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钢结构框架

钢结构框架

钢结构框架、单体结构,框架由柱、梁组成,固定在基础上,单体结构与钢结构框架固定连接并由框架承受荷载,平面结构形状为十二边形,设承重台,将上部所有单体结构传来的荷载转换到钢结构上。单体结构由复合塑钢板和金属板带固定连接在一起而成,复合塑钢板由塑钢型材内加纤维束加压而成。降低了建筑物的自重,节约了承重框架的成本,适于建造高层建筑。

框架结构设计步骤

砼框架结构设计手算步骤 一.确定结构方案与结构布置 1.结构选型是否选用框架结构应先进行比较。根据何广乾的模糊评判法,砼结构8~18层首选框剪结构,住宅、旅馆则首选剪力墙。对于不需要电梯的多层采用框架较多。 2.平面布置注意L,l,l’,B的关系。 3.竖向布置注意高宽比、最大高度(分A、B两大类,B类计算和构造有更严格的要求),力求规则,侧向刚度沿竖向均匀变化。 4.三缝的设置按规范要求设置,尽量做到免缝或三缝合一。 5.基础选型对于高层不宜选用独立基础。但根据国勤兄的经验,对于小高层当地基承载力标准值300kpa 以上时可以考虑用独基。 6.楼屋盖选型 高层最好选用现浇楼盖 1)梁板式最多的一种形式。有时门厅,会议厅可布置成井式楼盖,其平面长宽比不宜大于1.5,井式梁间距为2.5~3.3m,且周边梁的刚度强度应加强。采用扁梁高度宜为1/15~1/18跨度,宽度不超过柱宽50,最好不超过柱宽。 2)密肋梁方形柱网或接近方形,跨度大且梁高受限时常采用。肋梁间距1~1.5m,肋高为跨度的1/30~1/20,肋宽150~200mm。 3)无梁楼盖地震区不宜单独使用,如使用应注意可靠的抗震措施,如增加剪力墙或支撑。 4)无粘结预应力现浇楼板一般跨度大于6m,板厚减薄降低层高,在高层中应用有一定技术经济优势。在地震区应注意防止钢筋端头锚固失效。 5)其他 二.初步确定梁柱截面尺寸及材料强度等级 1.柱截面初定分抗震和非抗震两种情况。对于非抗震,按照轴心受压初定截面。对于抗震,Ac=N/(a*fc) N=B*F*Ge*n B=1.3(边柱),1.2(等跨中柱),1.25(不等跨中柱)Ge=12~15kN/m2 a为轴压比fc为砼抗压强度设计值F为每层从属面积n为层数。框架柱上下截面高度不同时,每次缩小100~150为宜。为方便尺寸标注修改,边柱一般以墙中心线为轴线收缩,中柱两边收缩。柱截面与标号的变化宜错开。 2.梁截面初定梁高为跨度的1/8~1/14,梁宽通常为1/2~1/3梁高。其余见前述。对于宽扁梁首先应注意满足挠度要求,否则存在梁板协调变形的复杂内力分析问题。梁净跨与截面高度之比不宜小于4。框架梁宽不宜小于1/2柱宽,且不小于250mm。框架梁的截面中心线宜与柱中心线重合,当必须偏置时,同一平面内的梁柱中心线间的偏心距不宜大于柱截面在该方向的1/4。 3.砼强度等级一级现浇不低于C30,其余不低于C20。 三.重力荷载计算 1.屋面及楼面永久荷载标准值分别计算各层 2.屋面及楼面可变荷载标准值 3.梁柱墙门窗重力计算 4.重力荷载代表值=自重标准值+可变荷载组合值+上下各半层墙柱等重量 可变荷载组合值系数:雪、屋面积灰为0.5,屋面活荷载不计,按实际考虑的各楼面活荷载为1。将各层代表值集中于各层楼面处。 四.框架侧移刚度计算 计算梁柱线刚度,计算各层D值,判断是否规则框架。分别计算框架纵横两个方向。 五.计算自振周期 T1=(0.6或0.7)X1.7Xsqrt(Ut) Ut___假想把集中在各层楼面处的重力荷载代表值作为水平荷载而算得的结构顶点位移。0.6或0.7为考虑填充墙的折减系数。对于带屋面局部突出的房屋,Ut应取主体结构顶点位移,而不是突出层位移。此时将

PKPM—钢结构设计流程

进入PKPM钢结构——框架模块开始进行建模: 1.三维模型输入 轴线输入 楼层定义 柱布置、主梁布置(可一边定义截面,一边布置构件) 本层信息定义(主要是板厚) 偏心对齐(原布置图有相应要求时使用) 荷载定义(初步定义楼面恒、活荷载) 楼层组装 楼层组装(根据图纸实际情况,将标准层、荷载层和层高组合起来形成完整的模型)设计参数(定义相关参数) 本步骤注意要点: 梁柱截面初步定义:对于工字钢梁,翼缘宽度一般为150~250(可根据实际要求增大),腹板高度可按1/15~1/20跨度取值,荷载较小时可酌情减小。 钢框架柱种类较多,总体来说初步估计截面根据长细比来估算,初步满足50<λ<150,长细比一般不能超过300(长细比为计算长度与回转半径的比值),且梁截面应满足节点连接的要求。 注意洞口次梁一般都在本菜单内输入完成。 设计参数相关: 注意不能有空出未填项! 结构形式:框架 主材:钢 钢构件钢材:Q235或Q345 钢截面净毛面积比值:0.85 计算振型个数:层数*3 沿高度体型分段系数,一般无高度方向急剧变化的选择1 其余参数在设计要求中均会说明。 2、输入次梁楼板 楼板开洞(一般只开全房间洞) 次梁布置(如未在上一个菜单完成) 组合楼盖 压板布置(一般选择预设的压板型号) 修改板厚

设悬挑板(如有,且压板需延伸过去) 楼板错层 本步骤注意要点: 板跨度按布置完次梁后的跨度计算 压板选择基本原则: 板跨不能大于压型钢板的最大简支跨度。 楼梯位置板厚修改为0(不能开洞) 板厚定义原则同混凝土结构(短跨的1/30~1/40) 3、输入荷载数据 楼面荷载 楼面恒载 楼面活载 梁间荷载 梁间恒载 梁间活载 本步骤注意要点: 楼面恒载为楼面附加荷载(做法)+楼板自重 楼面活载为根据楼面功能在规范中查询所得数据单位均为千牛/平方米 梁间恒载为梁上构件(如墙、拦板、栏杆、女儿墙等)在梁上施加的线荷载(如墙荷载未给出,则需按墙厚*墙高*容重的公式来折算,并减去开洞折减掉的荷载) 梁间活载一般为设置拦板、栏杆、女儿墙等处由于被倚靠产生的线荷载单位均为千牛/米 荷载根据平面布置输入完成后,进入下一步计算导算时暂时不用进行活荷载折减。 4、 SAT-8计算 进入结构:SAT-8模块 接PM生成SATWE数据 分析与设计参数补充定义 特殊构件补充定义(主要为次梁处改铰接) 生成SATWE数据文件 数据检查 参数补充定义中的注意事项:

框架结构构造柱设置规范

竭诚为您提供优质文档/双击可除框架结构构造柱设置规范 篇一:填充墙构造柱设置的规定 填充墙设置构造柱的规定 1、构造柱的定位详建筑图。如建筑图上未表示,施工中按以下原则设置: 1)宽度大于2m的洞口的两侧。2)长度超过2.5m的独立墙体的端部。构造柱断面为墙厚200(100)x200,配筋4ф12(4ф10),ф6@200,上下端400长度范围内,箍筋间距加密到100。构造柱的钢筋应锚入梁板内上下各一个锚固长度。 2、砌体填充墙端部无结构墙、柱时,应设置构造柱;当墙长超过5m(墙厚不大于120为4m)而无中间横墙或立柱拉结时,应在墙长中间部位设置混凝土构造柱。 3、砌块墙与结构柱或混凝土墙交接处,应在柱或混凝土墙内预留拉结钢筋,每隔500mm或两皮砌块间设2根6.5拉结钢筋,伸入墙内长度不应小于墙长的1/5,且不应小于700mm,抗震设防烈度为6度时不应小于1000mm,抗震设防烈度为7度时应通长设置。 4、规范要求,构造柱应上下两端可靠锚入梁中,正确

做法应该是在倒梁混凝土之前预留构造柱纵筋。这一点在施工中,由于施工单位管理不严,且偷懒怕麻烦,普遍很难做到。在柱下端梁中预留情况尚好,而在上端梁中,95%都是不会预留的。做法是:柱纵筋先伸至梁底,事后在梁底相应位置凿四个孔,将四根插筋插入,然后用环氧树脂锚固,最后将上部插筋与下部纵筋搭接连接。 5、(1)构造柱在框架砌体填充墙中的作用和构造要求框架结构砌体填充墙设置钢筋混凝土构造柱,其作用与多层砌体结构中的构造柱一样,即将较长的填充墙沿长度方向用构造柱分开,由框架柱、上一F水平横梁和构 造柱构成填充墙的封闭边框,使填充墙形成几片带有封闭边框的墙体,这就犹如对墙体加了一个竖向和横向的“套箍”一样,对墙体起约束作用。即使填充墙开裂,也不致散落解体,仍然可保证其足够的稳定性。但它与多层砌体房屋中构造柱不同的是,构造柱本身不连续。故这一作用的实现,一方面要求墙与柱应可靠连结,墙与上部梁用斜砌砖牢固挤紧;另一方面要求构造柱与上下梁也应可靠拉结,同时要求构造柱不能对主体框架结构造成不利影响,如阻止上下梁的竖向相对变形,造成上下梁的开裂等。 (2)目前施工方法及存在的主要问题分析 目前,常砌体填充墙中钢筋混凝土构造柱见施工方法及存在的主要问题是:1)施工顺序错误,即将构造柱与框架梁

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

钢结构(框架)吊装方案计划(十分详细)

荆州市图书馆钢结构工程 安 装 方 案 编制单位:湖北弘毅建设有限公司襄阳分公司 编制人: 审核人: 批准人: 编制日期:年月日

目录 一,工程概况 二,安装的总体安排和顺序 三,施工设备和劳动力投入 四,钢结构安装前的准备工作 五,钢结构现场安装 六、钢结构吊装受力计算 七,质量保证措施 八,施工安全保证措施 九,钢结构工程冬季施工措施 十,钢结构工程雨季施工措施 十一,现场文明施工措施 一,工程概况

项目名称:荆州图书馆新建工程 工程地点:荆州市沙北新区 承包内容:图书馆钢结构工程 结构类型及层数:三至五层钢结构。 制作工期:90日历天,含加工。 主刚架(梁、柱及)及其连接端板、节点板、加劲板采用Q235B 钢,檩条、拉条、支撑系统及檩托连接板等采用Q235钢,所有圆管均为无缝钢管。钢结构图深化: 本工程局部采用钢桁架及普通框架,结构体系稳固。本工程涉及构件种类多样,如钢柱混凝土柱、成品H型钢梁、钢桁架、防护涂料等。 本工程为了便于加工安装的管理。采用汽车吊为主要起吊设备,因此在构件的制作上充分考虑汽车吊的起重能力,主要采取每层构件逐步安装施工的方式,主体构架完成后对钢柱进行防火涂料的处理。 钢结构的主要组成形式:

工程特点: 1 本工程平面造型不规则,轴线间夹角多样,测量放线难度较大。 2 质量要求较高,施工形象进度要求严格。 3 材料、机具用量大。 4 劳动力投入大,高峰期各专业作业人员要求多。 5 钢结构涉及配合专业多,工作量较大,合理安排工序穿插和流水施工并搞好各专业之间协调管理非常关键。 6 建筑结构轴线不规则钢结构节点复杂,构件规格尺寸多样,每个构件尺寸都不一样,给详图深化、现场测量、安装都加大了难度。

第11 讲多(高)层房屋钢结构——结构体系类型及其特点(一)

第11讲 多(高)层房屋钢结构——结构体系类型及其特点(一) 1、多层房屋钢结构的结构体系类型有哪些?阐述各自的抗侧力单元。 答: 多层房屋钢结构常见结构类型有纯框架体系、柱-支撑体系和框-支撑体系。如果抗侧刚度不满足,还可采用双重抗侧力体系,主要采用钢框架-支撑体系、钢框架-剪力墙体系以及钢框架-核心筒体系。纯框架体系的抗侧力单元为平面框架,柱-支撑体系的抗侧力单元为支撑,框-支撑体系的抗侧力单元为无支撑的平面框架和支撑;钢框架-支撑体系、钢框架-剪力墙体系以及钢框架-核心筒体系的抗侧力单元除了钢框架外,还分别由支撑、剪力墙以及核心筒作为抗侧力单元。 2、试述纯框架体系在水平荷载作用下的受力和变形特征? 答: 水平荷载作用下梁柱刚接的框架结构如同空腹桁架结构,结构一侧的部分柱脚产生轴 向拉力,另一侧的部分柱脚则产生轴向压力,这些轴向力将形成力偶,平衡外部水平荷载 产生的倾覆力矩;另外,楼层剪力使该层框架柱产生弯矩和剪力,而柱端弯矩又使框架梁 两端产生反对称的梁端弯矩和剪力。 平面框架结构在水平荷载作用下的变形包括两部分,一部分是由于水平荷载作用下的倾覆力矩使竖向构件(柱)承受轴向拉力或压力,进而使结构整体产生弯曲变形;另一部分 为各层梁、柱在剪力作用下引起的框架整体剪切变形。因此,框架整体侧移曲线呈剪切型。 3、框架结构有哪些优点?适于多少层的钢结构房屋? 答: 优点:无承重墙,使建筑设计具有一定的自由度;外墙采用非承重构件,可使建筑立面设计灵活多变;轻质墙体的使用还可以大大降低房屋自重,减小地震作用,降低结构和基础造价;构件易于标准化生产,施工速度快,而且结构各部分的刚度比较均匀,自振周期长,对地震作用不敏感。 适用层数:因框架结构的抗侧刚度较小,适于30层以下的房屋建筑。在地震区,一般不超过15层。 4、试述框架-支撑体系在水平荷载下的变形特点? 答: 在框架-支撑体系中,框架属于剪切型构件,支撑近似于弯曲型构件。当楼板可视为刚性体且结构不发生整体扭转时,在刚性楼盖的协调下,使各榀框架与各个支撑的变形相互协调—致,因此,框架-支撑体系可以简化成用刚性连杆将框架与支撑并联,其侧移属于弯剪型变形。

某医院门诊大楼框架结构设计

九江学院土木工程与城市建设学院毕业设计(论文)任务书 题目:和平医院门诊大楼设计 班级:专业: 学生姓名:学号: 指导教师:胡洁职称:助教 二○一一年十月二十日

毕业设计(论文)任务书

注:1.该任务书由院教务科下达,一式三份,院教务科、指导教师、学生各一份。 其中院教务科的一份待答辩完后作为附件装入学生毕业设计(论文)资料袋中; 2.该任务书必须在毕业设计(论文)进行双向选择后由指导教师填写完毕。 3.毕业设计进程安排中,设计(论文)初稿必须在2011~2012学年第一学期末完成。

附:设计要求 2012届土木工程本科毕业设计要求 1 设计题目 人民医院门诊大楼设计 2 设计概况 2.1 项目名称:和平医院门诊大楼 2.2 设计资料: 2.2.1 地质水文资料: 自然地表1m 内为填土,填土下层为3m 厚砂质粘土,再下为砾石层。砂质粘土地基承载力特征值f a=200~240kN/m 2,砾石层为300~400 kN/m 2。 2)地下水位:地表以下2.0m ,无侵蚀性。 2.3.2 气象资料: 1)温度:最热月平均29.8℃,最冷月平均3.8℃。 夏季极端最高41.8℃,冬季极端最低-9.5℃。 2)相对湿度:最热月平均为73%。 3)主导风向:全年为西北风,夏季为东南风,基本风压20/5.0m kN w 4)雨雪条件:基本雪压0.4kN/m 2。 2.3.3抗震设防:抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为0.10g , 设计地震分组为第一组,场地类别为Ⅱ类。 2.3.4 标高:±0.000相当于绝对标高37.0m 。 2.4 建筑功能要求 占地面积:控制在30m ×55m 的矩形范围内(长方向为东西向)。 功能要求: 该医院为综合性医院,门诊大楼面积大约6000m 2左右,内包括内科、外科、妇科、儿科等科室,具体如下: 内科:呼吸内科、心血管内科、内分泌科、肾内科、消化内科、血液科、普内科等。 外科:肝胆外科、普外科、胸外科、骨外科、脑外科、泌尿外科、乳腺外科等。 妇产科 眼科 口腔科

高性能钢材在钢框架-中心支撑体系中的应用

高性能钢材在钢框架-中心支撑体系中的应用* 摘要:基于某实际工程案例,建立分别采用普通钢材和高性能钢材情况下的结构模型进行设计计算,对其自振周期、侧移、用钢量进行对比分析,对高性能钢材在钢框架-中心支撑结构体系设计中的应用进行探讨。提出建议:在保证侧移要求的情况下高性能钢材应优先用于柱。 关键词:高性能钢材;钢框架-中心支撑结构体系;结构设计 在高层钢框架-支撑体系中,构件易产生高应力状态,若建筑中使用低强度级别钢种,则会导致钢板厚度过大,不仅经济性不好,而且容易在加工和焊接施工中产生质量问题。而使用高性能钢材,则可减轻结构重量,降低建造成本,减小钢板的厚度,提高结构的可靠性。 近年来,钢结构制造技术不断提高,同时为了满足建筑高层化、结构大跨化等要求,建筑结构用钢板正逐步向着高强化、厚板化、低屈强化、低屈服点和专用化等方向发展。在国外,建筑用钢经过多年发展,已研制成功了各种高性能钢,并逐步形成了抗拉强度等级为490,590,780 MPa 多个系列。在国内,随着钢结构技术的发展和钢材生产工艺的提高,钢材的强度和加工性能得到了改善,与高强度钢材相匹配的具有足够强度、良好韧性和延性的焊缝金属材料和焊接技术也得到了发展,能够满足构件的加工制作要求,同时在钢结构研究、设计、制造、施工等方面都取得了长足进步,并成功应用于大量大型、复杂的钢结构工程中,如体育场馆、会展中心等大跨度公共建筑、超高层建筑等。

但是,在我国,建筑用钢大量使用的仍是Q235和Q345两个强度级别的钢种,高强度建筑用钢板以及低屈服点建筑用钢板尚未形成完整的产品系列。 本文通过对某实际工程案例分别采用普通钢材和高性能钢材的情况 进行设计对比分析,研究高性能钢材在钢框架-中心支撑结构设计中的应用。 1 工程概况 该工程为60层钢框架-中心支撑结构写字楼,总高度242 m。平面较规则近似正方形,其内部为由钢框架和中心支撑组成的钢结构核心筒体,外部为钢框架结构。底层层高7 m,上部各层层高为3.5,3.7,4.2,4.9,5,6 m不等。抗震设防烈度为7度(0.1g),地震分组为第二组,场地类别为III类。基本风压为0.4 kN/m2,地面粗糙度为C类。钢柱主要采用箱形截面,局部采用H形截面;钢梁主要采用H形截面。 该工程实际设计中,钢柱、钢梁、支撑均采用Q345钢材。本文在此基础上,保持支撑材质不变,调整梁柱材质,新增钢柱采用Q550GJ钢材、钢梁采用Q345钢材,以及钢柱、钢梁均采用Q550GJ钢材两种情形建立模型,进行设计计算,并对三者的计算结果进行对比分析。 结构空间整体模型如图1所示。

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

毕业设计总依据及设计步骤

毕业设计总依据及设计步骤(供参考)框架结构抗震设计步骤: 第一步、确定结构方案与结构布置 一、建筑结构体系选型 (一) 合理选用结构材料 建筑结构材料是形成结构的物质基础,根据不同结构类型的特点,正确选用材料,

就成为经济合理地选型的一个重要方面。按材料分类的结构类型如下: 砌体结构体系 按建筑材料分类的结构类型钢筋混凝土结构体系 钢结构体系 钢——混凝土组合结构体系 (二) 合理选择结构受力体系 现代建筑中,建筑物的造型可划分为两大类:多层及高层建筑、单层大跨度建筑,按结构受力形式分类,常用的结构体系大体如下: 混合结构体系 框架结构体系 多层及高层建筑剪力墙结构体系(包括框架——剪力墙、全剪力墙结构) 筒体结构体系(包括框筒、筒中筒、成束或组合筒体结构) 巨型结构体系 单层大跨度建筑平面结构体系:门式刚架、薄腹梁结构、桁架结构、拱结构 空间结构体系:壳体结构、网架结构、悬索结构、膜结构框架结构体系 多层与小高层常采用框架结构体系。 (1)框架结构体系的特点:框架是由梁、柱构件通过节点连接形成的骨架结构,框架结构的特点是由梁、柱承受竖向和水平荷载,墙仅起维护作用。其整体性和抗震性均好于混合结构,且平面布置灵活,可提供较大的使用空间,也可构成丰富多变的立面造型。框架结构可通过合理的设计,使之具有良好的延性,成为“延性框架”。在地震作用下,这种延性框架具有良好的抗震性能。 (2)钢筋混凝土框架:钢筋混凝土框架按其施工方法可分为:现浇框架、装配式框架及装配整体式框架三种。 地震区框架结构宜优先考虑选择现浇框架结构体系,其次是装配整体式框架结构体系,现已很少采用装配式框架结构体系;非地震区的框架结构则可以根据施工条件等因素具体选定。 (3)钢框架:钢框架的受力骨架为钢梁、钢柱,根据梁柱连接型式可分为半刚接框架和刚接框架。钢框架的抗震性能优于钢筋混凝土框架;钢梁、钢柱相对混凝土梁、柱截面较小,增大了有效使用面积;钢框架自重较轻,大大降低了基础造价;且施工周期短,具有良好的综合经济效益。钢框架多用于办公楼、旅馆、商场等公共建筑。 (4)框架结构体系选用限值:框架结构体系的抗侧刚度主要取决于梁柱的截面尺寸,一般梁柱截面惯性矩较小,在水平荷载作用下的侧向变形较大,抗侧移能力较弱,属较柔结构。当层数较多、侧向荷载较大时,为满足侧向刚度和强度要求,需加大截面,很不经济。而且高度增加时,框架结构顶点位移和层间相对位移较大,使得非结构构件(如填充墙、建筑装饰、管道设备等)在地震时破坏较严重。因此,框架结构的最大高度受到限制。 钢筋混凝土框架结构的合理层数是6~15层,最经济是10层左右;规范规定不超过12层的钢结构房屋可采用钢框架结构;框架结构高宽比不宜超过表1-2的限值;抗震等级见表1—3所示。

装配式钢结构介绍

我国现有的装配式钢结构体系住宅形式、工艺与特点介绍 一、钢结构住宅体系概念及特点 1.1 钢结构住宅体系概述 各国对住宅体系的理解和做法不尽相同,但一般是指住宅的主体工程,由于选用不同的结构材料、结构类型和施工方法而形成的不同住宅产品,并构成相应的若干从设计到建造的成套技术。钢结构住宅建筑体系以其采用的钢结构形式作为建筑体系分类的依据,成为建筑体系中的一个分支。通常所说的钢结构住宅是指以工厂生产的经济钢型材构件作为承重骨架,以新型轻质、保温、隔热、高强的墙体材料作为围护结构而构成的居住类建筑。钢结构住宅产业化即是以钢结构住宅为最终产品,通过社会化大生产,将钢结构住宅的投资、开发、设计、施工、售后服务等过程集中统一成为一个整体的组织形式。钢结构住宅产业化是钢结构住宅发展的趋势。 1.2 钢结构住宅体系的特点 钢结构住宅与传统的建筑形式相比,具有以下的一些特点: (1)重量轻、强度高。由于应用钢材作承重结构,用新型建筑材料作围护结构,一般用钢结构建造的住宅重量是钢筋混凝土住宅的二分之一左右,减小了房屋自重,从而降低了基础工程造价。由于竖向受力构件所占的建筑面积相对较小,因而可以增加住宅的使用面积。同时由于钢结构住宅采用了大开间、大进深的柱网,为住户提供了可以灵活分隔的大空间,能满足用户的不同需求。 (2)工业化程度高,符合产业化要求。钢结构住宅的结构构件大多在工厂制作,安装方便,适宜大批量生产,这改变了传统的住宅建造方式,实现了从“建造房屋”到“制造房屋”的转变。促进了住宅产业从粗放型到集约型的转变,同时促进了生产力的发展。 (3)施工周期短。一般三、四天就可以建一层,快的只需一两天。钢结构住宅体系大多在工厂制作,在现场安装,现场作业量大为减少,因此施工周期可以大大缩短,施工中产生的噪音和扬尘、以及现场资源消耗和各项现场费用都相应减少。与钢筋混凝土结构相比,一般可缩短工期二分之一,提前发挥投资效益,加快了资金周转,降低建设成本3%-5%。 (4)抗震性能好。由于钢材是弹性变形材料,因此能大大提高住宅的安全可靠性。钢结构强度高、延性好、自重轻,可以大大改善结构的受力性能,尤其是抗震性能。从国内外震后情况来看,钢结构住宅建筑倒塌数量很少。 (5)符合建筑节能发展方向。用钢材作框架,保温墙板作围护结构,可替代粘土砖,减少了水泥、砂、石、石灰的用量,减轻了对不可再生资源的破坏。现场湿法施工减少,施工环境较好。同时,钢材可以回收再利用,建造和拆除时对环境污染小,其节能指标可达50%以上,属于绿色环保建筑体系。 (6)钢结构在住宅中的应用,为我国钢铁工业打开了新的应用市场。还可以带动相关新型建筑材料的研究和应用。

框架结构设计

第一章:工程概况和结构设计方案 工程概况 2.1.1设计依据: (一)工程设计使用年限: 本工程设计使用年限为 50 年。 (二)自然条件: 1.基本风压: )m KN (2 0W = 2.地面粗糙程度:B 类。 3.基本雪压: KN/㎡。 4.工程地质见下表: 表2-1 拟建场地工程地质情况

地下水情况: 无侵蚀性,最高水位距地表 -2.0 m。 2.1.2 设计要求: (一)本工程主体为钢筋混凝土框架结构,抗震设防烈度为7度,设计地震分组为第I分组,基本地震加速度为0.10g,场地类别为III类,现浇框架抗震等级为三级。层高4.5米。楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构,板厚120mm。 (二)设计荷载: (1)不上人屋面活荷载 KN/㎡ (2)屋面雪荷载 KN/㎡ (3)车间活荷载标准值为㎡。 (4)楼面永久荷载 KN/㎡ (5)屋面永久荷载 KN/㎡ 结构设计方案 2.2.1 图2-1 框架结构的计算简图

图2-2 纵向框架组成的空间结构 本方案中,按照纵向的平面框架进行计算。 2.2.2梁柱截面尺寸的初步确定 梁截面尺寸估算 梁截面高度一般取梁跨度的 1/12~1/8进行估算,梁宽取梁高的1/3~1/2。由此估算的框架梁的截面尺寸如下: 主框架梁:b×h=300mm×750mm 次梁: b×h=250mm×600mm 表2-2 梁截面尺寸(mm) 柱截面尺寸估算依据 (一)根据柱的轴压比限值按下列公式计算: 1.柱组合的轴压力设计值N=βFg E n 注:β考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数。 F按简支状态计算柱的负载面积。由图二可知边柱及中柱的负载面积分别为×和㎡和×㎡。 g E 折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值,可近似的取12KN/m2。 n为验算截面以上的楼层层数。 ≥N/uNfc 注:uN 为框架柱轴压比限值,本方案为三级抗震等级,查《抗震规范》可知取为。 fc 为混凝土轴心抗压强度设计值,对C30,查得mm2。

钢结构设计步骤

钢结构设计步骤和设计思路 摘要:钢结构设计简单步骤和设计思路关键词: 钢结构结构设计步骤 (一) 判断结构是否适合用钢结构 钢结构通常用于高层、大跨度、体型复杂、荷载或吊车起重量大、有较大振动、高温车间、密封性要求高、要求能活动或经常装拆的结构。直观的说:大厦、体育馆、歌剧院、大桥、电视塔、仓棚、工厂、住宅和临时建筑等。这是和钢结构自身的特点相一致的。 (二) 结构选型与结构布置 此处仅简单介绍. 详请参考相关专业书籍.由于结构选型涉及广泛,做结构选型及布置应该在经验丰富的工程师指 导下进行。 在钢结构设计的整个过程中都应该被强调的是\"概念设计\",它在结构选型与布置阶段尤其重要.对一些难以作出精确理性分析或规范未规定的问题,可依据从整体结构体系与分体系之间的力学关系、破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的设计思想,从全局的角度来确定控制结构的布置及细部措施。运用概念设计可以在早期迅速、有效地进行构思、比较与选择。所得结构方案往往易于手算、概

念清晰、定性正确,并可避免结构分析阶段不必要的繁琐运算。同时,它也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。 林同炎教授在《结构概念和体系》一书中介绍了用整体概念来规划结构方案的方法,以及结构总体系和个分体系间 的相互力学关系和简化近似设计方法。[20] 钢结构通常有框架、平面(木行)架、网架(壳)、索膜、轻钢、塔桅等结构型式。 其理论与技术大都成熟。亦有部分难题没有解决,或没有简单实用的设计方法,比如网壳的稳定等。 结构选型时,应考虑它们不同的特点。在轻钢工业厂房中,当有较大悬挂荷载或移动荷载,就可考虑放弃门式刚架而采用网架。基本雪压大的地区,屋面曲线应有利于积雪滑落(切线50度内需考虑雪载),如亚东水泥厂石灰石仓棚采用三心圆网壳。总雪载释放近一半。降雨量大的地区相似考虑。建筑允许时,在框架中布置支撑会比简单的节点刚接的框架有更好的经济性。而屋面覆盖跨度较大的建筑中,可选择构件受拉为主的悬索或索膜结构体系。高层钢结构设计中,常采用钢混凝土组合结构,在地震烈度高或很不规则的高层中,不

钢框架——支撑结构概念小结

《钢框架——支撑结构概念》 钢框架——支撑结构在多高层钢结构建筑中是一种非常常用的结构形式,钢框架支撑结构是在钢框架结构的基础上,通过在部分框架柱之间布置支撑来提高结构承载力及侧向刚度。支撑体系与框架体系共同作用形成双重抗侧力结构体系,这不但为结构在正常受力情况下提供了一定的刚度,而且为结构在水平地震作用及较大风荷载作用下,提供了两道受力防线,形成了人们较理想的破坏机制。然而,不同的支撑布置方式会产生不同的效果,这包括支撑的类型,支撑布置的位置以及支撑杆件所选择的截面形式。 1支撑的类型: (1)中心支撑:支撑构件的两端均位于梁柱节点处,或一端位于梁柱节点处,一端与其他支撑杆件相交,中心支撑的特点是支撑杆件的轴线与梁柱节点的轴线相汇交于一点,支撑体系刚度较大。中心支撑包括:单斜杆支撑,交叉支撑,人字形支撑,V字形支撑,K字形支撑,跨层交叉支撑,带拉链杆支撑。

中心支撑适用于抗震设防等级较低的地区,以及主要有风荷载控制侧移的多高层建筑物。 (2)偏心支撑:支撑杆件的轴线与梁柱的轴线不是相交于一点,而是偏离了一段距离,形成一个先于支撑构件屈服的“耗能梁段”。偏心支撑包括人字形偏心支撑,V字形偏心支撑,八字形偏心支撑,单斜杆偏心支撑等。 偏心支撑适用于抗震设防等级较高的地区或安全等级要求较高的建筑,而且相对中心支撑而言可以很容易解决门窗布置受限的难题。 (3)消能支撑:将支撑杆件设计成消能杆件,以吸收和耗散地震能量减小地震反应。

消能支撑实际上也是一种非屈曲支撑,技术较为先进,适应强,但单造价相对较高。 2、支撑的布置方式:

以上述6跨的钢框架支撑结构为例,来说明支撑的布置对结构抗侧刚度的影响:(框架支撑结构的用钢量及支撑的数量、规格均相同)(1)支撑集中布置在中间跨的框架支撑结构的抗侧移刚度要大于支撑布置于边跨;(比如b和e的布置方式,假设将有支撑跨 视为一个竖向悬臂杆,无支撑跨的抗侧刚度忽略不计,则显然 b结构只相当两个竖向悬臂杆的抗侧刚度的简单叠加,而e结 构却相当于一个2倍截面高度的悬臂杆的抗侧移刚度。)(2)应使支撑在长度方向上连续,尽量增大之城之称的通常,即使更多的竖向杆件被支撑杆件联系成整体,发挥空间整体作 用。 (3)结构的高度越大,层数越多,支撑的设置对结构抗侧移刚

钢结构设计步骤与思路

钢结构设计步骤与思路 钢结构设计步骤与思路作者:佚名 时间:2008-7-30 浏览量: 判断结构是否适合用钢结构 钢结构通常用于高层、大跨度、体型复杂、荷载或吊车起重量大、有较大振动、高温车间、密封性要求高、要求能活动或经常装拆的结构。直观的说:大厦、体育馆、歌剧院、大桥、电视塔、仓棚、工厂、住宅和临时建筑等。这是和钢结构自身的特点相一致的。 结构选型与结构布置 此处仅简单介绍。详请参考相关专业书籍。由于结构选型涉及广泛,做结构选型及布置应该在经验丰富的工程师指导下进行。

在钢结构设计的整个过程中都应该被强调的是"概念设计",它在结构选型与布置阶段尤其重要。对一些难以作出精确理性分析或规范未规定的问题,可依据从整体结构体系与分体系之间的力学关系、破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的设计思想,从全局的角度来确定控制结构的布置及细部措施。运用概念设计可以在早期迅速、有效地进行构思、比较与选择。所得结构方案往往易于手算、概念清晰、定性正确,并可避免结构分析阶段不必要的繁琐运算。同时,它也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。 林同炎教授在《结构概念和体系》一书中介绍了用整体概念来规划结构方案的方法,以及结构总体系和个分体系间的相互力学关系和简化近似设计方法。[20] 钢结构通常有框架、平面架、网架、索膜、轻钢、塔桅等结构型式。

其理论与技术大都成熟。亦有部分难题没有解决,或没有简单实用的设计方法,比如网壳的稳定等。 结构选型时,应考虑它们不同的特点。在轻钢工业厂房中,当有较大悬挂荷载或移动荷载,就可考虑放弃门式刚架而采用网架。基本雪压大的地区,屋面曲线应有利于积雪滑落,如亚东水泥厂石灰石仓棚采用三心圆网壳。总雪载释放近一半。降雨量大的地区相似考虑。建筑允许时,在框架中布置支撑会比简单的节点刚接的框架有更好的经济性。而屋面覆盖跨度较大的建筑中,可选择构件受拉为主的悬索或索膜结构体系。高层钢结构设计中,常采用钢混凝土组合结构,在地震烈度高或很不规则的高层中,不应单纯为了经济去选择不利抗震的核心筒加外框的形式。宜选择周边巨型SRc柱,核心为支撑框架的结构体系。我国半数以上的此类高层为前者。对抗震不利。[19] 结构的布置要根据体系特征,荷载分布情况及性质等综合考虑。一般的说要刚度均匀。力学模型清晰。尽可能限制大荷载或移动荷载的影响范围,使其以最直接的线路传递到基础。柱间抗侧支撑的分布应均匀。其形心要尽量靠近侧向力

谈混凝土框架结构梁和柱的构造要求

谈混凝土框架结构梁和柱的构造要求 谈混凝土框架结构梁和柱的构造要求 摘要:本文根据作者多年工作经验,从混凝土框架梁端箍筋的加密区要求、柱的加密区要求、梁柱节点区的箍筋加密要求和梁柱节点区纵向受力钢筋锚固要求四个方面探讨了混凝土框架结构梁和柱的构造要求,希望能够帮助大家。 关键词:混凝土框架结构;梁;柱;构造要求 引言 当今社会,人们对建筑的外形和功能要求越来越多样化,不管是工业类建筑还是居民建筑类,建筑的框架结构设计工作越来越常用,已经在各类建筑中被广泛采用,越来越多的设计难题也摆在了设计师的面前,混凝土框架结构梁和柱在框架结构设计中占有重要的地位,需要设计师很好的了解相关的构造要求,并且能够在设计中经行很好的运用。 1.混凝土框架梁端箍筋的加密区要求 混凝土框架梁端的箍筋加密区需要合理的箍筋最大间距、长度和最小直径。相关的参数如表1所示,如果梁端的纵向受拉钢筋配筋率大于2%时,表1中箍筋的最小直径也要加大2mm。 2.混凝土框架柱的加密区要求 混凝土框架柱相关的加箍筋的最大间距、密区的长度、最小直径应符合表2的规定。 3.混凝土框架梁柱节点区的箍筋加密要求 设计过程中不考虑抗震条件时,框架节点里面应当放置水平的箍筋,所放的箍筋要满足《混凝土结构设计规范》中对柱中箍筋的相关规定,但箍筋之间的距离最好小于250mm。如果在节点四周有梁,节点里面可以只放周边的矩形箍筋。如果框架的顶层端节点里面有梁上半部分的柱外侧纵向钢筋和纵向钢筋相互搭接的接头,节点里面的水平箍筋应符合《混凝土结构设计规范》里面相关的规定。 混凝土框架在抗震设计的时候,《混凝土结构设计规范》(GB

50010-2010 )里面有相关的规定,抗震等级为一、二、三级的混凝土框架应当对节点核心区域的有关抗震受剪承载力进行验算;抗震等级为四级的混凝土框架节点可以不进行验算,但是在设计的时候一定要符合相关抗震构造措施的要求。 混凝土框架结构节点区的箍筋最小直径和最大间距要按照表2 的要求,也就是跟混凝土框架柱端加密区的箍筋最小直径和最大间距的相关构造要求。对抗震级别为一、二、三级的混凝土框架结构中的节点核心区,配箍特征值λv分别最好大于0.12 ,0.10和0.08,并且它的箍筋体积中的配筋占有率分别大于0.6%, 0.5%和0.4%。当混凝土框架柱剪跨比小于2的时候,它的节点核心区体积配箍率大于核心区上柱端和下柱端的体积配箍率的较大值。 4.混凝土框架结构梁柱节点区纵向受力钢筋锚固要求 混凝土框架梁和柱在纵向的受力钢筋都要在相应的节点核心区进行锚固,在操作过程中为了达到梁和柱的纵向受力钢筋能够在节点核心区具有充足可靠的锚固,避免纵向的受力钢筋发生时的失锚破坏时间比相应的构件承载力破坏早,国家的相关规范对混凝土框架梁和柱在纵向的受力钢筋如何在节点区进行锚固和搭接作出了明确规定。 4.1混凝土梁的纵向钢筋在框架梁中间层端节点处的锚固 (1)混凝土梁下部纵向钢筋伸入节点的锚固: ①如果我们选用直线锚固的形式,钢筋锚固的长度要大于la,并且钢筋要伸过混凝土柱的中心线,所超出的长度要大于5d, d为梁上部纵向钢筋的直径(图1-a)。 ②在直线锚固时,如果混凝土柱的截面尺寸不能满足要求,我们可以利用在钢筋的端部加上机械锚头的锚固方法。混凝土梁上部的纵向钢筋要伸到柱子外侧纵向钢筋的里面,加上机械锚头进行水平投影,总共的锚固长度要大于0.4lab(图1-b)。 ③混凝土梁的上部纵向钢筋也可以用900弯折锚固的方法,采用这种方法时混凝土梁上面的纵向钢筋要延伸到混凝土柱子的外侧纵向钢筋里面并切朝着节点内侧进行弯折,加上弯弧进行水平投影,投影的长度要大于0.4lab,进行弯折的钢筋加上弯弧进行投影,投影的长度呀大于15d(d为梁上部纵向钢筋的直径)(图1-c)。

钢结构住宅体系

二、钢结构房屋的抗震技术 (一)震害调查 由于地震通过地震波释放巨大的能量,因此发生地震时会对地面上的事物产生巨大的影响,从而造成人员伤亡和社会的物资财务损失。如1976年的唐山7.8级地震,使24.2万余人丧生,6.4万余人重伤,直接经济损失达100亿人民币;1995年日本阪神7.2级地震,四8420人,上45000人,直接经济损失达1213亿美元。最近的四川汶川地震已造成68516人遇难,365399人受伤,失踪19350人。直接经济损失约1500亿人民币。强烈的地震不仅造成了巨大的人员伤亡和经济损失,而且瞬间的灾难给人们精神上带来了强烈的恐惧。 面对强烈的地震作用,房屋的抗震性能就变得尤为重要。砌体与混凝土结构自身重量较大且延性较低,在强烈的地震作用下,大量砌体与混凝土结构倒塌,破坏的钢筋混凝土楼板和梁柱既造成了直接的人员伤亡,也给救援工作带了了很大的困难。 而钢结构的房屋自身重量轻且具有良好的延性,破坏较轻,1976年我国唐山地震、1985年墨西哥地震和1995年日本阪神地震,钢结构房屋的破坏程度远低于钢筋混凝土结构房屋。 (二)钢结构房屋的抗震原理 1. 钢结构的优点 钢结构与传统的砖混结构和钢筋混凝土结构相比,在使用功能、设计、施工及综合经济方面都具有优势,在住宅建筑中应用钢结构的优势主要体现在以下几方面[4]:(1)构件截面小,可增加大约5%的使用面积;可采用较大柱网尺寸,户内空间分隔较为灵活。 (2)与钢结构配套的轻质墙板、复合楼板等新型材料,符合建筑节能和环保的要求,可以达到节能50%的目标,极大地节约了我国相对人均短缺的能源; (3)钢构件及配套技术相应部件的绝大部分易于定型化、标准化,可采用工业化生产方式,实现构件的工厂预制和现场装配化施工;实现技术集成化,提高住宅的科技含量和使用功能,符合住宅产业化要求; (4)钢结构住宅体系工业化生产程度高,现场湿作业少,而且钢材本身可以再利用,符合环保建筑的要求; (5)钢结构体系轻质高强,可减轻建筑结构自重的30%,提高住宅的抗震性能,并大大降低基础的造价; (6)钢结构体系施工周期短,可以大大提高资金的投资效益; (7)钢结构住宅体系直接造价略高,但综合经济效益却明显好于传统的住宅体系; (8)易于改造和拆建,材料的回收和再生利用率高,符合可持续发展的要求。 综上所述,钢结构住宅由于适宜工厂大批量生产,工业化、商品化程度高,可以将设计、生产、施工、安装一体化,提高住宅产业化水平,因而在住宅市场中有良好的发展前景。 2. 钢结构房屋的结构体系及其抗震性能 常用的钢结构体系有框架结构,框架支撑结构、框架-抗震墙板结构及筒体结构、巨型框架结构等。 (1)钢框架结构体系 钢框架结构构造简单,传力明确,制作安装方便,建筑平面布置及窗的开设等有较大的灵活性。在水平力的作用下,当楼层较少时,结构的侧向变形主要是剪切变形,及主要有框架柱的弯曲变形和节点的转角所引起;当层数较多时,框架柱的轴向变形所引起的结构整体弯曲而产生的侧移明显增大,结构的侧向变形为弯剪形。由此看出,纯框架结构的抗侧移能力主要取决于框架柱和梁的抗弯能力。当层数较多时,要提高结构的抗侧移刚度,只有加大柱和梁的截面,就会变得不经济,因此,这种结构体系适合于建造20层以下的中低层房屋。

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