多层钢框架结构设计实例详解
某带地下室多层钢框架结构设计
某带地下室多层钢框架结构设计A Multi-Storey Steel Frame Structure Design with Basement于澎涛(上海环境工程设计研究院有限公司，上海200072)YU Peng-tao(Shanghai Environmental Engineering Design and Research Institute Co. Ltd., Shanghai 200072, China)【摘要】主要介绍上海某办公及质检楼的结构设计过程。
上部结构形式为多层钢框架，地下室采用桩承台+防水板的基础形式。
同时，对结构方案、设计过程中遇到问题的解决方法进行详细介绍，为类似工程提供借鉴。
【A bst 「a c t】This paper introduces the structural design process of a n office and quality inspection building in Shanghai. The superstructure is amulti-storey steel frame, and the basement is a pile cap with waterproof slab foundation,meanwhile, it gives a detailed introduction to the structural scheme and the solutions to the problems encountered in the design process, so as to provide reference for similar projects.【关键词】多层钢框架；桩承台+防水板；箱形截面【Keywords 】multistory steel frame structure; pile cap + waterproof p late; box section【中图分类号】TU 398+.2【文献标志码】A【文章编号】1007-9467(2021)02-0009-03[DOI ] 10.13616/j .cnki .gcjsysj .2021.02.203建筑与结构设计A rchitectural and Structural Design1工程概况本工程位于上海市松江东部工业区书敏路以北、申港路以 西，单体名称为办公及质检楼。
多层钢筋混凝土框架结构设计实例
多层钢筋混凝土框架结构设计实例.pdf 范本1：章节标题：摘要正文：本文档为多层钢筋混凝土框架结构设计实例，主要介绍了该结构的设计方法及相关要素，供相关设计人员参考。
章节标题：引言正文：本章介绍了本文档的目的和背景，以及多层钢筋混凝土框架结构设计的重要性和应用范围。
章节标题：设计基础正文：本章介绍了多层钢筋混凝土框架结构设计的基本原理和基础知识，包括材料性能、荷载计算、结构架构等。
章节标题：结构分析正文：本章主要介绍了多层钢筋混凝土框架结构的静力分析方法和动力分析方法，包括等效静力法、模态叠加法等。
章节标题：结构设计正文：本章介绍了多层钢筋混凝土框架结构的详细设计过程，包括截面设计、节点设计、筋配设计等。
章节标题：施工要点正文：本章介绍了多层钢筋混凝土框架结构的施工要点，包括材料选用、施工技术、质量控制等。
章节标题：工程实例正文：本章将通过一个实际工程案例展示多层钢筋混凝土框架结构的设计过程和施工要点。
章节标题：总结正文：本章对多层钢筋混凝土框架结构设计进行总结，并提出了进一步的研究和改进方向。
附件：本文档涉及附件，请参阅附件部分。
法律名词及注释：1. 多层钢筋混凝土框架结构：指由多层钢筋混凝土构件构成的建筑结构形式，具有良好的抗震性能和承载能力。
2. 设计方法：指用于多层钢筋混凝土框架结构设计的理论和工程经验总结而成的方法论，用于指导设计过程和设计结果。
3. 荷载计算：指根据建筑使用性质和设计要求对多层钢筋混凝土框架结构所受到的各种荷载进行计算和分析的过程。
4. 结构架构：指多层钢筋混凝土框架结构的总体布置形式和层间结构组织方式，包括柱、梁、板等构件的位置和尺寸。
5. 静力分析：指在假设结构静止不动的情况下对多层钢筋混凝土框架结构的受力特性进行分析和计算的方法。
6. 动力分析：指考虑结构在地震作用下的动态响应，对多层钢筋混凝土框架结构的受力特性进行分析和计算的方法。
7. 截面设计：指根据多层钢筋混凝土框架结构各个截面处的受力情况，确定其合适的截面尺寸和配筋形式。
多层钢结构厂房“自震”产生原因及解决措施应用研究—以南通市某五层钢框架厂房项目为例
多层钢结构厂房“自震”产生原因及解决措施应用研究—以南通市某五层钢框架厂房项目为例摘要：钢结构因其质量轻盈、便于运输、施工周期短等优点在民用建筑、工业建筑、市政工程中被广泛应用。
也因为其质量轻、延塑性高等特点，使钢结构建造的房屋更容易受到风荷载，地面震动，雪荷载等外界环境影响，使得建筑物使用的舒适度及安全性大打折扣。
所以，在设计施工前选择正确的结构体系、合理的连接做法，可以在以后的使用过程中避免许多不必要的麻烦。
本文将通过多层钢结构厂房项目具体案例，对多层钢框架“自震”的原因进行分析，并提出最终解决钢框架“自震”的方案。
现场根据我方提供的加固方案对厂房整体进行加固，完成后原先的震感消失，经检测单位检测，改造后的房屋已完全符合国际标准。
现在已经投入正常的生产和使用当中也能满足。
关键词：多层钢框架厂房；自震；原因分析；解决方案引言近几年，随着我国工业进程的蓬勃发展，各式各样的工业厂房出现在人们的视野里。
有些需要无阻碍的操作面积，有些需要很高的操作空间，有些需要重型吊车来吊运物品，有些则需要解决易爆物品的储存。
大跨度、高层高、带吊车、能泄爆等实质性的问题便摆在了广大设计人员面前。
钢结构建筑便可以最好地解决以上的问题。
但是钢结构房屋的种类有很多，性能也各不相。
有门式钢架轻型钢结构厂房、重型钢结构厂房、排架结构厂房、钢框架结构厂房以及格构式钢结构厂房等。
选择正确的结构形式和连接方式，不仅可以节省不少的建设成本，更能在以后的施工、使用中减少很多的问题，避免许多不必要的麻烦。
1、多层钢结构厂房项目概况本项目建设于江苏省南通市如皋港东升石材产业园内，建筑为一栋5层钢框架厂房，以钢结构框架形式为主体结构，主体抗震为七度设防烈度，抗震等级为四级。
基础形式以独立柱下基础和条形墙下基础为主，基础下采用水泥土搅拌桩对地基土进行处理，楼板为混凝土组合楼板。
加固前房屋主体已封顶（外围玻璃幕墙未安装、砖墙未砌筑），房屋一、二层楼面震感不明显，三层及以上的楼面均存在不同程度震感,以上下震动为主要震动方向（经专业机构检测），且震动幅度随着楼层增高而加大，站在楼面有明显震感，房屋体验感很差。
多层钢筋混凝土框架结构
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多层钢筋混凝土框架结构
• 引言 • 框架结构的组成与分类 • 多层钢筋混凝土框架结构设计 • 多层钢筋混凝土框架结构的施工 • 多层钢筋混凝土框架结构的优缺点 • 多层钢筋混凝土框架结构的应用与发
展
01
引言
什么是多层钢筋混凝土框架结构
定义
多层钢筋混凝土框架结构是一种 由混凝土和钢筋组成的建筑结构 形式，通过梁、柱等构件的连接 形成完整的承重体系。
施工方便
多层钢筋混凝土框架结构采用预制构件，现场进行拼装，施工方便， 且构件尺寸较大，减少了湿作业量。
经济性好
多层钢筋混凝土框架结构的材料价格相对较低，且施工周期短，能够 降低工程成本。
缺点
自重大
由于多层钢筋混凝土框架结构采用重型 材料，结构的自重较大，对基础要求较
高。
隔音效果不佳
由于混凝土的隔音性能较差，多层钢 筋混凝土框架结构的隔音效果不佳，
抗震性能评估
对结构的抗震性能进行评估，确保结 构在地震作用下的安全性能。
04
多层钢筋混凝土框架结构的施工
施工流程
基础施工
包括土方开挖、垫层浇筑、基 础钢筋绑扎、模板支设、混凝 土浇筑等。
楼板及楼面层施工
包括楼板钢筋绑扎、模板支设、 混凝土浇筑、地面找平及装修 等。
施工准备
包括现场勘查、设计交底、施 工组织设计、材料采购等。
应用
多层钢筋混凝土框架结构广泛应用 于住宅、办公楼、商场等建筑中， 尤其在地震多发地区，其抗震性能 得到充分肯定。
02
框架结构的组成与分类
框架结构的组成
01
02
03
04
竖向承重构件
主要承受竖向荷载，包括柱、 墙等。
某多层厂房现浇钢筋混凝土框架结构毕业设计
某多层⼚房现浇钢筋混凝⼟框架结构毕业设计某多层⼚房现浇钢筋混凝⼟框架结构毕业设计⽬录绪论 (1)第⼀章设计说明 (2)第⼀节⼯程概况 (2)第⼆节建筑材料选择 (2)第⼆章结构设计 (3)第⼀节布置及梁柱截⾯初估 (3)第⼆节框架计算简图及梁柱刚度计算 (4)第三章荷载计算 (6)第⼀节竖向荷载计算 (6)第⼆节风荷载计算 (9)第三节⽔平地震作⽤的计算 (12)第五节重⼒荷载代表值作⽤下的计算 (19)第四章内⼒组合 (25)第⼀节⽀座边缘处的内⼒值的计算 (25)第⼆节组合前内⼒的调整 (28)第五章配筋计算 (39)第⼀节框架柱和梁的截⾯设计 (39)第⼆节板的计算 (46)第三节楼梯的计算 (48)第六章基础设计 (50)第⼀节确定基础类型和尺⼨ (50)第⼆节内⼒分析 (50)第三节配筋计算 (52)第七章施⼯组织设计 (55)第⼀节施⼯准备⼯作 (55)第⼆节施⼯部署 (57)第三节主要项⽬施⼯⽅法 (57)第四节技术质量、安全⽣产、⽂明施⼯措施 (59)第七章结论 (61)致谢 (62)参考⽂献 (63)绪论毕业设计是本专业教育培养的重点，也是毕业前的综合学习阶段，是对所学专业知识的深化、拓宽，是对⼤学期间所学专业知识的全⾯总结。
通过毕业设计，可以将以前学过的知识重温回顾，对疑难知识再学习，对提⾼个⼈的综合知识结构有着重要的作⽤。
通过毕业设计，使我们在资料查找、设计安排、分析计算、施⼯图绘制、⼝头表达等各个⽅⾯得到综合训练，具备从事相关⼯作的基本技术素质和技能。
在我国，多层建筑结构以钢筋混凝⼟结构为主。
多层建筑的结构设计有两⽅⾯的特质：⼀是风荷载和地震荷载等⽔平⽅向作⽤引起的内⼒和位移已成为结构设计的控制因素；⼆是结构抗侧移刚度是结构设计的关键因素。
结构不仅要满⾜承载⼒（强度）的要求，同时还要把结构在⽔平荷载下的位移控制在⼀定范围内，所以多层建筑结构需要有较⼤的抗侧移刚度。
框架结构体系的主要特点是平⾯布置⽐较灵活，能提供较⼤的室内空间，是较常⽤的结构体系。
多层钢框架结构设计及分析
多层钢框架结构设计及分析黄戴春;冯剑;张佩;陶晓亮【摘要】the steel frame structure is widely used in civil-ian residential, office buildings, senior high-rise office build-ing business, such as, steel frame structure position arranged flexibly, can achieve the spatial structure of large span and lar-ger space, meet the demand of large space building function, with light weight, high strength steel frame steel structure char-acteristics, high strength, good ductility, structure has good seismic mechanics performance. Through domestic widely used PMCAD modeling and SATWE structure analysis, structure de-sign software can effectively analyze the calculation design, flex-ible structure, to ensure the safety of the structure design, reli-able, and decrease the cost of design, installation, manage-ment, and design to create a good economic benefits for the en-terprise.%钢框架结构广泛应用于民用住宅、办公楼、高层(超高层)写字楼等商业建筑物，钢框架结构位置灵活，能实现大跨度、大开间的空间结构，以满足建筑物大空间功能需求，钢框架结构具有轻质高强性能特点，强度高、延性好，钢结构建筑具有良好的抗震力学性能。
多层钢筋混凝土框架结构设计
柱截面尺寸 柱截面尺寸可直接凭经验确定，也可先根据其所受轴力按轴心
受压构件估算，再乘以适当的放大系数以考虑弯矩的影响。即
0.9～0.95≥ N / Ac fc
N = 1.25Nv 式中 Ac为柱截面面积；N为柱所承受的轴向压力设计值；Nv为 根据柱支承的楼面面积计算由重力荷载产生的轴向力值；1.25为重力 荷载的荷载分项系数平均值；重力荷载标准值可根据实际荷载取值， 也可近似按（12~14）kN/m2计算；fc为混凝土轴心抗压强度设计值。
（2）纵向框架承重。主梁沿房屋纵向布置，板和连系梁沿房屋横 向布置[图 5.1.2(b)]。这种方案对于地基较差的狭长房屋较为有 利，且因横向只设置截面高度较小的连系梁，有利于楼层净高的有 效利用。但房屋横向刚度较差，实际结构中应用较少。
（3）纵、横向框架承重。房屋的纵、横向都布置承重框架[图 5.1.2(c)]，楼盖常采用现浇双向板或井字梁楼盖。当柱网平面为 正方形或接近正方形、或当楼盖上有较大活荷载时，多采用这种承 重方案。
在框架结构布置中，梁、柱轴线宜重合，如梁须偏心放置时，梁、 柱中心线之间的偏心距不宜大于柱截面在该方向宽度的 1/4。如偏 心距大于该方向柱宽的 1/4 时，可增设梁的水平加腋（图 5.1.3）。 试验表明，此法能明显改善梁柱节点承受反复荷载的性能。
梁水平加腋厚度可取梁截面高度，其水平尺寸宜满足下列要求： bx / lx ≤ 1/2 ， bx / bb ≤ 2/3 ， bb + bx + x ≥ bc/2 式中符号意义见图 5.1.3。
设计中，为简化计算，也可按下式近似确定梁截面惯性矩I：
I I0
多层钢筋混凝土框架结构设计
式中：I0为按矩形截面（图 5.2.2 中阴影部分）计算的梁截面惯 性矩；β 为楼面梁刚度增大系数，应根据梁翼缘尺寸与梁截面尺 寸的比例，取β =1.3~2.0，当框架梁截面较小楼板较厚时，宜取 较大值，而梁截面较大楼板较薄时，宜取较小值。通常，对现浇楼 面的边框架梁可取 1.5，中框架梁可取 2.0；有现浇面层的装配式 楼面梁的β 值可适当减小.
多层钢框架结构施工方案
多层钢框架结构施工方案一、工程概况本工程为中央公园样板间工程，采用多层钢框架结构，框架钢材材质为Q235-B。
本工程主体结构设计使用年限为50年，耐火等级为二级，抗震设防烈度为8度。
二、编制依据及原则1、编制依据本标书制定依据建设工程设计图纸、现行设计、施工规范和工程质量检验评定标准、公司资源情况及类似工程施工经验、公司ISO9002标准质量体系文件。
2、编制原则全面质量管理，技术、质量责任承包制，保证工程质量达到本标书制定的质量目标；优化施工方案，利用先进的施工设备、精干的施工队伍、精心组织、科学施工，确保工期按时完工，争取略有提前；推行安全目标责任制，制定安全保证措施，严格按安全规程操作，杜绝安全事故的发生，达到本标书制定的安全目标；突出重点，统筹安排，组织连续、均衡而紧凑的施工生产，加强经济核算制度，贯彻增产节约方针；坚持按专业化组织施工的原则，对构件的制作、安装等均安排有丰富施工经验的专业队伍承担。
三、施工准备1、施工调查接到中标通知书后，公司立即派员到施工现场进行施工调查，调查内容包括：通过建设、设计单位了解设计意图、工程特点；摸清建设单位对工程分期、配套交付使用的要求；调查施工场地及当地自然条件方面的资料，包括气象、地形、地质、水文等方面的资料；了解施工现场水、电供应情况。
四、钢结构构件制作钢结构构件制作前，需进行材料检查、工艺检验和质量检验。
制作过程中，要严格按照施工图纸和质量标准进行制作，加强施工现场管理，确保钢结构构件制作质量。
五、钢结构吊装钢结构吊装前，需进行吊装方案编制和现场勘察，确定吊装方案。
吊装过程中，要严格按照吊装方案和安全操作规程进行操作，加强现场管理，确保吊装安全。
六、质量通病的防治方法质量通病包括焊接缺陷、尺寸偏差、表面缺陷等。
防治方法包括：加强质量管理，提高施工人员素质，严格按照施工图纸和质量标准进行施工，加强现场管理和质量检验。
七、工期保证措施工期保证措施包括：优化施工方案，加强施工管理，提高施工效率，加强现场协调，确保工期按时完工。
多层及高层钢筋混凝土房屋抗震设计框架结构部分
(略）
25
作业：假定框架构造旳办公楼全部柱截面尺寸均为 500×500mm,不考虑梁刚度对柱刚度旳影响。
1）计算1个柱（1层）旳抗侧刚度，计算1榀（1层）框架 旳抗侧刚度，计算构造旳层间抗侧刚度。
2）用顶点位移法计算该建筑旳基本自振周期。 3）计算1榀框架上旳地震作用。 4）用反弯点法计算地震作用下框架构造旳内力。
26
§5.4 钢筋混凝土框架构造构件设计 （一）、框架梁抗震设计 1、设计要求及计算要点： ⑴梁形成塑性铰后仍有足够旳受剪承载力(强剪弱弯） ——设计剪力旳取值。 ⑵梁筋屈服后，塑性铰区段应有很好旳延性和耗能能力 ——延性设计问题。 ⑶处理好梁筋旳锚固问题（强锚固）。 2、框架梁受剪承载力验算 ⑴ 梁剪力设计值
9
（1)反弯点法 反弯点法合用条件：层数较少，梁柱线刚度比不小于3
时。反弯点位置：上部 0.5H ， 底层 0.7H
10
内力计算环节： 层间剪力分配到柱——计算柱弯矩 ——根据节点平衡计算梁弯矩。
怎样分配？
11
(2)、D值法（改善反弯点法） 考虑上下梁刚度旳影响，对反弯点位置加以修正。 计算环节如下：
Vc
1
RE
(0.2c
fcbh0 )
41
短柱
Vc
1
RE
(0.15
fcb
h0 )
⑶ 柱斜截面受剪承载力
Vc
1
RE
( 1.05
1
ftbh0
f yv
Asv s
h0
0.056N )
H n 2h0
1时取1 3时取3
N 0.3 fcbh 时取N 0.3 fcbh
RE 0.85
42
4、 加强柱端约束（构造设计）
多层钢框架结构设计
B）正常使用极限状态组合
1） 非抗震设计
1.0*恒+1.0*活+1.0*0.6*风 1.0*恒+1.0*0.7*活+1.0*风
2） 抗震设计：小震
e Ce
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第 4节
结构分析
4.1 分析方法
传统分析方法：手算
手算方法判断计算结果正确性；
结构初步设计时选定方案比较便捷；
【解11】 重力荷载代表值： 4.0+0.5*2.0=5.0 kN/m2 结构总重量： 5.0*36*54*4=38880 kN
剪重比： 6000/38800=15.5%
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4.3 有限元分析方法
步骤： 划分单元；
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第 1节
多层钢框架的结构体系
1.1 结构组成
楼板 梁
柱
支撑
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1.2 破坏模式
竖向荷载作用下（重力）
(a)水平构件破坏
（b）结构整体失稳
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1.2 破坏模式
水平荷载作用下（风、地震）
（a）结构倾覆
(b)结构整体弯曲 或剪切破坏
(c)结构侧向 变形过大
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1.3 结构体系分类 根据抗侧力体系的不同： 纯框架体系 框架支撑体系 框架剪力墙体系
框筒体系
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1.4 纯框架体系
通过梁柱刚接来抗侧
多层钢框架的结构设计分析
多层钢框架的结构设计分析摘要：本文以模工程为例，主要了介绍了中心支撑和钢框架—支撑体系的构造和性能进行了比较，并提出了两种结构体系在设计中应注意的问题分析。
关键词：钢框架结构；结构设计；要点1工程概况本工程长为56m，宽为25m，共两层，层高均为4.5m。
抗震设防烈度为7度，设计地震分组为第一组，地震加速度为0.10g，场地类别为Ⅳ类。
风荷载为0.55KN/m2。
底层为办公和商业，二层为仓库，中间的钢柱均不能升至屋面，活荷载为 5.0KN/m2。
由于需要缩短施工工期，故除屋面大跨度梁采用工厂加工制作，其余构件均采用国标型钢。
在最初确定结构体系时，并不是凭经验确定的，而是在钢框架和钢框架－中心支撑两种结构体系两个结构体系的比较结果的基础上，进行了进一步的分析探讨，又结合了建筑物本身的特点和要求，最后工程确定采用钢框架结构体系，这个结构体系详见图1、图2。
本工程的基础采用的是桩基础，并且基础之间是设置了基础拉梁的，可以保证本工程的基础是非常牢固的。
2钢框架结构和钢框架－中心支撑结构的布置采用钢框架结构体系时(见图1)，在1轴和10轴的钢柱通高采用方管400×12，在A轴和E轴的2至9轴的钢柱通高采用方管300×12，一层其余钢柱采用方管250×12;GKL1采用了400×200×8×13的H型钢，GKL2和GL1均采用了346×174×6×9的H型钢，屋面GJ1采用了变截面的H钢(型号为500～700×180×6×8，每隔3m设置角隅撑);屋面GXG采用了圆管89×4;屋面水平支撑采用了带花篮螺栓的20圆钢。
在屋面B、C、D轴的端跨处，仍然采用钢框架梁，与相邻跨的屋面梁GJ1处设置为铰接，以减少与此相连的框架柱在X方向的长细比过大，避免造成用钢量的加大。
整个建筑物的结构构件均采用Q235B钢材，最终的主钢材用量为103吨，平均用钢量约为40Kg/m2。
多层及高层房屋钢框架结构
4.3 柱和支撑的设计
4.3.1 框架柱设计概要
➢柱截面形式: 箱形、焊接工字形、H型钢、圆管等 ➢截面估计：按1.2N的轴心受压构件，34层作一次截面变
化，厚度不宜超过100mm ➢板件宽厚比，见下表 ➢长细比：多层(12层)框架柱在68度设防时不应大于120，
9度设防时不应大于100。高层(>12层)框架柱在设防烈度 为6，7以及8和9度时，分别为120，80以及60
bc1= bc2
组合梁混凝土翼板的有效宽度
(a) Afbcehcfcm (塑性中和轴在混凝土受压翼板内)
(b) Af>bcehcfcm (塑性中和轴在钢梁截面内) 正弯矩时组合梁横截面抗弯承载力计算图
2.负弯矩作用时
MMp+Asfsy(y3+/y4 /2)
As
组合梁塑性中和轴 钢梁塑性中和轴
y4 y3
多层(12 层)
高层(>12 层)
7度 8度 9度 6度 7度 8度 9度
13 11 9 9 8 8 7
33 30 27 25 23 23 21
31 28 25 23 21 21 19
42 40 40 38
➢ 截面形式：
1. 双轴对称截面 2. 单轴对称截面，采取防止绕对称轴屈曲的构造措施
➢ P-效应导致的附加效应：
多层(12层) 按压杆设计
150
按拉杆设计 200
120 120 150 150
高层(>12层)
120
90 60
➢ 板件宽厚比： 1. 6度抗震设防和非抗震设防：按《钢结构设计规范》(GB50017) 2. 抗震设防结构：
板件名称
翼缘外伸部分 工字形截面腹板
多层钢砼框架结构体系的设计与处理
１ ４ ７
０ ＲＴ Ｊ ｌ Ｗ ０ Ｄ Ｎ ２
、
要 承受 向茼载 。 １ 、降低 用钠量 点 。 与令 钢 结 构 丰比 ，可 以降 低 用 钢量 ４ ％ 门 ０
！ 、建议 五层以 卜 多层建筑 优先 采用框 架 的
（）采 用粘钢 加 方 法 。 钢筋砼 结构表 面 ！
剪 力墙结 体 系 。 分敞 、 均 、对称 和 周边 的 用结构胶粘贴钢板 ，以提 高结构承裁力。这种方
・
采用锚拴或型箍扳』固粘结。加崮法至关重要的 Ｊ ｕ 是处理好粘结处的砼表面和粘结钢板的表面，选 配好 牯 结 的胶 。 黏胶 后 再 加 加压 ，胶 固化后 才
能受 力。 ２ 、抗压承毅力高，扩人了违琥他用空 震设计多道设防的设计概念。 （ ）采用增 设支点 加固 方法。增 设 支点以减 ３ 由于铡 砼柱 的承 裁 力 高 ，柱 子 载面 小 ，还 可 （）设 置刚嘘较 榧 人ｉ ２ 午多的 剪力墙 ，提高 ｎ 采用火柱网、大空 的框架结构体系。所以在多 了结构的承载力，减少了层 变形 ．在常遇地震 少结 构 计 算跨 嚏 ，从 『 能较 大 幅 度地 提 高承 载能
四．多层钢砼框架结构设计体系典型问题的
业得 到 了迅速 发展 ，随 着建筑 造型 和 建筑 功 能要 架和混泥土 简 （ 或剪力墙 ）构成，钢框架 与 处理 求 日 多样 化 ，无论 是工 业建 筑还 是 民用建 筑 ， 趋 １ 、对砼结构裂缝的修补 简问的跨度一般为８ ｌｍ，诈采用两端｛接的钢 ２ ＿ 交 在结 构设 计 中遇 到的各 种 难题 也 日益增 多， 因而 梁 ，或 一 端 框架柱刚接相连另 一 端与内简饺 采用表【密封法用于修补不再发展的裂缝 ， ｆ Ｉ 作 为一个 结构 设 计者 需要 在 遵循各 种 规 范下 大胆 接相连的钢梁 。典型］程实例包括深圳发展中心 其 缝 隙 宽 度 小大 于０．ｒｍ ． 体做 法 为 ：在 裂 缝 二 ２ ａ 具
多层钢框架构造及施工图识读
多层钢框架构造及施工图识读一、多层钢框架基本知识多层钢框架结构体系是指沿房屋的纵向与横向均采用框架作为承重和抵抗侧力的主要构件所形成的结构体系。
该体系类似于钢筋混凝土框架体系，不同的是将混凝土梁、柱改为钢梁和钢柱。
钢框架结构体系刚度比较均匀，质量较轻，对地震作用不敏感，且具有较好的延性，是一种较好的抗震结构形式。
钢柱截面可选用宽翼缘热轧H 型钢、焊接H 型钢、圆钢管、冷弯方钢管、焊接方钢管及圆形和方形钢管混凝土截面各种形式；钢梁通常采用窄翼缘热轧H 型钢、焊接H 型钢等截面形式。
钢梁与钢柱通常采用柱贯通式的刚性连接，主梁、次梁采用铰接；柱脚形式可采用埋入式或外包式刚性柱脚。
楼板可采用现浇混凝土楼板或压型钢板组合楼板，并通过栓钉与钢梁可靠连接。
二、多层框架识图多层框架钢结构施工图主要包括钢结构设计说明、钢柱及柱脚平面布置图、各层结构平面布置图、节点详图等。
1.钢结构设计说明钢结构设计说明主要包括工程概况、设计依据、设计荷载、结构设计、材料的选用、制作与安装、防腐防火处理要求及其他需要说明的事项等内容（图7-37）。
（1）工程概况：主要包括建筑功能、平面尺寸、高度、柱网、主体结构体系等，由此可以大体了解建筑的整体情况。
（2）设计依据：主要包括甲方的设计任务书，现行国家、行业和地方规范与规程及标准图集等，施工时也必须以此为依据。
（3）设计荷载：主要包括楼面不同位置，屋面的恒载、活载、风荷载、雪荷载及抗震设防烈度等有关参数。
在后期使用过程中不得改变建筑使用功能。
（4）结构设计：结构设计中主要包括结构使用年限、安全等级和结构计算原则、结构布置及主要节点构造，由此可以了解结构的整体情况。
（5）材料的选用：主要包括钢材、螺栓、焊条、锚栓、栓钉等有关材料的强度等级及应符合的有关标准等。
在材料采购时必须以这些作为依据和标准进行。
图7-3 7 多层钢结构框架设计说明（6）制作与安装：主要包括切割、制孔、焊接等方面的有关要求和验收的标准，以及运输与安装过程中要注意的事项和应满足的有关要求。
多层钢结构设计
• 柱-支撑体系刚度大，用钢量省，条件允许时应优 先选用；支撑布置应合理、均匀。
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4.2 多层钢结构荷载效应和组合
• 荷载效应计算 • 荷载效应组合
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一、荷载效应计算
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荷载效应计算
• 永久荷载：分项系数1.2 ；1.35 ；1.0 • 可变荷载：分项系数1.4
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计算方法
• 精确方法：
– 矩阵位移法 – 有限元法
• 近似方法：
– 分层法（竖向荷载） – 半刚架法、改进反弯点法（D值法）（水平荷
载，框架） – 悬臂铰接桁架（水平荷载，柱-支撑）
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三、多层钢结构的梁
• 层数<=10；高度<=60m • 受力特点：竖向力/侧向力
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一、多层钢结构类型
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多层钢结构类型
• 柱-支撑体系：
– 梁柱节点均为铰接，纵、横向沿柱高设置柱间 支撑（抗侧力构件），适用于柱距不大但允许 双向设置支撑的建筑物；设计安装简便，侧向 刚度大，构件受力明确，耗钢量小；
• 一般规定 • 计算方法 • 多层钢结构的梁 • 多层钢结构的柱 • 多层钢结构的支撑
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一、一般规定
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一般规定
• 平面布置规则的多层框架，宜采用平面计 算模型，平面不规则时，宜采用空间计算 模型；
多层框架设计实例1
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100厚现浇钢筋混凝土楼板15mm厚纸筋面石灰抹底屋面恒荷载边跨（AB、CD）框架梁自重梁侧粉刷中跨（BC）框架梁自重梁侧粉刷因此，作用在屋顶框架梁上的线荷载为：②楼面框架梁线荷载标准值荷载计算同上（略），作用在中间层框架上的线荷载为：③屋面框架节点集中荷载标准值边柱连系梁自重梁侧粉刷1m高女儿墙自重墙侧粉刷连系梁传来屋面自重顶层边节点集中荷载中柱连系梁自重梁侧粉刷连系梁传来屋面自重顶层中节点集中荷载④楼面框架节点集中荷载标准值(荷载计算方法同上,具体计算过程略)中间层边节点集中荷载：中间层中节点集中荷载：恒荷载作用下的结构计算简图如图4所示：图4图52）活荷载计算活荷载作用下的结构计算简图如图5所示。
PKPM结构设计软件入门与应用实例：钢结构框架(多高层篇)
需修改截面参数时，选择需修改的构件，再单击修改，进入“截面类型选择界面”图17，再按图18，操作完成修改。
需定义新截面时按上述图16至图18重新操作即可完成，如定义相同类型新截面时，还可选择与要定义的截面类型相同的已有截面，单击 ，进入截面参数定义界面，如图1-18，修改截面参数，单击 ，完成新截面定义。
本工程耐火等级一级，建筑类别为一类，建筑物使用年限100年。
结构类型：钢框架结构。
本地设防烈度6度，场地土类别二类。
楼板采用压型钢板非组合型楼板。
结构安全等级一级，建筑物抗震设防类别为乙类。
墙体材料：±0.000以上采用加气混凝土砌块，容重≤6kN/m3
基本分压：0.45kN/m2
基本雪压：0.40kN/m2
2.钢梁定义：选择梁布置进入梁定义的界面，如图1-19，单击 ，进入截面类型选择界面，如图1-17。
图1-19梁定义界面
本工程钢梁选用H型梁单击 ，进入截面参数定义界面，如图1-20。
图1-20截面参数定义界面
随后的操作与钢柱定义操作相同。
3.次梁布置：先在图1-19界面中定义好钢梁截面，选择次梁布置，进入次梁选择界面，如图1-19。选择所布置次梁截面后，单击 ，进入次梁布置界面，如图1-21。
图1-10五层～二十二层结构平面布置图
1.2平面建模
编者按：高层钢结构的在设计中的分析与钢筋混凝土高层结构的建模与结构分析操作过程类似，本书重点介绍的就是高层钢结构与钢筋混凝土高层结构PKPM应用的不同之处。
1.2.1建立工作目录
启动PKPM软件钢结构模块后，进入用户界面，如图1-11所示。
图1-11框架主界面
支撑：H250×380×16×20，H250×380×14×18
土木工程毕业设计指导一-多层框架结构办公楼设计算例及解析
土木工程毕业设计指导一-多层框架结构办公楼设计算例及解析下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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钢框架设计示例
钢框架设计示例一、设计资料工程名称：某多层图书馆二楼框架书库工程资料：结构采用横向框架承重，楼面活荷载标准值72kN mm ，楼面板为150mm厚单向实心钢筋混凝土板，荷载传力途径为：楼面板－次梁－主梁－柱－基础。
设计中仅考虑竖向荷载和活载作用,框架梁按连续梁计算。
框架平面布置图和柱截面图如图1和图2。
工程要求：（1）设计次梁截面CL-1。
（2）设计框架主梁截面KL-1。
（3）设计框架主梁短梁段与框架柱连接节点，要求采用焊缝连接，短梁段长度一般为0.9～1.2m 。
（4）设计框架主梁短梁段与梁体工地拼接节点，要求采用高强螺栓连接。
（5）绘制主梁与柱连接节点详图，短梁段及梁体连接节点详图，短梁段与梁体制作详图(1#图纸一张)，KL-1钢材用量表，设计说明。
（6）计算说明书，包括构件截面尺寸估算、荷载计算、内力组合、主次梁截面设计、主次梁强度、刚度、整体稳定、局部稳定验算。
二、设计参数混凝土自重： 325/kN m 厚度：150mm 粉刷层： 317/kN m 厚度：15mm 找平层： 320/kN m 厚度：20mm 楼面活荷载的标准值： 26/kN m水磨石楼面： 20.65/kN m 钢材（Q235）强度设计值： 2215/d f N mm钢材（Q235）抗剪强度设计值：2125/v f N mm = 钢材（Q235）的弹性模量： 522.0610/E N mm =⨯三、设计次梁截面CL-1 1.设计荷载（1）恒载—标准层楼面（标准值）水磨石面层楼面 粉刷层 找平层结构层：150mm 单向钢筋混凝土楼板 23/75.3/2515.0m KN m KN m =⨯ 合计： 5.055KN/m 2（2）活载楼面活载标准值 2/7m KN（3）竖向荷载下框架受荷总图荷载由板到梁传递示意图如下图3所示：a. 荷载标准值 楼面板传恒载=m KN m m KN /7475.2225.4/055.5212=⨯⨯⨯ 1.305KN/m 2楼面传递活载=m KN m m KN /5.3125.4/7212=⨯⨯⨯ b. 荷载设计值m KN q q q /397.714.12.1=+=活恒 c. 最大弯矩与剪力设计值次梁架于主梁之上，相当于简支结构，计算简图如下图4：KNm ql M 895.7229397.71818122max =⨯⨯==71.32721max ==ql V 2.确定次梁的截面尺寸由于设计初钢梁自重未知（考虑安全因素），故取：KNm M M 353.737895.72202.102.1max =⨯== 次梁所需的截面抵抗矩：3610430.3215353.737mm f MW d x ⨯===计次梁选用工字形截面，则：（1）确定腹板尺寸梁的经济高度： mm W h x e 67.75530073=-= 取： )(760e h h mm h >=腹板厚度: mm h t e w 89.75.3==取： mm t w 12= 若翼缘的厚度取：20mm t = 则 mm t h h w 7202=-= （2）确定翼缘尺寸：次梁计算简图4每个翼缘所需的截面面积： 249.30066mm ht h W A w x f =-=翼缘板的宽度： 232.150mm tA b f f ==暂取： 300fb mm =（3）次梁截面尺寸特征（如图5-1）： 4933100164.21272028812760300mm I x⨯=⨯-⨯=36910306.52760100164.22mm h Ix Wx ⨯=⨯==3299760037020300236012360mm S x =⨯⨯+⨯⨯= 43390103680212300201212720mm I y =⨯⨯+⨯=22064012720203002mm A =⨯+⨯⨯=mm AI i y y 07.662064090103680===22.13607.669000===y y i l λ 793.076030020900013.069.0=⨯⨯⨯+=b β2y b b b2y y 43202351 4.4x t Ah W h f λϕβηλ⎡⎤⎛⎫⎢⎥=++ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦235235]0])7604.42022.136(1[10306.57602064022.1364320793.0262⨯+⨯⨯+⨯⨯⨯⨯= 704.0= 由于b 0.6ϕ>，则：669.0704.0282.007.1'=-=b ϕ （4）确定焊缝尺寸KN V V mm N f wf 71.327',/160max 2===31216000036020300mm S =⨯⨯=截面特征图5-1mm I VS f h xwff 58.74.111=∙≥m i n m a x1.5 1.520 6.71f h tm m ≥== mm t h f 242min max =≤故取8fh mm =，钢结构在焊接时焊条采用E43列，焊接方法为手工焊。
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多层钢框架结构设计实例详解
现如今，多层钢框架结构正在越来越广泛地应用于建筑设计领域中。
它不仅具有简单快捷的施工特点，而且多层钢框架结构能够满足
不同的建筑功能要求，让建筑师能够轻松地设计出完美的建筑构造。
今天，我们就来详细的讨论一下多层钢框架结构的设计实例，以帮助
更多的建筑师更好的学习和理解这一结构类型。
多层钢框架结构的基本特点就是其上层钢结构承载荷载，下层混
泥土结构支承结构。
最常见的多层钢框架结构设计实例包括钢-混凝土
双层框架、双层钢框架等；它们广泛用于多层楼层的中高层建筑中，
也是厂房和大型的工业建筑的常用结构。
钢-混凝土双层框架结构就是采用钢为上层框架材料，混凝土为下
层框架材料，两层之间采用联接连接实现架构协调，以兼顾结构安全
性和使用寿命。
此类型结构采用受力型混泥土梁抵抗垂直荷载，而上
层结构主要承受水平荷载，从而减轻了楼层安装时的水平突出和曲率。
另外还有双层钢框架结构，这是相对于钢-混凝土双层框架的另一
种类型。
两层之间的联接梁采用钢制品实现，而不再使用混凝土梁，
大大减小了施工难度和成本。
双层构造的特点是它能够抵抗水平地震
时的弯曲应力，从而使结构更加有效地跨越地震动，并且控制荷载作
用于结构上。
总之，多层钢框架结构是近年来建筑结构技术的发展的亮点，它的应用能够帮助建筑师创造力地发挥，生产出满足现代建筑功能要求且更加安全稳定的建筑结构。