进入PKPM钢结构——框架模块开始进行建模： 1.三维模型输入 轴线输入 楼层定义 柱布置、主梁布置（可一边定义截面，一边布置构件） 本层信息定义（主要是板厚） 偏心对齐（原布置图有相应要求时使用） 荷载定义（初步定义楼面恒、活荷载） 楼层组装 楼层组装（根据图纸实际情况，将标准层、荷载层和层高组合起来形成完整的模型）设计参数（定义相关参数） 本步骤注意要点： 梁柱截面初步定义：对于工字钢梁，翼缘宽度一般为150~250（可根据实际要求增大），腹板高度可按1/15~1/20跨度取值，荷载较小时可酌情减小。 钢框架柱种类较多，总体来说初步估计截面根据长细比来估算，初步满足50＜λ＜150，长细比一般不能超过300（长细比为计算长度与回转半径的比值），且梁截面应满足节点连接的要求。 注意洞口次梁一般都在本菜单内输入完成。 设计参数相关： 注意不能有空出未填项！ 结构形式：框架 主材：钢 钢构件钢材：Q235或Q345 钢截面净毛面积比值：0.85 计算振型个数：层数*3 沿高度体型分段系数，一般无高度方向急剧变化的选择1 其余参数在设计要求中均会说明。 2、输入次梁楼板 楼板开洞（一般只开全房间洞） 次梁布置（如未在上一个菜单完成） 组合楼盖 压板布置（一般选择预设的压板型号） 修改板厚
设悬挑板（如有，且压板需延伸过去） 楼板错层 本步骤注意要点： 板跨度按布置完次梁后的跨度计算 压板选择基本原则： 板跨不能大于压型钢板的最大简支跨度。 楼梯位置板厚修改为0（不能开洞） 板厚定义原则同混凝土结构（短跨的1/30~1/40） 3、输入荷载数据 楼面荷载 楼面恒载 楼面活载 梁间荷载 梁间恒载 梁间活载 本步骤注意要点： 楼面恒载为楼面附加荷载（做法）+楼板自重 楼面活载为根据楼面功能在规范中查询所得数据单位均为千牛/平方米 梁间恒载为梁上构件（如墙、拦板、栏杆、女儿墙等）在梁上施加的线荷载（如墙荷载未给出，则需按墙厚*墙高*容重的公式来折算，并减去开洞折减掉的荷载） 梁间活载一般为设置拦板、栏杆、女儿墙等处由于被倚靠产生的线荷载单位均为千牛/米 荷载根据平面布置输入完成后，进入下一步计算导算时暂时不用进行活荷载折减。 4、 SAT-8计算 进入结构：SAT-8模块 接PM生成SATWE数据 分析与设计参数补充定义 特殊构件补充定义（主要为次梁处改铰接） 生成SATWE数据文件 数据检查 参数补充定义中的注意事项：
摘要 该办公楼位于天门市，是五层框架结构。办公楼总长57.6m，宽16.8m，总高18.3m。此设计为五层钢筋混凝土框架结构办公楼，分为建筑设计和结构设计两部分。在总体规划的前提下，根据设计任务书的要求，采用天正建筑和PKPM 软件进行设计，综合考虑了使用功能、施工、材料、建筑设备、建筑艺术及经济等因素。在建筑选型方面，采用“一”字型布置。 在完成结构部分的计算之后，依据建筑方案和结构设计计算结果完成结构部分的施工图设计。结构设计内容主要是框架设计，首先必须满足水平地震力作用下的框架侧移验算的要求，其次还要满足风荷载作用下的框架侧移验算的要求。 关键词：钢筋混凝土；框架结构；抗震设计；内力组合；
Abstract The office is located in Tianmen: five layers framework structure. The length of office building is 57.6m, the width is 16.8m, the height is 18.3m. The design for a five-layer reinforced concrete frame office building which divided into two parts-- building design and structure design. The architectural design is the premise of the overall plan, according to the requirements of the design mission, use PKPM software to design structure, considering the functional use, construction, materials, construction equipment, architectural art and economy,using"—" font layout in construction shape. After completing the calculation structure part,structure of the construction design was completed on the basis of the construction scheme and the structure design. This scheme is a business office building, reinforced concrete frame structure is divided into five layers.The main content of structure design is the framework for the design stage,which must satisfy the request of motion checking under the action of horizontal seismic force firstly,secondly,it has to meet the request of motion checking under the action of wind force. Keywords: reinforced concrete; frame structure ; seismic design; the combination of internal force
一、执行PMCAD主菜单1，输入结构的整体模型 (一)根据建筑平、立、剖面图输入轴线 1、结构标准层“轴线输入” 1)结构图中尺寸是指中心线尺寸，而非建筑平面图中的外轮廓尺寸 2)根据上一层建筑平面的布置，在本层结构平面图中适当增设次梁 3)只有楼层板、梁、柱等构件布置完全一样(位置、截面、材料)，并且层高相同时，才能归并为一个结构标准层 2、“网格生成”——轴线命名 (二)估算(主、次)梁、板、柱等构件截面尺寸，并进行“构件定义” 1、梁 1)抗震规范第6.3.6条规定：b≥200 2)主梁：h = (1/8～1/12) l ，b=(1/3～1/2)h 3)次梁：h = (1/12～1/16) l ，b=(1/3～1/2)h 2、框架柱： 1)抗震规范第6.3.1条规定：矩形柱bc、hc≥300，圆形柱d≥350 2)控制柱的轴压比 ——柱的轴压比限值，抗震等级为一到四级时，分别为0.7～1.0 ——柱轴力放大系数，考虑柱受弯曲影响， =1.2～1.4 ——楼面竖向荷载单位面积的折算值， =13～15kN/m2 ——柱计算截面以上的楼层数 ——柱的负荷面积
3、板 楼板厚：h = l /40 ～ l /45 (单向板) 且h≥60mm h = l /50 ～ l /45 (双向板) 且h≥80mm (三)选择各标准层进行梁、柱构件布置，“楼层定义” 1、构件布置，柱只能布置在节点上，主梁只能布置在轴线上。 2、偏心，主要考虑外轮廓平齐。 3、本层修改，删除不需要的梁、柱等。 4、本层信息，给出本标准层板厚、材料等级、层高。 5、截面显示，查看本标准层梁、柱构件的布置及截面尺寸、偏心是否正确。 6、换标准层，进行下一标准层的构件布置，尽量用复制网格，以保证上下层节点对齐。 (四)定义各层楼、屋面恒、活荷载，“荷载定义” 1、荷载标准层，是指上下相邻且荷载布置完全相同的层。 2、此处定义的荷载是指楼、屋面统一的恒、活荷载，个别房间荷载不同的留在PM主菜单3局部修改 (五)根据建筑方案，将各结构标准层和荷载标准层进行组装，形成结构整体模型，“楼层组装” 1、楼层的组装就遵循自下而上的原则。 2、楼层组装完成后整个结构的层数必然等于几何层数。 3、确定“设计参数”，总信息、地震信息、风荷载信息等。 二、执行PMCAD主菜单2，布置次梁楼板 1、此处次梁是指未在主菜单1布置过的次梁，对于已将其当作主梁在主菜单1布置过的梁，不得重复布置。 2、对楼梯间进行全房间开洞，“楼板开洞”
高层建筑结构设计 教案 山东大学 土建与水利学院 薛云冱
目录 第一章：高层建筑结构体系及布置 (2) §1-1 概述 (2) §1-2 高层建筑的结构体系 (7) §1-3 结构总体布置原则 (9) 第二章：荷载及设计要求 (12) §2-1 风荷载 (12) §2-2 地震作用 (13) §2-3 荷载效应组合及设计要求 (14) 第三章：框架结构的内力和位移计算 (15) §3-1 框架结构在竖向荷载作用下的近似计算—分层法 (15) §3-2 框架结构在水平荷载作用下的近似计算（一）—反弯点法 (16) §3-3 框架结构在水平荷载作用下的近似计算（二）—改进反弯 点（D值）法 (17) §3-4 框架在水平荷载作用下侧移的近似计算 (18) 第四章：剪力墙结构的内力和位移计算 (20) §4-1 剪力墙结构的计算方法 (20) §4-2 整体墙的计算 (22) §4-3 双肢墙的计算 (23) §4-4 关于墙肢剪切变形和轴向变形的影响以及各类剪力墙划 分判别式的讨论 (24) §4-5 小开口整体墙的计算 (29) §4-6 多肢墙和壁式框架的近似计算 (30) 第五章：框架—剪力墙结构的内力和位移计算 (30) §5-1 框架—剪力墙的协同工作 (30) §5-2 总框架的剪切刚度 (31) §5-3 框—剪结构铰结体系在水平荷载下的计算 (32) §5-4 框—剪结构刚结体系在水平荷载下的计算 (33) §5-5 框架—剪力墙的受力特征及计算方法应用条件的说明 (36) §5-6 结构扭转的近似计算 (36) 第六章：框架截面设计及构造 (36) §6-1 框架延性设计的概念 (36) §6-2 框架截面的设计内力 (37) §6-3 框架梁设计 (39) §6-4 框架柱设计 (42) §6-5 框架节点区抗震设计 (47) 第七章：剪力墙截面设计及构造 (49) §7-1 墙肢截面承载力计算 (49) §7-2 连梁的设计 (53)
模块三钢筋混凝土受弯构件计算能力训练（课题1-7）习题答案二、计算题 1．已知梁的截面尺寸为b×h=200mm×500mm，混凝土强度等级为C25,fc =mm2，, 钢筋采用HRB335，截面弯矩设计值M=。环境类别为一类。求：受拉钢筋截面面积。 解：采用单排布筋 将已知数值代入公式及 得 16510= 两式联立得：x=186mm A= 验算 x=186mm<= 所以选用325 A=1473mm2 2．已知一单跨简支板，计算跨度l=，承受均布荷载q k=3KN/m2（不包括板的自重），如图所示；混凝土等级C30，；钢筋等级采用HPB235钢筋，即Ⅰ级钢筋，。可变荷载分项系数γQ=，永久荷载分项系数γG=，环境类别为一级，钢筋混凝土重度为25KN/m3。 求：板厚及受拉钢筋截面面积As 解：取板宽b=1000mm的板条作为计算单元；设板厚为80mm，则板自重g k=25×=m2,跨中处最大弯矩设计值： 第2题图1 由表知，环境类别为一级，混凝土强度C30时，板的混凝土保护层最小厚度为15mm，故设=20mm，故h0=80-20=60mm ,fc=，ft=，
fy=210，= 查表知， 第2题图2 选用φ8@140，As=359mm2（实际配筋与计算配筋相差小于5%），排列见图，垂直于受力钢筋放置φ6@250的分布钢筋。 验算适用条件： ⑴ ⑵ 3．已知梁的截面尺寸为b×h=250mm×450mm;受拉钢筋为4根直径为16mm的HRB335钢筋，即Ⅱ级钢筋，，As=804mm2；混凝土强度等级为C40，；承受的弯矩M=。环境类别为一类。 验算此梁截面是否安全。 解：fc=mm2，ft= N/mm2，fy=300 N/mm2。由表知，环境类别为一类的混凝土保护层最小厚度为25mm，故设a=35mm，h0=450-35=415mm 则 4．已知梁的截面尺寸为b×h=200mm×500mm，混凝土强度等级为C40，，钢筋采用HRB335，即Ⅱ级钢筋，，截面弯矩设计值M=。环境类别为一类。 求：所需受压和受拉钢筋截面面积 解：fc=mm2，fy’=fy=300N/mm2，α1=，β1=。假定受拉钢筋放两排，设a=60mm，则h0=h-a=500-60=440mm 这就说明，如果设计成单筋矩形截面，将会出现超筋情况。若不能加大截面尺寸，又不能提高混凝土等级，则应设计成双筋矩形截面。 取
利用PKPM2005进行多层框架结构设计的主要步骤 一、执行PMCAD 主菜单1，输入结构的整体模型 （一）根据建筑平、立、剖面图输入轴线 1、结构标准层“轴线输入” 1）结构图中尺寸是指中心线尺寸，而非建筑平面图中的外轮廓尺寸 2）根据上一层建筑平面的布置，在本层结构平面图中适当增设次梁 3）只有楼层板、梁、柱等构件布置完全一样（位置、截面、材料），并且层高相同时，才能归并为一个结构标准层 2、“网格生成”——轴线命名 （二）估算（主、次）梁、板、柱等构件截面尺寸，并进行“构件定义” 1、梁 1）抗震规范第6.3.6条规定：b ≥200 2）主梁：h = (1/8～1/12) l ，b ＝(1/3～1/2)h 3）次梁：h = (1/12～1/16) l ，b ＝(1/3～1/2)h 2、框架柱： 1）抗震规范第6.3.1条规定：矩形柱b c 、h c ≥300，圆形柱d ≥350 2）控制柱的轴压比 c c c c f wnS f N A λγλ== λ——柱的轴压比限值，抗震等级为一到四级时，分别为0.7～1.0 γ——柱轴力放大系数，考虑柱受弯曲影响，γ＝1.2～1.4 w ——楼面竖向荷载单位面积的折算值，w ＝13～15kN/m 2 n ——柱计算截面以上的楼层数 S ——柱的负荷面积 3、板 楼板厚：h = l /40 ～ l /45 (单向板) 且h ≥60mm h = l /50 ～ l /45 (双向板) 且h ≥80mm （三）选择各标准层进行梁、柱构件布置，“楼层定义” 1、 构件布置，柱只能布置在节点上，主梁只能布置在轴线上。 2、 偏心，主要考虑外轮廓平齐。 3、 本层修改，删除不需要的梁、柱等。 4、 本层信息，给出本标准层板厚、材料等级、层高。 5、 截面显示，查看本标准层梁、柱构件的布置及截面尺寸、偏心是否正确。 6、 换标准层，进行下一标准层的构件布置，尽量用复制网格，以保证上下层节点对齐。 （四）定义各层楼、屋面恒、活荷载，“荷载定义”
PM操作步骤（第二题卓老师） ①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩ 双击击如下图标，进入PKPM主菜单 一、模块（PM整体结构建模与形成数据文件） （当前工作目录要自己先指定好路径） 点击 1.布置轴网 ①点击轴网输入，选择正交轴网 ②点击确定，布置如下 ③点击使用或两点直线命令，增加一条轴线 ④点击按TAP键成批输入，命名如下所示 2.楼层定义（布置柱子和梁） ①点击后点击 1）布置柱子出现柱布置菜单如下图所示，可进入柱截面定义、布置等 ②点然后 ③点击确定 选择500*500的柱后，选 柱布置如下 2）梁布置 ④点击250*400200*300 选择250*400布置如下 ⑤点击选择200*300布置（次梁也用来布置） ⑥点击 3）偏心对齐 ⑦点击选偏心如下所示 4）复制标准层 ⑧点击添加两个标准层 3.荷载输入 1）第1标准层荷载输入
选择第一标准层 ①点击选择如下所示 ②荷载输入 布置9KN/m的荷载 布置5KN/m的荷载 2）第2标准层荷载输入 ①选择先布置9KN/m的梁间荷载 ②再布置m的梁间荷载 2）第3标准层荷载输入 ①选择主菜单点击选择 ②点击选择输入m的荷载 4）楼面荷载的输入 ①点击添加如下 ②点击确定 4.设计参数 4.设计参数 ①单击“设计参数”出现如下对话框 ②点击 ③单击地震信息，出现如下对话框 ④单击风荷载信息，出现如下对话框 ⑤单击绘图参数，出现如下对话框 点击确定 ⑥单击楼层定义的换标准层，然后单击添加标准层，选则全部复制，同样的方法添加两个标准层 添加完两个标准层，然后对第二标准层进行修改如下图所示，对第三标准层进行修改，如下图所示 5.楼层组装 1） 2） ①保存退出
名词解释： 高层建筑：10层及10层以上或房屋高度大于28m的建筑物。 2. 房屋高度：自室外地面至房屋主要屋面的高度。 3. 框架结构：由梁和柱为主要构件组成的承受竖向和水平作用的结构。 4. 剪力墙结构：由剪力墙组成的承受竖向和水平作用的结构。 5. 框架—剪力墙结构：由框架和剪力墙共同承受竖向和水平作用的结构。 6. 转换结构构件：完成上部楼层到下部楼层的结构型式转变或上部楼层到下部楼层结构布置改变而设置的结构构件，包括转换梁、转换桁架、转换板等。 7. 结构转换层：不同功能的楼层需要不同的空间划分，因而上下层之间就需要结构形式和结构布置轴线的改变，这就需要在上下层之间设置一种结构楼层，以完成结构布置密集、墙柱较多的上层向结构布置较稀疏、墙术较少的下层转换，这种结构层就称为结构转换层。（或说转换结构构件所在的楼层） 8. 剪重比：楼层地震剪力系数，即某层地震剪力与该层以上各层重力荷载代表值之和的比值。 9. 刚重比：结构的刚度和重力荷载之比。是影响重力 P效应的主要参数。 10. 抗推刚度（D）：是使柱子产生单位水平位移所施加的水平力。 11. 结构刚度中心：各抗侧力结构刚度的中心。 12. 主轴：抗侧力结构在平面内为斜向布置时，设层间剪力通过刚度中心作用于某个方向，若结构产生的层间位移与层间剪力作用的方向一致，则这个方向称为主轴方向。 13. 剪切变形：下部层间变形（侧移）大，上部层间变形小，是由梁柱弯曲变形产生的。框架结构的变形特征是呈剪切型的。 14. 剪力滞后：在水平力作用下，框筒结构中除腹板框架抵抗倾复力矩外，翼缘框架主要是通过承受轴力抵抗倾复力矩，同时梁柱都有在翼缘框架平面内的弯矩和剪力。由于翼缘框架中横梁的弯曲和剪切变形，使翼缘框架中各柱轴力向中心逐渐递减，这种现象称为剪力滞后。 15. 延性结构：在中等地震作用下，允许结构某些部位进入屈服状态，形成塑性铰，这时结构进入弹塑性状态。在这个阶段结构刚度降低，地震惯性力不会很大，但结构变形加大，结构是通过塑性变形来耗散地震能量的。具有上述性能的结构，称为延性结构。 16. 弯矩二次分配法：就是将各节点的不平衡弯矩，同时作分配和传递，第一次按梁柱线刚度分配固端弯矩，将分配弯矩传递一次（传递系数C=1/2），再作一次分配即结束。填空：1、我国《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2002) 规定：把10层及10层以上或房屋高度大于28m的建筑物 称为高层建筑，此处房屋高度是指室外地面到房屋主要屋 面的高度。2．高层建筑设计时应该遵循的原则是安全适用， 技术先进，经济合理，方便施工。 3．复杂高层结构包括带转换层的高层结构，带加强层的高 层结构，错层结构，多塔楼结构。 4．8度、9度抗震烈度 设计时，高层建筑中的大跨和长悬臂结构应考虑竖向地震 作用。 5．高层建筑结构的竖向承重体系有框架结构体系，剪力墙 结构体系，框架—剪力墙结构体系，筒体结构体系，板柱 —剪力墙结构体系；水平向承重体系有现浇楼盖体系，叠 合楼盖体系，预制板楼盖体系，组合楼盖体系。 6．高层结构平面布置时，应使其平面的质量中心和刚度中 心尽可能靠近，以减少扭转效应。 7．《高层建筑混凝土结 构技术规程》JGJ3-2002适用于10层及10层以上或房屋高 度超过28m的非抗震设计和抗震设防烈度为6至9度抗震 设计的高层民用建筑结构。 9 三种常用的钢筋混凝土高层结构体系是指框架结构、剪 力墙结构、框架—剪力墙结构。 1．地基是指支承基础的土体，天然地基是指基础直接建造 在未经处理的天然土层上的地基。 2．当埋置深度小于基础底面宽度或小于5m，且可用普通开 挖基坑排水方法建造的基础，一般称为浅基础。 3，为了增强基础的整体性，常在垂直于条形基础的另一个 方向每隔一定距离设置拉梁，将条形基础联系起来。 4．基础的埋置深度一般不宜小于0.5m，且基础顶面应低于 设计地面100mm以上，以免基础外露。 5．在抗震设防区，除岩石地基外，天然地基上的箱形和筏 形基础，其埋置深度不宜小于建筑物高度的1/15；桩箱或 桩筏基础的埋置深度（不计桩长）不宜小于建筑物高度的 1/18—1/20。 6．当高层建筑与相连的裙房之间设置沉降缝时，高层建筑 的基础埋深应大于裙房基础的埋深至少2m。 7．当高层建筑与相连的裙房之间不设置沉降缝时，宜在裙 房一侧设置后浇带，其位置宜设在距主楼边柱的第二跨内。 8．当高层建筑与相连的裙房之间不设置沉降缝和后浇带 时，应进行地基变形验算。 9．基床系数即地基在任一点发生单位沉降时，在该处单位 面积上所需施加压力值。 10．偏心受压基础的基底压应力应满足maxpaf2.1 、af 和2 min maxppp 的要求，同时还应防止基础转动过 大。 11．在比较均匀的地基上，上部结构刚度较好，荷载分布 较均匀，且条形基础梁的高度不小于1/6柱距时，地基反 力可按直线分布，条形基础梁的内力可按连续梁计算。当 不满足上述要求时，宜按弹性地基梁计算。 12．十字交叉条形基础在设计时，忽略地基梁扭转变形和 相邻节点集中荷载的影响，根据静力平衡条件和变形协调 条件，进行各类节点竖向荷载的分配计算。 13．在高层建筑中利用较深的基础做地下室，可充分利用 地下空间，也有基础补偿概念。如果每㎡基础面积上墙体 长度≮400mm，且墙体水平截面总面积不小于基础面积的 1/10，且基础高度不小于3m，就可形成箱形基础。 1．高层建筑结构主要承受竖向荷载，风荷载和地震作用等。 2．目前，我国钢筋混凝土高层建筑框架、框架—剪力墙结 构体系单位面积的重量（恒载与活荷载）大约为12～14kN ／m2 ；剪力墙、筒体结构体系为14～16kN／m2 。 3．在框架设计中，一般将竖向活荷载按满载考虑，不再一 一考虑活荷载的不利布置。如果活荷载较大，可按满载布 置荷载所得的框架梁跨中弯矩乘以1.1～1.2的系数加以放 大，以考虑活荷载不利分布所产生的影响。 4．抗震设计时高层建筑按其使用功能的重要性可分为甲类 建筑、乙类建筑、丙类建筑等三类。 5．高层建筑应按不同情况分别采用相应的地震作用计算方 法：①高度不超过40m，以剪切变形为主，刚度与质量沿高 度分布比较均匀的建筑物，可采用底部剪力法；②高度超 过40m的高层建筑物一般采用振型分解反应谱方法；③刚 度与质量分布特别不均匀的建筑物、甲类建筑物等，宜采 用时程分析法进行补充计算。， 6．在计算地震作用时，建筑物重力荷载代表值为永久荷载 和有关可变荷载的组合值之和。 7．在地震区进行高层建筑结构设计时，要实现延性设计， 这一要求是通过抗震构造措施来实现的；对框架结构而言， 就是要实现强柱弱梁、强剪弱弯、强节点和强锚固。 8．A级高度钢筋混凝土高层建筑结构平面布置时，平面宜 简单、规则、对称、减少偏心。 9．高层建筑结构通常要考虑承载力、侧移变形、稳定、倾 复等方面的验算 问答： 1．我国对高层建筑结构是如何定义的？ 答：我国《高层建筑混凝土结构技术规程》 (JGJ3—2002)规定：10层及10层以上或房屋高度大 于28m的建筑物称为高层建筑，此处房屋高度是指室 外地面到房屋主要屋面的高度。 2．高层建筑结构有何受力特点？ 答：高层建筑受到较大的侧向力(水平风力或水平地 震力)，在建筑结构底部竖向力也很大。在高层建筑 中，可以认为柱的轴向力与层数为线性关系，水平力 近似为倒三角形分布，在水平力作用卞，结构底部弯 矩与高度平方成正比，顶点侧移与高度四次方成正 比。上述弯矩和侧移值，往往成为控制因素。另外， 高层建筑各构件受力复杂，对截面承载力和配筋要求 较高。
第一部分建筑设计说明 1.1.总平面设计 本设计为一幢7层宾馆，首层层高为 4.5m，二至七层层高均为3.6m,考虑通风和采光要求，采用了南北朝向。设计室内外高差为 0.45m，设置了3级台阶作为室内外的连接。 1.2.平面设计 本宾馆由客房及其他辅助用房组成。设计时力求功能分区明确，布局合理，联系紧密，尽量做到符合现代化宾馆的要求。 （1）使用部分设计 1.客房：客房是本设计的主体，占据了本设计绝大部分的建筑面积。考虑到保证有足够的采光和较好的通风要求，故将宾馆南北朝向，东西布置。 2.门厅：门厅是建筑物主要出入口的内外过渡，人流分散的交通枢纽，对于宾馆而言，门厅要给人一种开阔的感觉，给人舒适的第一感觉，因此，门厅设计的好坏关系到整幢建筑的形象。 （2）交通联系部分设计 走廊连接各个客房、楼梯和门厅各部分，以解决房屋中水平联系和疏散问题。过道的宽度应符合人流畅通和建筑防火的要求，本设计中走廊宽度为2.4m。 楼梯是建筑中各层间的垂直联系部分，是楼层人流疏散必经通道。本方案中设有三部双跑楼梯以满足需求。 为满足疏散和防火要求，本宾馆设置了两部电梯。 （3）平面组合设计 该宾馆采用内廊式，由于本建筑的特殊功能，各个客房与服务台都需要有必要的联系。 1.3.立面设计 本方案立面设计充分考虑了宾馆对采光的要求，立面布置了很多
推拉式玻璃窗，样式新颖。通彻的玻璃窗给人一种清晰明快的感觉。 在装饰方面采用乳白色的外墙，窗框为银白色铝合金，色彩搭配和谐，给人一种亲切和谐放松自由的感觉，一改过去的沉闷和死板，使旅客可以轻松自在的在宾馆休息与生活。 1.4.剖面设计 根据采光和通风要求，各房间均采用自然光，并满足窗地比的要求，窗台高900mm。 屋面排水采用有组织内排水，排水坡度为2%，结构找坡。 为了符合规范要求，本设计中采用了两部电梯，满足各分区消防和交通联系的要求。 1.5.建筑设计的体会 本建筑在设计的过程中注意到总平面布置的合理性、交通联系的方便，达到人流疏散和防火的要求，对房间的布置及使用面积的确定，达到舒适、方便。立面的造型及周围的环境做到相互协调；整个建筑满足各方面的需求。使人，建筑和环境进行完美的结合。 本次建筑设计使我们把所学到的知识运用到其中，并通过翻阅大量的资料及在老师的指导下，设计中所遇到的问题得到一一解决。这次设计让我受益匪浅，既巩固了我们的专业知识，又积累了很多的经验。
钢结构设计步骤和设计思路 摘要：钢结构设计简单步骤和设计思路关键词: 钢结构结构设计步骤 (一) 判断结构是否适合用钢结构 钢结构通常用于高层、大跨度、体型复杂、荷载或吊车起重量大、有较大振动、高温车间、密封性要求高、要求能活动或经常装拆的结构。直观的说：大厦、体育馆、歌剧院、大桥、电视塔、仓棚、工厂、住宅和临时建筑等。这是和钢结构自身的特点相一致的。 (二) 结构选型与结构布置 此处仅简单介绍. 详请参考相关专业书籍.由于结构选型涉及广泛,做结构选型及布置应该在经验丰富的工程师指 导下进行。 在钢结构设计的整个过程中都应该被强调的是\"概念设计＼＂，它在结构选型与布置阶段尤其重要．对一些难以作出精确理性分析或规范未规定的问题，可依据从整体结构体系与分体系之间的力学关系、破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的设计思想，从全局的角度来确定控制结构的布置及细部措施。运用概念设计可以在早期迅速、有效地进行构思、比较与选择。所得结构方案往往易于手算、概
念清晰、定性正确，并可避免结构分析阶段不必要的繁琐运算。同时,它也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。 林同炎教授在《结构概念和体系》一书中介绍了用整体概念来规划结构方案的方法,以及结构总体系和个分体系间 的相互力学关系和简化近似设计方法。[２０] 钢结构通常有框架、平面(木行)架、网架（壳)、索膜、轻钢、塔桅等结构型式。 其理论与技术大都成熟。亦有部分难题没有解决，或没有简单实用的设计方法,比如网壳的稳定等。 结构选型时，应考虑它们不同的特点。在轻钢工业厂房中,当有较大悬挂荷载或移动荷载,就可考虑放弃门式刚架而采用网架。基本雪压大的地区，屋面曲线应有利于积雪滑落（切线50度内需考虑雪载）,如亚东水泥厂石灰石仓棚采用三心圆网壳。总雪载释放近一半。降雨量大的地区相似考虑。建筑允许时，在框架中布置支撑会比简单的节点刚接的框架有更好的经济性。而屋面覆盖跨度较大的建筑中,可选择构件受拉为主的悬索或索膜结构体系。高层钢结构设计中，常采用钢混凝土组合结构，在地震烈度高或很不规则的高层中,不
PKPM建模步骤 常识：1KN相当于100KG物体的重量，10KPa约等于1t/m2(即1m2上1t重的物体产生的压强) 第一步：看建筑图 主要看轴线尺寸，柱位，墙的位置，楼梯的位置，建筑标高，室内外高差，层高，檐口的高度，看立面图确定层高，根据建筑平面图及使用功能确定荷载，根据建筑物的总高度确定抗震等级。 初步从建筑图中获取信息，估算外圈梁高，柱截面尺寸，板厚，以及确定要建模型的标准层数。一般情况下边柱和中柱尺寸做成一样。结构高度是建筑标高减去面层的高度。 梁的截面尺寸，宜符合下列要求：截面宽度不宜小于200mm；截面高宽比不宜大于4；净跨与截面高度之比不宜小于4（抗规6.3.1 第60页）。框架梁的经济跨度一般为6到8米。框架结构主梁截面高度可按主梁计算跨度的十五分之一到十分之一确定，主梁截面的宽度可取主梁高度的二分之一到三分之一。主梁比次梁至少高50mm。 当梁底距外窗顶尺寸较小时，宜加大梁高做至窗顶。 尽量避免长高比小于4的短梁，采用时箍筋应全梁加密，梁上筋通长，梁纵筋不宜过大。 梁宽大于350时，应采用四肢箍。 柱的截面尺寸，宜符合下列要求：1.截面的宽度和高度，四级或不超过2层时不宜小于300mm，一二三级且超过2层时不宜小于400mm；圆柱的直径，四级或不超过2层时不宜小于350mm,一二三级且超过2层时不宜小于450mm。2.剪跨比宜大于2（简支梁上集中荷载作用点到支座边缘的最小距离a与截面有效高度h之比）。3.截面长边与短边的边长比不宜大于3。（抗规6.3.5 第61页）。 所有框架柱的配筋要进行优化归并，减少柱的种类和钢筋的种类，并且柱配筋每一侧至少要有1.2的放大系数，不能采用pkpm自动生成的结果。 板厚取值：取板跨短边1/35——1/40，一般现浇板厚取100mm，屋面板厚取120mm。异型板厚取110——150mm，一般取120mm。 开洞和板厚为零的区别：全房间开洞则板上无荷载；板厚为零则荷载仍然可以传递。 第二步：建立模型 建立工作目录，进入PKPM软件中的PMCAD，定轴网，布置梁柱。 第三步：荷载输入 楼梯间一般定义板厚为零 若勾选自动计算现浇楼板自重，则只需输入附加恒载即可，附加恒载，住宅取1.5KN/m2,商铺取2.5 KN/m2,楼梯取7 KN/m2。活载查荷载规范，一般民用住宅，宿舍，办公楼2KN/m2，食堂餐厅2.5KN/m2，非上人屋面0.5KN/m2，上人屋面2.5KN/m2，消防楼梯3.5KN/m2。 屋面恒载可取4KN/m2 楼梯间的导荷方式为对边导荷 梁上荷载主要是墙重及其他作用与梁上的荷载，自定义荷载数值，然后布置到梁上，梁上无活荷载 SATWE参数设置 混凝土容重考虑抹灰等，一般框架结构取26KN/m2，框剪结构取27KN/m2，纯剪力墙结构取28KN/m2 梁柱板保护层厚度：梁一般为25mm；柱一般为30mm；板一般为15mm。 一般认为计算振型个数应该大于9，多塔结构振型应该更多些，但应该注意一点，此处指定的
一.单选题 1.地震荷载：结构物由于地震而受到的惯性力、土压力和水压力的总称。由于()震动对建筑物的影响最大，因而一般只考虑水平震动力。 (分数:10分) 标准答案:A 学员答案:A A.水平 B.内力 C.垂直 D.分布荷载 2.筒中筒结构体系是由内筒和外筒两个筒体组成的结构体系。内筒通常是由()围成的实筒，而外筒一般采用框筒或桁架梁。 (分数:10分) 标准答案:C 学员答案:C A.框架 B.筒中筒 C.剪力墙 D.框架--剪力墙 3.空气流动形成的风遇到建筑物时，就在建筑物表面产生压力或吸力，这种风力作用称为()。 (分数:10分) 标准答案:C 学员答案:C A.分布荷载 B.集中荷载 C.风荷载 D.应力荷载 4.()是高层建筑广泛采用的一种基础类型。它具有刚度大，整体性好的特点，适用于结构荷载大、基础土质较软弱的情况。 (分数:10分) 标准答案:A 学员答案:A A.箱形基础 B.独立基础 C.筏板基础 D.条形基础 5.()复杂，不规则，不对称的结构，不仅结构设计难度大，而且在地震作用的影响下，结构要出现明显的扭转和应力集中，这对抗震非常不利。 (分数:10分) 标准答案:C
学员答案:C A.大门形状 B.立面形状 C.平面形状 D.屋顶形状 6.两个以上的筒体排列在一起成束状，成为成束筒。成束筒的抗侧移刚度比()结构还要高，适宜的建造高度也更高。 (分数:10分) 标准答案:B 学员答案:B A.框架 B.筒中筒 C.剪力墙 D.框架--剪力墙 7.板式结构是指建筑物宽度较小，长度较大的平面形状。因平面短边方向抗侧移刚度较弱。一般情况下()不宜超过4。当抗震设防等于或大于8时，限制应更加严格。 (分数:10分) 标准答案:A 学员答案:B A.高宽比 B.长宽比 C.长高比 D.窗墙比 8.精确计算表明，各层荷载除了在本层梁以外以及与本层梁相连的柱子中产生内力外，对其它层的梁、柱内力影响不大，为此，可将整个框架分成一个个()来计算，这就是分层法。 (分数:10分) 标准答案:B 学员答案:B A.单独框架 B.单层框架 C.独立柱、梁 D.空间结构 9.当框架的高度较大、层数较多时，柱子的截面尺寸一般较大，这时梁、柱的线刚度之比往往要()，反弯点法不再适用。 (分数:10分) 标准答案:B 学员答案:B A.大于3 B.小于3 C.大小于2 D.小于2
钢结构设计步骤与思路 钢结构设计步骤与思路作者：佚名 时间：2008-7-30 浏览量： 判断结构是否适合用钢结构 钢结构通常用于高层、大跨度、体型复杂、荷载或吊车起重量大、有较大振动、高温车间、密封性要求高、要求能活动或经常装拆的结构。直观的说:大厦、体育馆、歌剧院、大桥、电视塔、仓棚、工厂、住宅和临时建筑等。这是和钢结构自身的特点相一致的。 结构选型与结构布置 此处仅简单介绍。详请参考相关专业书籍。由于结构选型涉及广泛,做结构选型及布置应该在经验丰富的工程师指导下进行。
在钢结构设计的整个过程中都应该被强调的是"概念设计",它在结构选型与布置阶段尤其重要。对一些难以作出精确理性分析或规范未规定的问题,可依据从整体结构体系与分体系之间的力学关系、破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的设计思想,从全局的角度来确定控制结构的布置及细部措施。运用概念设计可以在早期迅速、有效地进行构思、比较与选择。所得结构方案往往易于手算、概念清晰、定性正确,并可避免结构分析阶段不必要的繁琐运算。同时,它也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。 林同炎教授在《结构概念和体系》一书中介绍了用整体概念来规划结构方案的方法,以及结构总体系和个分体系间的相互力学关系和简化近似设计方法。[20] 钢结构通常有框架、平面架、网架、索膜、轻钢、塔桅等结构型式。
其理论与技术大都成熟。亦有部分难题没有解决,或没有简单实用的设计方法,比如网壳的稳定等。 结构选型时,应考虑它们不同的特点。在轻钢工业厂房中,当有较大悬挂荷载或移动荷载,就可考虑放弃门式刚架而采用网架。基本雪压大的地区,屋面曲线应有利于积雪滑落,如亚东水泥厂石灰石仓棚采用三心圆网壳。总雪载释放近一半。降雨量大的地区相似考虑。建筑允许时,在框架中布置支撑会比简单的节点刚接的框架有更好的经济性。而屋面覆盖跨度较大的建筑中,可选择构件受拉为主的悬索或索膜结构体系。高层钢结构设计中,常采用钢混凝土组合结构,在地震烈度高或很不规则的高层中,不应单纯为了经济去选择不利抗震的核心筒加外框的形式。宜选择周边巨型SRc柱,核心为支撑框架的结构体系。我国半数以上的此类高层为前者。对抗震不利。[19] 结构的布置要根据体系特征,荷载分布情况及性质等综合考虑。一般的说要刚度均匀。力学模型清晰。尽可能限制大荷载或移动荷载的影响范围,使其以最直接的线路传递到基础。柱间抗侧支撑的分布应均匀。其形心要尽量靠近侧向力
P M操作步骤（第二题卓老师） ?????????? ①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩ 双击击如下图标，进入PKPM主菜单 一、模块（P M整体结构建模与形成数据文件） （当前工作目录要自己先指定好路径） 点击 1.布置轴网 ①点击轴网输入，选择正交轴网 ②点击确定，布置如下 ③点击使用或两点直线命令，增加一条轴线 ④点击按TAP 键成批输入，命名如下所示 2.楼层定义（布置柱子和梁） ①点击后点击 1）布置柱子出现柱布置菜单如下图所示，可进入柱截面定义、布置等 ②点然后 ③点击确定 选择500*500的柱后，选 柱布置如下 2）梁布置 ④点击250*400 200*300 选择250*400布置如下 ⑤点击选择200*300布置（次梁也用来布置） ⑥点击 3）偏心对齐 ⑦点击选偏心如下所示 4）复制标准层 ⑧点击添加两个标准层 3.荷载输入 1）第1标准层荷载输入 选择第一标准层 ①点击选择如下所示 ②荷载输入
布置9KN/m的荷载 布置5KN/m的荷载 2）第2标准层荷载输入 ①选择先布置9KN/m的梁间荷载 ②再布置 1.5KN/m的梁间荷载 2）第3标准层荷载输入 ①选择主菜单点击选择 ②点击选择输入1.5kn/m的荷载 4）楼面荷载的输入 ①点击添加如下 ②点击确定 4.设计参数 4.设计参数 ①单击“设计参数”出现如下对话框 ②点击 ③单击地震信息，出现如下对话框 ④单击风荷载信息，出现如下对话框 ⑤单击绘图参数，出现如下对话框 点击确定 ⑥单击楼层定义的换标准层，然后单击添加标准层，选则全部复制，同样的方法添加两个标准层 添加完两个标准层，然后对第二标准层进行修改如下图所示，对第三标准层进行修改，如下图所示5. 楼层组装 1） 2） ①保存退出 ②确定（pmcad 的第一部就完成了） 6. 全房间开洞、修改板厚、荷载修改 ①单击“应用”出现如下图标 保存退出
设计资料 北京地区某金工车间。采用无檩屋盖体系，梯形钢屋架。车间跨度21m，长度144m，柱距6m，厂房高度15.7m。车间内设有两台150/520kN中级工作制吊车。设计温度高于-20℃。采用三毡四油，上铺小石子防水屋面，水泥砂浆找平层，8cm厚泡沫混凝土保温层，1.5m×6.0m预应力混凝土大型屋面板。屋面积灰荷载0.6kN/m2，屋面活荷载0.35 kN/m2，雪荷载为0.45kN/m2，风荷载为0.5kN/m2。屋架铰支在钢筋混凝土柱上，上柱截面为400mm ×400mm，混凝土标号为C20。 一、选择钢材和焊条 根据北京地区的计算温度和荷载性质及连接方法，钢材选用Q235-B。焊条采用E43型，手工焊。 二、屋架形式及尺寸 无檩屋盖，i＝1/10，采用平坡梯形屋架。 ＝L-300＝20700mm， 屋架计算跨度为L ＝1990mm， 端部高度取H 中部高度取H＝H +1/2iL＝1990+0.1×2100/2＝3040mm， 屋架杆件几何长度见附图1所示，屋架跨中起拱42mm（按L/500考虑）。 为使屋架上弦承受节点荷载，配合屋面板1.5m的宽度，腹杆体系大部分采用下弦间长为3.0m的人字式，仅在跨中考虑到腹杆的适宜倾角，采用再分式。 屋架杆件几何长度（单位：mm） 三、屋盖支撑布置 根据车间长度、屋架跨度和荷载情况，设置四道上、下弦横向水平支撑。因柱网采用封闭结合，为统一支撑规格，厂房两端的横向水平支撑设在第二柱间。在第一柱间的上弦平面设置刚性系杆保证安装时上弦杆的稳定，第一柱间下弦平面也设置刚性系杆以传递山墙风荷载。在设置横向水平支撑的柱间，于屋架跨中和两端共设四道垂直支撑。在屋脊节点及支座节点处沿厂房纵向设置通长的刚性系杆，下弦跨中节点处设置一道纵向通长的柔性系杆，支撑布置见附图2。图中与横向水平支撑连接的屋架编号为GWJ-2，山墙的端屋架编号为GWJ-3，其他屋架编号均为GWJ-1。
目录 设计资料 (1) 楼盖平面布置 (2) 板的设计 (3) 次梁的设计 (6) 主梁的设计 (9) 楼梯设计 (15) 雨篷设计 (19)
设计资料 1．建设地点：烟台市区 2．楼面做法：水磨石地面、钢筋混凝土现浇板，20mm 石灰砂浆抹底。 3．层高：4.5m ；门：宽×高＝3300mm ×3000mm ；楼梯位置见图，楼梯尺寸自定。 4．墙体为370mm 砖砌体,柱截面尺寸为400mm ×400mm 5．雨棚悬挑长度为1200。 6．使用用途为书库。 活荷载：板/次梁/主梁 5.0/5.0/5.0 L1×L2=7200mm ×6900mm 混凝土强度等级C30 钢筋品种：板，HPB300;梁，HRB500。 7200720072007200 72006900 69006900 楼盖的结构平面布置 主梁沿横向布置，次梁沿纵向布置。主梁的跨度为6.9m ，次梁的跨度为7.2m ，主梁每跨内布置两根次梁，板的跨度为2.3m ，L02/L01=7.2/2.3=3.13>3,因此按单
向板设计。 (1)按高跨比条件，要求板厚h ≥2300/40=57.5,对民用建筑的楼盖板要求h ≥60取h=80mm 。 (2)次梁截面高度应满mm l l h )600~400(12/7200~18/720012/~18/00===。考虑到楼面可变荷载比较大，取mm h 500=。截面宽度满足b=h/3～h/2=500/3～500/2=167～250,则取为mm b 200=。 (3)主梁的截面高度应mm l l h )690~460(10/6900~15/690010/~15/00===，取 mm h 600=。截面宽度取)(mm h h b 300~2002600~36002/~3===，则取为250b mm =。 板的设计 荷载 板的永久荷载标准值： 水磨石面层 2/65.0m KN mm 80钢筋混凝土板 2/22508.0m KN =?
一、钢结构安装的预备 1、施工组织设计 钢结构安装的施工组织设计应扼要描述工程概况、全面统计工程量、准确选择施工机具和施工方法、公道编排安装顺序、具体拟订主要安装技术措施、严格制定安装质量尺度和安全尺度、当真编制工程进度表、劳动力计划以及材料供给计划。 2、施工前的检查 施工前的检查包括钢构件的验收、施工机具和丈量用具的检修及基础的复测。 （1）钢构件的验收 对钢构件应按施工图和规范要求进行验收。钢构件运到现场时，制造厂应提供产品出厂合格证及下列技术文件： ①设计图和设计修改文件； ②钢材和辅助材料的质保单或试验讲演； ③高强螺栓摩擦系数的试测资料； ④工厂一、二类焊缝检修讲演； ⑤钢构件几何尺寸检修讲演； ⑥构件清单。 安装单位应对此进行验收，并对构件的实际状况进行复测。若构件在运输过程中有损伤，还须要求出产厂修复。 （2）施工机具及丈量用具的检修 安装前对重要的吊装机械、工具、钢丝绳及其它配件均须进行检修，
保证具备可靠的机能，以确保安装的顺利及安全。 安装时丈量仪器及用具要按期到国家尺度局指定的检测单位进行检测、标定，以保证丈量尺度的正确性 3、基础的复测。 钢结构是固定在钢砼基座（基础、柱顶、牛腿等）上的。因而对基座及其锚栓的正确性、强度要进行复测。基座复测要对基座面的水平标高、平整度、锚栓水平位置的偏差、锚栓埋设的正确性作出测定。并把复测结果和整改要求交付基座施工单位。 4、编制安装计划和构件供给计划，组织好施工。 5、检查钢构件：钢构件出厂时应具有出厂合格证，安装前按图纸查点复核构件，将构件依照安装顺序运到安装范围内，在不影响安装的前提下，尽量把构件放在安装位置下边，以保证安装的便利。, 6、钢柱安装：吊装前首先确定构件吊点位置，确定绑扎方法，吊装时做好防护措施。钢柱起吊后，当柱脚距地脚螺栓约30-40CM时扶正，使柱脚的安装孔对准螺栓，缓慢落钩就位。经由初校待垂直偏差在20MM内，拧紧螺栓，临时固定即可脱钩。 7、钢梁吊装：钢梁吊装在柱子复核完成后进行，钢梁吊装时采用两点对称绑扎起吊就位安装。钢梁起吊后距柱基准面100MM时垂垂慢就位，待钢梁吊装就位后进行对接调整校正，然后固定连接。钢梁吊装时随吊随用经纬仪校正，有偏差随时纠正。 8、墙面檩条安装：檩条截面较小，重量较轻，采用一钩多吊或成片吊装的方法吊装。檩条的校正主要是间距尺寸及自身平直度。间距检