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
填充墙对框架结构抗震性能影响的研究摘要：本文先从结构概念分析入手，分析了不考虑填充墙对框 架结构的计算的影响，然后以填充墙与框架结构共同作用为机理，通过分析在水平力作用下各类填充墙－框架结构体系的层间侧移 刚度，探讨填充墙对框架结构动力特性的影响程度．结果表明，填充墙一框架结构体系的侧移刚度比纯框架有不同程度的提高，在工程设计中应充分考虑这种影响，使框架结构在地震作用下的计算结果更加符合实际情况，提高结构设计的安全性与经济性。 关键词：填充墙框架结构抗震性能 abstract: this paper first from the structure analysis of the concept, this paper analyzes the don’t consider fill walls in the framework structure calculation effect, then to fill the wall and frame structure for joint action mechanism, through the analysis in the level of all kinds of forces fill walls-frame structure between layers of the lateral stiffness, fill walls of frame construction discusses the dynamic characteristics of the influence degree. the results show that fill walls a frame structure of the lateral stiffness than pure frame have different degrees of improvement in engineering design should fully consider the effect, make the frame structure under the action of earthquake in the result of calculation is more tally with the actual situation,
例题3 钢框架结构分析及优化设计 1
例题钢框架结构分析及优化设计 2例题.钢框架结构分析及优化设计 概要 本例题通过某六层带斜撑的钢框架结构来介绍midas Gen的优化设计功能。midas Gen 提供了强度优化和位移优化两种优化方法。强度优化是指在满足相应规范的强度要求 条件下，求出最小构件截面，即以结构重量为目标函数的优化功能。位移优化是针对 钢框架结构，在强度优化设计前提下，增加了以侧向位移为约束条件的自动设计功 能。本文主要讲述强度优化设计功能。 此例题的步骤如下: 1.简介 2.建立模型并运行分析 3.设置设计条件 4.钢构件截面验算及设计 5.钢结构优化设计
例题钢框架结构分析及优化设计1.简介 本例题介绍midas Gen的优化设计功能。例题模型为带斜撑的六层钢框架结构。(该例题数据仅供参考) 基本数据如下： 轴网尺寸：见图2 柱:HW200x204x12/12 主梁：HM244x175x7/11 次梁：HN200x100x5.5/8 支撑：HN125x60x6/8 钢材：Q235 层高：一层 4.5m 二～六层 3.0m 设防烈度：8o（0.20g） 场地：II类 设计地震分组：1组 地面粗糙度；A 基本风压：0.35KN/m2； 荷载条件：1-5层楼面，恒荷载4.0KN/m2，活荷载2.0KN/m2； 6层屋面，恒荷载5.0KN/m2，活荷载1.0KN/m2； 1-5层最外圈主梁上线荷载4.0KN/m； 6层最外圈主梁上线荷载1.0KN/m； 分析计算考虑双向风荷载，用反应谱分析法来计算双向地震作用 3
例题钢框架结构分析及优化设计 4图1分析模型图2结构平面图
第35卷第3期辽宁工业大学学报(自然科学版)V ol.35, No.3 2015年 6 月Journal of Liaoning University of Technology(Natural Science Edition) Jun. 2015 收稿日期：2014-03-24 作者简介：刘猛(1968-)，男，辽宁凌海人，副教授，博士。DOI:10.15916/j.issn1674-3261.2015.03.005 框架填充墙结构抗震性能研究的回顾与展望 刘 猛，李 烁，高中山，匡景瑞 （辽宁工业大学 土木建筑工程学院，辽宁 锦州 121001） 摘 要：为研究和改进框架填充墙结构的抗震性能，分析了框架与填充墙之间连接方法和新型填充墙的研究现状，其中连接方法包括柔性连接、刚性连接。在此基础上，分析了柔性连接和刚性连接的优缺点，并展望了框架填充墙结构抗震性能研究的发展方向。 关键词：框架；填充墙；抗震；连接 中图分类号：TU323.5 文献标识码：A文章编号：1674-3261(2015)03-0157-03 Review and Prospect of Seismic Performance of Infilled-wall Frame Structure LIU Meng, LI Shuo, GAO Zhong-shan, KUANG Jing-rui （Civil and Architectural Engineering College, Liaoning University of Technology, Jinzhou 121001, China） Abstract: In order to study and improve the seismic performance of infilled-wall frame structure, the status of connecting methods between infilled wall and frames was analyzed, as well as the new type of infilled wall. And the connecting methods include flexible connection and rigid connection. The advantages and disadvantages of the flexible connection and rigid connection were analyzed. Outlook of the development direction on the research of seismic performance of infilled-wall frame structure was made in the end. Key words: frame; infilled wall; seismic; connection 2008年汶川地震、2010年玉树地震、2013年雅安地震的震害现象表明，框架填充墙结构在这些地区受到地震作用后破坏非常严重，特别是填充墙发生了不同程度的破坏，造成了重大的经济损失和人员伤亡[1-2]。框架填充墙结构广泛应用于多、高层建筑中，其中框架是主要的受力结构，填充墙作为非结构构件起着围护和分隔的作用。从地震中填充墙的破坏情况来看，开裂和倒塌是填充墙震害的集中体现。框架填充墙结构抗震性能的好坏直接关系到人民生命和财产安全，因此如何提高框架填充墙结构的抗震性能，保证其在地震作用下的安全性，已成为设计人员和研究者必须高度重视的问题。 1 国内外研究现状 各国学者对填充墙的受力性能和抗震性能做了大量研究，并且取得了很多研究成果。本文通过回顾分析国内外对框架填充墙抗震性能的研究现状，总结了框架与填充墙之间的连接方法，包括刚性连接、柔性连接等，以及新型填充墙的研究。 1.1 柔性连接研究现状 框架与填充墙柔性连接一般有2种做法（如图1所示）。一种是在填充墙与框架间留缝隙，通过填塞软性材料提高结构延性，另一种是通过添加阻尼装置，吸收地震能量，减轻框架填充墙的破坏。 张广寿等[3]提出了在墙体中设置水平耗能横缝的构造措施，试验结果表明，设置了水平耗能横缝的填充墙在受到地震作用时横缝发生相对运动，从而吸收地震能量。李哲明等[4]证明了相对于刚性连接，采用柔性连接的墙体有着更好的整体性和变形能力，能够保证在地震发生时墙体不至于瞬间倒
钢结构耐火设计方法综述 摘要：简述了钢结构的特点、耐火设计需要遵守的原则以及具体方法。参考国内外资料，论述了钢结构抗火设计及防火保护。防止钢结构在火灾中迅速升温并发生形变塌落的措施有多种，关键是要根据不同情况采取不同方法。钢结构通常在450～650℃温度中就会失去承载能力，发生很大的形变，导致钢柱、钢梁弯曲，结果因过大的形变而不能继续使用，一般不加保护的钢结构的耐火极限为15分钟左右。这一时间的长短还与构件吸热的速度有关。使钢结构材料在实际应用中克服防火方面的不足，必须进行防火处理，其目的就是将钢结构的耐火极限提高到设计规范规定的极限范围。介绍了几种不同钢结构的防火保护措施，为钢结构设计的完整性提供了参考。 关键词：建筑；钢结构；耐火设计；荷载 钢结构与传统的钢筋混凝土结构相比具有以下特点：（1）钢材材质均匀，可认为为理想的弹性材料，受力状态简单明了；（2）钢材的塑性和韧性好，有利用提高结构的抗震性能；（3）钢结构强度高，自重轻，降低结构的自振周期，减小结构设计内力，降低基础造价；（4）钢结构制作周期短、施工速度快等。 钢结构优点很多，但却有一个致命的缺陷：耐火性能差。结构发生火灾后在很短的时间内就能把建筑物烧毁。文中针对钢材的抗火性能，参考了国内外的资料，总结出了钢结构的抗火设计方法及保护方法，并给出一些建议，为钢结构的设计提供参考。 钢结构建筑的梁、柱、屋架是建筑的骨架，它的安全性直接关系到整幢建筑的安全，它们大都采用钢材，钢材虽然是不燃材料，但其耐火性能很差，随着温度的变化，其力学指标会发生很大的改变，承载力和平衡稳定性会随温度升高而大幅度下降。钢结构在温度达到350℃、500℃、600℃时，其强度分别下降1 /3、1/2、2/3，在高温条件下其内部应力也会发生改变，使钢结构承重体系出现问题，按理论计算，在全负荷下，钢结构失去平衡稳定性的临界温度为500℃，一般火场温度都在800℃－1000℃左右，在这样的高温条件下，无任何保护的钢结构很快就会出现塑性变形，大约15分钟内就会倒塌。 要使钢结构材料在实际应用中克服防火方面的不足，必须进行防火处理，其目的就是将钢结构的耐火极限提高到设计规范规定的极限范围。 对于钢结构，无论是构件层次还是整体结构层次的抗火设计，均应满足以下要求：
影响框架结构抗震性能的因素浅析 摘要：建筑结构抗震设计在框架结构设计中的地位日益重要，文章对影响工业与民用框架结构抗震性能的因素进行了简要的总结，为了减轻地震对建筑物顶部突出部分的破坏作用及影响，文章通过简要阐释，得出地震荷载作用下，结构的“鞭梢效应”产生的原因和条件，并为结构抗震设计提出建议。 关键词：建筑结构；刚度；延性；主振型；鞭梢效应建筑结构具有很多形式，包括砌体结构、框架结构、框架剪力墙结构、剪力墙结构、索膜结构、筒体结构等，不同的结构形式，其抗震性能有明显的不同。 建筑的抗震等级一般是由多层和高层钢筋混凝土结构、构件进行抗震设计计算和确定并最终构造措施的标准。为了抗震设计的安全可靠与经济合理，应充分考虑多方面因素及各种不同情况，并且针对钢筋混凝土结构、构件的抗震要求，在计算和构造上应区别对待。因此，地震作用越大（或房屋高度越大），抗震要求亦越高；对于不同的结构体系，应有不同的抗震要求。此外，同一结构中的不同部位以及同一种结构形式在不同结构体系中所起的作用不同，其抗震要求也应有所区别。例如，在框架结构中，框架是主要抗侧力构件，而在框架一抗震墙结构中，框架是次要抗侧力构件（抗震墙是主要抗侧力构件），因此框架结构中的框架应比框架一抗震墙结构中的框架抗震要求高。又如，在部分框支抗震墙结构中，框支层由于刚度和强度的削弱，往往成为塑性变形集中的薄弱楼层，因此其落地抗震墙底部加强部位的抗震要求就应高于一般抗震墙的抗震要求。 为此，我国抗震规范和高层规程综合考虑建筑抗震重要性类别、地震作用（包括区分设防烈度和场地类别）、结构类型（包括区分主、次抗侧力构件）和房屋高度等因素，对钢筋混凝土结构划分了不同的抗震等级。抗震等级的高低，体现了对抗震性能要求的严格程度。不同的抗震等级有不同的抗震计算方法及相应的构造措施要求，从最高等级四级到一级，抗震要求依次提高；高层规程中还规定了抗震等级更高的特一级。 对于砌体结构，由于整体性比较差，抗震性能较差，对其进行科学的配筋，可有效的提高其抗震性能，但也只限于多层建筑，已经逐渐退出建筑市场。框架结构其具有较大的刚度，用自身的刚度进行抗震，但是在水平地震作用下框架结构将发生侧向变形，由于框架结构的整体抗侧刚度对称处理不利，会导致结构整体在地震过程中产生整体的扭转，发生复合破坏，因此，框架结构对抗震来说并不理想。根据此种问题，产生框架剪力墙结构、筒体结构，在抗震性能上有明显的提高，成为高层建筑的首选结构形式。 1 问题的提出 随着高层建筑的建造，高层建筑抗震在建筑设计中占有很大的比重，由于地震作用的复杂性于人类对地震规律认识的局限性，目前对建筑物的抗震设计水平还停留在一个初步的阶段，尚无法做出精确的计算，现有的地震作用力的计算方法和结构抗震设计的计算大都是近似方法。因此结构设计对抗震的设计内容应包括概念设计与计算设计两方面，本文论述就属于概念设计的理论阐述，建筑物结构抗震设计应考虑到在六度与九度范围内设防，不同场地根据不同的烈度进行地震作用力计算与截面抗震验算，同时应符合相应的抗震构造要求。 2 两种抗震因素分析 地震作用力实际上是建筑物对地面运动的反应，他与许多因素有关。人们针
消防安全技术实务：建筑钢结构构件的设计耐火极限 钢结构自重轻、强度高、抗震性能好，便于工业化生产，施工速度快，是建筑中应用得主要结构形式之一。但钢材热传导系数大，火灾情况下随着温度的升高，钢材强度下降，其承载力随之下降，致使钢结构不能承受外部载荷作用而失效破坏。因此，钢结构的耐火性能较差。为确保建筑钢结构的防火安全，《建筑钢结构防火技术规范》（GB 51249-2017），对工业与民用建筑中的钢结构以及钢管混凝土柱、压型钢板—混凝土组合楼板、钢与混凝土组合梁等组合结构（包括建筑中局部采用钢结构及上述组合结构的情况），制定了针对性的防火设计和保护措施要求。 建筑钢结构构件的设计耐火极限 对于钢结构而言，构件的设计耐火极限能否达到要求，是关系到建筑结构安全的重要指标。钢结构构件的最低耐火极限要求，按厂房、仓库和民用建筑的相应耐火等级分别确定。其中，柱间支撑的设计耐火极限应与柱相同，楼盖支撑的设计耐火极限应与梁相同，屋盖支撑和系杆的耐火极限应与屋顶承重构件相同。钢结构节点的耐火性能及防火保护要求均不应低于被连接构件中要求最高者。钢结构构件的设计耐火极限要求见表2-3-10。 表2-3-10 建筑钢结构构件的设计耐火极限 注：1.建筑物中的墙等其他建筑构件的设计耐火极限应符合《建筑设计防火规范》（GB 50016-2014,2018年版）的规定； 2.一、二级耐火等级的单层厂房（仓库）的柱，其设计耐火极限可按上表规定降低0.50h；
3.一级耐火等级的单层、多层厂房（仓库）设置自动喷水灭火系统时，其屋顶承重构件的设计耐火极限可按上表规定降低0.50h； 4.吊车梁的设计耐火极限不应低于上表中梁的设计耐火极限。
钢结构的耐火极限仅为15分钟，用于髙层建筑时必须采取耐火保护措施。其具体作法通常有以下数种：其一为现浇法，即以混凝土现浇在钢拄、钢梁表面而保护之其二为涂抹法，即 用金屈网包覆并涂抹珍珠岩、姪石等砂浆；其三为包湲法，即用轻质混凝土梹、石棉板等包 覆纲结构：其四为喷涂法，即将石棉、岩棉等矿物纤维与水泥混合，再用喷枪喷涂于钢结构 表面。一般釆说，上述各法的保护厚度均需在4?5厘米左右方能达到一、二级耐火等级的要求。 尚须指出，一是近年来我国已研制成功钢结构防火涂料，只需在钢梁、钢柱上分别涂抹 2.5及4厘米的厚度，使能使其达到一级耐火等级。二是日本已研制出在600亡高溫仍能保持 原有强度的建筑钢材，因其在炼钢时加入了一定数量的镍、铬、钼等金厲，从而使钢材具备 了优异的耐火性能。有机防火堵料今后，随着以上两者在高层建筑中的具体应用，则对钢结 构的耐火设计甚为有利。 其次，应使隔墙、吊顶、门窗、隔断等构件具有良好的耐火性能。这些部位多涉及内部装修，故其不燃、难燃化乃是防火设计的重点之。为充分说明问题，这里需对火灾荷载先行阐 述之“所谓火灾荷载，即单位地板面积上的等价可燃物，通常以公斤7米2表示。它是以木材 的发热萤为菡准而计舞确定的，当室内有多种可燃物时，应据其单位发热没分别换箅为等价 的木材重镫。 建筑中由可燃物构成的火灾荷载可分为三个方面：一是面定的火灰荷载，’主要由内装佟及 管道保温囝等的可燃材料构成二桌移动的火灾荷载，主要由家具衣物、床上用品、窗帘地毯 及库存物品之可燃部分构成三是携带的火大荷载，’主要由人员随身携带的可燃物品构成。移 动火灾荷载占存很夭的比例，有机防火堵料它是引起火灾的主要因素之一，而固定火灾荷栽 则常易造成火势的荽延。当火灾荷载越大，火灾持续时间便越长/娇造成约危弯也更大，所以，耐火构造设计时若能作到隔墙、吊顶、门-及装修、陈设、家具等的不燃、难燃化，卿对减少 火灾发生、荽延及损失大有益处。 对这些部分作具体设计时，应大力采用轻质、美现而又甜火的材料：隔堉除可采用加气混 凝土、石眘珍珠岩空心条板之外，站可选用新研制的商级防火纸面石膏板以及引-进的泰柏墙 板及不燃埃特堵板等；吊顶宜采用轻钢龙骨钉石饤板、复合板、石棉型硅酸钙板、矿棉板及 铝合金板等；—般门窗宜采用钢或铝合金制作。目前，引进的轻质美观且打一定防火性能的 塑料门窗已开始生产‘/它在高层建筑中必将有着广泛的用途。防火门窗则必须采用耐火极限 试验合格的产品，同时，还宜采用防火涂料使一些可燃装修变为难燃付料，则能将其适当应 用于高层建筑的天棚、墙面、隔断等装修部位。
中美冷成型钢结构设计规范比较 孙 彤? 王士奇 山东省冶金设计院，济南 250014 摘 要：主要介绍中美冷成型钢设计规范在发展历程、使用范围、设计方法以及有效宽度和冷作强化效应的计算等方面存在的差异，并提出了一些建议。 关键词冷成型钢；计算方法；设计规范；有效宽度；直接强度法 COMPARISON OF CHINESE WITH NORTH AMERICAN CODE OF COLD-FORMED STEEL STRUCTURAL MEMBERS Sun Tong Wang Shiqi （Metallurgical Design Institute of Shandong Province, Jinan 250014, China） ABSTRACT There are some differences between Chinese and North American code of cold-formed steel structural members, such as course of development, serviceable range, design method and calculation method of effective width and strain hardening, which are mainly presented and some advice are put forward in this paper. KEY WORDS Cold-formed steel, Calculation method, Design code, Effective width, Direct strength method 1 引言 冷成型钢构件由钢板通过冷加工制成，相对于热轧型钢，板件宽厚比较大，可以加工成多种形式的经济截面，得到令人满意的强度重量比，达到优化截面的目的，设计时可以不受现有截面形式的限制，满足不同的设计要求[1]。对于冷成型钢构件的设计，中国现行规范是冷弯薄壁型钢结构技术规范（GB50018-2002）（以下简称中国规范），美国、加拿大、墨西哥、英国、澳大利亚、欧洲、南非等国家都有自行制定的冷成型钢结构设计规范，这些规范基本上都是基于北美冷成型钢结构设计规范（North American Specification for the Design of Cold-Formed Steel Structural Members，2001）（以下简称北美规范）。虽然中美冷成型钢设计规范都是使用有效宽度的设计方法考虑屈曲后强度，但在使用范围以及考虑因素等方面存在着一定的差异。为了使设计人员更好地理解和使用两个规范，本文主要介绍两规范存在的差异，并通过纯弯构件有效宽度的计算实例予以说明。 2 中美规范对比 虽然中国规范在一些方面借鉴了北美规范，如在考虑屈曲后强度时都是使用有效宽度的方法。但在发展历程、使用范围以及有效宽度和冷作强化效应的计算方法等方面还存在着一些差异，以下详述中美两规范的差异。 2.1 发展历程 ?孙彤(1964.5-)，男，高级工程师
钢框架-中心支撑结构体系设计浅析 摘要：通过具体工程实例对钢框架-中心支撑结构体系进行分析，并进一步探讨钢框架-中心支撑结构体系的结构布置、结构分析、特殊构件与节点设计，以供设计参考。 关键词：钢框架-中心支撑；弹性时程分析；支撑与梁柱节点 1工程概况 某管理中心办公楼，地下1层，地上17层，建筑高度69.3m，标准层层高3.9m，总建筑面积44440m2。地下一层为车库及设备用房，地上部分主要功能为办公及会议，标准层结构平面布置见图1。 图1标准层结构平面布置图 工程抗震设防烈度6度，设计基本地震加速度0.05g，II类场地。按百年一遇风荷载取值，基本风压0.45kN/m2，地面粗糙度B类。 2结构体系与布置 主体结构采用钢框架-中心支撑体系，方(或矩形)钢管混凝土柱、H型钢梁及H型钢支撑。地下一层钢框架外包混凝土形成钢骨混凝土结构，支撑下部的地下室部分改为钢筋混凝土剪力墙，基础采用独立基础加防水板。 建筑标准层平面长82m，宽28.2m，长宽比约为2.9，长宽比相对较大。中部为公用区域，左右两边各有一个采光天井，天井外侧仅有3.2m宽楼板相连。根据建筑平面，最终确定的标准层结构平面布置见图1。利用中部公用区域布置六榀、组合成两个槽型的支撑框架(位置见图1中的ZC-1、ZC-2)。考虑到建筑平面两侧楼板透空，仅在端部有部分楼板相连，使得部分框架不能连成整体，以致结构两侧刚度大大降低，扭转效应显著，在③、轴布置两榀混合支撑框架(位置见图1中的ZC-3)，以提高结构两端的刚度。各榀支撑框架立面见图2。结合建筑门洞口位置，ZC-1、ZC-2分别采用人字形支撑和V字形支撑。ZC-3上部为迭层混合空腹桁架；为满足建筑使用功能，支撑在五层向两侧框架进行转换，且转换后采用越层单斜杆支撑。为实现建筑主入口处门厅大空间要求，⑦、⑧轴框架局部抽柱并采用转换桁架进行托柱转换，⑦、⑧轴框架立面简图见图3。中部公用区域在、轴和、轴之间因设备管线布置及建筑净高要求，除个别楼层外无法设置钢梁(见图1、3)，为更好地协调各部分框架协同受力，增加结构整体性，楼板厚度设计为140mm，并采用双层双向配筋，同时在建筑端部透空楼板外的相连部分板中设斜向抗剪钢筋以增强其受力性能。
工业设备钢框架结构研究 工业设备钢框架结构由于其空间大,布置灵活,目前在很多地方已经取代了传统的混凝土框架结构,在我国得到了很广泛的应用。对于工业设备钢框架的整体极限承载力和变形之间的关系进行了系统了理论分析,通过分析,得出影响钢框架稳定承载力受多方面因素的影响,包括梁柱的线刚度、节点连接刚度、载荷条件、同层间相互作用等多方面的因素。针对设备钢框架的应力与应变之间的非线性关系,对非线性分析的方法进行了总结比较,分析了各种非线性分析方法的优缺点、准确度等。最后,对工业设备钢框架在设计研究中的关键点提出了自己的一点理解和建议。 标签：工业设备钢框架;承载力分析;稳定性分析;非线性 钢框架结构近年来在我国得到了很广泛的应用,这种结构以其强度高,自重轻,抗震性能好,施工速度快,工业化程度高,可重复使用,效率高等各方面的优点,在工业中很多方面取代了传统的混凝土结构。 钢框架结构多数由横梁与立柱刚接而成。刚性连接的横梁与普通梁式结构相比,节省钢材,结构横向刚度较好,横梁高度也较小。因此可以增加设备钢框架内部净空,减少设备钢框架的造价和体积,是现代工业设备中一种比较经济的结构形式。 在进行工业设备刚结构的设计时,对于结构的极限承载力的计算是不可避免的。钢结构框架设计必须建立在全面的计算分析基础之上,而分析与设计结果的可靠性、合理性依赖于所采用的分析与设计方法。对于钢框架结构的稳定性,应从框架的整体稳定方面入手进行分析,然而,目前一般的设计方法是通过控制框架柱的稳定性来间接控制钢框架的稳定性,而且将设备钢框架结构的强度条件和稳定性分开计算,《钢结构设计规范》在进行框架平面内的稳定计算时,柱的有效长 度l0按框架的失稳类型(有侧移和无侧移),采用根据弹性稳定理论得到的柱的计算长度系数μ,从而,l0=μlc,其中lc为柱的几何长度,这种分析方法是以单根框 架柱的稳定计算代替整体框架的稳定分析。而且,一方面大多数钢框架结构确实处于弹性工作状态,另一方面,弹性计算方法简单,理论计算方法也已经发展的比较成熟,所以,对于这样的计算,一般通过线弹性的分析方法进行设计分析,但是通过这样的计算方法,忽略了变形对整体钢框架结构的内力的影响。在某些地方,由于过大的变形导致结构发生局部塑性屈服而失去承载力,导致结构的实效。对于这样的情况,进行非线性分析是解决变形影响的有效的方法之一,这也是当前设备钢框架结构理论研究的一个重点,非线性分析,即在结构分析中充分考虑所有重要的非线性因素,从而可以对结构的实际实效模式进行综合而全面的评定,并直接获得结构的整体极限承载力。它主要包含几何非线性分析和材料非线性分析两个方面。
编号：SM-ZD-53038 建筑结构耐火性能分析Through the process agreement to achieve a unified action policy for different people, so as to coordinate action, reduce blindness, and make the work orderly. 编制：____________________ 审核：____________________ 批准：____________________ 本文档下载后可任意修改
建筑结构耐火性能分析 简介：该方案资料适用于公司或组织通过合理化地制定计划，达成上下级或不同的人员之间形成统一的行动方针，明确执行目标，工作内容，执行方式，执行进度，从而使整体计划目标统一，行动协调，过程有条不紊。文档可直接下载或修改，使用时请详细阅读内容。 本节介绍了主要的建筑结构形式以及各种建筑结构耐火性能的特点、影响建筑结构耐火性能的主要因素、火灾下建筑结构及构件极限状态的定义、建筑结构耐火时间计算模型的选取方法及计算步骤、钢结构和混凝土结构的耐火时间计算方法、整体结构耐火时间计算的方法和步骤等。 一、影响建筑结构耐火性能的因素 （一）结构类型 1.钢结构 钢结构是由钢材制作结构，包括钢框架结构、钢网架结构和钢网壳结构、大跨交叉梁系结构。钢结构具有施工机械化程度高、抗震性能好等优点，但钢结构的最大缺点是耐火性能较差，需要采取涂覆钢结构防火涂料等防火措施才能耐受一定规模的火灾。在高大空间等钢结构建筑中，在进行钢结构耐火性能分析的基础上，如果火灾下钢结构周围的温度
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
随着人们生活水平的提高，旧楼加装电梯的工程越来越多。新增的电梯井道可以是钢筋砼结构，也可采用钢结构，以钢框架结构居多。这种井道通常与主体结构通过化学螺栓等方式拉结。这对改善结构传力路径以及井道整体稳定是很有利的。井道结构与普通结构有较多不同， 也存在很多难点，本人通过工程积累的一些概念分析方面的想法，分享给大家一起探讨。抛砖引玉，不对之处望大家指正。 ?井道竖向荷载分析：竖向荷载主要是井道钢框架自重、围护结构荷载、电梯机房楼面荷载（有机房井道）、曳引设备支承荷载、井道屋面荷载等。对于较高的井道，井道与原有结构拉结节点宜作成竖向滑动支承，以释放竖向荷载作用下的井道位移，否则竖向荷载较大时 将产生较大的附加内力。一般可以通过化学螺栓的端板上设滑槽孔来实现。这种方法对于减 小因井道基础沉降产生的井道附加内力也十分有利。?井道在风荷载作用下的受力特征分 析：（1）风荷载体型系数：对于外置的电梯井道，井道多位于原有结构局部边侧或角部。因此严格来讲，井道的风荷载体型系数应该采用局部风压体型系数，如采用规范对主体结构 的风荷载体型系数将导致计算结果偏于不安全。但荷载规范对于局部风压体型系数仅限于围 护结构，在实际计算时可参考规范对于围护结构的局部体型系数取值。但注意2012年新版荷载规范对于局部体型系数有较大改动。（2）风振系数：从概念上讲，风振系数主要反 映脉动风对结构的影响，如果井道结构与原有结构存在拉结，而原有结构的刚度较大，则井 道的风振响应会大幅减小。且荷载规范的风振系数法只适用于竖向悬臂型结构，井道在各层 侧向支承于原结构，不能作为竖向悬臂型结构。故建议按荷载规范对结构风振响应的判断方法，如原有结构可不考虑风振，则井道也可以不考虑风振，即风振系数取 1.0。但需要特别注意，对于独立单体的井道结构则必须考虑风振影响，因为独立的井道结构与原结构无拉结， 成为高耸结构，周期一般较大，风振响应较为明显，不考虑时偏于不安全。（3 ）基本风压和风压高度变化系数均直接按荷载规范计算。?井道在地震作用下的受力特征分析：（1）井道与原有结构相互作用：对于有拉结构造的井道，在地震作用下的响应严格来讲是与主体结构相互作用问题。井道结构与原有结构相比，抗侧刚度和质量均较小，可以认为井道结构是附在原有结构外侧的抗侧刚度较弱的附属结构。因此，井道在地震作用下的响应主要是由 于原有结构的变形位移引起。特别是结构的扭转藕联导致井道结构的受力更为复杂（井道一般位于原结构外侧边缘，故扭转效应更为明显）。将井道拉结节点简化为固定铰约束的方法，相当于假定原结构是完全刚性体，不能准确反映真实地震作用下的响应。要模拟这种响应，只能通过井道和原有结构整体建模来计算，但这毕竟费时费工。（2）包络设计：考虑到 上述井道与原有结构整体建模带来的困难，从概念上对结构进行定性分析以实现内力的包络 设计就十分重要。从结构上看，井道高且柔，原有结构侧向位移对井道产生的内力较小，而 钢材的承载力较大，故只要设计合理，多数情况下一般不会产生超出的容许范围的应力。侧移对井道内力的影响主要在于柱脚，如将柱脚做成铰接则更有利些。因此，从概念上讲，井 道设计时在满足竖向承载力及轨道变形的前提下，把井道做成柔性，更有利于井道及原有结 构的抗震。而如果将井道的刚度一味加大，则地震作用下不仅拉结节点容易受损，且对原有结构都将造成极大的影响。简单地讲，井道设计时“取柔不宜取刚”。（3）井道层间位移 限值：如果井道侧向变形过大，则容易使井道内的竖向轨道发生卡轨现象，影响电梯使用。 因此，计算时建议适当控制层间位移值。但目前为止，尚未发现有规范对此有限值规定。?井道结构构件整体稳定计算分析由于存在钢梁错层等现象，井道结构的整体稳定计算变得较 为复杂，不能直接套用钢结构规范关于钢框架柱的计算长度系数法。但从概念上分析，井道 整体平面尺寸一般较小，钢梁间距由于电梯轨道的限值要求一般不超过 2.5m，钢梁间距较密，考虑结构整体稳定性，钢梁对钢柱的约束是较充分的，钢柱不容易发生失稳。因此，只要井道与原有结构有充分拉结，钢梁与钢柱可靠连接（尽量做成刚接），则井道结构的整体 稳定将得到较好的保证。在计算时如仍然不放心，可考虑做一个含初始缺陷的线性屈曲分析
建筑结构耐火性能分析示 范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月
建筑结构耐火性能分析示范文本 使用指引：此解决方案资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 本节介绍了主要的建筑结构形式以及各种建筑结构耐 火性能的特点、影响建筑结构耐火性能的主要因素、火灾 下建筑结构及构件极限状态的定义、建筑结构耐火时间计 算模型的选取方法及计算步骤、钢结构和混凝土结构的耐 火时间计算方法、整体结构耐火时间计算的方法和步骤 等。 一、影响建筑结构耐火性能的因素 （一）结构类型 1.钢结构 钢结构是由钢材制作结构，包括钢框架结构、钢网架 结构和钢网壳结构、大跨交叉梁系结构。钢结构具有施工 机械化程度高、抗震性能好等优点，但钢结构的最大缺点
是耐火性能较差，需要采取涂覆钢结构防火涂料等防火措施才能耐受一定规模的火灾。在高大空间等钢结构建筑中，在进行钢结构耐火性能分析的基础上，如果火灾下钢结构周围的温度较低，并能保持结构安全时，钢结构可不必采取防火措施。 2.钢筋混凝土结构 钢筋混凝土结构是在混凝土配置钢筋形成的结构，混凝土主要承受压力，钢筋主要承受拉力，二者共同承担荷载。当建筑结构耐火重要性较高，火灾荷载较大、人员密度较大或建筑结构受力复杂的场合时，钢筋混凝土结构的耐火能力也可能不满足要求。这时，需要进行钢筋混凝土结构及构件的耐火性能评估，确定结构的耐火性能是否满足要求。 3.钢-混凝土组合结构 （1）型钢混凝土结构。型钢混凝土结构是将型钢埋入
楼梯对钢筋混凝土框架结构抗震性能的影响 Analysis the Seismic Performance of Reinforced Concrete Frame Structure in the Impact of Stairs ■范欣 □Fan Xin 摘要：本文利用结构分析软件PKPM SATWE和MADAS GEN分别建立考虑和不考虑楼梯作用的钢筋混凝土框架计算模型，采用模态分析、反应谱分析和构件内力分析对各模型进行了弹性阶段地震反应特性对比计算分析。结果显示：楼梯参与结构整体计算后，结构出现抗侧刚度明显增加、结构扭转振动显著、梯间框架柱剪力和弯矩突变等现象。建议结构设计时采用包含楼梯的层间结构计算模型，使用振型分解反应谱法进行结构抗震分析计算。关键词：模态分析；反应谱分析；框架结构；斜撑作用；抗侧刚度 引言 楼梯作为建筑物的垂直交通工具，在功能要求中起着通行和疏散的重要作用。传统结构设计中，不同结构体系在整体设计计算时，对楼梯设计进行了简化处理，通常有两种方式：一种是将楼梯间楼板开洞，将竖向荷载传递到框架梁、框架柱或墙上；另一种是将楼梯间楼板设为零板，直接将竖向荷载加在板上，零板仅起着传递荷载的作用。这两种方法均将楼梯间独立进行构件的计算和配筋，没有考虑地震作用[1-2]，也没有考虑楼梯间对于整体结构的影响，具有一定的局限性。 近些年，汶川地震、雅安地震等震害表明:楼梯往往先于主体结构遭到严重破坏，踏步板在1/4～1/3 处断裂，平台梁中间剪断，楼梯间框架柱比其他柱破坏严重，从而提前丧失了在地震中本该承担逃生疏散的功能，给人民群众的生命财产带来严重威胁。 因此，在最新修订的《建筑抗震设计规范》GB50011-2010[3]中，已明确指出：利用计算机进行结构抗震分析时，计算模型的建立、必要的简化计算与处理应符合结构的实际工作状况，计算中应考虑楼梯构件的影响；楼梯构件与主体结构整浇时，应计入楼梯构件对地震作用及其效应的影响，应进行楼梯构件的抗震承载力验算；宜采取构造措施，减少楼梯构件对主体结构刚度的影响。 1 计算模型