PKPM钢结构框架实例(多高层篇)
最新最全PKPM钢结构计算
PKPM做钢结构的经验集萃 1、优化设计并非是把别人的设计拿过来，按照原设计思路死扣用钢量（俗称“蚊子腿上剔 精肉”），因为这样通常大幅度降低了原设计的安全度，“荷载优化”是选取适当的荷载，应当兼顾业主对结构小幅改动的可能性，比如吊挂灯具、功能分区重新布局。把恒载取得很小，用钢量没有减小太多，功能限制则限制太死。优化首先考虑变化方案，简化结构传力模式和传力途径，做到大处节省，具体到杆件节点则要放宽。如果原结构各部件安全储备相差严重时，可以选择一个合适的安全储备标准来调整各构件型号，该加大的加大，该减小的减小。结构安全是整体安全，个别杆件强大没啥用。 2、《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2001）5.0.6条：检测单位鉴定达不到要 求时，经原设计单位核算认为满足安全时可以验收。一级建造师《项目管理》中讲：检测单位鉴定达不到要求时，经原设计单位核算认为满足安全时可以验收。对未达要求的行为承担“违约责任”。 3、网架焊接球如果采用压制钢板制作，钢板厚度公差接近±2.5mm，《强规》规定偏差不 大于13%和1.5mm。怎么办呢？制作时可以把钢板加厚1mm就可以避质检找麻烦了。 4、设置20吨以上的吊车的厂房在国内不允许按《门式刚架规程》设计，主要在于国内吊 车梁安装偏差和吊车轨道安装偏差造成卡规，使水平力增加4－5倍，导致厂房剧烈晃动，没法正常使用。总之，任何先进的设计方法都无法超越实际施工水平来实现，要求符合国情（或者“公司加工实力”）。比如对20吨驾操吊车的门架按美国规范控制柱头位移为H/240(国内H/400)，晃动得没人愿意驾操，省那一点点钢材和厂房适用性相比就显“设计扣到家”有多么可笑了。 5、什么样的维护系统需要考虑阵风系数？（1）、对脆性材料。如玻璃幕墙，必须采用阵风 系数。（2）、对阵风作用下，对荷载临时提高能够承受的钢材等，不需要考虑阵风系数。 （3）、不该考虑阵风系数的维护系统考虑了阵风系数，安全度比主结构高出一倍，不利于主体安全。 6、挠度有三种：（1）、与安全有关的控制标准。（2）、反映安装质量的控制标准。（3）、外 形美观的控制标准。比如，单层网壳仅仅计算稳定性缺陷考虑1/300，挠度大了影响结构安全。但对双层网壳仅是对施工质量的控制。 7、《网架规程》中：“温度应力计算”仅限于四边支撑网架。 8、生物界的工程原则就是我们追求的工程设计原则：（1）、节省。用最少消耗达到最大效 果。（2）、安全。做可以超载性生物体（建筑物），即使部分损坏也不危及整体生存。（3）、简单快捷。 9、网架、网壳计算风载不大时，永久荷载占总荷载50％以内时，不需要按“1.35*恒载” 考虑。 10、网架活载取值不要小于0.5KN/M2.。 11、如果附加荷载超过25Kg/M2，应当考虑檩条上是否有集中荷载按集中荷载计算。 12、中国的《荷载规范》对风载的规定和美国规范比较：美国规范，向上的风吸力大些， 两端水平风力大，中间风力小。《门式钢架规程》侧移近似计算方法只适合初步估算，正式的侧移计算应用弹性整体计算方法。 13、门式钢架风载取值，对风载《全国民用建筑工程设计技术措施》规定：L/H≤4时 应该用《荷载规程》；L/H>4时应该按门式钢架规程。 14、开敞式：指的是开口面积≥80％的墙面面积。部分封闭式：A、开口集中在一墙面 上。B、该墙面洞口面积大于其他墙面洞口面积之和。C、开口面大于本墙面5％。D、不均匀的大开口，内部风压加大为+0.6、-0.3（不再是±0.2）。
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
钢结构设计计算公式及计算用表
钢结构设计计算公式及计算用表 为保证承重结构的承载能力和防止在一定条件下出现脆性破坏，应根据结构的重要性、荷载特征、结构形式、应力状态、连接方法、钢材厚度和工作环境等因素综合考虑，选用合适的钢材牌号和材性。 承重结构的钢材宜采用Q235钢、Q345钢、Q390钢和Q420钢，其质量应分别符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T700和《低合金高强度结构钢》GB/T 1591的规定。当采用其他牌号的钢材时，尚应符合相应有关标准的规定和要求。对Q235钢宜选用镇静钢或半镇静钢。 承重结构的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫、磷含量的合格保证，对焊接结构尚应具有碳含量的合格保证。 焊接承重结构以及重要的非焊接承重结构的钢材还应具有冷弯试验的合格保证。 对于需要验算疲劳的焊接结构的钢材，应具有常温冲击韧性的合格保证。当结构工作温度等于或低于0℃但高于-20℃时，Q235钢和Q345钢应具有0℃C冲击韧性的合格保证；对Q390钢和Q420钢应具有-20℃冲击韧性的合格保证。当结构工作温度等于或低于-20℃时，对Q235钢和Q345钢应具有-20℃冲击韧性的合格保证；对Q390钢和Q420钢应具有-40℃冲击韧性的合格保证。 对于需要验算疲劳的非焊接结构的钢材亦应具有常温冲击韧性的合格保证，当结构工作温度等于或低于-20℃时，对Q235钢和Q345钢应具有0℃冲击韧性的合格保证；对Q390钢和Q420钢应具有-20℃冲击韧性的合格保证。 当焊接承重结构为防止钢材的层状撕裂而采用Z向钢时，其材质应符合现行国家标准《厚度方向性能钢板》GB/T 5313的规定。 钢材的强度设计值（材料强度的标准值除以抗力分项系数），应根据钢材厚度或直径按表1采用。钢铸件的强度设计值应按表2采用。连接的强度设计值应按表3~5采用。
PKPM框架结构设计—
摘要 该办公楼位于天门市，是五层框架结构。办公楼总长57.6m，宽16.8m，总高18.3m。此设计为五层钢筋混凝土框架结构办公楼，分为建筑设计和结构设计两部分。在总体规划的前提下，根据设计任务书的要求，采用天正建筑和PKPM 软件进行设计，综合考虑了使用功能、施工、材料、建筑设备、建筑艺术及经济等因素。在建筑选型方面，采用“一”字型布置。 在完成结构部分的计算之后，依据建筑方案和结构设计计算结果完成结构部分的施工图设计。结构设计内容主要是框架设计，首先必须满足水平地震力作用下的框架侧移验算的要求，其次还要满足风荷载作用下的框架侧移验算的要求。 关键词：钢筋混凝土；框架结构；抗震设计；内力组合；
Abstract The office is located in Tianmen: five layers framework structure. The length of office building is 57.6m, the width is 16.8m, the height is 18.3m. The design for a five-layer reinforced concrete frame office building which divided into two parts-- building design and structure design. The architectural design is the premise of the overall plan, according to the requirements of the design mission, use PKPM software to design structure, considering the functional use, construction, materials, construction equipment, architectural art and economy,using"—" font layout in construction shape. After completing the calculation structure part,structure of the construction design was completed on the basis of the construction scheme and the structure design. This scheme is a business office building, reinforced concrete frame structure is divided into five layers.The main content of structure design is the framework for the design stage,which must satisfy the request of motion checking under the action of horizontal seismic force firstly,secondly,it has to meet the request of motion checking under the action of wind force. Keywords: reinforced concrete; frame structure ; seismic design; the combination of internal force
利用PKPM进行多层框架结构设计的主要步骤全doc
利用PKPM2005进行多层框架结构设计的主要步骤 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b c 、h c ≥300，圆形柱d ≥350 2）控制柱的轴压比 c c c c f wnS f N A λγλ== λ——柱的轴压比限值，抗震等级为一到四级时，分别为0.7～1.0 γ——柱轴力放大系数，考虑柱受弯曲影响，γ＝1.2～1.4 w ——楼面竖向荷载单位面积的折算值，w ＝13～15kN/m 2 n ——柱计算截面以上的楼层数 S ——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”
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：
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.
钢结构设计实例 含计算过程
设计资料 北京地区某金工车间。采用无檩屋盖体系，梯形钢屋架。车间跨度21m，长度144m，柱距6m，厂房高度15.7m。车间内设有两台150/520kN中级工作制吊车。设计温度高于-20℃。采用三毡四油，上铺小石子防水屋面，水泥砂浆找平层，8cm厚泡沫混凝土保温层，1.5m×6.0m预应力混凝土大型屋面板。屋面积灰荷载0.6kN/m2，屋面活荷载0.35 kN/m2，雪荷载为0.45kN/m2，风荷载为0.5kN/m2。屋架铰支在钢筋混凝土柱上，上柱截面为400mm ×400mm，混凝土标号为C20。 一、选择钢材和焊条 根据北京地区的计算温度和荷载性质及连接方法，钢材选用Q235-B。焊条采用E43型，手工焊。 二、屋架形式及尺寸 无檩屋盖，i＝1/10，采用平坡梯形屋架。 ＝L-300＝20700mm， 屋架计算跨度为L ＝1990mm， 端部高度取H 中部高度取H＝H +1/2iL＝1990+0.1×2100/2＝3040mm， 屋架杆件几何长度见附图1所示，屋架跨中起拱42mm（按L/500考虑）。 为使屋架上弦承受节点荷载，配合屋面板1.5m的宽度，腹杆体系大部分采用下弦间长为3.0m的人字式，仅在跨中考虑到腹杆的适宜倾角，采用再分式。 屋架杆件几何长度（单位：mm） 三、屋盖支撑布置 根据车间长度、屋架跨度和荷载情况，设置四道上、下弦横向水平支撑。因柱网采用封闭结合，为统一支撑规格，厂房两端的横向水平支撑设在第二柱间。在第一柱间的上弦平面设置刚性系杆保证安装时上弦杆的稳定，第一柱间下弦平面也设置刚性系杆以传递山墙风荷载。在设置横向水平支撑的柱间，于屋架跨中和两端共设四道垂直支撑。在屋脊节点及支座节点处沿厂房纵向设置通长的刚性系杆，下弦跨中节点处设置一道纵向通长的柔性系杆，支撑布置见附图2。图中与横向水平支撑连接的屋架编号为GWJ-2，山墙的端屋架编号为GWJ-3，其他屋架编号均为GWJ-1。
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
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
PKPM框架结构步骤
一、执行PMCADfe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）抗震规范第条规定：b> 200 2）主梁：h = （1/8 ?1/12） I ，b=（1/3 ?1/2）h 3）次梁：h = （1/12 ?1/16） I ,b=（1/3 ?1/2）h 2、框架柱： 1）抗震规范第条规定：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? ——柱轴力放大系数，考虑柱受弯曲影响， ――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
（三）选择各标准层进行梁、柱构件布置，“楼层定义” 构件布置，柱只能布置在节点上，主梁只能布置在轴线上。 复布置。 3、板 楼板厚： h = l /40 I /45 （ 单向板）且h > 60mm h = l /50 I /45 （ 双向板）且h > 80mm 2、 对楼梯间进行全房间开洞，“楼板开洞” 1、 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 PMI 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PMCADfe 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
钢结构焊接、螺栓连接计算及实例
第一节 钢结构的连接方法 钢结构是由钢板、型钢通过必要的连接组成基本构件，如梁、柱、桁架等；再通过一定的安装连结装配成空间整体结构，如屋盖、厂房、钢闸门、钢桥等。可见，连接的构造和计算是钢结构设计的重要组成部分。好的连接应当符合安全可靠、节约钢材、构造简单和施工方便等原则。 钢结构的连接方法可分为焊缝连接、铆钉连接和螺栓连接三种(详见附图十三)。 一、焊缝连接 焊接是现代钢结构最主要的连接方法。其优点是不削弱构件截面（不必钻孔），构造简单，节约钢材，加工方便，在一定条件下还可以采用自动化操作，生产效率高。此外，焊缝连接的刚度较大密封性能好。 焊缝连接的缺点是焊缝附近钢材因焊接的高温作用而形成热影响区，热影响区由高温降到常温冷却速度快，会使钢材脆性加大，同时由于热影响区的不均匀收缩，易使焊件产生焊接残余应力及残余变形，甚至可能造成裂纹，导致脆性破坏。焊接结构低温冷脆问题也比较突出。 二、铆钉连接 铆接的优点是塑性和韧性较好，传力可靠，质量易于检查和保证，可用于承受动载的重型结构。但是，由于铆接工艺复杂、用钢量多，因此，费钢又费工。现已很少采用。 三、螺栓连接 螺栓连接分为普通螺栓连接和高强度螺栓连接两种。普通螺栓通常用Q235钢制成，而高强度螺栓则用高强度钢材制成并经热处理。高强度螺栓因其连接紧密，耐疲劳，承受动载可靠，成本也不太高，目前在一些重要的永久性结构的安装连接中，已成为代替铆接的优良连接方法。 螺栓连接的优点是安装方便，特别适用于工地安装连接，也便于拆卸，适用于需要装拆结构和临时性连接。其缺点是需要在板件上开孔和拼装时对孔，增加制造工作量；螺栓孔还使构件截面削弱，且被连接的板件需要相互搭接或另加拼接板或角钢等连接件，因而比焊接连接多费钢材。 第二节 焊接方法、焊缝类型和质量级别 一、钢结构中常用的焊接方法 焊接方法很多，钢结构中主要采用电弧焊，薄钢板（mm t 3 ）的连接有时也可以采用电阻焊或气焊。 1．电弧焊
PKPM框架结构设计
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工程概况 1.1建筑设计部分 1.1.1工程概况 本项目建筑名称为水口卫生院，建筑层数为二层，1-2层层高 均为 3.7m,，且都为钢筋混凝土框架结构体系，总建筑面积约为 635m2，采用柱下独立基础。建筑工程等级为三级、建筑耐火等级 为二级，合理使用年限为50年，屋面防水等级为三级，本地区为 地震设防烈度6度，故建筑结构设计时用构造满足其抗震要求。 建筑使用年限50年。基本风荷载0.45kN/ m2；基本雪荷载为0.45 kN/ m2。 1.1.2设计依据 《总图制图标准》(GB/T 50103-2001) 《房屋建筑制图统一标准》(GB/T 50001-2001) 《建筑结构制图标准》(GB/T 50105-2001) 《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001) 《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2002) 《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2002) 1.1.3标高及建筑细部作法 1、设计标高：室内设计标高为±0.000，室内外高差350mm。 2、屋面作法： 屋面1 1. 水泥彩瓦（颜色见立面） 2. 2.5水泥砂浆（内掺107胶），内设16号镀锌钢丝 网格一曾，网格25*25 3. 25厚挤塑保温隔热板（50*50水泥砂浆分格条）. 4. 20厚1：2.5水泥砂浆找平 5. 80厚憎水性珍珠岩板保温层
6. 20厚1：3水泥砂浆找平 7. 现浇混凝土结构层 屋面2（用于雨蓬） 1. 4厚SBS卷材防水层，下涂冷底子油 2. 20厚1：2.5 水泥砂浆 3、楼面作法： 1. 20厚1： 2.5水泥砂浆压实赶光 2. 素水泥浆结合层一道 3. 现浇钢筋混凝土楼板 结构柱混凝土采用C25，纵筋采用HRB335，箍筋采用HPB235；梁混凝土采用C25，纵筋采用HRB335，箍筋采用HPB235。基础采用C25，纵筋采用HRB335，箍筋采用HPB235；板采用C25, 钢筋采用HPB235；楼梯板采用C25, 梯板及平台钢筋采用HPB235，楼梯梁纵筋采用HRB335。 1.2结构设计部分 1.2.1工程概况 本工程为二层，主体高度为7.75M，属多层建筑。 多层建筑采用的结构可分为钢筋混凝土结构、钢结构、钢筋 混凝土组合结构等类型。根据不同结构类型的特点，正确选用材料，就成为经济合理地建造多层建筑的一个重要方面。经过结构论证以及设计任务书等实际情况，以及本建筑自身的特点，本工程决定采用钢筋混凝土结构。 框架结构体系是由梁、柱构件通过节点连接构成，既承受竖 向荷载，也承受水平荷载的结构体系。这种体系适用于多层建筑 及高度不大的高层建筑。本建筑采用的是框架结构，框架结构的优点是建筑平面布置灵活，框架结构可通过合理的设计，使之具 有良好的抗震性能；框架结构构件类型少，易于标准化、定型化；
PKPM钢结构实用教程[za]
*****钢结构软件应用培训手稿 **** 一、门式刚架设计部分 1、平面刚架设计： 1.1、截面的分类和定义：注意定义截面类型，是轧制边还是焰切 边。 1.2、抗风柱可以兼做摇摆柱输入；可以在框架输入时输入抗风柱， 并考虑抗风柱平面外的风荷载（但不能考虑墙面荷载偏心带 来的平面外弯矩）。抗风柱和框架可以兼做摇摆柱或者仅做抗 风柱（内力图不一样），可以修改抗风柱平面外（在框架平面） 计算长度（加系杆或者隅撑）并生产施工图和相应节点图。 1.3、框架恒载输入必须输入吊车梁系统给柱带来的偏心力。 1.4、吊车参数：偏心指吊车梁中心相对钢柱中心的距离；加载高 度为“吊车梁高+轨道高+垫板等厚度”。注意：采用框架优化 计算并读入时，要查看钢柱截面高度是否变大，因为可能导 致荷载偏心值的变化。然后再截面导入。 1.5、吊车梁计算书中的Rmax,Rmin,Tmax不包括吊车梁重的影响， Tmax已经为钢柱节点所有水平力之和（包括左右轮轨）。 1.6、构件自重放大系数：考虑的是钢结构计算截面外的附着物（如 焊缝、油漆、防火涂料、节点板等导致的自重增加部分）。 1.7、净截面和毛截面的比值：考虑螺栓孔等削弱，当所有连接全 部采用节点板连接或者局部加强时，可以取1.0。
1.8、活载不利布置对框架计算结果的影响： A、对单跨影响不大，挠度不变； B、对双跨中柱刚接：中柱影响最大，与中柱刚接的梁次之，边 柱再次之，挠度变化比较大； C、对多跨中柱铰接：中柱影响最小，边柱次之，梁和挠度以及 水平位移变化比较大。 1.9、独立基础设计输入：考虑常规基础设计，能计入基础梁传来 的墙荷载和偏心（注意是设计值，否则结果偏差比较大）。1.10、附加重的定义和输入：比如吊车梁的偏心集中力；砖墙维 护（和钢柱有效拉结）带来的水平地震力增大（计入质点上下各一半），并有提示是否参加水平地震力计算。 1.11、构件验算规范的选择：对单层钢结构厂房框架计算输出的 平面内外计算长度系数有误（按框架梁柱刚度比确定），按门式刚架输出图正确；所以出计算书要修改。另外，《普钢》对变截面钢梁没有计算方法，可以按《门规》计算，但控制指标要按普钢要求（宽厚比、长细比、挠度、柱顶位移）。 1.12、平面外的计算长度：原则为侧向有效支撑点的距离。屋面 檩条如果和屋面板在沿檩条方向有效连接，檩条可以作为屋面梁的上翼缘侧向支撑（长圆孔不宜过大）。隅撑可以作为屋面梁的下翼缘侧向支撑，隅撑布置决定因素：A、弯矩包络图。 特别是风荷载作用弯矩图；B、结构模型。特别注意多跨铰接中柱，并且跨度大、风载大时跨中风载弯矩图，决定跨中隅
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
某钢结构工业厂房的设计实例
建 筑 科 学 ６５ 科技创业家 TECHNOLOGICAL PIONEERS 最近十几年高层钢结构房屋在我国得到了快速的发展,在激烈的市场竞争中,业主通常要求既要保证钢结构厂房的结构安全和使用功能,又对项目的质量、工期及造价提出了更高的要求。作为一位钢结构厂房的设计人员,需要熟练掌握钢结构的设计过程及要点。本文以某工程钢结构工业厂房设计为例,对设计要点进行了总结,希望能够给予该领域的设计人员提供借鉴。 1 工程概况 项目内容为高层钢结构工业厂房,总高度30m,共5层,每层6m,厂房占地面积49*14米,每层均为10跨,厂房内部结构空旷没有维护墙体,局部楼层无铺板为全房间洞口;二层楼面上设置了2套压力容器,荷载为2500～4600kN,设备体型高大,贯穿三层楼面;其它楼层内设置许多中小型设备,以管道相互连接;因整个厂房内管道和设备数量众多,楼面需预留孔洞很多,给楼层平面布置带来一定困难;该厂房柱子全部运用焊接H 型钢制作,且柱子竖向荷载最大可达3100kN,载荷较大;框架梁和次梁大部分选用轧制H 型钢,仅二层支撑压力容器的几根框架梁选用焊接H 型钢制作;楼面选用8mm 厚花纹钢板铺成,其活动荷载约为5kPa;在设计中还需考虑堆载及检修设备的需要。 2 设计时需要注意的问题 2.1厂房结构的选择 本设计本设计采用支撑和钢架的混合体系,横向为钢连接框架式体系,纵向为支撑和钢架混合型式,靠两者的相互作用共同抵消水平力,这种混合体系可以有效地降低柱的纵向弯矩,但却要求楼面的刚度较大,否则就会使柱子相互间的变形量不协调,不能完全发挥出柱子支撑的功能。同时以8mm 厚的花纹钢板替代了钢筋混凝土楼面,在厂房各层内均按需设置了横向及纵向的水平支撑,以增加楼层的刚度。2.2大型压力容器的布置 厂房内的大型压力容器的布置决定着柱网的布置,也限制了支承梁翼缘的宽度。因大型设备重心高、荷载大,而支撑点位于二层楼面且接近设备底部,地震时产生的倾覆力矩很大,非常不利于支承梁的受力,因此在设备外围设置四根柱子,并使柱子和支承梁直接连接成框架梁,使其中心线和设备的中心线重合,这样设计可以直接地传力,利于竖向荷载的传递;把设备的固定螺栓设置在梁腹板的外侧,利于支承梁 抵抗扭矩;为了保证预留洞的尺寸,支承梁翼缘也要保证合理宽度;在计算机输入设备荷载时,还要考虑地震产生的倾覆力矩;还要全面考虑其它中小型设备对结构布置的影响。所以,在设计开始阶段要密切配合各专业工艺设备,必要时适当调整工艺专业设备的位置,确定好柱网以满足结构布置的要求[1]。 2.3次梁设计的要点 为了避免板挠度过大让人出现不安全感而影响正常使用,在进行楼层平面梁格布置设计时,需要同时考虑设备情况及铺板的最大支承长度。在进行铺板与梁的相互作用分析时,钢板和梁的连接良好,就认为相互形成有效支撑,无需对梁整体稳定性进行计算。如钢板和梁只是在四周进行焊接,中间没有进行焊接,只能按跨中无侧向支撑的情况来计算梁平面外稳定性。次梁虽然载荷较小,也宜采用轧制H 型钢,而不应采用平面外稳定性较差的普通槽钢。2.4钢结构内力分析的要点 在工程设计领域,计算机越来越被广泛应用,施工图绘制的工作量得到大幅降低,计算机的这些优点,促使设计人员的大部分精力能够放到受力分析和制定方案中去,使设计出的构件更加经济合理,对方案设计应力分析的准确性上得到了提高。在对钢结构厂房进行设计时,可使用STS 等专业软件,结合PMPK 等系列软件中SATWE 和TAT,建立结构数模,再给数模进行载荷加载,进行空间的受力分析及杆件的截面验算。构件受力分析时要注意几点:由于工业厂房构件的梁格布置较复杂,如使用分析软件时,建立的模型完全依据实际的情况,就会生成许多的近节点,造成分析的结果存有偏差,因此,在实际建模时,要对数模进行相应的简化,但不可与实际情况出现较大偏差,否则计算就无意义了;采用柱间支撑来简化立面网格,把它当做受力杆件输入到结构模型里,因支撑的刚度影响着厂房纵向抗侧移刚度,而柱间支撑也会对两侧柱脚产生不利作用,在复杂的荷载作用下,柱脚锚栓会产生上拔力,这些柱脚剪力也会增加很多;确定柱间支撑杆件模型,厂房柱间的支撑形式大多都是剪刀撑,根据需要可设计为压杆或拉杆。若将柱间的支撑形式设计成压杆式,则可利用计算机程序直接验算结果,若按拉杆式进行设计时,计算机程序会提示强度验算不足,这主要是由于支撑无法被程序处理为单拉杆所致,但结构空间的受力分析结果是不会受到影响的,作为设计者,应用笔算的方 法,通过杆件的拉力来验算杆件的强度;确定弹性楼板模型,TAT 与SATWE 程序的算法比较先进,可不考虑楼层约束作用,采用弹性节点的处理方法,由于本工程的设计中,因楼层内设置水平支撑,可假设楼层水平刚度无限大,由程序计算结果可知二者差别不大,可以验证楼层内水平支撑可协调柱子的变形[2]。2.5节点的设计要点 要本着安全可靠,经济可行的原则进行节点的设计。框架和柱的连接节点是厂房中最重要的节点,节点的安全性可从强度和延性两个方面来衡量。本设计中采用刚性连接与柔性连接。刚性连接节点选用全焊接连接和栓焊混合连接,全焊接连接节点的梁翼缘和腹板全部焊接在柱子上,通常翼缘采用开剖口的熔透焊缝连接,腹板采用熔透焊缝或角焊缝连接,该种节点具有强度高、成本低及节省材料的特点,缺点焊接量大,高空作业多;栓焊混合连接节点的翼缘运用熔透焊缝连接,腹板使用高强螺栓连接,该种节点和全焊接节点的特点相似,缺点是前期工作量大,造价较高。柔性连接可传递剪力、轴力及较小的弯矩,可看成是铰接,具有很好地延性,在地震作用下的变形能力强,不会出现脆性破坏。2.6采用轧制H 型钢的注意事项 采用轧制H 型钢能加快施工进度,极大低减少构件制作的工作量,但在使用时必须注意其不利影响。目前国内工业厂房的柱子通常不采用H 型钢板件,由于其轧制的厚度较薄。工业厂房柱子的轴力较大,通常需要腹板和翼缘较厚的钢板,但截面尺寸又不能过大。由于轧制H 型钢采用全截面拼接,带有不安全因素,如果都采用定尺型钢,势必会降低材料利用率,影响工期,同时还要控制拼接位置。 3 结语 本工程的造价虽略高于钢筋混凝土结构方案,但施工周期短、施工便利,同时钢结构建筑绿色环保,属于可回收利用产品,隐性经济效益可观。所以在未来的工业厂房设计中,钢结构工业厂房具有广阔发展前景。 参考文献 [1]GB50009-2001,建筑结构荷载规范[S].[2]李懿,浅析轻钢厂房结构设计要点[J]. 山西建筑,2006,32(17):54-55. 某钢结构工业厂房的设计实例 康乐 (沈阳建伟钢结构工程有限公司 辽宁沈阳 110014) 摘 要:本文以某工程钢结构工业厂房设计为例,对设计要点进行了总结,希望能够给予该领域的设计人员提供借鉴。关键词:钢框架 钢结构工业厂房 作者简介:康乐,1979.6,男,汉,辽宁省沈阳市,大学本科,机械工程师,钢结构设计。