框架结构模型

框架结构模型
框架结构模型

模型概况模型为框架结构,长24m宽16m共15层,总高61米。除底层层高为5m外其余各层层高均为4m使用PKPM201中SATW模块按8度0.2g抗震设防标准进行配筋设计和验算,后将设计结果输入SAP2000中进行分析。为便于分析和使用孙新宇的静力试验结果,在SATW设计结果基础上对标准层和构件进行了归并,结构分为1~8层和9~15层两个标准层。平面布置如图1所示,构件情况见表1。

图1标准层平面布置

表1构件参数表

底层柱最大轴压比为

每层恒荷载2.5kN/川,活荷载2kN/ m2

模型三维示意图

动力特性分析

PKPM软件在高层模态计算上精度不足,且构件配筋在SATW计算结果基础上进行了归并,因此动力特性分析以SAP200C计算结果为准。模型前十二阶自振周期如表2所示。

表2结构自振周期

反应谱分析

为验证接结构设计抗震性能,对结构进行双向反应谱工况分层,层间位移角响应见表

3

表3反应谱工况下双向层间位移角响应

3

由表3可得X、

时程分析

时程分析选用Elcentro波,TCU115波丫向输入,两种波频谱特征如表4所示。将地震波峰值加速度分别调幅为70gal和400gal以模拟八度多遇、罕遇地震情况。

表4地震波频谱特征

多遇、罕遇状况两种地震波作用下结构层间位移角值见表5、6,层间位移角包络图见图2、3。

表多遇地震作用下层间位移角响应值

图多遇地震层间位移角包络图表

图罕遇地震层间位移角包络图

三层框架结构工程设计综合实例讲解

建筑工程 设计说明 一、建筑层数:三层结构形式:框架结构 建设总高度:12.45m 安全等级:二级 室内外高差:450mm 屋面防水等级:二级 耐火等级:二级设计抗震烈度:8度 二、1.尺寸单位:图中尺寸单位除注明者外,柱高以米计,其他均以毫米计。 2.室内±0.0001高出室外0.45m,±0.000相应的绝对标高放线时由甲方与施工单位现场确定。 3.墙体材料:250厚混凝土砌块。 4.地面排水:a.各有水房间找1%坡,坡向地漏。 b.入口处平台向室外找坡1%,找坡后完成面高处低于室内完成面20mm。 5.门窗:a.外门窗坐樘中。 b.内门坐樘开启方向为平开。 c.所有开启扇处均加以设纱扇、纱窗。 6.油漆维护:所有外露铁件均刷银粉漆,做法图集。 7.构造柱做法详见图16。 8.防潮层做法:在墙体0.060处铺设20厚1∶2水泥砂浆加5%防水粉。 三、建筑构造用料做法: 1.地面:地16#陶瓷地砖地面用于卫生间外地面见详细做法 地26#陶瓷地砖卫生间地面用于卫生间见详细做法 2.楼面:楼16#陶瓷地砖楼面用于除卫生间外楼面 楼26#陶瓷地砖卫生间楼面用于卫生间 楼36#PVC塑胶卷材楼面(做详见说明)用于净化区部分楼面 3.踢脚:踢脚16#.面砖踢脚用于除卫生间外楼地面部分 4.墙裙:裙16#釉面砖墙裙用于卫生间部分 5.室内墙面:内墙16#水泥砂浆墙面用于除踢脚墙裙以外部分 6.天棚:顶16#.彩钢板吊顶吊顶采用50厚彩钢复合析,内填不燃材料 顶26#.水泥砂浆顶棚要求耐火等级不低于1.0小时,用于净化区,吊顶高2.2m。 7.外墙面:外墙16#涂料外墙面见立面图 涂料16#乳胶漆 8.屋面:屋16#.高聚改性沥青卷材防水层面 9.台阶:台16#.地砖面层台阶

(沈阳建筑大学学报(自然科学版))不同时期建造的混凝土框架结构建筑物抗震能力评估

2010年3月第26卷第2期  沈阳建筑大学学报(自然科学版) Journal of Shenyang J ianzhu U niversity (N atural Science ) M ar . 2010 V ol.26,N o.2 收稿日期:2009-10-26 基金项目:十一五国家科技支撑计划项目(2006BA1006B01-5);住房和城乡建设部基金项目(2008-k3-7);沈阳 建筑大学省级重点实验室开放基金项目(JG -200911) 作者简介:张延年(1976—),男,副教授,博士后,主要从事防震减灾和结构检测与加固研究. 文章编号:1671-2021(2010)02-0261-07 不同时期建造的混凝土框架结构 建筑物抗震能力评估 张延年1 ,邢 然1 ,武 迪 2 (11沈阳建筑大学土木工程学院,辽宁沈阳110168;21山东建固特种工程有限公司,山东济南250100) 摘 要:目的研究依据不同时期《建筑抗震设计规范》建造的混凝土框架结构建筑物抗震能力的差异.方法基于Pushover 分析方法,建立依据不同的《建筑抗震设计规范》建造混凝土框架 结构三维分析模型,采用S AP2000软件对结构进行分析,根据能力谱法,将Pushover 曲线转换为能力谱曲线,将规范中的设计反应谱转换得到弹塑性需求谱,通过能力谱和需求谱的叠加,求出结构的性能点,进而得到结构的顶点位移及塑性铰分布、层间位移角和楼层位移,从而得到框架结构的抗震能力.结果通过一个5层混凝土框架结构教学楼的抗震能力分析,分别得到依据我国1974年、1989年和2001年《建筑抗震设计规范》建造的建筑物能力谱曲线和达到性能点时的塑性铰发展过程.结论依据不同的《建筑抗震设计规范》建造的建筑物抗震能力差异明显,建议在抗震能力评估时,应给予充分考虑. 关键词:既有建筑;混凝土框架结构;抗震能力评估;静力弹塑性分析中图分类号:TU 435 文献标志码:A 地震灾害具有突发性和毁灭性,严重威胁着 人类生命、财产的安全[1] .我国是世界上遭受地震灾害最严重的国家之一,近100年来因地震死亡的人数超过全球的一半,经济损失十分巨大[2] .2008年5月12日在汶川发生M 810级地震,造成了重大的人员伤亡和经济损失.谢礼立院士指出汶川地震的最重要的教训是没有将土木工 程防灾放在预防工作之首[3] .地震中建筑物的大量破坏与倒塌,是造成地震灾害的直接原因[4] ,经济损失和人员伤亡都取决于建筑物的震害情况,因此提高建筑物的抗震能力是减轻震害最有效的措施. 在我国,建筑结构抗震能力的评估方法主要分为两大类:确定性评估方法和非确定性评估方法.目前,确定性评估方法被广泛使用.确定性评 估方法大致可以归纳为以下几类[5-8] :①经验评估法、②振动测量评估法、③规范校核法、④能量 法、⑤简化的弹塑性分析评估方法、⑥以地震影响 系数为指标的反应谱法.在国外主要有简化非线 性分析方法[9] 和以一个抗震指标作为抗震能力 评估的方法[10] 等. 由于建筑物新、旧时间间隔长,依据不同时期的《建筑抗震设计规范》建造的建筑物的抗震能力差异明显,大量建筑物抗震能力差,急需进行抗震能力评估与加固改造.笔者建立了依据不同时期《建筑抗震设计规范》建造建筑物的抗震能力评估模型,能够更真实地反映建筑物的动态抗震能力,并能对其在未来地震中的破坏程度进行预测,明确抗震薄弱环节,对减少地震灾害损失有一定的科学意义. 1 抗震能力评估模型建立 111 分析模型建立 采用SA P 2000软件中的Pushover 分析方法

建筑框架结构设计的原则及设计方法

建筑框架结构设计的原则及设计方法 框架结构是当前建筑应用最广泛的结构之一,利用框架结构可以最大化地保证建筑内部的可使用面积,还能够节约材料,有效减轻自重,更重要的是建筑框架的抗震性能良好,可以满足复杂条件下的使用需求。建筑框架结构设计是建筑工程的重点,也是难点,只有确保建筑框架结构的设计才能够保障项目的安全和质量。 1框架结构设计原则 框架结构是指由梁和柱刚性连接而成的承重体系,这种承重体系不仅要承受来自建筑物外部的作用力,还要承受内部的荷载。而框架结构的房屋墙体并不承受重量,仅仅起到了分隔的作用。作为受力的主体,一旦框架结构在设计上出现问题,整体建筑的稳定性就得不到保证,为建筑物的使用者带来了巨大的隐患。 1.1 刚柔并济 建筑物的刚性和柔性是不可调和的两个方面,刚性越大则柔性越差,柔性越大则刚性越差。在自然环境下建筑物框架结构设计需要考虑到的因素有很多,刚性可以满足建筑物在绝大多数情况下的需求,但是在较强的外力作用下,刚性太强意味着变形能力差,无法抵抗建筑物的形变,在外力作用下整个建筑物会出现整体倾覆的情况。因此在设计的过程中还是要注意刚柔并济的原则,虽然柔性建筑可以在一定程度上降低施工成本,但是却很容易在日常使用过程中产生形变,影响建筑物的正常使用。在设计的过程中要兼顾刚性和柔性,在刚性和柔性之间找到良好的平衡,从而确保建筑物的稳定性和安全性。

1.2 多道防线 建筑物的稳定性依靠的不是某一结构,而是整体的作用。因此在设计的过程中要树立多道防线的原则,避免某一结构承重过大,要让整体建筑所有的结构都能分担外力。鸡蛋不能放在同一个篮子里,因而土建结构中多肢墙比单片墙好,框架剪力墙比纯框架好,体现的就是这一原则。 1.3 抓大放小 在建筑框架结构的设计中我们经常可以见到“强柱弱梁”、“强剪弱弯”等说法,刚性较强的柱子要搭配较弱的横梁,这是因为如果所有的构件都很强,这种结构体系是存在安全隐患的。在建筑框架结构的设置上是没有绝对安全的结构的,组成同一结构的各个构件担任的角色不同,功能不同意味着其重要性也有主次之分。一旦遇到意外情况,各个构件之间虽然能够协作抵抗外力,但是为了最大程度保证整体建筑的稳定性,必须要保障重要的结构在最后才遭摧毁,而次要的构件要先去承担最大的外力。因而如果建筑物的柱子刚性很强,在强大外力的作用下首先损坏的是建筑物的横梁,而柱子还能够对整体结构起到一定的支撑作用。如果首先损害的是建筑物的柱子,整体结构就会瞬间倒塌,横梁也就不复存在,由此可见在建筑物的结构中柱承担的责任是比横梁要更大的,因而设计的过程中要保证柱子是在最后倒塌,而横梁起到了吸收作用力的作用,可以减少作用力对于柱子的破坏。如果柱子和横梁是同样的结果,只会产生玉石俱焚的效果。因此在建筑物的设计过程中还要坚持抓大放小的原则,即有的结构是

高层建筑结构设计习题

一、简答题 1..试述高层建筑结构的受力特点。 2. .框架结构抗震延性设计的原则是什么? 3..剪力墙按受力特性的不同分为哪几类?各类的受力特点是什么? 4.对于剪力墙结构,平面及竖向结构布置有哪些基本要求? 5.在什么情况下,框架——剪力墙结构的计算简图应采用刚接体系? 二、选择题 1、计算框架结构梁截面惯性矩I时考虑楼板影响,对现浇楼盖,中框架取I= ()。 A.2 I B.05.1I C.02.1I D.0I 2、整体小开口剪力墙计算宜选用()分析方法。 A. 连续化方法 B. 材料力学分析法 C. 壁式框架方法 D. 有限元法 3、在下列地点建造相同高度的高层建筑,什么地点所受的风力最大?() A. 建在大城市郊区 B. 建在小城镇 C. 建在有密集建筑群的大城市市区 D. 建在海岸

4、对现浇框架支座处弯矩可以进行调幅,以下不正确的论述是( ) A.负弯矩调幅系数为0.8—0.9 B.只需对竖向荷载作用下的弯矩进行调幅 C.调幅必须在荷载效应组合之前完成 D.对水平和竖向荷载效应均需要调幅 5、关于框架结构的变形,哪个结论是正确的( ) A. 框架结构的整体变形主要呈现为弯曲型 B. 框架结构的层间变形一般为下大上下 C. 框架结构的层间变形一般为下小上大 D.框架结构的层间位移仅与柱的线刚度有关,而与梁的线刚度无关 6、在有地震作用组合设计表达式RE E E R S γ≤中,承载力抗震调整系数RE γ满足 ( ) A. 大于1 B. 小于1 C. 不一定 D. 1 7、剪力墙中,墙肢刚度不变时,如果增加连梁刚度,整体系数α将( ) A 、增加 B 、减小 C 、不减 D 、不增 8、结构在水平静荷载的作用下其内力计算方法为( ) A 、底部剪力法 B 、力矩分配法 C 、反弯点法 D 、时程分析法 9 ) A. 框架结构体系 B. 剪力墙结构体系 C. 筒体结构 D. 框架剪力墙结构

框架结构设计要求

框架结构 目录 特点 框架结构抗震构造措施 框架结构设计的要点和过程 框架结构与框剪结构的区别 框架结构(frame structure) 框架结构住宅是指以钢筋混凝土浇捣成承重梁柱,再用预制的加气混凝土、膨胀珍珠岩、浮石、蛭石、陶烂等轻质板材隔墙分户装配成而的住宅。适合大规模工业化施工,效率较高,工程质量较好。框架结构由梁柱构成,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,这时,现浇楼面也作为梁共同工作的,装配整体式楼面的作用则不考虑,框架结构的墙体是填充墙,起围护和分隔作用,框架结构的特点是能为建筑提供灵活的使用空间,但抗震性能差。 [编辑本段] 特点 分类 房屋的框架按跨数分有单跨、多跨;按层数分有单层、多层;按立面构成分有对称、不对称;按所用材料分有钢框架、钢筋混凝土框架、预应力混凝土框架、胶合木结构框架或钢与钢筋混凝土混合框架等。 受力特点 水平方向仍然是楼板,然后楼板应该搭在这个梁上,梁支撑在两边的柱子上,这就把重量递给了柱子,沿着高度方向传到基础的部分,即梁、板、柱构成的承重体系。框架结构的特点非常突出:所有的墙都不承重跟厂房的承重没有关系,那个承重,是板搭在梁上,梁传给了柱子,墙都是后坐上去的用于其他的轻质材料,墙都不会承重,应用的时候都很灵活,如想要大房间不要墙,就要大房间,不想要大房间,想要小的,就可以在其中用其它的轻质材料来进行房间的划分,房间划分成若干个小房间,因此它的墙不承重,及起着一个划分空间的作用,仅起着一个保温,隔热,隔声的部分。注意:框架结构:指梁、板、柱的承重体系。 应用范围 框架结构可设计成静定的三铰框架或超静定的双铰框架与无铰框架。框架钢结构常用于大跨度的公共建筑、多层工业厂房和一些特殊用途的建筑物中,如剧场、商场、体育馆、火车站、展览厅、造船厂、飞机库、停车场、轻工业车间等。 [编辑本段] 框架结构抗震构造措施

框架结构特点

框架建筑的主要优点:空间分隔灵活,自重轻,节省材料;具有可以较灵活地配合建筑平面布置的优点,利于安排需要较大空间的建筑结构;框架结构的梁、柱构件易于标准化、定型化, 便于采用装配整体式结构,以缩短施工工期;采用现浇混凝土框架时,结构的整体性、刚度较好, 设计处理好也能达到较好的抗震效果,而且可以把梁或柱浇注成各种需要的截面形状。 框架结构体系的缺点为:框架节点应力集中显著;框架结构的侧向刚度小,属柔性结构框架, 在强烈地震作用下,结构所产生水平位移较大,易造成严重的非结构性破坏,适用于非抗震设计; 钢材和水泥用量较大,构件的总数量多,吊装次数多,接头工作量大,工序多,浪费人力,施工 受季节、环境影响较大;不适宜建造高层建筑,框架是由梁柱构成的杆系结构,其承载力和刚度 都较低,特别是水平方向的(即使可以考虑现浇楼面与梁共同工作以提高楼面水平刚度,但也是 有限的),它的受力特点类似于竖向悬臂剪切梁,其总体水平位移上大下小,但相对于各楼层而言,层间变形上小下大,设计时如何提高框架的抗侧刚度及控制好结构侧移为重要因素,对于钢 筋混凝土框架,当高度大、层数相当多时,结构底部各层不但柱的轴力很大,而且梁和柱由水平 荷载所产生的弯矩和整体的侧移亦显著增加,从而导致截面尺寸和配筋增大,对建筑平面布置和 空间处理,就可能带来困难,影响建筑空间的合理使用,在材料消耗和造价方面,也趋于不合理, 故一般适用于建造不超过15层的房屋。 滑模 滑模工程技术是我国现浇混凝土结构工程施工中机械化程度高、施工速度快、现场场地占用少、 结构整体性强、抗震性能好、安全作业有保障、环境与经济综合效益显著的一种施工技术,通常 简称为“滑模”。 建筑层高 建筑物上下两层间的高度差值(一般以楼面高度间的差值或上下横梁间的差值)称建筑层高。 结构层高 结构层高系指房屋上下两层结构层层面的垂直距离。 混凝土结构及砌体结构参考资料:框架变形缝 变形缝包括伸缩缝、沉降缝和防震缝三种。它们设置的原因、设置的方法各不相同,有区别也有联系。分 别介绍如下: ㈠伸缩缝 伸缩缝是为了避免温度应力和混凝土收缩应力使房屋产生裂缝而设置的。设置伸缩缝时只需断开上部 结构,基础可不断开。

高层结构设计填空题参考答案(不完整版)

1.λ是反映_综合框架和综合剪力墙之间刚度比值的一个无量纲参数。 2.在其他条件不变的情况下,随着连梁转换刚度的增加,剪力墙整体系数α将___增大。 3.我国《抗震规范》的抗震设计原则是小震不坏,__中震不坏______,大震不倒。 4.底部剪力法适用于高度不超过40m,以剪切变形为主且____质量和刚度____沿高度分 布比较均匀的结构。 5.对现浇楼盖框架结构,考虑到_楼梯作为梁有效翼缘_______对梁截面惯性矩I的影响, 中框架梁可取I=2I0,边框架梁可取I=1.5I0(I0为形截面梁的惯性矩)。 6.对于高度50m以上或高宽比H/B大于4的框架结构,进行侧移近似计算时,除考虑梁和柱的弯曲变形外,还应该考虑_____柱轴向投影__________变形的影响。7.抗震设计时,规则建筑的平面布置应保证平面局部突出部分的尺寸较小,_______质量与刚度____平面分布基本均匀对称。 8.整体墙是指没有洞口或___开洞面积较小__的剪力墙。 9.在高层建筑的一个结构单元内,应尽量减小结构的侧移刚度中心与水平荷载合力中心间的偏心,以降低_____结构扭转_____对房屋受力的不利影响。 10.为保证抗震等级为一、二级的剪力墙墙肢塑性铰区不过早发生剪切破坏,应使墙肢截面的受剪承载力大于其___受弯_____承载力。 11.在结构顶部附加水平地震作用ΔF n的主要原因是考虑______主体结构顶层附加水平地震作用__________对结构地震反应的影响。 12.现浇钢筋混凝土结构的抗震等级是根据设防烈度、建筑类别、场地类别、结构类型和__房屋高度______________确定的。 13.筏式基础有_____梁板式_和平板式两种类型。 14.多层框架在水平荷载作用下的近似内力计算方法—D值法,实际上是对反弯点法中__ 抗侧刚度_______和___反弯点位置___进行了修正。 15.在水平荷载作用下结构的水平位移曲线大致有三种型式:__弯曲型____、___剪切型__和_弯剪型_________。 16.我国《抗震规范》规定的计算水平地震的方法有三种。即___振型分析反应谱法__、__底部剪力法______和____时程分析法____。 17.在框架结构的抗震设计中,框架梁的受压区计算高度x与梁截面的有效高度h0的比值x/h0,对于一级框架梁要满足___趋于0.25____,二、三级框架梁要满足____《=0.35___,四级框架梁则_______无规定___。 18.框架结构在强烈地震作用下,首先发生屈服并产生较大弹塑性位移的楼层称为结构____薄弱层____。 19.壁式框架柱侧移刚度D值的计算,与普通框架柱不同之处是需要考虑___刚域______和剪切变形的影响。 20.框筒结构的柱子轴向力,愈接近筒角愈大,这种现象叫__剪力滞后_____。 21.多层框架结构柱下条形基础梁的___高度______一般宜为柱距的81~41。 22.在地震区,当建筑物平面复杂、不对称并且各部分刚度、质量相差悬殊时,为减小震害可以设置______防震___缝。 23.钢筋混凝土结构承载力抗震调整系数γRE的数值__《1。 24.变形缝中的_______沉降_______缝应将建筑物从屋顶到基础全部分开。 25.若综合框架总剪力V f<0.2V0,则V f应取0.2V0及1.5V f,max二者中的较___小________者。

老庄结构之框架实例

第一个实例的问题汇总 一、结构布置时框架柱两侧需有框架梁拉结 特别是边跨开洞、有楼电梯间等情况,更需要控制扭转变形框架刚度需要均衡分布 单跨框架

框架布置局部砖混 二、结构计算时的偶然偏心 1、《高规》 2、对于《抗规》中的建筑结构,《抗规》没有明确规定在计算单向水平地震作用时是否应该计算偶然偏心的影响,抗规文中根本没有“偶然偏心”一词,仅5.2.3条文说明中出现:

SATWE软件尚不具备将边榀框架乘以增大系数来考虑水平地震作用扭转影响的功能,故这种增大系数在实际工程中应用起来并不方便。 抗规条文说明3.4.2: 李国胜在《多高层钢筋混凝土结构设计中疑难问题的处理及算例》3.13条明确指出:高层建筑结构水平地震作用下的最大位移,应在单向水平地震作用下,不考虑偶然偏心的影响,采用考虑扭转耦联振动影响的振型分解反应谱法进行计算,并应采用刚性楼板假定。 三、梁柱偏心和柱与节点的偏心

四、框架梁贯通面钢筋的选择 而次梁和楼板是共同承担竖向荷载的不承担地震水平力,无需粗钢筋贯通,架立箍筋即可 梁截面高度:1、窗户;2、连续梁1/15~1/18;3、配筋率2%以下;4、配筋不超过2排;

次梁4米以下跨度用200,6米以下跨度用250,8米左右跨度用250或300(注意面积配箍率);框架梁6米左右跨度可用250,8米左右跨度可用300或350(400)(四肢箍)。 五、纵筋配筋率 非框架梁 最小配筋率用h,最大配筋率 六、箍筋 框架梁

注意纵筋直径的8倍; Psv=肢数x单肢面积/(截面宽x箍筋间距) 七、梁架立钢筋 八、柱 1、刚度需要; 2、轴压比 加密区与纵筋直径有联系

建筑结构-多层框架结构习题

第十二章 多层框架结构 一、填空题: 1、常用的多、高层建筑结构体系 、 、 、 、几种类型。 2、框架结构是由 、 组成的框架作为竖向承重和抗水平作用的结构体系。 3、框架的结构按施工方法的不同,可分为 、 、 三种类型。 4、框架结构中,梁的截面惯性矩b I 应根据梁与板的连接方式而定。对于现浇整体式框架梁,中框架梁 ;边框架梁 。 5、框架结构中,梁的截面惯性矩b I 应根据梁与板的连接方式而定:对于装配整体式框架梁,中框架梁 ;边框架梁 。 6、框架梁、柱的线刚度计算公式分别为: 、 。 7、多层框架在竖向荷载作用下的内力近似计算方法有: 、 、 。 8、弯矩二次分配法的三大要素是: 、 、 。 9、多层框架在水平荷载作用下内力的计算方法有 、 两种。 10、框架结构在水平荷载作用下,其侧移由 、 两部分变形组成。 二、判断题: 1、框架结构中,梁的截面惯性矩b I 应根据梁与板的连接方式而定( )。 2、框架结构布置原则中,尽可能增加开间、进深的类型,以使结构布置更趋于灵活机动合理。( ) 3、弯矩二次分配法适用于层数较少竖向对称荷载作用的情况( )。 4、弯矩二次分配法,各杆件的传递系数为3 1( )。 5、用分层法计算竖向荷载作用下的内力时,要对线刚度和弯矩传递系数进行调整如下:将各柱乘调整系数0.9折减系数;弯矩传递系数改取为1/3。( )。 6、分层法适用于节点梁柱线刚度比大于或等于4,结构与竖向荷载沿高度分布比较均匀的多层、高层框架的内力计算。( )。 7、一般多层框架房屋,其侧移主要是由梁、柱弯曲变形所引起的。柱的轴向变形所

引起的侧移值甚微,可忽略不计。因此,多层框的侧移只需考虑梁、柱的弯曲变形,可用D 值法计算。( ) 三、选择题: 1、地震区的承重框架布置方式宜采用( )框架。 A 纵向承重 B 横向承重和纵横向承重 C 横向承重 D 纵横向承重 2、框架结构中,梁的截面惯性矩b I 应根据梁与板的连接方式而定。对于现浇整体 式框架梁,中框架梁、边框架梁的截面惯性矩应为( )。 A 05.1I I b =、02.1I I b = B 02.1I I b =、00.1I I b = C 00.2I I b = 、05.1I I b = D 05.1I I b =、00.1I I b = 3、框架结构中,梁的截面惯性矩b I 应根据梁与板的连接方式而定。对于装配整体 式框架梁,中框架梁、边框架梁的截面惯性矩应为( )。 A 05.1I I b =、02.1I I b = B 02.1I I b =、00.1I I b = C 00.2I I b = 、05.1I I b = 4、弯矩二次分配法,各杆件的传递系数为( )。 A 各杆件均取21 B 首层31,其它层21 C 各杆件均取31 D 首层21,其它层3 1 5、用分层法计算竖向荷载作用下的内力时,要对线刚度和弯矩传递系数进行调整如 下:将上层各柱乘调整系数0.9折减系数;各柱的弯矩传递系数改取为1/3。( ) A 将各柱乘调整系数0.9折减系数;弯矩传递系数改取为1/3。 B 将上层各柱(底 层除外)乘调整系数0.9折减系数;各柱(底层除外)的弯矩传递系数改取为1/3。 C 将各柱乘调整系数0.85折减系数;各柱的弯矩传递系数改取为1/4。 D 将各柱乘调整系数0.9折减系数,;各柱的弯矩传递系数改取为1/2。 6、分层法适用于节点梁柱线刚度比大于或等于( ),结构与竖向荷载沿高度 分布比较均匀的多层、高层框架的内力计算。 A3 B4 C5 D6 7 、框架结构竖向活荷载最不利布置的下列几种方法考虑的计算原则中,( ) 有误。 A 满布荷载法 B 分层组合法 C 最不利荷载位置法 D 逐跨施荷法 四、简答题: 1、常用的多、高层建筑结构体系有哪几种? 2、什么是框架结构?有何特点? 框架结构布置原则是什么? 4、框架结构的承重方式有哪几种?特点如何? 5、如何估算框架梁、柱截面尺寸? 6、在确定框架结构的计算简图时,如何利用结构和荷载的对称性?

多层住宅框架结构设计实例与分析

多层住宅框架结构设计实例与分析 摘要:本文基于现行规范,结合近年来参与的油田住宅项目工程实例,利用概念设计,对多层住宅框架结构的梁、柱等重要结构构件设计以及电算过程中需注意的问题进行了总结探讨,为以后类似的工程设计积累经验。 关键字:现浇板共同作用梁铰接轴压比剪跨比 Abstract:Based on the present regulation, in this paper, according to the oil field house project construction sample, through the concept design, it is necessary to conclude and discuss in the multi-layer house frame construction beam, column design and zooming process for references. Key Words: cast plate combined action; beam pin joint; axel pressure ratio; snip span ratio 一、概述 胜南社区南苑新区二期住宅,以90型2单元为例,七层框架结构,建筑物总高度为19.8m,总建筑面积为2668m2。抗震设防烈度为七度、设计地震分组为第二组,设计基本地震加速度值为0.10g。场地土类型为软弱场地土,场地类别为III类。钢筋混凝土结构抗震等级:三级;地基基础设计等级:丙级;结构的设计使用年限:50年。二、梁设计 在框架梁的弹性受力分析和承载力计算时,是否考虑现浇板的共同作用效应?如果和对梁端跨进行调整?下面结合本工程从概念设计的角度做粗浅的探讨,以利于工程的优化设计。 2.1关于现浇板共同作用的考虑 目前框架结构均采用梁板整体现浇,在水平荷载作用下,通过框架梁和现浇板的共同受弯来约束柱顶的转动,使柱子产生自上而下的反弯曲。由于梁板的共同作用,不仅提高了框架梁的截面刚度,还提高了梁端负弯矩承载能力。在现浇板共同作用下,对梁的设计采取以下措施进行调整: 2.1.1为实现“强柱弱梁”的目的,形成具有延性的结构,梁端弯矩在SATWE 程序的调整信息下调整,梁端弯矩的条幅系数取0.85; 2.1.2 本工程现浇楼板采用刚性楼板假定,考虑到现浇楼板对梁抗扭的有利作用,对梁的扭矩进行折减,折减系数取0.4; 2.1.3 梁和楼板连成一体按照“T”形截面梁工作,因此对梁的刚度进行放大,边框架梁刚度放大系数取1.2,中间框架梁取1.4.

框架设计例题

多层框架设计实例 某四层框架结构,建筑平面图、剖面图如图1所示,试采用钢筋混凝土全现浇框架结构设计。 1.设计资料 (1)设计标高:室内设计标高±0.000相当于绝对标高4.400m,室内外高差600mm。 (2)墙身做法:墙身为普通机制砖填充墙,M5水泥砂浆砌筑。内粉刷为混合砂浆底,纸筋灰面,厚20mm,“803”内墙涂料两度。外粉刷为1:3水泥砂浆底,厚20mm,马赛克贴面。 (3)楼面做法:顶层为20mm厚水泥砂浆找平,5mm厚1:2水泥砂浆加“107”胶水着色粉面层;底层为15mm厚纸筋面石灰抹底,涂料两度。 (4)屋面做法:现浇楼板上铺膨胀珍珠岩保温层(檐口处厚100mm,2%自两侧檐口向中间找坡),1:2水泥砂浆找平层厚20mm,二毡三油防水层。 (5)门窗做法:门厅处为铝合金门窗,其它均为木门,钢窗。 (6)地质资料:属Ⅲ类建筑场地,余略。 (7)基本风压:(地面粗糙度属B类)。

(8)活荷载:屋面活荷载,办公楼楼面活荷载,走廊 楼面活荷载。 图1 某多层框架平面图、剖面图 2.钢筋混凝土框架设计 (1)结构平面布置如图2所示,各梁柱截面尺寸确定如下。 图2 结构平面布置图 边跨(AB、CD)梁:取 中跨(BC)梁:取 边柱(A轴、D轴)连系梁:取 中柱(B轴、C轴)连系梁:取 柱截面均为

现浇楼板厚100mm。 结构计算简图如图3所示。根据地质资料,确定基础顶面离室外地面为500mm,由此求得底层层高为4.3m。各梁柱构件的线刚度经计算后列于图3。其中在求梁截 面惯性矩时考虑到现浇楼板的作用,取(为不考虑楼板翼缘作用的梁截 面惯性矩)。 边跨(AB、CD)梁: (其他梁、柱的线刚度计算同上,略) 图 3 结构计算简图 (图中数字为线刚度) (2)荷载计算 1)恒载计算 ①屋面框架梁线荷载标准值: 20mm厚水泥砂浆找平 100厚~140厚(2%找坡)膨胀珍珠岩

框架结构经典工程案例

蓬皮社艺术文化中心 设计者解释他的设计意图时说:“我们把建筑看作同城市一样的、灵活的、永远变动的框架。……它们应该适应人的不断变化的要求,以促进丰富多样的活动。 平面分析 建筑表面面积:约90,000平方米;体积:430,000立方米; 楼层高度:共8层,其中6层为地上建筑;共166米长,42米高,60米宽;室内面积:每层7,500平方米的巨大平台;2000年1月1日维修后重新开放,增加了8,000平方米的空间; 整座建筑占地7500平方米,建筑面积共10万平方米。 顶层平面图 总平面图

整座建筑共分为四大部分,分别为:公共图书馆,建筑面积约16000平方米;现代艺术博物馆,约18000平方米;工业美术设计中心,除音乐和声响研究中心单独设置外,其他部分集中在一个长166米、宽44.8米、高7米的巨大空间。它的每一 层面积都有7500平方米,整座建筑上下均衡,占地l公顷,由13根立柱和84根长48米、重72吨的钢梁构成桁架,由28根圆形钢管柱支承。 交通流线分析 外部交通流线图 蓬皮杜中心前院,占据了总建筑面积的一半,这座被誉为意大利复兴时期,理想城市回想的广场,今天已经成为了巴黎人享受午后阳光的理想场所之一。在广场上人们没有任何的限制,这是属于他们自己的免费空间。他和意大利西耶那的康波大广场异曲同工,有一个平缓的坡度,吸引着路人慢慢走到入口。建筑师认为“把面积全都用上是错误的,真正的城市空间是前院,正是前院使蓬皮杜中心的成功成为可能。有了前院,人们才有城市归属感。入口是城市的延续,而前院则展示了城市的生活,正是前院把人们引向了蓬皮杜。

建筑是把通常设在内部的功能部分全部设在建筑外面,每一层面向前院的方位,都设有宽阔的人行走廊,外层有大型电梯,通过半透明的大管道,参观者能够上到顶楼,就像是在骑游乐场的木马。 剖面分析 建 筑 物 的 底 层 是 一 个 大通间,天花上也同样布满了蓝色和黄色的管道,空间上部的各色指示牌,已暗示着时代的转型,给人一种新颖与激动的印象。3层以上是现代艺术展览馆部分,进入展厅后,迎面就是一幅巨大的黑白画面,这种大大小小的黑色圆盘组合画象征着机器时代的特征,在白色塑料板的背后还打着灯光,使得画面对比更加强烈,而且具有立体感。转向右面的对景是一幅红绿相间对比强烈的抽象图案,它似乎在说明当代社会和艺术是丰富多彩的,艺术家的

建筑结构的主要形式

建筑主要结构形式介绍 1、砖混结构 砖混结构是指建筑物中竖向承重结构的墙、柱等采用砖或者砌块砌筑,横向承重的梁、楼板、屋面板等采用钢筋混凝土结构。也就是说砖混结构是以小部分钢筋混凝土及大部分砖墙承重的结构。 特点:适合开间进深较小,房间面积小,多层(4-7层)或低层(1-3层)的建筑,对于承重墙体不能改动。 2、框架结构 架结构是指由梁和柱以刚接或者铰接相连接而成构成承重体系的结构,即由梁和柱组成框架共同抵抗适用过程中出现的水平荷载和竖向荷载。采用结构的房屋墙体不承重,仅起到围护和分隔作用,一般用预制的加气混凝土、膨胀珍珠岩、空心砖或多孔砖、浮石、蛭石、陶粒等轻质板材等材料砌筑或装配而成。 特点:可以建造较大的室内空间,房间分隔灵活,便于使用;工艺布置灵活性大,便于设备布置;抗震性能优越,具有较好的结构延性等优点。 使用:不宜超过10层的建筑。 3、剪力墙结构 剪力墙结构是用钢筋混凝土墙板来代替框架结构中的梁柱,能承担各类荷载引起的内力,并能有效控制结构的水平力,这种用钢筋混凝土墙板来承受竖向和水平力的结构称为剪力墙结构。

特点:剪力墙的主要作用是承担竖向荷载(重力)、抵抗水平荷载(风、地震等);剪力墙结构中墙与楼板组成受力体系,缺点是剪力墙不能拆除或破坏,不利于形成大空间,住户无法对室内布局自行改造。 4、框架——剪力墙结构 框架-剪力墙结构也称框剪结构,这种结构是在框架结构中布置一定数量的剪力墙,构成灵活自由的使用空间,满足不同建筑功能的要求,同样又有足够的剪力墙,有相当大的刚度。 特点:框剪结构的受力特点,是由框架和剪力墙结构两种不同的抗侧力结构组成的新的受力形式,所以它的框架不同于纯框架结构中的框架,剪力墙在框剪结构中也不同于剪力墙结构中的剪力墙。 5、筒体结构 筒体结构由框架-剪力墙结构与全剪力墙结构综合演变和发展而来。筒体结构是将剪力墙或密柱框架集中到房屋的内部和外围而形成的空间封闭式的筒体。其特点是剪力墙集中而获得较大的自由分割空间。 特点:主要抗侧力,四周的剪力墙围成竖向薄壁筒和柱框架组成竖向箱形截面的框筒,形成整体,整体作用抗荷,多用于写字楼建筑。 6、钢结构 钢结构工程是以钢材制作为主的结构,是主要的建筑结构类型之一。钢结构是现代建筑工程中较普通的结构形式之一。 特点:强度高、自重轻、刚度大,故用于建造大跨度和超高、超重型的建筑

某框架结构工程量计算表(doc 13页)

某框架结构工程量计算表(doc 13页)

2)、评分标准 成绩评定:教师根据学生的考勤情况,课程设计完成情况及规范程度,按五级记分制评分。 平时考勤占30%;课程设计完成情况占70%。 说明: 1,工程量可以手工计算或软件计算后输入电脑,但不可以只有结果而没有计算过程。 2,如需要查找有关定额子目和清单项目,采用广联达造价软件(计价3.0)的学习版可以查到。 参考文献 1、《建设工程量清单计价规范》GB50500-2008,2008 2、广东省建筑工程综合定额2006 3、广东省建筑工程计价办法2006 4、武育秦主编.建筑工程造价.武汉:武汉理工大学出版社,2007.2

表1工程量计算书 序号编码项目名称工程量计算式 工程 量 1 101010 01001 平整场地 50.5* (15+0.35*2) =792.85 794. 097 2 101010 03001 挖土方 792.85*1.7=1 346.4 1006 .27 3 101030 01001 土(石)方回填(大厅 房心填3:7灰土) 41.3*0.85=35 .105 35.9 98 4 101030 01002 土(石)方回填(楼梯 间房心回填3:7灰 土) 5.9*3.1*2*0. 85=31.09 34.5 09 5 101030 01003 土(石)方回填(男 厕、女厕房心回填 3:7灰土) 5.9*5.8*2*0. 78=53.38 52.4 32 6 101030 01004 土(石)方回填(会 议、办公、经理室房 心回填3:7灰土) (49.8*5.76+ 30.96*5.76) *0.8=372.14 367. 315

框架结构

框架结构 特点 框架结构抗震构造措施 框架结构设计的要点和过程 框架结构与框剪结构的区别 框架结构(frame structure) 框架结构住宅是指以钢筋混凝土浇捣成承重梁柱,再用预制的加气混凝土、膨胀珍珠岩、浮石、蛭石、陶烂等轻质板材隔墙分户装配成而的住宅。适合大规模工业化施工,效率较高,工程质量较好。框架结构由梁柱构成,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,这时,现浇楼面也作为梁共同工作的,装配整体式楼面的作用则不考虑,框架结构的墙体是填充墙,起围护和分隔作用,框架结构的特点是能为建筑提供灵活的使用空间,但抗震性能差。 特点 分类 房屋的框架按跨数分有单跨、多跨;按层数分有单层、多层;按立面构成分有对称、不对称;按所用材料分有钢框架、钢筋混凝土框架、预应力混凝土框架、胶合木结构框架或钢与钢筋混凝土混合框架等。

受力特点 水平方向仍然是楼板,然后楼板应该搭在这个梁上,梁支撑在两边的柱子上,这就把重量递给了柱子,沿着高度方向传到基础的部分,即梁、板、柱构成的承重体系。框架结构的特点非常突出:所有的墙都不承重跟厂房的承重没有关系,那个承重,是板搭在梁上,梁传给了柱子,墙都是后坐上去的用于其他的轻质材料,墙都不会承重,应用的时候都很灵活,如想要大房间不要墙,就要大房间,不想要大房间,想要小的,就可以在其中用其它的轻质材料来进行房间的划分,房间划分成若干个小房间,因此它的墙不承重,及起着一个划分空间的作用,仅起着一个保温,隔热,隔声的部分。注意:框架结构:指梁、板、柱的承重体系。框架建筑的主要优点是空间分隔灵活,自重轻,有利于抗震,节省材料;同时具有可以较灵活地配合建筑平面布置的优点,利于安排需要较大空间的建筑结构;同时框架结构的梁、柱构件易于标准化、定型化,便于采用装配整体式结构,以缩短施工工期。框架结构体系的缺点为:①框架节点应力集中显著;②框架结构的侧向刚度小,属柔性结构框架,在强烈地震作用下,结构所产生水平位移较大,易造成严重的非结构性破性;③对于钢筋混凝土框架,当高度大、层数相当多时,结构底部各层不但柱的轴力很大,而且梁和柱由水平荷载所产生的弯矩亦显著增加,从而导致截面尺寸和配筋增大,对建筑平面布置和空间处理,就可能带来困难,影响建筑空间的合理使用,在材料消耗和造价方面,也趋于不合理。④钢材和水泥用量较大,构件的总数量多,吊装次数多,接头工作量大,工序多,浪费人力,施工受季节、环境影响较大。

框架结构例题讲解

PMCAD模块的使用 一、框架结构设计例题 本建筑为5层框架结构,抗震设防烈度为7度,二类场地,框架抗震等级为3级,周期折减系数取0.7,按一组计算。基本风压0.4kN/m2,地面粗糙度类别为C类,梁、板、柱的混凝土等级均为C30,梁、柱主筋选HRB400,箍筋选HPB235,板筋选HPB235。框架梁端弯矩调幅系数为0.85,结构重要性系数为1。1~五层的结构层高分别为5.5m(从基础顶面算起)、3.0m、3.0m、3.0m、3.0m。各层采用现浇混凝土板,板厚取100mm。 对于框架结构,非受力墙起分割空间作用,在PMCAD建模时不要布置非受力墙,而应将墙重转化为梁间荷载在荷载输入中布置。大厅、电梯间处的次梁和交叉梁的某些次梁应作主梁输入,卫生间有门洞的墙下不布置二级次梁,做现浇带处理。 具体楼面恒载、活载,梁间恒载按《建筑荷载规范》中的规定取值,或经过计算得出的结果。 结构标准层:结构标准层1、结构标准层2、结构标准层3、结构标准层4。 荷载标准层:荷载标准层1、荷载标准层2、荷载标准层3、荷载标准层4。 楼层组合:1个标准层1+荷载标准层1(层高5.5m); 2个标准层2+荷载标准层2(层高3.0m); 1个标准层3+荷载标准层3(层高3.0m); 1个标准层4+荷载标准层4(层高3.0m)。 主菜单1—建筑模型与荷载输入 *定义第1结构标准层* *建立网格* 轴线输入,正交轴网,轴网输入 开间:6000,跨度:10,添加 进深:5400,跨度1,添加 进深:2100,跨度1,添加 进深:5400,跨度1,添加 基点:左下,转角:0,确定 用光标在屏幕选择一点

第三章框架结构设计集荷载计算教学资料

第三章框架结构设计集荷载计算

3 框架结构设计与荷载计算 3.1 结构布置 3.1.1 柱网与层高 民用建筑的柱网和层高根据建筑的使用功能确定。 柱网布置应该规整,由内廊式和跨度组合式,这里采用跨度组合式(如图)。 层高宜取同一个尺寸,这里采用层高3.6m,对于底层由于市内外地面高差加急出埋深影响为4.7m。框架结构总高度在8度抗震设防时,高度不应大于45m,而此建筑总高度也才22.7m。 图3.1 柱网布置图 3.1.2 框架的承重方案

根据楼盖的平面布置和竖向荷载的传递途径,框架的承重方案可以分为向承重方案。横向,纵向及纵横向承重三种方案。此工程采用纵横向承重方案,现浇楼面为双向板(纵向承重时因横向刚度较小一般很少采用)。 3.1.3 变形缝设置的考虑 变形缝有温度伸缩缝,沉降缝,和防震缝三种。 伸缩缝是为了避免温度变化和混凝土的收缩产生的盈利是结构产生裂缝,在结构一定长度范围内设置伸缩缝。在伸缩缝处,基础顶面以上的结构及建筑构造完全断开,伸缩缝最大间距见下表3.1。 表3.1 伸缩缝的最大间距(m) 伸缩缝方案,而是采用构造和施工措施,如在顶层,底层和山墙等温度变化大的部位提高配筋率。 沉降缝是为了避免地基不均匀沉降使结构产生裂缝,在结构易产生不均匀沉降的部位设缝,将结构完全分开。此建筑中间部分是6层,两边为4层,房屋高度有一定变化,但考虑到变化不大,可以不设沉降缝。 防震缝,是为了防止在地震作用下,特别不规则结构的薄弱部位容易造成震害而可用防震缝将结构分为若干独立抗震单元,使各结构规则,但目前设计更倾向于不设,而采取加强结构整体性的措施。

《框架结构》——案例

第二单元形状与结构 5、框架结构 教学目标:1、认识实际生活中的框架结构,了解框架结构的特点。 2、认识三角形的稳定性,掌握用三角形加强框架的方法。了解斜杠的“拉” 和“推”的作用。 3、设计、制作一个可以支撑重物的框架结构,培养学生动手能力。 教学用具:一次性木筷、橡筋、剪刀、图文资料 教学过程: 一、导入新课 1、展示各种框架结构的图片,问:你们认识这些是什么建筑吗?这些建筑在构造上有什么共同的特点? 2、这种骨架式构造叫框架结构。今天我们就来研究框架结构。 二、认识框架结构的特点 1、谈话:你们还知道哪些框架结构的物体?这些框架起了什么作用?(如果改成实体的结构会怎样?) 学生回答。(能支撑起物体,花费的材料又少) 2、提问:观察框架中最小的格子是什么形状的?为什么大都做成三角形? 学生根据已有知识经验进行猜测。 三、研究简单框架 1、实践体会 ⑴利用筷子捆三角形框架和长方形框架 ⑵观察它们受到力的作用时有什么不同? ⑶哪一个容易变形? ⑷可以把长方形框架加固吗? 2、根据要求分组操作,并作好各种形状框架的记录。 3、思考:⑴增加的斜杆起什么作用? (起到“拉”“推”的作用,使框架不变形) ⑵为什么巨大的框架中都有三角形?(三角形最稳定) 四、做一个坚固的正方体框架 1、思考:我们如何制作一个坚固的正方体框架呢? 2、讲述:制作一个较复杂的结构,应当先画草图,计算材料。运用我们的数学知识,计算需要多少横杆、竖杆、斜杆? 学生画草图,计算需要多少材料。 3、提问:做一个坚固的正方体框架要多少根横杆?多少根竖杆?多少根斜杆?它们的长短一样吗? 学生汇报计算结果。 4、思考:从节约材料方面考虑,哪些地方最需要斜杆,哪些地方不一定需要斜杆? 学生思考并交流。 5、学生分组制作,教师巡回指导。 6、提问:每根斜杆起什么作用?框架中有多少个三角形? 学生举例说明斜杆的加固作用。 7、比一比,哪组的正方体框架的承重最多,用的材料最少。

建筑纯框架结构形式

建筑纯框架结构形式 摘要: 建筑框架结构设计是结构设计中较为基础的设计,也是建筑结构设计中较为重要的一种形式,一直以来,建筑框架结构设计问题是业内关注的重点,是保障建筑结构安全、实现建筑使用功能的灵魂。 关键词:纯框架结构设计相对稳定 Abstract: Construction frame structure design is in the structural design of more basic design, also be building structural design of a form of the more important, since, architectural framework structure design problem is the focus of concern, is to ensure the safety of the structure, building construction realize the use function of the soul. Keywords: pure frame; structure design; relatively stable 1.工程概况 广州新图书馆建设工程位于广州市天河区珠江新城J2-6地块,广州新图书馆地上10层、地下2层(含B1夹层),建筑总高约50米,建筑埋深约13.3米。地上主要设各种功能的图书阅览室,地下主要设停车库、藏书区及设备用房等。 大楼地上主要分南区和北区两部分,南北区在建筑外形上均呈平面圆弧、竖向倾斜,并以南区东侧更为显著,外墙面最多大约倾斜至19度。结构设计上利用南北区各自相对倾斜的特征,在8层设置南北区结构连接,以保证整体结构的稳定和安全。 南区和北区均采用纯框架结构形式。 2.结构设计 2.1 主体设计 2.1.1结构主体概要 广州新图书馆地上部分主要分南区和北区两部分。南北区在建筑外形上均呈平面圆弧、竖向倾斜。南北区相比,北区体量大、倾斜小、安定性好。而南区虽体量小,但体量却逐渐由西向东变化增大,倾斜角也逐渐由西向东增大,外墙面最多大约倾斜至19度。 结构设计上利用南北区各自相对倾斜的特征,在8层设置南北区结构连

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