两端有效行驶端点的轨距中点为圆心，最大回转半径为半径划出两个半圆，再连接两个半圆，即为塔吊服务范围。49、施工准备工作的内容是什么？调查研究，规划安排，大型施工现场的工程准备，作业条件准备。50、选择施工方案时应解决哪些问题？答：方案的内容包括确定主要分部分项工程的施工方法、施工顺序、施工机械及各项劳动资源的组织安排等。61、结合毕业设计说明施工平面图设计的内容步骤？施工平面布置内容：（1）建筑总平面上已建和拟建的地上和地下的一切房屋、构筑物及其他设施的位置和尺寸（2）移动式起重机开行路线及垂直运输设施的位置。（3）各种材料、半成品、构配件以及工业设备等的仓库和堆场。（4）为施工服务的一切临时设施的布置。（5）场内施工道路以及与场外交通的联结。（6）临时给水、排水管线，供电线路，蒸汽及压缩空气管道等。（7）一切安全及防火设施的位置。65、梁中钢筋有哪些？各有什么作用？梁中钢筋有纵向钢筋和横向钢筋，其中纵向钢筋有纵向受力钢筋和构造钢筋（包括架立钢筋和腰筋等）；横向钢筋包括箍筋和构造钢筋。纵向受力钢筋的作用是承受拉力或压力；架立钢筋的作用是固定箍筋，腰筋的作用见17题。箍筋的作用是承担剪力，约束混凝土横向变形，固定纵向钢筋。66、柱中的钢筋如何选择和确定？柱中的钢筋是由计算和构造要求确定的。受力钢筋应满足承载能力要求和稳定性要求，箍筋应满足构造要求。67、你所设计的建筑主要应满足哪些功能要求？68、单向板肋形结构的计算单元是如何确定的？单向板肋形结构的计算单元，是板块、次梁、主梁。连续板和连续梁的计算简图是多跨连续梁。69、肋形结构中连续梁的配筋计算步骤是什么？肋形结构中连续梁的配筋计算步骤是：1）确定计算简图，包括荷载简化，支座简化，跨度和跨数的确定；2）内力计算及内力组合；3）配筋计算，按T形截面和矩形截面承载力计算进行配筋。70、什么是分布钢筋？它起什么作用？分布钢筋是板中的构造钢筋，沿垂直于受力钢筋方向布置。其作用是将板上的荷载有效地传递到受力钢筋上，防止由于温度或混凝土收缩等原因沿跨度方向引起的裂缝，固定受力钢筋的位置71、肋形结构内力计算常用方法有哪些？各有哪些特征？肋形结构内力计算方法有：弹性方法和内力塑性重分布方法。前者在内力计算时将结构看成弹性体，按结构力学方法进行内力计算。后者将结构的塑性变形予以考虑，将塑性变形后的内力进行调整。72、建筑物有哪些主要构造？简述其作用。建筑物的主要构造有：基础：作用有承担全部荷载；墙体：作用是承受楼板或屋面板传来的荷载，具有围护作用，和分隔作用；楼地面：承受荷载，是建筑物的水平分隔构件；楼梯：是建筑物的垂直交通设施，承受荷载；屋顶：承受屋面荷载，起围护作用；门窗：具有采光通风作用，具有围护作用，门还具有疏散作用。73、结构的极限状态有哪几种？写出其表达式。结构的极限状态有：承载能力极限状态和正常使用极限状态，其表达式为：承载能力极限状态:基本组合 正常使用极限状态：短期组合长期组合 74、梁的正截面计算有哪几种类型？梁的正截面计算有单筋矩形截面，双筋矩形截面，T形截面3种类型。75、柱的正截面计算按什么构件进行配筋计算？为什么？柱的正截面计算按受压构件计算，因为柱主要承受轴向压力作用。76、肋形结构中连续板的配筋有几种方式？肋型结构连续板的配筋方式有：弯起式和分离式。77、简述梁的斜截面承载力计算步骤梁的斜截面承载力计算步骤是：在正截面承载力计算基础上进行。1）剪力设计值计算；2）腹筋计算：截面尺寸验算。包括箍筋与弯起筋计算，配箍率验算，3）包括选筋，画出配筋图。78、如何控制梁中纵向受力钢筋的弯起和截断？按梁中纵向受力钢筋的弯起和切断，应满足构造要求，具体应由弯矩图和抵抗弯矩图来确定，即切断时钢筋应伸过理论切断点，满足一定的延伸长度；弯起时应在充分利用点以外弯起，即延伸长度不小于0.5h079、柱下独立基础的受力钢筋如何确定？基础底板在地基净反力作用下，在两个方向均产生向上的弯曲，因此底板下部需双向配筋，计算截面取柱边或变阶处，计算两个方向弯矩时，把基础视为固定在柱周边的四边挑出的悬臂板。80、桩有哪些种类？各有哪些特点？按材料分为1）钢桩：耐冲击性能好，质量容易保证，造价较高，多用于特殊要求情况。2）混凝土桩：取材方便，适用性强，广泛采用。预制混凝土桩，施工质量比较稳定，造价高，施工时振动和噪音大，且贯入能力受多种因素限制。灌注桩：造价低，桩长、桩径可灵活变化，施工振动和噪音较小。81什么是伸缩缝、沉降缝、抗震缝 ? 其设置原则、构造要求有什么不同 ?变形缝基本概念及相关规定：1. 伸缩缝：连续地设置在建、构筑物应力比较集中的部位，将建、构筑物分割成两个或若干个独立单元，彼此能自由伸缩的竖向或水平缝。建筑物伸缩缝在地面以下的结构可不断开。伸缩缝的宽度应满足结构可能的最大伸缩变形的要求，以及其他的要求。伸缩缝最大间距详见混凝土结构设计规范（GB 50010-2002）第9.1.1条、砌体结构设计规范（GB 50003-2001）第6.3.1条、钢结构设计规范（GB 50017-2003）第8.1.5条、门式刚架轻型房屋钢结构技术规程（CECS 102：2002）第4.3.1条等。2. 防震缝：设置在建筑中层数、质量、刚度差异过大等、而可能在地震时引起应力或变形集中造成破坏的部位的竖向缝。防震缝应在地面以上设置。防震缝的宽度应根据设防烈度和房屋高度确定，对多层房屋可采用50100mm，对高层房屋可采用100150mm。钢结构防震缝的宽度不应小于相应混凝土房屋缝宽的1.5倍。3. 沉降缝：设置在同一建筑中因基础沉降产生显著差异沉降和可能引起结构难以承受的内力和变形的部位的竖直缝。沉降缝不但应贯通上部结构，而且也应贯通基础本身。沉降缝的宽度不宜小于120mm，并应考虑缝两侧结构非均匀沉降倾斜和地面高差的影响。4. 抗震缝、伸缩缝在地面以下可不设缝，连接处应加强。但沉降缝两侧墙体基础一定要分开。 5. 另外，还有墙体控制缝及屋盖分割缝，均需用弹性密封材料填嵌或防护。6. 施工中留设后浇带或采取专门的预加应力措施可适当增加规范规定的伸缩缝最大间距。7. 某些标准图集和2003结构技术措施第5.3.13条规定：现浇悬臂挑檐板或天沟板的伸缩缝间距不应大于15m（与规范规定的12m不一致）。伸缩缝宽不小于20mm，缝隙内宜用油膏或其他防渗漏措施处理。8. 水池、地沟、涵洞、地下室等地下结构的变形缝尚应设置止水带及用其他防渗漏措施处理。具体详见地下工程防水技术规范（GB 50108-2001）第5节。毕业设计指导(私人专用)毕业设计第1周工作任务：一、 结构设计准备1、 熟悉设计任务书，熟悉图纸2、 正确处理建筑设计和结构设计的关系3、 明确结构设计应满足哪些建筑功能要求4、 场地资料a. 工程地质资料： 场地类别，地基承载力标准值b. 地区设防烈度和抗震等级5、 结构设计的依据有：建筑结构荷载规范，建筑抗震规范，混凝土结构设计规范，建筑地基基础设计规范建筑结构制图标准等。6、 写开题报告：内容包括：本课题国内外研究动态及意义，毕业设计(论文)研究内容，拟解决的主要问题，毕业设计(论文)研究方法、步骤及措施，主要参考文献等。要求内容不得抄袭。二、 选择结构方案1、 结构选型思考以下问题：1 各种结构型式都有哪些有缺点，本工程采用何种结构型式？2框架结构的使用范围。3如何考虑抗震设防？是否需要计算地震作用？需明确各类结构型式的优缺点、应用范围、结构布置原则和大致的构造尺寸等，综合分析，结合具体建设条件考虑，从而做出最终的选定。框架结构的特点：造价低，整体性和抗震性能比较好，平面布置灵活，可提供较大的使用空间。框架结构的选用限值：在水平荷载作用下侧向变形较大，抗侧移能力较弱，当层数较多，侧向荷载较大时，加大截面，不太经济，当高度增加时，框架结构的顶点位移和层间相对位移较大，使得非结构构件在地震时破坏较严重。因此，框架结构的最大高度受到限制。如南宁地区，6度抗震设防烈度，现浇框架适用最大高度为60米，结构的高宽比不宜超过5。框架结构的合理层数是615层，最经济是十层左右。当结构不超过30米时，框架抗震等级为四级；超过30米，为三级。规范规定抗震设防烈度为6度及以上地区的建筑，必须进行抗震设计。二、结构布置思考以下问题：1 框架结构布置方案都有哪些？其优缺点如何？2本工程采用何种结构布置方案？3如何考虑变形缝的设置？确定结构布置方案的过程就是一个结构概念设计的过程。进行平面布置，应使建筑物具有良好的造型和合理的传力路线，在结构上满足强度、刚度和稳定性要求，地震区的建筑，还应保证建筑物具有良好的抗震性能。结构总体布置的原则：控制高宽比减少平面和竖向布置的不规则性结构平面尽量设计成规则，对称而简单的形状，避免刚度突变，避免薄弱层。变形缝的设置温度缝：为防止结构因温度变化和混凝土收缩而产生裂缝，常隔一定距离用温度缝分开；沉降缝：在高层部分和底层部分之间，由于沉降不同，往往由沉降缝分开；防震缝：建筑物各部分层数、质量、刚度差异过大，或者有错层时，用防震缝分开。这三种缝将高层建筑划分为若干个结构独立的部分，成为独立的结构单元。因设缝易产生相应的诸多问题，应采取构造和施工措施，尽量不设缝或者少设缝。伸缩缝：1）在温度变化影响较大的部位提高配筋率；2）施工后浇带：每隔3040米间距留出后浇带，带宽8001000mm，钢筋可采用搭接接头。后浇带混凝土宜采用膨胀性混凝土，宜在2个月后浇灌，浇灌时的温度宜低于主体混凝土浇灌时的温度。沉降缝：1)可先施工主楼，留后浇带。待主楼基本建成，沉降基本稳定后，再施工裙房。2）当裙房面积不大时，可以从主体结构的箱形基础上悬挑出基础梁，承受裙房的重量。框架结构体系布置结构布置原则结构平面形状和立面体型宜简单、规则，使各部分刚度均匀对称，减少结构产生扭转的可能性。房屋的总长度宜控制在最大温度伸缩缝间距内，当房屋长度超过规定值时，可设伸缩缝将房屋分成若干温度区段。控制结构高宽比，以减少水平荷载下的侧移。尽量统一柱网及层高，以减少构件种类规格，简化设计及施工。柱网布置：应满足建筑使用功能的要求；结构受力合理。梁的布置：柱子之间设梁，与柱联接的称框架梁；有墙处要设梁；开大洞的周边（洞短边）80为大洞）设梁；板跨度较大的情况设次梁（常规板宽3m、4m）。钢筋混凝土承重框架的布置横向框架承重方案：横向上布置主梁，纵向上设置连系梁。纵向框架承重方案：纵向上布置框架主梁，横向上布置连系梁。纵横向框架混合承重方案。四、 截面尺寸估算思考以下问题：1 梁、柱截面如何估算？2板的厚度如何确定？3如何选取材料？(1)梁截面尺寸： 简支梁 （1/121/18）l连续梁 （1/151/25）l悬臂梁 （1/6）l框架梁 （1/81/12）l其中l为梁的跨度。梁宽b=(1/21/3)h.。（建筑抗震设计规范6.3.1）在抗震结构中，梁截面宽度不宜小于200mm,框架梁b250mm,梁截面的高宽比不宜大于4，梁净跨与截面高度之比不宜小于4。当h900, b=300mm;h1000,b=350。(2)框架柱截面尺寸：柱截面的宽与高一般取层高的1/151/20，同时满足h=l0/25,b=l0/30, l0为柱计算长度。多层房屋中，框架柱的截面宽度和高度不宜小于300mm.柱截面高度与宽度之比为12。柱净高与截面高度之比宜大于4。抗震设计中柱截面尺寸主要受柱轴压比限值的控制: （轴压比指柱组合的轴压力设计值与柱的全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值之比值）N= Ac=N/(UNfc)N柱组合的轴压力设计值F验算柱的负荷面积，可根据柱网尺寸确定，gE单位建筑面积上的重力荷载值，根据经验估算钢筋混凝土约为1215 KN/m2考虑地震作用组合后柱轴压力增大数。边柱1.3,不等跨内柱1.25。n验算截面以上楼层层数 Ac柱截面面积fc砼轴心抗压强度设计值，C30混凝土fc14.3N/mm2 ,C20混凝土fc11.9 N/mm2 UN框架柱轴压比限值 （建筑抗震设计规范6.3.7）抗震等级 三级 UN=0.9 ； 二级 UN=0.8； 一级 UN=0.7。柱截面尺寸，一般跨度取值（l9m）46层 350*500 400*50068层 400*500 400*600 400*70023层 300*400 350*400小礼堂 14m跨度， 400*700(3)板的厚度尺寸 单向板双向板a.简支板1/351/45b.连续板1/401/50c.悬臂板1/10最小板厚：双向板 80 单向工业 80 民用板70 屋盖 100（4）材料要求：当按一级抗震等级设计时，现浇框架的混凝土强度等级不宜低于C30，按二四级抗震等级和非抗震设计时，不应低于C20。五、 绘制指定层的结构平面布置图，上机出图备用。粱编号原则：只要不断开，都按一根粱编编号相同的粱： 截面尺寸、跨度和配筋完全相同的为同一编号平面布置图梁柱编号要求：框架梁KL 如： KL201（5）300700 KL302（3B）300500框架柱KZ 如： KZ2 400400次梁L 如： L201（5）250500什么是深梁？深梁就是梁高/梁跨比较大，一般截面高度H与跨度L较接近，L/H小于等于2的简支梁和L/H小于等于2.5的连续梁，剪切对变形的影响不可不计的梁。混凝土结构设计规范2.1.14：深梁：跨高比不大于2的单跨梁和跨高比不大于2.5的多跨连续梁。绘制框架计算简图一、准备工作：阅读建筑设计说明，熟悉设计资料，熟悉建筑结构荷载规范GB50092001（1） 气象条件：基本风压值; （2） 根据工程所在地区的抗震设防烈度，确定框架的抗震等级。（3）屋面做法 、楼地面做法 、墙面做法 仔细阅读建筑设计说明，查相应图集。（4）查荷载规范得到一些常用材料的自重：门 0.1KN/ 玻璃幕墙 1.5 KN/ 普通砖 19KN/M3 混合沙浆 17 KN/M3钢筋混凝土 25 KN/M3 钢框玻璃窗 0.4 KN/（5） 查荷载规范得到 活荷载标准值上人屋面活荷载标准值 2.0KN/ 不上人 0.5KN/办公室、会议室活荷载标准值 2.0KN/走廊活荷载标准值 2.0KN/卫生间活荷载标准值 2.5KN/二、框架计算简图的建立1思考： 梁柱的计算跨度怎么取？在计算简图中，杆件轴线表示，杆件间的连接区节点表示，杆件长度节点间距离表示，荷载的作用点也转移到轴线上。一般情况下，等截面柱的轴线取截面形心位置，当上下柱截面尺寸不同时，取上柱形心线为柱轴线，跨度取柱轴线间距离。柱高对楼层取层高，对底层柱则取基础顶面与二层楼板顶面之间的高度。如：底层柱高度h=4m+0.6m+0.5m=4.85m，其中4m为底层层高，0.6m为室内外高差，0.5m为基础顶面至室外地面的高度，其它柱高等于层高，由此得框架计算简图当框架各跨的跨度不等但相差不超过10时，可当作具有平均跨度的等跨度框架；当屋面框架横梁为斜形或折线形，若其倾斜度不超过1/8，仍可视为水平横梁计算。2框架计算单元 左右跨各取一半宽度取为框架受荷范围。三、荷载计算思考：结构上的荷载分为哪几类？ 本结构需要考虑哪些荷载？如何计算？永久荷载：各构件自重活荷载：楼面、屋面活荷载，风荷载偶然荷载：地震荷载三、 风荷载的计算公式及计算简图计算公式（见荷载规范P24）wk=szzw0wk风荷载标准值（KN/）；z高度Z处的风振系数；结构高度H30m，可取z=1.0。（对高层建筑（当H30m时），z=1z/z脉动增大系数 脉动影响系数 z振型系数 z风压高度变化系数）s风荷载体型系数；(矩形平面,迎风面采用0.8,背风面为-0.5,即=0.8-(-0.5)=1.3)z风压高度变化系数；查表7.2.1按高度取值，或按(P161)计算w0当地的基本风压（KN/）。荷载规范附表D4（P106），南宁市50年一遇基本风压0.35。对高层建筑，基本风压应乘以调整系数1.1。其它相关系数取值：脉动增大系数查规范。 结构基本自振周期： T1（0.080.1）n, n为结构层数；对高层建筑：参见（荷载规范P118）。根据H=33.9m，B=15.6m，T1=0.490.62W0T12=0.620.550.492=0.08，因此查表7.4.3得脉动增大系数=1.21。振型系数见附录F（P120）,或按公式取值（P165）z= (6z2H2-4z3H+z4)/3H4脉动影响系数查表7.4.4-1得：其值为0.78。四、 地震作用地震设计内容分为概念设计和计算设计两个方面。高层建筑结构地震设计考虑在6度至9度范围内设防。对于抗震设防烈度为6度的III类场地土上的高层建筑可不必进行地震作用力计算和截面抗震验算，只要满足相应的抗震构造要求即可。思考：如何从概念设计上进行抗震设计？如何通过构造措施进行抗震设计？由于该建筑物处于6度设防，建筑场地为III类土，故只需要抗震概念设计和构造要求即可满足要求。概念设计在总体上把握抗震设计的基本原则：注意场地选择，把握建筑体型，利用结构延性，设计多道防线，重视非结构因素。（一）、建筑体型：建筑物平立面布置的基本原则是：对称、规则、质量与刚度变化均匀。（二）、利用结构延性：在设计中，可以通过各种各样的构造措施和耗能手段增加结构与构件的延性。例如，对于钢筋混凝土结构可以采用强剪弱弯、强柱弱梁、强接点弱构件的设计策略促使梁以受弯曲变形产生较大变形来提高结构的延性。（三）、设计多道防线：在建筑抗震设计中，可以采用多种手段设置多道防线的目的。例如，采用超静定结构，有目的地设置人工塑性铰，利用框架的填充墙，设计耗能元件或耗能装置等等。（四）、重视非结构因素：非结构构件的存在，会影响主体结构的动力特性，同时一些非结构构件（如玻璃幕墙、室内设备等）在地震中往往先期破坏。因此，在结构抗震概念设计中，应特别注意非结构构件与主体结构之间要有可靠的连接或描固。二、构造要求 （一）、梁的截面宽度不宜小于200mm，截面高宽比不宜大于4，净跨与截面高度之比不宜小于4。（二）、梁的纵向钢筋配置应符合下列要求：1）梁端截面的底面和顶面配筋量的比值，除按计算确定外，一级不应小于0.5，二、三级不应小于0.3。2）沿梁全长顶面和底面的配筋，一、二级不应小于2级14,且分别不应小于梁两端顶面和底面的纵向配筋中较大截面面积的1/4;三、四级不应小于2级12。3）一、二级框架内贯通中柱的每根纵向钢筋直径不宜大于柱在该方向截面尺寸的1/20；对圆形截面柱，不宜大于纵向钢筋所在位置柱截面弦长的1/20。（三）、梁端加密区的箍筋配置，应符合下列要求：1）加密区的长度、箍筋最大间距和最小直径应按规范要求。2）梁加密区箍筋肢距；一级不宜大于200mm和20倍箍筋直径的较大值，二、三级不宜大于250mm和20倍箍筋直径的较大值，四级不宜大于300mm。（四）、柱的截面尺寸宜符合下列要求：1）截面的宽度和高度均不宜小于300mm，圆柱直径不宜小于350mm。2）剪跨比宜大于2，圆柱截面可按等面积的方形截面计算。3）截面的边长比不宜大于3。（五）、柱的纵向钢筋配置应符合下列要求：1）宜对称配置。2）截面尺寸大于400mm的柱，纵向钢筋间距不宜大于200mm。3）柱纵向钢筋的最小总配筋率应按下表， 框架柱全部纵向钢筋最小配筋百分率（%）柱 类 型抗震等级一二三四中柱、边柱1.00.80.70.6角柱、框支柱1.21.00.90.8同时每一侧配筋率不宜小于0.2%。4）柱总配筋率不应大于5%。5）边柱、角柱及抗震墙边柱考虑地震作用组合产生拉力时，柱内纵筋总截面面积计算应增加30%。（六）、柱加密区的箍筋肢距，一级不宜大于200mm,二、三级不宜大于250mm和20倍箍筋直径的较大值。四级不宜大于300mm。至少每隔一根纵向钢筋宜在两个方向有箍筋约束。采用拉筋复合筋时，拉筋宜紧靠纵向钢筋并勾住箍筋。用力矩分配法计算框架弯矩的主要步骤在竖向荷载作用下的框架侧移可略去不计，其内力分析采用弯矩分配法。在竖向荷载作用下，梁端可以考虑塑性重分布，取弯矩调幅系数0.8，楼面竖向荷载分别按恒荷载及全部活荷载计算。竖向荷载作用下框架的内力分析，除荷载较大的工业厂房外，对一般的工业与民用建筑可不考虑活载的不利布置，这样求得的框架内力，梁跨中弯矩较考虑活载不利布置求得的弯矩偏低，但当活载占总荷载比例较小时，其影响很小，若活荷载占总荷载比例较大，可在荷载面配筋时，将跨中弯矩乘以1.11.2的放大系数予以调整。用力矩分配法计算框架弯矩的主要步骤1、计算梁固端弯矩将框架梁视为两端固定梁，查结构力学表计算固端弯矩。计算结果格式见表31表31 固端弯矩计算AB跨BC跨简图固端弯矩M0MJ（KN/m）简图固端弯矩MJ=MK（KN/m）22.622.66.6284.5420.420.42.429.792分配系数计算（1）计算梁柱线刚度根据公式i=EI/L,就可以得出梁、柱的线刚度。若框架对称，可取半框架计算，切断的横梁线刚度为原来的一倍。（2）根据梁柱相对线刚度，算出各节点的弯矩分配系数。图3-1 半框架梁柱刚度示意 单位：KN/m框架节点的分配系数图见图32。3传递系数：远端固定，传递系数为1/2； 远端滑动铰支，传递系数为1。4、弯矩分配：为简化计算，假定某节点的不平衡弯矩只对与该节点相交的各杆件的远端有影响，而对其他构件的影响忽略不计算，先对各节点不平衡弯矩进行第一次分配，并向远端传递，再将因远端弯矩产生的新的不平衡弯矩进行第二次分配。框架的弯矩分配计算结果格式见图32；绘制框架弯矩图。在竖向荷载作用下，考虑框架梁端的塑性内力分布，取弯矩调幅系数为0.8，调幅后的恒载及活载弯矩可在相应弯矩图内括号注写。5、梁端剪力及柱轴力计算（1）梁端剪力 V=VqVp Vm式中：Vq梁上均布荷载引起的剪力，Vqql/2；Vp梁跨集中荷载引起的剪力，Vp；Vm梁端弯矩引起的剪力，Vm（2）柱轴力 N=V+P式中：V梁端剪力；P节点集中力及柱自重什么是“强柱弱梁”的设计原则？怎样实现的？强烈地震作用下，结构发生大的水平位移进入非弹性阶段时，为使框架具有承受竖向荷载的能力免于倒塌，实现梁铰机制，即塑性铰首先在梁形成，而避免柱形成塑性铰危害更大。实现：为了使框架结构在地震作用下塑性铰首先在梁中出现，同一节点柱的抗弯能力要大于梁的抗弯能力。什么是“强剪弱弯”的设计原则？怎样实现的？保证构件出现塑性铰，而不过早出现剪切破坏。构件弯曲破坏形成的极限剪力应小于构件斜截面的极限剪力。实现：调整框架梁端部截面组合的剪力设计值。所谓的“强柱弱梁”， 最简单的解释就是在柱要比梁强，即柱抵抗弯矩的能力要强于梁，柱梁的线刚度比和荷载形式队弯矩的形式和正负弯矩的大小有很大的影响，而实际决定强柱还是弱 柱的因素是实际梁柱的配筋，也是决定弯矩实际如何调幅的因素。所以在设计过程中，我们就人为的假定了一个调幅系数，根据这个系数来设计“强柱弱梁”，来保 证这个目的的实现，和保证结构在地震中的安全和延性耗能能力。在规范中规定了一些条款来保证调幅的顺利进行，这是我们经常实用的。梁支座弯矩调幅系数，是考虑梁塑性内力重分布的一种近似方法，在SATWE里默认为0.85，在规范里，对现浇钢筋混凝土结构的梁可取0.80.9，对装配式结构的梁可取0.91.0。具体取多少，要根据工程实际情况和经验，一般情况下按软件默认值计算亦可。我们要调梁端的弯距系数除考虑塑性内力重分布，使梁先于柱形成塑性较外还有就是减少梁端的负筋避免梁端负筋拥挤现象。正截面承载力的计算框架结构得变形能力与框架得破坏机制密切相关，一般框架，梁的延性远大于柱子，梁先屈服可使整个框架由较大的内力重分布和能量消耗能力，极限层间位移增大，抗震性能较好。若柱形成了塑性铰，则会伴随产生极大的层间位移，危及结构承受垂直荷载的能力并可能使结构成为机动体系。因此，在框架设计中，应体现“强柱弱梁”三级框架:1.1 式中：节点下柱端顺时针或反时针截面组合底弯矩设计值之和； 节点左、右梁端反时针或顺时针方向截面组合底弯矩设计值之和。地震往复作用，两个方向的弯矩设计值均应满足要求，当柱子考虑顺时针弯矩之和时，梁应考虑反时针方向弯矩之和，反之亦然。若采用对称配筋，可取用两组中较大者计算配筋。由于框架结构的底层柱过早出现塑性屈服，将影响整个结构的变形能力。同时，随着框架梁铰的出现，由于塑性内力重分布，底层柱的反弯点具有较大的不确定性。因此，对一、二、三级框架抗震规范规定：其底层柱下端截面的弯矩设计值，应乘以增大系数1.5。4.暖沟图及基础留洞图: (1).沟盖板在遇到电线管时下降(500)，室外暖沟上一般有400厚的覆土。 (2).注明暖沟两侧墙体的厚度及材料作法。暖沟较深时应验算强度。 (3).洞口大于400时应加过梁，暖沟应加通气孔。 (4).基础埋深较浅时暖沟入口底及基础留洞有可能比基础还低，此时基础应局部降低。 (5).湿陷性黄土地区或膨胀土地区暖沟做法不同于一般地区。应按湿陷性黄土地区或膨胀土地区的特殊要求设计。 (6).暖沟一般做成1200宽，1000的在维修时偏小。 5.楼梯详图: (1).应注意：梯梁至下面的梯板高度是否够，以免碰头，尤其是建筑入口处。 (2).梯段高度高差不宜大于20，以免易摔跤 (3).两倍的梯段高度加梯段长度约等于600。幼儿园楼梯踏步宜120高。 (4).楼梯折板、折梁阴角在下时纵筋应断开，并锚入受压区内La，折梁还应加附加箍筋 (5).楼梯的建筑做法一般与楼面做法不同，注意楼梯板标高与楼面板的衔接。 (6).楼梯梯段板计算方法：当休息平台板厚为80100，梯段板厚100130，梯段板跨度小于4米时，应采用1/10的计算系数，并上下配筋相同；当休息平台板厚为80100，梯段板厚160200，梯段板跨度约6米左右时，应采用1/8的计算系数，板上配筋可取跨中的1/31/4，并且不得过大。此两种计算方法是偏于保守的。