分装流水线结构设计和作业研究

第一篇：分装流水线结构设计和作业研究

分装流水线结构设计和作业研究

案例介绍

一家以生产通信整机设备为主要业务的企业。近年来，为了适应快速发展的市场需求，十分重视新产品的开发，生产迅猛发展，生产的程控交换机及配套设备销往全国各地，市场需求量不断加大。但是，目前该公司的生产车间只具备年产10万门左右的生产能力，而且由于生产技术落后，生产设备和工艺装备陈旧，再加上以经验管理为主的落后管理手段，严重影响了生产效率的提高。其中，装配过程的劳动量占整机劳动量的80%，装配环节是关系到该企业产量和生产效率能否提高的关键环节。因此，要想提高市场占有率，就必须对装配工艺进行技术改造，提高商品的有机构成，并采用新工艺和新技术来实现扩大再生产，提高生产专业化和自动化程度，提高产品质量和劳动生产率，以适应现代生产经营管理的要求。装配过程实施流水线作业后，生产效率可提高2～3倍，使装配过程由经验管理向科学管理迈进了一大步。

案例目的1、掌握流水线生产的特征、优点、形式和组织生产条件。

2、掌握流水线生产主要参数的计算方法和实际意义。

3、体会实际组织流水线的流程和思路。

案例问题

1、分析流水线的优缺点及改善处理建议。

2、结合案例背景，谈谈流水线的结构设计方案。

3、结合案例，进行流水线作业的具体分析。

4、结合案例，对该流水线的生产效益进行评价和分析。

案例分析

1、流水线的优缺点比较分析和改善处理

（1）流水线生产的优点表现在：根据装配规程制定的流水线作业产量易于与计划一致；可以控制线体流动节奏，提高装配速度，缩短生产周期；各工序没有闲滞现象。在制品减少。货架和资产运转率提高；制造路线简单，生产工艺规程明确，易于管理；作业中搬运量的比例减少，生产效率提高；有利于保证产品质量；能充分发挥生产能力；能最大限度减少计数次数；能提高有关部门的管理水平。

（2）流水线生产的缺点有：若某工序发生故障，将导致后面的所有工序停工；因工序间的工作量不平衡而产生较大的平衡损耗；若作业中不稳定因素多，则流水工艺编制困难；计划与实施方面缺乏弹性，作业编制水平愈高，增强设备和人能力的弹性就愈低。

可以通过以下措施减少流水线生产带来的问题：定期检修线体；设置备员；设计线体时应考虑尽量减小作业者动作幅度范围，以减轻疲劳；工艺编制人员经常深入车间，及时调整和平衡工序间的工作量；在拟定生产纲领时，尽可能考虑长远发展规划，设备的潜能要适应生产发展的需要。

2、流水作业是按产品加工工艺的先后顺序排列工作，使加工对象依照一定的速度和顺序连续不断地被加工，或由从事加工的作业人员按规定的加工顺序和加工速度，在固定的加工对象上连续加工的一种先进的生产组织形式。根据该公司产品和流水作业的特点，装配流水线总的方案设计。要实现生产过程流水作业，除产品品种少、数量多等前提条件外，生产场地、先进的工艺装备和得以组成流水线的线体是不可缺少的条件。因此，能否成功地设计线体结构，直接关系到流水作业的效率和作业者潜能的发挥，能否最大限度地降低疲劳度，是生产效率能否提高的关键部分。

在分析了该公司实际生产状况的基础上，明确了所设计的流水线应具备以下工艺： ①根据分盘装配的特性，在流程安排时采用区域工序流水设置，正面为元件，反面为焊点。因此需要一种专用夹具，该夹具能沿Z 轴和X 轴自由翻转，并可在水平30°和50°处停止。②线体必须具备插接和焊接功能（即适应于波峰焊接前的人工插接）。③运行方式具有连续和脉动功能。④运行和停止时间可调。⑤具备排污功能。⑥具有风冷设施。⑦具有工艺图纸贴板。⑧座椅能自由升降和360°旋转。⑨具有防尘罩板、照明设施、料斗和工具柜。⑩配设半自动送锡焊轮。lv采用链传动拖动工装小车，环形传动。总体设计时，根据流水作业的特点和流水线的工艺要求，在比较了几种设计方案之后，决定采用环形带夹具小车无装置工作台自动驱动流水线方案。该方案可解决常用的皮带输送流水线惯性移位、环形手推车配工作台流水线手臂易疲劳的缺点，不仅适于动作均衡的脉动作业，也适于动作不均衡的连续作业。且夹具小车即是工作台，避免了大幅度的手臂运动，大大减轻了手臂的疲劳程度。该方案具有明显的优势，克服了其他流水线方案的缺点。

根据实际生产情况，该流水线线体设计参数要求如下：

①线体总尺寸，长×宽×高为19m×1.3m×2 m。②工位设置34 个（根据生产纲领确定）。③工作台尺寸，长×宽×高为1m×0.65m×0.75m。④高度调节范围为±0.05 m。⑤运行速度为1～15m/s。⑥节拍时间为0.01～30s。⑦传动方式为脉动、连续。根据工艺要求和设计参数的具体结构设计。该结构设计的主要特点为龙骨包边形式，即支架

18、支架拉杆

22、机头柜21和机尾柜2组成整个线体骨架；在支架上安装面板

16、装饰板15和底板24形成流水线主体结构；由顶棚撑杆4拉杆10和顶棚6组成线体顶棚结构，这种结构形式稳定性好，振动小，且外形美观，制造简单，安装方便。设置有升降螺杆19和地脚20，可以自由

调整线体高度。流水线中采用了夹具小车，为了装卸方便且能沿Z轴和X轴旋转，装持夹具与旋转轴完成X方向旋转，撑板以上部分通过轴承、碰珠与小车实现Z轴旋转。为了使夹具能在纯插件线上专用，在支撑上设有限位钉，以便需要时在水平30°或45°倾斜固定。流水线设计中的传动系统，主要由电磁调速电机、电机链条和导轨等组成。如果用链传动系，则链条太长，在工作时易在自重作用下下垂而无法正常工作，因此在传送链设计中采用导轨导向，这样链传动才平衡可靠。

3、该公司流水线作业具体分析

线体工艺流程编制中的分盘加工工序分析（指用户盘而言）要完成一块完整的分盘，其工作包括元件准备，印制板准备，装、焊元件和分测、终检四部分。因此，根据工作的性质，把整个分盘的工艺总流程分为三部分，由三个班组完成。考虑到目前该企业的生产批量和各环节的牵制，在编制流水作业工序时，应遵循下列原则：

（1）产品的各道工序周期作业时间大致相等。

（2）各道工序在周期作业时间内所在的工作场地一致。

（3）各工位按工序配置相应工装，并固定完成一定动作。加工对象按单向路线顺次移动，作业人员固定，不作整体移动。

（4）各道工序按一定节拍进行生产，即按一定的时间间隔投入和产出产品。根据上述原则，按照定量定性规律，由焊点的数量作定量分析，由焊接装配的难易程度作定性分析，按各工序周期均等原则，分设18 道工序。经实际运行后的实测曲线。计算流水作业工序编制效率：μ=Σti/（tp×N）=（Σti/N）/tp= ti/tp。式中，tp为节拍时间，N为总编制人员数，ti为工序的平均作业时间。可知，若要完成所有动作，节拍时间应定为7min，这样平衡所耗费的时间是相当惊人的，其编制效率为：μ=60.837×18×100%=48.3%。而通常各企业允许的最低编制效率为75%，低于该值的流水线被认为是不经济的，可见，按18人排工序是不适合的。若提高编制效率，以表1进行平衡（每日按7h工作计算）。

表1工序平衡表 调整工位/ 节拍时间总编制人

工位 /min 数/人

4.67 3.83 3.53 3.50 19 20 21 22 日产分盘量/盘 90 110 119 120 人均分盘量/盘 4.7 5.5 5.7 5.45 编制 效率/% 72.4 79.4 82 79

由表1可以看出，对于工位时间长的，采用加人平衡的方法对提高流水线编制效率有一定效果；但不是绝对的，当增至一定人数时其编制效率反而下降。例如，当人员增至21人时效率可达82%，虽已突破75%，但人均分盘量并不可观，其主要原因是，各工位时间档次高低相差过大，造成平衡损耗增大。为此，除对18个工位加人之外，同时对内部各工序重

新调整：工序2，3，4，5，14，15适当减少工作量；工序7，9，10，11，12，13适当增加上述转移的工作量。经过人员工作量平衡后的各工序时间。其编制效率为μ=50.423×19×100%=88.5%，可见，经过人员、工作量平衡后，编制效率增大，设置19个工位比18个工位明显占优势。随着人员的增加，总产量尽管可以提高，但人均日产量和编制效率均下降。因此，采用19个工位是合理且经济的工艺编制。

4、从经济角度来看，该流水线生产实际作业时间为t实=3min，则节拍时间t节=t实+ t裕=3.5min（这里t裕取0.5min），年产分盘量若按全年300d、每天7h计算，在仅开19个工位的情况下为7×60×300/3.5=36000块用户盘，相当于每年可生产500门程控交换机48387台（每台500台程控交换机分盘372块），而该企业原年生产能力在开一班且不加班的情况下仅为1万门程控交换机，具体比较如表2所示。

表2流水作业和批量作业的对比

作业形式

原批量作业

现流水作业 作业 人数 24 36 年产分盘日工作 量/块 时间/h 7440 36000 8 7 年人均 盘量/块 310 1000准备班17人 备注

通过综合比较可以发现，开通流水线作业后，人均每年可多焊分盘1000-310=690块，整个线体在开19工位的情况下，每年可多生产分盘690×36=24 840块。若按目前厂外协价每块加工费3元计算，每年仅此一项就可为厂里节资近7.5万元；若流水线34工位全部开满，仅开一班制，每年可为厂节资近15万元。

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第二篇：《混凝土结构设计A》作业

成绩：

混凝土结构设计形 成 性 考 核 册

专业：

土木工程（本科）

学号：

姓名：

赵德彬

河北广播电视大学开放教育学院（请按照顺序打印，并左侧装订）

A

混凝土结构设计（A）作业1

一、判断题 1.对于l2≥3的板，可按单向板进行设计，是由于单向板上的荷载主要沿板的短边方向传l1到相应的支承梁上，所以只需沿板的短跨方向布置受力筋，而沿板的长跨方向不必布置任何 钢筋。（错）

2.按弹性理论计算主梁支座截面的配筋时，其内力设计值应以支座边缘截面为准，即。M支=M支计算-V0b。（对）

3.不论静定和超静定的钢筋混凝土结构随外载的增大，均存在截面应力重分布的现象，而 塑性内力重分布只存在于超静定结构内，静定结构中不存在塑性内力重分布。（错）

4.肋形楼盖荷载传递的途径都是板→次梁→主梁→柱或墙→基础→地基。（对）

5．直接承受动荷载作用的结构构件可按塑性内力重分布法计算结构内力。（对）

6.根据设计经验，经济的柱网尺寸为5～8m，次梁的经济跨度为4～6m，单向板的经济跨

度则是1.7～2.5m，荷载较大时取较小值，一般不宜超过3m。（对）

7.对单向板肋梁楼盖的板，可沿板长跨方向取出1m宽的板带作为计算单元，代表整个板 的受力状态。（错）

8.由于无梁楼盖是高级超静定结构，而其内力的大小是按其刚度的大小进行分配，故柱上

板带的弯矩值比跨中板带的弯矩的绝对值大。（对）

9.求某跨跨内最大正弯矩时，应在该跨布置活荷载，同时两侧每隔两跨布置活荷载。（错）

10.钢筋混凝土超静定结构“破坏”的标志不是某个截面的“屈服”（出现塑性铰），而是形成

几何可变体系。（对）

二、选择题

1．钢筋混凝土塑性铰与普通铰的区别是（D）。

A．塑性铰可任意转动，普通铰只能单向转动 B．塑性铰转动幅度受限制，但可任意转动

C．塑性铰转动幅度受限制，其塑性区域为无限大 姓 D．塑性铰只能单向转动，且能承受定值的弯矩

2．按弹性理论计算钢筋混凝土连续板、次梁内力时，采用折算荷载的原因是（A）。

A．简化计算，修正忽略抗扭刚度的误差

B．考虑在计算简图中取支座中点间距为跨长

C．考虑板和次梁荷载的随机性

D．考虑板和次梁施工尺寸的误差

3．如图所示的四种受弯构件的正截面，（A）种截面的塑性转动能力最大。

4．按塑性内力重分布考虑，钢筋混凝土连续梁的破坏标志是（B）。

A．某截面钢筋屈服

B．整个梁成为可变体系

C．出现第一个塑性铰

D．某截面出现裂缝

5．在钢筋混凝土连续梁活荷载的不利布置中，若求支座的最大剪力，则其活荷载的正确布

置方法是（B）。

A．在该支座的右跨布置活荷载，然后隔跨布置

B．在该支座的相邻两跨布置活荷载，然后隔跨布置

C．在该支座的左跨布置活荷载，然后隔跨布置

6．按弹性理论计算钢筋混凝土连续板内力时，采用换算荷载的原因是（A）。

A．考虑次梁抗扭刚度的影响

B．考虑塑性内力重分布的有利影响

C．考虑板和次梁的荷载有可能比理论荷载大

D．考虑板在极限状态下形成拱的推力的影响

7．如下四个简图中，（D）图可考虑塑性内力重分布。

8.计算现浇单向板肋梁楼盖，板和次梁可采用折算荷载来计算，这是考虑：（B）。

A.在板的长跨方向也能传递一部分荷载

B.塑性内力重分布的有利影响

C.支座的弹性转动约束

D.出现活载最不利布置的可能性较小

9.四跨连续梁，为使第三跨跨中出现最大正弯矩，活荷载应布置在：（C）。

A.1、2、4跨

B.1、2、3跨

C.1、3跨

D.2、3跨

10.整体现浇肋梁楼盖中的单向板，中间区格的弯矩可折减20%，主要是考虑：（A）。

A.板内存在的拱作用

B.板的安全度较高，可进行折减

C.板上活载满布的可能性较小

D.板上荷载实际上也向长跨方向传递了一部分

三、简答题

1．四边支承的肋形楼盖为简化计算，设计时如何近似判断其为单向板还是双向板？

答：四边支承的肋形楼盖为简化计算，设计时近似判断其为：

L2/L1≥3时，板上荷载沿短方向传递，板基本上沿短边方向工作，故称为单向板，由单向板组成的肋形楼盖称为单向板肋形楼盖；

L2/L1≤2时，板上荷载沿两个方向传递，称为双向板，由双向板组成的肋形楼盖称为双向板肋形楼盖。

值得注意的是，上述分析只适用于四边支承板。如果板仅是两对边支承或是单边嵌固的悬臂板，则无论板平面两个方向的长度如何，板上全部荷载均单向传递，属于单向板。2．现浇楼盖的设计步骤如何？

答：现浇楼盖的设计步骤：（1）结构布置：根据建筑平面和墙体布置，确定柱网和梁系尺寸。（2）结构计算：首先根据建筑使用功能确定楼盖上作用的荷载；计算简图；根据不同的楼盖类型，分别计算板梁的内力；根据板、梁的弯矩计算各截面配筋，根据剪力计算梁的箍筋或弯起筋；破坏机构，且其承载能力达到预计的极限荷载，这称为内力的完全重分布。

3．简述单向板肋形楼盖进行结构布置的原则。

答：进行结构布置时，应综合考虑建筑功能、使用要求、造价及施工条件等，来合理确定柱网和梁格布置。其布置原则如下：

（1）使用要求，一般来讲，梁格布置应力求规整，梁系尽可能连续贯通，梁的截面尺寸尽可能统一，这样不仅美观，而且便于设计和施工。但是，当楼面上需设较重的机器设备、悬吊装置或隔断墙时，为了避免楼板直接承受较大的集中荷载或线荷载，应在楼盖相应位置布置承重梁；如果楼板上开有较大洞口时，应沿洞口周围布置小梁。

（2）经济考虑，根据设计经验，经济的柱网尺寸为5～8m，次梁的经济跨度为4～6m，单向板的经济跨度则是1.7～2.5m，荷载较大时取较小值，一般不宜超过3m。（3）在混合结构中，（主次）梁的支承点应避开门窗洞口，否则，应增设钢筋商品混凝土过梁。（4）为增强建筑物的侧向刚度，主梁宜沿建筑物横向布置。

4．各截面活荷载最不利布置的原则如何？

答：各截面活荷载最不利布置的原则：a求某跨跨内最大正弯矩时，应在该跨布置活荷载，同时两侧每隔一跨布置活荷载；b求某跨跨内最大负弯矩（即最小弯矩），应在两邻跨布置活荷载，然后每隔一跨布置活荷载；c求某支座截面的最大负弯矩，应在其左右两跨布置活荷载，然后两边每隔一跨布置活荷载；d求某支座左、右截面的最大剪力，应在其左右两跨布置活荷载，然后两侧每隔一跨布置活荷载。

5．弯矩包络图与剪力包络图的作用如何？

答：弯矩包络图是计算和布置纵筋的依据，剪力包络图是计算横向钢筋的依据。

6．为什么要采用考虑塑性内力重分布的计算方法？

答：在进行钢筋商品混凝土连续梁、板设计时，如果采用上述弹性理论计算的内力包络图来选择构件截面及配筋，显然是偏于安全的。因为这种计算理论的依据是，当构件任一截面达到极限承载力时，即认为整个构件达到承载能力极限状态。这种理论对于脆性材料结构和塑性材料的静定结构来说是基本符合的，但是对具有一定塑性的超静定连续梁、板来说，就不完全正确，因为当这种构件某截面的受拉钢筋达到屈服进入第Ⅲ阶段，只要整个结构是几何不变的，它就仍有一定的承载力，仍然可以继续加载。只不过在其加载的全过程中，由于材料的塑性性质，各截面间内力的分布规律会发生变化，这种情况就是内力重分布现象。

7．塑性铰与理想铰的区别有哪些？ 答：塑性铰与理想铰的区别：

（1）塑性铰是单向铰，仅能沿弯矩作用方向，绕不断上升的中和轴产生有限的转动；而理想铰能沿任意方向不受限制地自由转动。

（2）塑性铰能承受一定的弯矩，即截面 “屈服”时的极限弯矩Mu≈My；而理想铰不能承受任何弯矩。

（3）塑性铰有一定长度；而理想铰集中于一点。

8．按内力塑性重分布计算钢筋混凝土超静定结构时，应遵循那哪些基本原则？

答：按内力塑性重分布计算钢筋商品混凝土超静定结构时，应遵循下列基本原则：

（1）受力钢材宜采用HRB335级和HRB400级热轧钢筋；商品混凝土强度等级宜在C20～C45的范围内；（2）弯矩调幅不宜过大，应控制调整后的截面极限弯矩M调不小于弹性理论计算弯矩Me的75%，即M调≥0.75M弹。

调幅值愈大，该截面形成塑性铰就越早。为了防止因调幅值过大，使构件过早的出现裂缝和产生过大的挠度而影响正常使用。因此根据试验研究，应控制下调的幅度不大于25%。

（3）调幅截面的相对受压区高度ζ不应超过0.35，也不宜小于0.10；如果截面配有受压钢筋，在计算ζ时，可考虑受压钢筋的作用。

调幅越大要求截面具有的塑性转动能力也越大。而对截面几何特征一定的钢筋混疑土梁来说，其塑性铰的转动能力主要与配筋率有关——随受拉纵筋配筋率的提高而降低。而配筋率ρ可由商品混凝土受压区高度x反映，对于单筋矩形截面受弯构件。因此，ζ值直接与转动能力有关。ζ>ζb为超筋梁，受压区商品混凝土先压坏，不会形成塑性铰，在塑性设计中应避免使用；ζ<ζb为适筋梁，可以形成塑性铰。ζ值越小，塑性铰的转动能力越大。因此，为了保证在调幅截面能形成塑性铰，并具有足够的转动能力，要相应地限制配筋率ρ，或含钢特征值ξ。试验表明，当时，截面的塑性转动能力一般能满足调幅25％的要求。（4）调整后的结构内力必须满足静力平衡条件：

连续梁、板各跨两支座弯矩的平均值加跨中弯矩，不得小于该跨简支梁跨中弯矩的1.02倍，即（MA＋MB）/2＋Ml≥1.02M0；同时，支座和跨中截面的弯矩值均不宜小于M0的1/3。（5）构件在内力塑性重分布的过程中不发生其他脆性破坏，如斜截面受剪破坏，锚固破坏等，这是保证内力塑性充分重分布的必要条件。为此，应将按《规范》中斜截面受剪承载力计算所需的箍筋面积增大20%。增大的区段为：当为集中荷载时，取支座边至最近一个集中荷载之间的区段；当为均布荷载时，取距支座边为1.05h0的区段。同时，配置的受剪箍筋ρsv＝Asv /bs > 0.3 ft/ fyv，以减少构件斜拉破坏的可能性。

四、计算题

混凝土结构设计A作业2

一、判断题

1．屋面板、屋架或屋面梁、托架、天窗架属于屋盖结构体系。屋盖结构分无檩屋盖和有檩 屋盖两种。（对）

2．排架结构型式是指钢筋混凝土排架由屋面梁（或屋架）、柱和基础组合，排架柱上部与屋

架刚接，排架柱下部与基础刚接的结构型式。（错）

3．屋面梁或屋架、横向柱列和基础等组成横向平面排架结构，它是单层厂房的基本承重结 构。（对）

4．由荷载的传递路线可以看出，作用在厂房结构上的大部分荷载（屋盖上的竖向荷载，吊 车上的竖向荷载和横向水平荷载，横向风荷载或横向地震作用，部分墙体和墙梁的自重以及 柱上的设备等荷载）都是通过纵向排架传给基础、再传到地基中去。（错）

5．一般单层厂房中，横向排架是主要承重结构，屋架、吊车梁、柱和基础是主要承重构件。

（对）

6．伸缩缝从基础底面开始，将两个温度区段的上部结构完全分开，留出一定宽度的缝隙，当温度变化时，结构可自由的变形，防止房屋开裂。（错）

7．通常所说的单层厂房的变形缝包括伸缩缝、沉降缝和防震缝三种。（对）

8．单层厂房的支撑体系包括屋架支撑和柱间支撑两部分。（错）

9．厂房支撑体系是连系屋架、柱等构件，使其构成厂房空间整体，保证整体刚性和结

构几何稳定性的重要组成部分。（对）

10．纵向水平支撑布置在上弦平面端节点中。（错）

二、选择题

1．在单层厂房中，（A）属于屋盖结构体系。

A．屋面板、屋架或屋面梁、托架、天窗架

B．屋面板、屋架或屋面梁、横向柱列和基础

C．连系梁、托架、吊车梁和柱间支撑 姓 D．屋面板、屋架或屋面梁、纵向柱列和基础

2．排架结构型式是指钢筋混凝土排架由屋面梁（或屋架）、柱和基础组合，（C）的结构型式。

A．排架柱上部与屋架刚接，排架柱下部与基础铰接

B．排架柱上部与屋架刚接，排架柱下部与基础刚接

C．排架柱上部与屋架铰接，排架柱下部与基础刚接

D．排架柱上部与屋架铰接，排架柱下部与基础铰接

3．一般单层厂房中，（D）是主要承重结构，屋架、吊车梁、柱和基础是主要承重构件。

A．屋面板

B．牛腿

C．托架

D．横向排架

4．钢筋混凝土排架厂房，除（C）一般需要自行设计外，其它构件大都有现成的标准图集。

A．屋面板与屋架

B．屋架与柱子

C．柱子与基础

D．屋面板与基础

5．（A）的作用是将墙体和柱、抗风柱等箍在一起，增加厂房的整体刚性，防止由于地基

发生过大的不均匀沉降或较大振动荷载引起的不利影响。

A．圈梁

B．连系梁

C．过梁

D．基础梁

6．单层厂房柱基础，当不设垫层时，钢筋的混凝土保护层厚度不宜小于（C）。

A．25mm B．35mm C．70mm

D．80mm

7．单层厂房内内力组合时的控制截面应为（A）截面。

A．上柱的底部截面、牛腿的顶部面和下柱的底部

B．上柱的顶部截面、牛腿的顶部面和下柱的底部

C．上柱的底部截面、牛腿的底部面和下柱的底部

D．上柱的顶部截面、牛腿的顶部面和下柱的顶部

8．横向水平支撑布置在（A）温度区段的两端及厂房端部的第一或第二柱间。

A．温度区段的两端及厂房端部的第一或第二柱间

B．温度区段的两端及厂房端部的第二或第三柱间

C．温度区段的中间及厂房端部的第一或第二柱间

D．温度区段的中间及厂房端部的第二或第三柱间

9．单层厂房柱进行内力组合时，任何一组最不利内力组合中都必须包括（A）引起的内力。

A．恒载

B．吊车荷载

C．风荷载

D．雪荷载

10．（C）适用于有檩体系屋盖。

A．预应力混凝土屋面板

B．预应力混凝土单肋板

C．钢筋混凝土挂瓦板

D．钢筋混凝土屋面板

三、简答题

1．通常所说的单层厂房的变形缝哪三种？单层厂房的变形缝是如何设置的？

答：通常所说的单层厂房的变形缝包括伸缩缝、沉降缝和防震缝三种。

伸缩缝从基础顶面开始，将两个温度区段的上部结构完全分开，留出一定宽度的缝隙，当温度变化时，结构可自由的变形，防止房屋开裂。

沉降缝是将两侧厂房结构（包括基础）全部分开。沉降缝也可兼作伸缩缝。防震缝是为了减轻厂房震害而设置的。当厂房平、立面布置复杂，结构高度或刚度相差很大，以及厂房侧变建变电所、生活间等坡屋时，应设置防震缝将相邻两部分完全分开。地震区的厂房的伸缩缝和沉降缝均应符合防震缝的要求。

2．什么是厂房支撑体系？单层厂房的支撑体系包括哪两部分？

答：厂房支撑体系是连系屋架、柱等构件，使其构成厂房空间整体，保证整体刚性和结构几何稳定性的重要组成部分。单层厂房的支撑体系包括屋盖支撑和柱间支撑两部分。

3．钢筋混凝土单层工业厂房结构的计算分析过程是如何进行简化的？

答：钢筋商品混凝土单层工业厂房结构是一个空间结构，它的计算分析过程是求解一个空间结构的过程；但为了计算的简单，通常都将整个结构按纵、横向平面排架分别进行结构计算。也就是说，近似的认为各个横向平面排架之间和各个纵向平面排架之间都是互不影响，独立工作的，从而把问题简化。

由于纵向排架柱子往往较多，纵向刚度较好，因此在承受吊车纵向制动力和山墙传来的纵向风荷作用时，每根柱子引起的内力值较小，故纵向排架一般可以不必计算，只需进行纵向排架在地震力作用下的内力分析和验算。横向排架承受厂房的主要荷载作用，而且柱子较少，刚度亦较差，因此厂房结构设计时，必须进行横向排架内力分析和计算。4．一般钢筋混凝土排架通常作哪些假定？

答：一般钢筋混凝土排架通常做如下规定： 1）柱的下端与基础固结；

2）柱的上端与屋架（或屋面梁）铰接；

3）排架横梁为无限轴向刚性的刚杆，横梁两端处的柱的水平位移相等。5．作用在排架上的荷载标准值（以下简称荷载）主要有哪些？

答：作用在排架上的荷载标准值（以下简称荷载）主要有：

（1）厂房结构的恒荷载。一般包括屋盖自重G1，上柱自重G2，下柱自重G3，吊车梁及轨道等零件自重G4以及有时支承在柱牛腿上的维护结构等重量G5；（2）活荷载一般包括：屋面活荷载Q1；吊车荷载，包括吊车垂直轮压和水平制动力。Dmax、Tmax；均布风荷载和集中于柱顶标高处的集中风载，如q、FW等。6．等高排架在任意荷载作用下采用剪力分配法计算时哪三个步骤？

答：等高排架在任意荷载作用下采用剪力分配法计算时可以分为三个步骤：

（1）在直接受荷柱的顶端加一不动铰支座以阻止水平侧移，求其支座反力R。现以吊车横向水平制动力Tmax为例，见图12-33。

（2）撇除附加的铰支座，且加反向作用力R于排架柱顶，见图12-33，以恢复到原来的实际情况。（3）把图12-33两种情况求得的排架各柱内力叠加起来，即为排架的实际内力 7．什么是排架的荷载组合和内力组合？

答：排架结构除承受永久荷载作用外，还承受可变荷载的作用（一种或是多种），对于排架柱的某一截面而言，并不一定是在所有可变荷载同时作用时产生的内力才是最不利的。因此在排架柱内力分析时，是先将排架内力分析中各种荷载单独作用时各柱的内力的结果求出来，经过组合，求出起控制作用的截面的最不利内力，以此作为柱及基础配筋计算的依据。

8．单层厂房内力组合时的控制截面是哪里？

答：单层厂房内内力组合时的控制截面应为上柱的底部截面、牛腿的顶部面和下柱的底部截面。

四、计算题

1．某钢筋混凝土柱牛腿，C20混凝土（ftk=1.5N/mm），Ⅱ级钢筋（fy=310N/mm）。

已知作用于牛腿顶部的吊车梁等自重标准值G

4,k22=35kN，吊车竖向荷载标准值Dmax,k=210kN，由使用活荷载产生的水平拉力标准值Fh,k=60kN。牛腿截面宽度b=400mm，高度h=800mm，竖向力作用点至下柱边缘的水平距离a =250mm。

（1）验算牛腿截面高度是否满足要求（裂缝控制系数β=0.7）；

（2）计算牛腿所需的纵向受拉钢筋面积As（纵筋保护层厚度α【解】

s=35mm）。

混凝土结构设计（A）作业3

一、判断题

1．框架结构广泛在多高层建筑中应用，它的特点是建筑平面布置灵活，可以形成较大的使 用空间以满足车间、餐厅、实验室、会议室、营业室等要求。（对）

2． 民用框架结构房屋常用的柱网尺寸一般在 6～12 米之间，工业建筑的柱网尺寸一般在 6～ 9 米之间。（错）

3．伸缩缝主要使用来解决由于房屋过长所带来的温度应力问题，主要与房屋的长度有关。（对）

4．框架结构的近似手算方法，包括水平荷载作用下的分层法，竖向荷载作用下的反弯点法 和改进反弯点法（D 值法）。（错）

5．利用分层法进行框架结构竖向荷载作用下的内力分析时，必须考虑框架的侧移。（错）6．采用调整框架柱的线刚度来考虑支座转动的影响，其方法是：（1）除底层以外其他各层 柱的线刚度均乘 0.9 的折减系数；（2）除底层以外其他各层柱的弯矩传递系数取为 1/3。（对）

7．框架结构中，如果柱上下端转角相同，反弯点就在柱高的中央；如果柱上下端转角不同，则反弯点偏向转角较小的一端，亦即偏向约束刚度较大的一端。（错）

8．框架结构若某层柱的上下横梁线刚度不同，则该层柱的反弯点位置将向横梁刚度较小的 一侧偏移。（对）

9．必须指出，我国有关规范规定，弯矩调幅只对水平荷载作用下的内力进行，即竖向荷载 作用下产生的弯矩不参加调幅，因此，弯矩调幅应在内力组合之前进行。（错）

10．框架梁在截面配筋计算时应采用构件端部截面的内力，而不是轴线处的内力。（对）

二、选择题

1．框架柱的平面位置由房屋的使用要求形成平面柱网尺寸来确定，民用框架结构房屋常用 的柱网尺寸一般在（C）米之间。A．3～6 C．6～9 B．4～6 D．6～12

2．（B）优点在于开间布置比较灵活，但房屋的横向刚度较差，楼板的跨度也较大，因此 在实际工程中采用较少。

A．横向框架承重体系 B.纵向框架承受体系C．混合承重体系

3．(C）优点是可以有利于抵抗来自纵横两个方向的风荷载和地震作用，框架结构具有交好的整体工作性能。

A．横向框架承重体系

B.纵向框架承重体系 C．混合承重体系

4．伸缩缝的设置主要取决于（D）。

A．结构承受荷载大小 C．建筑平面形状 B．结构高度 D．结构长度 B．纵向框架承重体系 B．纵向框架承重体系

5．（B）是指梁、柱、楼板均为预制，通过焊接拼装连接成的框架结构。但整体性较差，抗震能力弱，不宜在地震区应用。

A．现浇框架 B.预制装配式框架 C．现浇预制框架

6．框架结构近似手算竖向荷载作用下的内力时，应采用（A）分层法。

A．分层法

B．改进反弯点法

C．位移法

D．力法

7．计算框架梁截面惯性矩 I 时应考虑楼板对它的影响。对（A），中框架取 I=2I0，边框架 取 I=1.5 I0；这里 I0 为矩形截面梁的截面惯性矩。

A．现浇楼盖

B.装配整体式楼盖 C．装配式楼盖

8．在采用分层法计算框架内力时（C）。A.．除底层外，其他各层柱的线刚度应折减

B．除底层外，其他各层柱的线刚度应增加

C．底层柱线刚度应折减，其他各层柱不变

D．各层柱的线刚度均不变

9．框架结构在节点水平集中力作用下，（B）。A．柱的弯矩图呈直线形，梁的弯矩图呈曲线形

B．梁的弯矩图呈直线形，柱的弯矩图呈曲线形

C．各杆的弯矩图都呈直线形

D．各杆的弯矩图都呈曲线形

10．对于（A）的框架结构，采用反弯点法计算所引起的误差能够满足工程设计的精度要 求。

A．层数较少，楼面荷载较大

B．梁柱线刚度较为接近

C．高层框架结构或抗震设计

D．梁的线刚度小于柱的线刚度

三、简答题

1．什么是框架结构？框架结构的特点如何？

答：框架结构是一种由梁和柱以刚接或铰接相连接成承重体系的房屋建筑结构 框架结构的特点是：建筑平面布置灵活，可以形成较大的使用空间以满足车间、餐厅、实验室、会议室、营业室等要求。框架结构的组成简单，只有框架柱和框架梁两种基本构件组成，便于构件的标准化、定性化，可以采用装配式结构也可以采用现浇式结构。

框架结构广泛在多高层建筑中应用，它的特点是建筑平面布置灵活，可以形成较大的使用空间。

2．框架柱常用的柱网尺寸和空间高度的范围如何？

答：民用框架结构房屋常用的柱网尺寸一般在6～9米之间，工业建筑的柱网尺寸一般在6～12米之间。房屋使用中的空间高度要求—层高决定了柱的高度，民用框架结构房屋的层高一般在3～6米之间；工业建筑的层高一般在4～6米之间。

3．框架结构类型按施工方式的不同可划分为哪三种类型？它们各有何特点和适用？

答：框架结构类型按施工方式的不同，一般将框架结构分为现浇框架、预制装配式框架和现浇预制框架三种类型。

（1）现浇式框架即梁、柱、楼盖均为现浇钢筋混凝土结构。现浇式框架结构的整体性强、抗震性能好，因此在实际工程中采用比较广泛。但现场浇筑混凝土的工作量较大。

（2）预制装配式框架是指梁、柱、楼板均为预制，通过焊接拼装连接成的框架结构。其优点是构件均为预制，可实现标准化、工厂化、机械生产。因此，施工速度快、效率高。但整体性较差，抗震能力弱，不宜在地震区应用。

（3）现浇预制框架是指梁、柱、楼板均为预制，在预制构件吊装就位后，对连接节点区浇筑混凝土，从而将梁、柱、楼板在连成整体框架结构。现浇预制框架既具有较好的整体性和抗震能力，又可采用预制构件，减少现场浇筑混凝土的工作量。因此它兼有现浇式框架和装配式框架的优点。但节点区现场浇筑混凝土施工复杂。

4．框架结构在竖向荷载作用下的内力计算可近似地采用什么方法？作哪些假定？

答：框架结构在竖向荷载作用下的内力计算可近似地采用分层法。

在进行竖向荷载作用下的内力分析时，可假定：（1）作用在某一层框架梁上的竖向荷载对其他楼层的框架梁的影响不计，而仅在本楼层的框架梁以及与本层框架梁相连的框架柱产生弯矩和剪力。（2）在竖向荷载作用下，不考虑框架的侧移。

5．分层框架柱子的上下端均假定为固定端支承，而实际上，除底层往的下端外，其他各层 柱端在荷载作用下均产生一定的转角，即为弹性约束支承。采用什么方法考虑支座转动的影 响？

答：采用调整框架柱的线刚度来考虑支座转动的影响，其方法是：（1）除底层以外其他各层柱的线刚度均乘0.9的折减系数；（2）除底层以外其他各层柱的弯矩传递系数取为1/3。

6．框架结构在竖向荷载作用下的计算方法。

答： 框架结构在竖向荷载作用下，的计算方法：（1）分层：分层框架柱子的上下端均假定为固定端支承，（2）计算各个独立刚架单元：用弯矩分配法或迭代法进行计算各个独立刚架单元。而分层计算所得的各层梁的内力，即为原框架结构中相应层次的梁的内力。（3）叠加：在求得各独立刚架中的结构内力以后，则可将相邻两个独立刚架中同层同柱号的柱内力叠加，作为原框架结构中柱的内力。

叠加后为原框架的近似弯距图，由于框架柱节点处的弯矩为柱上下两层之和因此叠加后的弯距图，在框架节点处常常不平衡。这是由于分层计算单元与实际结构不符所带来的误差。若欲提高精度，可对节点，特别是边节点不平衡弯矩再作一次分配，予以修正。7．反弯点法的计算假定有哪些？在什么情况下假定所引起的误差能够满足工程设计的精度 要求？

答：反弯点法的计算假定：

（1）求各个柱的剪力时，假定各柱上下端都不发生角位移，即认为梁的线刚度与柱的线刚度之比为无限大；

（2）在确定柱的反弯点位置时，假定除底层以外，各个柱的上、下端节点转角均相同，即除底层外，各层框架柱的反弯点位于层高的中点；对于底层柱，则假定其反弯点位于距支座2/3层高处。

（3）梁端弯矩可由节点平衡条件求出，并按节点左右梁的线刚度进行分配。

对于层数较少，楼面荷载较大的框架结构，柱的刚度较小，梁的刚度较大，假定1与实际情况较为符合。一般认为，当梁的线刚度与柱的线刚度之比超过3时，由上述假定所引起的误差能够满足工程设计的精度要求。

8．改进反弯点法对什么计算进行了改进？改进反弯点法为何又称为“D 值法”？

答：对反弯点法中柱的侧向刚度和反弯点高度的计算方法作了改进，称为改进反弯点法。改进反弯点法中，柱的侧向刚度以D表示，故此法又称为“D值法”。

四、计算题 4 1．图示两层两跨框架，试用分层法计算框架内力，并作出弯矩图。括号内数字表示各 杆件线刚度的相对值。（均布荷载下的梁固端弯矩为 M【解】

12ql）

2混凝土结构设计（A）作业4

一、判断题

1.肋形楼盖由板、次梁、主梁（有时没有主梁）组成。（对）

2．连续单向板的截面构造常用钢筋直径为6、8、10、12 mm。对于支座负弯矩钢筋，为防止施工中易被踩弯，宜采用较大直径（一般不小于10 mm）。（错）

3．l2/l1≤3时，板上荷载沿两个方向传递，称为双向板，由双向板组成的肋形楼盖称为双向板肋形楼盖。（错）

4．进行单层厂房结构的内力组合时，可变荷载在任何一种内力组合下都存在。（错）

5．单层厂房内内力组合时的控制截面应为上柱的底部截面、牛腿的顶部面和下柱的底部截面。（对）

6．牛腿按其所受竖向荷载作用点到下柱边缘的距离a分为两类：当a0h≤时为短牛腿；当a0h>时为长牛腿。（对）

7．在考虑吊车横向水平荷载时，该跨必然相应作用有该吊车的竖向荷载；但在考虑该吊车竖向荷载时，该跨不一定相应作用有该吊车的横向水平荷载。（对）

8．框架结构的近似手算方法，包括竖向荷载作用下的分层法，水平荷载作用下的反弯点法和改进反弯点法（D值法）。（对）

9．框架节点区的混凝土强度等级，应不低于梁的混凝土强度等级。（对）

10．采用调整框架柱的线刚度来考虑支座转动的影响，其方法是：（1）各层柱的线刚度均乘0.9的折减系数；（2）各层柱的弯矩传递系数取为1/3。（错）

二、选择题

1．按弹性理论计算钢筋混凝土连续板内力时，采用换算荷载的原因是（D）A．考虑次梁抗扭刚度的影响

B．考虑塑性内力重分布的有利影响

C．考虑板和次梁的荷载有可能比理论荷载大

D．考虑板在极限状态下形成拱的推力的影响

2.塑性铰与理想铰的主要区别是：（C）。

A.塑性铰不能转动，而理想铰可在两个方向做无限的转动

B.理想铰集中于一点，故只能承受一定数值的弯矩，而塑性铰可承受较大的弯矩

C.塑性铰是单向铰，只能在弯矩作用方向做有限的转动，转动的大小受材料极限变形的限制

D.塑性铰集中于一点，而理想铰形成在一小段局部变形较大的区域

3.钢筋混凝土现浇楼盖，为短边的计算跨度，为长边的计算跨度：（B）。

A.当时，可按双向板进行设计

B.当时，可按双向板进行设计

C.当时，可按单向板进行设计

D.当，宜按单向板进行设计

4.连续单向板内跨的计算跨度：（B）。

A.无论弹性计算方法还是塑性计算方法均采用净跨

B.均采用支承中心间的距离

C.弹性计算方法采用净跨

D.塑性计算方法采用净跨

5．在单层厂房中，（A）等组成横向平面排架结构，它是单层厂房的基本承重结构。

A．屋面板或屋架、横向柱列和基础

B．屋面梁或屋架、横向柱列和基础

C．连系梁、托架、吊车梁和基础

D．屋面板或屋面梁、屋架和基础

6．单层厂房的屋盖结构分无檩体系和有檩体系两种。无檩体系由（B）大型屋面板、天窗架、屋架和屋盖支撑组成，I．大型屋面板

II．小型屋面板

III．天窗架

IV．屋架和屋盖支撑

A． I、II、III

B．I、II、IV

C．I、III、IV

D．II、III、IV

7．牛腿的弯压破坏多发生在（C）。

A．0.75

B．a/h0≤0.1且箍筋配制不足

C．0.75

D．a/h0≤0.1且受拉纵筋配制不足

8．框架梁在水平和竖向荷载共同作用下的控制截面为（B）。

A．梁的两端截面

B．梁的跨间最大正弯矩截面

C．梁的跨中截面

D．梁的两端截面和跨中截面

9．水平荷载作用下的多层框架结构，当某层其他条件不变，仅上层层高变小时，该层 柱的反弯点位置（D）

A．向上移动

B．向下移动

C．不变

D．向上移动至2/3层高处

10．对于框架结构梁、柱的最不利内力组合，梁端截面为（A）。

A．+Mmax、-Mmax、Vmax B．+Mmax C．|M|max及相应的N、V D．Nmax及相应的M

三、简答题

1．各截面活荷载最不利布置的原则如何？

答：各截面活荷载最不利布置的原则：

a求某跨跨内最大正弯矩时，应在该跨布置活荷载，同时两侧每隔一跨布置活荷载；

b求某跨跨内最大负弯矩（即最小弯矩），应在两邻跨布置活荷载，然后每隔一跨布置活荷载；

c求某支座截面的最大负弯矩，应在其左右两跨布置活荷载，然后两边每隔一跨布置活荷载； d求某支座左、右截面的最大剪力，应在其左右两跨布置活荷载，然后两侧每隔一跨布置活荷载。

2．工程中最实用的考虑内力塑性重分布的计算方法是什么方法？什么是弯矩调幅法？

答：工程中最实用的考虑内力塑性重分布的计算方法是弯矩调幅法。

弯矩调幅法简称调幅法，它是在弹性弯矩的基础上，按照上述原则，根据需要适当调整某些截面的弯矩值，通常是对那些弯矩绝对值较大的截面弯矩进行调整，然后，按调整后的内力进行截面设计和配筋构造，是一种实用的设计方法。

4截面的弯矩值，通常是对那些弯矩绝对值较大的截面弯矩进行调整，然后，按调整后的内力进行截面设计和配筋构造，是一种实用的设计方法。

3．内力塑性重分布方法的适用范围如何？

答：内力塑性重分布方法的适用范围：

按塑性内力重分布法计算结构内力，虽然可以节约钢材，但在使用阶段钢筋中应力较高，构件的裂缝开展较宽，变形较大。因此《规范》规定下列情况下，只能用弹性理论计算内力：

1）直接承受动荷载作用的结构构件；

2）裂缝控制等级为一级或二级的结构构件，如水池池壁；

3）处于重要部位而又要求有较大强度储备的结构构件。

4．简述连续单向板的截面设计的计算要点。计时可不进行抗剪承载力验算。

答： 1）计算要点

a.确定计算简图

取单位板宽为计算单元，并根据板的刚度、类型和构造确定板的厚度；根据板的构造及用途确定板的自重和使用荷载。

b.内力分析 一般按塑性内力重分布方法计算内力。

《规范》规定：对四周与梁整体连接的单向板，其中间跨的跨中截面及中间支座，计算弯矩可减少20%，其它截面不予降低。c.配筋计算

根据各跨跨内及支座截面的弯矩计算各部分钢筋数量。在选配钢筋时，应考虑跨中及支座钢筋的直径和间距相互协调，以利施工。板的经济配筋率约为0.3～0.8%。

由于板的宽度较大，且承受的荷载较小，因此，对于一般工业与民用建筑楼盖,仅混凝土就足以承担剪力，从而设计时可不进行抗剪承载力验算。

5．什么是横向水平支撑？横向水平支撑布置的位置及作用如何？什么情况下应布置横向水平支撑？

答：横向水平支撑是由交叉角钢和屋架上弦或下弦组成的水平桁架。横向水平支撑布置在温度区段的两端及厂房端部的第一或第二柱间，其作用是加强屋盖的整体刚性，保证屋架的侧向稳定，将山墙抗风柱所承受的纵向水平力传至两侧柱列上。凡屋面为有檩体系或屋面虽为无檩体系，但屋面板与屋架连接点的焊接质量不能保证，且山墙抗风柱与屋架上弦连接时应设置上弦横向水平支撑。当天窗通到厂房端部的第二柱间或通过伸缩缝时，应在第一或第二柱间的天窗范围内设置上弦横向水平支撑并在天窗范围内沿纵向设置一到三道通长的受压系杆，6．钢筋混凝土单层厂房结构的构件主要包括哪些？哪些构件一般都可以根据具体工程，从 工业厂房结构构件标准图集中选用标准、定型的构件。

答：钢筋混凝土单层厂房结构的构件主要包括有屋面板、天窗架、支撑、吊车梁、墙板、连系梁、基础梁、柱、基础等。为了加速建设步伐，提高设计标准化水平，缩短工期，这些构件除柱和基础外，一般都可以根据具体工程，从工业厂房结构构件标准图集中选用标准、定型的构件。

7．排架内力分析的目的是什么？其主要内容包括哪些？

答：排架内力分析的目的主要是为了求得在各种荷载作用下起控制作用的构件截面的最不利内力，以此作为设计柱子和基础的依据。主要内容为：计算单元的选取、荷载计算、柱控制截面的内力分析和内力组合。必要时，还应验算排架的水平位移值。

8．“D值法”如何把层间剪力Vj按分配给该层的各柱？

答：“D值法”如何把层间剪力Vj按下式分配给该层的各柱；（1）求框架柱侧向刚度D值

公式见教材117页（13-7）

上式中α值反映了梁柱线刚度比值对柱侧向刚度的一个影响（降低）系数，当框架梁的线刚度为无穷大时，K=∞，α=1。各种情况下的α值及相应的K值的计算公式可查表。（2）求得各柱的剪力

把层间剪力Vj按下式分配给该层的各柱

公式见教材117页（13-8）

式中 ——第j层第k柱所承受的剪力；

——第j层第k柱的侧向刚度D值； m——第j层内的柱子数； ——第j层的层间剪力；（3）层高变化对反弯点的影响

四、计算题

1．某单层单跨厂房排架结构及风载体型系数如图所示，基本风压ω0203=./kNm，排架间距B=6m,柱顶标高+11.400m，室外地坪标高-0.300m，求作用于排架上的风荷载标准值qlk及Wk。

(提示：风压高度系数μz按内插法取值，离地面10m时，μz=1.0;离地面15m时，μz=1.14)【解】

第三篇：FLL课题研究-如何有效分装垃圾

如有效分类回收垃圾

在我们的生活中，每天都会产生很多垃圾，我们的垃圾都是怎么处理的呢？我们看到人们把垃圾倒入垃圾箱，清洁工人定期的将垃圾箱的垃圾装入垃圾车收走，然后送到垃圾场进行处理。较好的处理方法垃圾会得到卫生填埋、焚烧、堆肥等无害化处理，而更多地方的垃圾则常常被简易堆放或填埋，导致臭气蔓延，并且污染土壤和地下水。

通过垃圾分类管理，可以实现垃圾资源利用，减少垃圾处置数量，改善我们的生存环境。现在国家提倡垃圾分类，进行废物利用，但在我们日常生活中似乎分类做的不够好。比如小区的垃圾箱就一种，不能分类放。很多有两个桶的分类垃圾箱，大家也没有分类放入垃圾。有时想分类放的时候，也不知道该怎么分类放，尤其对我们小朋友来说，我们很多东西不知道该怎样处理，得到这方面的指导很少。

如何能提高垃圾分类习惯，懂得如何垃圾分类知识，对分类的垃圾得到有效的利用这些问题都需要想一些办法来解决。

据了解在一些国家垃圾分类就做的很好，他们把垃圾分成多种类别，要求大家分类放入垃圾箱，并制定了很多奖惩制度来进行管理。在这些国家，对垃圾进行精细分类，并及时回收。比如德国一般分为纸、玻璃、金属和塑料等；澳大利亚一般分为可堆肥垃圾，可回收垃圾，不可回收垃圾；日本一般分为塑料瓶类，可回收塑料，其他塑料，资源垃圾，大型垃圾，可燃垃圾，不可燃垃圾，有害垃圾等等。并且采取了严格的管理措施，使得垃圾分类要求得到落实。比如在日本外国人到日本后，往往会领到当地有关扔垃圾的规定。而且在很多环节

你都会获得一些垃圾分类知识。还有大家都逐渐养成良好的垃圾分类习惯，儿童打小就从家长和学校那里受到正确处理垃圾的教育。如果不按规定扔垃圾，就可能受到政府人员的说服和周围人的谴责。被称为垃圾生产大国的美国，垃圾分类逐渐深入公民的生活，走在大街上，各式各样色彩缤纷的分类垃圾桶随处可见。

面对越来越多的垃圾给我们带来的不良影响，我们该怎样做呢？ 第一、树立垃圾分类的观念。

开展垃圾分类的宣传、教育，使大家树立垃圾分类的环保意识，知道垃圾对社会生活造成的严重危害，宣传垃圾分类的重要意义，呼吁大家积极参与垃圾分类。同时教会大家垃圾分类的知识，使垃圾分类逐渐成为自觉和习惯性行为。

第二、改进或增设垃圾分类回收的设施。

在家里就将垃圾分类收存，小区或公共场所放置分类垃圾桶，并说明如何分类，比如在附近放置像下图的宣传画和垃圾箱，这点很重要，这样才能让大家把分过类的垃圾正确的放入垃圾箱。

第三、改善垃圾收集清运形式。

对垃圾清运设施进行改造，我们注意到环卫部门使用的垃圾回收车大多就不具备分类收集功能，所以应该改进，这样才能把之前人们的分类付出不被浪费，尊重了大家的劳动。

第四,实行家庭短期收集定期分时段分类回收

在小区可以推行分时投放不同类型垃圾的方法，这样可以降低垃圾箱设施的配置难度和收集清运的难度。

如今我们的生活好了起来，于是我们便不再吝啬卖破烂换回的那几毛钱。勤俭节约，废物利用，这中华民族的传统美德。我们每个人都是垃圾的制造者，又是垃圾的受害者，但我们更应是垃圾公害的治理者，我们每个人都可以通过垃圾分类来战胜垃圾公害。

第四篇：剪力墙结构设计研究论文

摘要:在建筑行业发展中，剪力墙结构是建筑结构中的重要组成部分。剪力墙由于抗震性能好、抗侧刚度大等优点在目前建筑施工中得到广泛推广和应用。为了提高建筑水平、保证建筑质量，在建筑结构设计中应严格遵循剪力墙结构设计原则，规范剪力墙结构设计要点，科学、合理地运用剪力墙结构在建筑结构设计中的优势。

关键词:剪力墙结构;建筑结构;设计;应用

目前，剪力墙结构设计在国内并没有相关规范条例，设计者应用在建筑结构设计中时参照实践经验和建筑实际要求来设计。剪力墙结构能够更好地适应建筑的发展需求，是建筑结构设计中常见的一种结构，设计得当不仅能减少建筑施工时间，以其抗侧刚度大等优势还能增加建筑使用年限，在建筑结构设计中占据着重要的地位。虽然剪力墙结构应用广泛，但是并不是所有建筑都适用，设计者应结合实际情况综合考虑，根据可靠分析来设计剪力墙结构，才能最大限度发挥其作用。

1剪力墙结构概述

1.1剪力墙结构

剪力墙结构是指建筑(包括房屋极其附属的建筑物)用来承受风荷载或者地震等自然灾害引起的水平荷载的墙体，因此又叫做抗风墙、抗震墙或者结构墙。剪力墙结构设计初衷是为了防止建筑结构遭受外力破坏，提高建筑结构的稳固性。所谓建筑结构，根据施工方法分为:混合结构、框架结构、剪力墙结构以及框筒结构等，剪力墙结构具有抗侧刚度大、用钢量小以及抗震性能强等优势，对比其他建筑结构，剪力墙在建筑结构设计中应用较广泛。剪力墙结构的建筑材料一般选用钢筋混凝土，利用钢筋混凝土墙板承受建筑结构来自竖向受力和横向受力，但在实际施工中，剪力墙结构主要指竖向的代替梁柱受力的钢筋混凝土墙板(见图1)，水平方向仍然是用钢筋混凝土的大楼板搭载墙上实现对建筑结构水平力的控制。

1.2剪力墙特征及种类

根据剪力墙的墙体是否开洞以及开洞尺寸的大小，6～7m的为大开间，3～3.9m的为小开间，而小开间剪力墙较经济合理，减少了建筑成本，增大了建筑使用面积。剪力墙结构分别有以下四种:①实体墙，其中只有实体剪力墙结构墙体不开洞。实体墙的变形主要是曲型，墙体承受能力比较强，不会发生突变，稳定性较好。②整体小开口剪力墙，相对来说截面墙体开洞面积较小，占整个墙体面积的比例不超过15%，变形为弯曲型，弯矩图处有可能发生突变。③多肢或双肢剪力墙，墙体开洞面积过大并且洞口成列状分布，弯矩图处不会发生异常情况，受力特点和整体小开口剪力墙相似。④壁式框架剪力墙。墙体开洞面积在几种剪力墙结构中是最大的，墙肢线与连梁线上的刚度比较接近，变形为剪切型，受力特点与框架结构相似。

2剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用

2.1剪力墙结构设计原则及要点

2.1.1对墙体进行受力分析

剪力墙结构在建筑结构设计中，墙体作为平面构件承受着建筑结构水平、垂直方向的剪力和弯矩，因此，在进行剪力墙结构设计时，要对墙体自身的实际受力情况进行充分研究和分析，保证墙体质量，才能发挥出剪力墙应用在建筑结构设计中的重要效果。

2.1.2平面内搭接

剪力墙的主要作用就是代替原始建筑结构中的梁柱受力，决定了剪力墙结构在同一平面内对自身刚度和承载力的要求。首先，剪力墙结构的平面布置方向应该尽量沿着主轴的方向，不能出现对直或拉通的现象，若方向不一样，则应该使剪力墙结构连在一起，只有这样，剪力墙结构才能发挥出在建筑结构设计中的价值。再者，剪力墙结构在垂直方向上要做到从下往上连续的布置，避免发生刚度突变，且刚度要分配均匀，剪力墙结构开的洞口要形成明确的墙肢和连梁。最后，合理控制剪力墙结构的数量，在建筑结构平面布置和设计时不能使剪力墙结构过于密集，需要平衡抗侧力刚度，如果抗侧力刚度过大，剪力墙结构重力加大，无形中对建筑抗震能力造成威胁。由于处在平面外的刚度和承载力相对较小，在建筑设计剪力墙结构时应尽量避免平面外的梁体与剪力墙连结，影响剪力墙弯矩发生突变导致施工质量问题，实在无法避免的情况下，应当按照相关施工标准加固剪力墙结构(见图2)，确保剪力墙平面内外安全。

2.1.3调整超限

1)剪力墙结构应遵循建筑楼层之间最小剪力数的原则，例如在建筑结构设计初期，考虑到提高建筑抗震性时需要适当降低建筑结构自身重量，剪力结构设计应在短肢剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩占结构总底部地震倾覆力矩40%以内的前提下，尽量控制剪力墙的数量［1］。2)有必要对楼层之间最大位移与楼层高之间的比例进行调整的原则，为满足地震作用等对建筑造成扭转或剪切变形导致的建筑楼层之间发生位移的需要，剪力墙结构设计不能只依靠控制竖向构件数量来对建筑变形进行处理，调整楼层之间最大位移和楼层高比例可以尽量减少楼层之间的扭转、剪切变形。3)超限的具体内容是依据相关规定，剪力墙结构中连梁剪力和弯矩的跨高比须＞2.5，反之，如果跨高比＜2.5，则视为超过规定限度，但是跨高比大于2.5并不等于越大越好。例如当剪力墙结构连梁跨高比在5～6时，并不会导致连梁刚度发生变化，但是剪力墙出现超限现象，剪力墙结构发生突变概率增大，不利于整体建筑结构施工，这种情况应该采取框架结构的方式设计剪力墙。所以，剪力墙结构设计时，超限调整也是必不可少的内容之一，既保证剪力墙结构质量，又能有效控制建筑结构整体质量。

2.2剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用

2.2.1平面布置

明确定位剪力墙设计要点，平面布置应尽量均匀、对称，同一平面内外的剪力墙结构的质量中心和刚度中心完全重合，减少扭曲，增加稳固性。建筑结构设计过程中较长的剪力墙结构要设计开洞口，并均匀分配成长度相等的几段墙面，为避免剪力墙发生剪切破坏，相关施工指标规定:每段独立墙面总高度与截面高度之间的比例必须≥2。剪力墙结构洞口一定要保证上下对齐，成列布置，避免墙洞交错叠合导致剪力墙受力刚度减小，否则剪力墙结构容易变形，发生施工事故。在建筑结构抗震功能设计时，进行双向或多向设置对剪力墙结构的功能性有一定的保障，形成一定的空间工作结构，当剪力墙结构洞口与墙边或洞口与洞口之间形成墙肢截面高度与厚度比例＜4的小墙肢时，应该采取框架柱箍筋设计对剪力墙结构进行全高加密。对较长的墙肢要分为两个墙肢施工，超过8m长的墙肢都应设置施工洞使其划分为小墙肢。同时剪力墙结构的抗侧力刚度不宜过大，否则会导致墙体自身重力增大，违背了抗震性能设计的初衷。剪力墙结构的抗侧力刚度值可以通过公式:T=n(0.05～0.06)来计算，式中，n为建筑结构的楼层数，建筑施工建模时计算得出精确数据，防止抗侧力刚度过大影响建筑施工。

2.2.2墙肢截面厚度

剪力墙结构设计应用在建筑结构设计中，对墙体厚度施工有明确规范条例，例如短肢剪力墙，条例规定其底部加强部位不能＜0.2m，其他部位必须＞0.18m。剪力墙的厚度应按阶段变化，为防止剪力墙结构发生刚度突变，剪力墙阶段变化范围应控制为50～100mm，且要均匀连续变化，当混凝土等级和强度改变同时发生时，建筑结构设计必须将两者错开楼层。剪力墙结构墙体厚度的规范性施工能有效保证墙体的稳定性和刚度，直接决定了建筑结构的稳固性和安全性。

2.2.3剪力墙结构连梁钢筋配置

连梁是高层建筑的重要承重构件，按照国家四级地震抗震指标来说，剪力墙结构的配筋率不得低于0.2%，前三级抗震则要求不能低于0.25%。因此，在剪力墙结构设计过程中，连梁配筋率必须严格按照相关指标进行，结合实际对建筑结构连梁进行精确的承压计算，可适当增加剪力墙的配筋率，有效防止扭曲、剪切力对建筑结构的破坏，同时也不可盲目增加，避免剪力墙结构自身重力过大影响其抗震性。

2.2.4边缘构件设计

在建筑结构设计中设计剪力墙时，剪力墙的边缘构件也是一个比较重要的部分。剪力墙结构的边缘构件主要有端柱、暗柱等，增加边缘构件的延展性，结合实际设计需求约束边缘构件设计能防止剪力墙结构产生水平位移等问题。

3结语

在充分保证建筑结构的稳定性及安全质量的前提下，有效降低建设成本，优化建筑结构设计有助于建筑实现效益最大化。建筑结构设计中，剪力墙结构设计应用的重要性和广泛性在国内建筑业已经占据了很大的比例，设计人员在设计剪力墙结构时，应经多番论证结合建筑实际情况和设计要求，以剪力墙种类的多样性和灵活性为基础，遵循设计原则，把握剪力墙的设计要点，促进剪力墙结构设计技术的发展，推动建筑事业取得更大的成就。

参考文献:

［1］付艳强．论剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用［J］．科技风，2014，27(1):146－147．

［2］王小引．剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用分析［J］．门窗，2015，9(3):123，125．

［3］许晓东．建筑结构设计中剪力墙结构设计的应用分析［J］．黑龙江信息科技，2014，18(23):277．

第五篇：混凝土的结构设计研究论文

高层建筑中结构设计的安全性原则，亦是以设计使用年限为依据，使该建筑的结构设计在预定年限范围内，始终可以达到对内部与外部各项荷载力的有效承受，即使遭遇某些偶然的破坏性事故，也要能够使自身结构控制在整体稳定的状态中，避免出现大范围的结构性损害。高层建筑的耐久性设计原则，是指建筑的结构设计必须在规定的使用年限内，维持足够的结构耐久性，比如，混凝土结构出现的裂缝宽度不得超出允许的范围，且钢筋保护层的厚度不能够变得过于单薄，以免钢筋在遭受外部潮湿空气的状况下出现锈蚀问题。可靠性的设计原则，是指高层建筑的结构设计，必须在设计的基准期与建筑的使用年限范围内，充分达到耐久性、安全性、稳定性、刚度、动力性能等各方面的性能要求，即使超出年限的基准期范围，也能够在各项性能出现不同程度降低的基础上，维持正常的使用。

高层建筑的结构柔性比低层的楼房要高，一旦遭遇地震等问题，会发生更大幅度的作用变形，若要避免建筑在地震等作用下发生倒塌变形等问题，就必须在进行混凝土结构的设计时，使其结构具备足够的延展性能。目前，高层建筑的结构设计中，其结构内力与变形等问题，主要受到地震的水平作用力及外部环境中的风力等因素的影响，层数的不断增多会带动水平作用力的持续加大。所以，在设计混凝土结构时，必须要充分地将这些侧向力的影响考虑在内。高层建筑面临着众多的水平作用力影响，容易出现较大幅度的侧向位移，设计人员在进行混凝土结构设计时，必须在保证其具有足够强度的基础上，同时使其具备合理的刚度及自振频率，进而将楼层水平位移控制于允许范围。

一、高层建筑混凝土结构的具体设计方法

1完善单元结构的布局设计

独立的结构单元设计，是高层建筑中的主要结构设计内容，此结构设计工作适合采用简单、规则的平面形式，但平面的整体长度与突出部分的长度应当控制于适宜的范围，且具备均匀分布的承载力与刚度，同时，竖向结构适合采取均匀、规则的形式，以保证建筑的外挑与内收问题得到有效的控制。要达到这一目标，混凝土结构的设计者，应当在制定结构设计方案的阶段，便努力地将概念设计的理念与知识作为参考，使建筑的适用性与美观度等要求在得到满足的基础上，通过进行优化设计，使其结构的平面与竖向布局尽可能地实现简单、均匀与规则性，保证其结构刚度与承载力的合理分布，避免建筑独立结构单元出现过于集中的塑性变形或应力。

2优化高强的混凝土与钢筋使用

高层建筑建设需要耗费较多的混凝土、钢等材料，若混凝土和钢的强度过大，势必会造成建筑材料总造价的超限，同时加大其他构件的造价，从而降低建筑建设的经济效益。因此，混凝土的结构设计人员应当对高强度的混凝土与钢筋的使用进行合理的优化控制。以软土地基上的高层建筑设计为例，该结构地基受到的荷载较高，设计人员可以通过优化高强度的混凝土以及钢筋的使用，使建筑中各构件的截面尺寸得到合理优化，从而减轻建筑的结构自重，使建筑的基础工程建设难度得到大幅度的削减，降低工程的地基处理工作造价。再以位于震区的高层建筑的结构设计为例，建筑的自重与地震作用程度成正比例关系，设计人员通过将高强度的混凝土与钢筋的使用量减少，可以在减轻其梁、板、墙、柱等构件自重的基础上，降低地震的作用力，进而保证建筑结构的安全程度，使建筑的整体安全度得以提升。

3合理设计剪力墙平面结构

高层建筑的结构设计人员对混凝土结构进行设计，还需要充分地重视剪力墙结构的平面布局问题，以保证建筑整体结构受力的均匀性，并使建筑在侧向力的影响下出现的位移控制于允许状态。具体来讲，剪力墙平面结构的优化设计主要为以下几个方面:

1)以建筑的各项基本结构功能为依据，在满足这些功能的前提下，尽可能地使剪力墙的布置实现相对的集中化与均匀化，对具有较高的恒载或者平面形式变化较大的部位设计剪力墙，应当尽量缩小其间距。

2)以建筑的主轴方向或者是其他方向为基准，对剪力墙进行双向的布置，且墙肢截面适合为具备较小的侧向刚度的简单规则的形式，在设计中还要尽量地减少对短肢剪力墙的使用。

二、高层建筑的混凝土结构具体设计优化措施

1结构安全性

高层建筑人群密度高，且不易逃避、实施救治，一旦发生灾害，造成的危害要比普通建筑高出许多。因此，结构设计人员必须加强对于混凝土结构的安全性设计，以尽可能降低灾害造成的伤害程度。具体来讲，设计人员可以从以下几个方面开展结构的安全性设计:1)设计人员应当在保证建筑各项功能的同时，通过考虑结构自身的抗震性能及外部人为因素可能造成的结构破坏，有目的地将高层建筑的抗震等级提升。同时，还要从整体上，加强结构设计的稳定性与牢固度，避免将砖砌体承重或者装配式的混凝土结构应用于高层的公用属性较高的建筑中，而要优先选取现浇的钢筋混凝土的结构。2)设计人员要从建筑建设过程中及投入应用后的各个方面入手，综合考虑其荷载变化的状况，尽可能地将建筑结构的荷载标准值与构件承载力设置出较大的弹性裕度，并且为楼面等部位进行额外的增加荷载的设计，以保证建筑在各级的地震与火灾等灾害中，都可以实现对于自身结构安全的维护。

2抗震概念

高层建筑的混凝土结构在应用过程中，最容易受到的破坏，便是来自于地震威胁，在进行设计的过程中，设计人员要以抗震概念设计为依据，通过进行抗震试验得出该建筑结构的抗震等级，或者借鉴相似建筑的抗震设计经验等，对高层建筑的结构体系、平立面设计、结构构件延展性等进行优化设计，以使建筑的抗震能力得到有效的提升。具体来讲，在结构体系设计方面，设计人员要尽可能地选择空间结构以及平面布局简单规则的形式，作为建筑的整体结构形式。以平面布局为例，可以将矩形、圆形、方形、扇形的结构作为抗震结构的体系形式，并减少对于不对称的侧翼或过长的伸展翼的使用。同时，设计人员还要通过进行合理的布局，使建筑的质量与刚度实现均匀平衡的分布。而在平立面设计方面，设计人员可以将墙体设置为均匀对称的形式，并提升楼梯或电梯的井筒等具备较高刚度的结构布置的集中性，同时，将抗震墙设计为符合建筑结构整体抗震需求的形式，以提升建筑平面结构的抗震性能。而且，还要保持各转换层结构在竖向刚度方面分布的接近，并使剪力墙的设计可以将墙面竖向持续地贯通到建筑底部。在结构构件的延展性方面，可以将梁、柱端的组合剪力加大，或者提高柱体抗弯性能，并配合将梁端的钢筋实际弯矩提升，以使建筑梁端早于柱端发挥塑性，使二者在外部荷载下，保持结构变形的稳定协调。

3耐久性

高层建筑的结构设计人员对混凝土结构进行设计，还要努力提升其耐久性，以延长建筑的有效使用寿命，并且使建筑在遭遇各种灾害之后，依旧能够维持其应用的各项结构性能。下面就从几个方面谈论一下混凝土的结构耐久性设计的策略:1)选择良好的混凝土材料。设计人员应当在保证混凝土材料的质量与基本性能的基础上，重点从结构的稳定性能、抗侵入性能、抗裂性能等几个方面入手，选择坚固、耐久、洁净的骨料，含碱量与水化热反应较低的水泥，减少对于硅酸盐水泥与用水量的应用，并适当地将矿物掺合料加入到材料中。2)优化结构使用设计工作。高层建筑中的混凝土结构物普遍包括多个构件，每一个构件所处的环境存在显著的差别，这就决定了不同构件具备的耐久性寿命存在差异，因此，设计人员要根据实际的使用环境，明确建筑中不同结构构件的使用界限与注意事项。以屋面、阳台及女儿墙的设计为例，这些部位的梁柱构件，耐久性寿命普遍低于室内，必须合理设定这些部件维修或更换的时间。3)合理设计结构构造形式。设计人员根据建筑的具体侵蚀环境与设计使用年限，设计厚度在20mm～70mm之间的混凝土保护层，并通过协调构件的截面积与表面积，避免侵蚀性物质集中停留区域的形成，同时注意高侵蚀度的环境中，混凝土墙板的通风效果，并注意配筋间距的合理设计，以减少钢筋锈蚀、保护层剥离等问题的出现。

三、结语

高层建筑中混凝土是影响建设质量的关键决定性因素之一，因此，建筑设计人员必须加强对于其设计原则的分析与掌握，立足于具体的设计原则及要求，从整体的设计工作及具体的设计内容等方面入手，采取有效的策略，以推动混凝土结构设计的优化完善。