文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › 第十三章 多层框架结构

第十三章 多层框架结构

第十三章  多层框架结构
第十三章  多层框架结构

第十二章 多层框架结构

一、填空题:

[①]1、常用的多、高层建筑结构体系框架结构体系、剪力墙结构体系、框架-剪力墙结构体系、筒体结构体系几种类型。

2、框架结构是由 梁、 柱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,可分为现浇整体式 装配式 装配整体式三种类型。

[②]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00.2I I b = ;边框架梁05.1I I b = 。

[②]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05.1I I b =;边框架梁02.1I I b = 。

[②]6、框架梁、柱的线刚度计算公式分别为:l

EI i b b =

、 h

EI i c b =

7、多层框架在竖向荷载作用下的内力近似计算方法有:弯矩分配法 分层法 迭代法等 ]8、弯矩二次分配法的三大要素是:弯矩分配系数 因端弯矩 传递系数。

9、多层框架在水平荷载作用下内力的计算方法有 反弯点法 D 值法(修正反弯点法)两种。 10、框架结构在水平荷载作用下,其侧移由剪切变形、弯曲变形两部分变形组成。

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(B )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( C )。

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 )。

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 )。 A 各杆件均取

2

1 B 首层

3

1,其它层

2

1 C 各杆件均取3

1 D 首层

2

1,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。( B )

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( A ),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,( B )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]1、常用的多、高层建筑结构体系有哪几种? [①]2、什么是框架结构?有何特点?

[①]3、框架结构布置原则是什么?

[①]4、框架结构的承重方式有哪几种?特点如何? [②]5、如何估算框架梁、柱截面尺寸?

[③]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?

[②]7、多层框架结构在荷载作用下(竖向荷载和水平荷载)的内力和侧移计算,采用的方法有哪些? [①]8、多层框架在竖向荷载作用下的计算方法有哪几种?

[②]9、何谓弯矩二次分配法?如何计算的? 三大要素是什么?

[①]10、用弯矩分配法计算多层框架在竖向荷载作用下的内力时,其三大要素是什么? [②]11、何谓梁、柱转动刚度S ?如何计算?

[②]12、用弯矩二次分配法计算多层框架在竖向荷载作用下的内力时,如何对弯矩进行分配? [①]13、用弯矩二次分配法计算多层框架在竖向荷载作用下的内力时,如何确定传递系数? [②]14、用分层法计算竖向荷载作用下的内力时,各有何基本假定条件?适合什么情况下采用? [②]15、用分层法计算竖向荷载作用下的内力时,为何要对线刚度和弯矩传递系数进行调整? [②]16、什么叫反弯点?反弯点的位置是如何确定的?

[②]17、用反弯点法计算水平荷载作用下框架结构的内力时,有哪些基本假定? [②]18、什么叫柱的抗侧移刚度(抗侧刚度)?如何确定Dij [③]19、什么叫D 值法?它对反弯点法修正了什么?

[③]20、设计规范对框架结构位(侧)移限值如何?

[②]21、在进行框架结构设计时,为何要对梁端弯矩进行调幅?如何调幅? [①]22、内力组合时,如何考虑框架结构竖向活荷载最不利布置?

参考答案

四、简答题: 1、(1)框架结构体系

(2)剪力墙结构体系

(3)框架-剪力墙结构体系

(4)筒体结构体系

2、是由梁、柱组成的框架作为竖向承重和抗水平作用的结构体系。

框架结构主要优点:建筑平面布置灵活,可形成较大的空间,且在立面处理上,易于表现建筑艺术的要求,因而很适合于多层工业厂房以及民用建筑中的多、高层办公楼、旅馆、医院、学校、商店和住宅等建筑。

其缺点是:框架结构在水平荷载作用下则表现出刚度小、水平位移大的特点,故亦称柔性结构。由于它的构件截面小,抗震性能较差,所以高度受限制,非地震区最大高度为60m ,地震区为7度设防为55m 。

3、房屋结构布置是否合理,对结构的安全性、适用性、经济性影响很大。因此,需根据房屋的高度、荷载情况及建筑的使用要求和造型要求,确定一个合理的结构布置方案。

(1)尽可能减少开间、进深的类型;柱网应规则、整齐、间距合理,传力明确;

(2)房屋平面宜尽可能规整、均匀对称,体型力求简单,以使结构受力合理; (3)提高结构总体刚度,减小位移。房屋高宽比不宜过大,一般不超过5; (4)应考虑地基不均匀沉降、温度变化和混凝土收缩等影响。

4、(1)横向框架承重

横向布置框架承重梁,楼面竖向荷载由横向梁传至柱而在纵向布置连系梁。

由于横向框架往往跨数较少,主梁沿横向布置有利于提高建筑物的横向刚抗侧刚度,对抗震有利。而纵向框架往往仅按构造要求布置较小的连系梁,这也有利于房屋室内的采光和通风。

(2)纵向框架承重

在纵向布置承重梁,在横向布置连系梁。当为大开间柱网时,可考虑采用此种方案。

横向刚度差,对抗震不利。布置时,横向连系梁必须与柱子刚接,且截面不能太小,以保证房屋的横向刚度。对抗震不利,地震区不宜采用。

(3)纵横向框架承重

该方案两个方向的梁均要承担楼板的荷传来的竖向荷载,梁的截面均较大,房屋的双向刚度较大。故下列情况下宜采用:

①当房屋的尺寸接近于方形; ②两个方向柱列数接近时。

此时,楼盖采用双向板。此外,对抗震设防有要求的房屋,宜采用此种方案。因为沿房屋两个方向的地震作用大体相等,要求房屋在两个方向都要具有较大的抗侧刚度和抗震承载力。

5、(1)梁的截面尺寸 ①梁的截面高度h

现浇整体式: l h )121~10

1(=

装配式:l h )10

1~

81(

=

②梁的截面宽度

h b )3

1~21(

=,且宜mm 200≥

(2)柱的截面尺寸

柱截面尺寸的确定方法,一般是根据柱的轴向力设计估算,建议: 95.0~9.0≤c

Nf

N

一般要求柱截面高度不小于400mm ,截面宽度不小于300mm 。

N —轴向力设计值,一般民用建筑竖向荷载标准值可取14~152

/mm KN ,初步估算柱截面面积。 6、无论电算还是手算,利用结构和荷载的对称性确定的计算简图,可使计算工作量大为减少。因此,

在确定计算简图时,应充分利用结构的对称性。

由结构力学知,对称结构在对称荷载作用下,可简化为半边结构:

(1)正对称荷载作用下:

①奇数跨时:由于结构中的内力和变形均匀对称,位于对称轴截面上的梁跨中截面的剪力只能为零,但有弯矩和垂直挠度(位移)发生,故可简化为如图所示的计算简图如图12-1所示。

在对称轴上的梁截面设置定向支座,可上下滑动,无支座反力(剪力为零),但能承受弯矩。

图12-1 偶数跨时半边结构计算简图图12-2 奇数跨时半边结构计算简图

此时,中间跨的线刚度或相对线刚度为原来的2倍,因为跨度变为原来的1/2。

②偶数跨时:由于结构中的内力和变形均对称,对称截面处不发生任何转和位移,对称截面处相当于固定支座(中间跨度的线刚度同原来),计算简图如图12-2所示。

(2)反对称荷载作用下:

其内力和变形具有反对称的性质,对称轴上梁截面不可能出现弯矩和垂直挠度(位移)故可简化为如图12-3所示的计算简图。

图12-3 反对称荷载作用下半边结构的简化

7、有电算和手算方法,目前多采用电算方法。

电算利用结构矩阵位移法编程,然后根据框架的计算简图,将框架的几何尺寸、荷载、约束参数输入,则框架的内力、侧移、配筋都可输出,非常方便,各设计部门目前都采用电算方法。

手算时引入一些基本假定,采用近似计算方法。由于各种计算方法的计算假定不同,计算结果精确度也有所差异,但一般满足设计所要求的精度。

对初学者来说,利用手算,掌握计算基本原理和结构受力特征是极为重要的。

8、多层框架在竖向荷载作用下的内力近似计算方法有:弯矩分配法、分层法、迭代法等。它们由于假定的条件不同,计算精度也不一样,但基本都能满足设计精确度的要求。

9、弯矩二次分配法是对弯矩分配法的进一步简化。计算假定:

(1)忽略竖向荷载作用下框架节点侧移;

(2)某一节点的不平衡弯矩只对与该节点相交的各杆件的远端有影响,而对其余各杆件的影响忽略不计。

适用于层数较少的恒荷载情况下。

计算时,先对各节点不平衡弯矩进行第一次分配,并向远端传递(传递系数为

2

1),再将因传递弯矩

产生新的不平衡弯矩进行第二次分配,整个弯矩分配和传递过程即告结束。

10、三大要素为:弯矩分配系数;因端弯矩;传递系数。 11、(1)转动刚度:使近端转动单位转角时所需施加的力矩,称为转动刚度,是表示杆端抵抗转动能力的物理量;

(2)确定方法:与杆件的线刚度和两端支座的支承条件有关,结构力学中给出:

①两端为固定端时:i S 4= ②一端固定,一端滑动时:i S = ③一端固定,一端铰支杆时:i S 3=

12、作用于某节点的力矩,将按汇交于该节点各杆的转动刚度的比例分配给各杆端(近端),用μ来表示。即:∑

=

iR

iR

iR S S μ

13、(1)两端固定为:1/2;

(2)一端固定,一端铰支为0;

(3)一端固定,一端滑动:-1。

14、将多层框架要分解成若干个彼此互不关连的、且柱端为固端的简单刚架来近似计算(划整为零)竖向荷载作用下的框架内力的方法。

(1)基本假定:

在竖向荷载作用下的多层框架,用力学精确解法结果表明,不仅框架节点的侧移值很小,而且每层横梁上的荷载对上下各层的影响也很小。为进一步简化,可假定:

①在竖向荷载作用下,节点的侧移可以忽略;

②每层横梁上的荷载对其他层横梁的内力影响很小,也可以忽略。 (2)适用范围:

适用于节点梁柱线刚度比大于或等于3,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。

15、由于实际的框架柱,除底层基础处为固定外,其余各柱端因有节点转角,实际为弹性约束。所以,在分层计算时,须做如下调整:

(1)将上层各柱(底层除外)的线刚度予以调整,乘调整系数0.9折减系数,以减少计算误差; (2)各柱(底层柱除外)的弯矩传递系数改取为1/3。 分层后的各简单刚架一般也用弯矩二次分配法计算。

16、(1)作用于多层框架上的水平荷载主要有风载及地震荷载(二者不同时考虑,取大者)。为简化计算,一般将其化为节点集中荷载,如图所示。因节间无荷载,所以梁、柱的弯矩图都是直线形,都有一个弯矩为零(0)的点,称反弯点。

(2)适用于各层结构比较均匀(各层层高变化不大,梁的线刚度变化不大)、节点梁柱线刚度比较大(c

b i i )的多层框架,否则误差较大。

17、基本假定:为了便于求得柱反弯点的位置和该点的剪力,作如下假定: (1)将水平荷载化为节点水平集中的荷载;

(2)不考虑框架横梁的轴向变形,不考虑节点转角,认为梁、柱线刚度比

c

b i i 很大;

(3)框架底层各柱反弯点在距柱底2/3高度处,上层各柱的反弯点位置在层高的1/2处; (4)梁端弯矩可由节点平衡条件求出。

18、 根据计算假定(2)可得,同层各柱顶的侧移相等,则各柱剪力与柱的抗侧刚度D ij 成正比。 (1)柱的抗侧刚度D ij 的概念:

是表示柱顶产生单位水平侧移(1=?)时,在该柱柱顶所需施加的水平集中力,用Dij 表示。 (2)柱的抗侧刚度的确定:由结构力学知:

2

3

1212ij

ij ij

c

ij h i h EI D =

=

19、当框架柱的线刚度较大;上、下层层高变化大;上、下层梁线刚度变化较大时,用反弯点法计算将会产生较大的误差,因而提出了D 值法,即修正反弯点法。考虑了框架节点转动对柱的抗侧刚度和反弯点位置的影响。

(1)各柱抗侧刚度D 值的修正:212ij

ij h

i D α

=

(2)各柱反弯点高度修正:h h )(3210γγγγγ+++=

20、房屋在水平风力或地震作用下,侧移过大,人的感觉就不舒服;层间位移过大,会影响建筑装饰并层致填充墙开裂。因此,为满足正常使用要求,应控制框架结构的位移。

(1)层间位移与层高之比: 采用轻质隔墙时:

450

1

i

i h μ?

采用砌体填充墙时:

500

1

i

i h μ?

(2)顶点位移与总高之比:

采用轻质隔墙时:550

1 H

μ

采用砌体填充墙时,650

1

H

μ

21、(1)调幅原因:

①按照框架结构的合理破坏形式,在梁端出现塑性铰是允许的,以在抗震结构设计中在梁端正出现塑性铰的强度柱弱梁延性框架,利于抗震。

②为了防止支座处梁钢筋过于拥挤,便于浇捣混凝土(便于施工),也往往希望梁的支座负弯矩筋放得少些;

③对于装配式或装配整体式框架,节点并非绝对刚性,梁端实际弯矩将小于其弹性计算值。

因此在进行框架结构设计进,一般均对梁端弯矩进行调幅,即人为的减小梁端负弯矩,减少节点附近梁顶面的配筋量,用调幅系数β表示,其调整幅度为:

(2)调幅系数:

①现浇框架:可取9.0

β

~

=

8.0

②对于装配整体式框架8.0

β。

=

7.0

~

22、活荷载其作用位置是可变的,对于每一根构件的不同的截面或同一截面的不同种类组合,相当有不同的活荷载最不利布置。工程设计中,有三种处理方法。

(1)最不利活荷载位置法:根据影响线确定其最不利的活荷载位置,然后进行内力分析,可直接求出某截面在活载作用下的最大内力,但计算工作量太大,一般不采用;

(2)逐跨施法荷:将活荷载单逐跨单独地作用于各跨上,分别计算框架内力,然后根据所指定的控制截面,叠加不利内力。简单、明了,计算工作量少于前者。目前电算程序一般采用此法,但对于手算,仍很较烦,很少采用;

(3)满布荷载法:将活载同时作用于框架梁上,不考虑活荷载的不利位置。这种简化的计算与考虑活载不利位置计算比较表明,支座截面内力较为接近,精度一般能满足工程要求;但跨中弯矩却明显偏小,应予调整。为此将跨中弯矩乘以1.1~1.3的调整系数,予以加大。

手算通常采用此法。

四层框架结构,全手算

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

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”

第十三章钢筋混凝土设计原理课后习题答案word版本

第十三章 1 什么是双向梁柱抗侧力体系? 框架结构既要承受竖向重力荷载,又要承受水平风荷载,在地震区还要承受地震作用。竖向荷载的方向是单一的,但水平荷载的方向却是随机的。为了提高框架结构的侧向刚度,特别是要提高框架结构的抗扭刚度,以满足《规范》所规定的位移角限值、位移比限值和周期比限值。框架结构师由梁板柱组成的空间结构,如果结构一个方向的抗侧力较弱时,会率先开裂和破坏,将导致结构丧失空间协调工作的能力,从而导致结构的严重破坏,甚至倒塌。 2柱网布置的基本要求是什么? (1),柱网布置应满足生产工艺的要求 (2),柱网布置应满足建筑平面布置的要求 (3),柱网布置要使结构受力合理 (4),柱网布置应方便施工 3承重框架有哪些布置方案? (1),横向框架承重方案 (2),纵向框架承重方案 (3),纵横向框架混合承重方案 4如何确定框架结构的计算单元?其计算简图是什么?基本假定有哪些? 为方便常忽略结构纵向和横向之间的空间联系,忽略各构件的抗扭作用,将横向框架和纵向框架分别按平面框架进行分析计算。通常,横向框架的间距,荷载和间距都相同,因此取出有代表性的一品中间横向框架作为计算单元。 计算简图见书182页。 基本假定:1,没有水平位移。2,某楼层的竖向荷载只对本层框架梁及与其相连的楼层产生内力。 5.竖向荷载如何简化到框架梁上面的?什么是等效荷载?如何等效? 竖向荷载可以通过分层法简化到框架梁上 假定(1)没有水平位移 (2)某楼层的竖向荷载只对本层框架梁及与其相连的楼层柱产生内力。 分层法是利用叠加原理多层框架在多层荷载同时作用下的内力,可以看成是各层竖向荷载单独作用的内力的叠加。 等效荷载:等效荷载是指为了简化问题,用新的荷载代替原来复杂的荷载,但要保证两种荷载给构件带来的效应是相同的。 6.风荷载是如何简化到框架梁上的? 风荷载对框架梁的作用一般都可以简化为作用于框架节点上的水平力采用反弯点法或者D值法将风荷载简化到框架梁上,二者的简化条件不同,D值法是反弯点法的改进,先求出个柱的杆端弯矩,然后根据节点平衡条件求得梁端弯矩,进而求出梁端剪力。 7.构件截面的弯曲刚度如何确定? 构件截面的弯曲刚度可以通过材料力学的方法来计算构件在正常使用过程中的挠度和变形。 8.作用在框架结构上的荷载有哪些? 作用于框架结构上的荷载有竖向荷载和水平荷载两种,竖向荷载包括结构自重及楼面活荷载,一般为分布荷载,有时也有集中荷载。水平荷载包括风荷载和水平地震荷载,一般均简化成作用于框架节点的水平作用集中力。

框架结构计算书

1. 工程概况 黑龙江省某市兴建六层商店住宅,建筑面积4770平方米左右,拟建房屋所在地震动参数08.0max =α,40.0T g =,基本雪压-20m 6KN .0S ?=,基本风压-20m 40KN .0?=?,地面粗糙度为B 类。 地质资料见表1。 表1 地质资料 2. 结构布置及计算简图 根据该房屋的使用功能及建筑设计的要求,进行了建筑平面、立面及剖面设计,其标准层建筑平面、结构平面和剖面示意图分别见图纸。主体结构共6层,层高1层为3.6m ,2~6层为2.8m 。 填充墙采用陶粒空心砌块砌筑:外墙400mm ;内墙200mm 。窗户均采用铝合金窗,门采用钢门和木门。 楼盖及屋面均采用现浇钢筋砼结构,楼板厚度取120mm ,梁截面高度按跨度的 1/812/1~估算,尺寸见表2,砼强度采用)mm 43N .1f ,mm 3KN .14f (C -2t -2c 30?=?=。 屋面采用彩钢板屋面。 表2 梁截面尺寸(mm ) 柱截面尺寸可根据式c N f ][N A c μ≥ 估算。因为抗震烈度为7度,总高度30m <,查表 可知该框架结构的抗震等级为二级,其轴压比限值8.0][N =μ;各层的重力荷载代表值近似取12-2m KN ?,由图2.2可知边柱及中柱的负载面积分别为2m 35.4?和2m 8.45.4?。由公式可得第一层柱截面面积为

边柱 32c 1.3 4.5312106 A 98182mm 0.814.3?????≥ =? 中柱 23c m m 51049114.3 8.06 10128.45.425.1A =??????≥ 如取柱截面为正方形,则边柱和中柱截面高度分别为371mm 和389mm 。根据上述计算结果并综合考虑其它因素,本设计框架柱截面尺寸取值均为600mm 600mm ?,构造柱取 400mm 400mm ?。 基础采用柱下独立基础,基础埋深标高-2.40m ,承台高度取1100mm 。框架结构计算简图如图1所示。取顶层柱的形心线作为框架柱的轴线;梁轴线取至板底,62~层柱高度即为层高,取2.8m ;底层柱高度从基础顶面取至一层板底,取4.9m 。 5.8 m 5.0m 5.0m 8 图1.框架结构计算简图 3. 重力荷载计算 3.1 屋面及楼面的永久荷载标准值 屋面(上人): 20厚水泥砂浆找平层 -2m 40KN .002.020?=? 150厚水泥蛭石保温层 -2m 75KN .015.05.0?=? 100厚钢筋混凝土板 -2m 5KN .210.025?=? 20厚石灰砂浆 -2m KN 43.020.071?=?

多层框架结构设计

多层框架结构设计 一、初估构件截面尺寸及线刚度 图1-1结构尺寸图 (一)梁的截面尺寸 框架梁跨度L AB=L CD=6900mm,L BC=3000mm 梁截面高h b=(1/8~1/12)L=(1/8~1/12) ×6900=863~575mm,取 h=600mm 梁截面宽b b=(1/2~1/3)L=(1/2~1/3) ×600=300~200mm,取b=250mm 取框架梁截面尺寸均为b b×h b=250 mm×600mm (二)柱截面尺寸 底层柱高H=4350mm 柱截面高hc=(1/6~1/15)H,取hc=400mm 柱截面宽bc=(1~2/3)hc,取bc=300mm 取框架柱截面尺寸均为bc ×hc=300mm ×400mm

(三)框架梁、柱线刚度(i=EI/L) I b=1/12 b b×h b3=1/12×250×6003=4.5×109 mm4 i bAB=i bCD=4.5×109E/6900=6.522×105E i bBC=4.5×109E/3000=1.5×106E I c=1/12 bc ×hc3=1/12×300×4003=1.6×109 mm4 一层柱 i c1=1.6×109 E/4350=3.678×105E 二至三层柱 i c2~3=1.6×109 E/3900=4.103×105E 相对线刚度:取i c1值为基准值1,即i c1=1,i c2~3=1.116,i bAB= i bCD=1.773,i bBC=4.35 二、荷载标准值的计算 (一)竖向荷载 屋面荷载:110mm厚现浇钢筋混凝土板 2.75KN/m2 150mm厚水泥珍珠岩 0.6KN/ m2 30厚找平层 0.6KN/ m2 两毡三油绿豆砂保护层 0.35 KN/ m2 20mm厚板底粉刷 0.41 KN/ m2 共计 4.71 KN/ m2 屋面活载:取屋面均布荷载与雪载较大值 0.5 KN/ m2 楼面恒载:100mm厚现浇钢筋混凝土板 2.5 KN/ m2 30mm厚现浇混凝土面层 0.75 KN/ m2 20mm厚板底粉刷 0.4 KN/ m2 共计 3.56 KN/ m2 楼面活载:教室 2.0 KN/ m2 走廊 2.5 KN/ m2 截面横梁自重: 25×0.25×0.6=3.75 KN/ m2

8框架结构计算

4 框架结构计算 4.1重力荷载计算 4.1.1屋面上人 30厚细石混凝土保护层22?0.3=0.66 KN/㎡ 三毡四油防水层0.4 KN/㎡ 20厚水泥砂浆找平层20?0.02=0.4 KN/㎡ 40厚水泥石灰焦渣砂浆3%找平0.04×14=0.56 KN/㎡ 100厚现浇混凝土板0.1×25=2.5 KN/㎡ V型轻钢龙骨吊顶0.25 KN/㎡合计: 5.02 KN/㎡ 4.1.2 各层走廊楼面 大理石面层:水泥砂浆擦缝 30厚1:3干硬性水泥砂浆 水泥结合层一道 1.16 KN/㎡ 100厚现浇混凝土板0.1×25=0.25 KN/㎡ 灰层;10厚混合砂浆0.01×17=1.7 KN/㎡合计: 5.36 KN/㎡ 4.1.3 标准层楼面 大理石面层:水泥砂浆擦缝 30厚1:3干硬性水泥砂浆 水泥结合层一道 1.16 KN/㎡ 100厚现浇混凝土板0.1×25=0.25 KN/㎡ V型轻钢龙骨吊顶0.25 KN/㎡合计: 3.91 KN/㎡ 4.1.4梁自重 b×h=300×500

梁自重: 25×0.3×(0.5-0.1)=3 KN/㎡ b×h=300×600 梁自重: 25×0.3×(0.6-0.1)=3.75 KN/㎡b×h=200×450 梁自重: 25×0.2×(0.45-0.1)=1.75 KN/㎡ b×h=200×400 梁自重: 25×0.2×(0.4-0.1)=1.5 KN/㎡4.1.5柱自重 b×h=500×500 柱自重:25×0.5×0.5=6.25 KN/㎡ 抹灰层10厚混合砂浆:0.01×0.5×4×17=0.34 KN/㎡4.1.6外墙自重 标准层: 纵墙:0.9×0.2×19=3.42 KN/㎡ 铝合金窗:0.35×2.1=0.74 KN/㎡ 外贴瓷砖: (3.6-2.1)×0.5=0.75KN/㎡ 水泥粉刷内墙面:(3.6-2.1)×0.36=0.54KN/㎡ 合计: 5.45 KN/㎡ 底层: 纵墙:(5.3-2.4-0.6-0.4)×0.2×18=6.84 KN/㎡ 铝合金窗:0.35×2.4=0.84 KN/㎡ 外贴瓷砖: (4.2-2.4)×0.5=0.9KN/㎡ 水泥粉刷内墙面:(4.2-2.4)×0.36=0.648KN/㎡ 合计:9.228 KN/㎡4.1.7 内隔墙自重 标准层: 纵墙: 3 .6×0.2×19=13.68KN/㎡ 水泥粉刷内墙面: 3.6×0.36×2=2.592KN/㎡ 合计:16.27KN/㎡ 底层: 纵墙:(5.3-2.4-0.6-0.4)×0.2×19=7.22KN/㎡ 水泥粉刷内墙面:(5.3-2.4-0.6-0.4)×0.36×2=1.37KN/㎡

最新多层多跨框架结构计算书

多层多跨框架结构计 算书

结构尺寸 水平荷载作用 F F F F F 竖向恒载荷载作用 竖向动载荷载作用 22 多层多跨框架结构计算书 一、任务 1.求解多层多跨框架结构在荷载作用下的弯矩以及各点的转角和侧移。 2.计算方法: 1)用近似法计算:水平荷载作用时用D值法计算,坚向荷载作用时用分 层法计算。 2)用电算(结构力学求解器)进行复算。 3.就最大相对误差处,说明近似法误差的来源。 4.将手算结果写成计算书的形式。 二、结构计算简图 其中,材料弹性模量:72 3.210/ h E kN m =? 水平荷载: 12 3218 p p F kN F kN == , 竖向荷载:恒载22 12 20/23/ g kN m g kN m == , 活载22 12 15/6/ q kN m q kN m == , 底层柱():550550 b h mm ?? 其它层柱():500500 b h mm ?? 左边梁():250450 b h mm ?? 右边梁():250500 b h mm ?? 边跨(左)1 4.5 L m = 梁柱线刚度编号

边跨(右) 2 3.0L m = 底层层高 1 4.5H m = 其它层层高 2 3.3H m = 三、 水平荷载作用下的计算 计算梁与柱的刚度 3,12 EI b h i I L ?==其中 1) 左边梁:3311 0.250.45 1.8981012 I -= ??=? 7311 3.210 1.89810135004.5 EI i L -???=== 2) 右边梁:3321 0.250.50 2.6041012 I -= ??=? 73 22 3.210 2.60410277783.0 EI i L -???=== 3) 底层柱:3331 0.550.557.6261012 I -= ??=? 73 33 3.2107.62610542264.5 EI i L -???=== 4) 其它层柱:3341 0.500.50 5.0281012 I -= ??=? 73 44 3.210 5.20810505053.3 EI i L -???=== (各线刚度的单位为 KN m ?) 水平荷载作用下的计算 用D 值法计算 1)由D 值法计算柱的侧移刚度

对多层框架结构底层柱的计算高度问题的一种讨论

问题讨论3 多层框架结构底层柱的计算高度问题 多层框架结构底层柱的计算高度指的就是,在作结构分析时框架结构计算简图中底层柱的计算高度,它与柱的计算长度l 0不就是一个概念。柱的计算长度l 0在《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2002)中,对轴心受压构件指的就是稳定计算的长度,对偏心受压构件指的就是近似考虑二阶效应时的等效标准柱长度;在《钢结构设计规范》(GB 50017—2003)中,指的就是稳定计算的长度。应该指出,影响结构内力分析结果的就是框架结构计算简图中柱的计算高度,但柱计算长度l 0的任何改变均不影响结构内力分析的结果,它只影响最后的柱配筋计算结果。 多层框架结构柱的计算高度,对于除去底层以外的上面几层从力学概念来说本来就是很清楚的,它应该就是上下两层梁的形心轴之间的距离。但就是,梁的截面高度经常高低不等,按此规则确定柱的计算高度会使计算简图变得相当复杂。为了简化,在计算简图习惯上取上下层楼面之间的距离作为计算高度。除去底层柱以外,这样简化的结果误差不大。 底层柱计算高度的历史变迁: 在上个世纪50年代,我国实行“一边倒”政策期间,在建筑结构行业基本上就是以前苏联的规范规定为蓝本进行设计。那时规范中并不存在对多层房屋底层柱计算高度的规定。 在全国范围内,当时的工业厂房主要就是单层厂房,正规的多层工业厂房框架结构主要用于电子系统的厂房,当时基本上由我院设计。向我们提供关键设计经验的主要就是前苏联列宁格勒的设计院(第六或第五设计院,现在记不太准),她们的习惯做法就是底层柱的计算高度为底层层高加1m。主要有两方面的考虑:一就是在多层厂房中底层混凝土地坪从侧向对混凝土柱有较强的约束,再加上土层对基础的约束,由于这种约束,可以近似认为到达一定深度就能将柱瞧成已就是固定端;二就是多层工业厂房与单层工业厂房不同,当时单层工业厂房的柱顶多为铰接,柱的高度就是实际高度,多层工业厂房的框架结构就是刚性节点,底层柱的计算高度应该就是楼层层高扣除梁高的一半。按上述前苏联的计算规则,当梁高为700mm时,实际的底层柱计算高度比从地面算至梁高中点的高度增加了1、35m。应该说,还就是比较合理的数据。 我国的规范对计算简图中底层柱的计算高度从一开始就没有明确的规定,只就是《钢筋混凝土结构设计规范》(TJ 10—74)中,有个提法,在对柱计算长度l 0的规定中采用了柱高度H乘以一个计算长度系数来表达。关于柱高度H,在规范中对于单层工业厂房与多层房屋有两种定义:单层工业厂房中的定义就是,“H——从基础顶面算起的柱子全高”;多层房屋中的定义就是,“H——楼层高度”。可以瞧出,这里的柱高度H只就是一个几何参数,并没有代表计算简图中柱计算高度的含义。因为,对于没有地下室的多层房屋来说在计算简图中底层柱的计算高度,显然应该大于底层的楼层高度而不就是等于底层的楼层高度。 应该历史地指出,那时量大面广的各类单层工业厂房,其基础顶面到室内地坪的距离一般不超过1m,在规范中用“从基础顶面算起的柱子全高”作为计算参数的规定,实际上就是在当时的技术经济条件下用以减少单层工业厂房柱计算长度l 0的规定。 多层厂房底层柱的计算高度采用底层层高加1m,单层厂房柱的计算高度采用基础顶面算起的柱子全高,就这样并行了几十年。我院在80年代初期编制的若

第十三章 多层框架结构

第十二章 多层框架结构 一、填空题: [①]1、常用的多、高层建筑结构体系框架结构体系、剪力墙结构体系、框架-剪力墙结构体系、筒体结构体系几种类型。 2、框架结构是由 梁、 柱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,可分为现浇整体式 装配式 装配整体式三种类型。 [②]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00.2I I b = ;边框架梁05.1I I b = 。 [②]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05.1I I b =;边框架梁02.1I I b = 。 [②]6、框架梁、柱的线刚度计算公式分别为:l EI i b b = 、 h EI i c b = 。 7、多层框架在竖向荷载作用下的内力近似计算方法有:弯矩分配法 分层法 迭代法等 ]8、弯矩二次分配法的三大要素是:弯矩分配系数 因端弯矩 传递系数。 9、多层框架在水平荷载作用下内力的计算方法有 反弯点法 D 值法(修正反弯点法)两种。 10、框架结构在水平荷载作用下,其侧移由剪切变形、弯曲变形两部分变形组成。 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(B )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( C )。 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 =、

框架结构设计计算书

第一章绪论 第一节工程概况 一、工程设计总概况: 1.规模:本工程是一栋四层钢筋混凝土框架结构教学楼,使用年限为50年, 抗震设防烈度为8度; 建筑面积约3000㎡, 建筑平面的横轴轴距为6.5m 和2.5m,纵轴轴距为4.5m ;框架梁、柱、板为现浇;内、外墙体材料为混凝土空心砌块, 外墙装修使用乳白色涂料仿石材外墙涂料, 内墙装修喷涂乳胶漆, 教室内地面房间采用水磨石地面, 教室房间墙面主要采用石棉吸音板, 门窗采用塑钢窗和装饰木门。全楼设楼梯两部。 2.结构形式:钢筋混凝土四层框架结构。 1.气象、水文、地质资料: 1气象资料 A.基本风压值:0.35kN/㎡, A.基本雪压值:0.25kN/㎡。 B.冻土深度:最大冻土深度为1.2m; C.室外气温:年平均气温最底-10℃,年平均气温最高40℃; 2水文地质条件 A.土层分布见图1-1,地表下黄土分布约15m ,垂直水平分布较均匀,可塑 状态,中等压缩性,弱湿陷性,属Ⅰ级非自重湿陷性黄土地基。地基承载力特征 值fak=120kN/㎡。

B.抗震设防等级8度,设计基本地震加速度值为0.20g ,地震设计分组为第 一组,场地类别为Ⅱ类。 C.常年地下水位位于地表下8m ,地质对水泥具有硫酸盐侵蚀性。 D.采用独立基础, 考虑到经济方面的因素, 在地质条件允许的条件下, 独立基础的挖土方量是最为经济的,而且基础本身的用钢量及人工费用也是最低的, 整体性好, 抗不均匀沉降的能力强。因此独立基础在很多中低层的建筑中应用较多。 二、设计参数: (一根据《建筑结构设计统一标准》本工程为一般的建筑物,破坏后果严 重,故建筑结构的安全等级为二级。 (二建筑结构设计使用年限为50年, 耐久等级二级(年,耐火等级二级, 屋面防水Ⅱ级。 (三建筑抗震烈度为8度,应进行必要的抗震措施。 (四设防类别丙类。 (五本工程高度为15.3m ,框架抗震等级根据GB50223-2008《建筑工程 抗震设防分类标准》,幼儿园、小学、中学教学楼建筑结构高度不超过24m 的混 凝土框架的抗震等级为二级。 (六地基基础采用柱下独立基础。 图1-1 土层分布 第二章结构选型和结构布置 第一节结构设计

结构力学课程设计多层框架结构

结构力学课程设计多层多跨框架结构内力计算 姓名: 班级: 学号: 任课教师: 日期:

多层多跨框架结构内力计算指导书 一. 任务 1. 求解多层多跨框架结构在竖向荷载作用下的弯矩。 2. 计算方法: (1)用近似法计算:手算竖向荷载作用下分层法计算; (2)最好用电算(结构力学求解器)进行复算。 (3) 最好对比手算与电算,就最大相对误差处,说明近似法产生误差的来源。 3. 将手算结果写成计算书形式。计算简图:如图(一)所示。 4. 基本计算参数 材料弹性模量:723.010/E kN m =? 竖向荷载: 恒载 21=21/g k N m ,22=17/g kN m 5 荷载分组: (1)只计算竖向恒载(见图二); 图一 图二 本组计算的结构其计算简图如图一所示,基本数据如下: 混凝土弹性模量:72 3.010/h E kN m =? 杆件尺寸:

m L 5.51= m L 7.22= m H 5.41= m H 6.32= 柱:底 层:25555b cm h ?=? 其它层:2 5050b cm h ?=? 梁:边 梁:2 4525b cm h ?=? 中间梁:2 3525b cm h ?=? 竖向均布恒载: 恒载: 2/211g m kN = 2 /172 g m kN =(见图二) 各杆件的线刚度: 12 3 h b I L EI i ?==,其中 边 梁:4 m 3 10 9.112 345 .025.01 -?=?= I m kN L EI i ?=-???= =103645 .53 109.17100.31 1 1 中间梁: 4 m 3 10 9.012 3 35 .025.02 -?=?= I m kN L EI i ?=-???= = 100007 .23 109.07100.32 2 2 底层柱: 4m 310 6.712 3 55 .055.03 -?=?= I ` m kN H EI i ?=-???= = 506675 .43 106.77100.31 33

最新多层住宅框架结构每平方米用量

四、基础数据 1、混凝土重量2500KG/m3 2、钢筋每延米重量0.00617×d×d 3、干砂子重量1500KG/m3,湿砂重量1700KG/m3 4、石子重量2200KG/m3 5、一立方米红砖525块左右(分墙厚)240:5.34千块/m3;180:5.39千块/m3;120:5.52千块/m3;(包含损耗)。240:128块/m2;180:98块/m2;120:66块/m2. 6、一立方米空心砖175块左右 7、筛一方干净砂需1.3方普通砂 8、一个钢筋工一人每天可绑扎制作钢筋200Kg 9、双排外脚手架(钢管)重量14Kg/m2 10、3~3.6m层高的普通钢管满堂脚手架重量33Kg/m2;或者 7.56—9.31Kg/m3。 11、∮48*3.5钢管3.84Kg/m,∮48*3钢管3.33Kg/m(目前市场上常用此类型),每吨钢管需要配扣件210-220个,十字扣件占90%,万向、接头各占5%。 12、普通支模木方使用量和模板的关系,每平方模板配置木方0.023m3. 一、土建造价师必知的一些换算 1、多层砌体住宅: 钢筋:30KG/m2 砼:0.3~0.33m3/m2 2、多层框架: 钢筋:38~42KG/m2 砼:0.33~0.35m3/m2 3、小高层11~12层: 钢筋:50~52KG/m2 砼:0.35m3/m2

4、高层17~18层: 钢筋:54~60KG/m2 砼:0.36m3/m2 5、高层30层H=94米: 钢筋:65~75KG/m2 砼:0.42~0.47m3/m2 6、高层酒店式公寓28层H=90米: 钢筋:65~70KG/m2 砼:0.38~0.42m3/m2 7、别墅:混凝土用量和用钢量介于多层砌体住宅和高层11~12层之间; 以上数据按抗震7度区规则结构设计。 二、普通多层住宅楼施工预算经济指标。 1、室外门窗(不包括单元门、防盗门)面积占建筑面积0.20~0.24 2、模板面积占建筑面积2.2左右 3、室外抹灰面积占建筑面积0.4左右 4、室内抹灰面积占建筑面积3.8 三、施工功效 1、一个抹灰工一天抹灰在35平米 2、一个砖工一天砌红砖1000~1800块0.13Y/块 3、一个砖工一天砌空心砖800~1000块 4、瓷砖15平米 5、刮大白第一遍300平米/天,第二遍180平米/天,第三遍压光90平米/天 四、基础数据 1、混凝土重量2500KG/m3 2、钢筋每延米重量0.00617×d×d 3、干砂子重量1500KG/m3,湿砂重量1700KG/m3 4、石子重量2200KG/m3 5、一立方米红砖525块左右(分墙厚)

多层框架结构设计

钢筋混凝土多层框架结构设计 1. 设计资料 (1)基本资料 南方某高校拟建一四层教学楼,采用整体式钢筋混凝土框架结构,现浇双向板肋梁楼盖,楼板厚均按100㎜设计,屋面板按120㎜设计。 建筑总高19.0m,每层层高3.9m,室内外高差0.45m。基础顶面标高定位-1.0m。 抗震设防烈度为7度,Ⅱ类场地土,特征周期分区为第三组。 基本风压w0=0.35kN/㎡,地面粗糙度为B类。 基本雪压s0=0.25 kN/㎡。 活荷载:内走道及卫生间、楼梯间:2.5 kN/㎡,其余房间:2.0 kN/㎡。 上人屋面活荷载:2.0 kN/㎡;不上人屋面活荷载:0.5 kN/㎡。 (2)建筑构造 楼面面层做法:水磨石楼面(0.76 kN/㎡); 顶棚抹灰:20㎜厚混合砂浆刷乳胶漆(γ=17 kN/?); 内墙做法:190厚小型空心砌块(2.28 kN/㎡); 外墙做法:240厚小型空心砌块(2.88 kN/㎡); 内外墙装修一律采用20㎜厚混合砂浆找平后刷外墙漆。 (3)材料选用 混凝土:各层均采用C30 钢筋:梁、柱中受力纵筋均采用HRB335,箍筋及构造钢筋采用HPB235。 2. 结构布置及计算简图 结构布置图 (1)抗震等级确定:框架结构,高度H=19m<30m,设防烈度为7度,抗震等级为三级。(2)框架结构梁、柱截面尺寸确定 ①框架梁截面尺寸确定 主梁:h×b=600㎜×250㎜ 次梁:h×b=450㎜×200㎜ 主梁:h×b=450㎜×250㎜ 次梁:h×b=400㎜×200㎜

②框架柱截面尺寸确定 N=(2.7/2+6.6/2) ×6.6×4×15=1841.4KN Ac=1.3N/(fc+0.01fy')=1.3×1841.4×1000/(14.3+0.01×300)=138.4×10 3㎜2 则取标准层的柱尺寸为:450㎜×450㎜ μN=N/(fc bc hc)= 1841.4×1000/(14.3×450×450)=0.64<0.9 符合要求 则得标准层柱为450㎜×450㎜,底层柱尺寸大些取500㎜×500㎜ (3)计算简图如下所示 3.重力荷载计算 (1)恒荷载标准值计算: 屋面:卷材防水屋面 2.23 kN/㎡结构层0.12×25=3 kN/㎡ 抹灰层0.02×17=0.34 kN/㎡ 合计 5.57 kN/㎡ 各层楼面:大理石楼面 1.36 kN/㎡结构层:100㎜厚现浇钢筋混凝土板0.1×25=2.5 kN/㎡ 抹灰层:20厚混合砂浆刷乳胶漆0.02×17=0.34 kN/㎡ 合计 4.2kN/㎡ ①标准层梁自重(顶层): 主梁b×h=250×600:自重25×0.25×(0.6-0.1)=3.125 kN/m 抹灰0.02×(0.6-0.1)×17×2=0.34 kN/m 合计 3.47 kN/m(3.33kN/m)次梁b×h=200×450:自重25×0.2×(0.45-0.1)=1.75 kN/m 抹灰2×(0.45-0.1)×0.02×17=0.238 kN/m

框架结构计算

1.恒荷载作用下内力计算 1.1梯形(三角形)、均布恒荷载作用下简支梁支座剪力和跨中弯矩 (kN) (kN-m) 式中g 1—梁上均布荷载值(kN/m); g 2—梁上梯形(三角形)分布荷载值(kN/m)。 各梁内力计算结果如表1.1 表1.1 恒荷载作用下框架梁按简支计算的梁端剪力和跨中弯矩 g 1g 2V A0V B0l M AB0 g 1g 2V B0r M BC06 3.4015.5241.6341.6375.30 2.709.959.597.291~517.5512.64 78.25 78.25127.84 2.70 8.10 8.44 6.33 AB 梁 l =6m a =0.325 层次 BC 梁 l =2.5m a =0.5 1.2恒荷载作用下框架弯矩计算 梯形(三角形)恒荷载化作等效均布荷载 g =g 1+(1-2a 2+a 3)g 2 (kN/m ) 梁端固端弯矩 (kN-m ) 梁固端弯矩计算结果如表1.2 表1.2 框架梁恒荷载作用下固端弯矩计算表 g 1g 2g M g 1g 2g M M m 6 3.40 15.5216.1748.52 2.709.958.92 4.65-2.641~5 17.5512.64 27.95 83.86 2.708.107.76 4.04 -2.29 AB 梁 l =6m a =0.325 BC 梁 l =2.5m a =0.5层次 框架结构利用弯矩二次分配法的计算过程和结果见图1.1。 1.3恒荷载作用下框架剪力计算 梁: (AB 梁); 柱: 式中:V —计算截面剪力(kN ); V 0—梁计算截面在简支条件下剪力(kN ); M l 、M r —分别为AB 梁左右两端弯矩值(kN-m )。 M t 、M b —分别为计算截面所在柱的上下两端弯矩值(kN-m )。

多层框架结构习题知识讲解

多层框架结构习题 一、填空题 1、框架结构是由和连接而成的结构。 2、框架结构伸缩缝与沉缝的宽度一般不小于。 3、框架结构在计算纵向框架和横向框架的内力时,分别按进行计算。 4、框架结构在计算梁的惯性矩时,通常假定截面惯性矩I 沿轴线不变,对装配式楼盖,取I = I 0 ,I 0 为矩形截面梁的截面惯性矩;对现浇楼盖,中框架I = ,边框架I= 。 5、框架柱的反弯点位置取决于该柱上下端的比值。 6、框架柱的反弯点高度一般与、、、等因素有关。 7、框架梁端负弯矩的调幅系数,对于现浇框架可取。 8、用分层法计算框架结构在竖向荷载下的内力时,除底层柱外,其余层柱线刚度乘以,相应传递系数为。 9、框架柱的抗侧移刚度与、、等因素有关。 10、框架在水平荷载下内力的近似计算方法—反弯点法,在确定柱的抗侧移刚度时,假定柱的上下端转角。 11、框架结构在水平荷载下的侧移变形是由和两部分组成的。 12、框架结构在水平荷载下柱子的抗侧移刚度D= ,在一般情况下它比用反弯点法求得的柱抗侧移刚度。 13、多层框架结构总高度受限制的主要原因是。 14、框架结构中框架柱的主要内力为;框架梁的主要内力为。 15、框架结构中“柱抗侧移刚度”定义为。 16、框架结构按施工方法的不同可分为、和。 17、框架结构承重框架的布置方案有、和等三种。 18、框架结构的变形缝有、和三种。 19、伸缩缝的设置,主要与有关。 20、沉降缝的设置,主要与有关。

21、防震缝的设置,注要与有关。 22、框架结构设置伸缩缝的作用是。 23、框架结构设置沉降缝的作用是。 24、框架结构设置防震缝的作用是。 25、在水平荷载的作用下,框架柱的反弯点位置取决于。 26、作用于框架结构上的荷载,可分为和两类。 27、框架结构在竖向荷载作用下的内力常用近似计算方、和等。 28、框架结构在水平荷载作用下的内力与侧移常用近似计算方法有、、等。 29、框架结构D值法中柱的侧移刚度D= ,是考虑对柱侧移刚度 的修正系数。 30、框架结构D值法中柱的标准反弯点高度与、、、有关。 31、框架结构中框架梁取作为控制截面。 32、框架结构中框架柱取作为控制截面。 33、框架结构竖向活荷载的最不利布置方法有、、、等四种方法。 34、框架结构框架梁梁端弯矩调幅应在进行。 35、框架结构的主要优点是,框架结构的主 要缺点是。 36、按D值法计算水平荷载作用下框架内力时,修正系数(1)的物理意义是。 37、框架结构在水平荷载作用下同层各柱的剪力按进行分配。 38、框架结构采用反弯点法计算内力时,假定底层柱反弯点的位置位于处,其余各层柱反弯点的位置位于处。 39、框架结构的主要优点, 主要缺点。 40、框架结构按承重结构划分有和两种类型。

框架结构内力与位移计算

《高层建筑结构与抗震》辅导材料四 框架结构内力与位移计算 学习目标 1、熟悉框架结构在竖向荷载和水平荷载作用下的弯矩图形、剪力图形和轴力图形; 2、熟悉框架结构内力与位移计算的简化假定及计算简图的确定; 3、掌握竖向荷载作用下框架内力的计算方法——分层法; 4、掌握水平荷载作用下框架内力的计算方法——反弯点法和D值法,掌握框架结构的侧移计算方法。 学习重点 1、竖向荷载作用下框架结构的内力计算; 2、水平荷载作用下框架结构的内力及侧移计算。 框架在结构力学中称为刚架,刚架的内力和位移计算方法很多,可分为精确算法和近似算法。精确法是采用较少的计算假定,较为接近实际情况地考虑建筑结构的内力、位移和外荷载的关系,一般需建立大型的代数方程组,并用电子计算机求解;近似算法对建筑结构引入较多的假定,进行简化计算。由于近似计算简单、易于掌握,又能反映刚架受力和变形的基本特点,因此近似的计算方法仍为工程师们所常用。 本章内容主要介绍框架结构在荷载作用下内力与位移的近似计算方法。其中分层法用于框架结构在竖向荷载作用下的内力计算,反弯点法和D值法用于框架结构在水平荷载作用下的内力计算。既然是近似计算,就需要熟悉框架结构的计算简图和各种计算方法的简化假定。 一、框架结构计算简图的确定 一般情况下,框架结构是一个空间受力体系,可以按照第四章所述的平面结构假定的简化原则,忽略结构纵向和横向之间的空间联系,忽略各构件的抗扭作用,将框架结构简化为沿横方向和纵方向的平面框架,承受竖向荷载和水平荷载,进行内力和位移计算。 结构设计时一般取中间有代表性的一榀横向框架进行分析,若作用于纵向框架上的荷载各不相同,则必要时应分别进行计算。 框架结构的节点一般总是三向受力的,但当按平面框架进行结构分析时,则节点也相应地简化。在常见的现浇钢筋混凝土结构中,梁和柱内的纵向受力钢筋都将穿过节点或锚入节点区,这时节点应简化为刚接节点;对于现浇钢筋混凝土柱与基础的连接形式,一般也设计成固定支座,即为刚性连接。 作用于框架结构上的荷载有竖向荷载和水平荷载两种。竖向荷载包括结构自重及楼(屋)面活荷载,一般为分布荷载,有时也有集中荷载。水平荷载包括风荷载和水平地震作用,一般均简化成节点水平集中力。 二、竖向荷载作用下框架内力的计算 框架结构在竖向荷载作用下的内力计算采用分层法。 1.基本假定 (1)在竖向荷载作用下,不考虑框架的侧移;

多层框架结构课程设计计算书

多层框架结构课程设计设计计算书

目录 1、单层或多层混凝土结构课程设计任务书 3 2、课程设计计算书 7 2.1设计资料 7 2.2结构布置及结构计算简图的确定 8 2.3荷载计算 10 2.4内力计算 16 2.5内力组合 28 2.6截面设计 32 2.6.1梁的截面配筋 32 2.6.2柱的截面配筋 37 3、参考文献资料 43

1 .单层或多层混凝土结构课程设计任务书 1.1设计任务 1.1.1设计题目:某大学学生宿舍框架结构设计 1.1.2设计条件 7层钢筋混凝土框架结构学生宿舍,设计使用年限为50年,其建筑平面图和剖面图分别如图1-1、图1-2所示,L1=5.4m(5.7m、6m),H1=4.2m(4.5m)。楼面和屋面采用现浇钢筋混凝土肋形楼盖结构;屋面采用柔性防水,屋面构造层的恒载标准值为3.24 kN/㎡;屋面为上人屋面,活荷载标准值为 2.0kN/㎡(3kN/㎡、4kN/㎡);楼面构造层的恒载标准值为1.56kN/㎡;楼面活荷载标准值为2.0kN/㎡(2.5kN/㎡、3kN/㎡);墙体采用灰砂砖,重度γ=18kN/m3,外墙贴瓷砖,墙面重0.5kN/㎡,内墙面采用水泥粉刷,墙面重0.36kN/㎡;木框玻璃窗重0.3kN/㎡,木门重0.2kN/㎡;混凝土强度等级和钢筋级别请自行选择。建设地点位于某城市郊区,底层为食堂,层高5.0m,2~7层为学生宿舍,层高4.2m,室内外高差 ω=0.5kN/㎡(0.45kN/㎡、0.4kN/㎡)。试对该结构0.6m,基础顶面标高-1.500m。基本风压 。 进行结构设计,不考虑抗震设防 图1-1 标准层平面图 1.1.2 设计内容 (1)确定构件截面尺寸、材料选用; (2)荷载计算;

浅谈多层框架结构

浅谈多层框架结构 【摘要】在我国社会主义经济建设的良好发展形势下,我国建筑行业获取了前所未有的发展机遇与广阔前景。多层框架结构是我国近年才正式应用的结构形式之一,被广泛应用于现代建筑行业各领域中。本文主要阐述了有关多层框架结构相关的一系列问题。 【关键词】建筑,多层框架结构 1.前言 近些年来,建筑市场在我国可以说是蓬勃发展,钢筋混凝土多层框架结构的房屋结构设计有着明显的优势,已经在我国建筑领域得到广泛的使用,建筑房屋多层框架结构设计的科学性以及合理性对于建筑质量的要求以及使用有着决定性的巨大影响,针对建筑钢筋混凝土多层框架结构进行深入的研究和探讨。 2.多层框架结构的组成 框架结构由柱和梁组成。一般柱子垂直布置,梁水平布置;屋面由于排水或其他方面的要求,也可布置成斜梁;梁柱连结处一般为刚性连接;有时为便于施工或由于其他构造要求,也可将部分节点做成铰节点或半铰节点。当梁、柱之间全部为饺接时,也称为多层排架;刚性连接的梁比普通梁式结构要节约材料,结构的横向刚度较好,横梁的高度也较小,因而可增加房屋的净空,是一种比较经济的结构形式。 框架可以是等跨或不等跨,层高可以相等或不完全相等,有时因工艺要求而在某层抽柱或缺梁形成复式框架。框架结构为高次超静定结构,既承受竖向荷载,又承受侧向作用力(风荷载或地震作用等)。为利于结构受力,框架梁宜拉通、对直,框架柱宜上、下对中,梁柱轴线宜在同一竖向平面内,有时由于使用功能或建筑造型上的要求,框架结构也可做成抽梁、抽柱、内收、外挑等。 框架结构有实腹式、格构式以及横梁为格构式、柱为实腹式的混合式框架。实腹框架梁的横截面一般为矩形或梯形截面。混凝土框架柱的截面形式常为矩形或正方形,有时由于建筑上的要求,也可设计成圆形、八角形、T形等。钢框架柱的截面形式常采用H形或箱形。实腹式框架外形简捷美观,制造和施工简单,安装省工,但材料利用率低。当结构跨度较大时,可采用格构式框架。格构式框架刚度较大,用钢省,其外形与净空布置比实腹式框架灵活,但制造加工和安装较为复杂。混合式框架的目的主要是减轻横梁自重,增加结构刚度。当楼盖为现浇板时,可将楼板的一部分作为框架梁的翼缘予以考虑,即框架梁截面为T或r形;当采用预制板楼盖时,为减小楼盖结构高度,增加建筑净空,混凝土框架梁截面常为十字形或花篮形;这时也可将预制梁做成T形截面,在预制板安装就位以后,再现浇部分混凝土,使后浇混凝土与预制梁共同工作即成为叠合梁,这样一方面保证了梁的有效高度和承载力;另一方面可将梁板有效地连成整体,改善结构的抗震(振)性能。预

相关文档
相关文档 最新文档