型钢混凝土结构构造与计算手册
型钢混凝土组合结构构造与计算手册
目录
第一章型钢混凝土组合结构构造
1.概论
2.术语及符号
3.材料要求
4.一般构造要求
5.设计计算的基本原则
6.型钢混凝土框架梁构造
7.型钢混凝土框架柱构造
8.型钢混凝土框架柱梁节点构造
9.梁、柱型钢拼接处节点构造
10.柱与柱的连接构造
11.梁与梁连接构造
12.梁与墙连接构造
13.型钢混凝土剪力墙构造
14.墙内配置实心钢板或板撑的剪力墙设计
15.柱脚
16.型钢的拼接
17.施工质量要求
第二章型钢混凝土组合结构的计算
第一章型钢混凝土组合结构构造
1概论
1.1概况
型钢混凝土组合结构是把型钢埋入钢筋混凝土中的一种独立的结构形式。它的特征是在型钢结构的外面有一层混凝土外壳。型钢被全部包在混凝土内部。这种结构在各国有不同的名称，在英、美等西方国家将这种结构叫做混凝土包钢结构（Steel eneased Concret）。在日本则称为钢骨混凝土（铁骨铁筋コソケリート）。在前苏联则被称作劲性钢筋混凝土。建设部2001年10月23日发布的《型钢混凝土组合结构技术规程》（JGJ138-2001, J 130-2001）则正式将该种结构称作型钢混凝土组合结构。
型钢混凝土组合结构构件是由型钢、主筋、箍筋及混凝土组合而成，即核心部分有型钢结构构件，其外部是有箍筋约束的配置适当纵向受力主筋的混凝土结构。
型钢混凝土梁、柱是型钢混凝土结构的基本构件。
面形式有Ⅰ、H、［、
或缀条连接角钢或槽钢而组成。空腹式型钢比较节约钢材，但制作费用较高，目前应用不太广泛。实腹式型钢由于制作简便、承载力大，因此目前被普遍采用。
图1.1-1是实腹式和空腹式型钢混凝土柱和梁的截面示意图。
（a）型钢混凝土柱
（b）型钢混凝土梁
图 1.1－1 型钢混凝土柱、梁
型钢混凝土组合结构分为两类；一类是全部结构构件，均采用型钢混凝土结构；
另一类是部分结构构件采用型钢混凝土件结构。此两类结构宜用于框架结构、框架—剪力墙结构、底部大空间剪力墙结构、框架—核心筒结构、筒中筒结构等结构体系。
型钢混凝土结构和钢筋混凝土结构相比较具有一系列优点：
1)由于含钢率的限制，钢筋混凝土结构的承载力难以满足高层或多层建筑的要求。型钢混凝土结构中的型钢可以不受含钢率的限制，所以型钢混凝土结构构件的承载力可以高于同样外形的钢筋混凝土构件的承载能力一倍以上；因而可以减少构件的截面，不会形成肥梁胖柱。尤其是对于高层建筑，构件截面减少，可以增加使用面积和净高，其经济效益是可观的。
2)型钢混凝土中的型钢在混凝土未浇筑以前就已形成钢结构，它具有相当大的承载能力，能够承受构件自重和施工荷载，并且可以将模板悬挂在型钢上，而不必为模板设置支柱，从而减少了支模板的劳动力和材料。此外，型钢混凝土多层和高层建筑不必等待混凝土达到一定强度就可以继续施工上层，其施工期限比混凝土结构大大缩短。
3)型钢混凝土结构的延性比钢筋混凝土结构有明显提高，尤其是实腹式的构件。因此在大震中此种结构呈现出较好的抗震性能。日本关中、板神地震中，这种结构表现良好，所以这也是型钢混凝土结构在日本得以迅速发展的主要原因。
型钢混凝土结构和钢结构相比较也具有耐久性和耐火性等优点。型钢外包裹的混凝土具有防火和防腐蚀的作用；同时，混凝土和型钢共同承担荷载，使型钢混凝土成为节约钢材的一个重要手段。
在高层建筑中，为了抗震抗风而设置的剪力墙中也可以设置型钢支撑或型钢桁架，或在剪力墙中设置薄钢板，这样组成各种型式的型钢混凝土剪力墙。型钢混凝土剪力墙的抗剪能力和延性比钢筋混凝土剪力墙好，可以在高层建筑中发挥作用。图1.1－2为型钢混凝土剪力墙。
图1.1－2为型钢混凝土剪力墙
1.2型钢混凝土的适用范围
由于型钢混凝土结构具有上述优点，因此，它具有广泛的适用范围。尤其是随着国家产业政策的推动，提倡推广建筑用钢，这就使得型钢混凝土结构的发展具有广泛的前景。从结构型式方面讲，型钢混凝土结构适用于框架结构、框架－剪力墙结构、底层大空间剪力墙结构、框架－核心筒结构、筒中筒结构等结构体系。从型钢混凝构件应用的范围来讲，在多、高层建筑、桥梁等构筑物中，可以为全部构件，也可以为部分构件。可以
为某几层或某局部部位。从抗震角度来讲，型钢混凝土结构适用于非地震区和抗震设防烈度为6度至9度的多、高层建筑和一般构筑物。但对承受反复荷载作用的疲劳构件，如吊车梁等，要在有一定的试验数据和经验的基础上谨慎采用。
2术语及符号
2.1术语
2.1.1型钢混凝土组合结构Steel Reinforced Concrete Composite Structures
混凝土内配置型钢(轧制或焊接成型)和钢筋的结构。
2.2符号
2.2.1材料性能
Ec——混凝土弹性模量；
Ea——钢筋弹性模量；
Ea——型钢弹性模量；
F ck、f c——混凝土轴心抗压强度标准值、设计值；
f y、f/a——钢筋抗拉、抗压强度设计值；
f yv——箍筋抗拉强度设计值；
f yk、f/yk——钢筋抗拉、抗压强度标准值；
f a、f/a——型钢抗拉、抗压强度设计值；
f ak、f/ak——型钢抗拉、抗压强度标准值。
2.2.2作用和作用效应
N——轴向力设计值；
M——弯矩设计值；
V——剪力设计值；
σs、σ/s——正截面承载力计算中纵向钢筋的受拉、受压应力；
σak、σ/ak——正截面承载力计算中型钢翼缘的受拉、受压应力；
Wmax ——型钢混凝土框架梁最大裂缝宽度。
2.2.3 几何参数
a s、a/s——纵向受拉钢筋合力点、纵向受压钢筋合力点至混凝土截面近边的距离；
a a、a/a——型钢受拉翼缘截面重心、型钢受压翼缘截面重心至混凝土截面近边的距离； b——混凝土截面宽度；
h——混凝土截面高度；
ho——型钢受拉翼缘和纵向受拉钢筋合力点至混凝土截面受压边缘的距离；
h0s、h0f—纵向受拉钢筋、型钢受拉翼缘截面重心到混凝土截面受压边缘的距离；
h。——型钢截面高度；
b f——型钢翼缘宽度；
t f——型钢翼缘厚度；
hw —型钢腹板高度；
tw——型钢腹板厚度；
e——轴向力作用点至纵向受拉钢筋和型钢受拉翼缘合力点之间的距离；
e i——初始偏心距；
e0,-一轴向力对截面重心的偏心距，e0=M／N；
e a——附加偏心距；
S——箍筋间距；
x——混凝土受压区高度；
C——混凝土保护层厚度；
Ac、Aa、As、A/s、Aaf、A/af、Aaw ———分别为混凝土全截面、型钢全截面、受拉钢
筋总截面、受压钢筋总截面、型钢受拉翼缘截
面、型钢受压翼缘截面、型钢腹板截面的面积； Bs——型钢混凝土框架梁截面短期刚度；
Bl——型钢混凝土框架梁截面长期刚度；
Ic——混凝土截面惯性矩；
I。——型钢截面惯性矩。
2.2.4 计算系数及其他
η——偏心受压构件考虑挠曲影响的轴向力偏心距增大系数；
ξ——混凝土相对受压区高度，ξ=x／h o；
ρs、ρ/s ；——纵向受拉钢筋、受压钢筋配筋率。
3材料要求
3.1型钢
3.1.1型钢混凝土结构构件的型钢材料宜采用国产牌号Q235-B.C.D级的碳素结构
钢，以及牌号Q345-B.C.D.E级的低合金高强度结构钢，其质量标准应分别
符合现行的国家标准《碳素结构钢》GB 700－88和《低合金高强度结构钢》
GB/T 1951－94的规定。当采用国外钢材时，钢材的化学成分及含量限值、
力学性能、强屈比及可焊性等均应符合我国标准的规定。
型钢可采用焊接型钢和轧制型钢。型钢钢材应根据结构的特点选择其牌号和
材质，并应保证抗拉强度、伸长率、屈服点、冷弯试验、冲击韧性合格和硫、
磷、碳含量符合使用要求。
在使用焊接型钢时，在钢板交接处，梁柱节点和柱脚处的焊缝局部应力集中，
焊接过程中容易形成撕裂，同时，厚钢板存在各向异性，Z轴向性能指标较
差，因此，当焊接型钢的钢板厚度大于或等于50mm，并承受沿板厚方向的
拉力作用时，应按现行国家标准《厚度方向性能钢板》GB 5313－85的规定。
考虑地震作用的结构用钢，其强屈比不应小于1.2,其应有明显的屈服台阶和
良好的可焊性。
3.1.2型钢材料的强度指标，应按表
4.1.2的规定采用
表4.1.2
3.1.3型钢材料的物理性能指标，应按表
4.1.3的规定采用
3.1.4型钢材料的化学成份应符合表
4.1.4的要求
表3.1.4a Q345的化学成份要求
3.1.5型钢材料的拉伸、冲击和弯曲试验结果应符合表
4.1.5的要求
3.2焊接材料
3.2.1型钢的焊接材料应符合下列要求：
手工焊接用焊条应符合现行国家规范《碳素钢焊条》GB 5117-1995或《低
合金钢焊条》GB 5118-1995的规定。选用的焊条型号应与主体金属强度相
适应。
自动焊接或半自动焊接采用的焊丝和焊剂,应与主体金属强度相适应，焊丝
应符合现行国家标准《熔化焊用钢丝》GB/T 14957的规定。
3.2.2焊条的符号及分类
焊条的型号是根据熔敷金属的力学性能、药皮类型、焊接位置和使用电流种
类划分。其型号表示方法表记如下：
E XX X —X —X
││││└───后缀字母表示特殊成分或性能的规定
│││└─────与前位数字组合表示焊接电流的种类及药皮的类型
││└─────表示焊条使用的焊接位置
│└─────表示熔敷金属抗拉强度最小值
└─────表示焊条
3.2.3焊条的选用原则
当型钢采用碳素钢和低合金高强度钢时，一般按下列原则选用焊条：
1)熔缝金属的力学性能，包括抗拉强度，塑性和冲击韧性达到母材金属标准规定
的性能指标的下限值。
2)对于重要性结构工程，构件板厚或截面尺寸较大，连接节点较复杂，刚性较大
时，应选用低氢型焊条，以提高接头抗冷裂性能。
3)如接头用不同的强度的钢材组成，则按强度较低的钢材选用焊条。
3.3焊缝强度设计值
型钢混凝土柱结构内型钢的焊缝强度设计值应按表3.3.1的规定采用
3.4
栓钉、螺栓及锚栓
3.4.1 螺栓及锚栓的要求:
型钢使用的螺栓、锚栓应符合下列要求：
1. 普通螺栓应符合现行国家标准《六角头螺栓－A 和B 级》GB5782和《六角
头螺栓－C 级》GB5780；
2) 锚栓可采用现行国家标准《碳素结构钢》GB 700规定的Q235钢或《低合金
高强度结构钢》GB/T 1591规定的Q245;
3) 高强度螺栓应符合现行国家标准《钢结构高强度大六角头螺栓、大六角螺母，
垫圈与技术条件》GB/T 1228-1231或《钢结构用扭剪型高强螺栓连接副》GB 3632-GB 3633的规定；
4) 螺栓连接的强度设计值、高强螺栓的设计预拉力值，以及高强螺栓连接的钢
材摩擦面抗滑移系数值，应按现行的国家标准《钢结构设计规范》GB 50017-2002 的规定采用。
3.4.2 栓钉：
当型钢构件上设置栓钉时, 栓钉应符合国家标准《圆柱头焊钉》GB 10433的规定。栓钉的力学性能应符合表4.4.1的规定。 表
3.4.3 螺栓的材性
在型钢混凝土组合结构中，常采用普通螺栓连接作为型钢结构的安装连接形式。高强螺栓作为型钢结构的连接形式。
普通螺栓按照性能等级分3.6、4.6、4.8、5.6、5.8、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9等十个等级，其中8.8级以上螺栓材质为低合金钢或中碳钢并经热处理（淬火、回火），通称为高强螺栓，8.8级以下（不含8.8级）通称为普通螺栓。 螺栓性能等级标号由两部分数字组成，分别表示螺栓的公称抗拉强度和材质的屈强比，例如性能等级4.6级的螺栓其含意为：第一部分数字4为螺栓材质公称抗拉强度(N/mm 2)的1／100；第二部分数字6为螺栓材质屈服比的
10倍；两部分数字的乘积(4×6=“24”)为螺栓材质公称屈服点(N/mm 2)的1/10。 普通螺栓各性能等级材性表见表3.4.3。 表3.4.3
3.4.4普通螺栓的规格
普通螺栓按照形式可分为六角头螺栓、双头螺栓、沉头螺栓；按制作精度可分为A、B、C级三个等级，A、B级为精制螺栓，C级为粗制螺栓，在型钢混凝土结构中，型钢的连接除特殊注明外，一般为普通粗制螺栓。
普通粗制螺栓技术规格按《六角头螺栓－C级》(GB 5780)和，《六角头螺栓－全螺纹－C级》(GB 5781)等有关标准。（详见本书附表XXX）
3.4.5高强螺栓
高强度螺栓连接具有受力性能好、耐疲劳、抗震性能好、连接刚度高，施工简便等优点，被广泛地应用在建筑钢结构中。同样，在型钢混凝土结构中，高强度螺栓的连接也是型钢安装连接的主要手段之一。
高强度螺栓连接按其受力状况，可分为摩擦型连接、摩擦—承压型连接、承压型连接和张拉型连接等几种类型，其中摩擦型连接是目前广泛采用的基本连接形式。
3.4.5.1高强螺栓的种类：
高强度螺栓从外形上可分为大六角头和扭剪型两种；按性能等级可分为8.8级、10.9级、12.9级等，目前我国使用的大六角头高强度螺栓有8.8级和10.9级两种。扭剪型高强度螺栓只有10.9级一种。
高强度螺栓应符合现行国家标准《钢结构高强度螺栓大六角头螺栓、六角头螺母，垫圈与技术条件》GB/T 1228-1231或《钢结构用扭剪型高强螺栓连接副》GB3632-GB3633的规定。
3.4.5.2高强螺栓及其连接副的选用：
表3.4.5.2.1列出了钢结构用大六角头高强螺栓连接副匹配组合；表4.4.5.2.2
给出了大六角头高强螺栓连接副匹配推荐材料表
表3.4.5.2.1
3.5钢筋
3.5.2在型钢混凝土结构中，纵向钢筋宜采用HRB335级、HRB400级热轧钢筋，箍筋宜
采用HRB235级、HRB335级热轧钢筋，其抗拉强度设计值f y及抗压抗拉强度设计
值f y/ 应按表4.5.1的规定采用：
2)
3.5.2钢筋弹性模量Es应按表
4.
5.2的规定采用
2
3.6混凝土
3.6.1混凝土强度等级：型钢混凝土组合结构的混凝土强度等级不宜小于C30, 混凝土
强度指标应按表4.6.1-1、表4.6.1-2的规定采用。
2
表3.6.1-2混凝土强度设计值(N／mm2)
3.6.2混凝土弹性模量E c应按表
4.6.2的规定采用。
表3.6.2 混凝土弹性模量Ec (×104 N/mm2)
4一般构造要求
4.1构造的基本原则
型钢混凝土组合结构是把型钢埋入钢筋混凝土中的一种独立的结构形式。因此，其构
造应遵循如下基本原则：
1.实现预期的力学模型的原则
型钢混凝土组合结构是在钢筋混凝土中增加了型钢，型钢以其固有强度和延性，以及型钢、钢筋、混凝土三位一体地工作使型钢混凝土结构具备了比传统的钢筋混凝土结构承载力大、刚度大、抗震性能好的优点。但如何使型钢混凝土组合结构充分地发挥这些优点，使其实现预期的力学模型，则是其结构构造的首要原则。
型钢混凝土受弯构件试验表明，受弯构件在外荷载作用下，截面的混凝土、钢筋、型钢的应变保持平面，受压极限变形接近于0.003、破坏形态以型钢上翼缘以上混凝土突然压碎、型钢翼缘达到屈服为标志，其基本性能与钢筋混凝土受弯构件相似，由此，建立了型钢混凝土框架梁的正截面受弯承载力计算的基本假定。型钢混凝土框架柱正截面偏心受压承载力计算的基本假定，也是通过试验研究，在分析了型钢混凝土压弯构件的基本性能基础上提出的。其计算基本假定与受弯构件正截面受弯承载力的基本假定相同。这就要求型钢混凝土各构件的构造必须满足其承载力的基本假定。
2.充分发挥型钢混凝土结构的抗震性能的原则
在型钢混凝土结构中，型钢的配置是结构强度安全，延性抗震的主要因素。只有型钢的配置及其和周围混凝土、钢筋的有机结合，才能使其充分地发挥其良好的抗震性能。抗震设计时采用延性耗能机构，框架的梁端和部分柱端以及剪力墙最下层根部。在强震时产生塑性铰，耗散地震能量。在塑造性铰区有一定的延性要求，是要从整体结构以及局部配钢构造来满足，比如按照强柱弱梁更强节点的原则进行配钢，而塑性铰区混凝土应当是约束混凝土，采用封闭箍筋、箍筋加密以及剪力墙边设置边缘构件等等措施。
3.良好的耐久与耐火性原则
在我国经济技术不断发达后，耐久与耐火问题需要更多的重视。型钢混凝土结构除了对提高混凝土本身质量及密实度、加强抵抗碳化、降低有害介质入侵的速度，防止钢材的锈蚀外，还必须要有一定的保护层厚度。对于钢筋的最小保护层厚度，除遵循《混凝土结构设计规范》GB50010-2002之外，还要考虑型钢的最小保护层厚度。对于一类环境中设计使用年限为100年的房屋，钢筋保护层厚度应增加40%。
型钢混凝土结构的耐火要求与其保护层厚度有关，在600℃钢筋应力大约为1/2屈服应力时的耐火时间，当保护层为30mm可耐火2小时，当保护层厚度为40mm时可耐火3小时。
型钢混凝土结构保护层厚度是确定配钢位置的因素之一。从耐火、耐久、粘着强度和施工操作各方面要求中、选择其较厚的保护层厚度。
4.便于施工操作与确保混凝土质量的原则
型钢混凝土结构的施工，不像钢结构或钢筋混凝土结构那样单一，二者兼有。型钢布置在钢筋内部，型钢与钢筋间要留出一定的距离，既便于浇灌混凝土，也便于钢材和混凝土之间的传力，还需照顾到箍筋末端弯钩的操作。在节点核心区内水平横隔板处注意解决板下混凝土与板的密切结合。
5.优化设计的原则
钢筋、型钢与混凝土材料的选择，关系到截面尺寸的大小，经济造价的高低、施工工作量的多少等等，是设计质量优劣问题，随着建筑材料科技的发展，优质与高强的材料经过工程实践行之有效者，已经列入国家标准—《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》（GB1499-1998）供设计者选择应用。如钢筋优先选用HRB400级热轧带的钢筋等。型钢混凝土结构在一定的外力作用下，可以有多种截面设计选择，这就存在着优选问题。型钢混凝土结构正截面承载力，由混凝土、型钢及钢筋贡献，宜取三者各自力价
比之和为最小的为经济。力价比作为衡量经济性的指标（即每元钱则得的力）用下式表达：
力价比=A c?c／C c+ A s?y／C s+ A a?a／C a
A c、A S、A a——为混凝土、钢筋、型钢截面积；
?c、?y、?a——混凝土、钢筋、型钢的设计强度；
C c、C s、C a——混凝土、钢筋、型钢的造价，混凝土为元/m3，钢材为元/吨。
6.利用型钢和钢筋混凝土间互补性的原则
型钢混凝土结构构件由型钢与钢筋混凝土组成，型钢与钢筋可以互补，型钢用量多一些，需用钢筋数量就少一些，反之，钢筋用量多一些，型钢用量即可以减少。设计者可以利用型钢与钢筋的互补性优化设计，亦可以缓和型钢混凝土结构件构造复杂难以施工的矛盾，例如适应内力变化，灵活地在局部加筋，解决型钢连接的削弱，局部加筋亦可取得经济效益。
7.对不同部位采用不同构造措施的原则
型钢混凝土结构各个部位在长期和短期荷载组合作用下，产生不同量值的内力和变形。抗震设计时选用延性结构使框架的梁端和部分柱端，产生塑性铰，耗散地震能量。而在塑性铰以外的部位，处在弹性变形范围。塑性铰部位的配筋构造要求远高于弹性区，对于塑造性铰区钢材要对混凝土进行有效的约束，钢材全身不能有局部屈曲型钢翼缘不宜穿孔等等。而对于弹性区配筋构造则可以从简。必须指出的型钢混凝土结构框架的梁柱节点核心区，一般的柱头与柱脚、短柱、高轴压柱、角柱等是框架结构的重要部位，既不允许出现塑性变形，其构造措施也不能按弹性区对待，仍然需要对混凝土进行有效的约束。综合考虑分成重点区与非重点区如图4.1.1所示，目的是分区考虑配筋构造措施。重点区有较高的要求，由此引起施工工作量和用钢量的增加等都是必要的，而非重点区则可以降低要求。
除此之外，对于抗震等级不同的结构，亦可以采用不同的构造措施。比如抗震等级为三级的型钢混凝土框架的中柱节点核心区，可以考虑不设箍筋或少设箍筋。
图4.1.1
4.2混凝土强度等级的选择
近年来由于技术进步和经营方式的变化，在工程中使用C40～C60已无困难；C70甚至C80的高强混凝土的应用也有实例，随着混凝土强度等级的提高，混凝土的强度价格比迅速增加，在结构中采用强度较高的混凝土，对于以受压为主的构件有显著的经济效益。同时提高混凝土的强度，能够缩小截面尺寸，减轻自重，提高结构的有效承载力以及减少材料运输、加工、吊装、施工中的各种费用。为此本手册图表采用C40及以上。考虑高强混凝土的性能变化不用于普通混凝土，高强混凝土会出现一定程度的脆性，容易导致无预兆的破坏。但是考虑型钢混凝土结构型钢能对部分混凝土进行约束，延性较混凝土结构好，假如再采用高强度螺旋箍筋增加对混凝土的约束作用，是可以保证结构的延性要求的，本手册图表列至C70级混凝土。
关于高强混凝土应该注意选择流动性好的高性能混凝土，以确保型钢混凝土结构钢材密集，浇灌混凝土的质量。
4.3型钢的选择
因为Q235-A级钢不要求任何冲击试验值，并一般不做冷弯试验，故不适用于多、高层建筑结构中作为主要承重钢材。
Q235-B、C、D级碳素，结构钢分别满足不同的化学成分和不同温度下的冲击韧性要求；
C、D级钢的碳、硫、磷含量较低，更适用于重要的焊接构件。符合国标（GB702）和GB/T1951的Q345-B、C、D级的低合金高强度结构钢，宜优先选用。
4.4钢筋的选择
型钢混凝土结构对钢筋的要求，除了强度、延性、质量稳定性，锚固性能、疲劳性能、可焊性、热稳定性、冷弯性能、品种规格齐全、交货状态、耐久性、经济性之外，尤其要注意型钢混凝土结构的特点即钢筋与型钢相互关系，要尽可能的避免钢筋穿过型钢翼缘。减少在型钢翼缘上穿洞，这就要减少钢筋根数，得以在型钢翼缘外配筋。那就是采用较高强度的钢筋，但型钢混凝土结构中钢筋强度并非越高越好。由于钢筋的弹性模弹性模量并不因其强度提高而增大，高强钢筋若充分发挥其强度，则与高应力相应的大伸长变形势必会引起砼结构过大的变形和裂缝宽度。因此一般的型钢混凝土结构设计强度宜在400N/mm2左右。
我国在90年代以来引进国外技术和设备，利用我国的钒（V）资源优势，对热轧钢筋微合金化而生产出质量高、价格低的HRB400（Ⅲ）级热轧钢筋，其设计强度较原HRB335（Ⅱ）级钢筋提高了20%，而价格仅增长6%左右。它是按国际标准的要求生产的，全面的满足上述型钢混凝土结构对钢筋的要求。其强度不低不高，应该做为型钢混凝土结构的主导钢材，以取得降低配筋率，降低经济造价，还减少配筋密集难以设计、施工的困难；加之减少运输、加工、现场绑扎的工作量。
4.5一般构造
4.5.1纵向钢筋：
从型钢混凝土组合结构构件截面可以看出，纵向受力钢筋位于型钢之外，并
被混凝土所包裹，其作用主要是抗弯，同时，与箍筋形成骨架，约束外包混
凝土，以确保其与截面内型钢能较好地共同工作。因此，纵筋配置非常关键。
4.5.1.1纵向受力钢筋的直径、间距及布置宜符合如下规定：
1）纵向受力钢筋的直径不宜小于16mm。纵筋与型钢的净间距不宜小于30mm；
2） 纵向受力钢筋为钢筋束时，钢筋的直径不宜大于25mm 。作束的钢筋数
以3根为限，钢筋束总面积当作一根钢筋来计算（见图4.5.1.1）。钢筋束与其它钢筋的净距不小于1.5d ；
图4.5.1.1
3） 型钢混凝土构件纵筋布置不同于混凝土构件，为避免纵筋穿过型钢，纵
筋可以不用等间距排列，而集中布置在角部，图1－1－1（a ）所示柱截面每角布置3根；
4） 为节约钢材，贯穿构件的型钢与钢筋，可不按构件的最大内力确定，而
在最大内力处补充钢筋，如图4.5.1.2所示，所补充的钢筋可以成束配置，但钢筋束限用两根，且直径不大于25。 图4.5.1.2 解说p33 图2.2.1 4.5.1.2 纵向受力钢筋的锚固长度
4.5.1.2.1 根据《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）的有关规定，当
计算中充分利用钢筋的抗拉强度时，混凝土结构中纵向受力钢筋的锚固长度按下式计算：
d f f l t
y a α
= （4.5.1.2.1－1）
式中 a l －受拉钢筋的锚固长度
y f －锚固钢筋的抗拉强度设计值
t f －锚固区混凝土的抗拉强度设计值；当混凝土强度等级高于C40时，按C40取值；
d －锚固钢筋公称直径
α－锚固钢筋的外形系数，按表4.5.1.2.1-1取用。
注：光面钢筋系指HPB235级热轧钢筋；带肋钢筋系指HPB335、HRB400、RRB400级热轧钢筋及
热处理钢筋。
同时，《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2002）规定，抗震设计时，
纵向受力钢筋的锚固长度应按下列各式采用：
一、二级抗震等级 a aE l l 15.1= （4.5.1.2.1－2）
三级抗震等级 a aE l l 15.1= （4.5.1.2.1－3）
四级抗震等级 a aE l l 15.1= （4.5.1.2.1－4） 式中 aE l －抗震设计时受拉钢筋的锚固长度。 按照上述各公式，即可
算出表4.5.1.2.1-2受拉钢筋的锚固长度
注：
(1) 当钢筋直径d>25mm 时, 其锚固长度应乘以修正系数1.1；
(2) 环氧树脂涂层的HPB335、HRB400、RRB400级钢筋的锚固长度应乘以修正
系数1.25；
(3) 当HPB335、HRB400、RRB400级钢筋的锚固区混凝土保护层厚度大于钢筋
直径的3倍且配有箍筋时，固长度可乘以修正系数0.8；
(4) 当钢筋在混凝土施工过程中易受扰动时，其锚固长度应乘以修正系数1.1。
4.5.1.2.2 钢筋锚固的其他规定
1) 当HPB335、HRB400和RRB400级钢筋末端采用机械锚固时,包
括附加锚固端头在内的锚固长度应取上述公式值的0.7倍。机械锚固形式如图4.5.1.2.2所示。采用机械锚固措施时，在锚固长度范围内的箍筋不应少于三个；直径不应小于纵向锚固钢筋直径的0.25倍；间距不应大于纵向锚固钢筋直径的5倍。当锚固钢筋的混凝土保护层厚度不小于钢筋公称直径的5倍时，可不考虑上述箍筋配置的要求。
图4.5.1.2.2
2) 当计算中充分利用纵向钢筋的抗压强度时，抗压钢筋的锚固长度
不应小于上述受拉钢筋锚固长度计算值的0.7倍。机械锚固措施不得用于受压钢筋的锚固。
4.5.1.3 纵向受力钢筋的连接
4.5.1.3.1 连接接头的设置原则 1) 受力钢筋的连接接头位置宜设置在受力较小处，同一根钢筋上应尽量
少设接头； 2) 钢筋的连接接头和型钢的接头不得放置在同一部位。当型钢接头采用连接板时，其板端与钢筋接头的距离不宜小于200mm ； 3) 钢筋的接头宜采用机械连接接头，也可以采用焊接接头和绑扎的搭接接头；但当受拉钢筋直径大于28mm 及受压钢筋直径大于32mm 时，不宜采用搭接接头。 4) 当型钢混凝土构件为框支梁、柱及抗震等级二级以上的柱的纵筋，抗震等级为一级的框架梁纵筋，抗震等级为三级的框架底层柱等均应采用机械连接。其余接头，也可以采用绑扎搭接和等强对焊连接。 5) 钢筋的机械连接接头应符合《钢筋机械连接通用技术规程》(JGJ107-1996)、《带肋锥螺纹接头技术规程》(JGJ108-1996)及《钢筋锥螺纹接头技术规程》(JGJ109-1996)的规定。钢筋焊接连接接头应符合《钢筋焊接及验收规程》(JGJ18-1996) 6) 当采用绑扎搭接时，搭接长度应不小于第4.5.1.3.2节有关计算结果。
4.5.1.3.2 受拉钢筋绑扎搭接接头的搭接长度应根据同一连接区段内的搭
接钢筋面积百分率计算，且不应小于300 a l l l ζ= (4.5.1.3.2-1)
aE lE l l ζ= (4.5.1.3.2-2)
式中 l l 、lE l —非抗震构件及抗震构件受拉钢筋的锚固长度
a l 、aE l —非抗震构件及抗震构件受拉钢筋的锚固长度
ξ——受拉钢筋搭接长度修正系数，其按表4.5.1.3.2取用。
4.5.1.3.3 钢筋接头的位置及接头数量及有关构造措施
1) 受力钢筋接头的位置应相互错开，当采用绑扎的搭接接头时，搭接接
头连接区段的长度为1.3倍搭接长度(见图4.5.1.3.3)。当采用焊接接头和机械接头时其连接区段长度为35d(d 为纵向受力钢筋的较大直径)且不小于500。位于同一连接区段内的受拉钢筋搭接接头的面积百分率应符合表4.5.1.3.的要求。
2) .梁的底部纵向钢筋的接长,可选择在支座或支座两侧1/3跨度范围,不
应在跨中接长。梁的上部纵向钢筋可选择在跨中1/3跨度范围接长,
不应在支座处接长。
3)对于框架梁端、柱端及剪力墙底部应避免在节点核心区和加密区接
头。当确实不能避免时，须采用机械连接接头，且钢筋接头面积百分
率不应超过50%.
4)在纵向受力钢筋的搭接长度范围内应按如下要求配置箍筋：
(A)受力钢筋搭接范围内，箍筋间距不应大于搭接钢筋较小直径的5
倍并不应大于100mm。
(B)当受压钢筋直径d>25mm时,应在搭接接头两个端面外100mm范
围内设置二个箍筋。
(C)箍筋的直径不应小于搭接钢筋较大直径的0.25倍。
4.5.1.4配筋率
型钢混凝土组合梁的配筋率宜不小于0.3%，柱中配筋率宜不小于0.8%；当采用复合螺旋箍时，此限值可以放宽。
4.5.2箍筋
考虑地震作用组合的型钢混凝土组合结构构件，宜采用封闭箍筋，箍筋直径不应小于8mm,其末端应有1350弯钩，弯钩端头平直段长度不应小于10倍的箍筋直径。由于型钢混凝土组合结构是钢和混凝土两种材料的组合体，箍筋的作用极其重要，它除了增强截面抗剪承载力，避免结构发生剪切脆性破坏外，还起到约束核心混凝土，增强塑性铰区变形能力和耗能能力的作用，更能起到保证混凝土和型钢、纵筋整体工作的重要作用，因此，建议采用复合螺旋箍。有关螺旋箍筋的受力性能、设计特点、斜截面承载力计算及有关构造详见7.5节。
4.5.3型钢
型钢混凝土组合结构构件中，型钢的含钢率不小于2％，也不宜大于15％。钢板厚度不宜小于6mm,其钢板宽厚比应符合表4.5.3-1的规定（图4.5.3-1）。当满足宽厚比限值时，可不进行局部稳定验算。
表4.5.3-1 型钢钢板宽厚比限值
图4.5.3-1
图规范p16
4.5.4混凝土保护层
型钢混凝土组合结构构件的混凝土保护层厚度应根据防火、耐久性、钢筋以及型钢压曲、钢筋与混凝土的粘结力等因素所确定。
4.5.4.1根据《型钢混凝土组合结构技术规程》（JGJ138-2001）纵向受力钢筋
的混凝土保护层不应小于钢筋的公称直径，且应符合表4.5.4的要求。
表4.5.4 纵向受力钢筋的混凝土保护层最小厚度(mm)
4.5.4.2按照《型钢混凝土组合结构技术规程》（JGJ138-2001）的规定，型钢
的混凝土保护层最小厚度，对梁不宜小于100mm，且梁内型钢的翼缘
离两侧距离之和（b1+b2），不宜小于截面宽度的1/3；对柱不宜小于
120mm。（图4.5.4.2－1所示）这一规定是考虑了型钢与钢筋的匹配、
主筋间距、钢筋与型钢的距离、混凝土的填充等因素所确定的。假设
即可算出图4.5.4.2－2所示的型钢混凝土保护层厚度.
（规范p15图及参考解说p32图2.1.4）
4.5.4.3从耐火度的角度看，对于梁和柱中的型钢要求两小时耐火度时，混凝
土保护层厚度不应小于50mm，要求三小时耐火度时，混凝土保护层
厚度不应小于60mm。对型钢混凝土剪力墙中的型钢，要求两小时耐
火度时，混凝土保护层厚度不应小于30mm。对墙、柱和梁中的钢筋，
要求两小时耐火度时，保护层厚度可以为30mm，要求三小时耐火度
时，混凝土保护层厚度不应小于40mm。
4.5.4.4从确保钢筋与混凝土的粘结力角度看，一般只要保护层厚度为钢筋直
径的1.5倍就足够了，当不能满足上述要求时，应降低粘结应力。
4.5.4.5一般情况下，型钢混凝土的保护层厚度不得小于50mm,设计时可根据
构件的截面形状考虑确定，确保型钢混凝土的保护层厚度不小于
50mm。图4.5.4.5所示几种特殊情况下型钢混凝土保护层的示意图。
图4.5.4.5－a：箍筋靠近型钢翼缘的的侧面，梁的主筋配置在型钢翼缘
上下时，型钢翼缘的下端与主筋间必须留有不小于40mm的填充混凝
土的空隙。图中的A是能容纳下柱型钢翼缘的宽度；
图4.5.4.5－b：梁的主筋与型钢翼缘在同一水平面上；
图4.5.4.5－c：柱的配钢形式。如同图4.5.4.5－b中梁的配钢方法一样，
型钢翼缘与钢筋在同一条线上（型钢翼缘宽度小于钢筋内边距）。
一般的纵梁与横梁高度相等时，不能设计成图4.5.4.5所示的形式。
图4.5.4.5
（解说P31图2.1.1）
4.5.5剪力连接件
型钢与混凝土之间的粘结应力只有圆钢和混凝土的粘结应力的二分之一，因此为保证混凝土与型钢共同工作，或者为了混凝土与型钢之间的应力传递，有时有必要设置剪力连接件。一般型钢上的剪力连接件为栓钉，在需要设置栓钉的部位，可按弹性方法计算型钢翼缘外表面处的剪应力，相应于该剪应力的剪力由栓钉承担；栓钉承担的剪力设计值可按式4.5.4.5计算；
ay s c c s c v f A f E A N 7.043.0≤= （4.5.4.5）
式中 s A —栓钉连接件的截面面积;
c v N —栓钉的抗剪承载力; c f —混凝土的抗压强度设计值。
一般情况下，只是在型钢截面有较大变化处才需要设置剪力连接件。图4.5.5-1为型钢柱与型钢混凝土柱连接处设置剪力连接件示意图；这是为了将型钢柱的力传给型钢混凝土柱。图4.5.5-2为型钢为型钢混凝土柱变为混凝土柱时，过渡层处型钢上设置剪力连接件的示意图。图4.5.5-3为型钢混凝土柱脚设置部分连接件的示意图，梁跨中的上翼缘或框架的下翼缘有时为了增加型钢翼缘与混凝土的共同工作而设置剪力连接件。
图4.5.5-1 与钢柱连接处的剪力连接件示意图 （手册p264）
图4.5.5-2 型钢混凝土柱过渡层处剪力连接件示意图 《钢骨规程》p49
图4.5.5-3 柱脚处的剪力连接件示意图 （手册p264）
5 设计计算的基本原则
5.1
型钢混凝土柱结构的多、高层建筑的平面和竖向布置、地震作用或风荷载作用组合下的内力和位移计算等，应遵守国家标准《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)、《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2001)、《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2002)，以及行业标准《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3-2002)、《高层民用建筑钢结构技术规程》(JGJ99-98)的有关规定。
5.2 型钢混凝土组合结构房屋的适用最大高度宜符合表5.2的要求, 结构阻尼比宜取
0.04。
注：
2) 房屋高度指室外地面标高至主要屋面高度，不包括突出屋面的水箱、电梯机房、
构架等的高度；
2) 当房屋高度超过表中数值时，结构设计应有可靠的依据并采用进一步有效措
施。
5.3 型钢混凝土结构高层建筑的高宽比不宜大于表5.3的规定。
5.4
型钢混凝土结构在风荷载及地震作用下，按弹性方法计算的楼层层间最大位移与层高的比值h u ?不宜超过表5.4的规定。 表5.4 h u ?的限值
5.5
抗震设计时，型钢混凝土框架－钢筋混凝土筒体结构各层框架柱所承担的地震剪力不应小于结构总剪力的25％和框架部分地震剪力最大值的1.8倍二者的较小者；型钢混凝土框架－钢筋混凝土筒体各层框架柱所承担的地震剪力应符合下列规定：
1） 满足(5.5)式要求的楼层，其框架总剪力不必调整；不满足(5.5)式要求的
楼层，其框架总剪力应按0.2V 0和1.5V f,max 二者的较小值采用；
02.0V V f ≥ （5.5）
式中， V 0—对框架柱数量从上至下基本不变的规则建筑，应取对应与
地震作用标准值的结构底部总剪力；对框架柱数量从上至下有规律变化的结构，应取每段最下一层结构对应于地震作用标准值的总剪力；
f V —对应于地震作用标准值且未经调整的各层
（某一端内各层）框架承担的总剪力；
V f,max —对框架柱数量从上至下基本不变的规则建筑,应取对应于
地震作用标准值且未经调整的各层框架承担的地震总剪力的最大值。
2） 各层框架柱所承担的地震总剪力按本节第1）条调整后，应按调整前、
后总剪力的比值调整每根框架柱和与之相连框架梁的剪力及端部弯距标准值，框架柱轴力标准值可不予调整；
3） 按振型分解反应谱法计算地震作用时，本节第1）条所规定的调整可在
振型组合后进行。
5.6 在进行结构内力和变形计算时，型钢混凝土组合结构构件的刚度可按下列规定计
算：
1) 型钢混凝土梁、柱构件的截面的抗弯刚度、轴向刚度和抗剪刚度可按下列公式
型钢混凝土柱工程施工工艺
型钢混凝土柱施工工艺 一.工艺特点 1.为了解决型钢混凝土框架中的梁、柱节点处型钢与钢筋在空间上的矛盾，以实现柱中主筋自下而上连续、贯通，保证其整体性，在型钢梁、柱加工前需进行钢筋穿孔位置的深化设计；另外，为了模板支设时对拉螺栓的使用，还得进行型钢柱上对拉螺栓眼位置的深化设计。 2.“型钢柱”柱顶柱主筋通过塞焊连接于“型钢柱”柱顶锚固钢板，钢筋自动成为锚板的锚筋，且节省了钢筋的锚固用量。 3.场馆四周型钢混凝土框架结构相对独立，模板支设难度大。施工时需搭设单独的操作架及梁、柱支撑体系。 4.型钢柱高度大，混凝土浇筑时混凝土对模板有很大的侧压力，这对模板方案的选择提出了很高的要求，科学、合理、易操作的模板施工技术对工程的质量、安全、成本等至关重要。 5.型钢梁、柱节点处，“工”字型型钢梁占据了节点处的大量空间、且“王”字型型钢周围主筋密集，混凝土浇筑时下灰困难。 6.部分型钢柱柱间有钢斜撑，柱侧模支设困难。 7.自密实混凝土施工操作工艺简单，劳动强度小，混凝土浇筑质量容易控制。 二.适用范围 本工法适用于大跨度、重荷载和超高层建筑中的型钢混凝土框架结构体系。 三.工艺原理 1.型钢混凝土框架结构利用型钢、钢筋与混凝土协同作用的原理，大大提高了结构的承载力、刚度、抗震性能。 2.在型钢梁和钢支撑节点区域变截面翼缘板上适当开孔，保证了型钢梁柱节点处钢筋的连接质量和节点区域的设计抗力。 3.自密实混凝土在型钢混凝土柱中的应用，解决了型钢框架中钢筋密集部位的混凝
土振捣不密实和振捣困难的施工难题。 4.利用侧压力试验确定了超高型钢柱混凝土浇筑时对模板的侧压力计算公式。 四.工艺流程和操作要点 1.施工工艺流程 施工工艺流程如下图所示： 2.操作要点 ⑴.深化设计 ①.对拉螺栓孔深化设计 根据模板方案设计，型钢柱螺栓竖向间距为900㎜，柱底第一道对拉螺栓距地面200㎜。深化设计时需确定对拉螺栓孔的位置。型钢柱在厂家加工时根据深化设计结果，在型钢柱腹板上开直径为30㎜的圆孔。
第四版混凝土结构设计原理试题库及其参考答案
第四版混凝土结构设计原理试题库及其参考答案 一、判断题（请在你认为正确陈述的各题干后的括号内打“√”，否则打“×”。每小题1分。） 第1章 钢筋和混凝土的力学性能 1．混凝土立方体试块的尺寸越大，强度越高。（ ） 2．混凝土在三向压力作用下的强度可以提高。（ ） 3．普通热轧钢筋受压时的屈服强度与受拉时基本相同。（ ） 4．钢筋经冷拉后，强度和塑性均可提高。（ ） 5．冷拉钢筋不宜用作受压钢筋。（ ） 6．C20表示f cu =20N/mm 。（ ） 7．混凝土受压破坏是由于内部微裂缝扩展的结果。（ ） 8．混凝土抗拉强度随着混凝土强度等级提高而增大。（ ） 9．混凝土在剪应力和法向应力双向作用下，抗剪强度随拉应力的增大而增大。（ ） 10．混凝土受拉时的弹性模量与受压时相同。（ ） 11．线性徐变是指压应力较小时，徐变与应力成正比，而非线性徐变是指混凝土应力较大时，徐变增长与应力不成正比。（ ） 12．混凝土强度等级愈高，胶结力也愈大（ ） 13．混凝土收缩、徐变与时间有关，且互相影响。（ ） 第1章 钢筋和混凝土的力学性能判断题答案 1. 错；对；对；错；对； 2. 错；对；对；错；对；对;对；对； 第3章 轴心受力构件承载力 1．轴心受压构件纵向受压钢筋配置越多越好。（ ） 2．轴心受压构件中的箍筋应作成封闭式的。（ ） 3．实际工程中没有真正的轴心受压构件。（ ） 4．轴心受压构件的长细比越大，稳定系数值越高。（ ） 5．轴心受压构件计算中，考虑受压时纵筋容易压曲，所以钢筋的抗压强度设计值最大取为2/400mm N 。（ ） 6．螺旋箍筋柱既能提高轴心受压构件的承载力，又能提高柱的稳定性。（ ） 第3章 轴心受力构件承载力判断题答案 1． 错；对；对；错；错；错； 第4章 受弯构件正截面承载力 1．混凝土保护层厚度越大越好。（ ） 2．对于' f h x 的T 形截面梁，因为其正截面受弯承载力相当于宽度为' f b 的
QC成果-提高型钢混凝土柱混凝土施工质量
领 二0一六年六月
提高型钢混凝土柱混凝土施工质量 浙江省建工集团有限责任公司省职工QC小组 一、工程概况 本工程位于杭州市西湖区学院路107号，建筑面积36648m2（其中地上为26305 m2，地下为10343 m2）主楼16层，高度为62.9m；裙楼4层高度为28.2m；地下2层，深12.65m- 15.65m，部分空间设置夹层。其中裙楼为27m×31.2m大跨度型钢混凝土结构，其框架体系由1000mm×1200 mm型钢混凝土柱和600mm×1400mm、600mm×1800mm、600mm×1500mm型钢混凝土梁组成。柱钢筋：14C28+1 0C25，箍筋C16/12@100。高8.1m。6.6m。5.7m。 二、QC小组活动组织 项目部在以往的工程施工中，通过积极开展全面质量管理活动，取得了良好的质量效果，为了进一步激发广大专业人员的积极性和创造性，通过群众性质量管理活动为工程建设提供保证，项目部在集团注册登记成立了QC小组。小组成员自愿参加，其中有管理人员，也有技术人员，一线班组人员。 1、小组概况 小组名称浙江省职工服务中心项目QC小组 课题名称提高型钢混凝土柱混凝土施工质量 小组类型现场型 课题号ZJJGQC16-09注册号 ZJJGQC16-09 小组成员9人组长张叶锋 QC教育时间48小时以上成立时间2015年10月10日 活动时间2015年10月10日～2016年5月30日 制表：谢立志复核：张叶锋制表日期：2015年10月12日 2、小组活动计划
3、参加人员序号姓名年龄性别文化程度职称职务组内分工1张叶锋35男本科工程师项目经理全面负责2谢立志30男本科助工项目总工技术负责3陆伟思31男大专助工质量员组织协调活动实施4赵谭泉31男大专助工施工员活动实施5楼槟槟30男本科助工安全员活动实施6马妙根52男高中助工材料员活动实施7杨兴兵40男高中技师木工班长活动实施8叶仲丙41男高中技师泥工班长活动实施9 蔡联宝 41 男 高中 技师 钢筋工班长 活动实施 制表：谢立志 复核：张叶锋 日期：2015年10月12 日三、选择课题 1、选题原则 经过小组讨论，确定了课题选择的三条原则：在本工程施工应用具有独特性和重要性；能为本工程“钱江杯”目标的最终实现提供有力保证；能解决本工程施工中急需解决的问题。 工程难点、亮点对比表 注： 5分 3分 1分 制表：谢立志 复核：张叶锋 日期：2015年10月21日 2、课题确定：确定QC 小组活动课题为 提高型钢混凝土柱混凝土施工质量。 3、选题理由
高程布置参考—给水处理厂课程设计计算手册
给水处理厂课程设计计算书 12．高程布置 为了配合平面布置，我们首先应根据下表估计各构筑物之间连接管渠的大小及长度大致水头损失。然后在平面布置确定后，按水力学公式逐步计算各构筑物之间的水 构筑物 沉淀池~滤池0.3~0.5 快滤池内 2.0~3.0 虹吸、无阀滤池 1.5~2.0 滤池到清水池0.3~0.5 1.3.4高程布置设计计算
1.3.4.1水处理构筑物的高程布置设计计算 1.水头损失计算 在处理工艺流程中，各构筑物之间水流应为重力流。两构筑物之间水面高差即为流程中的水头损失，包括构筑物本身、连接管道、计量设备等水头损失在内。水头损失应通过计算确定，并留有 余地. （1）处理构筑物水头损失 处理构筑物中的水头损失与构筑物的型式和构造有关，具体根据设计手册第3册表15-13 g ——重力加速度，2/m s 。 ① 配水井至絮凝池连接管线水头损失 a ）沿程水头损失 配水井至絮凝池连接管采用800DN 钢管，管长15l m =。 考虑浑水的因素0.015n =，按0.013n =查设计手册第1册水力计算表得 1.8i =‰，换算成相当 于0.015n =时的i ： 浑水管长15m 算得沿程损失为：
b）局部水头损失 管路中，进口1个，局部阻力系数 10.50 ξ=；急转弯管1个， 20.90 ξ=；闸阀1个， 30.06 ξ=； 90o弯头1个， 41.05 ξ= ；出口1个，局部阻力系数 5 0.04 ξ=，则局部阻力系数总计为： 管内流速 1.11/ v m s =，则管路局部水头损失为： c）总水头损失 ②絮凝池至沉淀池 絮凝池与沉淀池合建，其损失取0.1m。 ③沉淀池至V a）沿程水头损失 沉淀池至V型滤池连接管采用900 DN钢管，管长l= 21.052 2.1 ξ=?＝； 闸阀2 43.0 ξ=；出口1个，V，按0.013 n=查设计手册第1册水力计算表得 2.4 i=‰，则V型滤池至清水池连接管沿程损失为： b）局部水头损失 管路中，进口1个，局部阻力系数 10.50 ξ=；90?弯头3个，局部阻力系数 21.053 3.15 ξ=?＝； 闸阀1个， 30.06 ξ=；出口1个，局部阻力系数 41.00 ξ=，则局部阻力系数总计为：管内流速 1.0/ v m s =，则管路局部水头损失为： c）总水头损失
型钢混凝土柱施工工法
型钢混凝土柱施工工法 中油吉林化建工程有限公司 苏畅宋志宇王晓龙 1.前言 中海石油炼化有限责任公司惠州炼油二期项目中的30万吨/年LLDPE装置中的脱气和挤压造粒厂房，整体结构下部为钢筋混凝土框架，厂房屋面以上为钢结构构架，构架上安装工艺管道及设备，钢筋混凝土与上部钢结构构架之间过渡区采用型钢混凝土柱设计方案。该设计方案充分考虑了结构整体安全、稳定、耐久等要求，因此目前各领域建设项目中得到广泛应用，但由于型钢混凝土柱传统施工工艺操作难度大，且措施用材料必须连接或穿过主体结构，影响主体结构稳定性，项目部组织设计、优化新的施工方案，克服了施工难题，最终圆满的完成了该项施工任务。 2.工法特点 2.1型钢混凝土柱的施工工法，应结合钢筋混凝土结构和钢结构柱施工特点，在传统施工工艺基础上优化、创新，着力解决以下施工重点、难点问题。 2.2型钢混凝土柱中内箍筋应穿过十字钢柱，纵向主筋应穿过结构层钢梁，因此必须保证钢柱、钢梁预制过程中开孔精度，细化开孔、穿筋方案。 2.3型钢混凝土柱侧模板加固不同于钢筋混凝土柱侧模板加固，因为十字钢柱位于型钢混凝土柱中心，用于加固模板的对拉螺栓不能从柱中间穿过。传统工艺一般采用单头螺栓分别焊接在十字钢柱四面的栓钉上拉紧的方法，但是该方法不能应用于梁、柱节点无栓钉区域，为此设计了新的模板加固方案，有效的解决了该难题。 2.4型钢混凝土柱截面尺寸大，振捣施工必须计算振捣设备影响范围，才能保证混凝土振捣密实，并采用分层浇筑混凝土的施工方案，保证混凝土的施工质量。 3.适用范围 适用于设计文件中要求采用型钢混凝土结构的柱施工，包括型钢混凝土柱中钢结构的制作、安装施工，型钢混凝土柱钢筋、模板制作、安装及混凝土浇筑施工。 4.工艺原理 型钢混凝土在结构特性上充分发挥了钢筋混凝土结构和钢结构各自的优势，发展前景广阔。然而任何新技术的应用，都应建立在方案可行的基础上，而型钢混凝土的施工工艺可以充分借鉴钢筋混凝土结构和钢结构施工工艺，将二者工艺重新组合优化，合理安排制作、运输、安装、浇筑等工艺流程，产生型钢混凝土结构特有的施工工艺，因此具备了很高的应用性。同时也是型钢混凝土柱工艺原理的形成依据。 5.施工工艺流程及操作要点 5.1施工工艺流程 施工准备→钢柱预制→钢柱安装→竖向受力钢筋安装→箍筋安装→绑扎钢筋→安装模板固定架→模板安装→模板加固→浇筑混凝土→养护→验收 5.2操作要点
型钢混凝土组合结构构件的计算
型钢混凝土组合结构构件的计算 【摘要】总结了承载能力极限状态下型钢混凝土组合梁、柱的正截面、斜截面的计算要点，再简要介绍了型钢混凝土梁柱节点、剪力墙的计算要点。 【关键词】型钢混凝土组合梁;型钢混凝土组合柱;型钢混凝土剪力墙;承载能力极限状态;正截面计算;斜截面计算;组合结构 0.概述钢筋混凝土结构容易出现开裂，普通重型钢结构民用建筑中含钢量高导致造价高和容易出现几何非线性的失稳和屈曲，将这两种结构从构件层次上通过剪力件进行组合，形成型钢混凝土组合结构可以很好的解决以上两种结构形式的缺点。我国从20世纪50年代开始应用型钢混凝土结构，但研究起步较晚。到了80年代初中国才有组织的进行对SRC结构的系统研究，全国许多单位对型钢混凝土结构构件（包括梁、柱、节点等）的承载力、刚度、裂缝以及延性进行了试验，依据试验结果进行了有关设计理论与计算方法的研究。1997年参照日本规程，原冶金部编制并颁发了《钢骨混凝土结构设计规程》（YB9082－97），2002年建设部又颁发了《型钢混凝土组合结构技术规程》（JGJ138－2001）。我国现采用的SRC结构计算方法是根据《型钢混凝土组合结构技术规程》（JGJ138－2001）基于钢筋混凝土结构的计算方法。型钢混凝土结构是由混凝土包裹型钢做成的，也是钢与混凝土组合的一种新型结构。过去，我国对这种结构的名称叫法不一致，有的称之为劲性钢筋混凝土结构，有的称之为钢骨混凝土结构。2002年建设部发布了《型钢混凝土组合结构技术规程》，将型钢混凝土组合结构(Steel Reinforced Concrete Composite Structure)定义为混凝土内配置轧制型钢或焊接型钢和钢筋的结构，简称SRC结构。型钢混凝土可以做成多种构件，更能组成各种结构，它可代替钢筋混凝土结构和钢结构应用于各类建筑和桥梁结构中。我国对型钢我国《规程》对型钢混凝土组合梁的计算方法是在钢筋混凝土的计算方法基础上进行考虑的，本文重点旨在对常见型钢混凝土组合构件的承载能力计算状态进行归纳总结。 1.型钢混凝土组合梁的计算1.1正截面受弯计算型钢混凝土框架梁，其正截面受弯承载力应按下列基本假定进行计算：(1)截面应变保持平面。(2)不考虑混凝土的抗拉强度。(3)受压边缘混凝土极限压应变?着■取0.003，相应的最大压应力取混凝土轴心抗压强度设计值f■，受压区应力图形简化为等效的矩形应力图，其高度取按平截面假定所确定的中和轴高度乘以系数0.8，矩形应力图的应力取为混凝土轴心抗压强度设计值。(4)型钢腹板的应力图形为拉、压梯形应力图形。设计计算时，简化为等效矩形应力图形；钢筋应力取等于钢筋应变与其弹性模量的乘积，但不大于其强度设计值。受拉钢筋和型钢受拉翼缘的极限拉应变?着■取0.01。根据中和轴的位置型钢截面可以分为三种情况，即第一种情况，中和轴在型钢腹板中通过；第二种情况，中和轴部通过型钢；第三种情况，中和轴恰好在型钢受压翼缘中通过。这三种情况在规范中通过M■,N■控制。型钢截面为充满型实腹型钢的型钢混凝土框架梁 3.小结I.对于型钢混凝土结构而言，目前我国规程计算理论趋于成熟，完全
塔的水力学计算手册
塔的水力学计算手册
1.目的与适用范围 (1) 2.塔设备特性 (1) 3.名词术语和定义 (1) 4.浮阀/筛孔板式塔盘的设计 (1) 5.填料塔的设计 (1)
1.目的与适用范围 为提高工艺工程师的设计质量,推广计算机应用而编写本手册。 本手册是针对气液传质塔设备中的普遍性问题而编写。对于某些具体塔设备的数据(比如:某生产流程中针对某塔设备的板效率而采用的计算关联式,或者对于某吸收填料塔的传质单元高度或等板高度而采用的具体计算公式)则未予收入。本设计手册以应用为主，主要是指导性的计算方法和步骤，并配合相应的计算程序，具体公式及理论推阐可参考有关文献。 2.塔设备特性 作为气(汽)、液两相传质用的塔设备，首先必须能使气(汽)、液两相得到充分的接触，以得到较高的传质分离效率。 此外，塔设备还应具有以下一些特点： (1)当气(汽)、液处理量过大(超过设计值)时，仍不致于发生大量的雾 沫挟带或液泛等影响正常操作的现象。 (2)当操作波动(设计值的50％～120％)较大时，仍能维持在较高的传 质效率下稳定操作，并具有长期连续操作所必须具备的可靠性。 (3)塔压力降尽量小。 (4)结构简单、耗材少、制造和安装容易。 (5)耐腐蚀、不易堵塞。 (6)塔内的滞留液量要小。 3.名词术语和定义 3.1 塔径(tower diameter)，D T 塔筒体内壁直径，见图3.1-(a)。 3.2 板间距(tray spacing)，H T 塔内相邻两层塔盘间的距离，见图3.1-(a)。 3.3 降液管(downcomer)，DC 各层塔盘之间专供液相流体通过的组件，单溢流型塔盘为侧降液管，双溢流型塔盘有侧降液管和中央降液管，三或多溢流型塔盘有侧降液管、偏侧降液管、偏中央降液管及中央降液管。 3.4 降液管顶部宽度(DC top width)，Wd 弓形降液管面积的弦高。掠堰另有算法，见图3.1-(a),-(b)。 3.5 降液管底间隙(DC clearance)，ho 降液管底部边缘至塔盘(或受液盘)之间的距离，见图3.1-(a)。 3.6 溢流堰高度(weir height)，hw 降液管顶部边缘高出塔板的距离，见图3.1-(a)。 3.7 总的塔盘横截面积(total tower cross-section area)，A T
预应力混凝土结构构件计算(精)
第9章预应力混凝土结构构件计算 1．何谓预应力混凝土结构？ 答：所谓预应力混凝土结构，就是在外荷载作用之前，先对混凝土施加压力，造成人为的应力状态，它所产生的预压应力能抵消外荷载所引起的部分或全部拉应力◆。这样，在外荷载作用下，裂缝就能延缓或不会产生，即使出现了裂缝，裂缝宽度也不致过大。 2．与非钢筋混凝土结构相比较，预应力混凝土结构主要有哪几方面的优点？ 答：与非钢筋混凝土结构相比较，预应力混凝土结构主要有以下几方面的优点： （1）预应力混凝土结构在使用荷载作用下不出现裂缝或推迟裂缝的出现，在同样的荷载下，能减小裂缝宽度，因此也提高了构件的刚度，增加结构的耐久性。如用在处于腐蚀性介质和潮湿环境中的结构以及海洋工程结构中，可根本解决裂缝问题，对水工建筑物的意义尤为重大。 （2）预应力混凝土结构可以合理、有效地利用高强钢筋◆和高强混凝土，从而节省材料，减轻结构自重，可建造大跨度结构。 （3）施加纵向预应力可延缓斜裂缝的形成，使受剪承载力得到提高。 （4）预应力可以降低钢筋的疲劳应力比，因而提高了构件的抗疲劳性能。 3．根据预应力对构件裂缝控制程度不同预应力混凝土结构可分成哪几类，各有何特点？ 答：根据预应力对构件裂缝控制程度不同预应力混凝土结构可分成：全预应力混凝土、有限预应力混凝土和部分预应力混凝土。 全预应力混凝土：在全部荷载即荷载效应的短期组合下，截面不出现拉应力的预应力混凝土，称为全预应力混凝土。全预应力混凝土的特点是： （1）抗裂性好。由于构件截面不出现拉应力，混凝土不开裂,因而其抗裂性能好、刚度大，常用于对抗裂或抗腐蚀性能要求较高的结构，如核电站安全壳、贮液罐、吊车梁等。 （2）抗疲劳性能好。预应力钢筋从张拉到使用阶段的全过程中，其应力值变化幅度小，所以在重复荷载下抗疲劳性能好。 （3）反拱值可能过大。当活荷载较大，在正常使用情况下，由于预加应力较高，引起结构的反拱过大，使混凝土在施工阶段产生裂缝，影响上 部结构构件的正常使用。 （4）延性较差。由于构件的开裂荷载与极限荷载较为接近，使构件延较差，对结构的抗震不利。 有限预应力混凝土：在全部荷载即荷载效应的短期组合下，截面拉应力不超过混凝土规定的抗拉强度；在长期荷载即荷载效应的长期组合下，截面不出现拉应力的预应力混凝土，称为有限预应力混凝土。 部分预应力混凝土：截面允许出现裂缝，但最大的裂缝宽度不得超过允许的限值，称为部分预应力混凝土。部分预应力混凝土的特点： （1）节约钢材。可根据结构构件的不同使用要求、荷载作用情况及环境条件等，对裂缝进行控制,降低了预应力值，从而节约预应力钢筋及锚具的用量，降低造价。 （2）反拱值不致于过大。由于施加预应力较小，可避免产生过大反拱。 （3）延性较好。由于配置了非预应力钢筋，可提高构件的延性，有利于结构抗震，并可改善裂缝分布，减小裂缝宽度。 （4）与全预应力混凝土相比，可简化张拉、锚固等工艺，其综合经济效果较好。对于抗裂要求不太高的结构构件，部分预应力混凝土已得到广泛应用。
劲钢(型钢)柱结构施工方案.
错误!未找到引用源。劲钢结构施工方案 错误!未找到引用源。劲钢结构概况 型钢混凝土组合结构是指在混凝土内配置了型钢和普通钢筋的结构, 本工程钢骨柱采用了十字钢骨和箱型钢骨两种; 钢骨梁有单钢骨和双钢骨两种, 并与体外预应力配套使用,达到了降低梁高的目的。钢管混凝土结构是在型钢柱 (箱型柱和钢管柱内灌注自密实免振捣混凝土;劲性钢筋混凝土结构是在表面布满长剪力钉的型钢结构的外面包裹一层钢筋混凝土外壳。 错误!未找到引用源。型钢混凝土组合结构特点 型钢混凝土组合结构是指在混凝土内配置了型钢和普通钢筋的结构, 本工程钢骨柱采用了十字钢骨和箱型钢骨两种; 钢骨梁有单钢骨和双钢骨两种, 并与体外预应力配套使用,达到了降低梁高的目的。钢管混凝土结构是在型钢柱 (箱型柱和钢管柱内灌注自密实免振捣混凝土;劲性钢筋混凝土结构是在表面布满 90mm 长剪力钉的型钢结构的外面包裹一层钢筋混凝土外壳。这种结构具有钢结构和混凝土结构的双重优点: a 型钢不受含钢率限制,刚度大,承载能力高。 b 型钢构件截面积小,在结构承载力允许的条件下可以增加使用面积和层高,其经济效益可观。 c 型钢砼柱结构的延展性高,具有优良的抗震性能。 d 型钢砼柱结构耐久性和耐火性能优良。 e 不必等待柱芯混凝土达到一定强度就可继续安装上一个层次的钢结构构件,有效地缩短了建设工程的工期。 f 钢筋安装工程在钢构件施工完毕后进行,钢筋密集、钢构件表面布满剪力钉,钢筋安装非常困难。
g 竖向结构模板安装要避免碰撞已经施工完毕的密集的型钢梁, 钢柱部位无法设置对拉螺栓,模板设计要全面考虑。 h 竖向结构模板与型钢柱间仅有 150mm 空隙,且钢筋和栓钉非常密集,模板上口分布有型钢梁,对混凝土的施工提出更高的要求。 错误!未找到引用源。工艺流程 绑扎底板钢筋、安装钢柱柱脚埋件→浇筑底板混凝土→安装型钢柱→柱脚灌浆→安装型钢梁→浇筑柱芯混凝土→安装墙、柱钢筋→安装墙、柱模板→浇筑竖向结构混凝土→拆除竖向结构模板→安装水平结构模板→安装梁、板钢筋→浇筑梁、板混凝土→······→安装型钢柱→安装型钢梁 错误!未找到引用源。材料准备 (1柱脚无收缩灌浆料 第一节钢柱与底板间设计有 50mm 缝隙,用无收缩灌浆料填充,要求此种灌浆料的流动性相当高,扩展度不小于 500mm 。 (2高强自密实微膨胀低收缩混凝土 钢管混凝土及箱型钢骨内部需要浇筑自密实免振捣混凝土,要求水胶比 0.26、水灰比 0.33、砂率 0.4%,严格控制混凝土扩展度≥500mm ,坍落度为 220-240mm 。柱内衬板构造是否影响混凝土自密实、高抛混凝土是否产生离析、如何改善自密实混凝土的工作性能, 是保证施工质量的关键问题, 混凝土配比时原材料要求严格: 水泥:选用北京市建委备案的知名品牌 42.5R 普通硅酸盐早强水泥。 砂:质地坚硬、级配良好的 B 类低碱活性天然Ⅱ区中砂。含泥量不大于 1%、细度模数:2.5~3.2。
结构设计常用数据表格
建筑结构安全等级 2 纵向受力钢筋混凝土保护层最小厚度（mm） 不同根数钢筋计算截面面积（mm2）
板宽1000mm内各种钢筋间距时钢筋截面面积表（mm2） 每米箍筋实配面积 钢筋混凝土结构构件中纵向受力钢筋的最小配筋百分率（%） 框架柱全部纵向受力钢筋最小配筋百分率（%）
框架梁纵向受拉钢筋的最小配筋白分率（%） 柱箍筋加密区的箍筋最小配箍特征值λν（ρν=λνf/f）
受弯构件挠度限值 注：1 表中lo为构件的计算跨度； 2 表中括号内的数值适用于使用上对挠度有较高要求的构件； 3 如果构件制作时预先起拱，且使用上也允许，则在验算挠度时，可将计算所得的挠度值减去起拱值；对预应力混凝土构件，尚可减去预加力所产生的反拱值； 4 计算悬臂构件的挠度限值时，其计算跨度lo按实际悬臂长度的2倍取用。
注： 1 表中的规定适用于采用热轧钢筋的钢筋混凝土构件和采用预应力钢丝、钢绞线及热处理钢筋的预应力混凝土构件；当采用其他类别的钢丝或钢筋时，其裂缝控制要求可按专门标准确定； 2 对处于年平均相对湿度小于60%地区一类环境下的受弯构件，其最大裂缝宽度限值可采用括号内的数值； 3 在一类环境下，对钢筋混凝土屋架、托架及需作疲劳验算的吊车梁，其最大裂缝宽度限值应取为0.2mm；对钢筋混凝土屋面梁和托梁，其最大裂缝宽度限值应取为0.3mm； 4 在一类环境下，对预应力混凝土屋面梁、托梁、屋架、托架、屋面板和楼板，应按二级裂缝控制等级进行验算；在一类和二类环境下，对需作疲劳验算的须应力混凝土吊车梁，应按一级裂缝控制等级进行验算； 5 表中规定的预应力混凝土构件的裂缝控制等级和最大裂缝宽度限值仅适用于正截面的验算；预应力混凝土构件的斜截面裂缝控制验算应符合本规范第8章的要求； 6 对于烟囱、筒仓和处于液体压力下的结构构件，其裂缝控制要求应符合专门标准的有关规定； 7 对于处于四、五类环境下的结构构件，其裂缝控制要求应符合专门标准的有关规定； 8 表中的最大裂缝宽度限值用于验算荷载作用引起的最大裂缝宽度。 梁内钢筋排成一排时的钢筋最多根数
混凝土梁钢筋与型钢柱组合连接技术
逆施混凝土梁钢筋与正施型钢柱组合连接技术 【摘 要】 xxxxx 广场工程逆施结构与正施型钢混凝土组合结构中采用了“逆施混凝土梁钢筋与正施型钢柱组合连接技术”，解决了窄间隙下逆施混凝土梁筋与正施型钢柱连接钢筋不同心、钢筋无伸缩的连接难题，为正逆施粗直径钢筋连接、特别是正施结构采用型钢混凝土组合结构钢筋连接技术作出了成功的探索。 【关键词】 可焊接套筒 熔槽帮条焊 型钢混凝土组合结构 钢筋连接 正逆施 前言：随着施工技术的发展，高层建筑越来越多,鉴于逆作法施工在工程周期方面的优势、型钢混凝土组合结构在抗震、防火及造价方面的优势，逆作法施工工艺及型钢混凝土组合结构在高层、超高层建筑中应用越来越多。而高层、超高层结构中混凝土梁配筋量大、钢筋排数多、钢筋间距较小，加之结构体系抗震等级高，钢结构体系不允许开洞，且正逆施连接部位空间较小，如何实现逆施混凝土梁钢筋与正施型钢柱的合理连接，成为此类工程施工的难点。 1 工程概况 xxxx 广场工程包含1栋办公楼，3栋公寓楼及商业裙楼，设有4层地下室。1栋办公楼及3栋公寓楼为超高层建筑，办公楼共53层，总高度258m ；A 、B 、C 三栋公寓分别为57层、53层、49层， 总高度分别为191m 、179m 、168m 。 工程抗震设防烈度为7度，主体结构 抗震等级为特一级或一级。 本工程地下结构采用敞开式逆作法施工工艺，逆施结构与正施结构型钢柱间距最小为600mm 如图1所 示。由于抗震等级高，与型钢柱连接 的逆施混凝土梁钢筋直径大（最大达 ф32）、排数多（大部分为3排），为保证结构的整体性，设计禁止在型钢柱上开洞，要求梁钢筋与型钢柱连接采用机械连接方式直接连接。 图1 逆施混凝土与正施型钢柱对接平面图
工艺专业塔器水力学计算设计导则
1 塔器设计概述 1.1 石油化工装置中塔器占有很大的比重。几乎每种工艺流程都存在蒸馏或吸收等分离单元过程，因此塔器设计至关重要。往往塔器设计的优劣，决定着装置的先进性和经济性，必须给予重视。 1.2 塔器设计与工艺流程设计有着非常密切的关系，亦即塔器的选型和水力学计算与工艺流程的设计计算是结合在一起的。有时塔器设计影响着分离流程和操作条件的选择。例如减小蒸馏塔的回流比，能降低能耗，但塔板数增加，对塔器讲就是减小塔径和增加塔高，其中必有一个最经济条件的选择。又如真空塔或对釜温有要求的蒸馏塔均对压降要求较严，需要选择压降低的板式塔或填料塔，在塔器水力学计算后，压降数据要返回工艺作釜温核算。 1.3 一般工艺流程基本确定后，进行塔器的选型、设计等工作。塔器设计涉及到工艺、化学工程、设备、仪表、配管等专业。化学工程专业的任务及与各专业间关系另有说明。见化学工程专业工作手册H-P0101-96、H-P0301-96。 1.4 随着石油化工和科技的迅猛发展，蒸馏塔从一般的一股进料、二股产品的常规塔发展为多股进料、多侧线，有中间换热的复杂塔。要求塔的生产能力大、效率高、塔板数多，即大塔径、多程数、高效、低压降等，对塔器设计提出了更高的要求，并推动了塔器设计工作的发展。 1.5 近年来电子计算机的普及和发展，为工艺与塔器设计提供了有力的工具。我们可应用PROCESS或PRO/Ⅱ等工艺流程模拟软件进行计算，得到塔的最大和最小汽液负荷、密度等数据，以便进行分段的塔的水力学计算，使工艺和塔的水力学计算能同步进行，并作多方案比较，求得最佳设计。 1.6 设计中主要考虑的问题 1.6.1 确定工艺流程（尤其是分离流程） 通过工艺流程模拟电算，选定最佳切割方案，其中包括多股进料、侧线采出、进料状态和位置等方面的选择。 1.6.2 塔压的设定
混凝土结构设计原理试卷之计算题题库
1、某现浇多层钢筋混凝土框架结构，地层中柱按轴心受压构件计算，柱高H=6.4m ，承受轴向压力设计值N=2450kN,采用C30级混凝土，HRB335级钢筋，求柱截面尺寸（设配筋率 '0.01,1ρ?==），并试计算需配置的纵向受力钢筋。 （已知： 2 14.3N/mm c f =， 2 1.43/t f N mm =， '2 300/y y f f N mm ==） 附表：钢筋混凝土轴心受压构件的稳定系数? 设配筋率'0.01,1ρ?==，由公式知 32 ''2450101573540.9()0.9 1.0(14.30.01300) c y N A mm f f ?ρ?===+??+? 正方形截面边长396.7b mm ==，取b=400mm 。 （2）求稳定系数 柱计算长度0 1.0l H =，06400 16 400l b ==，查表得0.87?=。 （3）计算配筋 由公式知 32 '2'24501014.34000.90.90.872803.3300 c s y N f A mm f ??--??=== 2、某梁截面尺寸b×h=250mm×500mm ，M=2.0×108N·mm ，受压区预先已经配好HRB335级受压钢筋2φ20（ ' s A =628mm 2 ），若受拉钢筋也采用HRB335级钢筋配筋，混凝土的强度等级 为C30，求截面所需配置的受拉钢筋截面面积 s A 。 （已知： 2 14.3N/mm c f =， 2 1.43/t f N mm =， '2 300/y y f f N mm ==， 1 1.0 α=， ,max 0.55,0.399 b s ξα==） 解：(1)求受压区高度x 假定受拉钢筋和受压钢筋按一排布置，则 '35mm s s a a ==
混凝土结构施工图绘制方法及平法标注 (1)
毕业设置绘图设置 1）一般轴线是0.10-0.12宽，其他所有颜色设0.2，梁线可以用0.25，柱子边线和钢筋线可以用0.45-0.5（指的是采用无宽度的线绘制时） 2）字体方面，正文字体一般250-300高（请用dist进行实际测量高度），说明字体450-500高，图名600- 800高，shx字体宽度系数0.75-0.8，不要太多种字体，建议shx字体设置为英文tssdeng，中文tssdchn即可满足绝大部分的需求 3）填充灰度30%-40% 混凝土结构施工图绘制方法 1.概述 结构施工图的基本要求是：图面清楚整洁、标注齐全、构造合理、符合国家制图标准及行业规范，能很好地表达设计意图，并与计算书一致。 通过结构施工图的绘制，应掌握各种结构构件工程图表的表达方法，会应用绘图工具手工绘图、修改（刮图）和校正，同时能运用常用软件通过计算机绘图和出图。 2.结构施工图的绘制方法 钢筋混凝土结构构件配筋图的表示方法有三种： （1）详图法。它通过平、立、剖面图将各构件（梁、柱、墙等）的结构尺寸、配筋规格等“逼真”地表示出来。用详图法绘图的工作量非常大。 （2）梁表、柱表法。它采用表格填写方法将结构构件的结构尺寸和配筋规格用数字符号表达。此法比“详图法”要简单方便得多，手工绘图时，
深受设计人员的欢迎。其不足之处是：同类构件的许多数据需多次填写，容易出现错漏，图纸数量多。 （3）结构施工图平面整体设计方法（以下简称“平法”）。它把结构构件的截面型式、尺寸及所配钢筋规格在构件的平面位置用数字和符号直接表示，再与相应的“结构设计总说明”和梁、柱、墙等构件的“构造通用图及说明”配合使用。平法的优点是图面简洁、清楚、直观性强，图纸数量少，设计和施工人员都很欢迎。 为了保证按平法设计的结构施工图实现全国统一，建设部已将平法的制图规则纳入国家建筑标准设计图集，详见《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》（GJBT-51800G101）（以下简称《平法规则》）。 “详图法”能加强绘图基本功的训练；“梁表柱表法”目前柱表还在使用，梁表基本绝迹；而“平法”则非常普及且代表了一种发展方向。毕业设计要求梁平法，柱平法（列表注写或截面注写）。 3.结构施工图绘制的具体内容 设计院正规出图的图纸内容包括：图纸目录、结构总说明、基础统一说明及大样（分别有天然基础大样和桩基础大样）、基础及基础梁平面、各层结构平面图（含墙柱定位图、各类结构构件的平法施工图（模板图、板配筋图以及梁、柱、剪力墙、地下室侧壁配筋图等））、大样图等。 毕业设计要求： 柱定位及柱配筋图； 第N层的楼板配筋图（与模板图合二为一，要注明板厚、梁定位等）； 第N层的梁配筋图（平法表示）；
理正岩土使用手册-水力学
第一章 功能概述 理正工程水力学计算软件包含有五个计算内容：倒虹吸水力学计算、渠道水力学计算、水闸水力学计算、隧洞水力学计算和消能工水力学计算。 倒虹吸水力学计算模块可计算倒虹吸的过水能力、设计倒虹吸管径； 渠道水力学计算模块含有清水渠道均匀流的水力计算、清水渠道非均匀流的水力计算和挟沙水流渠道的水力计算； 水闸水力学计算模块适用于无坎宽顶堰、有坎宽顶堰、WES实用堰上的平板和弧形闸门，可计算水闸的泄流能力、设计闸孔宽度和确定闸门的开启度； 水工隧洞水力学计算模块适用于矩形、圆形、拱形断面隧洞的水力设计，对无压隧洞可计算洞的过流能力和设计断面尺寸，半有压隧洞可校核隧洞的过流能力，对于有压隧洞可计算隧洞在不同水位、不同闸门开度下的泄流量，并可在已知过流量条件下校核上游水位，还可绘制出总水头线和压坡线，形象的显示洞身各点有无负压； 消能工水力学计算模块适用于底流式消能工和挑流式消能工的水力设计。底流式消能工中包括下挖式消力池、突槛式消力池（消力墙）和综合式消力池三种基本型式，可进行消力池尺寸设计计算和校核消能能力。挑流式消能工可进行连续式挑流鼻坎的水力计算。 五个计算模块最后都给出计算的图形结果、文字结果及图文并茂的计算书。 第二章 快速操作指南 2.1 操作流程 理正工程水力学计算软件的操作流程如图2.1-1，每一步骤都有相对应的菜单操作。 图2.1-1 操作流程 2.2 快速操作指南
2.2.1 选择工作路径 设置工作路径，既可以调入已有的工作目录，也可在输入框中键入新的工作目录，后面操作中生成的所有文件（包括工程数据及计算书等）均保存在设置的工作目录下。 图2.2-1 指定工作路径 注意：此处指定的工作路径是所有岩土模块的工作路径。进入某单个计算模块后，还可以通过按钮【选工程】重新指定此模块的工作路径。 2.2.2 增加计算项目 工程水力学计算软件包含有五个计算内容：倒虹吸水力学计算、渠道水力学计算、水闸水力学计算、隧洞水力学计算和消能工水力学计算。用户可根据需要选择。 图2.2-2 当选好一个计算项目后，点击【工程操作】菜单中的“增加项目”或“增”按钮来新增一个计算项目（以水闸水力学计算为例）。
基础篇(上)
基础主要包含：条形基础、独立基础、筏形基础、基础板带、集水坑、桩承台、柱墩。条基中的钢筋有受力筋、分布筋；独基中主要有受力筋，有些会配置短向加强筋和柱间配筋，带短柱杯口独基在短柱中会配置纵筋和箍筋；筏基中一般有底筋、面筋、中间层筋、非贯通筋；基础板带主要有上下部受力筋；集水坑一般有底筋、面筋、坑壁水平筋、斜面钢筋；桩承台的钢筋有横向、纵向、侧面受力筋、加强筋；柱墩主要有纵筋、箍筋。 下面我们一起来学习一下基础中各构件的特点及钢筋的计算： 一、算量基本方法： 一、条形基础： 1. 受力筋：受力钢筋的长度应根据计算设置中所设定的计算方法进行计算： 条基宽度>=设定值，L=条基宽度*0.9；条基宽度<设定值，L=条基宽度-2*bhc。 2. 分布筋：条基分布钢筋的计算需要考虑条基的主次: 主条基（贯通条基）：L=条基长度-2*bhc； 次条基（非贯通条基）：（1）两端都与主条基相交：L=次条基净长度+2*L1； （2）一端与主条基相交：L=次条基净长度-bhc+L1。 次条基净长度：两端与主条基相交时为两相邻主条基之间的净空尺寸，一端与主条基相交时为次条基长度扣除相交的主条基的长度； L1取计算设置中的第8项所设置的值，系统默认为150。 二、独立基础： 1. 受力筋：受力钢筋的长度应根据计算设置中所设定的计算方法进行计算： 还需要考虑钢筋的弯折设置： 基础底长>=设定值，L=基础底长*0.9+2*弯折长度；基础底长<设定值，L=基础底长 -2*bhc+2*弯折长度。 三、筏形基础： 说明：基础板带的算法同筏板钢筋的算法，当遇到筏板变截面时，按照相应的筏板变截面节点计算； 当筏板钢筋遇基础梁构件时，按照梁板式筏形基础节点计算；当筏板钢筋遇剪力墙构件时，按照平板式筏形基础节点计算， 在此主要讲述梁板式筏板钢筋的计算。 1. 端部构造： （1）端部等截面外伸：
混凝土结构设计原理 课件及试题10
第十章混凝土结构按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规 范》的设计计算 本章的意义和内容: 本章讲述了桥涵工程混凝土结构的材料、计算原理、基本构件（受弯构件、轴心受力构件、偏心受力构件、受扭构件、预应力混凝土构件）的承载能力计算和构件裂缝宽度、挠度验算以及构造要求。通过本章的学习，使学生了解混凝土按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》进行构件设计计算的方法、这种方法与房屋工程中混凝土构件的设计计算方法有何相同和不同之处，为进行桥涵工程混凝土结构设计计算奠定基础。并掌握以下重点、难点。 1．桥涵工程混凝土结构设计也采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，但是由于涵桥结构所处环境、荷载性能以及结构的特点与房屋结构有较大的差异，因此《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》规定的结构目标可靠指标比房屋结构的大；桥涵工程的材料强度设计值比房屋结构的小。 2．涵桥工程受弯构件不但要进行持久状态下的设计计算，而且还要进行短暂状态下的计算，受弯构件纵向受力钢筋的最小配筋率与房屋建筑有所不同。 3．土木工程中一般受弯构件斜截面抗剪承载力计算基于同一基本理论，但涵桥工程受弯构件斜截面抗剪承载力计算方法与房屋建筑工程不同。涵桥工程受弯构件斜截面抗剪承载力计算是采用单一公式（房屋建筑是两套公式），该公式适用矩形、T形、I字形截面构件，并且考虑了构件截面受压翼缘的抗剪作用，也考虑了受弯纵向受力钢筋的抗剪作用 4．由于桥梁结构受弯构件截面形式、剪力图的特点，桥涵工程受弯构件斜截面抗剪承载能力计算时，首先按斜截面始端的截面尺寸和规定的剪力值进行计算，然后确定斜截面末端的位置，再根据斜截面末端截面尺寸和规定的剪力取值对斜截面末端进行抗剪承载能力验算。 5．桥涵工程偏心受压构件正截面承载能力计算时，混凝土强度采用棱柱体抗压强度，而且不考虑附加偏心距的影响。 6．桥涵工程混凝土构件的裂缝宽度、受弯刚度计算公式的建立方法、计算方法与房屋建筑工程不同，为了减少受弯构件的挠度，经常需要设置预拱度，预拱度的大小为永久荷载与一半可变荷载频遇值引起的挠度。 在预应力混凝土构件的设计当中，桥涵工程中预应力混凝土构件的预应力损失的排序、预应力损失的组合与房屋建筑工程不同。 一、概念题 （一）填空题 1．《桥规》规定，钢筋混凝土构件的混凝土标号不应低于，当采用HRB400、KL400级钢筋时不应低于；预应力混凝土构件的混凝土标号不应低于； 2．《桥规》规定，钢筋混凝土构件中的普通钢筋应选用、、及。 3．桥涵工程结构设计采用以概率论为基础的方法，极限状态分为和。桥涵工程设计基准期为。 4．《桥规》规定，在进行承载能力极限状态和正常使用极限状态设计时，应考虑、和三种设计状态。 5．和房屋建筑工程相比，桥涵结构的目标可靠度指标值相对。
混凝土结构设计原理思考题答案教学内容
混凝土结构设计原理 部分思考题答案 第一章钢筋混凝土的力学性能 思考题 1、钢筋冷加工的目的是什么？冷加工的方法有哪几种？各种方法对强度有何影响？ 答：冷加工的目的是提高钢筋的强度，减少钢筋用量。 冷加工的方法有冷拉、冷拔、冷弯、冷轧等。 这几种方法对钢筋的强度都有一定的提高， 2、试述钢筋混凝土结构对钢筋的性能有哪些要求？ 答：钢筋混凝土结构中钢筋应具备：（1）有适当的强度；（2）与混凝土粘结良好；（3）可焊性好；（4）有足够的塑性。 4、除凝土立方体抗压强度外，为什么还有轴心抗压强度？ 答：立方体抗压强度采用立方体受压试件，而混凝土构件的实际长度一般远大于截面尺寸，因此采用棱柱体试件的轴心抗压强度能更好地反映实际状态。所以除立方体抗压强度外，还有轴心抗压强度。 5、混凝土的抗拉强度是如何测试的？ 答：混凝土的抗拉强度一般是通过轴心抗拉试验、劈裂试验和弯折试验来测定的。由于轴心拉伸试验和弯折试验与实际情况存在较大偏差，目前国内外多采用立方体或圆柱体的劈裂试验来测定。 6、什么叫混凝土徐变？线形徐变和非线形徐变？混凝土的收缩和徐变有什么本质区别？ 答：混凝土在长期荷载作用下，应力不变，变形也会随时间增长，这种现象称为混凝土的徐变。 当持续应力σC ≤0.5f C 时，徐变大小与持续应力大小呈线性关系，这种徐变称为线性徐变。当持续应力σC >0.5f C时，徐变与持续应力不再呈线性关系，这种徐变称为非线性徐变。 混凝土的收缩是一种非受力变形，它与徐变的本质区别是收缩时混凝土不受力，而徐变是受力变形。 10、如何避免混凝土构件产生收缩裂缝？ 答：可以通过限制水灰比和水泥浆用量，加强捣振和养护，配置适量的构造钢筋和设置变形缝等来避免混凝土构件产生收缩裂缝。对于细长构件和薄壁构件，要尤其注意其收缩。 第二章混凝土结构基本计算原则 思考题 1．什么是结构可靠性？什么是结构可靠度? 答：结构在规定的设计基准使用期内和规定的条件下（正常设计、正常施工、正常使用和维护），完成预定功能的能力，称为结构可靠性。 结构在规定时间内与规定条件下完成预定功能的概率，称为结构可靠度。 2．结构构件的极限状态是指什么？ 答：整个结构或构件超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求，这种特定状态就称为该功能的极限状态。 按功能要求，结构极限状态可分为：承载能力极限状态和正常使用极限状态。 3．承载能力极限状态与正常使用极限状态要求有何不同? 答：（1）承载能力极限状态标志结构已达到最大承载能力或达到不能继续承载的变形。若超过这一极限状态后，结构或构件就不能满足预定的安全功能要求。承载能力极限状态时每一个结构或构件必须进行设计和计算，必要时还应作倾覆和滑移验算。 （2）正常使用极限状态标志结构或构件已达到影响正常使用和耐久性的某项规定的限值，若超过这一限值，就认为不能满足适用性和耐久性的功能要求。构件的正常使用极限状态时在构件承载能力极限状态进行设计后，再来对有使用限值要求的构件进行验算的，以使所设计的结构和构件满足所预定功能的要求。