毕业设计(论文)之1(开题报告).doc

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1、山东大学土建与水利学院毕业设计文献综述 简述土木工程前景第1章 土木工程的现状1.1 世界现状随着19世纪中叶钢材及混凝土在土木工程中的开始使用, 以及20世纪20年代后期预应力混凝土的制造成功, 建造摩天大楼、大跨度建筑和跨海峡1000m以上的大桥成为可能。目前, 世界上最高建筑是中国台北的101大厦，总高度为508m,近代体育事业的蓬勃发展也使得大跨度房屋在世界各地如雨后春笋般涌现。目前世界跨度最大的悬索桥是日本的东线明石海峡悬索大桥,跨度为1990m; 最长的斜拉桥是日本的多多拉桥,桥主跨有890m,预计在不久的将来中国的苏通长江公路大桥将刷新这一世界纪录。最大跨度的拱桥是中国上海的卢浦

2、大桥, 跨度为550m。世界高速公路总里程最长的国家为美国, 其总长为81105公里。最高的大坝为高285m 的瑞士大狄克桑斯坝。最高的电视塔为加拿大高549m 的多伦多塔, 其次为莫斯科塔,高537m1。1.2 中国现状中国的土木工程建设从20 世纪50年代起一直没有停过, 且发展很快, 尤其在近年来, 发展极为迅猛, 几乎整个中国成了一个大的建设工地。新的高楼大厦、展览中心、铁路、公路、桥梁、港口航道及大型水利工程在祖国各地如雨后春笋般地涌现, 新结构、新材料、新技术大力研究、开发和应用。发展之快, 数量之巨, 令世界各国惊叹不已2。结构工程: 改革开放后在我国大陆建造了许多高层建筑, 目

3、前我国最高的建筑是世界排名第4 的上海金茂大厦。在特种结构方面, 我国有4 所电视塔排在世界前十位, 其中1995 年建成的上海东方明珠电视塔以468m 的高度排在世界第三位。为迎接2008 年的奥运会, 北京将建设一大批大跨超长建筑, 像国家体育场“鸟巢”结构、国家游泳中心“水立方”、国家大剧院等。表明, 无论在工程结构的改革、建筑功能使用、新技术和新材料的采用上及合理组织施工方面, 还是在抗震分析和计算机程序应用上及有关抗震控制试验研究上, 我国均达国际先进水平。桥梁工程: 我国的桥梁建设发展迅速, 取得了辉煌成就。我国已进入桥梁工程发达国家之列, 且有多座桥梁居世界同类型桥梁中跨度排名之

4、首, 广州的丫髻沙大桥为跨度最大的中承式钢管混凝土拱桥。铁路工程: 截至2000 年底, 我国铁路运营路程已达6.87 万公里, 居世界第4 位, 亚洲之首。铁路朝着城市轻轨和地铁两方面发展。同时, 我国也在积极建造高速铁路, 武汉至广州的高速铁路运营时间仅需4 小时。此外, 磁悬浮列车也在发展。公路建设: 到2000 年底, 公路通车总里程达140 万公里, 20 年内增加了35 万多公里, 其中高速公路24336 公里, 居世界第三,仅次于美国和加拿大。水利建设: 50 年间全国兴建大中小水库8.6 万座, 水库总蓄水量4580 亿m3, 建设和整修大江大河堤防25 万公里, 目前防洪工程

5、发挥的经济效益达7000 多亿元。在大坝建设方面, 我国先后建成了青海龙羊峡大坝、贵州乌江渡大坝、四川二滩大坝等水利水电工程, 在建的三峡水电站总装机容量达1820万千瓦, 建成后将超过目前世界上发电量最大的伊泰普水电站50%而跃居世界第一1。第2章 土木工程研究方向与发展趋势2.1 超大型工程的修建在21世纪, 随着新材料、新结构、新工艺、新施工方法的出现,人类将有可能从事更大规模的土木工程建设, 从事土木工程的人们将为改造世界做出新的贡献, 取得新的突破。西班牙与摩洛哥之间的直布罗陀海峡割断了欧洲和非洲大陆的交通, 至今人们已经提出了多种联络线方案。如全长30km, 最大主跨为2000m

6、的吊桥方案; 全线长14km, 最大主跨为5000m 的吊桥方案; 也有的提出采用最大主跨为5000m的海中浮游式桥梁方案等。对马海峡的地下隧道工程、白令海峡的填筑等也是世界上酝酿中的超大型工程。2008年的北京奥运会, 不仅需要修建大量的体育场馆, 也为北京及周边地区的城市建设带来了机遇4。2.2 高性能材料的发展过去一般都认为混凝土技术是一种经验性的总结，从原材料的选择、配制与工艺都比较简单。但从20世纪70年代末期开始，混凝土技术已有很大发展,混凝土所达到的强度已远远超出了工程所要求的范围。混凝土技术进入了高科技的领域。在原材料方面球状水泥、活化水泥等新型水泥以及高性能减水剂，尤其是矿渣

7、、粉煤灰、沸石及硅灰等超细掺合料等广泛使用。改善和提高了混凝土的技术性能。这些新材料不但成为高强度、高性能混凝土不可缺少的新组分，而且使混凝土的性能设计和控制达到了更高的水准。在混凝土施工技术方面，各种搅拌设备、原材料的检验与监测设备、计算机的应用等高新技术。提高了混凝土的生产和控制水平，目前已可以根据新拌混凝土的指标检测。预测混凝土28d的强度混凝土拌合物可以达到高流态。而且在搅拌运输与施工过程中坍落度基本上无损失。泵送后的混凝土可以免振捣自密实。我国著名的混凝土科学家吴中伟教授定义高性能混凝土为一种新型高技术混凝土，是在大幅度提高普通混凝土性能的基础上采用现代混凝土技术制作的混凝土，是以耐

8、久性作为设计的主要指标。针对不同用途的要求，对耐久性、施工性、适用性、强度、体积稳定性和经济性有重点地加以保证。他认为，高性能混凝土不仅在性能上对传统混凝土有很大突破，在节约资源、能源，改善劳动条件、经济合理等方面，尤其对环境保护有着十分重要的意义。高性能混凝土应更多地掺加以工业废渣为主的掺合料，更多地节约水泥熟料。国内目前普遍认为，吴中伟教授对高性能混凝土所作的这种描述是适宜的。高性能混凝土的技术途径主要应从材料选择、配合比设计及拌制工艺等方面着手。国内由吕志涛院士领导的课题组及其他研究机构已开展利用碳纤维布对钢筋混凝土梁、板、柱进行加固的研究，已取得许多成果，标志着我国在这一领域已处于较为

9、领先的地位。目前，利用碳纤维材料加固修补混凝土结构的技术已在工程中获得应用，其前景非常广阔3。2.3 计算机应用随着计算机的应用普及和结构计算理论日益完善, 计算结果将更能反映世纪情况, 从而更能充分发挥材料的性能并保证结构的安全。人们将会设计出更为优化的方案进行土木工程建设, 以缩短工期、提高经济效益4。2.4 环境工程环境问题特别是气候变异的影响将越来越受到重视, 土木工程与环境工程融为一体。城市综合症、海水上升、水污染、沙漠化等问题与人类的生存发展密切相关, 又无一不与土木工程有关。较大工程建成后对环境的影响乃至建设过程中的振动、噪声等都将成为土木工程师必须考虑的问题。2.5 建筑工业化

10、建筑也长期以来停留在以手工操作为主的小生产方式上。解放后大规模的经济建设推动了建筑业机械化的进程, 特别是在重点工程建设和大城市中有一定程度的发展。但是总的来说落后于其他工业部门。所以建筑业的工业化是我国建筑业发展的必然趋势。要正确理解建筑产品标准化和多样化的关系, 尽量实现标准化生产。要建立适应社会化大生产方式的科学管理体制, 采用专业化、联合化、区域化的施工组织形式。同时还要不断推进新材料、新工艺的使用5。2.6 空间站、海底建筑、地下建筑早在1984 年, 美籍华裔林铜柱博士就提出了一大胆设想, 即在月球上利用它上面的岩石生产水泥并预制混凝土构件来组装太空试验站, 这也表明土木工程的活动

11、场所在不久的将来可能超出地球的范围。随着地上空间的减少, 人类把注意力越来越多地转移到地下空间。21 世纪的土木工程将是地下包括海底的世界。实际上东京地铁已达地下三层; 在青函海底隧道的中部设置了车站外, 还建设了博物馆。2.7 结构形式计算理论和计算手段的进步以及新材料新工艺的出现, 为结构形式的革新提供了有利条件。空间结构将得到更广泛的应用; 不同受力形式的结构融为一体, 结构形式将更趋于合理和安全。2.8 新能源和能源多极化能源问题是当前世界各国极为关注的问题, 寻找新的替代能源和能源多极化的要求是21 世纪人类必须解决的重大课题, 这也对土木工程提出了新的要求, 应当予以足够的重视6。

12、此外, 由于我国是一个发展中国家, 经济还不发达, 基础设施还远远不能满足人民生活和国民经济可持续发展的要求, 所以在基本建设面还有许多工作要做。第3章 土木工程目前存在的问题（人才培养方面）由于土木工程专业具有学科方向多、专业口径宽、综合性强、人文素质要求高等特点，尤其是入世后，我国建筑业的发展迎来了前所未有的机遇，也面临着严峻的挑战，对土木工程技术人才也提出了更高的要求。面对建筑人才市场更为激烈的竞争，高校对建筑人才的培养应尽快适应土木工程向“大土木”的转变，充分发挥出学科优势，培养和造就出适应21 世纪发展需要的新型复合人才。所谓复合型就是为满足市场对建筑人才规格的需求，土木工程专业的学

13、生不仅要精通技术，还必须要有较强的工程管理能力，成为具有“会设计、精施工、善管理”、具有国际竞争能力的符合现代工程管理要求的复合型人才。根据我国土木工程管理专业人才培养方案，培养目标在于培养适应现代化建设需要，具备土木工程技术及与工程管理相关的管理、经济和法律等基本知识，获得工程师基本训练，具有一定的实践能力、创新能力的高级工程管理人才。而过去我们的土木工程人才知识结构比较单一，很多人是某一个技术领域的专家，但这样的知识结构，实践证明不能适应现代工程管理的需要7。3.1土木工程课程教学中存在的主要问题目前我国高等院校土木工程教育所面临的主要问题，大抵相同，主要表现为专业面窄、课时不能保证、培养

14、模式单一、个性制约过强、教学内容偏旧、教学方法过死”等问题，主要表现在以下几个方面。1）专业口径虽宽，但教学课时少，教学效果难保证；2）考试注重理论测试，忽视技能等方面的考核；3）教学方法单一，教学手段仍存在较大局限8。3.2.进行土木工程教学改革，培养应用型复合人才对建筑类企业来说，现在面临国内、国际两方面的变革要求: 在国内，土木工程的融合，综合性工程项目的增加，特别是经济体制、就业机制的变化，使得综合素质高、专业口径宽、适应性强成为社会对人才的最基本要求，教学计划必须适应这种转变; 另一方面，我国开始实行注册工程师制度，又进一步向着注册工程师的国际互认努力。建筑类企业对国际市场的占有率逐

15、步增大，国外企业也逐步进入国内市场。因此，我们必须改革人才培养模式和相应的课程体系，主动适应国内、国外两方面对人才的要求，并把这种指导思想落实到新的教学计划中去。解决方法主要有以下几方面1）转变教学理念，把握学科特征，促进专业建设；2）改革教学方法和教学手段；3）改革考试制度，注重实效；4）采用可行的工程实践教学模式，强化工程训练，提高学生的工程意识土木工程专业是一个工程实践能力要求很高的专业9。总之，如何通过土木工程专业教学来培养应用型本人才的专业素质和创新意识，是21世纪高等学面临的一个十分重要的研究和实践课题，也是在广大教师肩上的一项艰巨的任务，我们虽然做了一些改革和探索，但是距离我们的

16、目标仍然很远的距离。摸索出一整套适合时代发展的培养土木工程学生专业素质和创新意识的培养方案和体系不是一朝一夕的事情，让我们共同努力，使高校教育改革能较大幅度改变当前现有的教育状况，为我国培养出更多、更好素质高的创新人才10。参考文献1 李健. 土木工程的发展J. 土木工程的发展. 2005 年2 吕志涛. 新世纪的土木工程与可持续发展J. 江苏建筑. 2003 年增刊( 总第92 期)3陈宏山. 土木工程发展中的几个重点问题J.建筑与结构设计.2007年4 段树金主编. 土木工程概论M. 北京: 中国铁道出版社, 20055 刘西拉, 袁马四, 宋二祥. 关于我国工程建设技术发展的战略思考J.

17、土木工程学报. 第38卷第12期, 2005 年12 月6 孙世国. 21世纪土木工程发展趋势刍议J.北方工业大学学报.第14卷第3期, 2002 年9 月7 李广慧,杜艳华.土木工程专业教学存在的问题及改革M.郑州航空工业管理学院学报.2005 第5 期.8 彭永恒,高等工程院校高级应用型人才培养模式研究 M.黑龙江高教研究. 2005 年第5 期9 张利,张建勋.建设类高等工程专科教育人才培养模式的研究与实践M.北京：中国建筑工业出版社.2000.10赵永平等.土木工程专业应用型本科人才培养体系的创新与实践 J .中国大学教学.2004(5)开题报告第一章 设计背景该办公楼位于泰安市某地。

18、1.1.总建筑面积4600多m2，建筑层数6层。1.2.地质水文资料：根据工程地质勘测报告，拟建场地地势平坦，选编号5b的层土为持力层（粉质粘土），其深度距地面18.4m左右，厚度57m,地基土承载力特征值fa=200kN/m2,地下水位距地表最低为-1.9m,对建筑物基础无影响。1.3.气象资料：基本风压为：0.5kN/m2 (B类场地)基本雪压为：0.25kN/m21.4.抗震设防要求:六度四级设防1.5.地坪标高为0.000,相当于黄海高程4.000m 第二章 设计方法2.1. 主要结构部分柱网和梁格尺寸应满足生产工艺和使用要求并应使结构具有较好的经济指标。一般板的经济跨度为：1.72.

19、7M;次梁的经济跨度为：4.06.0M;主梁的经济跨度为：5.08.0M。梁格布置应尽可能规整、统一，减少梁、板跨度的变化，以简化设计，方便施工。柱的截面高度h =1/6H1/12H,截面宽度b=1/h1/15h，其中H为房屋层高,也可按轴心受压柱估算。框架主梁截面高度h = 1/8L1/12L，截面宽度b =1/2h1/3h，其中L 为梁的计算跨度。可根据跨数、荷载、承重、非承重选取大者或小者,一般可取h =1/12L,b不宜小于200 mm ,也不宜小于1/4h 。次梁的截面高度h =1/12L1/16L,应比框架主梁高度至少小50mm，次梁的截面最好比主梁宽度小50mm ,一般可取200

20、 mm 或250 mm ,但不应小于150 mm。楼板的结构体系常用的有双向板和单向板两种,一般情况下,可通过次梁使楼板尽量成为双向板结构,这样可以使整体受力更加合理,配筋也更加均匀,楼板厚度也可以比单向板要薄一些。通常,单向板板厚可取h = 1/30 L1/35 L ,双向板板厚可取h= 1/35 L1/45 L ,可根据荷载、跨数及使用实际情况取大者或小者。一般来说,现浇板的厚度一般为10mm的倍数,框架结构的楼板板厚不宜小于100 mm。在温度、缩应力较大的现浇板区域内,钢筋间距不宜大于150 mm。一般板厚大于150 mm 时采用10 200 ;否则用8 200 。2.2. 框架设计方

21、法：（1）竖向荷载作用下的框架内力计算在竖向荷载的作用下，框架的侧移很小，可以按无侧移框架进行框架内力计算。采用弯矩二次分配法进行。按照结构力学的一般方法，算出各节点的弯矩分配系数，计算各节点的不平衡弯矩，然后进行分配、传递，每节点一般分配24次。在设计中，可采用每节点只分配两次的二次分配法。（2）水平荷载作用下的框架内力计算风荷载作用下的框架内力计算一般采用D值法。其主要计算步骤是：根据梁柱相对线刚度计算节点转动影响系数；计算各柱修正厚的侧移刚度Dji(其中j表示层号；i表示该层柱号)；求标准反弯点高度比y0及修正系数y1、y2、y3；求出柱的反弯点高度y，y=(y0+y1+y2+y3)h,

22、 h为计算简图中的柱高；求各层各柱剪力；根据柱剪力和反弯点位置画柱的弯矩图；根据各节点内力平衡条件求梁端弯矩；根据平衡条件，由弯矩图作剪力图和轴力图。（3）对于框架结构的受力分析和辅助设计，可借助PKPM 进行，其主要步骤： 板的厚度：双向板为1/4 板跨，单向板为1/35 板跨。然后进行挠度和裂缝计算，最后确定板厚及配筋。 柱截面：Ac=N/arc,a为轴压比，fc 凝土压强度设计值。N 受荷面各及经验系数确定。 初选梁截面：梁高为跨度的1/81/12，梁宽通常为l/21/3 梁高。 输入荷载：楼面荷载，梁上荷载，柱节点荷载，风载及地震信息。用PKPM 中的SATWE 内力分析程序进行计算，

23、框架柱首先要满足轴压比限制，对超筋和构造配筋的梁柱进行调整，直至配筋，截面大小适中为止。同时考虑梁的裂缝限制（0.3mm）。另检查结构的自振周期,以免产生共振。第三章 研究内容我选的设计题目是：某税务局综合办公楼的设计，该工程为税务局综合办公楼，集营业、办公、住宿、娱乐等功能于一体。其房间构成为营业厅、办公室、宿舍、活动室、会议室及辅助用房等，要求设计的建筑面积为3000左右。计划内容如下、综合考虑各种条件，初步写出建筑设计构想与说明；、草绘主要平面 立面及剖面图，并标注主要尺寸，面积指标；、建筑施工图设计包括：底层平面图，标准层平面图，顶层平面图，楼梯剖面图正立面和侧立面图，各节点详图 总平

24、面图及简要说明；、结构施工设计包括进行结构计算，各层结构布置图及配筋图；、编写建筑设计和结构设计说明书与结构计算书； 、外文资料翻译。第四章 研究方法结构体系一般用于钢结构和钢筋混凝土结构中，有梁和柱通过节点构成承载结构。框架形成可灵活布置的建筑空间，使用较方便。随着结构高度增加，水平作用使得框架底部梁柱构件的弯矩和剪力显著增加，从而导致梁柱截面尺寸和配筋量增加，到一定程度，将给建筑平面布置和空间处理带来困难，影响建筑空间的正常使用，在材料用量和造价方面也趋于不合理。钢筋混凝土多层框架结构作为一种常用的结构形式, 具有传力明确、结构布置灵活、抗震性和整体性好的优点, 目前已被广泛地应用于各类多

25、层的工业与民用建筑中。随着社会的发展，多层框架结构的建筑越来越多了。框架结构房屋的布置应对称、均匀，减小抗侧刚度中与水平荷载合力作用线的距离，减小结构重心和刚度中心之间的距离，以减小结构发生的扭转。由于框架构件截面较小，抗侧刚度较小，在强震作用下结构整体位移和层间位移都较大，容易产生震害。此外，非结构性破坏如填充墙、建筑装修和设备管道等破坏较严重。因而其主要适用于非抗震区和层数较少的建筑，抗震设计的框架结构除需加强梁、柱和节点的抗震措施外，还需注意填充墙的材料以及填充墙与框架的连接方式等，以避免框架变形过大时填充墙的破坏。第五章 拟解决的问题对本课题的研究将分为毕业实习、建筑设计、结构设计、毕

26、业设计整理四个方面。毕业实习阶段，收集必要的设计原始资料，做好设计前的调查研究工作，参考同类型设计的文字及图纸资料。学习有关的国家法规及规范。建筑设计分为初步设计及施工图设计两个阶段，在此阶段将拟定建筑方案，确定建筑使用的材料及做法，确定建筑的总体形状及各种尺寸，绘出平、立、剖、总平面图、详图、写出施工说明并列出门窗明细表。结构设计部分包括计算确定荷载，同时进行荷载分析、内力计算，进行最终结构图的绘制，结构计算采用部分手算部分电算。毕业设计整理阶段完成对给定的英文文献的翻译工作，按学校毕业设计条例及教研室实施细则整理毕业设计成果，做好毕业答辩准备工作。设计全过程将充分考虑安全、经济、适用三要素

27、，建筑设计注意与周围环境的协调，功能区组合合理。考虑建筑自身特点，着力体现出现代化中学办公楼既严肃、稳重又美观大方的形象特点。结构设计要求结构布置合理，构件设计经济合理。具体设计内容、施工工艺等将按照规范在施工说明及各式设计图中详细体现。本次所有图形以及稿件均采用电子稿形式。第六章 意义作为一个土木工程专业毕业的本科生，毕业设计是大学阶段尤为重要的一个环节，它是对我们大学阶段所学知识的一次综合运用，不但使我们各方面的知识系统化，而且使所学知识实践化。通过毕业设计，要求我们了解并且掌握建筑设计的全过程，培养我们独立分析解决实际问题的能力及创新能力，并锻炼我们调查研究，收集资料查阅资料及阅读中、外

28、文文献的能力，使我们能受到类似与工程师的基本训练。通过设计这种形式综合运用所学的知识，使知识系统化，实际化。在实践中实现知识与能力的深化，锻炼独立解决建筑设计，结构设计和施工实际问题的能力，了解土建设计和施工全过程，为今后工作打下良好的基础。人们由物质的需求转向对信息的需求，交流的需求（马斯洛需求层次理论）。因而现有培训楼，尤其是办公建筑，往往集办公、娱乐、餐饮、休闲、购物、居住等一体，这样不但节约城市用地，节省城市市政设施投资，缩短交通联系路程，而且让人们能够有更多的时间和机会交流和沟通。办公楼一经建成，其结构及布局就很难改变。因此，充分考虑设计的适应性、灵活性就成为现代办公楼的一个重要特征

29、。近年来兴建的相当部分高层办公楼都采用了大空间灵活平面布局形式，具有较强的应变能力。由于办公的内容与方式不同，最合适的空间形式莫过于一个大空间，以适应现代办公组织体系的不断调整，不断更新。但毫无遮挡的大空间又势必带来噪声和视线干扰。因此常用可拆装的半隔断式工作位置屏障（个人屏障或小组屏障），使工作人员在大空间办公室形成“场”的感受，有一个实现自我的“个人领地”。所以，一个设计新颖，功能齐全，使用方便，形象完好的办公楼不仅能够给人们带来舒适的工作环境，还可以给人以新的认识，代表当地的形象，甚至可以成为一个城市的标志性建筑。主要参考文献1中华人民共和国国家标准钢筋混凝土结构设计规范（GB50010

30、-2002）S北京：中国建工业出版社20022中华人民共和国国家标准砌体结构设计规范（GB50003-2001）S北京：中国建筑工业出版社，20013中华人民共和国国家标准建筑抗震设计规范（GB50011-2001）S北京：中国建筑工业出版社，20014中华人民共和国国家标准建筑地面设计规范（GB50037968）S北京：中国建筑工业出版社，20015中华人民共和国国家标准楼梯建筑构造（03SJ403）S北京：中国建筑标准设计研究所出版社，20036中华人民共和国国家标准平屋面建筑构造03J2012S北京：中国建筑工业出版社，20037中华人民共和国国家标准建筑结构荷载规范GB50009200

31、1S北京：中国建筑工业出版社，20018舒士霖，邵永治，陈鸣钢筋混凝土结构设计教材M浙江：浙江大学出版社，20039龙驭球，包世华结构力学教材M浙江：高等教育出版社，199910房屋建筑学M北京：中国建筑工业出版社，2002外文翻译稿：K系列桁架弦K系列桁架弦的设计是基于对钢材的最低屈服强度50000 psi.这个横梁网的设计可基于对钢材的最低屈服强度的36000 psi 或 50000psi 。该标准指定的K系列桁架的一个例子是22k7.这个桁架的深度是22 .k代表系列，7是指相对大小的托梁的桁材.托梁大小均由指定数字，在3到12之间，随着数字的增大而增大. 从制造商到制造商托梁和横梁网的

32、形状和样子可能不同，但设计和托梁的能力必须符合SJI规格和规范化负荷表.k系列标准荷载表和经济表（这是用来选择）可适用于最高坡度为0.5英寸每英尺的地方安装托梁。在任何特定的应用中使用开放的钢搁栅网必须基于sji要求填报的标准规格。对于K系列托梁这些要求主要归纳为如下：1.一根托梁的跨度不得超过其深度的24倍。 2.K系列托梁由砌石或混凝土支持目的是承受钢轴承平板施加的压力。托梁的两端应伸出的长度不得少于4英寸且从头到尾由砌石或混凝土支持，并固定在钢轴承平板上。这块板应设在面对墙不超过1/2英寸且垂直这么长的托梁应不得少于6英寸宽的地方。钢轴承板必须根据最新的ASDM设计并且应该被其他的托梁制

33、造商提供。对于不装备一个4英寸的轴承的设计，钢垫板的特别设计是必要的。然后托梁必须负担至少2.5寸的板材。K系列托梁的末端在结构钢上支持的延伸长度必须不少于2.5寸。3在使用的建筑托梁中，跨接和跨接船锚的作用主要是满足装备托梁的必需的侧向稳定性，尤其是建筑阶段期间。跨接与钢托梁之间是垂线。所有托梁的一个末端附有的支持需要在托梁上达到设立者准许的重量之前进行安装。当使用闩上的连接的时候，必须加强螺栓的连接。所有跨接必须完全安装，并且托梁需要永久地紧紧固定在任何建筑荷载还没有起作用的地方。即使在设立者的重压下，托梁可能表现出某一程度的侧向不稳定，或者在安装跨接的时候。跨接也应该符合计划显示的那样，

34、满足钢托梁位置的需要。跨接数的最少是托梁弦大小和杆间距离决定的。这个数据表是在必需的跨接行数的标准规格建立起来的。跨接的行间距应该大约相等。跨接的二种可允许类型如图9-2所示的跨接。水平跨接(图9-2a)包括二个连续的水平钢构件，一个附有在顶面弦和另一个通过焊接附有在底下弦或机械紧固件。这个附件必须能够抵抗不少于700磅的水平力量。果跨接构件是圆形的，直径必须大于0.5寸。最大的合适比率(l/r)桥梁构件不可以超出300，其中l是跨接附件之间的距离，r是跨接构件的最少回旋半径。跨接构件应该设计为0.24倍的顶面弦区域的压力。倾斜跨接(图9-2b)包括十字架支撑的l/r最大值200，l和r就如以

35、前被定义的数值。如果十字架支撑的构件在他们的交叉点处连接，l是交叉点和弦之间的距离。所有跨接的末端必须适当地与周围的弦或梁相连接。图9-2b所示的也许就是一个典型的细节。如果托梁的间距超出设计的稳定间距，表示托梁处于荷载的作用区域，跨接的行距接近托梁的中间间距，那么倾斜跨接(十字架支撑)的托梁的弦和十字架支撑的交叉点连接是对角线。此外，安装时，直到完全地安装好这闩上的对角跨接才能释放用于提升的绳索4.托梁的正面固定处位置必须在必需的末端轴承以外的地方。K系列托梁的末端支持在结构钢或砖石、混凝土的钢垫板附有1/8寸内圆角和1寸长的焊接组合或者至少两个1/8寸内圆角1寸长焊接组合(如图9-3a)所

36、显示，与两个1/2寸直径螺栓，或者和一个1/2寸直径螺栓。结构钢柱子与结构钢构件至少二个地方没有构筑，柱子线的托梁必须安装在建筑时保证侧向稳定性的柱子上面(参见图1.1)。图1.1 托梁类型5.延伸出去的托梁与各种各样的K系列托梁常常地用于突出物的支持。首先是顶面弦的延伸(S类型)，这个仅仅用来延伸顶面弦的角度。第二是托梁末端的延伸(R类型)，标准的情况是末端有2.5寸的轴承深度加载在引伸的整个长度。R类型(加强)需要加强顶面弦。S类型(简单)是更加经济的，并且可以用于许多情况。6.K系列的上弦延伸和末端延伸的荷载区域，是由SJI.具体设计的，规定荷载区域，同样，也可以由各种各样的托梁制造商固

37、定尺寸，这样就可以有条件使用。天花板的延伸是一个延长的底下弦或一个那些托梁制造商规定的不限制尺寸的，常常地被用于支持那些直接地附着在托梁底部的天花板。他们不能装备于支持吊车。7.当托梁与一块波纹状的金属甲板和混凝土板一道时使用，平板的浇铸厚度不应该是少于2寸。典型的标准K系列托梁的一个简单的间距设计，用于对它杆间距离进行一致地分布装载，造成线性分布剪力(在支持的最大值和零之间)和抛物面上的间距分布(支持在零和最大值之间)。KCS托梁是开发出来一个克服某些标准K系列托梁的局限新型的K系列托梁。KCS托梁可以用于特别设计要求的托梁的使用能够支持不均匀的荷载、集中荷载或者正常均布荷载的组合或单独使用

38、。KCS托梁的设计与K系列托梁的SJI标准规格和范围符合具体从10寸到30寸。SJI的荷载区提供每个的托梁剪力和应力。设计师必须计算最大应力和剪力相加，然后选择适当的KCS托梁。地板振动既使当钢托梁的结构设计与设计规格成功符合，地板系统也易受不良的振动。这种现象与力量是不同，并且主要和人对行动产生有关心理和生理反应。地板和天花板分开的现象大也许是大面积的房屋受不良振动支配的作用。ASDS评论推荐一个深度与间距的极小的比率1/20，免于支持一个大面积开放的房屋分开的一个钢粱。另外，SJI为钢托梁推荐了一个深度与间距最小比率1/24，虽然钢托梁屋顶和地板的通常认为是使用一个深度对间距极小的比率1/

39、20。即使这些推荐和要求是满足规范的，也应该做振动分析，特别是当地板系统支持在一块稀薄的混凝土板上面，由钢托梁组成的钢金属甲板。参考2和3包含相对地可以用于确定的摘要和十分地准确方法(1)干扰的振动是否是存在地板系统(2)可能的设计用于解答某些问题。参考4包含铁地板振动的洞察。外文原稿Open Web Steel Joists,K-SeriesThe design of the K-Series joist chord is based on a steel minimum yield strength of 50000 psi.The design of the web member may

40、 be based on a steel minimum yield strength of 36,000 psi or 50,000psi.An example of the standard designation for K-Series joist is 22K7.The depth of this joist is 22 in.K represents the series,and the number 7 denotes the relative size of the chords of the joist.Chord sizes are designated by the nu

41、mber 3 through12 ,the size increasing with increasing number.The chord and web members may vary in shape and makeup from manufacturer to manufacturer,but the design and the capacity of the joiets must conform to the SJI specifications and to the standardized load tables.The K-Series standard load ta

42、ble and the economy table(which is used for selection) are applicable where the joists are installed up to a maximum slope of 1/2 in. per foot.The use of open web steel joists in any given application must be based on SJI requirements as furnished in its standard specifications.These requirements fo

43、r the K-Series joists are summarized as follow:1. The span of a joist must not exceed 24 times its depth.2. K-Series joists supported by masonry or concrete are to bear on steel bearing piates.The ends of the joists shall extend a distsnce of not less than 4 in.over the masonry or concrete support a

44、nd be anchored to the steel bearing plate.The plate shall be located not more than 1/2in.from the face of the wall and shall be not less than 6 in.wide perpendicular to the length of the joist. The steel bearing plate must be designed in accordance with the latest ASDM and shall be furnished by othe

45、r than the joist manufacturer.For the case in which 4-in.bearing cannot be furnished,a special design of the steel bearing plate is necessary. The joist must then bear a minimum of 2 1/2 in.on the plate,however. The ends of K-Series joists must extend a distance of not less than 21/2in.over structur

46、al steel supports.3. In construction that uses joists,bridging and bridging anchors are required for the primarypurpose of furnishing lateral stability for the joists,particularly during the construction phase. The bridging spans between and perpendicular to the steel joists. It is required that one

47、 end of all joists be attached to their supports before allowing the weight of an erector on the joists. When bolted connections are used,the bolts must be snug tightened.All bridging must be completely installed and the joists permanently fastened into place before the application of any constructi

48、on loads. Even under the weight of an erector,the joists may exhibit some degree of lateral instability until the bridging is installed.The bridging also serves the purpose of holding the steel joists in position as shown on the plans. The minimum number of rows of bridging is a function of the jois

49、t chord size and span length.A table is furnished in the standard specification that establishes the required number of rows of bridging. Spacing of bridging rows should be approximately equal.Two permissible types of bridging may be observed in Figure9-2.Horizontal bridging (Figure 9-2a) consists o

50、f two continuous horizontal steel members,one attached to the top chord and the other attached to the bottom chord by means of welding or mechanical fasteners. The attachment must be capable of resisting a horizontal force of not less than 700 lb. If the bridging member is a round bar,the diameter m

51、ust be at least 1/2 in.The maximum slenderness ratio(l/r) of the bridging member cannot exceed 300,where l is the distance between bridging attachments and r is the least radius of gyration of the bridging member. 如The bridging member shall be designed for a compressive force of 0.24 times the area

52、of the top chord.Diagonal bridging (Figure 9-2b) consists of cross-bracing with a maximum l/r of 200, with l and r as defined previously. Where the cross-bracing members connect at their intersection,l is the distance between the intersection attachment and chord attachment. The ends of all bridging

53、 lines terminating at walls or beams must be properly anchored.A typical detail may be observed in Figure 9-2b.Where the span of the joist exceeds the erection stability span,as indicated by the shaded areas in the load table,the row of bridging nearest the midspan of the joist shall be diagonal bri

54、dging (cross-bracing) with bolted connections at the chords of the joists and the intersections of the cross-bracing. Furthermore,the hoisting cables must not be released until this bolted diagonal bridging is completely installed. 4 .Positive end anchorage of the joists must be provided in addition

55、 to the required end bearing length.Ends of K-Series joists resting on structural steel supports or on steel bearing plates on masonry or concrete shall be attached thereto with a minimum of two 1/8 in.fillet welds 1 in.long (as shown in Figure 9-3a),with two 1/2-in.-diameter bolts,or with a combina

56、tion of one 1/8-in.fillet weld 1 in.long and one 1/2-in.-diameter bolt. Where structural steel columns are not framed in at least two directions with structural steel members,the joists at column lines must be field-bolted at the columns to ensure some measure of lateral stability during constructio

57、n (see Figure9-3b)5. Joist extensions are frequently used with K-Series joists to supports a variety of over-hangconditions.Two types are shown in Figure 9-3c and d.The first is the Top Chord Extension (S Type), which has only the top chord angles extended.The second is the Extended End (R Type),in

58、which the standard 2 1/2-in.end bearing depth is maintained over the entire length of the extension. The R Type (reinforced) involves reinforcing the top chord.The S Type (simple) is more economical and should be specified whenever possible. Load tables for K-Series Top Chord Extension and Extended

59、Ends are furnished by the SJI.Specific designs and load tables,however,are generally furnished by the various joist manufacturers and can be used to advantage. 6. Ceiling extensions (Figure 9-3b) in the form of an extended bottom chord element or a loose unit,whichever is standard with the joist man

60、ufacturer,are frequently used to support ceilings that are to be attached directly to the bottom of the joists.They are not furnished for the support of suspended ceilings.7. When joists are used in conjunction with a corrugated metal deck and concrete slab,the cast-in-place slab should not be less

61、than 2 in.thick. The typical standard K-Series joist is designed for a simple span subjected to uniformly distributed load for its full span length,resulting in a linear shear distribution (maximum at the supports and zero at midspan) and a parabolic moment distribution (zero at the supports and max

62、imum at midspan). The KCS joist is a new type of K-Series joist developed to overcome some of the limitations of the standard K-Series joist.The KCS joist may be used for special design applications requiring a joist capable of supporting nonuniform loads,concentrated loads,or combinations thereof i

63、n addition to or independent of the normal uniform load. The KCS joists are designed in accordance with the SJI Standard Specifications for K-Series joists and range in depth from 10 in.to 30 in.Load tables furnished by the SJI provide the shear and momet capacity of each joist.The designer must cal

64、culate the maximum moment and shear imposed and then select the appropriate KCS joist.Floor VibrationsEven when the structural design of the steel joists is accomplished in accordance with design specifications,a floor system may be susceptible to undesirable vibrations.This phenomenon is separate and different from strength and has to do mainly with the psychological and physiological response of humans to motion. Large open floor areas without floor-to-ceiling partitions may be subject to such unde