高强低伸长涤纶长丝包芯复合纱的纺制及其结构与性能[设计、开题、综述]

BI YE SHE JI

（二零届）

高强低伸长涤纶长丝包芯复合纱的纺制及其结构与性能

所在学院

专业班级纺织工程

学生姓名学号

指导教师职称

完成日期年月

摘要：本文对以高强低伸长涤纶长丝为芯丝，以棉纤维为外包纱鞘，通过环锭细纱机对芯鞘型长丝、短纤复合纱加工的双组分复合包芯纱的纺纱工艺进行了研究。

论文提出了该双组分复合纱线的构造方法与工艺，分析并计算了有关复合成纱的原理及工艺参数，研究了高强低伸长涤纶长丝和双组分复合纱线的形态、结构以及芯丝、复合纱线的机械性能，并对双组分复合纱线的拉伸力学性能、小变形条件下受等应力与等应变循环拉伸应力作用下的力学行为进行研究。实验结果表明，通过本论文研究的工艺，可以纺制芯鞘型复合包芯纱，且所纺纱线性能优良。

关键词：高强低伸长涤纶长丝；芯鞘型；复合纺纱；复合纱；结构；性能

Spinning process and structure and properties of high strength low elongation of polyester filament core spun yarn

Abstract：This paper in the base of the principle of sheath-core filament/staple yarn, through the ring spinning frame to research the spinning process of two components composite yarn., which ishigh strength low elongation of polyester filament as the core yarn and cotton as the sheath yarn.

Paper put forward a construction methods and technology to spin the two components core-spun yarn .It analysis and calculate the principle and technical parameters of the composite yarn , research the morphology, structure, mechanical property , and test the stretch mechanics perfermance,the mechanical behavior of the filament/staple fiber composite yarn under the isostress and isostrain of cycling tensile strength with the conditions of small deformationwear-resisting perperty .Experimental results show that the process in this paper to spin the two components core-spun yarn would be successful ,and the property of the yarn is satisfied.

KeyWords:high strength low elongation of polyester filamentt; core-sheath; composite spinning; composite yarn; structure; property

目录

1 绪论 (1)

1.1 背景 (1)

1.2 文献综述 (1)

1.21复合纱的发展与演变 (1)

1.22 长丝短纤包芯复合纱的分类 (2)

1.23 包芯复合纱的成纱工艺及其结构特征与性能 (3)

1.24 高强低伸长涤纶长丝介绍 (3)

1.3 本论文研究的主要内容及意义 (3)

2 高强低伸长涤纶长丝的纺丝工艺及纤维形态和拉伸力学性能分析 (5)

2.1 高强低伸长涤纶长丝纺丝流程及其性能 (5)

2.11熔体纺丝的理论基础 (5)

2.12 1111.1dtex／192F高强低伸涤纶长丝的物理性能 (7)

2.2 高强低伸长涤纶长丝的形态结构分析 (9)

3 高强低伸长涤纶长丝包芯纱纺纱工艺及纱线结构 (10)

3.1 高强低伸长涤纶长丝包芯纱的纺纱工艺 (10)

3.1.1 锭子转速计算 (10)

3.1.2 前罗拉的转速 (10)

3.1.3 捻度计算 (11)

3.1.4 牵伸倍数的计算 (11)

3.2 双组分复合纱线成纱工艺设计 (12)

3.2.1 复合纱原料组成、结构、规格及力学性能设计 (12)

3.2.2 纺纱工艺设计 (12)

3.2.3 复合成纱方法与原理 (14)

3.2.4 复合纺纱工艺参数 (15)

4 高强低伸长涤纶长丝及其包芯复合纱的拉伸力学性能分析 (17)

4.1 高强低伸长涤纶长丝的拉伸力学性能分析 (17)

4.2 复合纱拉伸力学性能分析 (18)

4.3 两种纱线的力学性能对比 (19)

5小变形循环应力作用下涤纶及复合纱的力学性能分析 (20)

5.1 定伸长循环拉伸实验及数据分析 (21)

5.2 定负荷循环拉伸实验及数据分析 (23)

5.3 两种纱线的力学性能实验数据分析 (26)

6 结论 (27)

参考文献 (28)

致谢 (29)

1绪论

1.1 背景

随着科技的发展、社会文明的进步，人们的物质生活和观念有了很大改变。对纺织品的消费理念由必然性消费转变为选择性消费。对服装、装饰品等提出了功能性和舒适性结合的要求。在经过了青睐化纤织物的耐用后，具天然纤维外观风格、手感和舒适性的面料制作的时尚服装，装饰物已成为人们争相追求的热点[3]。

天然纤维织物虽然穿着舒适、手感柔和、亲和力强，但制成的服装易皱易缩，穿着料理困难，不符合当今社会快节奏生活的要求。高强低伸长涤纶长丝是工业用丝中的一大门类，由于其综合性能好，用途广泛。近三十年来，涤纶工业丝以其断裂强度高，延伸率低，耐冲击性好等优良的物理机械性能，已发展成为产业用纺织品工业不可缺少的重要材料之一。但是涤纶的穿着舒适性差，亲和力差，服用性能差。纺织品的功能性和舒适性相结合是纺织品发展的必然趋势。

长丝短纤复合纱同时具有长丝和短纤的优点。具有较强的强伸性，强力不匀小；具有天然短纤的外观，条干不匀小，耐磨性能好。其具有的优良性能受到普遍关注。但是，复合纱由于其纺纱方法的不同，决定了其纱线结构存在很大差异。这种结构的差异势必影响出其构成的纱线和织物的性能。例如，织物的强伸性主要取决于纱线的拉伸性能，而影响纱线拉仲性能的主要因素为纱线的结构和纤维原料的特性。用芯鞘型长丝／短纤复合纱为原料，将短纤和长丝织物的风格优点揉为一体，提高了织物的强伸度和模量、悬垂性、保形抗皱性，纱线本身具有的特性使得面料和服装具有永久的尺寸稳定性、免烫、洗可穿性能；由棉短纤作皮层的复合纱使得织物具有短纤织物的外观，织物染色容易，面料和服装具有天然短纤织物的手感、蓬松性、吸湿透湿性及亲合力。

本文在综合复合纺纱方法及不同方法成纱结构的基础上，主要研究在环锭细纱机上纺制芯鞘型长丝/短纤复合纱的加工工艺和成纱机理，为不同纤维的复合提供新的技术平台和低成本短流程工艺流程。并对其结构与性能进行测试评价,将短纤和长丝的优点同时表现出来，是一种实现织物功能性与舒适性相结合的有效加工方法和手段，为开发新型功能面料提供了科学依据。同时对芯鞘型长丝/短纤复合纱的拉伸力学性能、小变形条件下受等应力与等应变循环拉伸应力作用下的力学行为的研究。综合证实了本文中所提出的芯鞘型长丝/短纤复合纱的加工工艺和成纱机理的可行性，对比得出所纺纱线性能优良。

1.2 文献综述

1.21复合纱的发展与演变

广义上，两种或两种以上的纤维(或长丝)通过复合加工的方法制成的纱称作复合纱。复合纺纱也是一种纤维混纺技术，与一般的混纺技术不同的是，它不是在纤维层次上的混合，而是在纤维须条上的复合。复合纱生产技术追求与一般混纺纱线不同的纱线结构，由此获得与一般混纺纱

线不同的性能。复合纺纱技术的出现，既有利于纺纱技术水平和设备水平的提高，又可成为改变纱线结构、风格和品质的又一途径[6]。

本文研究的对象是包芯纱。包芯纱是由纱芯和纱鞘两部分组成的，通常是长丝做纱芯，外面围以短纤维，但外围也有便用短纤纱的，不过这一技术还存在许多缺陷，因此短纤纱与长丝复合形成的包芯纱目前很少见。采用环锭纺使短纤纱与长丝复合在一起是目前工厂使用最多且工艺最成熟的纺纱方法，而其他纺纱技术，如转杯纺、静电纺、摩擦纺等则发展不平衡。传统的捻线加工，虽产品具有复合纱的特征，但不属于复合纺纱[4，5]。

与其他的复合纺纱方法如转杯纺纱法、空心锭包缠法等相比，环锭复合纺应用的范围最广泛，而且纱线质量好，是用来开发高档面料的重要途径。尤其是长短复合和多轴系复合，具有极大的优势。且绝大多数纺纱系统为环锭纺。本文中所设计的即为环锭复合纺。

1.22 长丝短纤包芯复合纱的分类

长丝短纤复合纱，按长丝组份是弹性长丝、柔性长丝和刚性长丝等不同力学性能特点分为三类[2]：

(1)氨纶与短纤复合成纱的短纤/弹力长丝复合纱；

(2)涤纶长丝与短纤复合成纱的短纤/柔性长丝复合纱；

(3)不锈钢长丝与短纤复合成纱的短纤／刚性长丝复合纱。

长丝短纤复合纱能够表现出短纤纱和长丝所不能得到的外观风格和质感。根据长丝的不同特性，将其与短纤维复合纺制短纤／长丝复合纱，可具有两种组份的特性，是纺织产品开发的一条重要途径。长丝与短纤复合成纱构成芯鞘结构的包芯复合纱，其主要目的是希望借助长丝作为芯组份为复合纱提供模量和强伸性以及复合纱织物的保形性和悬垂性、挺括性；短纤作为复合纱的皮组份为复合纱线提供天然纤维的手感、风格、蓬松性以及吸湿导湿性、抗辐射材料等。

将涤纶全牵仲丝与绢丝、涤纶全牵伸丝与棉复合的芯鞘型包芯复合纱，锦纶全牵伸丝与绢丝、锦纶全牵伸丝与棉复合的芯鞘型包芯复合纱，一般用其来生产休闲服，高档衬衫，可具有抗折皱、免烫、洗可穿、保型性等特性。将涤纶低弹丝与绢丝或棉复合的芯鞘型包芯复合纱，锦纶低弹丝与绢丝或棉复台的芯鞘型包芯复合纱，纱线较为蓬松、具一定弹性。一般用其来生产休闲服，T 恤衫、羊毛衫，可改善布面肌理，提高织物的蓬松性、保型性，赋予织物弹性。

从理论上来讲，连续长丝可以分为刚性长丝、柔性长丝、弹性长丝。芯鞘型复合纱线具有广阔的应用价值与市场空间。从开发理念上来说，希望作为复合纱芯组份的涤纶长丝为复合纱线及其织物提供模量与强伸性，作为复合纱皮组份的短纤维为复合纱线提供柔软的手感、布面的饱满感以及优越的吸湿透气导湿性能等。从工程学的角度考虑，本专利方法的长丝／短纤多组份复台纺纱方法，为不同纤维的混合复合，提供了一个新的技术平台和低成本短流程的工艺方法，具有广泛的应用前景。

1.23包芯复合纱的成纱工艺及其结构特征与性能

利用一般环锭细纱机，另外加装长丝退绕装置、张力控制装置，将长丝由前罗拉后方喂入短纤须条的中心位置，然后加捻成纱，粗纱按常规的方式喂入、牵伸。包芯纱的芯组分和外包组分不同，一般外包短纤维，纱芯为长丝或短纤纱。另外，利用摩擦纺或喷气纺也可以纺制包芯纱。

高强低伸长涤纶长丝包芯复合纱兼容了高强低伸长涤纶长丝的基本性能，具有较高的强度和较低的伸长率的优点，和短纤维的天然纤维织物的穿着舒适、手感柔和、亲和力强的优点。在纺织和服装应用领域用途广泛。然而对于高强低伸长涤纶长丝包芯复合纱的结构性能与成纱工艺、纱线结构及其力学性能的关系研究，国内外没有形成比较系统的研究成果。基于这个现象，将通过多项实验通过对高强低伸长涤纶长丝包芯复合纱进行深入系统地研究，通过实验对高强低伸长涤纶长丝包芯复合纱的性能与结构的关系进行研究探讨，为高强低伸长涤纶长丝包芯复合纱在纺织服装行业上的广泛应用提供有价值的参考[3，5]。

高强低伸长涤纶包芯纱的纵向外观和短纤纱的外观相同，天丝短纤维实现了对涤纶长丝的完全的包覆。涤纶长丝成束状处在复合纱的中心。复合纱具有短纤纱的外观，又有长丝纱的身骨。主要是由于采用芯鞘型长丝/短纤复合纺纱原理使两种纱线在细纱机上纺纱成形，实现了短纤纱对芯丝的完全的包覆，芯丝不裸露，复合纱就呈现了短纤纱的外观形态。

1.24 高强低伸长涤纶长丝介绍

工业用涤纶丝[9]是指具有高强、高模、低伸长等力学性能的粗涤纶长丝(线密度不小于550 dtex)，具体可细分为高强型(HT)、高模低伸长型(HMLS)、高强低伸长(LS)型。其中高强型涤纶长丝强力高，受热后强力损失小，主要应用于吊装带、输送带、汽车安全带、土工格栅、特斯林布、缆绳、工业缝纫线及橡胶管等。高强低伸长型涤纶长丝强度高且受热后收缩率低，主要应用于灯箱布、蓬盖布、膜结构等涂层织物。高模低伸长型涤纶长丝模量高，小变形条件下尺寸稳定性好，主要应用于轮胎帘子线、耐热帆布、硬线绳及高档土工格栅等。

本实验研究中采用高强低伸长涤纶长丝，其具备了纺织纤维的基本性能，同时涤纶工业丝具有断裂强度高，延伸率低，耐冲击性好等优良的物理机械性能特点。由于其综合性能好，用途广泛。

1.3本论文研究的主要内容及意义

本文在综合复合纺纱方法及不同方法成纱结构的基础上，主要研究在环锭细纱机上纺制芯鞘型长丝/短纤复合纱的加工工艺和成纱机理，为不同纤维的复合提供新的技术平台和低成本短流程工艺流程。并对其结构与性能进行测试评价,将短纤和长丝的优点同时表现出来，是一种实现织物功能性与舒适性相结合的有效加工方法和手段，为开发新型功能面料提供了科学依据。同时对芯鞘型长丝/短纤复合纱的拉伸力学性能、小变形条件下受等应力与等应变循环拉伸应力作用下的力学行为的研究。综合证实了本文中所提出的芯鞘型长丝/短纤复合纱的加工工艺和成纱机理的可行性，对比得出所纺纱线性能优良。

⑴、阐述了高强低伸长涤纶长丝纺纱原理及工艺，观察了高强低伸长涤纶长丝的形态结构，试验了其拉伸力学性能，并对其形态结构和拉伸力学性能进行了分析；

⑵、研究分析了高强低伸长涤纶包芯纱纺纱工艺及纱线结构，针对柔性长丝复合纱的纺纱工艺。该工艺对传统的细纱机改动少，工艺简单，纱线结构稳定，改善了包覆效果。是一种皮芯结构的纱线，短纤维与长丝一起进行复合加捻，短纤须条以单纤维的形式包覆长丝，该工艺适纺性好；

⑶、测试了高强低伸长涤纶包芯纱的拉伸力学性能，并对其数据进行处理，证明包芯纱的拉伸力学性能优良；

⑷、以NG061/FG-30/PC型电子单纱强力仪为手段，研究高强低伸长涤纶丝、棉/高强低伸长涤纶丝复合纱在小变形条件下，受等应变及等负荷循环应力作用下的松弛率、蠕变率和弹性恢复率等力学特征参量，处理数据，证明棉/高强低伸长涤纶丝复合纱在小变形条件下力学性能优良。

2 高强低伸长涤纶长丝的纺丝工艺及纤维形态和拉伸力学性能分析2.1 高强低伸长涤纶长丝纺丝流程及其性能

通常制造方法有以下两种：一种是引进的一步法工艺，即在一台纺牵联合机上同时完成纺丝、牵伸和卷绕（简称FDY工艺）；另一种是常规的二步法工艺，即先经过纺丝机纺丝，卷绕成筒子，再在重旦牵伸机上进行牵伸，（筒称UDY-DT工艺）。以高粘聚酯切片为原料生产高强低伸涤纶长丝，国产设备的限制，本试验采用第二种方法[8]。

2.11熔体纺丝的理论基础

熔融纺丝的装置如图2-1。聚合物由螺杆纺丝机一边加热熔融一边挤出，经计量泵计量后由喷嘴挤出成型，设置在喷嘴下方的定型和卷绕装置将其卷绕成型而得到纤维。

图2-1 涤纶熔融纺丝示意图

假定纤维非常细，纤维断面内的所有参数是常数，设在纺丝流程方向经时间t，纺丝线上某点距离纺丝喷嘴的距离为X，则熔融纺丝过程可以建立物质守恒方程、动量守恒方程、热平衡方程、本构方程如下：

①物质守恒方程式：

从纺丝板喷出的流体在沿纺丝线移动的过程中高聚物的质量不变，A、V分别为纺丝线的截面积和某时刻其移动的速度，则：

0)(=??+??X AV t A

(1)

② 力平衡方程： 纺丝线上的张力F 的平衡式。式中第一项为材料的移动速度变化时产生的惯性力，第二项为重力，第三项为空气阻力。此处ρ为密度，g 为重力加速度，R 为纤维半径，f τ为空气阻力应力。

f R A

g X V V A V A X F τπρρ2)(+-??+??=??

(2) ③ 热平衡方程：

纺丝线上温度T 的变化是由于从纺丝线的侧面向四周的热移动造成的。热传递系数为h,比热为P C 。则：

)(2a P T T R C h X T V t T -=??+??ρ

(3)

④ 本构方程： 力与材料的应力和变形的关系。此处用单纯的粘度η（T ）的牛顿粘性式表示。

ηA F X V =?? (4)

在稳定的纺丝条件下，各项参数不随时间而变化，称为定常状态。在定常状态下，不存在时间微分的项。此时公式（1）变为A V=const ，与公式（2）（3）（4）联立求解可得到张力，速度，温度随纺丝线上的位置变化而变化。即可求出F(X)、V(X)、T(X)。

根据上述方程，可利用数值解析来解析纺丝成形过程中纤维超分子构造形成的影响因素。表2-1给出了纺丝工艺对成形纤维的结晶、取向结构的影响。

纺丝工艺参数

取向度 结晶度 纺丝速度 ↗

↗ ↗ 吐出量 ↗

↘ ↘ 吐出温度 ↗

↘ ↘ 冷却温度 ↗

↗ ↘ 分子量 ↗

↗ -- 表2-1 纺丝工艺与成形纤维取向、结晶度的关系

⑤纺丝细度的控制

对于如图4所示的一步法涤纶FDY 纺丝成型系统，使用北京中丽制机化纤工程有限公司生产的JK81-160×25-00W 螺杆，设置计量泵和变频器来实现对同一部位投纺的流量进行控制，提高纺丝的稳定性。

按图4所示纺丝工艺流程，熔融的聚合物经螺杆箱体及喷丝板挤出后，经0GR 、2GR 和卷绕

头直接卷绕成形，假定经喷丝板的吐出量为Qg 、喷丝板的孔数为fg ，纺丝辊0GR 、2GR 及卷绕头的线速度分别为 V0、V2、V ，则高收缩组分经过纺丝卷绕后其线密度为：

V Q N g

dtex ?=10000

2.12 1111.1dtex ／192F 高强低伸涤纶长丝的物理性能

2.1２ 1111.1dtex ／192F 高强低伸涤纶长丝的主要生产工艺

(1)工艺流程

切片干燥一一纺丝一一卷绕一一平衡一一拉伸定型一一检测分等。

(2)原料：燕山聚酯切片

熔点：268℃

粘度：0.85

含水：0.02%

(3)干燥

设备：LKV301-2型连续充填干燥机

预结晶时间： 14min

预结晶温度：165℃

预结晶出口湿度：140℃

干燥时间：3.5hr

干燥温度：175℃

去湿机露点温度：-15℃

(4)纺丝

设备：LF1122螺杆挤压纺丝机

喷丝板：圆型D= 0.35、L／D=2．5，

2x 96孔ΦlOOmm喷丝板

纺丝温度：285～305℃

纺丝速度：400m／min

侧吹风速：0.30~ 0.35m／s

泵供量：271g/ min

(5)拉伸

设备：VC432A重量牵伸加捻机

总拉伸倍数：6.1254

出丝速度：182m／min

热盘温度：90～95℃

热板温度：190～210℃

锭速：6200rpm

2.13 工艺技术条件的合理选择[8]

⑴纺丝工艺的选择

高强低伸涤纶长丝由于采用高粘度切片，分子量增加，流动性差，影响切片的可纺性。

大分子的流动性，除了和分子结构有关，主要取决于分子量大小，熔体粘度越高，分子量越大，流动性羞．要改善熔体的流变性质，往往需升高纺丝温度，这样易引起热降解，为了能改善纺丝流变性质，又能减少粘度降，采用低温高压的方法，降低喷丝头温度，增加喷头压力，从而减少热降解，提高流动性

⑵拉伸工艺的选择

要获得高强力涤纶长丝，纤维内部分子结构必须具有高取向度，而高取向度的获得需经过一定倍数的拉伸．拉伸倍数越大纤维内部取向度越高，也即强度越高，但是拉伸倍数的提高有一定限度，通常拉仆倍数越高，牵伸性能越差，容易产生断头毛丝。因此，生产高强低伸涤纶长丝时拉伸倍率是关键参数。经过试验数据考察表明拉伸率在6.0～6.2之间较宜。同时，干热收缩率在6—10%之间，经试验，定型温度以190～210℃为佳。

⑶纺丝细度的控制

热轧工艺的改变不能改变产品的线密度，也就改变不了产品的孔径，从而也就改变不了产品的细度。适当调整纺丝工艺，调节纤维细度改变产品的线密度，也就改变了产品的孔径，提高产品的细度。细度的控制主要通过喷丝板的选择和喷丝孔的应用来进行控制。

喷丝板的选用[11 ]

喷丝板选用要考虑微孔直径、长径比、导孔形状、微孔分布，下面着重讨论喷丝板的孔径和长径比这两个主要参数。一般，纺低线密度单丝时，孔径宜稍小；反之，孔径宜稍大。在高速纺

丝中。一般采用较大的长径比，增加熔体在微孔中的停留时间，减少弹性效应，但是长径比太大，加工较困难，并造成喷丝板背压过高，组件使用周期缩短。

喷丝头拉伸比

熔体从喷丝板微孔挤出后，由于喷丝速度与卷取速度问的速度差，使熔体细流在沿运行方向的速度场中逐渐被拉长变细。喷丝头拉伸比过小，丝束拉伸不足，条干不匀，影响产品染色性能；但喷丝头拉伸比过大，拉伸过度，会造成单丝断裂，形成毛丝，生产状况恶化。喷丝头拉伸比一般控制在80—200，纺丝效果较好，生产涤纶FDY时，由于第一牵引辊速度较低，喷头拉伸比应小些，约80一100，而生产涤纶PoY时喷丝头拉伸比应较大些[10]。

2.2 高强低伸长涤纶长丝的形态结构分析

形态结构按尺度和部位分为表观形态、表面结构和微细结构3类。表观形态主要讨论纤维外观的宏观形状与尺寸，包括纤维的长度、粗细、截面形状和卷曲等。表面结构主要涉及纤维的形态及表层的构造，是微观形态与尺度的问题。微细结构是指纤维内部的有序区(结晶或取向排列区)和无序区(无定形或非结晶区)的形态、尺寸和相互间的排列与组合，以及细胞构成与结合方式。显微照相系统观察的高强低伸长型涤纶工业丝结果如图２-１所示[9]。

(a)纵向形态(X80) (b）截面形态(X 150)

图２-１高强低伸长涤纶工业丝的形态结构

（ａ）Lengthways morphology(×80)；(b)Cross-section morphology(×150)

3 高强低伸长涤纶长丝包芯纱纺纱工艺及纱线结构

3.1 高强低伸长涤纶长丝包芯纱的纺纱工艺

3.1.1 锭子转速计算

根据图3-1所示，其中，d1—锭杆直径，D 1—马达主动皮带盘直径，D 2—马达被动皮带盘直径，D 3—锭盘直径，电动机的转速与D 1、D 3+0.6成正比，与D 2、d 1+0.6成反比，0.6mm 是锭带的厚度。

可得：n 锭子的计算公式：

()()分转主电机锭子/6.06.02

113D D d D n n ?++?

= （3-1）

图3-1 ZJ1218-细纱机马达传动图

3.1.2 前罗拉的转速

根据图3-2所示得到，主电机的转速与D 1、T 1、Z 1、Z 3、Z 5、Z 7等齿轮的齿数成正比，与D 2、T 2、Z 2、Z 4、Z 6、Z 8等齿轮的齿数成反比，再乘以前罗拉的直径，得到前罗拉的转速：

分米主电机前罗拉/10004386222275111Z Z Z Z Z T D d Z Z Z T D n v ?????????????

=π （3-2）

图3-2 ZJ1218-细纱机主动机到前罗拉的传动图

3.1.3 捻度计算 纱线相临的截面间相对一周称为一个捻回，单位长度纱条上的捻回数称为捻度，当采用线密度制时，以捻回数/cm 表示，但实际生产中多用10cm 的捻回数表示。捻度的计算公式为：T=n 锭子/v 前罗拉，其中n 锭子—锭子转速，v 前罗拉—前罗拉线速度。

（2.1）除以（2.2）得到：

()()()()()米捻捻度/9833.93725503733281000505252846.016.025010006.06.03

43

43

427511862213Z Z Z Z d Z Z d Z Z Z T Z Z Z T d D T ?=???????????++=???????????++=ππ （3-3） 3.1.4 牵伸倍数的计算

牵伸倍数是表示牵伸作用大小的值，通常亦称牵伸值，牵伸倍数分机械牵伸倍数和实际牵伸倍数两种，其中E —机械牵伸倍数，E 1—后区牵伸倍数，E 2—前区牵伸倍数。

总的机械牵伸倍数E= E1×E2= v 前/v 后，根据图3-3示易得到：

图3-3 ZJ1218-细纱机传动系统

Zb

Za Zb Za Zb

Za Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z 0364.2931263336523035655966687223211917159242220181610=???????????=???????????=

总牵伸倍数 （3-4）

E1= v 中/v 后，其中v 中—中罗拉的表面线速度，v 后—后罗拉的表面线速度，根据图4-4所示易得到：

后区的牵伸倍数E1=

d

L d L d L Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z ?=??=????625.0563525232324 （3-5）

图3-4 ZJ1218-细纱机中罗拉到后罗拉的转动图

前区的牵伸倍数E2=v 前/v 中=E/E1 ，其中v 前—前罗拉的线速度，v 中—中罗拉的线速度，得到：

E2=E/E1L

b d a Z Z Z Z ???=45824.46 （3-6） 3.2 双组分复合纱线成纱工艺设计

3.2.1 复合纱原料组成、结构、规格及力学性能设计

根据市场需求，设计双组分复合纱。

● 原料组成设计

芯纱组分：高强低伸长涤纶长丝 50D/24F

短纤组分：棉纤维

● 纱线结构设计

所设计的双组分复合纱线如图3-5所示

其中：外包纱是棉纤维

芯丝是涤纶长丝

图3-5 皮芯型结构双组分短纤/长丝复合纱

● 纱线规格设计

芯纱纤度：芯纱纤度：Ntex =6.11tex

双组分复合包芯纱纤度：双组分复合包芯纱纤度：Ntex=16.76tex

捻系数：394-396

3.2.2 纺纱工艺设计

● 芯丝的规格与特性

芯丝的规格：线密度:5.56tex

芯丝特征:不卷曲、平行、高强度、低伸长

高强低伸长涤纶长丝的纺丝方法及性能在第2部分中已经详细论述，这里不再重复。 ● 短纤须条成纱方法与工艺

天丝短纤纺纱采用普梳纺纱纺丝，工艺流程为：

原料→开清棉→梳棉→并条(2-3道) →粗纱

本文的工艺路线到粗纱机阶段为止，经过粗纱机成为短纤须条。

●细纱机复合纺纱方法与工艺

细纱机复合纺纱方法：通过环锭纺细纱机将长丝和短纤维复合成包芯纱。具体的纺纱原理详见3.2.3介绍。

细纱机的各项工艺参数包括总牵伸倍数、后区牵伸倍数、前区牵伸倍数、捻系数以及加捻捻度、锭子转速、前罗拉转速、单个锭子的单位时间的输出产量等，这些工艺参数都是纺制纱线的必要条件，因此要严格、认真地计算出各个工艺参数的数值，以确保纺制出的纱线是符合市场的需求。以下就是关于各个参数的设定:

●总牵伸倍数

环锭细纱机的牵伸的倍数在20-59倍之间，在纺制复合包芯纱时应采用46倍左右的牵伸倍数，这时所形成的细纱的条干比较均匀，纱线的抱合力大，断裂强度大。再确定Za和Zb的齿数，比值为61/67。

●后区牵伸倍数

根据经验，高强低伸长涤纶长丝包芯纱的后区牵伸倍数可以控制在1.18倍。确定ZL与Zd的齿数，比值为55/29。

●前区牵伸倍数

由总牵伸倍数与后牵伸倍数的关系，易得到前区牵伸倍数为27倍较合适。

●捻系数以及加捻捻度的计算

高强低伸长涤纶长丝包芯纱的捻度也是一项很重要的指标，捻度的大小不仅影响到包覆质量的好坏，还影响到包芯纱的弹性伸长。捻度过小时，在高强低伸长涤纶长丝包芯纱受力拉伸时，外层短纤维就会滑脱,产生露丝现象，影响布面的平整度，捻度过大，外层包覆纤维紧密,PTT长丝丝的弹性没能充分发挥，则受到外层纤维的限制，成本增加。一般捻系数的设定为280-380，纯棉的捻系数控制在330-360之间。依据经验，本论文可以选择捻系数为394。根据αtex=T te x×N tex1/2算出捻度：N tex=55捻/10cm,根据公式（2-3），从而选择Z3和Z4的齿数，比值为70/34。

●锭子转速计算

由公式（2-1）可见，n电动机=1370 r/min，D1=15mm, D2=20 mm, D3=250 mm,d1=22mm,

得到：n锭子=11393 r/min。

●前罗拉转速计算

由公式（2.2）可见，n电动机=1370 r / min，D1=15mm, D2=20 mm，Z3/Z4=70/34，T1/T2=28/84，Z1/Z2=33/52，Z5/Z6=37/52，Z7/Z8=50/50，d2=25mm,

得到：V前罗拉=140rpm

●复合纺纱工艺参数

细纱号数复合纱为16.76tex 芯丝为6.11tex

总牵伸倍数46倍

前区牵伸倍数27倍

后区牵伸倍数 1.18倍

捻系数396

前罗拉转速25 m/min

Za/Zb 61/67

Z3/Z470/34

ZL/Zd 55/29

锭子转速13500r/min

表3-1 复合纺纱工艺参数

●单位时间单锭纺纱产量的计算

已知前罗拉的输出速度：V前=2∏R n （3-1）其中：n为前罗拉的转速，R为前罗拉的半径，为12.5mm，前罗拉每分钟的输出速度：S= V 前×t 其中:t为1min

在不考虑纱线因加捻而造成的捻缩的情况下，单位时间1枚锭子的产量：

G= V前×t×T/1000 （3-2）其中:T为号数，t为min，G的单位：g

得到：G=25×35/1000=0.875 g/min

3.2.3 复合成纱方法与原理[3]

●复合成纱方法

在环锭纺纱机上增设控制长丝喂入位置的导轮装置和控制长丝张力的张力装置，可进行短纤/长丝复合纺纱。详见图3-2-2。本方法的具体特征为：

在短纤维细纱纺纱机的两区三罗拉牵伸机构上，短纤须条仍由喇叭口喂入并经摇架牵伸机构牵伸，长丝从筒子退绕后，从握持的前罗拉后方喂入，与短纤维须条汇合进入加捻区；在进入复合加捻区前，长丝的张力由特定的张力装置控制，使纺纱时长丝的张力值稳定保持在合理范围，当长丝与短纤须条在加捻三角区同轴复合加捻时，长丝的张力值大于（或等于）短纤须条的张力值；由前罗拉输送，并喂入短纤维须条加捻区时，长丝由一精密导轮传送并控制其喂入短纤须条的位置，与短纤须条汇合后共同进入加捻区复合加捻。

●复合成纱原理

由于长丝与短纤须条汇合时就位于须条的加捻中心，故在复合加捻过程中，只要保持长丝足够的张力，长丝就会保持直线状并且始终位于加捻中心的轴线上。短纤须条在加捻效应的作用下

会围绕长丝（加捻中心）发生角位移，须条截面由扁平带状变成圆柱状的同时，短纤维会按照各自的规律发生内外转移。因此，短纤维不但会包覆在长丝的表面，而且在内外转移的同时会与长丝以及短纤维与短纤维之间发生缠结，是复合纱线具有较稳定的皮芯结构。

图3-5 环锭纺复合成纱系统

3.2.4 复合纺纱工艺参数

经过实验发现，当长丝预加张力值超过某临界值，长丝对准须条中心喂入，捻系数在394-396之间，长丝在复合纱线的比例低于30%，并且适当降低前罗拉输出速度的条件下，可以纺制短纤长丝芯鞘型包芯复合纱，其中短纤为棉纤维。

工艺复合包芯纱

长丝线密度 FDY 55D/24 f

短纤线密度 16tex

长丝强力（360-390）CN

捻系数 394-396

前罗拉速度 140rpm

锭子转速 13500rpm

表3-2皮芯型复合纱线成纱工艺参数

3.3 高强低伸长涤纶长丝包芯复合纱的结构分析

采用KH7700三维视频显微系统拍摄双组分复合纱线的截面形态，同时采用YS-212-201型电子显微镜对双组分复合纱线的截面或是纵向进行观察，使用CU-2型纤维细度仪拍摄相关形态，并进行分析。

由图5可知，涤纶包芯纱的外观和短纤纱的外观相同，主要是由于采用芯鞘型长丝/短纤复合纺纱原理使两种纱线在细纱机上纺纱成形，实现了短纤纱对芯丝的完全的包覆，芯丝不裸露，复合纱就呈现了短纤纱的外观形态。

3.31 高强低伸长涤纶长丝包芯复合纱的横向结构分析

3-6 高强低伸长涤纶长丝包芯纱横向照片

由截面图可知，在该芯鞘型包芯复合纱中，棉短纤维实现了对高强低伸长涤纶长丝的完全的包覆。高强低伸长涤纶长丝成束状处在复合纱的中心。由于高强低伸长涤纶长丝处于一定的伸直状态，这样的复合纱具有棉型的外观，又有长丝纱的身骨，纱线的手感和力学性能都很好。

3.32 高强低伸长涤纶长丝包芯复合纱的纵向结构分析

3-7 高强低伸长涤纶长丝包芯纱纵向照片

由图可知，高强低伸长涤纶长丝包芯纱的外观和短纤纱的外观相同，主要是由于采用芯鞘型长丝/短纤复合纺纱原理使两种纱线在细纱机上纺纱成形，实现了短纤纱对芯丝的完全的包覆，芯丝不裸露，复合纱就呈现了短纤纱的外观形态。

土木工程毕业设计文献综述钢筋混凝土框架结构

文献综述 钢筋混凝土框架结构 1.前言 随着经济的发展、科技进步、建筑要求的提升，钢筋混凝土结构在建筑行业得到了迅速发展。随着建筑造型和建筑功能要求日趋多样化，无论是工业建筑还是民用建筑，在结构设计中遇到的各种难题日益增多，钢筋混凝土结构以其界面高度小自重轻，刚度大，承载能力强、延性好好等优点，被广泛应用于各国工程中，特别是桥梁结构、高层建筑及大跨度结构等领域，已取得了良好的经济效益和社会效益。而框架结构具有建筑平面布置灵活、自重轻等优点，可以形成较大的使用空间，易于满足多功能的使用要求，因此，框架结构在结构设计中应用甚广。为了增强结构的抗震能力，框架结构在设计时应遵循以下原则：“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点强锚固”。 2.现行主要研究 2.1预应力装配框架结构 后浇整体节点与现浇节点具有相同的抗震能力;钢纤维混凝土对减少节点区箍筋用量有益,但对节点强度、延性和耗能的提高作用不明显。与现浇混凝土节点相比,预应力装配节点在大变形后强度和刚度的衰减及残余变形都小;节点恢复能力强;预制混凝土无粘结预应力拼接节点耗能较小,损伤、强度损失和残余变形也较小。装配节点力学性能受具体构造影响很大,过去进行的研究也较少,一般说,焊接节点整体性好,强度、耗能、延性等方面均可达到现浇节点水平;螺栓连接节点刚度弱,变形能力大,整体性较差。因此,这一类节点连接如应用于抗震区,需做专门抗震设计。 2.2地震破坏 钢筋混凝土在地震破坏过程中瞬态震动周期逐步延长，地震动的低频成分是加剧结构破坏的主要因素，峰值和持时也是非常重要的原因。瞬态振型的变化与结构的破坏部位直接相关。结构破坏过程中，瞬态振型参与系数变化不大。结构瞬态振动周期延长加剧时，结构的整体耗能能力增大，结构濒临倒塌时，基本失去耗能能力。结构破坏过程中，位移时程与破坏构件百分比的变化与地震的峰值的出现密切相关。破坏构件百分比是表征结构破坏与倒塌的指标。地震动的几个特征对结构破坏影响均很大。 2.3异性柱框架结构抗震性能

如何提高钢结构的抗火性能

高等钢结构与组合结构理论如何提高钢结构的抗火性能 姓名：梁梦岩 学号：1530710(硕士) 所在学院：土木工程 指导教师：蒋首超 日期：2016年1月

如何提高钢结构的抗火性能 摘要：钢结构是现代建筑工程中普遍采用的结构形式之一，由于二其重量轻、机械化程度高、施工简便、布局灵活等特点，在工程中的应用越来越广泛。但其存在的主要缺点是耐火性能差，在高温作用下会很快失效倒塌。本文就其耐火性差的特点，浅谈钢结构在工程中的抗火设计和防火保护措施。 关键词：钢结构抗火设计防火措施 1.钢结构抗火设计 目前国内外的钢结构设计主要采用基：F试验的抗火设计方法。基于试验 的构件抗火设计方法是一种简单、直观的方法，是最基本、最原始的方法!通过对不同构件(梁、柱)在规定荷载分布和标准升温条件下迸行耐火试验，确定在采取不同防火措施后构件的耐火时间。由于无法考虑荷载分布与大小、件端部约束状态的影响，以及难以准确反映构件受力或在结构中产生的温度应力等，此法有很大的缺陷。 基于计算的抗火设计方法是从基于试验的构件抗火设计方法转变过来的，避免了传统的基于试验的钢结构抗火设计方法所存在的问题，目前已被各国普遍接受且编制了钢结构抗火设计规范，规定了进行结构抗火计算的内容。这种钢结构的抗火设计方法以高温下构件的承载力极限状态为耐火极限判断，考虑温度内力的影响，在我国第一部钢结构抗火设计标准中即采纳r这种方法，其计算过程如下：1)采用确定的防火措施，设定一定的防火被覆厚度：2)计算构件在确定的防火措施和耐火极限条件下的内部温度：3)采用确定高温下钢铁材料参数，计算结构中的该构件在外荷载和温度作用下的内力；4)进行荷载效应组合：5)根据构件和受载的类型，进行构件耐火承载力极限状态验算：6)当设定的防火被覆厚度不合适时(过小或过大)，可调整防火被覆厚度，重复上述步骤1)～步骤5)。 作为结构抗火设计方法的发展趋势，和基于计算的抗火漫计方法相比，基 于计算的结构抗火设计方法以防止整体结构倒塌为日标，基于整体结构的承载能力极限状态进行抗火设计，即结构的主要功能作为整体承受荷载，火灾下结构单个构件的破坏，并不一定意味着整体结构的破坏，特别是对于钢结构，一般情况下结构局部少数构件发生破坏，将引起结构内力重分布，结构仍具有一定

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用时起，到失去稳定性、完整性或隔热性时止的这段时间，用小时表示。 钢梁、钢柱在无保护层的情况下，耐火极限为0.25H，即15分钟。 第三：厂房（仓库）的火灾危险性与耐火等级 厂房（仓库）根据生产过程或储存物品的火灾危险性由高到低 分为甲、乙、丙、丁、戊类。厂房（仓库）的耐火等级由高到低分为一、二、三、四级。 第四：厂房（仓库）的相关规定 A、通用规定 厂房（仓库）耐火等级为二级时，柱、梁的耐火极限应分别不低于2.5H和1.5H，檩条（属屋顶承重构件）的耐火极限要求为 1.0H。一、二级耐火等级的单层厂房（仓库）的柱，其耐火极限可降低0.50H（多层柱仍为 2.5H）。 即：耐火等级为二级的单层钢结构厂房（仓库）的柱、梁(门式 第 2 页共 4 页

刚架结构的梁可归为屋顶承重构件)、檩条的耐火极限要求分别为：柱2H、梁1H、檩条1H。 当厂房采用混凝土主体结构加钢结构屋盖时,钢结构屋盖的梁、支撑、檩条等均可以视为屋顶承重构件。 B、新规范对钢结构建筑的重要规定 新规范取消了原规范中丁、戊类厂房可以不采取防火保护措施 的规定。这意味着所有的钢结构建筑，都必须涂刷防火涂料或采取其他防火保护措施。 金属夹芯板应全部采用岩棉等不燃芯材。 单层卷材柔性防水屋面，其保温层仅能采用不燃材料如岩棉。 更对关于钢结构防火规范、钢结构防火设计规范相关资料，敬请关注行业解读栏目或登入建筑图库栏目查询建筑钢结构图集攻略。 第 3 页共 4 页

土木工程框架结构毕业设计开题报告

土木工程框架结构毕业设计开题报告

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(8).《建筑设计防火规范》50045-1995 (9).有关标准图集、相关教科书和及相关规定。 意义： 近年来框架结构在世界各地又有了很大的发展，许多城市普遍兴建了包括商场、住宅、旅馆、办公楼和多功能建筑等各种类型的框架建筑。土木工程专业学生毕业后参加或从事框架结构设计已成为必须面对的现实之一。 通过毕业设计对大学期间所学的知识做一个系统的总结和应用，通过自己对在熟悉任务书的基础上参观、比较同类建筑，查阅、搜集有关设计资料使我的所学的知识得以综合的应用，提高综合知识的应用能力，对所学过的知识得以系统的深化。并培养我独立解决建筑设计、结构设计的内容和步骤，及掌握建筑施工图结构施工图绘制的方法，为今后工作打下良好的基础。 同时毕业设计是学生在毕业前半年的最后学习和综合训练的实践性学习环节，是学习深化、拓宽、综合教学的重要过程;是学生学习、研究与实践成果的全面总结;是学生综合素质与实践能力培养效果的全面检验;是学生毕业及学位资格认定的重要依据;也是衡量高等教育质量和办学效益的重要评价内容。所以我们每一个毕业生都应该认真的努力完成自己的毕业设计，使自己成为社会需要的人才。

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6.2.3 剪跨比和轴压比验算 (33) 6.2.4 柱正截面承载力计算 (33) 7 屋盖、楼盖设计 (38) 7.1楼盖设计 (38) 7.1.1设计资料（此板为13~14轴之间的板） (38) 7.1.2 屋盖的结构平面布置 (38) 7.1.3 板的设计 (38) 7.1.4 单向板计算 (38) 7.1.5 双向板(B7～B9)设计 (40) 8 楼梯设计 (41) 8.1第一层楼梯设计 (41) 8.1.1 设计参数 (41) 8.1.2 楼梯板计算 (41) 8.1.3 平台板计算 (42) 8.1.4 平台梁计算 (43) 9基础设计 (44) 9.1.1 对承载力修正 (44) 9.1.2 基础底面尺寸计算（采用柱下条形基础） (44) 9.1.3 计算基底净反力设计值 (45) 9.1.4 基础高度 (45) 9.1.5配筋计算 (46) 10 主要技术经济指标分析及设计总结 (47) 10.1技术经济措施 (47) 10.2新技术、新工艺的推广和应用 (48)

土木工程毕业设计开题报告

毕业设计开题报告（理工类） 设计题目南宁城市建设学院学生公寓楼设计 学生姓名** 学号****** 专业土木工程 一、课题的目的意义： 毕业设计作为大学结束时间的一个实践环节，有着其不可替代的地位所在，它的重要性和必要性将会很明显的体现在将来的实际工作当中，它是大学阶段一个尤为重要的环节， 是对我们大学期间所学知识的一次综合性和系统性的运用。需要综合运用所学的工程制图、 房屋建筑学、混凝土结构、钢结构、结构力学、材料力学、基础工程等专业知识。加强自己使用专业软件、数据处理、计算机绘图和手工绘图的能力。 本课题来源于实际工程。通过本设计初步掌握建筑设计、结构设计、施工组织的一般原则、步骤和方法，并能综合运用已学过的知识分析问题和解决问题，熟悉建筑结构设计的基本过程，以及在设计过程中练使用有关设计规程、手册和工具书，提高毕业后尽快适应工作的能力，同时还将培养在设熟计工作中实事求是、科学严谨的态度和工作作风。 二、资料调研分析： 1.本建筑位于广西省南宁市，地理坐标东经108° 22北纬22° 48,地处广西南部偏 西，北回归线以南，平均海拔80至100米，最高处为496米。气候数亚热带季风气候，阳 光充足，雨量充沛，气候温和，霜少无雪，气候温和，夏长冬短，年平均气温在21.6度左右，极端最高气温40.4度，极端最低气温-2.1度。冬季最冷的1月平均13.7摄氏度，夏季最热的7、8月平均28.3摄氏度。年均降雨量达1304.2毫米，平均相对湿度为80%，夏季主导方向为东南风，冬季主导方向为东北风，全年主导方向为东风。年平均风速 1.88m/s, 最大风速16m/s，基本风压0.35KN/m2。 2?地震设防烈度：7度，地震分组第一组，设计基本地震加速度0.05g,特征周期为0.25s, 建筑场地类别为I类，地面粗糙程度为C类。框架的抗震等级是三级，耐火等级一级。 3.层数：6层，建筑总高度20.70m。住宅设计规定，室内外地面高差不大于600mm。 4?最大冻结深度及土的冻胀性类别：该场区最大冻结深度为0.15米，土的冻胀类别属 不冻胀。 5?结构类型：现浇框架结构。结构安全等级为二级，设计使用年限50年。 6?框架结构分析：

(完整版)框架结构毕业设计

第一章设计任书 1.1.1 工程概况 该工程为六层办公楼，主体为现浇钢筋混凝土框架结构，占地面积为1310㎡，建筑面积5240㎡，建筑物共6层，底层层高5.1m，标准层层高3.6m，顶层层高4.5m，总高度25.5m，室内外高差0.450m，基础顶面距离室外地面1.05m，基础采用柱下独立基础。 该办公楼主要以层为单元出租，每层为一个独立的单元，拥有接待室、会议室、档案室、普通办公室、专用办公室等。楼内设有两个电梯三个楼梯，主、次楼梯开间均为3m，进深均为6.6m，楼梯的布置均符合消防、抗震的要求。 1.1.2 设计条件 一、抗震设防烈度：7度设防，抗震设计分组为第一组，设计基本地震加速度值为0.1g； 二、基本风压： 0.55KNm2，B类粗糙度； 三、雪荷载标准值：0.2KNm2； 四、结构体系：现浇钢筋混凝土框架结构。 五、工程地质条件：拟建场地地形平坦，土质分布具体情况见表，II 类场地土。地下稳定水位距地表-9m，表中给定土层深度由自然地坪算起。建筑地点冰冻深度-0.5m。 表1-1 建筑地层一览表 序号岩土 深度 土层 深度 （m） 厚度 范围 （m） 地基土 承载力 （kPa） 压缩 模量 （mPa） 1 杂填土0.0—1. 2 1.2 --- ---

2 粉土 1.2—2.0 0.8 200 5.0 3 中粗砂 2.0—4.8 2.8 300 9.5 4 砾砂4.8—15. 10.2 350 21.0 1.2 建筑设计任务及要求 一、基本要求： 满足建筑功能要求，根据已有的设计规范，遵循建筑设计适用、经济合理、技术先进、造型美观的原则，对建筑方案分析其合理性，绘制建筑施工图。 二、规定绘制的建筑施工图为： 1、底层、标准层及顶层平面图：比例 1：150（图1-1） 2、主要立面图：比例 1：150（图1-2，图1-3） 3、屋面排水布置图：比例 1：150 4、剖面图：比例 1：150 5、墙身大样及节点详图：比例 1：100及1：10

最新 建筑设计开题报告-精品

建筑设计开题报告 一.选题的目的、意义和研究现状 (一)选题的目的和意义 我选择的课题是框架结构，选择这个题目的目的是在于：钢筋混凝土是我国现阶段应用最多的建筑结果方式，也是以后我们工作应该做的做多的，因此选择了它。而这样能：巩固、提高和充实自己的基础知识和专业知识;培养自己养成理论联系世界工作的工作作风和求实创新的科学态度;为了自己能掌握土木工程建筑、结构、施工管理的基本知识，让自己具备工程技术人员的基本素质;培养自己调查研究、文献资料查阅、综合运用所学知识分析和解决工程实际问题的能力。 本设计的意义在于：对钢筋混凝土框架结构的认识和理解。对于框架结构，在结构建筑特点方面：它是由钢筋混凝土梁、柱、节点及基础为主框，加上楼板、填充墙、屋盖组成的结构形式，楼板和横梁连在一起，横梁和柱通过节点连为一体，形成承重结构，将荷载传至基础，力的传递路线比较明确。对于整个房屋全部采用这种结构形式的称为框架结构或纯(全)框架结构。框架可以是等跨或不等跨的，也可以是层高相同或不完全相同的，有时因房屋布局和空间使用要求等原因，也可能在某层抽柱或某跨抽梁，形成缺梁、缺柱的框架。墙体是填充墙，仅起围护和分隔作用，所以框架结构的最大特点是承重构件与围护构件有明确分工，建筑物的内外墙处理十分灵活，应用范围很广，因此能为建筑提供灵活的使用空间。 在结构受力性能方面：框架结构构件截面较小，因此框架结构的承载力和刚度都较低，它的受力特点类似于竖向悬臂剪切梁，楼层越高，水平位移越慢，高层框架在纵横两个方向都承受很大的水平力，所以框架结构属于柔性结构，自振周期较长，地震反应较小，经过合理的结构设计可以具有较好的延性性能。 (二)研究现状 在我国，钢筋混凝土框架结构混凝土结构使用历史较长。它在性能及材料来源等方面有许多自身优点，发展速度很快，应用也最广泛，已从工业与民用建筑，交通设施转到了近海工程和海底工程等。我国应用混凝土的时间比较短，但目前钢筋混凝土结构在我国发展势头非常好，所以深入了解混凝土的性能非常有必要。 在混凝土结构施工过程中，施工技术的改进起了很大作用。预应力技术的发明使混凝土结构的跨度大大曾加，滑模施工方法的发明使高耸结构和贮仓、水池等持种结构的施工进度大大加快。泵送混凝土技术的出现使高层建筑、大跨桥梁可以方便地整体浇注。蒸汽养护使预制构件成品出厂时间大为缩短。

钢结构耐火设计方法综述

钢结构耐火设计方法综述 摘要：简述了钢结构的特点、耐火设计需要遵守的原则以及具体方法。参考国内外资料，论述了钢结构抗火设计及防火保护。防止钢结构在火灾中迅速升温并发生形变塌落的措施有多种，关键是要根据不同情况采取不同方法。钢结构通常在450～650℃温度中就会失去承载能力，发生很大的形变，导致钢柱、钢梁弯曲，结果因过大的形变而不能继续使用，一般不加保护的钢结构的耐火极限为15分钟左右。这一时间的长短还与构件吸热的速度有关。使钢结构材料在实际应用中克服防火方面的不足，必须进行防火处理，其目的就是将钢结构的耐火极限提高到设计规范规定的极限范围。介绍了几种不同钢结构的防火保护措施，为钢结构设计的完整性提供了参考。 关键词：建筑；钢结构；耐火设计；荷载 钢结构与传统的钢筋混凝土结构相比具有以下特点：（1）钢材材质均匀，可认为为理想的弹性材料，受力状态简单明了；（2）钢材的塑性和韧性好，有利用提高结构的抗震性能；（3）钢结构强度高，自重轻，降低结构的自振周期，减小结构设计内力，降低基础造价；（4）钢结构制作周期短、施工速度快等。 钢结构优点很多，但却有一个致命的缺陷：耐火性能差。结构发生火灾后在很短的时间内就能把建筑物烧毁。文中针对钢材的抗火性能，参考了国内外的资料，总结出了钢结构的抗火设计方法及保护方法，并给出一些建议，为钢结构的设计提供参考。 钢结构建筑的梁、柱、屋架是建筑的骨架，它的安全性直接关系到整幢建筑的安全，它们大都采用钢材，钢材虽然是不燃材料，但其耐火性能很差，随着温度的变化，其力学指标会发生很大的改变，承载力和平衡稳定性会随温度升高而大幅度下降。钢结构在温度达到350℃、500℃、600℃时，其强度分别下降1 /3、1/2、2/3，在高温条件下其内部应力也会发生改变，使钢结构承重体系出现问题，按理论计算，在全负荷下，钢结构失去平衡稳定性的临界温度为500℃，一般火场温度都在800℃－1000℃左右，在这样的高温条件下，无任何保护的钢结构很快就会出现塑性变形，大约15分钟内就会倒塌。 要使钢结构材料在实际应用中克服防火方面的不足，必须进行防火处理，其目的就是将钢结构的耐火极限提高到设计规范规定的极限范围。 对于钢结构，无论是构件层次还是整体结构层次的抗火设计，均应满足以下要求：

关于钢结构抗火设计

关于钢结构抗火设计 2018年4月1日,《建筑钢结构防火技术规范》GB51249-2017开始实施,其中包含多项强条,引发了业界关注.大家普遍反映相关计算有些复杂,为此,有工程师使用SAP2000的API编制了一款钢结构防火计算插件,能够一键完成冗长的计算流程,让防火计算与设计变得简单. 为便于理解、应用,首先对钢结构防火设计理论作简要介绍,然后对如何应用插件予以说明. 钢结构在火灾下容易破坏的主要原因 （1）钢材在火灾下力学性能大幅退化.温度600℃时,结构钢屈服强度只有常温时的50%；温度700℃时,结构钢屈服强度只有常温时的20%.高强度钢材的力学性能则退化更为严重. （2）钢材热传导系数大,火灾下升温快.无防火保护的钢构件,在受火15~20min时,即可能达到600℃以上,难以达到《建筑设计防火规范》GB 50016规定的构件耐火极限要求. 提高钢构件耐火极限的主要措施 要大幅提高钢材在高温下的力学性能难度很大,且不经济.因此,目前提高钢构件耐火极限的主要措施是对其进行防火保护. 工程中应用最多的钢构件防火保护方法是涂覆防火涂料,包括非膨胀型防火涂料和膨胀型防火涂料,目前前者也常称为厚型防火涂料,后者常称为薄型防火涂料/超薄型防火涂料. 《建筑钢结构防火技术规范》GB51249还规定了工程应用的其他钢构件防火保护方法,包括：包覆防火板,浇筑混凝土,砌筑砌块,涂抹砂浆,包覆防火毡等. 以往钢结构防火设计方法 在GB51249-2017实施之前,钢结构防火设计主要根据防火涂料检测报告（按照《钢结构防火涂料》GB14907测试）.例如：某检测报告中,涂抹了d

firecal2_v19）,Menu Text输入任意名称,例如“防火计算插件”,点击右边Add按钮,Status变为OK即安装成功,Tools下拉菜单中将出现这个插件. 模块1：钢构件抗火设计 打开插件,主界面如下： 首先在窗口中选中需要计算的一根构件,使其处于高亮状态.

(完整版)混凝土框架结构毕业课程设计

温州大学瓯江学院WENZHOU UNIVERSITY OUJIANG COLLEGE 《混凝土结构课程设计（二）》 专业：土木工程 班级：08土木工程本一 姓名：王超 学号： 指导教师：张茂雨 日期：2011年6月10号 混凝土框架结构课程设计

一．设计资料 某三层工业厂房，采用框架结构体系。框架混凝土柱截面尺寸边柱为500mm×500mm，中柱600mm×600mm。楼盖为现浇钢筋混凝楼盖，其平面如图所示。（图示范围内不考虑楼梯间）。厂房层高分别为4.5，4.2，4.2米。地面粗糙度类别为B类。（L1=8100，L2=6600） 1. 楼面构造层做法：20mm厚水泥砂浆地面，钢筋砼现浇板，15mm厚石灰砂浆 刷。 2．可变荷载：楼面屋面标准值取5.0KN m2，活荷载分项系数1.3。 3．永久荷载:包括梁、板及构造层自重。钢筋砼容重25 KN m3，水泥砂浆容重 20KN m3，石灰砂浆容重17KN m3，分项系数为1.2。 材料选用：

混凝土采用C20（f c＝9.6Nmm2,f t＝1.10Nmm2）。 钢筋柱、梁受力筋采用Ⅱ级钢筋（f y＝300 Nmm2），板内及梁内其它钢筋采用Ⅰ级（f y＝210 Nmm2） 二．框架梁及柱子的线刚度计算 取①轴上的一榀框架作为计算简图，如图所示。 梁、柱混凝土强度等级为C20，E c ＝2.55×104Nmm2＝25.5×106KNm2。框架梁惯性矩增大系数：边框架取1.5，中框架取2.0。 中框架梁的线刚度： i b 1＝α b EI b l=2.0××25.5×106×0.3×0.736.6＝66.28×103KN·m2 边框架梁的刚度： i b 2α b EI b l＝1.5××25.5×106×0.3×0.736.6＝49.70×103KN·m2

土木工程框架结构毕业设计开题报告

毕业设计(论文)开题报告学生姓名：学号： 所在学院：土木学院 专业：土木工程 设计(论文)题目：常州市某培训中心实训大楼 指导教师： 2013-1-11

毕业设计（论文）开题报告 1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述： 文献综述 课题的目的及意义（含国内外的研究现状分析或设计方案比较、选型 析等） 毕业设计是一个总结性的教学环节，是学生全面系统地融汇所学理论知识和专业技能并运用于解决实际问题的过程。通过本教学环节，要加深学生对所学基本理论知识的理解，培养学生综合分析和处理问题的能力以及设计创新精神，使学生得到有关单位工程建设从方案制定到施工组织的全过程系统性的训练。通过毕业设计这一重要的教学环节，培养土木工程专业本科毕业生正确的理论联系实际的工作作风，严肃认真的科学态度。毕业设计要求我们在指导老师的指导下，独立系统的完成一项工程设计，解决与之有关的所有问题，熟悉相关设计规范、手册、标准图以及工程实践中常用的方法，具有实践性、综合性强的显着特点。因此毕业设计对于培养学生初步的科学研究能力，提高其综合运用所学知识分析问题、解决问题能力有着重要意义。在完成本次毕业设计过程中，我们需要运用感性和理性知识去把握整个建筑的处理，这其中就包括建筑外观和结构两个方面。还需要我们更好的了解国内外建筑设计的发展的历史、现状及趋势，更多的关注这方面的学术动态，以及我们在以后的土木工程专业发展的方向。同时积极、独立的完成本次毕业设计也是为今后的实际工作做出的必要的准备。 一、研究现状 土木工程是建造各类工程设施的科学，技术和工程的总称。土木工程是伴随着人类社会的发展而发展起来的。它所建造的工程设施反映出各个历史时期社会经济、文化、科学、技术发展的面貌，因而土木工程也就成为社会历史发展的见证之一。土木工程在我国可以分为：建筑工程、桥梁工程、公路和城市道路工程、铁路工程、隧道工程、水利工程、港口工程、给水和排水工程、环境工程。作为土木工程专业的学生，深知土木工程设计范围之广，以及和社会生活联系之密切。我们在校只是学习了土木工程这一个

框架结构 毕业设计讲解

合肥工业大学 毕业设计 题目某社区服务中心 建筑及结构设计 学院名称：继续教育学院 专业：土木工程 班级: 2012级本科 学生姓名： 指导老师： 2014年05月

摘要 本工程为某社区服务中心，主体6层，建筑面积约为4915㎡。 建筑方面：建筑设计是根据任务书所规定的任务，认真贯彻“适用、安全、经济，在可能条件下注意美观”的建筑方针，按照建筑功能要求，查阅相关文献进行办公楼的设计，设计包括总平面图设计、各层平面图设计、立面图设计和剖面图设计等。 结构方面：结构设计是在完成建筑设计的前提下进行，结构形式为框架结构。结构设计是在满足使用要求的前提下，综合考虑安全可行、经济合理、技术先进、施工方便，及工程所在的地区等因素，并查阅相关资料进行计算设计，设计计算包括各层平面结构布置、楼板的计算、楼梯的设计、框架的柱下独立基础设计。 关键词：建筑设计，结构设计，框架结构

Abstract This project is a central office, the main 6 floors, floor area of approximately 6,000 square meters. Architecture: architectural design is based on the tasks stipulated in the specification, earnestly implement the \"applicable, security, economy, and attention to beauty in May under the condition of the construction policy, according to the architectural functional requirement, refer to the literature for the design of office building, including total floor plan design, each layer of floor plan design, elevation and profile design, etc. Structure: structure design is completed in architectural design, under the premise of structure form is frame structure. Structure design is on the premise of meet the use requirements, considering safety and feasible, economic and reasonable, advanced technology, construction is convenient, and the project area, and access to relevant data to calculate design, design calculation including the flat structure arrangement, calculation of floor of each layer, the design of stair, the framework of independent foundation under column design. Keywords: training center, architectural design, structural design, frame structure

某酒店框架建筑结构毕业设计开题报告

西安科技大学高新学院毕业设 开题报告 题目安寨县第一中学教学楼 院（系、部)建筑与土木工程系 专业及班级土木工程1006班 姓名 指导教师 日期 2014年9月6日始

西安科技大学高新学院毕业设计(论文)开题报告

③.荷载计算：按照“结构设计条件”给出的各项进行计算； ④.内力计算：竖向荷载和水平荷载分别采用分层法和D值法计算，并绘制荷载作用下框架的内力图（包括弯距图、剪力图与轴力图）； ⑤.内力组合：考虑各种不利、有利因素对各个控制截面进行内力组合； ⑥.截面设计：进行框架梁、柱截面配筋计算，并绘制下列结构施工图;柱平面配筋图及其大样，梁平面配筋图及其大样；板平面配筋图； (二) 工作流程 1.收集资料 2.建筑设计 3.结构计算 4.绘制图纸 5.总结答辩 三、毕业设计(论文)工作进度安排 总设计时间为十五周。各部分设计进度如下： 第1周：布置设计任务、查阅外文资料、了解设计内容； 第2周：编写开题报告，初步确定建筑设计方案； 第3周：手绘建筑设计方案草图； 第4周：绘制建筑设计图纸； 第5周：进行结构选型，确定构件尺寸； 第6周：进行水平地震荷载作用和风荷载作用下的内力计算和位移校核； 第7~8周：修正建筑设计相关图纸，进行竖向荷载作用下的内力计算； 第9周：内力组合及构件截面设计； 第10~11周：绘制结构设计图纸； 第12周：整理图纸和计算说明书； 第13~14周：检查并修改问题，准备答辩； 第15周：参加答辩。 指导教 师意见 指导教师签字:____________ 年月日 毕业设计（论文）指导小组审核意 见难度份量 综合训 练程度 是否隶属科 研项目 组长____________ （公章） 年月日

土木工程毕业设计开题报告样本

土木工程毕业设计开题报告样本 最近发表了一篇名为《土木工程毕业设计开题报告样本》的范文，好的范文应该跟大家分享，看完如果觉得有帮助请记得（）。 土木工程专业培养掌握各类土木工程学科的基本理论和基本知识，能在房屋、地下建筑(含矿井建筑)、道路、隧道、桥梁建筑、水电站、港口及近海与设施、给水排水和地基处理等领域从事规划、、施工、管理和研究工作的高级工程技术人才。下面的是分享的与土木工程毕业设计开题报告样本有关的文章，欢迎继续访问应届毕业生毕业论文网! 1.课题名称： 钢筋混凝土多层、多跨软件开发 2.项目研究背景： 所要编写的结构程序是混凝土的框架结构的设计，建筑指各种房屋及其附属的构筑物。建筑结构是在建筑中，由若干，即组成结构的单元如梁、板、柱等，连接而构成的能承受作用(或称荷载)的平面或空间体系。

编写算例使用 ___最新出台的《混凝土结构设计规范》 GB50010-xx,该规范与原混凝土结构设计规范GBJ10-89相比，新增内容约占15%，有重大修订的内容约占35%，保持和基本保持原规范内容的部分约占50%，规范全面总结了原规范发布实施以来的实践经验，借鉴了国外先进标准技术。 3.项目研究意义： 建筑中，结构是为建筑物提供安全可靠、经久耐用、节能节材、满足建筑功能的一个重要组成部分，它与建筑材料、制品、施工的工业化水平密切相关，对发展新技术。新材料，提高机械化、自动化水平有着重要的促进作用。 由于结构计算牵扯的数学公式较多，并且所涉及的规范和标准很零碎。并且计算量非常之大，近年来，随着经济进一步发展，城市人口集中、用地紧张以及商业竞争的激烈化，更加剧了房屋设计的复杂性，许多多高层建筑不断的被建造。这些建筑无论从时间上还是从劳动量上，都客观的需要计算机程序的辅助设计。这样，结构软件开发就显得尤为重要。 一栋建筑的结构设计是否合理，主要取决于结构体系、结构布置、构件的截面尺寸、材料强度等级以及主要机构构造是否合理。

土木工程框架结构毕业设计开题报告

土木工程框架结构毕业 设计开题报告 SANY标准化小组 #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#

毕业设计(论文)开题报告学生姓名：学号： 所在学院：土木学院 专业：土木工程 设计(论文)题目：常州市某培训中心实训大楼 指导教师： 2013-1-11

毕业设计（论文）开题报告 1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述： 文献综述 课题的目的及意义（含国内外的研究现状分析或设计方案比较、选 型析等） 毕业设计是一个总结性的教学环节，是学生全面系统地融汇所学理论知识和专业技能并运用于解决实际问题的过程。通过本教学环节，要加深学生对所学基本理论知识的理解，培养学生综合分析和处理问题的能力以及设计创新精神，使学生得到有关单位工程建设从方案制定到施工组织的全过程系统性的训练。通过毕业设计这一重要的教学环节，培养土木工程专业本科毕业生正确的理论联系实际的工作作风，严肃认真的科学态度。毕业设计要求我们在指导老师的指导下，独立系统的完成一项工程设计，解决与之有关的所有问题，熟悉相关设计规范、手册、标准图以及工程实践中常用的方法，具有实践性、综合性强的显着特点。因此毕业设计对于培养学生初步的科学研究能力，提高其综合运用所学知识分析问题、解决问题能力有着重要意义。在完成本次毕业设计过程中，我们需要运用感性和理性知识去把握整个建筑的处理，这其中就包括建筑外观和结构两个方面。还需要我们更好的了解国内外建筑设计的发展的历史、现状及趋势，更多的关注这方面的学术动态，以及我们在以后的土木工程专业发展的方向。同时积极、独立的完成本次毕业设计也是为今后的实际工作做出的必要的准备。 一、研究现状 土木工程是建造各类工程设施的科学，技术和工程的总称。土木工程是伴随着人类社会的发展而发展起来的。它所建造的工程设施反映出各个历史时期社会经济、文化、科学、技术发展的面貌，因而土木工程也就成为社会历史发展的见证之一。土木工程在我国可以分为：建筑工程、桥梁工程、公路和城市道路工程、铁路工程、隧道工程、水利工程、港口工程、给水和排水工程、环境工程。作为土木工程专业的学生，深知土木工程设计范围之广，以及和社会生活联系之密切。我们在校只是学习了

最新结构设计开题报告

1. 设计(或研究)的依据与意义： 本工程为某城区办公楼采用多层框架结构，为永久性建筑。该楼总建筑面积为8000㎡，拟建位置另行给定,抗震设防烈度为8度。 根据城市城市规划.建筑规模和要求以及现有的气象条件(气温.相对湿度.主导风向.基本雪压).工程场地地质条件.及材料供应和施工条件进行设计。西城区办公楼由主楼和会议中心两部分组成，主体结构为7层，内外装修均为一般装修。 相关设计依据： (1).《建筑地基设计规范》 gb50007-XX (2).《混凝土结构设计规范》 gb500010-XX (3).《建筑结构荷载规范》 gb50009-XX (4)、《建筑抗震设计规范》 gb500011-XX (5).《砌体结构设计规范》 gb50003-XX (6).《房屋建筑制图统一标准》 cb/t50001-XX (7).《建筑结构制图标准》、 gb/t50105-XX (8).《建筑设计防火规范》 gb50045-1995 (9).有关标准图集、相关教科书和及相关规定。 意义： 近年来框架结构在世界各地又有了很大的发展，许多城市普遍兴建了包括商场、住宅、旅馆、办公楼和多功能建筑等各种类型的框架建筑。土木工程专业学生毕业后参加或从事框架结构设计已成为必须面对的现实之一。 通过毕业设计对大学期间所学的知识做一个系统的总结和应用，通过自己对在熟悉任务书的基础上参观、比较同类建筑，查阅、搜集有关设计资料使我的所学的知识得以综合的应用，提高综合知识的应用能力，对所学过的知识得以系统的深化。并培养我独立解决建筑设计、结构设计的内容和步骤，及掌握建筑施工图结构施工图绘制的方法，为今后工作打下良好的基础。 同时毕业设计是学生在毕业前半年的最后学习和综合训练的实践性学习环节，是学习深化、拓宽、综合教学的重要过程;是学生学习、研究与实践成果的