10001227004-框架结构的设计及优化.

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1、郑州大学现代远程教育毕业设计题目：框架结构的设计及优化入学年月___2010秋_____姓名___陈岳荣_学号_100001227004_专业__土木工程__联系方式_13806776209_学习中心_浙江今明学习中心_指导教师__郎晟颉___完成时间_2012_年_6_月_22_日21目录框架结构的设计及优化1．框架结构概述1.1.1框架结构的主要特点1.1.2框架房屋的最大适宜高度1.1.3框架结构概念设计要点1.1.4框架结构的计算要点2．提高框架结构刚度的方法3．框架柱的设计及优化3.1.1框架柱截面的确定3.1.2框架柱的剪跨比3.1.3框架柱的配筋及构造要求3.1.4框架

2、柱设计的优化4．框架梁的设计4.1.1框架梁截面的确定4.1.2框架梁的配筋及构造要求4.1.3框架梁设计的优化5．“强柱弱梁”设计理念的实现5.1.1“强柱弱梁”的概念5.1.2实际工作中“强柱弱梁”未实现的原因5.1.3工程中“强柱弱梁”实现的手段6．浙江兰溪一单体建筑结构设计、结构计算书、施工图纸6.1.1结构计算书6.1.2施工图纸21框架结构的设计及优化[摘要]框架结构是指由梁和柱以刚接或者铰接相连接而构成承重体系的结构，即由梁和柱构成框架，共同抵抗使用过程中出现的水平荷载和竖向荷载。对于框架结构设计而言，柱网的优化、梁的配筋是重点。框架结构设计要点：1.框架结构的传力路线

3、应简捷明了、柱网尺寸应合理经济；2.框架结构应当保证延性；3.强柱弱梁强节点；4.强剪弱弯；5.注意混凝土强度等级取值；框架结构设计时还应当注意一些问题。“强柱弱梁”设计理念的实现。1.“强柱弱梁”的概念，2实际工程中“强柱弱梁”未实现的原因，3.工程中“强柱弱梁”实现的手段。本文对框架结构的设计以及优化作一定的分析，学以致用。制作浙江兰溪一单体框架结构计算书和结构图纸。关键词：框架结构设计优化一、框架结构概述由梁和柱为主要构件组成的承受竖向和水平作用的结构为框架结构（一）框架结构的主要特点框架结构是指由梁和柱以刚接或者铰接相连接而构成承重体系的结构，即由梁和柱组成框架，共同抵抗使用

4、过程中出现的水平荷载和竖向荷载。在地震区，梁和柱节点宜设计成刚性节点个别部位也可设计成铰接。框架结构中的墙体不承重，仅起到围护和分隔作用，要求采用轻质墙体材料。框架是由梁和柱构成的杆系结构，其承载力和刚度与剪力墙结构相比较都较低。它的受力特点类似于竖向的悬臂剪力梁，其总体水平位移上大下小，但相对于各楼层而言，层间变形上小下大，设计时如何提高框架的抗侧刚度及控制好结构侧移是首先应该考虑的。对于钢筋混凝土框架，当高度大，跨度大，层数较多时，结构底部各层柱的轴力很大，梁和柱水平荷载所产生的弯矩和整体的侧移都显著增加，从而导致截面尺寸和配筋增大，会给建筑平面布置和空间处理带来困难，同时在材料

5、消耗和造价方面，也逐渐趋于不合理。因此框架结构存在经济适宜的最大结构高度，该高度小于规范规定的框架结构高度限值。21框架结构按跨数可以分为单跨，多跨；按层数可分为单层，多层；按所用材料可分为钢框架、钢筋混凝土框架与钢与钢筋混凝土混合框架等。其中最常见的是多跨多层钢筋混凝土框架。框架结构建筑的主要优点：空间分布灵活，自重轻，合理的框架设计可有利于抗震，节省材料；具有较灵活地配合建筑平面布置的优点，有利于安排较大空间；框架结构的梁、柱构件易于标准化、定型化，便于采用装配整体式结构，以宿短施工工期。还可以把梁和柱浇筑成各种所需要的截面形状。框架结构体系的缺点：框架节点应力集中效应显著；框架

6、结构的侧向刚度小，属于柔性结构，在强烈地震作用下，结构所产生的水平位移较大，易造成严重的结构性和非结构性破坏；钢材和水泥用量较大，构件的数量多，接头工作量大，工序多，浪费人力，工程施工受季节环境影响较大；不适宜建造较多层数的高层建筑。框架结构的用钢量一般在40—80KG/M²（不包括地下车库），对于框架结构而言，梁用钢量所占比例较高，水平构件梁与板所占的比例一般超过75%。框架结构中，柱的含钢量占结构总含钢量的15%-30%，梁的用钢量一般占30%-65%，是框架结构中含钢量最大的构件，与柱网的布置有关。板的用钢量一般占15%-35%。因此对于框架结构设计优化而言，柱网的优化、梁的配

7、筋是重点。（二）框架结构房屋的最大适宜高度《建筑抗震设计规范》GB50011-2010规定了现浇框架结构的最大高度限值，是从安全、经济等诸方面综合考虑的结果，当房屋层数较多、高度较高时，尤其是当房屋高度接近规范规定的最大限值时，需对框架结构采取特殊加强措施，不仅结构设计难度较大，而且结构设计的经济性也差。满足《建筑抗震设计规范》GB50011-2010对房屋适用最大高度限制时，设计合法，但不一定合理，不一定有较好的经济性。采用框架结构的主要问题是结构抗侧刚