PKPM框架设计实例.ppt

1、a，1，多层框架设计实例，SATWE设计实例，a，2，1 .设计资料：某5层目前框架教学楼，建筑平，立，剖面图如图所示，目前大楼，屋顶，室内外台阶0.45m，基础顶面距室外地面0.5m，屋顶有50KN的水箱(总重量10k n ) 混凝土强度等级：梁、板、柱为C30、主筋HRB335变形钢筋、箍筋HPB235钢筋。 框架填充墙采用300250110水泥空心砖。 a、3、a、4、a、5、a、6、a、7、2、屋顶恒载恒荷： 20厚水泥砂浆保护层0.40kN/m2 25厚水泥砂浆的层寻找和防水卷材0.90 kN/m2 120厚防水膨胀珍珠岩保温板0.50 kN/m2 1:6水泥m2 120厚现在钢筋混

2、凝土屋面板3.00 kN/m2悬挂和涂灰0.50kN/m2=7.2kN/ m2恒定载荷：屋顶恒定载荷7.5kN/m2活性载荷：以载荷为基准0.5kN/m2、a、8、3、大楼恒定载荷50mm厚C20细石混凝土表面层20 100厚钢筋混凝土板250.1=2.5 KN/涂料顶板0.5 KN/地面负荷合计： gk=4.2 KN/地面活性负荷qk=2.0 KN/，9， 20厚底混合砂浆单面涂装和水刷石外壁0.02 x17=0. 680.8=1. 48kn/M；水泥空心砖0.25x10.3=2.58KN/钢窗恒载：0.45木门恒载：0.2教室、办公室、厕所活荷：0.5屋顶雪荷：0.2(与活荷同时考虑)基本

3、风压：0.55，a，10，一，结构选定，建筑物的结构设计，不仅要求充分的承载力，而且要使结构具有抵抗横向力的刚性，将结构因水平力而产生的横向位移限制在规定的范围内该结构是框架，钢筋混凝土框架承担着垂直力和侧力。 本钢筋混凝土框架的刚性配置比较均匀，在满足建筑功能的情况下，尽量减少平面扭转对结构的影响，在a、11、1、板厚、现有地板盖中， 板的混凝土使用量约占地板盖整体的50%-60%，板厚的取法对楼盖的经济性和自重有很大影响，在满足板的刚性和结构要求的前提下，采用尽可能薄的板，双向板的最小板厚为80mm，板厚和跨度的最小比：四边简单支撑板为1/1 本工程最大板跨度为3.25m，其馀板跨度均为3

4、m，考虑到本工程为教室楼，板厚可取下限。 所有板厚均为100mm。 (住宅时，因为板内嵌有机电暗管，不到3m的板超过板，厚度也在100mm以上。 ) a、12、2、梁设计，1 .主要副梁和柱网的合理配置本工程在主要副梁楼盖柱网配置时优先选择的柱网为矩形(建筑有功能要求时除外)，以短跨度为主梁，长跨度为副梁，且短跨度和长跨度的比例不比0.75经济本工程通常采用0.65-0.7，保证设计的主副梁截面高度协调，楼盖结构高度最小。 本工程的主要副梁的配置主要是墙下有梁，a、13、3、柱设计、柱设计的要点是控制轴压比。 本工程为三级抗震，根据规范轴压比限值取0.9。 另一个重要问题是短柱现象。 短柱本工

5、程采用全长加密，定为8100。a、14、4、其他基础计算层高应该计算到基础柱的嵌固点，即基础顶面，有些设计者忽略这一点，只输入基础层高作为计算层高，基础计算层高的刚性比实际值大，不安全。 本工程基础楼层高度为3.8m。 考虑到基础上表面距离为0.5m，这样的基础计算高度为4.3m。 为了减少麻烦，经常加快计算速度不执行“特殊梁框定义”菜单，但该菜单允许棱柱，有框支柱这一程序无法自己判断的要素定义。棱柱、框支柱很重要，规范在其内力上有放大率，其结构也与其他支柱不同，应该加以定义。 另外，通过执行本菜单，也可以检查框架、连续梁、连续梁等的设置是否正确。a、15、相关地震参数：地震震度Naf、占地土

6、类Kd、近远地震标志Ner .这些参数可以通过SATWE程序的参数修改来设定，该程序应该由建筑物的位置决定。 周期性减少系数Tc是考虑到填充壁的刚性对框架的影响而设定的，必须根据建筑物的填充壁的材料、数量等来决定。 如果是块体壁，则其初始弹性阶段的刚性大，可以吸收大的地震力，应该通过设定Tc=0.7-1.0来放大地震力，在轻量隔壁中，刚性受到限制，可以设定Tc=0.9-1.0。 该工程外墙采用300mm的水泥空心砖，内隔壁均为200mm厚的水泥空心砖。 考虑到填充壁的影响，设定Tc=0.9。a、16、混凝土的重要性GC、程序的默认值为25KN/m3，TAT和SATWE程序可以根据梁柱截面尺寸计

7、算构件自重，因此在一般框架工程中输入的载荷不包括梁、柱、墙的自重，柱、墙的GC=25kn 可以看出，、a、17、二、结语从该工程的结构设计中，地震的作用比较复杂，计算时只将任意方向变成两个主轴方向，以弹塑性分析作为弹性分析。 所以得到的结论不一定与实际情况完全一致。 因此，我们应该在认真计算的基础上，重视概念设计，采取有效的结构措施。 另外，应该着眼于结构整体，加强应力集中部、连接部，主要是反作用力部件等弱点。 以上个人从以下几点：a，18，(1)板的设计思想出发，板厚的选择和板的钢筋设计，不仅要考虑其结构，也要考虑整体经济效果。 根据经验，板厚一般取1/35的板宽。 它能满足厚度和跨度的最小

8、比：四边简单支撑为1/40，连续板为1/50，能满足施工中各种生产线交叉时所需的最小板厚要求。 板配筋主要要注意板面水平的差异。 另外，在某个温度变化大的板或大的板的板面上没有负筋的地方加入0.1%的温度钢筋。 (2)像本工程这样的住宅可以通过选择主次梁楼盖，实现对不同功能房间布局的住宅要求。 从以上的分析可以看出，(a )柱网形成长方形比形成正方形更合理。 另一方面，如果选择短跨度为主梁的长度，可以制作小地板盖的高度。 这对于提高房子的净高，特别是现在的商品住宅建筑来说很重要。 (b )本工程在框架梁的弹性受力分析和承载力计算时，考虑到目前的热水板的共同作业，根据PKCAD手册的规定，设梁端

9、弯曲力矩的振幅调制系数为0.85，中弯曲力矩的振幅调制系数为1.2，梁扭矩的减少为0.4，中梁刚性的增大为1.5 (c )根据变形协调条件的主梁应该考虑到整体受力，不能互相分开考虑。 在主梁两侧的副位数的跨度太大时，必须考虑副位数对主梁的扭矩作用。 在这种情况下，该端部的副位不能成为铰链。 a、20、3 )柱设计控制轴压比很重要。 本工程的3级抗震轴压比限制在0.9。 为了在施工中保证柱的延展性，使柱发生大的偏心受压破坏的一般控制轴压力比在0.7-0.8之间。 但是，从前面的计算分析来看，有很多有利于轴压比的影响因素。 控制这些要素，就能适当地提高轴压比的限制值。 根据同济大学肖建庄的混凝土框

10、架轴压比限值分析，一般可以提高0.05，这可以适当缩小下柱的截面。 a，21，(4)电算只是一个工具，设计时不能完全依赖于电算结果。 应当根据具体情况结合工程经验分析调整电算结果。也就是说，在结构设计中，几个规范和规章经常遇到论外的问题，需要设计者积累经验，利用正确的概念进行设计。a、22、追加知识点：关于轴压比，规范要求通过限制轴压比，主要是希望柱产生延展性好的大的偏心受压破坏，保证窗框架柱有充分的变形能力，在高轴压比的情况下，v-滞后骨架曲线的下降段急剧，滞后环的窗框柱丧失承载力大，能量消耗能力差的低轴压比的情况下，v-滞后环的骨架曲线的下降段缓慢，框架柱变形能力大，承载力的下降不明显，对

11、轴压比施加限制，即满足一定的层间变形的情况(层间角度为1/1 在反复载荷下滞后曲线的第三次循环阻力的降低量不超过前一个循环阻力的降低量，要求即使大的变形也确保稳定的承载力，因此，确保框架柱大地震不倒下，关于a、23、轴压比限制值的影响因素，(1) 影响框架柱截面形状的框架柱截面形状直接影响柱截面边界破坏时的钢筋和混凝土内应变、应力分布和混凝土受压缘的极限应变，影响不同截面形式的框架柱，反映的强度变形特性不同，在相同条件下，圆形柱的轴压比限制值能提高10%左右，a、24、24 (2)框架柱剪切比(入=H/2h0)的影响建立在基于截面边界破坏的轴压比式中，不考虑剪切比的影响，实际上剪切比几乎能反映截面上的弯曲正应力和剪切应力的比例关系，是框架柱破坏形式的主导因素。 通常，如果框架柱剪切比越大延展性越好，在2内，框架柱就变成短柱，在横向水平剪切力的作用下会发生延展性差的剪切破坏。 这种情况出现在本工序中与台阶休息台相连的框架柱和墙上开着大窗户的框架柱上。 取与短柱本工程的全长加密，定为8100。