钢筋混凝土多层框架结构的抗震设计

多层框架结构抗震设计-题目

多层框架结构抗震设计（按2010规范）（一）、工程概况本例题为某企业办公楼。办公楼平面图见例题图4.17。建筑沿X方向长度为27.2m；Y方向长度为17.8m。建筑层数为三层，各层层高均为3.6m，室外地面至屋面的总高度为11.1m，无地下室。上部主体结构为钢筋混凝土框架结构体系。基础采用钢筋混凝土柱下独立基础。基础顶面（相对一层室内地面标高±0.000）的标高为-0.800米。图4.17建筑标准层平面图（二）、设计依据（1）主体结构设计使用年限为50年（2）自然条件： ○1当地的基本风压W0=0.35kN/m2； ○2基本雪压S0=0.30kN/m2； ○3抗震设防烈度7度； ○4依据所提供的工程地质勘察报告：可采用天然地基上浅基础，基础底面置于地质勘察报告的第②层，园砾层。基础范围内的园砾层的分布均匀，厚度大于15米。承载力标准值为f k=350kPa。（3）设计所采用的主要标准 ○1《建筑结构荷载规范》（GB50009）

○2《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010） ○3《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010） ○4《建筑地基基础设计规范》（GB50007）（4）建筑分类等级 ○1建筑结构安全等级为二级； ○2建筑抗震设防类别为丙类； ○3钢筋混凝土结构的抗震等级为三级； ○4地基基础的设计等级为丙级； ○5建筑防火分类为多层民用建筑、耐火等级为二级。（5）主要荷载(作用)取值 ○1楼面活荷载取2.0 kN/m2；上人屋面活荷载取2.0 kN/m2； ○2基本风压W0=0.35kN/m2,地面粗糙度类别C类，体型系数取1.3风振系数取1.0； ○3基本雪压S0=0.30kN/m2；（6）抗震设计参数 ○1抗震设防烈度7度（0.15g） ○2设计地震分组为第二组 ○3场地类别为Ⅱ类、场地属抗震有利地段； ○4多遇地震的水平地震影响系数最大值αmax=0.12； ○5特征周期T g=0.4s; ○6结构阻尼比0.05。（6）主要结构材料 ○1混凝土强度等级柱C30、梁板C25、其它构件C20； ○2纵向受力钢筋和箍筋采用HRB400、其它HPB300； ○3填充墙砌体采用蒸压加气混凝土砌块，砌块强度等级不小于MU5.0、砂浆强度M5.0混凝土砌块容重不大于6kN/m3。

多层钢结构模块与钢框架复合建筑结构设计与分析

多层钢结构模块与钢框架复合建筑结构设计与分析发表时间：2018-05-28T11:29:11.480Z 来源：《基层建设》2018年第3期作者：赵阳 [导读] 摘要：随着建筑的使用功能被扩展，很多城市建筑都有多种功能设置需求，为了满足建筑的功能设计，设计人员在会通过将常规建筑结构改造为符合建筑结构，进一步对复合式的建筑进行设计。黑龙江省纺织工业设计院摘要：随着建筑的使用功能被扩展，很多城市建筑都有多种功能设置需求，为了满足建筑的功能设计，设计人员在会通过将常规建筑结构改造为符合建筑结构，进一步对复合式的建筑进行设计。而在搭建这种具有复合型结构的建筑时，设计人员需要结合应用多种设计方法，将钢框架设计法与多层钢结构模块设计法结合应用。使结构设计工作更具合理性，本文以实际的建筑设计案例为参考，对其该类建筑的结构设计方法进行研究。关键词：多层钢结构模块；钢框架；复合建筑结构；设计方法随着城市的现代化程度增强，很多复合式建筑出现在城市之中，虽然复合式建筑可以满足多种建筑应用需求，但是其结构设计工作却比一般的建筑的结构设计更为艰难，设计者需要对建筑的各个部分进行协调，避免建筑的不同部位出现冲突的情况。在设计复合式建筑的结构时，设计者常常会选择构建出钢框架与多层钢结构模块的复杂结构形式，本文对其设计状况进行分析。 1 案例情况分析由于复合式结构建筑的设计工作难度系数高，本文将结构设计方法带入到实际的建筑结构设计工作之中，进行具体化分析，本文先对工程概况进行研究。案例之中建筑属于办公楼，其位于城市新区之中，周围具有极为丰富的旅游资源，周边环境极好，与航海道相连，建筑的总体面积为2536.3m2，建筑总体层数为3层，局部位置为4层，建筑的整体高度为16.4m，建筑标准层的高度为3.9m，首层高度为5.4m，该建筑并没有地下空间，从其层数特点来看，可以被划分到多层建筑范围之中，选用的结构模式为复合式钢框架结构系统为钢结构模块。 2 设计概况 2.1 设计结构系统在为该建筑提供结构设计时，需要做好模块单元的处理工作，在其他结构设计工作开始之前，先加工好结构单元，再将已经完成加工的结构单元运送到建筑现场，通过吊装的方法来安装模块单元，负责安装结构单元的工作人员需要事先了解吊装规范，按照规范完成安装模块单元，吊装的宽度大约为3m，高度不能超过4m。建筑的结构设计工作需要以建筑的使用功能为参照，确保结构设计是符合建筑的功能设定的。由于该建筑为办公楼，因此其内部空间设计极为丰富，在首层位置有展示区、餐厅以及咖啡厅的设置需求，因此需要在首层预先留出比较大的空间，设计人员要将模块设置到相应的位置上。在该建筑的二层位置，需要搭建天桥，使建筑之中的人可以通过天桥达到西侧工厂之中，如果只使用单一化的控制方法，设计人员是难以完成多种建筑结构设计工作的，因此本文将框架设计法与模块设计法两种设计方法加以结合，在内部结构较为复杂的首层、二层以及三层应用框架设计法，而在对其他建筑空间结构进行设计时，应用单元模块设计法。 2.2 确定模块类型在这种模块设计系统之中，可选用的设计方法有很多中，包括中柱单元、普通单元、支撑单元等。四种单元设计情况如图1所示。图1 模块类型 2.3 设计结构构件在对钢框架结构进行设计的时候，可以将H型钢梁与矩形钢管柱进行结合使用，在对梁柱的节点进行设计的使用，可以选用隔板贯通型的新型节点，借助隔板来打断梁柱没在连接梁柱的时候，采用焊栓混合连接的方法进行连接。这种结构连接方法具有受力性能比较好，安装工作也比一般的设工作更为便捷。 2.4 设计结构节点节点设计也是初期结构设计环节之中的一个重点设计任务，在对连接方式进行选择的时候，可以选择螺栓拉杆、插销、特制铆钉电能几种连接方法，在开展连接节点这项工作的时候，不仅需要确保节点的刚度符合要求，同时还要对节点的强度进行测量，这种节点设计的优势在于，其传力系统较为可靠，在进行施工建设的时候也能降低施工难度。 3 模块设计情况分析 3.1 对节点进行简化模块连接节点的简化要做到传力与实际的节点构造一致，具体简化方式为：考虑到上下模块之间各构件对模块柱的约束，模型中模块

多层混凝土框架结构设计文献综述

多层混凝土框架结构设计 1.前言随着社会的发展,钢筋混凝土框架结构的建筑物越来越普遍.由于钢筋混凝土结构与砌体结构相比较具有承载力大、结构自重轻、抗震性能好、建造的工业化程度高等优点；与钢结构相比又具有造价低、材料来源广泛、耐火性好、结构刚度大、使用维修费用低等优点。因此，在我国钢筋混凝土结构是多层框架最常用的结构型式。近年来，世界各地的钢筋混凝土多层框架结构的发展很快，应用很多。一般框架结构是由楼板、梁、柱及基础4种承重构件组成的，由主梁、柱与基础构成平面框架，各平面框架再由连续梁连接起来而形成的空间结构体系。文献[1]认为，在合理的高度和层数的情况下，框架结构能够提供较大的建筑空间，其平面布置比较的灵活，可适合多种工艺与使用功能的要求。多层钢筋混凝土框架结构设计可以分为四个阶段：一是方案设计，二是结构分析，三是构件设计，四是绘施工图。结构分析和构件设计是结构设计中的计算阶段，在现代，已由电子计算机承担这一工作，常采用PKPM建模计算。但是，结构的计算并不能代替结构的设计。文献[2]中认为：良好的结构设计的重要前提，应该是合理组织与综合解决结构的传力系统、传力方式，良好的结构方案是良好结构设计的重要前提。2.关于框架结构设计文献回顾 2.1框架结构的优缺点框架结构体系是由横梁与柱子连接而成.梁柱连接处(称为节点)一般为刚性连接,有时为便于施工和其他构造要求,也可以将部分节点做成铰接或者半铰接.柱支座一般为固定支座,必要时也可以设计成铰支座.框架结构可以分为现浇整体式,装配式,现浇装配式. 文献[3]中提到:框架结构的布置灵活,容易满足建筑功能和生工艺的多种要求.同时,经过合理设计,框架结构可以具有较好的延性和抗震性能.但是,框架结构承受水平力(如风荷载和水平地震作用)的能力较小.当层树较多或水平力较大时,水平位移较大,在强烈地震作用下往往由于变形过大而引起非结构构件(如填充墙)的破坏.因此,为了满足承载力和侧向刚度的要求,柱子的截面往往较大,既耗费建筑材料,又减少使用面积.这就使框架结构的建筑高度受到一定的限制.目前,框架结构一般用于多层建筑和不考虑抗震设防,层数较少的的高层建筑(比如,层数为10层或高度为30米以下) 2.3框架结构的布置多层框架结构的平面布置形式非常的灵活，文献[4]中将框架结构按照承重方式的不同分为以下三类：(1)横向框架承重方案,以框架横梁作为楼盖的主梁,楼面荷载主要由横向框架承担.由于横向框架数往往较少,主梁沿横向布置有利于增强房屋的横向刚度.同时,主梁沿横向布置还有利于建筑物的通风和采光.但由于主梁截面尺寸较大,当房屋需要大空间时,净空较小,且不利于布置纵向管道. (2)纵向框架承重方案以框架纵梁作为楼盖的主梁,楼面荷载由框架纵梁承担.由于横梁截面尺寸较小,有

多层及高层混凝土结构抗震设计规范

多层和高层钢筋混凝土房屋一般规定．1．1 本章适用的现浇钢筋混凝土房屋的结构类型和最大高度应符合表6．1．1的要求。平面和竖向均不规则的结构，适用的最大高度宜适当降低。注：本章“抗震墙”指结构抗侧力体系中的钢筋混凝土剪力墙，不包括只承担重力荷载的混凝土墙。注：1 房屋高度指室外地面到主要屋面板板顶的高度(不包括局部突出屋顶部分)； 2 框架-核心筒结构指周边稀柱框架与核心筒组成的结构； 3 部分框支抗震墙结构指首层或底部两层为框支层的结构，不包括仅个别框支墙的情况； 4 表中框架，不包括异形柱框架； 5 板柱-抗震墙结构指板柱、框架和抗震墙组成抗侧力体系的结构； 6 乙类建筑可按本地区抗震设防烈度确定其适用的最大高度； 7 超过表内高度的房屋，应进行专门研究和论证，采取有效的加强措施。 1．2 钢筋混凝土房屋应根据设防类别、烈度、结构类型和房屋高度采用不同的抗震等级，并应符合相应的计算和构造措施要求。丙类建筑的抗震等级应按表6．1．2确定。

注：1 建筑场地为Ⅰ类时，除6度外应允许按表内降低一度所对应的抗震等级采取抗震构造措施，但相应的计算要求不应降低； 2 接近或等于高度分界时，应允许结合房屋不规则程度及场地、地基条件确定抗震等级； 3 大跨度框架指跨度不小于18m的框架； 4 高度不超过60m的框架-核心筒结构按框架-抗震墙的要求设计时，应按表中框架，抗震墙结构的规定确定其抗震等级。．1．3 钢筋混凝土房屋抗震等级的确定，尚应符合下列要求： 1 设置少量抗震墙的框架结构，在规定的水平力作用下，底层框架部分所承担的地震倾

覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50％时，其框架的抗震等级应按框架结构确定，抗震墙的抗震等级可与其框架的抗震等级相同。注：底层指计算嵌固端所在的层。 2 裙房与主楼相连，除应按裙房本身确定抗震等级外，相关范围不应低于主楼的抗震等级；主楼结构在裙房顶板对应的相邻上下各一层应适当加强抗震构造措施。裙房与主楼分离时，应按裙房本身确定抗震等级。 3 当地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时，地下一层的抗震等级应与上部结构相同，地下一层以下抗震构造措施的抗震等级可逐层降低一级，但不应低于四级。地下室中无上部结构的部分，抗震构造措施的抗震等级可根据具体情况采用三级或四级。 4 当甲乙类建筑按规定提高一度确定其抗震等级而房屋的高度超过本规范表6．1．2相应规定的上界时，应采取比一级更有效的抗震构造措施。注：本章“一、二、三、四级”即“抗震等级为一、二、三、四级”的简称。．1．4 钢筋混凝土房屋需要设置防震缝时，应符合下列规定： 1 防震缝宽度应分别符合下列要求： 1)框架结构(包括设置少量抗震墙的框架结构)房屋的防震缝宽度，当高度不超过15m时不应小于100mm；高度超过15m时，6度、7度、8度和9度分别每增加高度5m、4m、3m 和2m，宜加宽20mm； 2)框架-抗震墙结构房屋的防震缝宽度不应小于本款1)项规定数值的70％，抗震墙结构房屋的防震缝宽度不应小于本款1)项规定数值的50％；且均不宜小于100mm； 3)防震缝两侧结构类型不同时，宜按需要较宽防震缝的结构类型和较低房屋高度确定缝宽。 2 8、9度框架结构房屋防震缝两侧结构层高相差较大时，防震缝两侧框架柱的箍筋应沿房屋全高加密，并可根据需要在缝两侧沿房屋全高各设置不少于两道垂直于防震缝的抗撞墙。抗撞墙的布置宜避免加大扭转效应，其长度可不大于1／2层高，抗震等级可同框架结构；框架构件的内力应按设置和不设置抗撞墙两种计算模型的不利情况取值。．1．5 框架结构和框架-抗震墙结构中，框架和抗震墙均应双向设置，柱中线与抗震墙中线、梁中线与柱中线之间偏心距大于柱宽的1／4时，应计入偏心的影响。甲、乙类建筑以及高度大于24m的丙类建筑，不应采用单跨框架结构；高度不大于24m 的丙类建筑不宜采用单跨框架结构。．1．6 框架-抗震墙、板柱-抗震墙结构以及框支层中，抗震墙之间无大洞口的楼，屋盖的长宽比，不宜超过表6．1．6的规定；超过时，应计入楼盖平面内变形的影响。

多层砌体抗震构造措施规范

7 多层砌体房屋和底部框架砌体房屋 7.1 一般规定 7.1.1 本章适用于普通砖（包括烧结、蒸压、混凝土普通砖）、多孔砖（包括烧结、混凝土多孔砖）和混凝土小型空心砌块等砌体承重的多层房屋，底层或底部两层框架一抗震墙砌体房屋。配筋混凝土小型空心砌块房屋的抗震设计，应符合本规范附录F的规定。注：1 采用非黏土的烧结砖、蒸压砖、混凝土砖的砌体房屋，块体的材料性能应有可靠的试验数据；当本章未作具体规定时，可按本章普通砖、多孔砖房屋的相应规定执行； 2 本章中“小砌块”为“混凝土小型空心砌块”的简称； 3 非空旷的单层砌体房屋，可按本章规定的原则进行抗震设计。 7.1.2 多层房屋的层数和高度应符合下列要求： 1 一般情况下，房屋的层数和总高度不应超过表7.1.2的规定。注：1 房屋的总高度指室外地面到主要屋面板板顶或檐口的高度，半地下室从地下室室内地面算起，全地下室和嵌固条件好的半地下室应允许从室外地面算起；对带阁楼的坡屋面应算到山尖墙的I/Z高度处；

2 室内外高差大于0.6m时，房屋总高度应允许比表中的数据适当增加，但增加量应少于1.0m； 3 乙类的多层砌体房屋仍按本地区设防烈度查表，其层数应减少一层且总高度应降低 3m;不应采用底部框架-抗震墙砌体房屋；本表小砌块砌体房屋不包括配筋混凝土小型空心砌块砌体房屋。 4 2 横墙较少的多层砌体房屋，总高度应比表7.1.2的规定降低3m，层数相应减少一层；各层横墙很少的多层砌体房屋，还应再减少一层。注：横墙较少是指同一楼层内卉间大于4.2m的房间占该层总面积的40%以上；其中，开间不大于4.2m的房问占该层总面积不到20%且开间大于4.8m的房间占该层总面积的50%以上为横墙很少。 3 6、7度时，横墙较少的丙类多层砌体房屋，当按规定采取加强措施并满足抗震承载力要求时，其高度和层数应允许仍按表7.1.2的规定采用。专业文档供参考，如有帮助请下载。． 4 采用蒸压灰砂砖和蒸压粉煤灰砖的砌体的房屋，当砌体的抗剪强度仅达到普通黏土砖砌体的70%时，房屋的层数应比普通砖房减少一层，总高度应减少3m；当砌体的抗剪强度达到普通黏土砖砌体的取值时，房屋层数和总高度的要求同普通砖房屋。 7.1.3 多层砌体承重房屋的层高，不应超过3.6m。底部框架-抗震墙砌体房屋的底部，层高不应超过4.5m;当底层采用约束砌体抗震墙时，底层的层高不应超过4.2m。注：当使用功能确有需要时，采用约束砌体等加强措施的普通砖房屋，层高不应超过3.9m。7.1.4 多层砌体房屋总高度与总宽度的最大比值，宜符合表7.1.4的要求。注：1 单面走廊房屋的总宽度不包括走廊宽度； 2 建筑平面接近正方形时，其高宽比宜适当减小。 7.1.5 房屋抗震横墙的间距，不应超过表7.1.5的要求：注：1 多层砌体房屋的顶层，除木屋盖外的最大横墙间距应允许适当放宽，但应采取相应加强措施； 2 多孔砖抗震横墙厚度为190mm时，最大横墙间距应比表中数值减少3m。 7.1.6 多层砌体房屋中砌体墙段的局部尺寸限值，宜符合表7.1.6的要求：

多层框架结构房屋应用综合抗震能力指数

多层框架结构房屋应用综合抗震能力指数摘要：近年来全球地震灾害频发，抗震加固作为提高现有建筑物抗震性能的一种补救措施受到越来越多的重视。但是完全依据现行规范的“头痛医头脚痛医脚”式的传统加固方法造价太高，且加固效果并不理想。本文根据《建筑抗震加固技术规程》和《建筑抗震鉴定标准》提出一种针对多层框架结构的加固设计方法，具有一定的实用价值。关键词：综合抗震能力指数、加固、抗震性能 Abstract ：With the frequent occurrence of worldwide earthquake disaster in recnet years, Seismic reinforcement is paid more and more attention, as a remedial measure for improving the seismic behavior of existing building. unfortunately ，the cost of traditional strengthening methods that based on the current codes is too high, and the reinforcement effect is not ideal. According to 《Technical specification for seismic strengthening of buildings 》and《Standard for seismic appraisal of buildings 》, This paper presents a design method of Seismic Strengthening aiming at multistory frame structure,what has certain practicability.

多层与高层钢结构安装

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多层与高层钢结构安装适用范围:多层与高层钢结构安装工艺。多层及高层钢结构工程:根据结构平面选择适当的位置,先做样板间成稳定结构，采用“节间综合法”：钢柱一柱间支撑（或剪力墙)→钢梁(主、次梁、隅撑)、由样板间向四周发展，或采用“分件流水法”安装。一、材料要求 (一)一般要求: 1在多层与高层钢结构现场施工中，安装用的材料,如焊接材料、高强度螺栓、压型钢板、栓钉等应符合现行国家产品标准和设计要求。以及CO, C H，Ｏ等应符合焊接规程的要求。 2多层与高层建筑钢结构的钢材,主要采用Q２35的碳素结构钢和Q３45的低合金高强度结构钢。其质量标准应分别符合我国现行国家标准《碳素结构钢》GＢ7０0和《低合金高强度结构钢》ＧB/T１5９1的规定。当有可靠根据时,可采用其他牌号的钢材。当设计文件采用其他牌号的结构钢时,应符合相对应的现行国家标准。 3品种规格。钢型材有热轧成型的钢板和型钢，以及冷弯成型的薄壁型钢。热轧钢板有：薄钢板(厚度为0.3５-4mm)、厚钢板(厚度为4．5 - 6．Oｍm)、超厚钢板(厚度> ６０ｍm ),还有扁钢(厚度为４～60mm,宽度为3０－200mm，比钢板宽度小）。钢板和型钢表面允许有不妨碍检查表面缺陷的薄层氧化铁皮、铁锈、由于压入氧化铁皮脱落引起的不显著的粗燥和划痕、轧辊造成的网纹和其他局部缺陷，但凹凸度不得超过厚度负公差的一半。对低合金钢板和型钢的厚度还应保证不低于允许最小厚度。钢板和型钢表面缺陷不允许采用焊补和堵塞处理，应用凿子或砂轮清理。清理处应平缓无棱角,清理深度不得超过钢板厚度负偏差的范围，对低合金钢还应保证不薄于其允许的最小厚度。 4厚度方向性能钢板。要求钢板在厚度方向有良好的抗层状撕裂性能，参见国家标准《厚度方向性能钢板》GB53１3-85,行业标准《高层建筑结构用钢板》YB4104－200０中相关规定。（二)现场安装的材料准备。 1根据施工图,测算各主耗材料(如焊条、焊丝等）的数量，作好订货安排,确定进厂时间。 2各施工工序所需临时支撑、钢结构拼装平台、脚手架支撑、安全防护、环境保护器材数量确认后，安排进厂制作及搭设。 3根据现场施工安排，编制钢结构件进厂计划，安排制作、运输计划。对于特殊构件的运输，如有放射性、腐蚀性的,要做好相应的措施，并到当地的公安、消防部门登记;如超重、超长、超宽的构件，还应规定好吊耳的设置，并标出重心位置。二、主要机具在多层与高层钢结构施工中，常用主要机具有:塔式起重机、汽车式起重机、履带式起重机、交直流电焊机、CO气体保护焊机、空压机、碳弧气刨、砂轮机、超声波探伤仪、磁粉探伤、着色探伤、焊缝检查量规、大六角头和扭剪型高强度螺栓扳手、高强度螺栓初拧电动扳手、栓

MIDAS GEN 钢筋混凝土框架结构抗震分析及设计

例题钢筋混凝土结构抗震分析及设计 1

例题钢筋混凝土结构抗震分析及设计例题. 钢筋混凝土结构抗震分析及设计概要本例题介绍使用MIDAS/Gen 的反应谱分析功能来进行抗震设计的方法。此例题的步骤如下: 1.简要 2.设定操作环境及定义材料和截面 3.利用建模助手建立梁框架 4.建立框架柱及剪力墙 5.楼层复制及生成层数据文件 6.定义边界条件 7.输入楼面及梁单元荷载 8.输入反应谱分析数据 9.定义结构类型 10.定义质量 11.运行分析 12.荷载组合 13.查看结果 14.配筋设计 2

例题钢筋混凝土结构抗震分析及设计 1.简要本例题介绍使用MIDAS/Gen 的反应谱分析功能来进行抗震设计的方法。(该例题数据仅供参考) 例题模型为六层钢筋混凝土框－剪结构。基本数据如下： ?轴网尺寸：见平面图 ?主梁： 250x450，250x500 ?次梁： 250x400 ?连梁： 250x1000 ?混凝土： C30 ?剪力墙： 250 ?层高：一层：4.5m 二~六层：3.0m ?设防烈度：7o（0.10g） ?场地：Ⅱ类 3

例题钢筋混凝土结构抗震分析及设计 2.设定操作环境及定义材料和截面在建立模型之前先设定环境及定义材料和截面 1：主菜单选择文件>新项目文件>保存: 输入文件名并保存 2：主菜单选择工具>单位体系: 长度 m, 力 kN 注：也可以通过程序右下角随时更改单位。定义单位体系 3：主菜单选择模型>材料和截面特性>材料：添加：定义C30混凝土材料号：1 名称：C30 规范：GB(RC) 混凝土：C30 材料类型：各向同性定义材料 4

框架结构真的抗震吗

框架结构真的抗震吗？真的。当然了，前提是设计、施工质量有保证的框架结构。就像牛奶肯定对身体有好处，但是含三聚氰胺的不算。为什么框架结构能够抗震呢？建筑结构的尺度一般都很大，而且绝大多数建成之后都被掩盖在装修材料之下，可能很少有机会能够一览全貌。那我们就用身边的小例子来说明吧。抗震能力，可以简单理解成承担水平荷载的能力。你站在公交车里，没抓扶手，公交车突然启动或者刹车，你的感觉就像是有人突然推了你一把。地震来了，建筑物的反应也是如此，就像是整个建筑被推来推去一样。我们都知道，与三角形相比，矩形不是一个稳定的结构，很容易在外力作用下变成平行四边形。比如上面图片中，用四根木条做成一个画框，在水平外力作用下，这个画框很容易就变形成平行四边形。而三角形的画框就没有这个问题。但是，我们很少见到三角形的画框，我们也很少见到三角形剖面的房子。由于我们对建筑空间的需求，普遍意义上，矩形是最合适的形式，三角形剖面的房子无论是空间观感还是使用体验都比不上我们早已习惯了的矩形小房间。如何才能让这个四边形画框具有抵抗水平外力的能力呢？如何能够让这个四边形画框不会变成平行四边形呢？方法有很多种，最常见的可能是我上图中所示意的这三种。 1.在画框的角部钉加固小木条，让木条与木条之间的夹角保持90度，这样一来，画框就不会变成平行四边形了。 2.在这个画框的背面钉一个X 形的木条，变四边形为多个三角形的组合，这样画框也很难再变形了。

3.在画框的四根木条之间镶进去一块木板，因为木板很难变形，所以，画框被里面的这块木板撑住，也不会变形了。在实际的结构工程中，第一种叫做“框架moment frame”，第二种叫做“带支撑的框架braced frame”，第三种叫做“带边框的框架-剪力墙”。中文所称的狭义的“框架”特指的是第一种。第三种属于框架-剪力墙体系，不在我们这里的讨论范围之内。第二种带支撑的框架，以及带偏心支撑的框架，跟我们狭义所指的这种“框架”有很多不同，也不在讨论之列。我们重点讨论的还是狭义的“框架”，也就是第一种moment frame。四边形的框架画框之所以能够不再轻易变成平行四边形，关键就在于四角加钉的加固小木条让木条和木条之间始终保持90度。框架结构的要害也是如此，关键就在于梁柱节点是否能够形成足够的框架效应。所以，框架结构很重要的一个设计原则就是“强节点弱杆件”。节点一定要有足够的承载力，如果节点先于杆件破坏，丧失了节点的四边形框架会一下子变成平行四边形，即使构成四条边的杆件再结实也无济于事了。如何保证框架的梁柱节点足够结实呢？拿最常见的钢筋混凝土框架来说吧，钢筋混凝土结构的优点之一就是能够通过内部钢筋的布设来控制结构性能。两个看起来完全一样的混凝土结构，很可能因为内部钢筋布置的不同而具有差异很大的结构性能。对于钢筋混凝土框架结构来说，梁柱节点处的钢筋锚固非常重要。锚固的形式要合理、锚固的长度要足够、节点核芯区的箍筋要足够。

多层及高层钢结构安装工程

1、工程概况 2、施工准备 2.1技术准备 1.钢结构安装前，应具备钢结构设计图、建筑图、相关基础图、钢结构施工总图、各分部工程施工详图及其他有关图纸等技术文件。 2.参加图纸会审，与业主、设计单位、监理充分沟通，确定图纸与其他专业工程设计文件无矛盾；与其他专业工程配合施工程序合理。 3.编制施工组织设计，分项作业指导书。施工组织设计包括工程概况及特点说明、工程量清单、现场平面布置、能源、道路及临时建筑设施等的规划、主要施工机械和吊装方法、施工技术措施及降低成本计划、专项施工方案、劳动组织及用工计划、工程质量标准、安全及环境保护、主要资源表等。其中吊装主要机械选型及平面布置是吊装重点。分项作业指导书可以细化为作业卡，主要用于作业人员明确相应工序的操作步骤、质量标准、施工工具和检测内容、检测标准。 4.依承接工程的具体情况，确定钢构件进场检验内容及适用标准，以及钢结构安装检验批划分、检验内容、检验标准、检测方法、检验工具，在遵循国家标准的基础上，参照部标或其他权威认可的标准，确定后在工程中使用。 5.组织必要的工艺试验，如焊接工艺试验、压型钢板施工及栓钉焊接检测工艺试验。

根据结构深化图纸，验算钢结构框架安装时构件受力情况，科学地预计其可能的变形情况，并采取相应合理的技术措施来保证钢结构安装的顺利进行。 7.和工程所在地的相关部门，如治安、交通、绿化、环保、文保、电力进行协调等。并到当地的气象部门了解以往年份的气象资料，做好防台风、防雨、防寒、防高温等措施。 2.2材料要求 1.在多层与高层钢结构现场施工中，安装用的材料，如焊接材料、高强度螺栓、压型钢板、栓钉等应符合现行国家产品标准和设计要求。 2.多层与高层建筑钢结构的钢材，主要采用Q235等级B、C、D、E的碳素结构钢和Q345等级B、C、D的低合金高强度结构钢。其质量标准应分别符合我国现行国家标准《碳素结构钢》GB700和《低合金高强度结构钢》GB/T1591的规定。当有可靠根据时，可采用其他牌号的钢材。当设计文件采用其他牌号的结构钢时，应符合相对应的现行国家标准。多层与高层钢结构连接材料主要采用E43、ES0系列焊条或H08系列焊丝，高强度螺栓主要采用45号钢、40B钢、20MnT钢，栓钉主要采用MLl5、DLl5钢。 2.3主要机具在多层与高层钢结构施工中，常用主要机具有：塔式起重机、汽车式起重机、履带式起重机、交直流电焊机、C02气体保护焊机、空压机、碳弧气刨、砂轮机、超声波探伤仪、磁粉探伤、着色探伤、焊缝检查量规、大六角头和扭剪型高强度螺栓扳手、高强度螺栓初拧电动扳手、栓钉机、千斤顶、葫芦、卷扬机、滑车及滑车组、钢丝绳、索具、经纬仪、水准仪、全站仪等。

高层钢结构设计课后习题

1-1在高层钢结构设计中，为什么说水平荷载成为决定因素，结构侧移成为控制指标? 一方面结构自重和楼面使用荷载在竖向构件中所引起的轴力和弯矩的数值，仅与楼房髙度的一次方成正比，而水平荷载对结构产生的倾覆力矩，以及由此在竖向构件中所引起的轴力，是与楼房高度的二次方成正比；另一方面，对某一高度的楼房来说，竖向荷载大体上是定值，而作为水平荷载的风荷载和地震作用，其数值随结构动力特性的不同而有较大幅度的变化，从而使合理确定水平荷载比确定竖向荷载困难。 1)结构顶点的侧移△与结构高度H的四次方成正比;2)结构的侧移与结构的使用功能和安全有着密切的关系; 过大侧移会使人产生不安全感；使填充墙和主体结构出现裂缝或损坏，影响正常使用；因P-△效应而使结构产生附加内力，使结构安全受威胁。 1-2在高层钢结构设计中，为什么需要考虑柱的轴向变形和梁柱节点域的剪切变形？在高层钢结构中，由于柱中轴力大（特别是底层柱），因而轴向变形大，同时各柱轴向变形差异随房屋高度的增加而加大。当房屋很高时，中柱和边柱的轴向压缩差异将会达到较大数值，其后果相当于连续梁的中间支座产生沉陷，从而使连续梁中间支座处的负弯矩值减小，跨中正弯矩值和端支座负弯矩值增大。因此，若忽略柱中轴向变形，将会使结构内力和位移的分析结果产生一定的误差。另一方面，在高层建筑中，特别是在超高层建筑中，柱的负载很大，其总高度又很大，整根柱在重力荷载下的轴向变形有时可能达到数百毫米，对建筑物的楼面标高产生不可忽视的影响。因此，在构件下料时，应根据轴向变形计算值，对下料长度进行调整。在结构设计中，钢框架的梁、柱大都采用工字形或箱形截面，若假设梁、柱端弯矩完全由梁、柱翼缘板承担，并忽略轴力对节点域变形的影响，则节点域可视为处于纯剪切状态工作，加之节点域板件一般较薄，剪切变形较大，因此，对结构内力和侧移的影响不能忽视。 1-3试述线性构件、平面构件和空间构件的特点与区别。 (1)线形构件具有较大长细比的细长构件，称为线形构件或线构件。当它作为框架中的柱或梁使用时，主要承受弯矩、剪力和压力，其变形中的最主要成分是垂直于杆轴方向的弯曲变形。当它作为桁架或支撑中的弦杆和腹杆使用时，主要是承受轴向压力或拉力，轴向压缩或轴向拉伸是其变形的主要成分。线构件是组成框架-支撑体系、框架-剪力墙体系的基本构件。 (2)平面构件具有较大横截曲宽厚比的片状构件，称为平面构件或面构件。它作为楼板使用时，承受平面外弯矩，垂直于其平面的挠度是其变形的特点。它作为墙体使用时，承受着沿其平面作用的水平剪力和弯矩，也承担一定的竖向压力；弯曲变形和剪切变形是墙体侧移的主要成分。面构件出平面方向的刚度和承载力很小，结构分析中常略去不计。面构件是组成框架-剪力墙体系、框架-核心筒体系的基本构件。 (3)空间构件由线构件和（或）面构件组成的具有较大横截面尺寸和较小壁厚的组合构件，称为空间构件或立体构件。框筒就是由梁和柱等线构件组成的空间构件；框架-核心筒体系中的核心筒常由面构件组成空间构件；巨型结构体系中的巨型柱常由线构件或线构件与面构件组合成空间构件，其巨型梁通常由线构件组成。在高层建筑结构中，空间构件作为竖向筒体或巨型柱使用时，主要承受倾覆力矩、水平剪力和扭转力矩。与线构件和面构件相比，它具有较大的抗扭刚度和极大的抗推刚度，在水平荷载下的侧移较小，因而在高层或超高层建筑中，宜尽量选用空间构件。空间构件是框筒体系、筒中筒体系、束筒体系、支撑框筒体系、大型支撑筒体系及巨型结构体系中的基本构件。2-1试述高层建筑结构类型及其主要特征。根据主要结构所用材料或不同材料的组合可将高层建筑结构分为：钢筋混凝土结构、纯钢结构、钢-混凝土混合结构和钢-混凝土组合结构四种结构类型。后三种可归属于高层建筑钢结构范围，统称髙层建筑钢结构。这三种结构类型的主要特征分别为： 1.纯钢结构这种结构类型的梁、柱及支撑（含等效支撑，如钢板剪力墙、嵌入式内藏钢板支撑剪力墙和带竖缝的混凝土剪力墙）等主要构件均采用钢材。该类型主要用于纯框架体系或框架-支撑（等效支撑）体系。 2.钢-混凝土混合结构这种结构类型的梁、柱构件采用钢材，而主要抗侧力构件采用钢筋混凝土内筒或钢筋混凝土剪力墙。该类型主要用于框架-内筒体系或框架-剪力墙体系。 3.钢-混凝土组合结构这种结构类型包括钢骨（型钢）混凝土结构、钢管混凝土结构。该类结构的柱和主要抗侧力构件（筒体、剪力墙等竖向构件）常采用钢骨混凝土或钢管混凝土，而梁等横向构件仍采用钢材。 2-2试述高层建筑钢结构体系的分类方法及其适用范围。根据抗侧力结构的力学模型及其受力特性，可将常见的高层建筑钢结构分成如下四大体系：框架结构体系、双重抗侧力结构体系、筒体结构体系和巨型结构体系。框架体系由于结构自身力学特性的局限，对于30层以上的楼房经济性欠佳。双重抗侧力体系是在框架体系中增设支撑或剪力墙或核心筒等抗侧力构件，其水平荷载主要由抗侧力构件承担，可用于30层以上的楼房。当房屋层数更多时，由于支撑等抗侧力构件的高宽比值超过一定限度，水平荷载产生的倾覆力矩引起的支撑等抗侧力构件中的轴压应力很大，结构侧移也较大，宜采用加劲框架-支撑体系，利用外柱来提高结构体系的抗倾覆能力。随着房屋高度的增大，水平荷载引起的倾覆力矩，按照房屋高度二次方的关系急剧增大。因此当房屋层数很多时，倾覆力矩很大，此时宜采用以立体构件为主的结构体系，即简体体系或巨型结构体系。这种结构体系能够较好地满足很高楼房抗倾覆能力的要求。

多层教学楼建设钢结构设计

多层教学楼建设钢结构设计第一章绪论 1.1选题的背景和意义 1.1.1选题的背景改革开放以来，我国综合实力日强，人民生活水平日渐提高。物质上的日渐丰富使得人们更加重视精神上的需求。作为人们主要活动场所的建筑的功能和质量成为人们关注的一个焦点。同时，我国也是一个人均资源占有量相对紧缺，能耗总量相对较大的国家。目前我国的能耗总量己达到世界第一，在提高建筑质量的同时必须综合考虑资源节约问题，建筑节能与开发清洁能源刻不容缓[1]。我国目前建筑的各种成熟结构体系大多为砌体和钢筋混凝结构。此类结构，材料强度低，对环境污染严重，不能重复回收利用，在适应人们的更高要求上有局限;同时产业化程度低，不利于工业化、系列化生产。特别是在砖混房屋中使用的粘土砖的制作要占用大量的可耕地，使我国原本就很缺乏的耕地资源更加短缺。这些都对结构体系的创新提出了要求[2]。 2006年 3月14日，我国正式提出了第十一个五年计划纲要，其中明确指出“把节约资源作为基木国策，发展循环经济，保护生态环境”，“节约发展，清洁发展”，“实现可持续发展”，“发展节能型建筑”。根据国外经验，要提高建筑性能实现产业现代化、标准化、节能化，符合“十一五”发展纲要，目前最适宜的结构首推钢结构。本文以广州地区较早兴建的多层民用钢结构建筑——广东某学院1号教学楼作为研究对象，对该类型的多层民用钢结构房屋设计进行结构、经济分析和优化研究。 1.1.2研究的意义与传统结构相比，钢结构房屋具有许多优点: 1、强度高，质量轻钢材与其他建筑材料诸如混凝土、砖石和木材相比，强度要高得多，弹性模量也高，因此结构构件质量轻且截面小，特别适用于跨度大，荷载大的构件和结构。研究数据表明，多、高层钢结构的自重一般为馄凝土结构自重点1/2~3/5.再以构件为例，同样荷载和跨度条件下，钢屋架的重量是混凝土屋架的1/4~1/3，冷弯薄壁型钢屋架甚至接近1/10。结构自重的降低，可以减小地震作用，进而减小结构内力，还可以使基础的造价降低，这个优势在软土地区更加明显.此外，构件轻巧也便于运输和安装。 2、构件截面小，有效空间大由于钢材的强度高，构件截面小，所占空间也就小。以相同受力条件的简支梁

关于钢筋混凝土多层框架房屋结构设计的注意事项

关于钢筋混凝土多层框架房屋结构设计的注意事项摘要】结合笔者工作实践，简述了钢筋混凝土多层框架房屋结构设计中应注意的几个问题。【关键词】钢筋混凝土；多层框架房屋；结构设计Concerning reinforced concrete several regulation of the structure design of the frame house Wu Xiao-li (Qian'an city building design limited liability coMPanyQian'anHebei064400) 【Abstract】Combine writer a work practice, Jian3 Shu4 reinforced concrete several frame house structure design medium should attention of a few problem. 【Key words】Reinforced concrete;Several frame house;Structure design1. 独立基础设计荷载取值不当钢筋混凝土多层框架房屋多采用柱下独立基础，《抗震规范》(GB50011-2001)第4.2.1条指出，当地基主要受力层范围内不存在软弱粘性土层时，不超过8层且高度在25m以下的一般民用框架房屋或荷载相当的多层框架厂房，可不必进行地基和基础的抗震承载力验算。这就是说，在8度地震区，大多数钢筋混凝土多层框架房屋可不必进行地基和基础的抗震承载力验算。但这些房屋在基础设计时应考虑风荷载的影响。因此，在钢筋混凝土多层框架房屋的整体计算分析中，必须输入风荷载，不能因为在地震区高层建筑以外的一般建筑风荷载不起控制作用就不输入。另一种情况是，在设计独立基础时，作用在基础顶面上的外荷载（柱脚内力设计值）只取轴力设计值和弯矩设计值，无剪力设计值，或者甚至只取轴力设计值。以上两种情况都会导致基础设计尺寸偏小，配筋偏少，影响基础本向和上部结构的安全。 2. 框架计算简图不合理无地下室的钢筋混凝土多层框架房屋，独立基础埋置较深，在-0.05m左右设有基础拉梁时，应将基础拉梁按层1输入。以某学生宿舍楼为例，该项目为3层钢筋混凝土框架结构，丙类建筑，建筑场地为Ⅱ类；层高3.3m，基础埋深4.0m基础高度0.8m，室内外高差0.45m。根据《抗震规范》第6.1.2条，在7度地震区该工程框架结构的抗震等级为二级。设计者按3层框架房屋计算，首层层高取 3.35m，即假定框架房屋嵌固在-0.05m处的基础拉梁顶面；基础拉梁的断面和配筋按构造设计；基础按中心受压计算。显然，选取这样的计算简图是不妥当的。因为，第一，按构造设计的拉梁无法平衡柱脚弯矩；第二，《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）第7.3.11条规定，框架结构底柱的高度应取基础顶面至首层楼盖顶面的高度。工程设计经验表明，这样的框架结构宜按4层进行整体分析计算，即将基础拉梁层按层1输入，拉梁上如作用有荷载，应将荷载一并输入。这样，计算剪力的首层层高为H1=4-0.8-0.05=3.15m，层2层高为3.35m，层3、4层高为3.3m。根据《抗震规范》第6.2.3条，框架柱底层柱脚弯矩设计值应乘以增大系数1.25。当设拉梁层时，一般情况下，要比较底层柱的配筋是由基础顶面处的截面控制还是由基础拉梁顶面处的截面控制。考虑到地基土的约束作用，对这样的计算简图，在电算程序总信息输入中，可填写地下室层数为1，并复算一次，按两计算结果的包络图进行框架结构底层柱的配筋。 3. 基础拉梁层的计算模型不符合实际情况基础拉梁层无楼板，用TAT或SATWE等电算程序进行框架整体计算时，楼板厚度应取零，并定义弹性节点，用总刚分析方法进行分析计算。有时虽然楼板

多层和高层钢结构房屋抗震设计

多层和高层钢结构房屋抗震设计 8.1 一般规定 8.1.1本章适用的钢结构民用房屋的结构类型和最大高度应符合表8.1.1的规定。平面和竖向均不规则或建造于Ⅳ类场地的钢结构,适用的最大高度应适当降低。注：多层钢结构厂房的抗震设计，应符合本规范附录G的规定。注：1 房屋高度指室外地面到主要屋面板板顶的高度(不包括局部突出屋顶部分)； 2 超过表内高度的房屋，应进行专门研究和论证，采取有效的加强措施。 8.1.2本章适用的钢结构民用房屋的最大高宽比不宜超过表8.1.2的规定， 8.1.3钢结构房屋应根据烈度、结构类型和房屋高度，采用不同的地震作用效应调整系数，并采取不同的抗震构造措施。 8.1.4钢结构房屋宜避免采用本规范第3.4节规定的不规则建筑结构方案，不设防震缝；需要设置防震缝时,缝宽应不小于相应钢筋混凝土结构房屋的1.5倍。

8.1.5不超过12层的钢结构房屋可采用框架结构、框架支撑结构或其他结构类型；超过12层的钢结构房屋、8、9度时，宜采用偏心支撑、带竖缝钢筋混凝土抗震墙板、内藏钢支撑钢筋混凝土墙板或其他消能支撑及筒体结构。 8.1.6采用框架-支撑结构时，应符合下列规定： 1 支撑框架在两个方向的布置均宜基本对称，支撑框架之间楼盖的长宽比不宜大于3。 2 不超过12层的钢结构宜采用中心支撑，有条件时也可采用偏心支撑等消能支撑。超过12层的钢结构采用偏心支撑框架时顶层可采用中心支撑。 3 中心支撑框架宜采用交叉支撑，也可采用人字支撑或单斜杆支撑，不宜采用K 形支撑；支撑的轴线应交汇于梁柱构件轴线的交点,确有困难时偏离中心不应超过支撑杆件宽度并应计入由此产生的附加弯矩。 4 偏心支撑框架的每根支撑应至少有一端与框架梁连接，并在支撑与梁交点和柱之间或同一跨内另一支撑与梁交点之间形成消能梁段。8.1.7钢结构的楼盖宜采用压型钢板现浇钢筋混凝土组合楼板或非组合楼板。对不超过12层的钢结构尚可采用装配整体式钢筋混凝土楼板，亦可采用装配式楼板或其他轻型楼盖；对超过12层的钢结构，必要时可设置水平支撑。采用压型钢板钢筋混凝土组合楼板和现浇钢筋混凝土楼板时，应与钢梁有可靠连接。采用装配式、装配整体式或轻型楼板时，应将楼板预埋件与钢梁焊接，或采取其他保证楼盖整体性的措施。 8.1.8超过12层的钢框架-筒体结构，在必要时可设置由筒体外伸臂或外伸臂和周边桁架组成的加强层。 8.1.9钢结构房屋设置地下室时,框架-支撑(抗震墙板)结构中竖向连续布置的支撑(抗震墙板)应延伸至基础；框架柱应至少延伸至地下一层。