手把手教你框架结构建模课件

ANSYS 房屋 框架结构模型 命令流 APDL

!********************提示******************************************** !第一步：建立框架结构模型 !第二步：框架结构施加重力荷载 !第三步：框架结构施加活荷载 !第四步：框架结构施加风荷载 !第五步：框架结构荷载组合运算 !第六步：框架结构模态分析 !第七步：框架结构屈曲特征值分析 !第八步：框架结构地震时程弹性分析 !第九步：结束 !采用地震波时间文件为:TIME.TXT !采用地震波文件分别为:AC_X.TXT/AC_Y.TXT FINISH /CLEAR /FILENAME,FRAME_SHEAR_WALL /TITLE, FRAME_SHEAR_WALL !************************************************************************** !************************第一步******************************************** !********************框架结构建模型*************************************** /PREP7 !采用单位为N/m/S 国际单位制 !定义单元类型 ET,1,BEAM4 ET,2,SHELL63 !定义实常数 R,1,0.25,0.0052,0.0052,0.5,0.5 R,2,0.2025,0.0034,0.0034,0.45,0.45 R,3,0.06,0.0002,0.00045,0.3,0.2 R,4,0.25,0.25,0.25,0.25 R,5,0.1,0.1,0.1,0.1 !定义材料参数 MP,EX,1,3.0E10 MP,NUXY,1,0.2 MP,DENS,1,2500 !关键点 *DO,II,1,1

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

pkpm框架结构设计附上主要步骤

设计说明： 一、建模前的准备工作： 1、确定结构体系： 根据设计任务，本工程为一五层建筑，采用全钢筋混凝土框架结构，底层至顶层全部采用现浇楼板。 2、结构尺寸估算： 根据建筑图中的开间、进深及层高，结合各楼层采用的砼强度等级及受荷情况，根据设计规范及构造要求可以估算基本构件尺寸（单位：mm ） A 、柱：本工程可取400×400mm 。 B 、梁： 主梁：128 L h L ≥≥； 32h b h ≥ ≥； 本工程根据图纸得5700/12=475《h 《5700/8=712.5，取 h=600mm,b=300mm 次梁：1812 L h L ≥≥； 32h b h ≥ ≥； 本工程根据图纸得4200/18=233《h 《4200/12=350，取 h=350mm,b=200mm 悬挑梁：一般取为悬臂长的1/6， C 、板： 40/;80L h mm h ≥≥，本工程可取120mm ； 3、确定荷载 A 、楼面恒载（包括楼板自重）： 一层~五层楼面：4KN/m 2，卫生间：3.5KN/m 2，楼梯间：5.5KN/m 2， 屋面：6KN/m 2，

B、楼面活载： 一层~五层楼面：2.0KN/m2，卫生间：2.0KN/m2，楼梯间：2.0KN/m2， 阳台：2.5KN/m2 不上人屋面：0.5KN/m2， C、墙荷载: 外横墙：9.4KN/m 外纵墙：4.0KN/m 内墙：6.0KN/m 女儿墙：4 KN/m 4、确定结构标准层和荷载标准层 根据建筑图及所采用的结构体系进行标准层划分，本工程根据建筑图及荷载情况，可分为3个结构标准层，2个荷载标准层。 三个结构标准层： 第一标准层为▽3.000楼板，层高4000（1000+3000=4000）； 第二标准层为▽6.000、9.000、12.000楼板，层高均为3000； 第三标准层为▽15.000屋面板，层高3000。 二个荷载标准层： 第一标准层楼面恒载：4KN/m2，活载：2.0KN/m2， 第二标准层屋面恒载：6KN/m2，活载：0.5KN/m2， 二、结构建模基本步骤： 1、执行PMCAD主菜单1建筑模型与荷载输入 A、建立和生成网格，根据所给建筑图建立第一结构标准层的轴线 可用正交轴网进行，然后进行轴线命名

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PKPM2010中SATWE模块按8度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SATWE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 （梁柱混凝土C40，纵筋HRB400，箍筋HRB335。板厚均为120mm。） 底层柱最大轴压比为 每层恒荷载㎡，活荷载2kN/㎡

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SATWE计算结果基础上进行了归并，因此动力特性分析以SAP2000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 由表3可得X、Y向层间位移指标均小于规范规定1/550，结构设计满足抗震要求。

时程分析 时程分析选用Elcentro波，TCU115波Y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 层间位移角响应值 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5 多遇地震作用下层间位移角响应值

图3 多遇地震层间位移角包络图 表6 罕遇地震作用下层间位移角响应值

框架结构模型

精心整理 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PKPM2010中SATWE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SATWE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 1构件参数表 I r-—' I 表 底层柱最大轴压比为0.62 每层恒荷载2.5kN/卅，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SATWE计算结果基础上进行了归并, 因此动力特性分析以SAP2000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

由表3可得X、Y向层间位移指标均小于规范规定1/550,结构设计满足抗震要求。时程分析 时程分析选用Elcentro波，TCU115波Y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5多遇地

图3多遇地震层间位移角包络图 表6罕遇地震作用下层间位移角响应值 图4罕遇地震层间位移角包络图 加速度响应 多遇、罕遇状况三种地震波作用下结构加速度值见表 7、8,层间位移角包络图见图5、6

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。

框架构件设计

框架构件设计 6. 3 框架的基本抗震构造措施抗规 一、延性结构的概念 延性：是指构件和结构屈服后，具有承载能力不降低或基本不降低、且具有足够塑性变形能力的一种性能。一般用延性比表示。 二、延性对结构抗震性能的影响 延性越好，结构的抗震能力也就越好。 在大震下，即使结构构件达到屈服，仍然可以通过屈服截面的塑性变形来消耗地震能，避免发生脆性破坏。在大震后的余震发生时，因为塑性铰的出现，结构的刚度明显变小，周期变长，所受地震力会明显减小，震害减轻。 因此在地震区，结构必须具备一定的延性。并且设防烈度越高、结构高度越大，对延性的要求也越高。 二、延性对结构抗震性能的影响 结构的耗能能力用往复荷载作用下构件或结构的力-变形滞回曲线包含的面积度量。在相同的变形情况下，滞回曲线包含的面积越大，则耗能能力越大，对抗震有利。 梁的耗能能力大于柱的耗能能力，构件弯曲破坏的耗能能力大于剪切破坏的耗能能力。 三、延性框架设计的一般原则 1、强柱弱梁 从抗弯角度来讲，要求柱端截面的屈服弯矩要大于梁端截面的屈服弯矩，使塑性铰尽可能出现在梁的端部，从而形成强柱弱梁。 在梁端出现塑性铰，一方面框架结构不会变成倒塌机制，而且塑性铰的数目多，消耗地震能的能力强；另一方面，受弯构件具有较高的延性，结构的延性有保障。 必须注意以下几点： 1、对工人的管理不亚于对混凝土强度的控制； 2、柱子与楼板体系的混凝土应分别浇灌； 3、混凝土的保护层必须得到保证； 4、钢筋的绑扎务必按照规定办理； 5、混凝土的蜂窝现象不可草率处理。 2、强剪弱弯 要求构件的抗剪能力要比其抗弯承载能力对应的剪力强，从而推迟或避免梁、柱构件过早发生剪切破坏。 构件弯曲破坏的耗能能力大于剪切破坏的耗能能力。 3、强节点（核芯区）、强锚固 节点区域受力复杂，容易发生破坏。节点的可靠与否是关系梁、柱能否可靠工作的前提，必须做到强节点。钢筋锚固的好坏是构件能否发挥承载力的关键。 4、局部加强 提高和加强柱根部（加密箍筋）以及角柱、框支柱等受力不利部位的承载能力和抗震构造措施。

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？

框架结构各种结构构件尺寸经验选定.

柱截面尺寸 柱截面尺寸初选，要同时满足最小截面、侧移限值和轴压比等诸多因素影响。 一般可通过满足轴压比限值惊醒截面估计。 由《建筑抗震规范》（GB50011-2001第637条和表637知，当抗震等级为三级时框架柱的轴压比最大限值［卩N为0.9。 由《混凝土结构设计》教材第281页（4-11和式（4-12估算框架柱的截面尺寸： 式（4-12 N = P FgEn其中 N—地震作用组合下柱的轴向压力设计值； B—考虑地震作用组合后柱的轴向压力增大系数，边柱取1.3,等跨内柱取1.2; F—按简支状态计算的柱的负载面积。 本设计柱网尺寸大部分为7.5m >7.5m,部分8.4m 84m。 gE—折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值，可近似取12-15KN/ m2 ;在此取gE =12 KN/ m2。 n—演算截面以上楼层层数。 由式（4-11 N/（fcAc < [ MN]Ac > N/[卩N] X fc 由《抗规》知，框架柱按二级抗震等级设计时，其混凝土强度等级不应低于 C20。在本设计中框架梁和柱的混凝土强度等级均采用 C30。 由《建筑抗震设计》教材第四章第七节知矩形截面框架柱的截面尺寸宜符合以下两点要求:截面的宽度和高度均不宜小于300mm ;

截面长边与短边的边长比不宜大于3。 为此对于首层选用800mm< 800mm部分采用900mm< 900mm。 对于其他层，考虑到施工方便，柱截面不宜变化太多。通过初步估算以及PKPM 验算,最终确定框架的截面尺寸为： 首层-八层:选用800mm<800mm部分采用900mm< 900mm。 梁截面尺寸 框架梁(主梁截面尺寸: 主梁截面高度:h =(1/10~1/12 L =(1/10~1/12 8400=(840~700mm,取h =800mm; 主梁截面宽度:b =(1/2~1/3 h =(1/2~1/3 800=(400~267mm,取 b =400mm。次梁截面 尺寸 (1大部分房间次梁布置形式采用一字形，则次梁的跨度与主梁相同，L =7500mm。同理，取次梁高度h =600mm ;次梁宽度b =300mm。 (2在五层学术报告厅抽柱处采用井字形楼盖，相邻次梁间距为2500mm和2800mm (井字梁间距一般在2米左右。 井字梁截面高度:h =L/16=7500/16=469mm,取h =600mm; 井字梁截面宽度:b =(1/2~1/3 h =(1/2~1/3 600=>(300~200mm,取h =300mm。 4.1.3板厚 板厚根据板的跨度而定，次梁布置方式不同，板的跨度也不同，从而板的厚度也不同。混凝土结构设计规范中规定了确定板厚的方法 简支单向板h/L > 1/35两端连续单向板h/L > 1/40简支双向板h/L > 1/45多跨连续

pkpm错层结构的建模方式

错层结构是指在建筑中同层楼板不在同一高度,并且高差大于梁高(或大于500mm)的结构类型.错层结构由于楼板不连续,会引起构件内力分配及地震作用沿层高分布的复杂化,错层部位还容易形成不利于抗震的短柱和矮墙,属于复杂多高层结构,因此错层结构在建模,计算,出图等各个设计环节上都有其特殊性,比平层结构的设计要困难得多.下面结合PKPM软件,谈谈错层结构设计分析中应注意的问题. 1错层结构的建模方式 1.1错层框架结构建模 1.修改xx标高方式 该方式适用于仅有个别楼层的个别房间错层的情况.PMCAD提供了【上节点高】,【错层斜梁】及单击鼠标右键的快捷构件修改方式,来指定或修改梁两 端的标高,使部分房间周边的梁与同楼层其他梁标高不同.根据PKPM软件自动生成楼板,且楼板标高总与周边梁标高对齐的规律,使得这部分房间楼板标高也与该楼层其他楼板标高不同,从而实现了错层设计. 2.增加标准层方式 该方式适用于很多楼层大量房间错层的情况.如果仍然使用修改梁标高的方式,虽然可行,但手工计算错层标高繁冗易出错,修改的工作量太大.在PMCAD模型输入时,结构层的划分原则是以楼板为界,通过增加标准层,将错层部分的楼板人为地分开,实现相同楼层梁板标高不同的目的.该方式在工程中广泛应用,下面举例说明该类错层结构的建模过程.某框架错层结构(图1),平面可均匀地划分为左,中,右三部分.左边1层,层高5m;中间2层,层高4m;右边2层,层高3m.该错层结构由于有5个不同标高的楼板,通过增加标准层后按5个标准层建立模型,楼层的层高取各楼板的高差,建模时仅复制轴网,梁和柱的布置范围按表1操作. 模型各楼层数据 表1

框架结构构件截面尺寸选择

钢筋混凝土框架结构构件截面尺寸选择 1、梁的截面尺寸 (1) 梁的一般要求 在设计钢筋混凝土梁时，首先要确定梁的截面尺寸。其一般步骤是：先由梁的高跨比h/l0确定梁的高度h，再由梁的高宽比h/b确定梁的宽度b（b为矩形截面梁的宽度或T形、I形截面梁的腹板宽度），并将其模数化。对变形和裂缝宽度要求严格的梁，尚应按规定进行扰度验算及裂缝宽度验算。 ①梁的高跨比 下表列出了梁的高跨比下限值，该值可以满足一般正常使用下的变形要求。但对变形要求高的梁，尚应进行扰度验算。 梁的高跨比下限值 构件类型/支承情形简支一端连续两端连续悬臂 1/12 1/3.5 1/15 1/6 独立梁及整体肋形梁的 主梁 整体肋形梁的次梁1/16 1/8.5 1/20 1/8 注：1. 表中数值适用于普通混凝土和fy<=400N/mm2的普通钢筋； 2. 当梁的跨度超过9m时，表中系数宜乘1.2； 3. 对比重γ为15~20kN/m3的轻质混凝土结构，表中系数宜乘以（1.65-0.03γ）且不小于1的系数。 ②梁截面的高宽比 梁截面的高宽比h/b对矩形截面，可选2.0~3.5；对T形截面，可选2.5~4.0。 ③模数要求 当梁高h<=800mm时，h为50mm的倍数；当h>800mm时，h为100mm的倍数。当梁宽b>=200mm时，梁的宽度为50mm的倍数；200mm以下宽度的梁，有b=100mm、150mm、180mm三种。 ④主、次梁的截面尺寸关系 在现浇混凝土结构中，主梁的宽度不应小于200mm，通常为250mm及以上；次梁宽度不应小于150mm。主梁的高度应至少比次梁高50mm或100mm（当主梁下部可能为双排钢筋时）。 (2) 框架梁的截面尺寸 除满足梁的一般要求外，框架梁的截面高度h一般在（1/12~1/8）l0间，截面宽度b可取（1/2~1/4）h；截面宽度b不宜小于200mm；截面高度和截面宽度之比不宜大于4，梁净跨度ln与截面高度之比不宜小于4。 为了确定框架梁的截面尺寸是否选择合适，可在截面尺寸选择后作简单验算：将初步估算的竖向荷载设计值的0.8倍，作用于相应简支梁，进行受弯受剪计算，若其配筋适中，则截面选择合理；配筋过大或过小时，均宜调整截面尺寸。 2、框架柱的截面尺寸 (1) 截面尺寸的一般规定 在抗震设计中，框架柱的截面宽度和高度均不宜小于300mm，圆柱的截面直径不宜小于350mm；柱的截面高度与宽度的比值不宜大于3；柱的剪跨比宜大于2。 柱截面宽度一般不小于框架主梁截面宽度+100mm，通常在（1/15~1/20）H

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。

整体装配式框架结构施工工法

---------------------考试---------------------------学资学习网---------------------押题------------------------------ 第一章 装配式第一节整体装配式框架结构施工工法 一、特点 整体装配式框架结构施工具有以理特点： （一）标准化施工： 以标准层每层、每跨为单元，根据结构特点和便于构件制作和安装的原则将结构拆分成不同种类的构件（如墙、梁、板、楼梯等）并绘制结构拆分图。相同类型的构件尽量将截面尺寸和配筋等统一成一个或少数几个种类，同时对钢筋都进行逐根的定位，并绘制构件图，这样便于标准化的生产、安装和质量控制。（二）现场施工简便： 构件的标准化和统一化注定了现场施工的规范化和程序化，使施工变得更方便操作，使工人能更好更快的理解施工要领和安装方法。 （三）质量可靠： 构件图绘制详细，构件工厂加工，都使构件质量充分得到保障。构件类型相对较少，形式统一使现场施工标准化、规范化，这更便于现场质量的控制。外墙采用混凝土外墙，外墙的窗框、涂料或瓷砖均在构件厂与外墙同步完成，很大程度上解决了窗框漏水和墙面深水的质量通病。 （四）安全： 外墙采用预制混凝土外墙，取消了砌体抹灰工作，同时涂料、瓷砖、窗框等外立面工作已经在加工厂完成，大大减少了危险多发区建筑外立面的工作量和材料堆放量，使施工安全更有保证。 （五）制作精度高： 预制构件的加工要求构件截面尺寸误差控制在±3mm 以内，钢筋位置偏差在±2mm 以内，构件安装误差水平位置控制在±3mm 以内，标高误差控制在±2mm 以内。 （六）环保节能效果突出： 大部分材料在构件厂加工，标准化统一化的加工减少了材料的浪费；现场基本取模板除在梁柱交接的初装修均采用装配施工大大减少了建筑垃圾的产生；消湿作业， 核心区使用外，基本不再使用，大大降低了木材的利用率；钢筋和混凝土的现场用量大大减少，降低了水、电的现场使用量，同时也减少了施工噪音。 （七）计划和程序管理严密： 各种施工措施埋件要反映在构件图中，这就要求方案的可执行型强，并且施工时严格按照方案和施工程序施工。构件的加工计划、运输计划和每辆车构件的装车顺序紧密的与现场施工计划和吊装计划相结合，确保每个构件严格按实际吊装时间进场，保证了安装的连续性确保整体工期的实现。 二、工艺原理 梁、板等水平构件采用叠合形式，既构件底部（包含底筋、箍筋、底部混凝土）

PKPM框架结构步骤分析

一、执行PMCAD主菜单1，输入结构的整体模型 (一)根据建筑平、立、剖面图输入轴线 1、结构标准层“轴线输入” 1)结构图中尺寸是指中心线尺寸，而非建筑平面图中的外轮廓尺寸 2)根据上一层建筑平面的布置，在本层结构平面图中适当增设次梁 3)只有楼层板、梁、柱等构件布置完全一样(位置、截面、材料)，并且层高相同时，才能归并为一个结构标准层 2、“网格生成”——轴线命名 (二)估算(主、次)梁、板、柱等构件截面尺寸，并进行“构件定义” 1、梁 1)抗震规范第6.3.6条规定：b≥200 2)主梁：h = (1/8～1/12) l ，b=(1/3～1/2)h 3)次梁：h = (1/12～1/16) l ，b=(1/3～1/2)h 2、框架柱： 1)抗震规范第6.3.1条规定：矩形柱bc、hc≥300，圆形柱d≥350 2)控制柱的轴压比 ——柱的轴压比限值，抗震等级为一到四级时，分别为0.7～1.0 ——柱轴力放大系数，考虑柱受弯曲影响， =1.2～1.4 ——楼面竖向荷载单位面积的折算值， =13～15kN/m2 ——柱计算截面以上的楼层数 ——柱的负荷面积

3、板 楼板厚：h = l /40 ～ l /45 (单向板) 且h≥60mm h = l /50 ～ l /45 (双向板) 且h≥80mm (三)选择各标准层进行梁、柱构件布置，“楼层定义” 1、构件布置，柱只能布置在节点上，主梁只能布置在轴线上。 2、偏心，主要考虑外轮廓平齐。 3、本层修改，删除不需要的梁、柱等。 4、本层信息，给出本标准层板厚、材料等级、层高。 5、截面显示，查看本标准层梁、柱构件的布置及截面尺寸、偏心是否正确。 6、换标准层，进行下一标准层的构件布置，尽量用复制网格，以保证上下层节点对齐。 (四)定义各层楼、屋面恒、活荷载，“荷载定义” 1、荷载标准层，是指上下相邻且荷载布置完全相同的层。 2、此处定义的荷载是指楼、屋面统一的恒、活荷载，个别房间荷载不同的留在PM主菜单3局部修改 (五)根据建筑方案，将各结构标准层和荷载标准层进行组装，形成结构整体模型，“楼层组装” 1、楼层的组装就遵循自下而上的原则。 2、楼层组装完成后整个结构的层数必然等于几何层数。 3、确定“设计参数”，总信息、地震信息、风荷载信息等。 二、执行PMCAD主菜单2，布置次梁楼板 1、此处次梁是指未在主菜单1布置过的次梁，对于已将其当作主梁在主菜单1布置过的梁，不得重复布置。 2、对楼梯间进行全房间开洞，“楼板开洞”

框架结构各种结构构件尺寸经验选定.

柱截面尺寸 柱截面尺寸初选, 要同时满足最小截面、侧移限值和轴压比等诸多因素影响。一般可通过满足轴压比限值惊醒截面估计。 由《建筑抗震规范》 (GB50011-2001第 6.3.7条和表 6.3.7知,当抗震等级为三级时,框架柱的轴压比最大限值[μN]为 0.9。 由《混凝土结构设计》教材第 281页(4-11和式(4-12估算框架柱的截面尺寸: 式(4-12 N =βFgEn, 其中 N—地震作用组合下柱的轴向压力设计值; β—考虑地震作用组合后柱的轴向压力增大系数,边柱取 1.3,等跨内柱取 1.2; F—按简支状态计算的柱的负载面积。 本设计柱网尺寸大部分为 7.5m×7.5m,部分 8.4m×8.4m。 gE—折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值,可近似取 12-15KN/ m2 ;在此取 gE =12 KN/ m2 。 n—演算截面以上楼层层数。 由式(4-11 N/(fcAc ≤[μN] 得Ac ≥N/[μN]×fc 由《抗规》知,框架柱按二级抗震等级设计时,其混凝土强度等级不应低于 C20。在本设计中框架梁和柱的混凝土强度等级均采用 C30。 由《建筑抗震设计》教材第四章第七节知矩形截面框架柱的截面尺寸宜符合以下两点要求:截面的宽度和高度均不宜小于 300mm ;

截面长边与短边的边长比不宜大于 3。 为此,对于首层选用 800mm×800mm,部分采用 900mm×900mm。 对于其他层,考虑到施工方便,柱截面不宜变化太多。通过初步估算以及 PKPM 验算,最终确定框架的截面尺寸为: 首层 -八层:选用 800mm×800mm,部分采用 900mm×900mm。 梁截面尺寸 框架梁(主梁截面尺寸: 主梁截面高度:h =(1/10~1/12 L =(1/10~1/12 ×8400=(840~700mm, 取 h =800mm; 主梁截面宽度:b =(1/2~1/3 h =(1/2~1/3 ×800=(400~267mm, 取 b =400mm 。次梁截面尺寸 (1大部分房间次梁布置形式采用一字形,则次梁的跨度与主梁相同, L =7500mm 。同理,取次梁高度 h =600mm ;次梁宽度 b =300mm 。 (2在五层学术报告厅抽柱处采用井字形楼盖,相邻次梁间距为 2500mm 和2800mm (井字梁间距一般在 2米左右。 井字梁截面高度:h =L/16=7500/16=469mm, 取 h =600mm; 井字梁截面宽度:b =(1/2~1/3 h =(1/2~1/3 ×600=(300~200mm, 取 h =300mm 。4.1.3 板厚 板厚根据板的跨度而定,次梁布置方式不同,板的跨度也不同,从而板的厚度也不同。混凝土结构设计规范中规定了确定板厚的方法: 简支单向板h/L≥1/35;两端连续单向板h/L≥1/40;简支双向板h/L≥1/45;多跨连续双向板h/L≥1/50。为了设计偏于安全,对所有的板厚均按 h/L=1/35进行估算。

钢结构各构件及其做法的图解(图文)

1、建筑体系 1-1、门式刚架体系 1-1-1、基本构件图 1-1-2、说明 力学原理 门式刚架结构以柱、梁组成的横向刚架为主受力结构，刚架为平面受力体系。为保证纵向稳定，设置柱间支撑和屋面支撑。 刚架 刚架柱和梁均采用截面H型钢制作，各种荷载通过柱和梁传给基础。 支撑、系杆 刚性支撑采用热轧型钢制作，一般为角钢。柔性支撑为圆钢。系杆为受压圆钢管，与支撑组成受力封闭体系。 屋面檩条、墙梁 一般为C型钢、Z型钢。承受屋面板和墙面板上传递来的力，并将该力传递给柱和梁。 1-1-3、门式刚架的基本形式 a.典型门式刚架

b.带吊车的门式刚架 c.带局部二层的门式刚架 1-1-4、基本节点 a.柱脚节点

b.梁、柱节点 ■局部二层节点参照多层框架体系。 1-1-5、刚架衍生形式

■吊车和局部二层可在衍生形式刚架中布置。 ■山墙刚架其本质也是多连跨刚架，不过中间柱与刚架柱比截面旋转了90度。 1-2、多层框架体系 1-2-1、框架图示

1-2-2、说明 力学模型 a.纯刚接框架：纵横两个方向均采用刚接的框架。 b.刚接-支撑框架：横向采用刚接，纵向采用铰接，并在纵向设置支撑，以传递水平力。 c.支撑式框架：纵横向均采用铰接，两向均设置支撑传递水平力。 d.有时为保证足够的刚度，在刚接框架中亦设置支撑。 框架柱 框架柱可采用H型截面、箱形截面、十字形截面、圆管形截面等。所有上部结构的力都通过框架柱传递给基础。 框架梁 框架梁一般采用H型截面。楼盖和屋盖上的力通过框架梁传递给框架柱。 支撑 支撑采用一般采用热轧型钢制作，其功能是传递层间水平力和保证结构的刚度。 1-2-3、基本节点 a.柱脚节点 ■柱脚节点同门式刚架体系。 b.柱、梁节点

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

《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。