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ABAQUS钢框架结构抗震仿真分析

ABAQUS钢框架结构抗震仿真分析
ABAQUS钢框架结构抗震仿真分析

一、引言

时程分析法是对结构动力方程直接进行逐步积分求解的一种动力分析方法。时程分析法将地震波按时段进行数值化后,输入结构体系的振动微分方程,采用直接积分法计算出结构在整个强震时域中的振动状态全过程,给出各个时刻各个杆件的内力和变形。现已成为多数国家抗震设计规范或规程的分析方法之一。

二、有限元软件ABAQUS简介

ABAQUS是美国ABAQUS公司(原名HKS公司.即Hibbitt,Karlsson&Sorensen,INC.2005年被法国达索公司收购,2007年公司更名为SIMULIA)。ABAQUS已成为国际上最先进的大型通用有限元力学分析软件之一。ABAQUS是一套功能强大的进行工程模拟的有限元软件。其解决问题的范围从相对简单的线性分析到许多复杂的非线性问题。ABAQUS拥有CAE工业领域最为广泛的材料模型,它可以模拟绝大部分工程材料的线形和非线形行为,可以进行结构的静态和动态分析,如应力、变形、振动、热传导以及对流等。也可以模拟广泛的材料性能,如金属、橡胶、塑料、弹性泡沫等,而且任何一种材料都可以和任何一种单元或复合材料的层一起用于任何合适的分析类型。

三、模型建立与求解

1、Part

Create Part:Name:Ban,3D,Deformable, Shell ,Planar,输入坐标创建一个18X9m 的壳部件,作为混凝土楼板部件;

Create Part:Name:Zhu,3D,Deformable, Wire ,Planar,输入坐标创建一个长3m 线部件,作为柱部件;

Create Part:Name:Liang,3D,Deformable, Wire ,Planar,输入坐标创建一个长6X3m,宽4.5X2m的线网部件,作为梁网部件;

2、 Section

Create Material:Name:steel,General,Density 7800;Mechanical,Elasticity,Young’s Modulus 2.1e11,Poisson’ Ratio 0.3;

Create Material:Name:concrete,General,Density 2500;Mechanical,Elasticity,Young’s Modulus 3e10,Poisson’ Ratio 0.3。

Create Profile:分别创建梁剖面Liang Profile和柱剖面Zhu Pro,厚0.1m和0.6X0.6m,厚0.1m。

Create Section:板截面:Name:Ban Section,Shell,Homogeneous,Shell Thickness Value:0.1,Material:concrete;梁截面:Name:Liang Section,Pro:Liang Pro name:steel;柱截面:Name:Zhu Section,Pro:Zhu Pro name:steel。

Assign Section:分别把创建好的板、梁和柱截面指派到板、梁、柱部件上,梁和柱截面指派时同时指派部件方向。

3、Assembly

Create Instance:选择板、梁、柱部件,用Dependent方式生成实体;将柱子旋转,使其与板和梁平面垂直;阵列柱子4X3=12根,将12根柱子分别移到梁网交点处,完成一层框架的构造;将构造好的一层框架阵列成3X2=6个框架层(阵列时,注意各个框架层间的距离应该稍大,这样利于平移框架),平移各层框架层,完成6层框架模型的构造。

4、Step

Create Step:Step-1,General,Static General,重力分析,结果作为时程分析数据;Step-2,General,Dynamic Implicit,Time period:10。

5、Interaction

Create constraint:Tie,选择板、梁、柱接触点、面,绑定。

6、Load

Create Boundary Condition:Name:BC-1,Step:Step-2,Mechanical,Displacement/Rotation,选择柱低端,约束住柱低端除X方向外的5个自由度;

Create Boundary Condition:Name:BC-2,Step:Step-2,Mechanical,Acceleration/Angular acceleration,选择柱低端,确定;勾选A1:1(加速度单位m/s2),在Amplitude中创建一个Name:ac,Type:Tabular,Time span:Toal time,复制EICentro数据到Amplitude Data,OK,Amplitude右框下拉选择刚才建好的ac加速度,OK。

7、Mesh

Seed Part Instance;Assign Mesh Controls:Quard,Free,Advancing front;Assign Element Type:Standard,Linear,Reduced Integration,壳单元S4R;Mesh Part;最后Verify Mesh检查网格是否错误。

8、Job

Create Job;Write Input(输出inp文件),Submit;打开Monitor观察是否有错误、警报;点击Result进入可视化窗口Visualization。

9、Visualization

Result,Step/Frame分析步/帧,查看各时程变形情况;Tools,XY Data,Create,ODB field output,plot顶层楼板位移时程曲线,各层楼板加速度时程曲线,各层楼板位移曲线。

10、数据后处理

在Visualization,XY Data Manager中点击Edit,输出各层楼板位移数据到Excel中,利用Excel:相邻两层的位移作差后得到层间相对位移,画出以Time为横轴、层间相对位移为纵轴画出各层层间位移时程曲线;然后层间相对位移除以层高得到层间位移角,画出以Time 为横轴、层间位移角为纵轴画出各层层间位移角时程曲线。

四、结果展示

钢框架内力云图1

钢框架内力云图2

钢框架内力云图3

顶层楼板位移时程曲线

底端加速度时程曲线

一层楼板加速度时程曲线

二层楼板加速度时程曲线

三层楼板加速度时程曲线

四层楼板加速度时程曲线

五层楼板加速度时程曲线

顶层楼板加速度时程曲线

底端与一层楼板层间位移

一层与二层楼板层间位移

二层与三层楼板层间位移

三层与四层楼板层间位移

四层与五层楼板层间位移

五层与顶层楼板层间位移

底端与一层楼板层间位移角

一层与二层楼板层间位移角

二层与三层楼板层间位移角

三层与四层楼板层间位移角

四层与五层楼板层间位移角

五层与六层楼板层间位移角

五、总结与分析

通过分析数据:

①该钢框架模型顶层楼板最大位移发生在9.904615s时,值为0.521279;根据《》:多层柱顶位移H/500,对于该模型为18m/500=0.036m,顶层楼板最大位移超出规范要求。

②该钢框架模型最大加速度:底端发生在 2.13928s,值为 3.40922,一层楼板发生在

4.53904s,值为7.02656,二层楼板发生在 2.64224s,值为7.58957,三层楼板发生在

3.22835s,值为8.61059,四层楼板发生在

4.78149s,值为11.1651,五层楼板发生在

4.78149s,值为12.4091,顶层楼板发生在4.53904,值为13.9828。

③该钢框架模型层间位移:底端与一层楼板最大值为0.006104,一层与二层楼板最大值为

0.025158,二层与三层楼板最大值为0.016052,三层与四层楼板最大值为0.021461,四层与五层楼板最大值为0.012741,五层与六层楼板最大值为0.016035;根据《》:多层层间位移限值h/400,对于该模型为3m/400=0.0.0075m,最大层间位移超出规范要求。

④该钢框架模型层间位移角:底端与一层楼板最大值为0.002035,一层与二层楼板最大值为0.008386,二层与三层楼板最大值为0.005356,三层与四层楼板最大值为0.007154,四层与五层楼板最大值为0.004247,五层与六层楼板最大值为0.005345;根据《》GB50011-2010第5.5.1条规定:“地震作用下,多、弹性限值为1/250”,最大层间位移角超出规范要求。

⑤由以上分析,顶层楼板位移、层间位移、层间位移角均超出规范要求,作者对此结果进行了简单分析,造成此结果可能原因有:没有对时程地震波EICentro波进行系数调整,以满足抗震规范;超过加速度时程的加速度没有按规范将其最大值调整为0.35m/s2;对于输入的地震加速度时程曲线没有满足抗震规范,要满足地震动三要素:频谱特性、有效峰值和持续时间要符合规定的要求。

⑥对于此钢框架结构,其抗侧刚度不足,应通过增加柱截面、梁高和梁宽等措施提高结构抗侧刚度。

⑦以上分析可能不够准确,望读者批评指出。

参考文献

[1] 王勖成,有限单元法.北京:清华大学出版社,2003

[2] 马晓峰,ABAQUS6.11有限元分析从入门到精通. 北京:清华出版社,2013

[3] 曹金凤等,ABAQUS有限元分析常见问题与解答. 北京:机械工业出版社,2010

[4] 徐珂.ABAQUS建筑结构分析应用.北京:中国建筑出版社出版社,2013

多层钢结构模块与钢框架复合建筑结构设计与分析

多层钢结构模块与钢框架复合建筑结构设计与分析 发表时间:2018-05-28T11:29:11.480Z 来源:《基层建设》2018年第3期作者:赵阳 [导读] 摘要:随着建筑的使用功能被扩展,很多城市建筑都有多种功能设置需求,为了满足建筑的功能设计,设计人员在会通过将常规建筑结构改造为符合建筑结构,进一步对复合式的建筑进行设计。 黑龙江省纺织工业设计院 摘要:随着建筑的使用功能被扩展,很多城市建筑都有多种功能设置需求,为了满足建筑的功能设计,设计人员在会通过将常规建筑结构改造为符合建筑结构,进一步对复合式的建筑进行设计。而在搭建这种具有复合型结构的建筑时,设计人员需要结合应用多种设计方法,将钢框架设计法与多层钢结构模块设计法结合应用。使结构设计工作更具合理性,本文以实际的建筑设计案例为参考,对其该类建筑的结构设计方法进行研究。 关键词:多层钢结构模块;钢框架;复合建筑结构;设计方法 随着城市的现代化程度增强,很多复合式建筑出现在城市之中,虽然复合式建筑可以满足多种建筑应用需求,但是其结构设计工作却比一般的建筑的结构设计更为艰难,设计者需要对建筑的各个部分进行协调,避免建筑的不同部位出现冲突的情况。在设计复合式建筑的结构时,设计者常常会选择构建出钢框架与多层钢结构模块的复杂结构形式,本文对其设计状况进行分析。 1 案例情况分析 由于复合式结构建筑的设计工作难度系数高,本文将结构设计方法带入到实际的建筑结构设计工作之中,进行具体化分析,本文先对工程概况进行研究。 案例之中建筑属于办公楼,其位于城市新区之中,周围具有极为丰富的旅游资源,周边环境极好,与航海道相连,建筑的总体面积为2536.3m2,建筑总体层数为3层,局部位置为4层,建筑的整体高度为16.4m,建筑标准层的高度为3.9m,首层高度为5.4m,该建筑并没有地下空间,从其层数特点来看,可以被划分到多层建筑范围之中,选用的结构模式为复合式钢框架结构系统为钢结构模块。 2 设计概况 2.1 设计结构系统 在为该建筑提供结构设计时,需要做好模块单元的处理工作,在其他结构设计工作开始之前,先加工好结构单元,再将已经完成加工的结构单元运送到建筑现场,通过吊装的方法来安装模块单元,负责安装结构单元的工作人员需要事先了解吊装规范,按照规范完成安装模块单元,吊装的宽度大约为3m,高度不能超过4m。 建筑的结构设计工作需要以建筑的使用功能为参照,确保结构设计是符合建筑的功能设定的。由于该建筑为办公楼,因此其内部空间设计极为丰富,在首层位置有展示区、餐厅以及咖啡厅的设置需求,因此需要在首层预先留出比较大的空间,设计人员要将模块设置到相应的位置上。在该建筑的二层位置,需要搭建天桥,使建筑之中的人可以通过天桥达到西侧工厂之中,如果只使用单一化的控制方法,设计人员是难以完成多种建筑结构设计工作的,因此本文将框架设计法与模块设计法两种设计方法加以结合,在内部结构较为复杂的首层、二层以及三层应用框架设计法,而在对其他建筑空间结构进行设计时,应用单元模块设计法。 2.2 确定模块类型 在这种模块设计系统之中,可选用的设计方法有很多中,包括中柱单元、普通单元、支撑单元等。四种单元设计情况如图1所示。 图1 模块类型 2.3 设计结构构件 在对钢框架结构进行设计的时候,可以将H型钢梁与矩形钢管柱进行结合使用,在对梁柱的节点进行设计的使用,可以选用隔板贯通型的新型节点,借助隔板来打断梁柱没在连接梁柱的时候,采用焊栓混合连接的方法进行连接。这种结构连接方法具有受力性能比较好,安装工作也比一般的设工作更为便捷。 2.4 设计结构节点 节点设计也是初期结构设计环节之中的一个重点设计任务,在对连接方式进行选择的时候,可以选择螺栓拉杆、插销、特制铆钉电能几种连接方法,在开展连接节点这项工作的时候,不仅需要确保节点的刚度符合要求,同时还要对节点的强度进行测量,这种节点设计的优势在于,其传力系统较为可靠,在进行施工建设的时候也能降低施工难度。 3 模块设计情况分析 3.1 对节点进行简化 模块连接节点的简化要做到传力与实际的节点构造一致,具体简化方式为:考虑到上下模块之间各构件对模块柱的约束,模型中模块

钢结构图纸看图要点

1、基础布置图这个算基础预埋板和筋板重量。 2、平台布置图这个是主要的重量所在,比较好看懂,也比较好核算。 3、轴面结构布置图这个主要计算柱子和斜撑横拉等。 4、轴面檩条布置图这个主要算檩条长度,包括窗檩等;拉条一般也在这种图里,通常为圆钢算长度乘以理论重量就行。 5、屋面结构布置、檩条布置等主要计算门架梁等的重量 6、外封图这个主要计算外封面积。采购时按面积采购。 7、节点图这个算是最难算的了如果是想要精确差不多相当于拆了一次钢结构的图。主要算连接板、筋板等的重量。 8、这些重量出来后记得要乘以损耗系数基本就是预算了。 算了几年了一点经验,希望能帮到你,注意有些型材在图中可能重复出现了,要扣除,材料表没有有时只是设计人员忘了,需要你去核实是否需计算在内。 钢结构图纸符号代表含义及识图常识 GJ钢架 GL钢架梁或GJL钢架梁GZ钢架柱或GJZ钢架柱XG系杆 SC水平支撑YC隅撑 ZC柱间支撑LT檩条TL托梁QL 墙梁 GLT刚性檩条WLT屋脊檩条GXG刚性系杆YXB压型金属板SQZ山墙柱XT斜拉条MZ门边柱ML门上梁T拉条CG撑杆HJ桁架FHB复合板 YG:压杆或是圆管(从材料表中分别)XG:系杆LG:拉管QLG:墙拉管QCG:墙撑管GZL直拉条GXL 斜拉条 GJ30-1跨度为30m的门式刚架,编号为1号 1。算量最基本的就是看图纸,土建的人都烦钢构图纸的太乱,其实我也有这种看法,因为平法并没有用在其上面,图样还保留了一前土建制图的原则,所以做为老人看比较习惯(101图集出之前的人),后来像我这样人看钢结构图纸真的看不习惯,不过没有办法,还是要习惯的,我们知道麻烦,但任何事情都有规律的,钢结构的详图结点相当的多,但这些变化真的在算的时候影响相当的

小学加建结构初步设计说明

第四篇结构设计 1.工程概况 ______________项目,位于____省_____市_____区___________,本工程±0.000标高相当于测量图绝对标高_________m。 原教学楼现浇混凝土框架结构,建筑占地面积约____,于____年左右建成并投入使用,现应使用要求,拟在原有基础上加建一层(局部加三层)框架结构,功能为学生教室、教师办公室等,加建后建筑总高度为_______米。根据原结构施工图、检测评估报告、加固补强设计报告,经过加固补强后的基础、主要受力构件承载力基本满足上部结构(含加建)正常使用要求,新旧混凝土受力结构间采用植筋连结。 2.设计依据、技术要求 2.1 本工程依据的国家、省、市规、规程 《工程结构可靠性设计统一标准》(GB50153-2008) 《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068-2001) 《建筑结构设计术语和符号标准》(GB/T 50083-97) 《建筑结构荷载规》(GB50009-2012) 《混凝土结构设计规》(GB50010-2010) 《建筑工程抗震设防分类标准》(GB50223-2008) 《建筑抗震设计规》(GB50011-2010) 《建筑地基基础设计规》(GB50007-2011) 《建筑地基处理技术规》(JGJ79-2012) 《砌体结构设计规》(GB 5003-2011) 《建筑设计防火规》(GB50016-2006) 《混凝土结构耐久性设计规》(GB/T 50476-2008) 《墙体材料应用统一技术规》(GB50574-2010) 省标准《建筑地基基础设计规》(DBJ 15-31-2003) 省标准《建筑地基基础检测规》(DBJ 15-60-2008) 2.2 自然条件和设计技术要求 1、建筑结构的安全等级为二级,重要性系数γ0=1.0; 2、加建设计使用年限为30年; 3、重现期50年的的基本风压值ω0= 0.5kN/m2; 4、建筑设防类别为乙类,抗震设防烈度为7度(0.10g),抗震措施按8度设防考虑; 5、混凝土环境类别为一类,裂缝控制等级为三级,最大裂缝宽度限值为0.3mm; 6、受弯构件的挠度限值符合现行《混凝土结构设计规》GB50010-2010第3.4.3条要求。 7、防水砼等级为P6级,具体要求详本说明6.1.2条。 2.3 设计依据的其它相关技术文件 1、项目可研报告或发改、规划、建设、民防等部门的批复文件; 2、原教学楼建筑结构检测评估报告; 3、原教学楼建筑结构加固补强报告; 4、原教学楼建筑结构施工图。 3.场地工程地质和水文地质 3.1 地基稳定性评价及基础设计建议 采用原有基础,根据原教学楼建筑结构检测评估报告测定,基础设计承载力基本满足上部结构(含加建)正常使用要求。 4.设计荷载及作用 4.1 楼、屋面荷载 4.1.1 楼、屋面附加恒荷载和活荷载标准值 楼、屋面荷载按照《建筑结构荷载规》GB50009-2012取值,各部分的荷载取值详表4.1.1所示(楼板自重由程序自动计算): 表4.1.1 楼、屋面附加恒荷载和活荷载标准值 4.1.2外墙和隔墙荷载标准值(恒荷载) 本工程外墙采用粘土空心砖,自重按14kN/m3,隔墙采用加气砼砌块,自重按6kN/m3,荷载取值如下: 表4.1.2 砌体材料自重标准值

3-钢结构优化分析及设计

例题3 钢框架结构分析及优化设计 1

例题钢框架结构分析及优化设计 2例题.钢框架结构分析及优化设计 概要 本例题通过某六层带斜撑的钢框架结构来介绍midas Gen的优化设计功能。midas Gen 提供了强度优化和位移优化两种优化方法。强度优化是指在满足相应规范的强度要求 条件下,求出最小构件截面,即以结构重量为目标函数的优化功能。位移优化是针对 钢框架结构,在强度优化设计前提下,增加了以侧向位移为约束条件的自动设计功 能。本文主要讲述强度优化设计功能。 此例题的步骤如下: 1.简介 2.建立模型并运行分析 3.设置设计条件 4.钢构件截面验算及设计 5.钢结构优化设计

例题钢框架结构分析及优化设计1.简介 本例题介绍midas Gen的优化设计功能。例题模型为带斜撑的六层钢框架结构。(该例题数据仅供参考) 基本数据如下: 轴网尺寸:见图2 柱:HW200x204x12/12 主梁:HM244x175x7/11 次梁:HN200x100x5.5/8 支撑:HN125x60x6/8 钢材:Q235 层高:一层 4.5m 二~六层 3.0m 设防烈度:8o(0.20g) 场地:II类 设计地震分组:1组 地面粗糙度;A 基本风压:0.35KN/m2; 荷载条件:1-5层楼面,恒荷载4.0KN/m2,活荷载2.0KN/m2; 6层屋面,恒荷载5.0KN/m2,活荷载1.0KN/m2; 1-5层最外圈主梁上线荷载4.0KN/m; 6层最外圈主梁上线荷载1.0KN/m; 分析计算考虑双向风荷载,用反应谱分析法来计算双向地震作用 3

例题钢框架结构分析及优化设计 4图1分析模型图2结构平面图

钢结构设计的八大要点

钢结构设计的八大要点 钢结构设计要点 钢结构设计简单步骤和设计思路 (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。(无论结构软件 如何强大,扎实的结构概念和力学分析,及可靠的手算能力,才是过 硬的素质。)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。屋面上雪

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。(把受力单元尽可能的向结构外围布置,是充分利用材 料性能的关键,就像中空的竹子一样,所以外强内弱很重要。) 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(风震)的作用线。否则应考虑结构的扭转。 结构的抗侧应有多道防线。比如有支撑框架结构,柱子至少应能单独承 受1/4的总水平力。 框架结构的楼层平面次梁的布置,有时可以调整其荷载传递方向以满足 不同的要求。通常为了减小截面沿短向布置次梁,但是这会使主梁截 面加大,减少了楼层净高,顶层边柱也有时会吃不消,此时把次梁支撑 在较短的主梁上可以牺牲次梁保住主梁和柱子。 (三)预估截面 结构布置结束后,需对构件截面作初步估算。主要是梁柱和支撑等的 断面形状与尺寸的假定。 钢梁可选择槽钢、轧制或焊接h型钢截面等。根据荷载与支座情况, 其截面高度通常在跨度的1/20~1/50之间选择。翼缘宽度根据梁间侧 向支撑的间距按l/b限值确定时,可回避钢梁的整体稳定的复杂计算,这种方法很受欢迎。确定了截面高度和翼缘宽度后,其板件厚度可按 规范中局部稳定的构造规定预估。

钢框架结构计算书-毕业设计

摘要 该计算书为滨岛医疗中心门诊楼建筑方案及钢框架结构设计计算书,本设计依据建筑方案及给出的结构类型。参照规范有《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012)、《建筑抗震规范》(GB 50011-2010)、《混凝土结构规范》(GB 50010-2010)、《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)等。完成设计内容有:建筑方案、结构平面布置、结构计算简图确定、荷载统计、内力计算、内力组合、主、次梁、柱选取及布置连接截面验算以及节点设计、楼梯设计、基础设计、工程概预算。结构类型为钢框架结构,梁、柱为钢梁、钢柱,板为组合楼板,柱脚采用埋入式,楼梯为板式钢筋混凝土楼梯、基础采用锥形独立基础。本计算书中列出了框架在恒荷载、活荷载、地震荷载、风荷载作用下的弯矩、剪力、轴力图以及内力组合表。 关键词结构设计;钢框架;独立基础;医用建筑

Abstract The calculations for the BinDao medical center clinic building steel frame building solutions and design calculations, based on the design and construction program structure given type. Design process based on structural loads standard (GB50009-2012) determine the structure of the load, in accordance with the Seismic Design of Buildings (GB50011-2010), design of steel structures (GB50017-2003) and the relevant requirements for structural design and calculation. The main work to complete the structure diagram layout and calculation of the identification, load statistics, internal force calculation and combination of primary and secondary beams and floor cross-section design and checking, node connection design, staircase design, basic design as well as project budget.Type of structure is steel frame structure, beams, columns of steel beams, steel columns, plates of composite slabs, column foot buried, reinforced concrete slab staircase stairs, independent foundation with a tapered base. Meanwhile, The calculations in the framework of the book lists the dead load, live load, seismic loads, wind loads bending moment, shear, axial force, and force combination table. Keywords Structural Design; Steel Frame;single footing medical building;

钢框架结构毕业设计

钢框架结构毕业设计 【篇一:钢框架结构计算书-毕业设计】 摘要 摘要 该计算书为滨岛医疗中心门诊楼建筑方案及钢框架结构设计计算书,本设计依据建筑方案及给出的结构类型。参照规范有《建筑结构荷 载规范》(gb 50009-2012)、《建筑抗震规范》(gb 50011-2010)、《混凝土结构规范》(gb 50010-2010)、《钢结构设计 规范》(gb 50017-2003)等。完成设计内容有:建筑方案、结构平 面布置、结构计算简图确定、荷载统计、内力计算、内力组合、主、次梁、柱选取及布置连接截面验算以及节点设计、楼梯设计、基础 设计、工程概预算。结构类型为钢框架结构,梁、柱为钢梁、钢柱,板为组合楼板,柱脚采用埋入式,楼梯为板式钢筋混凝土楼梯、基 础采用锥形独立基础。本计算书中列出了框架在恒荷载、活荷载、 地震荷载、风荷载作用下的弯矩、剪力、轴力图以及内力组合表。 关键词结构设计;钢框架;独立基础;医用建筑 燕山大学本科生毕业设计(论文) abstract the calculations for the bindao medical center clinic building steel frame building solutions and design calculations, based on the design and construction program structure given type. design process based on structural loads standard (gb50009-2012) determine the structure of the load, in accordance with the seismic design of buildings (gb50011-2010), design of steel structures (gb50017-2003) and the relevant requirements for structural design and calculation. the main work to complete the structure diagram layout and calculation of the identification, load statistics, internal force calculation and combination of primary and secondary beams and floor cross-section design and checking, node connection design, staircase design, basic design as well as project budget.type of structure is steel frame structure, beams, columns of steel beams, steel columns, plates of composite slabs, column foot buried, reinforced concrete slab staircase stairs, independent foundation with a tapered base. meanwhile, the calculations in the framework of the book lists the dead load, live load,

结构初步设计说明(图样)

结构初步设计说明 一、工程概况 本住宅小区位于××市第一机床厂院内,总用地面积约为2.53公顷。本工程由拟建场地南侧的三栋塔式住宅(1~3号楼)和北侧的多层住宅(6~10号楼,各楼相对独立)合围而成,两排楼中间为集中绿地,覆土3m,以下为地下汽车库(4号楼),地下汽车库西面为锅炉房(5号楼),总建筑面积约为12.4万m2。 2.2、3号楼与1号楼完全相同;7、8、9、10号楼与6号楼完全相同。 二、建筑结构的设计使用年限和安全等级 三、自然条件 1. 风雪荷载 2. 抗震设防的有关参数 3.场地标准冻深: 1.20m 4. 场地的工程地质及水文地质条件 初步设计依据的岩土工程勘察报告为××市地质勘察基础工程公司2004年5月编制的《××市第一机床厂住宅岩土工程初勘报告》(工程编号2004-初勘021),其主要内容如下: 4.1 位置及环境及地形地貌 拟建场地位于××市第一机床厂院内,场地地形基本平坦,自然地面标高在44.67m-45.49m之间。地貌单元属永定河及温榆河流洪积扇中下部。 4.2 地物及洞穴 因现有厂房未拆除,1号、2号楼及地下车库部分钻孔(ZK15、ZK19~ZK21、ZK24、ZK25、ZK36)未施工,待条件具备后须补勘。场地原有建筑物未拆除,使部分钻孔移位,但不影响钻探的精度和地基方案的选择分析。

4.4场区水文地质条件及基础设计水位的确定 4.4.1水文地质特征 拟建场区在本次勘察深度范围内分布有两层地下水,各层地下水类型及钻探期间实测水 工程场区1955年水位标高达到43.0m左右,埋深2.0m左右,近3-5年地下水最高水位标高42.50m左右; 4.4.3地下水腐蚀性测试及评价 场区地下水对混凝土及钢材无腐蚀性; 4.4.4基础设计水位的确定 如地下室设有主要机电设备,一旦进水将使建筑物正常使用受到影响或损失,建筑防水设计应按历年最高水位考虑; 验算地下室外墙承重能力及地下车库抗浮验算时设计水位的取值,可根据历年最高水位标高,按有关规范或标准的规定确定。 4.5场地地震效应 4.5.1场地地震烈度 拟建场区的抗震设防烈度为7度,设计地震分组第一组; 4.5.2场地土类型和建筑场地类别 场地土类型为中硬场地土,建筑场地类别为Ⅱ类; 4.5.3地基土液化可能性判别 拟建场地属非液化场地。 4.6地基基础方案设计及防治措施建议 拟建1~4号楼楼基底标高基本相同,约为39.50m左右,相应持力层为粘土层③,地基承

钢筋混凝土框架结构设计

钢筋混凝土框架结构设计 摘要:在现代建筑中的钢筋混凝土框架结构拥有优良的延性。施工效率快、抗震性能好以及整体性好的优点,是完全可以满足高层建筑工程建设的各项需求,在进行施工的过程之中,其应用的力度也在逐渐的加大。因为其不仅仅要承担水平荷载,还得要承担竖向荷载,对于保证整个结构的可靠性及安全稳定性十分的关键。要想真正发挥自己的作用,还得结合工程实际来进行设计,将每一个点把握住,优化其设计内容,最终就可以为后续的施工建设提供极大的便利,为高层建筑结构的质量奠定下坚实的基础。 关键词:钢筋混凝土;框架结构;设计要点。 引言:着经济的发展、科技进步、建筑要求的提升,钢筋混凝土结构在建筑行业得到了迅速发展。随着建筑造型和建筑功能要求日趋多样化,无论是工业建筑还是民用建筑,在结构设计中遇到的各种难题日益增多,钢筋混凝土结构以其界面高度小自重轻,刚度大,承载能力强、延性好等优点,被广泛应用于各国工程中,特别是桥梁结构、高层建筑及大跨度结构等领域,已取得了良好的经济效益和社会效益。该框架结构具有布局灵活、重量轻等特性。可形成较大的使用空间,满足多功能使用要求。因此,框架结构在结构设计中得到了广泛的应用。为了提高结构的抗震性能,框架结构的设计应遵循“强柱弱梁、强剪弱弯、强锚固节点”的原则。 1钢筋混凝土框架结构的组成 1.1框架结构是高层钢筋混凝土结构施工中不可忽视的内容,对于施工单 位的普遍重视和价值。根据工程建设的基本情况,框架结构可分为以下两种不同类型。 1.1.1基本框架结构 基本框架结构是指基础,梁,柱和楼板。这些结构是高层建筑的基础,在项目的日常运营中起着重要作用。建筑的基本结构类型是框架,它可以灵活多样的设计形式,形成一个相对较大的应用空间,而且处理方便,为人们的生活和工作创造一个更好的环境。此外,该结构整体性能优越,具有良好的抗震性能和塑性能力,有利于保证结构的稳定性和可靠性。该结构抗震性能强,空间大,室内空间设计灵活,能有效满足高层建筑施工需要。为其更好的使用创造良好的条件,并能降低成本。但柱截面厚度较大,在设计中应给予足够的重视,以更好地指导施工。 1.1.2框架剪力墙结构 在框架结构中合理布置剪力墙,达到提高设计效果的目的。采用钢筋混凝土墙板代替框架-剪力墙结构的梁柱,可以有效地承受各种荷载引起的内力,同时可以有效地控制水平力,提高结构的综合性能。结构的刚度和空间完整性不好,梁柱角度不会暴露,为室内装饰创造方便,在小高层建筑施工中得到了更广泛的应用。同时,在结构中,框架与剪力墙可以协调配合,共同提高结构的稳定性和可靠性。此外,还可以设计筒体结构,提高结构的刚度和强度,以满足高层建筑的施工需要。

05G104民用建筑工程结构初步设计说明

XX (二期)小区住宅结构初步设计说明 1 工程概况 本住宅小区位于xx 市第一机床厂院内,总用地面积为2.53公顷。本工程由拟建场地南侧的三栋格式住宅(1~3号楼)和北侧的多层住宅(6~10号楼)合围而成。两排楼中间为集中绿地,覆土3m 一下为地下车库(4号楼)地下车库西面为锅炉房(5号楼)。总面积约为12.4万㎡,各项工程的概况如下表: 说明:1 地下车库为人防地下车库,人防抗力等级为六级。 2 2、3号楼与1号楼完全相同;7、8、9、10号楼与6号楼完全相同。 2 建筑结构的设计使用年限和安全等级 子项名称 地下层数 地上层数 房屋高度 结构体系 楼盖结构 基础型式 1号楼 2 15 42.000 钢筋混凝土剪力墙结构 钢筋混凝土现浇楼盖 筏型基础 4号楼 1 0 钢筋混凝土结构 住下独立加防水板 5号楼 0 1 5.000 框梁结构 独立基础 6号楼 0 5 14.000 砌体结构 转下条形基础 结构的安全等级 二级 设计使用年限 50年 抗震设防类型 丙类 地基基础设计等级 乙类 地下室防水等级 二级 3 2 1 4 5 6 7 8 9 10

3 自然条件 3.1 风雪荷载 3.2抗震设防的有关参数 抗震设防烈度设计基本地震加速度 值 设计地震分组建筑场地类别 8度0.2g 第一组III类场地 3.3场地标准冻深:0.8m3.4场地的工程地质及水文地质条件 初步设计依据的岩土工程勘察报告为xx市地质勘察基础工程公司2004年5月编制的《xx 市第一机床厂住宅岩土工程勘察报告》(工程编号2004初勘021),其主要内容如下:3.4.1 位置及环境和地形地貌 拟建场地位于xx市第一机床厂院内,场地地形基本平坦,自然地面标高在44.670m-45.490m之间。地貌单元属永定河及温榆河流洪积扇中下部。3.4.2 地物及洞穴 因现有厂房未拆除,1号、2号及地下车库不分钻孔(7k15、zk19~zk21、zk24、zk25、zk36)未施工,待条件具备后须补勘。场地原有的建筑物未拆除,使部分钻孔位移,但不影响钻孔的精度和地基方案的选择分析。3.4.3 岩土物理学指标 成因年代土层标号岩性土层高度 压缩碳量Es(MPa) 地基承 载力特征 值(kpo)Po+100 Po+200 Po+300 人工堆积 层 ①夯填土0.4~1.50 第四纪沉 积层 ②粘土 2.50~3.40 5.95 6.87 7.88 160 第四纪沉 积层 ③粉质粘土 1.20~1.50 7.70 8.15 9.41 180 第四纪沉 积层 ④粘土 3.20~4.60 12.31 13.10 13.34 190 第四纪沉 积层 ⑥圆砾400 3.4.4 场区水文地质条件及基础设计水位的确定 1) 水文地质特征 拟建场区在本次勘察深度范围内分布有1层地下水,地下水类型及钻探期间实测水位详见下表: 序号地下水类型埋深(m)实测实践标高(m)含水层岩性 1 潜水2.40~3.90 02.02 4.20~42.46 主要储存于 ②层粘土中 基本风压地面粗糙 度 基本雪压 Wo=0.45kn /㎡C类 So=0.4kn/ ㎡

钢框架-中心支撑结构体系设计浅析

钢框架-中心支撑结构体系设计浅析 摘要:通过具体工程实例对钢框架-中心支撑结构体系进行分析,并进一步探讨钢框架-中心支撑结构体系的结构布置、结构分析、特殊构件与节点设计,以供设计参考。 关键词:钢框架-中心支撑;弹性时程分析;支撑与梁柱节点 1工程概况 某管理中心办公楼,地下1层,地上17层,建筑高度69.3m,标准层层高3.9m,总建筑面积44440m2。地下一层为车库及设备用房,地上部分主要功能为办公及会议,标准层结构平面布置见图1。 图1标准层结构平面布置图 工程抗震设防烈度6度,设计基本地震加速度0.05g,II类场地。按百年一遇风荷载取值,基本风压0.45kN/m2,地面粗糙度B类。 2结构体系与布置 主体结构采用钢框架-中心支撑体系,方(或矩形)钢管混凝土柱、H型钢梁及H型钢支撑。地下一层钢框架外包混凝土形成钢骨混凝土结构,支撑下部的地下室部分改为钢筋混凝土剪力墙,基础采用独立基础加防水板。 建筑标准层平面长82m,宽28.2m,长宽比约为2.9,长宽比相对较大。中部为公用区域,左右两边各有一个采光天井,天井外侧仅有3.2m宽楼板相连。根据建筑平面,最终确定的标准层结构平面布置见图1。利用中部公用区域布置六榀、组合成两个槽型的支撑框架(位置见图1中的ZC-1、ZC-2)。考虑到建筑平面两侧楼板透空,仅在端部有部分楼板相连,使得部分框架不能连成整体,以致结构两侧刚度大大降低,扭转效应显著,在③、轴布置两榀混合支撑框架(位置见图1中的ZC-3),以提高结构两端的刚度。各榀支撑框架立面见图2。结合建筑门洞口位置,ZC-1、ZC-2分别采用人字形支撑和V字形支撑。ZC-3上部为迭层混合空腹桁架;为满足建筑使用功能,支撑在五层向两侧框架进行转换,且转换后采用越层单斜杆支撑。为实现建筑主入口处门厅大空间要求,⑦、⑧轴框架局部抽柱并采用转换桁架进行托柱转换,⑦、⑧轴框架立面简图见图3。中部公用区域在、轴和、轴之间因设备管线布置及建筑净高要求,除个别楼层外无法设置钢梁(见图1、3),为更好地协调各部分框架协同受力,增加结构整体性,楼板厚度设计为140mm,并采用双层双向配筋,同时在建筑端部透空楼板外的相连部分板中设斜向抗剪钢筋以增强其受力性能。

框架结构设计说明1.

结构设计总说明主要内容 工程概况 1工程地点、工程分区、主要功能;2各单体(或分区建筑的长、宽、高,地上与地下层数,各层层高,主要结构跨度,特殊结构及造型,工业厂房的吊车吨位等。 设计依据 1主体结构设计使用年限;2自然条件:基本风压、基本雪压、气温(必要时提供、抗震设防烈度等;3工程地质勘察报告;4场地地震安全性评价报告(必要时提供; 5风洞试验报告(必要时提供;6建设单位提出的与结构有关的符合有关标准、法规的书面要求;7初步设计的审杳、批复文件;8对于超限高层建筑.应有超限高层建筑工程抗震设防专项审查意见;9采用桩基础时,应有试桩报告或深层半板载荷试验报告或基岩载荷板试验报告(若试桩或试验尚未完成,应注明桩基础图不得用于实际施工。10本争业设计所执行的主要法规和所采用的主要标准(包括标准的名称、编号、年号和版本号。 图纸说明 1图纸中标高、尺寸的单位;2设计±0.000标高所对应的绝对标高值;3当图纸按工程分区编号时,应有图纸编号说明;4常用构件代码及构件编号说明;5各类钢筋代码说明,型钢代码及截面尺寸标记说明;6混凝土结构采用平面整体表示方法时,应注明所采用的标准图名称及编号或提供标准图。 建筑分类等级 应说明下列建筑分类等级及所依据的规范或批文:1建筑结构安全等级;2 地基基础设计等级;3建筑抗震设防类别;4钢筋混凝土结构抗震等级;5地下室防水等级;6人防地下室的设计类别、防常规武器抗力级别和防核武器抗力级别;

7建筑防火分类等级和耐火等级;8混凝土构件的环境类别。 主要荷载(作用取值 1楼(屋面面层荷载、吊挂(含吊顶荷载;2墙体荷载、特殊设备荷载;3楼(屋面活荷载;4风荷载(包括地面粗糙度、体型系数、风振系数等;5雪荷载(包括积雪分布系数等;6地震作用(包括设计基本地震加速度、设计地震分组、场地类别、场地特征周期、结构阻尼比、地震影响系数等;7温度作用从地下室水浮力的有关设计参数。6设计计算程序。1结构整体计算及其他计算所采用的程序名称,版本号、编制单位;2结构分析所采用的计算模型、高层建筑整体计算的嵌固部位等。 主要结构材料 1混凝土强度等级、防水混凝土的抗渗等级、轻骨料混凝土的密度等级;注明混凝土耐久性的基本要求;2砌体的种类及其强度等级、干容重,砌筑砂浆的种类及等级,砌体结构施工质量控制等级;3钢筋种类、钢绞线或高强钢丝种类及对应的产品标准,其他特殊要求(如强屈比等;4成品拉索、预腕力结构的锚具.成品支座(如各类橡胶支座、钢支座、隔震支座等、阻尼器等特殊产品的参考型号、主要参数及所对应的产品标准;5钢结构所用的材料见本条第10款。 基础及地下室工程 1工程地质及水文地质概况,各主要土层的压缩模量及承载力特征值等;对不良地基的处理措施及技术要求,抗液化措施及要求,地摹土的冰凉深度等;2注明基础形式和基础持力层;采用桩基时应简述桩型、桩径、桩长、桩端持力层及桩进入持力层的深度要求,设计所采用的单桩承载力特征值(必要时尚应包括竖向抗拔承载力和水平承载力等;3地下室抗浮(防水设计水位及抗浮措施,施工期间的降水要求及终止降水的条件等;4基坑、承台坑回填要求;5基础大体积混凝土的施工要求;6当有人防地下室时,应图示人防部分与非人防部分的分界范围。 钢筋混凝土工程

初步设计说明(结构)0810新版本

第四章结构设计 一、设计依据: 1.本工程设计所采用的设计规范、规程 《建筑结构可靠度设计统一标准》 GB50068-2001 《建筑工程抗震设防分类标准》 GB50223-2008 《建筑结构荷载规范》 GB50009-2001(2006年版) 《建筑抗震设计规范》 GB50011-2010 《混凝土结构设计规范》 GB50010-2010 《建筑地基基础设计规范》 GB50007-2002 《建筑桩基技术规范》 JGJ94-2008 《建筑地基基础设计规范》 DBJ50-047-2006(重庆市工程建设标准) 《工程建设标准强制性条文》(房屋建筑部分) 《混凝土结构工程施工质量验收规范》 GB50204-2002 《建筑边坡工程技术规范》 GB50330-2002 《冷轧带肋钢筋混凝土结构技术规程》 JGJ95-2003 《钢筋焊接及验收规程》 JGJ18-2003 《钢筋机械连接通用技术规程》 JGJ107-2003 《住宅建筑规范》 GB50368-2005 1

2.在正常使用条件下,本工程结构设计使用年限为50年. 3.自然条件 ○1基本风压值W O=0.40kN/m2(建筑高度不大于60米时),地面粗糙度B类,风荷载体型系数、风压高度变化系数、风压高度变化修正系数及高度Z 处的风振系数均按《建筑结构荷载规范》GB50009—2001(2006年版)选 用。 ②不考虑积雪荷载 ③地震作用: 根据《建筑抗震设计规范》GB50011-2010版中附录A(我国主要城镇设防烈度、设计基本地震加速度和设计地震分组)及当地抗震设防区 划的划分规定,拟建工程的所在地(重庆)的抗震设防烈度为六度,设 计基本地震加速度值为0.05g,设计地震分组为第一组,建筑结构阻尼 比为0.05,多遇地震水平地震影响系数最大值为0.04。 ○4地勘: 根据《融汇半岛国际学校工程地质勘察报告》教学楼、风雨操场/食堂均的场地类别均为I类,设计特征周期为0.25S,宿舍楼场地类别 为II类,设计特征周期为0.35s。 二、设计安全标准: 1、建筑结构安全等级: 根据《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001,本工程建筑结构 2

工业设备钢框架结构研究

工业设备钢框架结构研究 工业设备钢框架结构由于其空间大,布置灵活,目前在很多地方已经取代了传统的混凝土框架结构,在我国得到了很广泛的应用。对于工业设备钢框架的整体极限承载力和变形之间的关系进行了系统了理论分析,通过分析,得出影响钢框架稳定承载力受多方面因素的影响,包括梁柱的线刚度、节点连接刚度、载荷条件、同层间相互作用等多方面的因素。针对设备钢框架的应力与应变之间的非线性关系,对非线性分析的方法进行了总结比较,分析了各种非线性分析方法的优缺点、准确度等。最后,对工业设备钢框架在设计研究中的关键点提出了自己的一点理解和建议。 标签:工业设备钢框架;承载力分析;稳定性分析;非线性 钢框架结构近年来在我国得到了很广泛的应用,这种结构以其强度高,自重轻,抗震性能好,施工速度快,工业化程度高,可重复使用,效率高等各方面的优点,在工业中很多方面取代了传统的混凝土结构。 钢框架结构多数由横梁与立柱刚接而成。刚性连接的横梁与普通梁式结构相比,节省钢材,结构横向刚度较好,横梁高度也较小。因此可以增加设备钢框架内部净空,减少设备钢框架的造价和体积,是现代工业设备中一种比较经济的结构形式。 在进行工业设备刚结构的设计时,对于结构的极限承载力的计算是不可避免的。钢结构框架设计必须建立在全面的计算分析基础之上,而分析与设计结果的可靠性、合理性依赖于所采用的分析与设计方法。对于钢框架结构的稳定性,应从框架的整体稳定方面入手进行分析,然而,目前一般的设计方法是通过控制框架柱的稳定性来间接控制钢框架的稳定性,而且将设备钢框架结构的强度条件和稳定性分开计算,《钢结构设计规范》在进行框架平面内的稳定计算时,柱的有效长 度l0按框架的失稳类型(有侧移和无侧移),采用根据弹性稳定理论得到的柱的计算长度系数μ,从而,l0=μlc,其中lc为柱的几何长度,这种分析方法是以单根框 架柱的稳定计算代替整体框架的稳定分析。而且,一方面大多数钢框架结构确实处于弹性工作状态,另一方面,弹性计算方法简单,理论计算方法也已经发展的比较成熟,所以,对于这样的计算,一般通过线弹性的分析方法进行设计分析,但是通过这样的计算方法,忽略了变形对整体钢框架结构的内力的影响。在某些地方,由于过大的变形导致结构发生局部塑性屈服而失去承载力,导致结构的实效。对于这样的情况,进行非线性分析是解决变形影响的有效的方法之一,这也是当前设备钢框架结构理论研究的一个重点,非线性分析,即在结构分析中充分考虑所有重要的非线性因素,从而可以对结构的实际实效模式进行综合而全面的评定,并直接获得结构的整体极限承载力。它主要包含几何非线性分析和材料非线性分析两个方面。

旧楼加装电梯钢结构设计分析

随着人们生活水平的提高,旧楼加装电梯的工程越来越多。新增的电梯井道可以是钢筋砼结构,也可采用钢结构,以钢框架结构居多。这种井道通常与主体结构通过化学螺栓等方式拉结。这对改善结构传力路径以及井道整体稳定是很有利的。井道结构与普通结构有较多不同, 也存在很多难点,本人通过工程积累的一些概念分析方面的想法,分享给大家一起探讨。抛砖引玉,不对之处望大家指正。 ?井道竖向荷载分析:竖向荷载主要是井道钢框架自重、围护结构荷载、电梯机房楼面荷载(有机房井道)、曳引设备支承荷载、井道屋面荷载等。对于较高的井道,井道与原有结构拉结节点宜作成竖向滑动支承,以释放竖向荷载作用下的井道位移,否则竖向荷载较大时 将产生较大的附加内力。一般可以通过化学螺栓的端板上设滑槽孔来实现。这种方法对于减 小因井道基础沉降产生的井道附加内力也十分有利。?井道在风荷载作用下的受力特征分 析:(1)风荷载体型系数:对于外置的电梯井道,井道多位于原有结构局部边侧或角部。因此严格来讲,井道的风荷载体型系数应该采用局部风压体型系数,如采用规范对主体结构 的风荷载体型系数将导致计算结果偏于不安全。但荷载规范对于局部风压体型系数仅限于围 护结构,在实际计算时可参考规范对于围护结构的局部体型系数取值。但注意2012年新版荷载规范对于局部体型系数有较大改动。(2)风振系数:从概念上讲,风振系数主要反 映脉动风对结构的影响,如果井道结构与原有结构存在拉结,而原有结构的刚度较大,则井 道的风振响应会大幅减小。且荷载规范的风振系数法只适用于竖向悬臂型结构,井道在各层 侧向支承于原结构,不能作为竖向悬臂型结构。故建议按荷载规范对结构风振响应的判断方法,如原有结构可不考虑风振,则井道也可以不考虑风振,即风振系数取 1.0。但需要特别注意,对于独立单体的井道结构则必须考虑风振影响,因为独立的井道结构与原结构无拉结, 成为高耸结构,周期一般较大,风振响应较为明显,不考虑时偏于不安全。(3 )基本风压和风压高度变化系数均直接按荷载规范计算。?井道在地震作用下的受力特征分析:(1)井道与原有结构相互作用:对于有拉结构造的井道,在地震作用下的响应严格来讲是与主体结构相互作用问题。井道结构与原有结构相比,抗侧刚度和质量均较小,可以认为井道结构是附在原有结构外侧的抗侧刚度较弱的附属结构。因此,井道在地震作用下的响应主要是由 于原有结构的变形位移引起。特别是结构的扭转藕联导致井道结构的受力更为复杂(井道一般位于原结构外侧边缘,故扭转效应更为明显)。将井道拉结节点简化为固定铰约束的方法,相当于假定原结构是完全刚性体,不能准确反映真实地震作用下的响应。要模拟这种响应,只能通过井道和原有结构整体建模来计算,但这毕竟费时费工。(2)包络设计:考虑到 上述井道与原有结构整体建模带来的困难,从概念上对结构进行定性分析以实现内力的包络 设计就十分重要。从结构上看,井道高且柔,原有结构侧向位移对井道产生的内力较小,而 钢材的承载力较大,故只要设计合理,多数情况下一般不会产生超出的容许范围的应力。侧移对井道内力的影响主要在于柱脚,如将柱脚做成铰接则更有利些。因此,从概念上讲,井 道设计时在满足竖向承载力及轨道变形的前提下,把井道做成柔性,更有利于井道及原有结 构的抗震。而如果将井道的刚度一味加大,则地震作用下不仅拉结节点容易受损,且对原有结构都将造成极大的影响。简单地讲,井道设计时“取柔不宜取刚”。(3)井道层间位移 限值:如果井道侧向变形过大,则容易使井道内的竖向轨道发生卡轨现象,影响电梯使用。 因此,计算时建议适当控制层间位移值。但目前为止,尚未发现有规范对此有限值规定。?井道结构构件整体稳定计算分析由于存在钢梁错层等现象,井道结构的整体稳定计算变得较 为复杂,不能直接套用钢结构规范关于钢框架柱的计算长度系数法。但从概念上分析,井道 整体平面尺寸一般较小,钢梁间距由于电梯轨道的限值要求一般不超过 2.5m,钢梁间距较密,考虑结构整体稳定性,钢梁对钢柱的约束是较充分的,钢柱不容易发生失稳。因此,只要井道与原有结构有充分拉结,钢梁与钢柱可靠连接(尽量做成刚接),则井道结构的整体 稳定将得到较好的保证。在计算时如仍然不放心,可考虑做一个含初始缺陷的线性屈曲分析

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