钢筋混凝土框架延性设计

框架结构设计难点解析钢筋混凝土框架结构由梁和柱所组成,是一种抗震、抗风较好的结构体系,这种体系的侧向刚度小,平面布置灵活,易于满足建筑物设置大房间的要求,在工业与民用建筑中被广泛应用.但常因设计不当而造成施工环节质量难以保证,给工程安全留下隐患,现从以下几个方面阐述框架结构设计时应注意的问题.1框架计算简图的确定1.1无地下室的多层框架房屋1)基础埋深较浅时现浇的框架结构梁柱刚接,计算简图的确定主要是确定底层柱的计算长度.根据《混凝土结构设计规范》GB50010-200(以下简称《结构规范》)第7.3.11条规定:一般多层房屋中梁柱为刚接的框架结构,底层柱的计算长度取基础顶面到一层楼盖顶面的高度H:装配式框架取1.25H.2)基础埋深较大时为了增加房屋底部的整体性,减小位移有时在0.000m附近设置基础连系梁.将基础连系梁以下的部分看作底层,柱的H值取基础顶面至连系梁顶面的高度,而把实际建筑的底层作为第二层考虑,层高H取连系梁顶层至一层楼面高度.1.2带地下室的多层框架房屋对于带地下室的多层框架结构,合理确定上部结构的嵌固位置是一个关键问题.《结构规范》和《建筑抗震设计规范》GB50011-2001(以下简称《抗震规范》),都没有明确地提出具体位置,需要具体问题具体分析对于能够满足《抗震规范》第6.1.14条规定的地下室结构或采用箱型基础时,可将地下室顶作为框架上部结构的嵌固位置,在利用PKPM软件进行设计时,楼层总数仅输入地下室以上的实际层数,底层的层高H取实际层高.这样计算出的地震作用与实际情况较为接近.对于不能满足《抗震规范》第6.1.14条规定的地下室结构或者采用筏板式基础时,嵌固位置最好取在基础顶面.此时,利用电算进行楼层组合时,总层数应为实际的楼层数加上地下室的层数.2基础宽度和面积的计算在计算基础宽度或面积时,往往由于力学模型不明确或考虑问题不周详,导致基础宽度或面积不足.如墙体上作用有较大集中力的情况,当墙体上有较大的集中力作用时,通过墙体和基础可将集中力向地基扩散,但这种扩散是有一定范围的,且基底土反力并不均匀分布.若设计时用该集中力除以墙段长度得到的平均线荷来确定基础宽度,则导致局部基础宽度不足.因此,必须加大基础宽度以满足地基承载力的要求.通常采用局部调整系数调整基础宽度的方法解决此类问题.目前常用的框架结构空间分析计算软件都是以整幢楼的梁、柱整体参加工作进行计算分析的,对部分梁而言,尽管相交梁截面尺寸不同,相互之间却不存在主、次梁关系,设计人员在绘制施工图时,应注意配筋形式与受力分析相匹配.框架结构经空间分析程序电算,所有按主梁输入模型的梁是整体工作的,部分梁将产生扭转问题.一些三维空间分析软件,虽已调整梁的抗扭刚度,但计算出来框架边梁扭矩筋仍很大,因程序不计楼板对梁的约束作用(即实际扭矩设计算值那么大),实际受力与计算模型不符.可把次梁支座改为铰支座,并配以构造处理.框架梁的抗剪配筋施工图绘制时,往往为省事,而不查阅构件配筋打印资料,仅以配筋简图进行设计,并通常对简图上梁端加密区箍筋放大一倍间距置于跨中,此法如遇该梁上次梁集中力较大,剪力包络图趋于平缓,就会产生加密区外箍筋抗剪不足,导致结构不安全.3钢筋混凝土保护层厚度的取值混凝土保护层的作用是保护钢筋不发生锈蚀,并保证钢筋的粘结锚固性能,直接影响构件的耐久性和钢筋的受力性能,但由于设计人员的不重视,常会出现以下问题:1)梁或柱中,只注意到主筋的保护层厚度,而忽略了箍筋的保护层厚度,造成箍筋外露或保护层厚度不足;2)主梁与次梁交叉处、主梁、次梁和板的钢筋关系处理不明确,造成板负筋保护层厚度不足或构件有效截面高度损失,直接影响到构件的安全性;3)地上部分与地下部分的柱子因所处的环境条件不同,根据规范要求,应采取不同的保护层厚度.因此,设计时应注意:1)正确处理构件内各类钢筋的相互关系,按钢筋的正确位置确定构件内钢筋的保护层厚度及构件有效截面高度,并进行构件的截面设计.首先根据规范要求确定梁柱内箍筋的保护层厚度,即确定箍筋的正确位置,主筋的保护层厚度可采用a+d(1a为箍筋保护层最小厚度,d1为箍筋直径),并大于规范规定的最小厚度,以此确定主筋的正确位置;根据各种钢筋的正确位置,确定相关构件的有效截面高度并进行配筋计算,在施工图中标出相关构件中钢筋的位置.2)正确区分同一构件所处的环境条件,区别对待不同环境下的混凝土保护层厚度.地下部分的柱子可将其断面加大,满足其保护层厚度的要求,同时保证柱子钢筋上下位置的一致性,满足钢筋受力要求.4框架结构抗震构造措施4.1梁的抗震构造1)梁截面尺寸:为了防止梁发生斜裂缝破坏、斜压型脆性破坏,框架梁截面尺寸必须满足如下要求:梁的截面宽度与高度之比为b/h≥0.25,且b不宜小于200mm,也不宜小于1/2柱宽;同时应满足高跨比ln/h≥4;梁最大平均剪应力为V/bh0≤0.20fc.其中,b、h、h0分别为梁截面宽度、高度、有效高度;V为梁端组合剪力设计值;fc为混凝土轴心抗压强度设计值.2)梁的配筋率:为了保证梁的变形能力,使框架结构具有较好的抗震性能,梁端纵向受拉钢筋的配筋率应能使梁端截面的受压区相对高度满足以下要求:一级框架x≤0.25h0;二级框架x≤0.35h0,同时,纵向受拉钢筋的配筋率不应大于2.5%.3)梁的箍筋:为了保证梁有足够的延性,提高塑性铰区压区混凝土的极限压应变值,并防止在塑性铰区内最终发生斜裂缝破坏,在梁端纵筋屈服范围内加密封闭式箍筋,对提高梁的变形能力十分有效.同时,为了防止压筋过早压曲,应严格遵照《抗震规范》限制箍筋的间距.4)梁内纵筋锚固:在反复恒载作用下,在纵向钢筋埋入梁柱节点的相当长度范围内,混凝土与钢筋之间的粘结力将发生严重破坏,因此应注意在地震作用下框架梁中纵向钢筋的锚固长度,一般应比《结构规范》中所规定的受拉钢筋基本锚固长度大.4.2柱的抗震构造措施1)柱截面尺寸:柱的平均剪应力太大,会使柱产生脆性的剪切破坏.平均压应力或轴压比太大会使柱产生混凝土压碎破坏,为了使柱有足够的延性,柱截面尺寸应符合以下要求:柱截面的长边应小于柱净高的1/4,且柱截面的宽度不宜小于300mm;当剪压比保持较低时,可获得较好的延性,为此柱端截面的平均剪应力一般宜小于3N/mm.2)柱纵向钢筋的配置:柱中纵向钢筋宜对称配筋:为了保证柱有足够的延性,柱的最小配筋率必须满足《抗震规范》要求;纵向钢筋的接头,一级框架应采用焊接接头;二级宜采用焊接接头,而底层柱根应焊接;三级可采用搭接,而底层柱根宜焊接;直径大于32mm的钢筋必须采用焊接.在纵向钢筋连接区段内宜加密箍筋,防止纵向钢筋的压曲,增加粘结强度.3)柱的箍筋:在地震力的反复作用下,柱端钢筋保护层往往首先碎落,这时,如无足够的箍筋约束,纵筋就会向外膨曲,柱端破坏.箍筋对柱的核心混凝土起着有效的约束作用,提高配箍率可以显著提高受压混凝土的极限压应变,从而有效增加柱的延性.因此设计人员应遵照《抗震规范》对框架柱的箍筋构造要求.5结论总之,以上提出的都是些框架结构设计中出现的易疏忽的问题.一旦处理不好或计算过程中未加考虑便会导致结构不合理,甚至结构不安全.设计人员在精于结构电算分析的同时,更应注意到以上所提到的在设计过程中碰到的类似问题,使施工图的设计更完善,保证结构的安全.。

钢筋混凝土框架结构的抗震性能研究在当今的建筑领域，钢筋混凝土框架结构因其良好的整体性、较大的室内空间以及灵活的布局，被广泛应用于各类建筑中。

然而，地震作为一种不可预测且破坏力巨大的自然灾害，对建筑物的安全构成了严重威胁。

因此，深入研究钢筋混凝土框架结构的抗震性能具有极其重要的现实意义。

一、钢筋混凝土框架结构的特点及抗震原理钢筋混凝土框架结构主要由梁、柱组成，通过节点连接形成一个整体的框架体系。

这种结构具有较高的承载能力和较好的变形能力。

在抗震方面，其原理主要体现在以下几个方面：首先，框架结构的整体性使得各构件能够协同工作，共同抵抗地震作用。

柱子作为主要的竖向承重构件，承担着大部分的竖向荷载，并将其传递至基础；梁则主要承受水平荷载，并通过与柱子的连接将荷载传递给柱子。

其次，钢筋和混凝土的协同工作使得结构具有较好的延性，能够在地震作用下发生一定程度的变形而不致突然倒塌。

钢筋能够提供抗拉强度，混凝土则提供抗压强度，二者相互配合，有效地抵抗地震力。

二、影响钢筋混凝土框架结构抗震性能的因素1、结构布置合理的结构布置是保证框架结构抗震性能的关键。

包括平面布局的规则性、竖向刚度的均匀性等。

平面布局不规则，如凹凸不规则、扭转不规则等，会导致地震作用下结构的受力不均匀，从而增加破坏的风险。

竖向刚度不均匀，如底层空旷、楼层收进等，会引起地震力在竖向的分布不均匀，导致薄弱层的出现。

2、梁柱截面尺寸梁柱的截面尺寸直接影响其承载能力和变形能力。

较大的截面尺寸可以提供更高的承载能力，但可能会增加结构的自重，同时也会影响建筑的使用空间。

过小的截面尺寸则可能导致承载能力不足和变形过大。

3、钢筋配置钢筋的配置包括纵筋和箍筋。

纵筋主要承担拉力，其数量和直径的合理配置能够保证柱子和梁在受拉时的承载能力。

箍筋则主要用于约束混凝土，提高混凝土的抗压能力，并增强柱子和梁的抗剪能力。

4、混凝土强度混凝土的强度等级直接影响结构的承载能力和变形能力。

高层建筑结构课程习题解答土木工程学院二0一二年秋Chap11、高层建筑定义JGJ3-2010《高层建筑混凝土结构技术规程》将10层及10层以上或高度超过28ｍ的住宅建筑结构和房屋高度大于24ｍ的其他民用建筑，划为高层民用建筑。

1）层数大于10层；2）高度大于28m；3）水平荷载为主要设计因素；4）侧移成为控制指标；5）轴向变形和剪切变形不可忽略；2、建筑的功能建筑结构是建筑中的主要承重骨架。

其功能为在规定的设计基准期内，在承受其上的各种荷载和作用下，完成预期的承载力、正常使用、耐久性以及突发事件中的整体稳定功能。

3、高层按结构体系分类结构体系是指结构抵抗外部作用构件的组成方式。

从结构体系上来分，常用的高层建筑结构的抗侧力体系主要有：框架结构、剪力墙结构、框架－剪力墙结构、筒体结构、悬挂结构及巨型框架结构等。

Chap 21、为什么活荷载的不考虑不利布置？计算高层建筑结构在竖向荷载作用下的内力时，一般不考虑楼面及屋面竖向活荷载的不利布置，而是按满布考虑进行计算的。

其一，在高层建筑中各种活荷载占总竖向荷载的比例很小，尤其对于住宅、旅馆和办公楼等，活荷载一般在1.5～2.5kN/㎡范围内，只占全部竖向荷载的10％～20％，因此活荷载不同的布置方式对结构内力产生的影响很小；其二，高层建筑结构是个复杂的空间结构体系，层数与跨数多，不利分布的情况复杂多样，计算工作量极大且计算费用上不经济，因此，为简化起见，在实际工程设计中，可以不考虑活荷载不利分布，按满布方式布置作内力计算后再将框架梁的跨中弯矩乘以1.1～1.3的放大系数。

2、高层建筑结构抵抗水平力的构件有哪几种？各种构件有哪些类型（1）有：梁、柱、支撑、墙和筒组成；（2）梁：钢梁、钢筋混凝土梁、钢骨（型钢）混凝土梁；柱：钢柱、钢筋混凝土柱、钢骨（型钢）混凝土柱；钢管混凝土柱等；支撑有：中心支撑和偏心支撑等；墙：实体墙、桁架剪力墙；钢骨混凝土剪力墙等；筒有：框筒、实腹筒、桁架筒、筒中筒、束筒等；3、如何确定高层建筑的结构方案（1）、结构体系的确定：按：高度、风荷载、地震作用；功能、场地特征；经济因素、体型等因素确定采用以下结构体系；（2）、构件的布置（3）、对构件截面进行初选；4、如何确定高层建筑的风荷载和地震作用；1、风荷载的确定：大多数建筑（300m 以下）可按荷载规范规定的方法计算；少数建筑（高度大、对风荷载敏感或有特殊情况者）还要通过风洞试验）；规范规定的方法：0k z s z w βμμω=z β--基本风压；s μ--风载体型系数；z μ--风压高度变化系数；z β--z 高度处的风振系数；2、地震荷载分为：反应谱法和时程分析法；《抗震规范》要求在设计阶段按照反应谱方法计算地震作用，少数情况需要采用时程分析进行补充；5、减少高层建筑温差影响的措施是什么？减少温差影响的综合技术措施主要有：（1）采取合理的平面和立面设计，避免截面的突变。

西安建筑科技⼤学-⼟⽊毕业设计-五层框架结构计算书⽬录第1章⼯程概况 (11)第2章结构选型与布置 (12)2.1 结构承重⽅案 (12)2.2 结构布置 (12)第3章框架计算简图与梁柱线刚度 (13)3.1 计算单元选取 (13)3.2 梁的截⾯尺⼨估算 (13)3.3 柱截⾯尺⼨估算 (14)第4章荷载计算 (15)4.1梁，墙，门窗的重⼒荷载计算 (15)4.2 屋⾯及楼⾯的可变荷载标准值 (15)4.3 屋⾯荷载计算 (15)4.4 楼⾯荷载计算 (16)4.5 屋⾯框架节点集中荷载标准值 (17)4.6 楼⾯框架节点集中荷载标准值 (18)4.7屋⾯框架节点集中⼒矩计算 (19)4.8楼⾯框架节点集中⼒矩计算 (19)4.9 风荷载计算 (20)4.10 地震作⽤计算 (21)4.10.1 框架侧移刚度计算 (21)5.1 恒载作⽤下的框架内⼒ (23)5.1.1 弯矩分配系数 (23)5.1.2 杆件固端弯矩 (24)5.1.3纵梁引起的柱端附加弯矩 (25)5.1.4 节点不平衡弯矩 (25)5.1.5内⼒计算 (26)5.2 活载作⽤下的框架内⼒ (30)5.2.1 横梁固端弯矩 (30)5.2.2纵梁引起的柱端附加弯矩 (30)5.2.3 节点不平衡弯矩 (31)5.2.4 内⼒计算 (32)5.3 风荷载作⽤下的位移，内⼒计算 (35)5.3.1框架侧移 (35)5.3.2 ⽔平风荷载下框架内⼒计算 (35)第6章框架内⼒组合及梁柱配筋(见附表) (41)第7章截⾯设计 (41)7.1梁截⾯设计 (41)7.1.1梁正截⾯受弯承载⼒计算 (41)7.1.2梁斜截⾯受剪承载⼒计算 (42)7.2 柱截⾯设计 (42)7.2.1第⼀组内⼒柱正截⾯配筋计算 (42)7.2.2第⼆组内⼒柱正截⾯配筋计算 (44)7.2.3斜截⾯受剪承载⼒验算 (45)总结 (46)参考⽂献 (47)建筑部分 (47)结构部分 (47)致谢 (48)附表1 梁端弯矩条幅附表2横向框架梁内⼒组合（⼀般组合）附表3横向框架柱内⼒组合（⼀般组合）附表4横梁AB,BC跨正截⾯受弯承载⼒计算附表5横梁AB,BC跨斜截⾯受剪承载⼒计算及相应的M）附表6框架柱正截⾯压弯承载⼒计算（Nmax及相应的N）附表7框架柱正截⾯压弯承载⼒计算（Mmax及相应的M）附表8框架柱正截⾯压弯承载⼒计算（Nmin摘要本⼯程为某公司综合办公楼，采⽤框架结构，主体为5层，不考虑抗震设防，场地类别为II类场地。

文章编号：1009-6825（2013）06-0012-03加强延性设计提高结构抗震性能收稿日期：2012-12-08作者简介：杨淑红（1969-），女，工程硕士，副教授杨淑红（呼伦贝尔学院，内蒙古呼伦贝尔021008）摘要：介绍了延性的概念及结构抗震设计中延性的含义，阐述了延性设计的原则，总结了延性设计时提高结构抗震性能的具体措施，包括材料的延性设计、强柱弱梁设计、梁柱的延性设计、强节点弱构件设计等，为结构抗震设计提供了借鉴。

关键词：延性设计，结构，抗震性能中图分类号：TU313文献标识码：A0引言地震是能量以波的形式向各个方向传播、释放并引起振动的过程。

由于地震的难以预知和随机发生，导致现有的“中国地震区划图”及相应的地震基本烈度表具有很大的不确定性，多次强烈地震及特大地震均发生在抗震设防低烈度地区。

因此当大震来临出现弹塑性变形时，结构需通过延性设计来保证有良好的抗变形和耗能能力。

“变形、能量吸收与耗散”的能力是结构抗震性能的标志。

1延性的涵义1．1物理术语物理术语是指材料的结构、构件或构件的某个截面从屈服开始到达最大承载能力或到达以后而承载能力还没有明显下降期间的变形能力。

即：1）承受较大的非弹性变形同时强度没有明显下降的能力。

2）利用滞回特性吸收能量的能力。

延性概念最早出现在1961年美国波特兰水泥协会（PCA ）制定的《多层钢筋混凝土建筑抗震设计》手册中。

延性是抗震设计中的重要特性，用延性系数来度量。

结构动力学和地震工程领域学者乔普拉（Anil K．Chopra ）在其《结构动力学理论及其在地震工程中的应用》（第2版）7．2节中给出延性系数的表达式：由于地面运动引起的弹塑性体系的位移峰值（最大位移）与屈服位移之比，即：μ=μmμy是无量纲的量。

1．2四个层次在结构抗震设计中延性有四层含义：材料的延性、杆件的延性、构件的延性、结构的延性。

材料的延性：櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅发生较大的非弹性变形或反复弹塑性变形时强状态、提高透波性、减少制造工作量、节省工时和生产费用，适当选择夹芯面板还可以获得良好的抗震、隔热、隔音等性能。

第二章2.1钢筋混凝土房屋建筑和钢结构房屋建筑各有哪些抗侧力结构体系？钢筋混凝土房屋建筑和钢结构房屋建筑各有哪些抗侧力结构体系？每种结构体系举1~2例。

答：钢筋混凝土房屋建筑的抗侧力结构体系有：框架结构(如主体18层、局部22层的北京长城饭店)；框架剪力墙结构（如26层的上海宾馆）；剪力墙结构（包括全部落地剪力墙和部分框支剪力墙）；筒体结构[如芝加哥Dewitt-Chestnut公寓大厦（框筒），芝加哥John Hancock大厦（桁架筒），北京中国国际贸易大厦（筒中筒）]；框架核心筒结构（如广州中信大厦）；板柱-剪力墙结构。

钢结构房屋建筑的抗侧力体系有：框架结构（如北京的长富宫）；框架-支撑（抗震墙板）结构（如京广中心主楼）；筒体结构[芝加哥西尔斯大厦（束筒）]；巨型结构（如香港中银大厦）。

2.2框架结构、剪力墙结构和框架----剪力墙结构在侧向力作用下的水平位移曲线各有什么特点？答：(1)框架结构在侧向力作用下，其侧移由两部分组成：梁和柱的弯曲变形产生的侧移，侧移曲线呈剪切型，自下而上层间位移减小；柱的轴向变形产生的侧移，侧移曲线为弯曲型，自下而上层间位移增大。

第一部分是主要的，所以框架在侧向力作用下的水平位移曲线以剪切型为主。

(2)剪力墙结构在侧向力作用下，其水平位移曲线呈弯曲型，即层间位移由下至上逐渐增大。

(3)框架-剪力墙在侧向力作用下，其水平位移曲线呈弯剪型, 层间位移上下趋于均匀。

2.3框架结构和框筒结构的结构构件平面布置有什么区别?答：(1)框架结构是平面结构，主要由与水平力方向平行的框架抵抗层剪力及倾覆力矩，必须在两个正交的主轴方向设置框架，以抵抗各个方向的侧向力。

抗震设计的框架结构不宜采用单跨框架。

框筒结是由密柱深梁组成的空间结构，沿四周布置的框架都参与抵抗水平力，框筒结构的四榀框架位于建筑物的周边，形成抗侧、抗扭刚度及承载力都很大的外筒。

2.5中心支撑钢框架和偏心支撑钢框架的支撑斜杆是如何布置的？偏心支撑钢框架有哪些类型？为什么偏心支撑钢框架的抗震性能比中心支撑框架好？答：中心支撑框架的支撑斜杆的轴线交汇于框架梁柱轴线的交点。

前言随着社会的发展，钢筋混凝土框架结构的建筑物越来越普遍。

由于钢筋混凝土结构与砌体结构相比较具有承载力大、结构自重轻、抗震性能好、建造的工业化程度高等优点；与钢结构相比又具有造价低、材料来源广泛、耐火性好、结构刚度大、使用维修费用低等优点。

因此，在我国钢筋混凝土结构是多层框架最常用的结构型式。

近年来，世界各地的钢筋混凝土多层框架结构的发展很快，应用很多。

一般框架结构是由楼板、梁、柱及基础4种承重构件组成的，由主梁、柱与基础构成平面框架，各平面框架再由连续梁连接起来而形成的空间结构体系。

在合理的高度和层数的情况下，框架结构能够提供较大的建筑空间，其平面布置比较的灵活，可适合多种工艺与使用功能的要求。

下面介绍下框架结构的基本信息及一些常见的问题[1]。

1.文献综述正文钢筋混凝土框架结构是由楼板、梁、柱及基础四种承重构件组成的。

由主梁、柱与基础构成平面框架，各平面框架再由连续梁连接起来形成空间结构体系。

高层建筑采用框架结构体系时，框架梁应纵横向布置，形成双向抗侧力构件，使之具有较强的空间整体性，以承受任意方向的侧向力。

框架结构具有建筑平面布置灵活、造型活泼等优点，可以形成较大的使用空间，易于满足多功能的使用要求。

在结构受力性能方面，框架结构属于柔性结构，自振周期较长，地震反应较小，经过合理的结构设计，可以具有较好的延性性能[2]。

其缺点就是整体侧向刚度较小，在强烈地震作用下侧向变形较大，容易使填充墙产生裂缝，并引起建筑装修、玻璃幕墙等非结构构件的破坏。

不仅地震中危及人身安全和财产损失，而且震后的修复工作和费用也很大[3]。

同时当建筑层数较多或荷载较大时，要求框架柱截面尺寸较大，既减少了建筑使用面积，又会给室内办公用品或家具的布置带来不便，因此这种结构一般用于非地震区或层数较少的低烈度高层建筑。

另外框架结构的承载力较低，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构件，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。

某市政府多层办公楼钢筋混凝土框架结构毕业设计目录1、开题报告 (1)2、摘要 (6)3、设计概述 (8)3.1、建筑做法……………………………………………………………………………83.2、结构选型……………………………………………………………………………84、荷载计算 (12)4.1、恒载计算 (12)4.2、楼面荷载分配为等效均布荷载 (13)4.3、活载计算 (14)4.4、风载计算 (15)4.5、地震荷载 (16)5、力计算 (19)5.1、恒载作用下力 (19)5.2、竖向活载作用下力 (26)5.3、风载作用下的力计算 (33)5.4、地震作用下计算 (39)6、力组合 (42)6.1、框架梁的力组合 (42)6.2、框架柱配筋计算 (48)7、双向板楼盖设计 (53)7.1、现浇板的配筋计算 (53)7.2、屋面板设计 (53)7.3、楼面板设计 (56)8、楼梯配筋计算 (58)8.1、建筑设计 (58)8.2、楼梯梯段 (58)8.3、平台板计算 (59)8.4、平台梁的计算 (60)9、基础设计 (62)9.1、边柱独立基础 (62)9.2、中柱联合基础 (66)9.3、验算基础高度 (67)9.4、基础板配筋计算 (68)10、纵向框架梁设计 (70)10.1、荷载计算…………………………………………………………………………70 10.2、力计算 (70)10.3、承载力计算………………………………………………………………………7 1 11、电算结果验算 (73)致谢 (74)附录 (75)参考文献 (80)1、开题报告毕业设计是大学本课教育培养目标的实现和检验所学知识掌握程度的重要阶段，是综合学习的阶段，是深化、综合、拓宽所学知识的一次实践机会，是对大学期间所学专业知识的全面总结。

我所做的设计题目为 "XX 综合办公楼" ，在设计前，我复习了《房屋建筑学》，《土力学地基基础》，《结构力学》，《钢筋混凝土结构》，《多层及高层建筑结构设计》《建筑结构抗震设计》等大学所学的主要专业课程，以便能够在设计中更好的综合考虑各方面的设计要点，同时阅读了关于抗震，混凝土结构，建筑荷载等若干设计,施工规。

框架结构设计原理详解框架结构是多层建筑物最经常使用的结构形式之一，该结构以其传力明确而简捷的特点，被结构工程师所青睐。

框架结构的构件受力形式以受弯为主，杆件可以采用各种延性材料，形成钢框架、钢筋混凝土框架、劲性混凝土框架、木框架等多种框架形式。

不论哪一种，其宏观受力状况是相同的。

在这里，以钢筋混凝土框架为例，阐述框架结构的各种特点。

框架结构房屋的结构组成框架结构的组成包括梁、板、柱、以及基础。

梁与柱的节点为刚节点，个别情况下做成半铰节点。

柱的基础多为刚性节点基础，有时做成铰节点。

框架结构属于超静定结构，在力学计算中，通常称之为刚架。

柱柱是框架的主要承重构件、抗侧向力构件，是框架的关键构件。

框架结构的柱多为矩形，从室内看，一般突出于墙面。

近几年，随着计算技术的发展，也随着入们对于室内空间要求的提高，异型柱逐渐流行，“L”、“T”、“十”形状的柱也有使用。

在一些大型建筑中，圆形柱也有采用。

梁梁在框架中起着双重作用，一方面梁承接着板的荷载，并将其传递至柱上，并进而通过柱传递至基础；另一方面，梁也在协调着柱的内力，与柱共同承担竖向与水平荷载，这在框架各种荷载作用下的弯矩与剪力图上，可以清楚地看到。

框架与框架之间的梁称为联系梁，理论上联系梁不承担荷载，仅仅连接框架。

实际上，联系梁也要调整框架不均匀的受力作用，促使框架受力更加均衡。

同时部分联系梁也承担着板所传来的荷载。

板板是不仅直接承担垂直荷载的构件，而且对于水平荷载，板所起到的作用也是十分重要的。

板是重要的保证框架结构空间刚度的构件——板的平面内刚度极大，甚至可以被认为是无穷大，因此可以起到对于各个柱所承担的侧向受力进行整体协调的作用，还可以有效平衡各个框架之间的受力不均匀。

在楼梯间处，由于没有连续的楼板，空间刚度大大折减，要靠四角的柱来稳固这一不利空间，因此很多工程师将楼梯间四角的柱设计成相对较大的尺度。

梁与板一般采用钢筋混凝土整体浇筑，才能保证这种空间刚度，装配式楼板不能满足要求，因此对于抗震地区，现浇楼板是必须的。

建筑结构延性最全面解读结构设计中中,重要构件往往通过限制配筋率来确保其性能发挥,超限审查中也经常伴随着提高某一批次构件的配筋率,然配筋率与延性之间到底有着怎样的千丝万缕？先给延性戴个帽,延性指结构或构件屈服后,强度或承载力没有显著降低时的塑性/非弹性变形能力.分为材料、截面、构件及结构延性,常用延性系数来表达,即.材料延性是应变延性,通过应力-应变曲线来反映,表观的是材料屈服后的塑（脆）性变形能力；截面延性是曲率延性,通过受压区高度来反映,表观的是截面屈服后的塑性转动能力；构件延性是位移延性,通过塑性铰来反映,表观的是塑性铰的转动能力；结构延性也是位移延性,通过基底剪力-顶点位移曲线或层剪力-层位移曲线来反映,表观的是整体塑性变形能力.四种延性之间存在着相互牵制与影响,尤其是材料延性与截面延性、构件延性与结构延性,材料延性与截面延性是负相关的,构件延性与结构延性的关系取决于塑性铰形成后结构的破坏机制（仍是现阶段结构工程领域研究热点与难点）.材料延性是根本,是本构关系的层次（本构关系仅针对材料而言,然设计中不乏构件本构,更有甚者,出现结构本构）,影响着其他三种延性,一般采用应变延性指标来衡量,即极限应变/屈服应变.结构中存在两大材料：钢与砼,钢应力-应变曲线设计者应很熟悉,弹性段、屈服段（屈服点）、强化段与颈缩段,具体来讲,钢延性指标=峰值应力应变/屈服点应变；砼本构研究最透彻的当属非约束混凝土的单轴受压本构,应变延性与砼强度存在很大关系,随强度提高,应力-应变曲线的弹性工作段拉长,峰值应变值提高,下降段陡峭（意味着脆性强化）.砼延性指标=极限应变/峰值应变,砼极限应变可取0.003~0.004,普通砼峰值应变为0.0015~0.002,高强砼峰值应变为0.002；实际结构砼基本都属于约束砼,由于箍筋的环箍效应,应力-应变关系也发生了变化,约束越好延性越好,约束的好与不好通过配箍特征值来衡量.规范中对材料使用的限定一般是从材料延性考虑,如“对于框支梁、框支柱及一级框架梁、柱,砼强度等级不应低于C30…钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.25…钢材的屈服强度实测值与抗拉强度实测值的比值不应大于0.85…”.截面延性衡量着截面的塑性转动能力,即塑性铰的转动能力,对应于弯矩-曲率关系曲线,表达式为极限曲率/屈服曲率.在适当配筋率下,由于受拉钢筋屈服时截面并没有屈服,因此需对屈服曲率进行放大调整,调整系数约为1.1~1.2,即,极限曲率通常取受压区边缘混凝土达到其极限压应变时的曲率,即.截面曲率延性一般可从相对受压区高度的角度理解,影响截面延性的因素主要有：1）砼强度,两面性：强度提高脆性增强,材料延性降低；强度提高受压区高度减少,截面延性提高；2）轴压比,减小轴压比,受压区高度减小,延性提高；3）箍筋,约束砼的极限压应变增大,变相提高砼强度,受压区高度减小,延性提高（规范中轴压比在特别箍筋条件下适当放松,即是此方面的考虑）；4）纵向钢筋,高强度钢筋à屈服强度高à屈服应变大à屈服曲率提高à截面延性降低,配置受压钢筋à受压区高度降低à截面延性提高,提高配筋率à变相降低轴压比（提高轴压承载力）；5）截面形状,规则截面（圆形、方形及矩形）破坏流动性低,方向性明确,较不规则截面（异形柱）延性好.对于压弯构件（墙、柱与斜撑等）,如上述配筋率的描述,配筋率左右着轴压承载力,随着轴压承载力的提高,构件的塑性变形长度变大,因此截面延性提高.但是,结构工程师需要充分认识到,配筋率不是提高竖向构件延性的首要因素,即配筋率的功效比较低.对于受弯构件（梁等）,延性随配筋率的提高而降低,但当配置适当充分的受压钢筋,有利于改善高配筋率带来的延性不足,这也是规范弱化受拉钢筋配筋率的缘由.构件延性表征的是塑性铰的转动能力,由于曲率与位移存在比值关系,因此位移延性与截面曲率延性存在关系式,k为与构件长度、塑性铰长度相关系数.构件的塑性变形集中于两端的塑性铰区,曲率延性系数应比位移延性系数大（截面延性要求高于构件延性要求）,才能保证抗震要求（关系式也传达此信息）.避免倒塌思路：位移延性系数限值（倒塌临界值）à曲率延性系数à砼极限压应变à采取措施满足.结构延性通常用顶点位移或层间位移来表达,由于结构延性与构件延性存在藕断丝连的联系,因此结构延性（系数）难直观得出,常借助于静力弹塑性分析近似判断,也就是经常见到的基底剪力-顶点位移曲线.但上述方法存在很多人为因素：施加水平力的形状（基于第一振型的加载函数往往低估中间层的地震反应）、极限/屈服位移的定义（一般极限位移可取峰值承载力90%对应的位移,个别或若干构件屈服,不等同于整体或某层屈服,尤其是层概念明确的钢结构）,所以,在静力弹塑性分析中,工程师对于结构整体性能的把握更为重要.规范中关于构件/结构构造的不同规定侧重于不同的延性要求,如材料延性：砼强度最低要求、钢筋强屈比、钢材的屈强比、焊接性及冲击韧性等；截面延性：梁最小/大配筋率要求（决定着梁的破坏形态：弯曲破坏or剪切破坏）、截面相对受压区高度限值、柱墙轴压比及纵向钢筋配筋率；构件延性：柱梁塑性铰区砼的约束程度（箍筋加密要求）、梁柱墙剪跨比（决定着构件破坏模式）、连梁、转换构件；结构延性：框剪、框筒的（类）0.2V0调整、剪力墙底部加强区、转换层、加强层、错层及嵌固端构造要求（构件延性的提高有利于结构延性的发展,构件延性的要求高于结构延性,如非底部加强部位设置YBZ、芯筒角部增设型钢、大跨度框架中框架柱采用型钢柱或钢管柱、高跨比较大连梁增设型钢、核心筒钢板剪力墙等,上述措施也往往是超限结构的构造加强措施）.另外,延性与承载力之间还有个比较有趣的现象：二者具有反向性.结构或构件的延性随着承载力的提高有降低的趋势,可以来个极端比较,分别对某结构进行小/S、中/M及大/L震弹性设计,承载力,位移延性系数.因此结构工程师要把握好强度与延性的含量比,把握结构的真实内涵,设计出和力而有韧的合理结构.。

混凝土结构设计规范《混凝土结构设计规范》GB50010-2022的送审稿等新规范等得花儿都谢了，还是嗮下草案吧为方便了解规范修订的变化并提出意见，将本次修订的主要内容简述如下：为方便了解规范修订的变化并提出意见，将本次修订的主要内容简述1完善规范的完整性，完善规范的完整性从以构件计算为主适当扩展到整体结构的设计，补充结完整性，从以构件计算为主适当扩展到整体结构的设计，适当扩展到“整体结构方案”和“结构抗倒塌设计”的原则，增强结构的整体稳固性。

构方案”结构抗倒塌设计”的原则，增强结构的整体稳固性。

3完善承载力极限状态设计内容，增加以构件分项系数进行应力设计等内容。

钢筋混凝土构件按荷载效应准永久组合计算裂缝宽正常使用极限状态设计，钢筋混凝土构件按荷载效应准永久组合计算裂缝宽度，预应力构件稍放松；调整了裂缝宽度计算中的构件受力特征系数取值。

度，预应力构件稍放松；调整了裂缝宽度计算中的构件受力特征系数取值。

4增加楼盖舒适度要求，规定了楼板竖向自振频率的限制。

5完善耐久性设计方法，除环境条件外，提出环境作用等级概念。

完善耐久性设计方法，除环境条件外，提出环境作用等级概念除环境条件外，提出环境作用等级概念。

6增加了既有结构设计的基本规定。

增加了既有结构设计的基本规定。

既有结构设计的基本规定7淘汰低强钢筋，纳入高强、高性能钢筋；提出钢筋延性（极限应变）的要求淘汰低强钢筋，纳入高强、高性能钢筋；提出钢筋延性（极限应变）的要求8补充并筋（钢筋束）的配筋形式及相关规定。

补充并筋（钢筋束）的配筋形式及相关规定及相关规定。

9结构分析内容适当得到扩展，提出非荷载效应分析原则。

结构分析内容适当得到扩展提出非荷载效应分析原则。

适当得到扩展，10对结构侧移二阶效应，提出有限元分析及增大系数的简化方法。

侧移二阶效应，提出有限元分析及增大系数的简化10对结构侧移二阶效应，提出有限元分析及增大系数的简化方法。

11完善了连续梁、连续板考虑塑性内力重分布进行内力调幅的设计方法。

钢筋混凝土连续梁和框架考虑内力重分布设计规程1. 引言钢筋混凝土结构设计中，内力重分布是一个重要的概念，它允许在结构设计中考虑非弹性行为，从而优化结构性能和经济效益。

本规程旨在提供钢筋混凝土连续梁和框架设计时考虑内力重分布的方法和步骤。

2. 设计原则2.1 安全性结构设计必须确保在所有使用条件下的安全性。

2.2 经济性在满足安全性的前提下，追求经济效益最大化。

2.3 适用性结构应满足使用功能和耐久性要求。

3. 内力重分布概念3.1 定义内力重分布是指在结构受力过程中，由于材料非弹性行为导致的内力在结构中的重新分配。

3.2 重要性考虑内力重分布可以更准确地预测结构的实际行为。

有助于优化配筋，减少材料使用，降低成本。

4. 设计步骤4.1 荷载分析确定结构所承受的各种荷载，包括静载、活载、风载等。

4.2 弹性分析进行初步的弹性分析，确定结构的初始内力分布。

4.3 非弹性分析采用适当的非弹性分析方法，考虑材料和构件的非线性行为。

4.4 内力重分布计算根据非弹性分析结果，计算内力的重分布。

4.5 配筋设计根据重分布后的内力，进行配筋设计，确保结构的承载能力和延性。

5. 设计要求5.1 材料要求混凝土和钢筋应满足设计规范的强度和延性要求。

5.2 配筋要求配筋应满足最小配筋率和最大配筋率的要求。

应考虑裂缝控制和变形能力。

5.3 连接要求构件之间的连接应保证内力的有效传递。

5.4 施工要求施工过程中应控制混凝土浇筑质量和钢筋安装精度。

6. 分析方法6.1 线性分析对于初步设计阶段，可以使用线性分析方法。

6.2 非线性分析对于详细设计阶段，应采用非线性分析方法，考虑材料和几何非线性。

6.3 软件应用利用专业的结构分析软件进行内力分析和重分布计算。

7. 实例分析7.1 连续梁设计举例说明连续梁在考虑内力重分布时的设计过程。

7.2 框架结构设计举例说明框架结构在考虑内力重分布时的设计过程。

8. 安全与质量控制8.1 安全系数在设计中引入适当的安全系数，以应对不确定性。

文章编号:1009 6825(2002)12 0031 03钢筋混凝土高层建筑结构的设计体会收稿日期:2002 10 20作者简介:马 福(1962 ),男,1983年毕业于太原工学院工民建专业,硕士,高工,一级注册结构师,王孝雄建筑设计事务所,山西太原 030024马 福摘 要:从重要部位的延性,整体稳定性,框架柱截面选择,剪力墙、地下室外墙设计,楼板配筋等方面论述了如何保证高层建筑的结构耐久性和稳固性,总结了在钢筋混凝土高层建筑结构设计工作中积累的一些经验和体会。

关键词:高层建筑,混凝土结构,整体稳定性,框架柱截面中图分类号:TU318文献标识码:A1 提高结构重要部位的延性,防止截面钢筋超配1 1 要使高层建筑在遭遇强烈地震时具有很强的抗倒塌能力,最理想的办法是使结构中所有的构件都具有很高的延性。

然而在实际工程中很难完全做到这一点,比较经济的办法是有选择有重点的提高结构中重要构件或某些构件中关键部位的延性。

在结构竖向,对于刚度沿高度均匀分布的、体形较简单的高层建筑,应着重提高底层构件的延性;对于大底盘高层建筑,应着重提高主楼与裙房顶面相衔接的楼层中构件的延性;对于不规则立面的高层建筑,应着重加强体形突变处楼层构件的延性;对框支结构,应着重提高底层或底部几层框架的延性。

在结构平面位置上,应该着重提高房屋周边转角处、平面突变处以及复杂平面各翼相接处构件的延性;对偏心结构,应加大房屋周边特别是刚度较弱一侧构件的延性;对具有多道抗震防线抗侧力构件,应着重提高第一道抗震防线构件的延性。

1 2 要使结构能进入弹塑性状态,并能通过结构的塑性变形吸收地震能量、抗御更高烈度的地震,从而达到 中震可修、大震不倒 的设防目标,就必须做到 强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱杆件 ,才能使结构在进入弹塑性状态后形成合理的延性较大的屈服机制。

在强震作用下,结构的内力是按照各构件的实际承载力进行分配的,而构件实际承载力的大小和构件截面的实际配筋有关。

混凝土结构设计规范《混凝土结构设计规范》gb50010-2021的送审稿感谢等待新的规范，陆建来到中午了解规范修订的变化并提出意见。

本次修订的主要内容概括如下：为了了解规范修订的变化并提出意见，对本次修订的主要内容进行了简要说明1完善规范的完整性，完善规范的完整性从以构件计算为主适当扩展到整体结构的设计，补充结完整性，从以构件计算为主适当扩展到整体结构的设计，适当扩展到“整体结构方案”和“结构抗倒塌设计”的原则，增强结构的整体稳固性。

构方案”结构抗倒塌设计”的原则，增强结构的整体稳固性。

3完善承载力极限状态设计内容，增加以构件分项系数进行应力设计等内容。

钢筋混凝土构件的裂缝宽度根据荷载效应的准永久组合进行计算，并在正常使用极限状态下进行设计。

钢筋混凝土构件裂缝宽度按荷载效应的准永久组合计算，预应力构件略有松弛；调整了裂缝宽度计算中构件应力特征系数的取值。

度，预应力构件略微松弛；调整了裂缝宽度计算中构件应力特征系数的取值。

4.提高地板的舒适性要求，明确地板垂直自振频率的限值。

5完善耐久性设计方法，除环境条件外，提出环境作用等级概念。

完善耐久性设计方法，除环境条件外，提出环境作用等级概念除环境条件外，提出环境作用等级概念。

6.增加了现有结构设计的基本规定。

增加了现有结构设计的基本规定。

既有结构设计的基本规定7淘汰低强钢筋，纳入高强、高性能钢筋；提出钢筋延性（极限应变）的要求。

淘汰低强钢筋，纳入高强、高性能钢筋；提出钢筋延性（极限应变）的要求8.补充钢筋形式及组合钢筋（筋）的有关规定。

补充钢筋形式、钢筋（筋）的相关规定及相关规定。

9.适当扩展了结构分析的内容，提出了无荷载效应分析的原则。

适当扩展了结构分析的内容，提出了无荷载效应分析的原则。

适当扩大,，10对结构侧移二阶效应，提出有限元分析及增大系数的简化方法。

侧移二阶效应，提出有限元分析及增大系数的简化10对结构侧移二阶效应，提出有限元分析及增大系数的简化方法。