办公楼(四层)砖混房屋结构计算书

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1、办公楼四层砖混房屋结构设计计算书一、设计资料(1)、设计标高：室内设计标高0.000,室内外高差450。地震烈度：7度。(2)、墙身做法：外墙墙身为普通实心砖墙，底层外墙厚370，其余墙厚240。墙体底层MU15砖，M7.5砂浆砌筑，二至四层用MU10砖，用M5混合砂浆砌筑，双面抹灰刷乳胶漆。(3)、楼面做法：20水泥砂浆地坪。100钢筋混凝土板，20厚天棚水泥砂浆抹灰。(4)、屋面做法：二毡三油绿豆砂保护层，20mm厚水泥砂浆找平层，50mm厚泡沫砼 ，100厚钢筋砼现浇板，20mm厚天棚水泥砂浆抹灰。(5) 、门窗做法：门厅，底层走廊大门为铝合金门，其余为木门。窗为木窗。(6) 、地质资料

2、：砂质粘土层地基承载为特征值fak=190KN/m2，fa=1.1fak。(7)、活荷载：走廊2.0KN/,楼梯间2.0KN/,厕所2.5KN/,办公室2.0KN/,门厅2.0KN/。结构平面布置图如下：二、构件初估。1、梁尺寸确定。 初步确定梁尺寸取最大开间4500mm：梁高h: L/12=375，取 h = 500 宽b: h/3=167，取 b=2003初选楼板。楼板为现浇双向连续板，t (1/60)L =75. 取 t = 100.三、结构计算书一、荷载计算1屋面荷载二毡三油绿豆砂 0.35KN/m220mm厚水泥砂浆找平层 0.40 KN/m250mm厚泡沫砼 0.25 KN/m21

3、00厚钢筋砼现浇板 2.50 KN/m220mm厚板底抹灰 0.34 KN/m2屋面恒载合计 3.84 KN/m2屋面活荷载不上人 0.7 KN/m22楼面荷载20mm厚水泥砂浆面层 0.40 KN/m2100厚钢筋砼现浇板 2.50 KN/m220mm厚板底抹灰 0.34 KN/m2楼面恒载合计 3.24 KN/m2楼面活荷载 2.0KN/m23墙体荷载双面粉刷240mm厚砖墙 5.24 KN/m2双面粉刷370mm厚砖墙 7.62 KN/m2木窗 0.30 KN/m2此办公楼为一般民用建筑物，平安等级为二级。按?建筑结构荷载标准?规定：结构的重要性系数 01.0永久荷载的分项系数 G1.2

4、可变荷载的分项系数 Q1.4二)正常情况下墙体承载力验算 1、确定房屋静力计算方案 查?砌体结构设计标准(GBJ500032001)?表4.2.1“房屋的静力计算方案，因本设计为现浇钢筋混凝土屋盖和楼盖，最大横墙间距9m(小于32m)，该房屋属于刚性方案房屋。 查?砌体结构设计标准(GBJ500032001)?表“外墙不考虑风荷载影响时的最大高度，本设计层高3.3m最大层高4m；房屋总高13.65m最大总高28m，故不考虑风荷载的影响。 2.高厚比验算 (1)根据M7.5和M5混合砂浆，从?砌体结构设计标准(GBJ500032001)?查得墙体的允许高厚比：首层为26；2-4层为24。 (2)

5、内横墙高厚比验算。 2-4层横墙： 2-4层横墙间距s9m；层高H3.3m根据s9m2H6.6m。查?砌体结构设计标准(GBJ500032001)?得H01.0H3.3m h240mm承重横墙允许高厚比不提高，即11.0。 横墙无开洞允许高厚比降低系数为11.0。于是按?砌体结构设计标准(GBJ500032001)?式()得 H0/ h3300/24013.7512242-4层横墙高厚比满足要求。 首层横墙： 首层横墙间距S9m；层高H3.3+0.45+0.54.25m根据S9m2H8.5m查?砌体结构设计标准(GBJ500032001)?得H01.0H4.25mh240mm承重横墙允许高厚比

6、不提高，即11.0 横墙无开洞允许高厚比降低系数为21.0于是 H0/ h4250/24017.71226首层横墙高厚比满足要求。 2-4层外纵墙高厚比验算： 2-4层横墙间距S9m；层高H3.3m 根据S9m2H6.6m，查?砌体结构设计标准(GBJ500032001?得H01.0H3.3m h240mm承重纵墙允许高厚比不提高，即11.0纵墙S9m范围内开窗洞两个bs4.2m取较大开间窗洞，开洞后允许高厚比的降低系数为21.0-0.4bs/s1-0.422.1/90.8130.7取10.813 于是按?砌体结构设计标准(GBJ500032001)?得 H0/ h3300/24013.751

7、21.00.8132419.5122-4层纵墙高厚比满足要求。 首层外纵墙高厚比验算： 首层横墙间距S9m；层高H3.3+0.45+0.54.25m 根据S9m2H8.5m，查?砌体结构设计标准(GBJ500032001)?得 H01.0H4.25m H370mm承重横墙允许高厚比不提高，即11.0 纵墙开洞后允许高厚比降低系数为20.813于是 H0/ h4250/37011.48NI-2 截面承载力满足要求。2)第二层-截面内力组合及承载力验算 N-2=N I-2+Nd2=434.66+37.01=471.67KN M-2=0由M5，eh=0, =13.75，查表可得=0.776N= Af

8、=0.7760.5761.50103=670.464KN N-2截面承载力满足要求。3)底层墙体 墙体厚度370mm，A=3702400=888000mm2=0.888m2 采用M7.5砂浆底层墙I-I截面内力组合及承载力验算NI-I=471.67+39.17=510.84KNM I-1=510.8465-93.62122.84 =21705.2554KNmme=M1-1N1=21705.255510.84=42.489mm e/h=42.489/370=0.115=H0h=3950370=10.67由M7.5，eh=0.115, =10.67，查表可得=0.4166N=Af= 0.41660

9、.8881.69103=765.78KN N I- 1截面承载力满足要求。底层墙根底顶面内力组合及承载力计算 N-1=N I-1+Nd1 =510.84+39.17+42.92=592.93KN M-1=0由M7.5，eh=0, =10.67，查表可得= 0.853N=Af= 0.853250.8881.69103=1280.48KN N-1 截面承载力满足要求。4、局部抗压承载力验算(1)进深梁梁端无梁垫时的局部抗压承载力验算：1验算二层大梁底：a11010183mmh240mm故取a1183mm。A1a1bc18320036600 mm2压应力不均匀系数0.7A0h(2h+b) 240(2

10、240+200) 163200 mm21+0.351+0.351.652.0故取1.65上部荷载折减系数：4.4593，故取0A10.71.65366001.563.4095KNNU+N193.62KN结论是：局部受压承载力均不满足要求，需设置粱垫。选梁垫厚tb200mm,宽ab240mm, 长度bb500mm, 垫块两侧各挑出150mmhb200mm，符合标准不宜大于垫块高度的要求。验算梁垫下砌体局部抗压强度，这时A0h(2h+b) 240(2240+500) 235200mm21+0.351+0.351.4392.0于是0.81.151NuAbu24050028.28KNNu的偏心距：e0

11、1 0N1 的偏心距：e02 240/2-0.4a1120-0.418342.8mmNu和N1的合力N对垫块形心的偏心距：e0 32.87mm据0.137和K3查表10.81231Ab1.1510.81232405001.5168KNNU+N1121.9KN符合局部抗压强度要求。三四层梁底也按此设置梁垫。2验算一层大梁底：首层为 a11010155.4mmh370mm故取a1155.4mm。A1a1bc155.420031080mm2压应力不均匀系数0.7A0h(2h+b) 370(2370+200) 347800mm21+0.351+0.352.112.0故取2.11上部荷载折减系数：11.

12、193，故取0A10.72.11310802.0795.338KN178.9KN结论是：局部受压承载力不满足要求，需设置粱垫。选梁垫厚tb200mm,宽ab370mm, 长度bb500mm, 垫块两侧各挑出150mmhb200mm，符合标准不宜大于垫块高度的要求。验算梁垫下砌体局部抗压强度，这时A0h(2h+b) 370(2370+500) 458800mm21+0.351+0.351.7752.0于是0.81.42NuAbu37050037.28KNNu的偏心距：e01 0N1 的偏心距：e02 370/2-0.4a1185-0.4155.4122.84mmNu和N1的合力N对垫块形心的偏心

13、距：e0 101.65mm据0.2747和K3查表10.53061Ab1.420.53063705002.07288.534KNNU+N1178.9KN符合局部抗压强度要求 本工程设置梁垫后，局部受压承载力均满足要求。 (三)现浇进深梁计算设计1、确定计算简图进深梁计算简图及钢筋配筋图(1)确定支座类型：进深梁bh200mm500mm,放置在纵墙上，按两端铰支计算。(2)确定计算跨度： 进深梁的净跨为6000-2405760mm进深梁反力对墙体中心线的偏心距分别为46.8(2-4层)和122.84mm(一层)，那么反力对墙体内侧的距离分别是120-46.873.2mm和180-122.8457

14、.16mm。于是梁的计算跨度为 05760+273.25906.2mm 05760+257.165874.32mm取计算跨度为05900mm5.9m。 (3)确定梁上的线荷裁设计值：200mm500mm永久荷载标准值0.62KN/m2。 4层顶 5.58+0.621.24.528.46kNm1、2、3层顶3.241.2+2.01.4+0.621.24.533.44kNm取 33.44kNm计算。 2.配置纵向钢筋 选混凝土强度等级为C25 ，c11.9Nm2，钢筋强度等级为级, y300 Nm2，按两排钢筋计算，h0500-60440mm，据计算弯矩为 M233.445.92125.52kNm

15、查?建筑结构设计实用手册?中b200mm，h 500mm栏，当M148.26kNm时。需钢筋面积As1209mm2。选筋：618As1527mm21209 mm2。3、配置箍筋据净跨05.76m，计算最大剪力：V033.445.7696.31KN查?建筑结构设计实用手册?据10.946，计算 101.81 kN选配箍筋6200，其受剪承载力是l22.8kN101.81kN。 (四)现浇双向板计算设计 1、材料与尺寸 厕所楼板采用I级钢筋，C20混凝土现浇，四边与圈梁整体浇筑，因n216/4.51.332，故按四边固定双向板设计，进深尺寸26m，开间尺寸14.5m,板厚hl20mm。2、荷载计算

16、 水泥楼面设计值 1.21.651.98kNm2 现浇楼板l20厚设计值 1.20.10253.00kNm2 楼面可变荷载设计值 1.42.02.80kNm2 合计q7.78kNm23、配筋根据长宽比n216/4.51.332，判断该板属于双向板。据n1.33，查?建筑结构?“双向板系数得0.70 1.9 k8.2110-3并取弯矩折减系数为0.8，板的有效高度为h01120-20100mm。As12/k1h00.87.784.52/8.2110-3100153.3mm2/m选8200(As251mm2)。 As2a As10.7153.3107.31mm2/m选8200(As251mm2)。

17、 As As11.9153.3291.27mm2/m选10250(As314mm2)。AsaAs10.71.9153.3203.89mm2/m选10250(As314mm2)。双向板配筋示意图 (五)现浇雨棚计算设计设计对象是首层两侧旁门上的雨棚板及雨棚梁。计算简图见附图。雨棚板及雨棚梁计算简图和配筋图 1、雨棚板计算设计(1)材料；材料选用钢筋级，y210 Nm2，混凝土强度等级为C20，c9.6Nmm2，t1.10Nmm2。2尺寸：雨棚板悬挑长度 1.2m1200mm雨棚板宽 b2.1m2700mm根部板厚按h(1/12)0计 h1200/12100mm端部板厚 hd60mm雨棚梁尺寸 b

18、h360mm240mm(3)荷载。雨棚板端部作用施工荷载标准值，沿板宽每米Pk1kNm，板上永久荷载标准值： 板上20mm防水砂浆 0.02200.4kNm2 板重(按平均80mm厚计) 0.08252.0kNm2 板下20mm水泥砂浆 0.02200.4kNm2 合计qk2.8kNm2取板宽1m计算，那么qk2.8kNm212.8kNm2(4)内力。固定端截面最大弯矩设计值： Mqk2G +pkq 2.81.221.2+1.21.44.1kNm4.1106 Nm (5)配筋。查?建筑结构设什实用手册?选h100列，当M4.55 kNm时，需钢筋面积As280mm2。选8180，(As279m

19、m2)，将钢筋置于板的上部，并伸入支座内不小于30d308240mm注：30d查?混凝土结构设计标准(GBJ500032001)?表6.1.4“纵向受拉钢筋的最小锚固长度而得，选分布钢筋选6250。 2.雨棚梁计算设计 (1)计算雨棚梁的弯矩和剪力设计值。 荷载设计值； 雨棚梁净跨为2.1m，计算跨度按2.5m计算。 由于过道上的预制板搁且在纵墙上，故雨棚梁上不承受粱、板传来的荷载。雨棚梁上墙体线荷载设计值，按取高度为三分之-净跨范围内墙重的原那么计算，即 02.40.8m范围内的墙重，于是墙重设计值为:1.20.87.617.31kNm雨棚板传来的线荷裁设计值为 Gqkb+qPk1.22.8

20、1.20+1.415.43kNm雨棚梁上线荷载设计值为:q7.31+5.4312.74kNm弯矩：雨棚梁设计弯矩设计值为计算由板上均布荷载在梁的单位长度上产生的力偶设计值为：Mq2 12.742.529.95KNm剪力Vq012.742.415.29kN(2)计算雨棚梁设计弯矩设计值为计算由板上均布荷载在梁的单位长度上产生的力偶设计值。mqGqkz1.2 2.83.15KNm/m其中，qkz是将面荷载变为线荷载，Z为力偶臂。计算由板端施工集中线荷裁在梁的单位长度上产生的力偶设计值：MpQPkz1.411.20+)1.93kNmm计算作用在梁上的总力偶设计值：m3.15+1.935.08 kNm

21、m计算在雨棚支座截面内的最大扭矩设计值，Tm05.082.46.096KN6.096106Nmm(3)校核雨棚梁截面尺寸。计算雨棚梁受扭塑性抵抗矩:根据?混凝土结构设汁标准(GBJ500032001)?-1，矩形截面爱扭塑性抵抗矩WtWt(3h-b)(3360-240)8.064106mm2计算梁的有效高度，hh0-35240-35205mm校核截面尺寸：根据?混凝土结构设汁标准(GBJ500032001)?的规定，判断截面尺寸满足要求。由于+0.963N/mm20.25fc0.259.62.4 N/mm2 故截面尺寸满足要求。 (4)确定是否考虑剪力的影响。 根据?混凝土结构设计标准(GBJ

22、500032001)?的规定进行判断。由于 V15290N0.035fcbh00.0351036020525830N故不需考虑剪力的影响。 (5)确定是否考虑扭矩的影响。 根据?混凝土结构设计标准(GBJ500032001)?的规定进行判断。 T6096000N0.175ftWt0.1751.180640001552320N故需考虑扭矩的影响。 (6)确定是否进行剪扭承载力计算。根据?混凝土结构设计标准(GBJ500032001)?的要求进行判断。由于+0.963N/mm20.7ft0.71.10.77 N/mm2故需进行剪扭承载力验算。 (7)计算箍筋。 计算剪扭构件混凝土受扭承载力降低系数

23、t； 根据?混凝土结构设计标准(GBJ500032001)?计算-般剪扭构件混凝土受扭承载力降低系数t，按第4.3.6条的规定，t大于1.0时取t1.0。 t 1.321.0故取t1.0。 计算单侧受剪箍筋数量： 根据?混凝土结构设计标准(GBJ500032001?的规定计算单侧受剪箍筋数量。V0.07(1.5-t)fcbh0+1.5fyvh0152900.07(1.5-1.0) 9.6 360 205+1.5210 205-0.192 取0，即不需考虑剪力的影响。 计算单侧受扭箍筋数量： 根据?混凝土结构设计标准(GBJ50003-2001)?的规定计算单侧受剪箍筋数量。T0.35+1.2

24、6.0961060.351.01.18.064106+1.2 0.184mm2mm上式中受扭构件纵向钢筋与箍筋的配筋强度比是根据经验取1.2。 上式中的截面核心局部的面积按下式计算：(240-225)(360-225)5890 mm2 计算单侧箍筋的总数量并选用箍筋：+0+0.1840.184mm2/mm选用箍筋8，50.3mm2，那么其间距为s273mm取s100mm。 (8)复核配箍率，根据?混凝土结构设计标准(GBJ50003-2001)?中第7.2.10条的规定，在弯剪扭构件中箍筋的配筋率应不小于最小配筋率，0.02a，其中a1+1.75(2t-1)，于是a1+1.75(21-1)2.

25、750.022.750.0025按所选的箍筋8100计算配筋率为 0.00280.0025满足最小配筋率的要求。 (9)计算受扭纵筋。 根据?混凝土结构设计标准(GBJ500032001)?的规定，将上述计算的单侧受扭箍筋数量代入式，即可求得受扭纵向钢筋的截面面积，其中截面核心局部的周长按下式计算： 2(bc0r+hc0r)2(360-225)+(240-225)l000mm于是0.184221 mm2(10)校核受扭纵筋率根据?混凝土结构设计标准(GBJ500032001)?的规定。在弯剪扭构件中，纵向钢筋的配筋率应不小于最小配筋率,0.08(2t-1)，于是 0.08(21-1)0.003

26、67按上述纵向钢筋的用量22lmm2，计算实际配筋率为0.00260.00367不满足构造要求。现选610，471mm2，上下各布置3根d10mm的钢筋，这时的配筋率为 0.005480.00367满足要求。 (11)计算受弯纵筋的截面面积。 根据弯矩设计值M9.95kNm，C20混凝土，I级钢筋，截面尺寸bh360240mm,有效高度为h0205mm，按正截面受弯承载力计算纵向受弯钢筋用量。 先计算截面抵抗矩系数0.060.426按公式计算内力臂系数:0.0969于是238 mm2选用雨棚梁下部纵向钢筋的总面积应为339(312)+238557mm2 应选318，763mm2。 (12)绘雨

27、棚梁配筋图。 雨棚梁配筋图详见附图。 (六)现浇楼梯计算设计 现浇板式楼梯尺寸布置及装修做法见附图37，其中楼梯板计算跨度3.5m，板厚100mm，休息平台净跨1.8m，板厚100mm，平台梁截面尺寸bh200mm400mm，楼梯开间3.3m，楼梯宽1.45m，楼梯采用金属栏杆，选用材料为C20混凝土，I级钢筋，根据?建筑结构荷载标准(GBJ500032001)?，教学楼楼梯荷载标准值取为2.5kNm2。1.楼梯板(TB1)计算设计(1)计算荷载设计值：取-个踏步宽300mm为计算单元，板厚100mm，现计算板宽1.45m范围的荷载设计值。踏步板自重(附图3-7c局部A)： (0.31.452

28、5)1.2 8.14KNm踏步地面重(附图3-7c局部B)： (0.3+0.15)0.021.45201.21.04 kNm底板抹灰重(附图3-7c局部C)： (0.3360.021.4517) 1.20.67kNm栏杆重： 0.101.20.12kNm人群荷载： 2.01.451.44.06kNm 14.03kNm (2)配筋：Mmaxq2 14.033.5221.48kNm每米宽弯矩设计值为M14.8kNmm查?建筑结构设什实用手册?，选h100mm列，当Mu14.80kNm时，需钢筋面积As1000mm2，选受力纵向钢筋12100(As1131mm2)，分布钢筋6250。由于踏步板与平台

29、粱整表达浇，TLl和TL2对TBl有一定的嵌固作用，因此，在板的支座配置6200负弯矩构造钢筋，以防止平台梁对板的弹性约束而产生裂缝，其长度为四分之一踏步板的净跨，即0. 25(3500-200) 825mm。2.休息平台板(TB2)计算设计(1)计算荷载设计值： 取平台板宽lm为计算单元平台板自重 1.20.10253.00kNm平台板面层重 1.20.02200.43kNm底板抹灰重 1.20.02l 70.4lkNm人群荷载 1.42.02.8kNm 6.64kNm(2)配筋：平台板计算跨度为1.8+0.5(0.15+0.20)1.975m Mmaxq2 6.641.97523.24kN

30、m查?建筑结构设计实用手册?，选hl00mm列，当Mu3.92 kNm时，需钢筋面积As240mm2，选受力纵向钢筋8200(As251mm2)，分布钢筋6250。由于平台板与平台梁整表达浇，TLl和TL3对TB1有-定的嵌固作用，因此。在板的支座配置6200负弯矩构造钢筋，其长度为0.251800450mm。3.平台梁(TL1)计算设计(1)计算荷载设计值：平台梁截面尺寸为bh200mm400mm,C20混凝土，受力纵向钢筋级，箍筋级。踏步板传来荷载 12.28kNm 平台传来荷载 6.64+0.20 7.30kNm 平台梁自重 1.20.2(0.40-0.10)251.80kNm 梁侧抹灰

31、重 1.20.0220.41.70.33kNm 21.71kNm(2)配筋： 确定平台梁计算跨度： +a3.06+0.243.3m 1.051.053.063.21m取计算跨度3.21m。 Mmaxq2 21.713.21227.96kNmV021.713.0633.22kN 查?建筑结构设计实用手册?，选h400mm列，当Mu34.81kNm时，需钢筋面积As329mm2，选受力纵向钢筋316(As603mm2)。查?建筑结构设计实用手册?选bh200mm400mm行，当Vu33.22kN时，选箍筋6200。楼梯计算简图及配筋图 (七)条形根底设计外纵墙根底设计(1)根底类型；条形砖根底。(

32、2)根底埋深；暂取D1.2m。(3)地基承载力设计值：根据地勘报告和根底埋深修正后将地基承载力设计值确定为209kNm2。(4)上部荷载设计值：据附表3-4，在4.5m范围内，传至首层根底顶面截面的轴力设计值为592.93kN，那么线荷载为131.76KNm截面以下至室内外高差之半处的墙高为(0.9+0.452)1.125m于是该墙的线荷载为1.1257.628.57kNm故作用于根底的上部总线荷载为F131.76+8.57140.33kNm 5根底底面尺寸b0.74m取b0.74m。上式中，H1.2-0.975m，0.45m是室内外高差；是根底底面以上的平均重力密度，取20kNm2。6根底台

33、阶数n:n3.08取四步台阶n4。 上式中b为根底底面宽度；a为根底墙厚度。根底设计图2005年 06月聚乙烯PE简介1.1聚乙烯化学名称：聚乙烯英文名称：polyethylene，简称PE结构式： 聚乙烯是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂，也包括乙烯与少量-烯烃的共聚物。聚乙烯是五大合成树脂之一，是我国合成树脂中产能最大、进口量最多的品种。聚乙烯的性能1.一般性能聚乙烯为白色蜡状半透明材料，柔而韧，比水轻，无嗅、无味、无毒，常温下不溶于一般溶剂，吸水性小，但由于其为线性分子可缓慢溶于某些有机溶剂，且不发生溶胀。工业上为使用和贮存的方便通常在聚合后参加适量的塑料助剂进行造粒，制成半透明的颗粒状物

34、料。PE易燃，燃烧时有蜡味，并伴有熔融滴落现象。聚乙烯的性质因品种而异，主要取决于分子结构和密度，也与聚合工艺及后期造粒过程中参加的塑料助剂有关。2.力学性能PE是典型的软而韧的聚合物。除冲击强度较高外，其他力学性能绝对值在塑料材料中都是较低的。PE密度增大，除韧性以外的力学性能都有所提高。LDPE由于支化度大，结晶度低，密度小，各项力学性能较低，但韧性良好，耐冲击。HDPE支化度小，结晶度高，密度大，拉伸强度、刚度和硬度较高，韧性较差些。相对分子质量增大，分子链间作用力相应增大，所有力学性能，包括韧性也都提高。几种PE的力学性能见表1-1。表1-1 几种PE力学性能数据性能LDPELLDPE

35、HDPE超高相对分子质量聚乙烯邵氏硬度(D)拉伸强度MPa拉伸弹性模量MPa压缩强度MPa缺口冲击强度kJm-2弯曲强度MPa414672010030012.5809012174050152525055070152560702137400130022.540702540646730501508001003.热性能PE受热后，随温度的升高，结晶局部逐渐熔化，无定形局部逐渐增多。其熔点与结晶度和结晶形态有关。HDPE的熔点约为125137，MDPE的熔点约为126134，LDPE的熔点约为105115。相对分子质量对PE的熔融温度根本上无影响。PE的玻璃化温度Tg随相对分子质量、结晶度和支化程度的

36、不同而异，而且因测试方法不同有较大差异，一般在-50以下。PE在一般环境下韧性良好，耐低温性(耐寒性)优良，PE的脆化温度(Tb)约为-80-50，随相对分子质量增大脆化温度降低，如超高相对分子质量聚乙烯的脆化温度低于-140。PE的热变形温度(THD)较低，不同PE的热变形温度也有差异，LDPE约为3850(0.45MPa，下同)，MDPE约为5075，HDPE约为6080。PE的最高连续使用温度不算太低，LDPE约为82100，MDPE约为105121，HDPE为121，均高于PS和PVC。PE的热稳定性较好，在惰性气氛中，其热分解温度超过300。PE的比热容和热导率较大，不宜作为绝热材料

37、选用。PE的线胀系数约在(1530)10-5K-1之间，其制品尺寸随温度改变变化较大。几种PE的热性能见表1-2。表1-2几种PE热性能性能LDPELLDPEHDPE超高相对分子质量聚乙烯熔点热降解温度(氮气)热变形温度(0.45MPa)脆化温度线性膨胀系数(10-5K-1)比热容J(kgK)-1热导率/ W(mK)-11051153003850-80-501624221823010.351201253005075-100-751251373006080-100-701116192523010.421902103007585-140-704.电性能PE分子结构中没有极性基团，因此具有优异的电性

38、能，几种PE的电性能见表1-3。PE的体积电阻率较高，介电常数和介电损耗因数较小，几乎不受频率的影响，因而适宜于制备高频绝缘材料。它的吸湿性很小，小于0.01质量分数，电性能不受环境湿度的影响。尽管PE具有优良的介电性能和绝缘性，但由于耐热性不够高，作为绝缘材料使用，只能到达Y级工作温度90。表1-3聚乙烯的电性能性能LDPELLDPEHDPE超高相对分子质量聚乙烯体积电阻率/cm介电常数/Fm-1106Hz介电损耗因数106Hz介电强度/kVmm-110162.252.350.00052010162.202.300.0005457010162.302.350.0005182810172.35

39、0.0005355.化学稳定性PE是非极性结晶聚合物，具有优良的化学稳定性。室温下它能耐酸、碱和盐类的水溶液，如盐酸、氢氟酸、磷酸、甲酸、醋酸、氨、氢氧化钠、氢氧化钾以及各类盐溶液(包括具有氧化性的高锰酸钾溶液和重铬酸盐溶液等)，即使在较高的浓度下对PE也无显著作用。但浓硫酸和浓硝酸及其他氧化剂对聚乙烯有缓慢侵蚀作用。PE在室温下不溶于任何溶剂，但溶度参数相近的溶剂可使其溶胀。随着温度的升高，PE结晶逐渐被破坏，大分子与溶剂的作用增强，当到达一定温度后PE可溶于脂肪烃、芳香烃、卤代烃等。如LDPE能溶于60的苯中，HDPE能溶于8090的苯中，超过100后二者均可溶于甲苯、三氯乙烯、四氢萘、十

40、氢萘、石油醚、矿物油和石蜡中。但即使在较高温度下PE仍不溶于水、脂肪族醇、丙酮、乙醚、甘油和植物油中。PE在大气、阳光和氧的作用下易发生老化，具体表现为伸长率和耐寒性降低，力学性能和电性能下降，并逐渐变脆、产生裂纹，最终丧失使用性能。为了防止PE的氧化降解，便于贮存、加工和应用，一般使用的PE原料在合成过程中已参加了稳定剂，可满足一般的加工和使用要求。如需进一步提高耐老化性能，可在PE中添加抗氧剂和光稳定剂等。6.卫生性PE分子链主要由碳、氢构成，本身毒性极低，但为了改善PE性能，在聚合、成型加工和使用中往往需添加抗氧剂和光稳定剂等塑料助剂，可能影响到它的卫生性。树脂生产厂家在聚合时总是选用无

41、毒助剂，且用量极少，一般树脂不会受到污染。PE长期与脂肪烃、芳香烃、卤代烃类物质接触容易引起溶胀，PE中有些低相对分子质量组分可能会溶于其中，因此，长期使用PE容器盛装食用油脂会产生一种蜡味，影响食用效果。1.1.2聚乙烯的分类聚乙烯的生产方法不同，其密度及熔体流动速率也不同。按密度大小主要分为低密度聚乙烯LDPE、线型低密度聚乙烯LLDPE、中密度聚乙烯MDPE、高密度聚乙烯HDPE。其中线性低密度聚乙烯属于低密度聚乙烯中的一种，是工业上常用的聚乙烯，其他分类法有时把MDPE归类于HDPE或LLDPE。按相对分子质量可分为低相对分子质量聚乙烯、普通相对分子质量聚乙烯、超高相对分子质量聚乙烯。

42、按生产方法可分为低压法聚乙烯、中压法聚乙烯和高压法聚乙烯。1.低密度聚乙烯英文名称： Low density polyethylene，简称LDPE低密度聚乙烯，又称高压聚乙烯。无味、无臭、无毒、外表无光泽、乳白色蜡状颗粒，密度0.9100.925g/cm3，质轻，柔性，具有良好的延伸性、电绝缘性、化学稳定性、加工性能和耐低温性可耐-70，但力学强度、隔湿性、隔气性和耐溶剂性较差。分子结构不够规整，结晶度较低55%65%，熔点105115。LDPE可采用热塑性成型加工的各种成型工艺，如注射、挤出、吹塑、旋转成型、涂覆、发泡工艺、热成型、热风焊、热焊接等，成型加工性好。主要用作农膜、工业用包装膜

43、、药品与食品包装薄膜、机械零件、日用品、建筑材料、电线、电缆绝缘、吹塑中空成型制品、涂层和人造革等。2.高密度聚乙烯英文名称：High Density Polyethylene，简称HDPE高密度聚乙烯，又称低压聚乙烯。无毒、无味、无臭，白色颗粒，分子为线型结构，很少有支化现象,是典型的结晶高聚物。力学性能均优于低密度聚乙烯，熔点比低密度聚乙烯高，约125137，其脆化温度比低密度聚乙烯低，约-100-70，密度为0.9410.960g/cm3。常温下不溶于一般溶剂，但在脂肪烃、芳香烃和卤代烃中长时间接触时能溶胀，在70以上时稍溶于甲苯、醋酸中。在空气中加热和受日光影响发生氧化作用。能耐大多数

44、酸碱的侵蚀。吸水性小，具有良好的耐热性和耐寒性，化学稳定性好，还具有较高的刚性和韧性，介电性能、耐环境应力开裂性亦较好。HDPE可采用注射、挤出、吹塑、滚塑等成型方法，生产薄膜制品、日用品及工业用的各种大小中空容器、管材、包装用的压延带和结扎带，绳缆、鱼网和编织用纤维、电线电缆等。3.线性低密度聚乙烯英文名称：Linear Low Density Polyethylene，简称LLDPE线形低密度聚乙烯被认为是“第三代聚乙烯的新品种，是乙烯与少量高级-烯烃(如丁烯-1、己烯-1、辛烯-1、四甲基戊烯-1等)在催化剂作用下，经高压或低压聚合而成的一种共聚物，为无毒、无味、无臭的乳白色颗粒，密度0

45、.9180.935g/cm3。与LDPE相比，具有强度大、韧性好、刚性大、耐热、耐寒性好等优点，且软化温度和熔融温度较高，还具有良好的耐环境应力开裂性，耐冲击强度、耐撕裂强度等性能。并可耐酸、碱、有机溶剂等。LLDPE可通过注射、挤出、吹塑等成型方法生产农膜、包装薄膜、复合薄膜、管材、中空容器、电线、电缆绝缘层等。由于不存在长支链，LLDPE的 6570用于制作薄膜。4.中密度聚乙烯英文名称：Medium density polyethylene，简称MDPE中密度聚乙烯是在合成过程中用-烯烃共聚，控制密度而成。MDPE的密度为0.9260.953g/cm3，结晶度为7080，平均相对分子质量

46、为20万，拉伸强度为824MPa，断裂伸长率为5060，熔融温度126135，熔体流动速率为0.135g10min，热变形温度(0.46MPa)4974。MDPE最突出的特点是耐环境应力开裂性及强度的长期保持性。MDPE可用挤出、注射、吹塑、滚塑、旋转、粉末成型加工方法，生产工艺参数与HDPE和LDPF相似，常用于管材、薄膜、中空容器等。5.超高相对分子质量聚乙烯英文名称：ultra-high molecular weight polyethylene，简称UHMWPE超高相对分子质量聚乙烯冲击强度高，耐疲劳，耐磨，是一种线型结构的具有优异综合性能的热塑性工程塑料。其相对分子质量到达30060

47、0万，密度0.9360.964g/cm3，热变形温度(0.46MPa)85，熔点130136。UHMWPE因相对分子质量高而具有其他塑料无可比较的优异性能，如耐冲击、耐磨损、自润滑性、耐化学腐蚀等性能，广泛应用于机械、运输、纺织、造纸、矿业、农业、化工及体育运动器械等领域，其中以大型包装容器和管道的应用最为广泛。另外，由于超高相对分子质量聚乙烯优异的生理惰性，已作为心脏瓣膜、矫形外科零件、人工关节等在临床医学上使用，而且，超高相对分子质量聚乙烯耐低温性能优异，在-40时仍具有较高的冲击强度，甚至可在-269下使用。超高相对分子质量聚乙烯纤维的复合材料在军事上已用作装甲车辆的壳体、雷达的防护罩壳、头盔等；体育用品上已制成弓弦、雪橇和滑水板等。由于超高相对分子质量聚乙烯熔融状态的粘度高达108Pas，流动性极差，其熔体流动速率几乎为零，所以很难用一般的机械加工方法进行加工。近年来，通过对普通加工设备的改造，已使超高相对分子质量聚乙烯由最初的压制-烧结成型开展为挤出、吹塑和注射成型以及其他特殊方法的成型。6.茂金属聚乙烯茂金属聚乙烯(mPE)是近年来迅速开展的一类新型高分子树脂，其相对分子质量分布窄，分子链结构和