框架结构设计要点Word文档下载推荐.docx

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平面布置宜规那么、对称，并应具有良好的整体性；

结构的侧向刚度宜均匀变化，竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小〔不应在同一层同时改变构件的截面尺寸和材料强度〕，防止抗侧力结构的侧向刚度和承载力突变。

2、框架结构宜设计成双向梁柱刚架体系以承受纵横两个方向的地震作用或风荷载。

特殊情况下也可以采用一向为刚架，另一向为铰接排架的结构体系。

但在铰接排架方向应设置支撑或抗震墙，以保证结构的承载力、刚度和稳定。

3、抗震设计的框架结构，不宜采用单跨框架。

如果不可防止的话，可设计为框架-剪

力墙结构，多层建筑也可仅在单跨方向设置剪力墙。

后者框架结构局部的抗震等级应按框架结构选用，而剪力墙局部的抗震等级应按框架-剪力墙结构选用。

4、框架结构按抗震设计时，不应采用局部由砌体墙承重之混合形式。

框架结构中的楼、电梯间及局部出屋顶的电梯机房、楼梯间、水箱间等，应采用框架承重，不应采用砌体墙承重。

〔砌体和框架不能混用〕

5、小高层结构体系采用框架结构，首先尽可能将过于狭长的结构用伸缩缝脱开。

如果建筑专业不允许，可通过加大端部开间的抗侧刚度到达限制结构扭转效应的目的。

具体可将边框架的角柱断面增大，加大框架梁的高度，如条件允许，中间增加框架住，既增加框架的跨数。

这些方法可以显著增加结构的抗扭刚度。

三、框架结构的规那么性要求

1、框架结构规那么性的概念

1〕框架结构的规那么性包括平面规那么性和竖向规那么性

〔1〕平面不规那么建筑划分为三类：

a、扭转不规那么；

b、凹凸不规那么；

c、楼板局部不连续。

〔2〕竖向不规那么建筑划分为三类：

a刚度不规那么〔有软弱层〕；

b、竖向抗侧

力构件不连续；

c、承载力非均匀变化〔有薄弱层〕。

2〕?

建筑抗震设计标准?

GB50011-2001〔以下简称?

抗规?

〕第341条规定：

“建

筑设计应符合抗震概念设计的要求，不应采用严重不规那么的设计方案〞。

应注

意这条规定是强制性条文。

3〕当存在?

表3.4.2-1、2所规定的平面或竖向不规那么结构时，应符合第

条的规定。

2、扭转不规那么性的判别

1〕可通过计算来实现。

在刚性楼板假定条件下，当计算小震作用下的楼层最大弹

性水平位移〔或层间位移〕与该楼层两端弹性水平位移〔或层间位移〕平均值的比值大于时，判断为扭转不规那么；

当比值接近1.5时，判断为特别不规那么；

比值大于时，一般判断为严重不规那么；

此时计算的弹性水平位移〔或层间位移〕值小于标准限值的50%时，判断为严重扭转不规那么的比值可以适

当放松。

2〕计算弹性水平位移〔或层间位移〕时，多层建筑可仅考虑双向地震作用。

高层

建筑单向地震作用应考虑偶然偏心的影响。

3〕最大值和平均值的计算，均取楼层中同一轴线两端的竖向构件计算，不考虑楼

板悬挑的端部。

3、凹凸不规那么或楼板局部不连续的判别详见?

表，在设计时应注意：

1〕应采用符合楼板平面内实际刚度变化的计算模型。

当楼板平面过于狭长、有较大的凹入和开洞而使楼板有过大削弱时，楼板有可能产生显著的平面内变形，这时应在设计中考虑楼板削弱产生的不利影响。

如在结构分析中考虑柔性或弹性楼板计算模型、采取相应的楼板加强构造措施等。

2〕对于错层结构，如错层超过梁高，应按楼板开洞考虑。

4、薄弱层的判别：

该楼层的层间受剪承载力〔屈服抗剪强度〕小于相邻上一层的

80%。

薄弱层属于“楼层承载力突变〞不规那么。

以上比值不应小于65%。

5、软弱层的判别：

该楼层的侧向刚度小于相邻上一层的70%，或小于其上相邻三个

楼层侧向刚度的80%；

除顶层外，局部收进的水平尺寸大于相邻下一层的25%。

软弱层属于“侧向刚度〞不规那么。

楼层的侧向刚度计算采用弹性阶段层间剪力除以层间位移。

调整楼层侧向刚度可以采用增大本层侧向刚度或减小上部楼层侧向刚度的方法。

6、竖向抗侧力构件不连续：

框架柱的内力由水平转换梁向下传递。

该柱传递给水平转换梁的地震内力应乘以的增大系数。

四、框架结构的计算和分析

1、SATWE软件设计参数选用

1〕总信息：

＂对所有楼层强制采用刚性楼板假定＂——判断结构扭转规那么性、计

算楼层弹性层间位移时选用，除此之外一般情况下不选用此项。

2〕风荷信息：

〔1〕地面粗糙度类别一一以拟建物座落地点为圆心，半经2公里迎风向以内建筑物的平均高度h来划分地面粗糙度类别。

当h>

18m为D类，当9m<

h<

18m为C类，当h<

9m为B类。

〔2〕修正后的根本风压——高层、高柔和门式刚架轻型建筑、山峰、与主导风向一致的山口、山谷应仔细计算。

（3）结构根本周期一一默认值是估算值。

当风荷载起控制作用时，应按实际计算值修改；

3）地震信息：

（1）规那么性一一指平面与竖向。

一般情况下不规那么建筑较多；

（2）扭转耦联信息一一程序自动按耦联计算。

所谓耦联是考虑平动+扭转，

而非耦联仅考虑平动或转动；

（3）场地土类型应为场地类别。

其范围在城镇中通常指不小于1.Oktf的占地面积；

（4）考虑偶然偏心——高层结构应考虑此项；

多层结构应满足?

第5.条条文说明；

（5）考虑双向地震作用一一“质量与刚度明显不对称时〞即最大位移与平均位移比值为到考虑；

实际上任何情况下都存在双向地震作用，只不过质量与刚度对称时不考虑双向地震作用计算结果满足工程计算精度要求；

当即需考虑偶然偏心又考虑双向地震作用的情况下均填

“V〞；

程序自动按不利情况考虑；

（6）计算振型个数一一振型数的多少与结构层数及结构形式有关。

多层建筑

不应少于3个；

高层建筑至少取9,当考虑扭转耦联计算时，振型数不应小于15;

对多塔结构那么振型数不应小于塔楼数的9倍。

单塔建筑考虑扭

转耦联时不能超过3*层数。

对于质量和刚度分布很不均匀的结构，振型分解反响普法所需的振型数一般可取为振型有效质量到达总质量的90%时所需的振型数。

（7）周期折减系数——考虑填充墙的影响。

?

高规?

第条给出的数值是当非承重的填充墙主要是砖或空心砖砌体填充墙的经验总结；

对于砖或

小型砌块填充墙其取值可按下表采用。

当填充墙为轻质材料或外挂墙板时取2t=0.8〜。

WT取值

2c

0.8〜

0.6〜

0.4〜

0.2〜

2T

无门窗洞

0.5（0.55）

0.55（0.6）

0.6（0.65）

0.7（0.75）

有门窗洞

0.65（0.70）

0.75（0.80）

0.85（0.90）

注：

A、2c为有砌体填充墙框架榀数与框架总榀数之比；

B、无括号的数值用于一片填充墙长6m左右时，括号内数值用于一片填充墙长为5m左右时。

（8）结构阻尼比——钢筋混凝土结构为。

钢结构在多遇地震下的阻尼比，

对不超过12层的钢结构可采用,对超过12层的钢结构可采用0.02；

在罕遇地震下的分析，阻尼比可采用。

门式刚架轻型房屋钢结构为

。

钢-砼结构为%；

（9）梁活荷不利布置：

当程序计算条件允许时，不管活荷载大小均考虑。

4）调整信息：

（1）梁端负弯矩调幅系数一一装配整体式框架梁取〜，现浇框架梁取

0.8〜0.9；

（2）梁设计弯矩放大系数当考虑活荷不利布置时填“1〞；

当不考虑活荷不利布置时填“>

1〞；

一般高层建筑取；

活荷载较大（?

）的高层、一般多层建筑

取〜;

活荷载较大的多层建筑取〜;

（3）连梁刚度折减系数——设防烈度为6、7度时取，设防烈度为8、9度

时取。

当结构位移风荷载起控制时，不宜小于。

（4）中梁刚度放大系数——装配整体式框架梁取;

现浇楼板框架梁取2;

（5）――框架-剪力墙结构填“V〞;

5）设计参数：

（1）考虑P—△效应——详见?

363条、?

条；

弯矩（当层以上的重力乘以水平力产生的水平位移）大于初始弯矩的10%时才考虑。

即策略二阶效应。

（2）梁柱重叠局部简化为刚域一一异型柱结构填“V〞

（3）钢柱计算长度系数按有侧移计算——弱支撑考虑；

强支撑不考虑；

（4）混凝土柱的计算长度系数一一一般考虑，填“V〞;

（5）柱配筋计算原那么一一框架柱宜按双偏压计算，排架柱那么按单偏压计算；

2、计算结果的分析、判断和调整

1）自振周期：

正常情况下，非耦联计算地震作用时，框架结构根本自振周期〜

0.15）N（N为结构计算层数）。

如果计算周期偏离上述值太远，应当考虑本工程刚度是否适宜，必要时调整结构截面尺寸。

如果结构截面尺寸和布置正常，无特殊情况而计算周期相差太远，应检查输入数据有无错误，震动模型有无异常等。

同时自振周期应尽可能避开场地土卓越周期，否那么会发生类共振。

2）振型：

正常计算结果的振型曲线多为连续光滑曲线，当沿竖向有非常明显的刚度和质量突变时振型曲线可能有不光滑的畸变点。

框架结构的根本振型为剪切型。

3）位移：

结构的弹性位移角需满足?

第条的要求。

即△ue/hw[0c]=1/550。

此时位移是在“楼板平面内刚度无限大〞假定条件下计算的，且应在单向水平地震作用时不考虑偶然偏心的影响。

如果位移值偏小，那么可以减小整体结构刚度。

如果位移值偏大，那么可以增加整体结构刚度。

4）平衡性的判断

在重力荷载作用下，柱轴力应根本符合近似计算的结果。

即Ni=qAi。

此处q

为单位面积重力荷载，对框架结构约为12〜14kN/m2，对框架-剪力墙结构

约为13〜15kN/m2，对剪力墙和筒体结构约为14〜16kN/m2。

5）另外还需要注意计算结果的如下数值

（1）柱轴压比：

?

第6.3.7条规定。

用于限制内力，保证延性。

一般多层框架结构的柱截面是由水平地震作用下为满足位移（抗侧力刚度）确定，高层框架－剪力墙结构的柱截面一般是由柱轴压比要求确定。

（2）刚度比：

第3.4.2条规定。

控制刚度比是为了防止竖向刚度突变，形成薄弱层。

（3）剪重比：

第5.2.5条规定。

目的是为了控制楼层的最小地震剪力，保证结构的平安。

（4）位移比：

第3.4.3条规定。

控制结构的扭转程度。

防止地震作用下扭转对结构造成的不利影响。

（5）周期比：

多层建筑无要求，但根本自振周期不能以扭转为主。

对于高层

建筑应满