【精选】底框结构过程分析

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1、 底框结构过程分析一结构布置1、 平面布置宜对称，尽量避免 L 形等凸凹墙体，避免困难时，应满足 t/d 小于等于 0.3 否则应设防震缝。使底层纵横向 刚心尽可能与整栋房屋的质心重合。 2、7 度设防时，允许 7 层且高度小于 21m,对教学楼等横墙少的 6 层 19m，对砖抗震墙为 5层 16m。 3、上面砖墙应按轴线上下对齐或基本对齐（每单元砌体抗震墙最多有二道不落在框架主梁，或砼抗震墙上， 而是由次梁支托上部抗震墙。托墙的次梁应按 3.4.3 条考虑地震作用的计算和内力调整。次梁的重力和弯矩应作为主梁的集中力和集中扭矩，并应传递到主梁两端的竖向支承构件，形成附加的地震作用效应；北京市的

2、结构设计技术细则中要求：“允许有 1/3 道墙体可以不与下部框架梁或抗震墙对齐。同时，不对齐 的墙不能连续超过两道。有些地方规定墙总长度是 7580要对齐等等 ） 。落在托梁或抗震墙上，纵 横墙应竖向连续。4、底层应布置纵、横向尽量连成一体的抗震墙，横墙间距应小于 18m。 抗震墙布置原则：均匀、分散、对称、周边。 其他的一些细节诸如：最好在上部砖墙下布墙、宜布在楼梯间周围等。总层数不超过层的 底层，可以采用嵌砌于框架之间的砌体抗震墙，当采用砖时应先砌墙后浇梁柱（要防止底层商铺随意打 墙 ） 。纵横向抗震墙宜保持一定的距离，最好布置在外围或靠近外墙处，并应尽量避免出现一字形墙体。 为防止角柱的

3、破坏最好在转角处布置混凝土抗震墙，如不能布置则应在该处嵌砌砖围护墙，而且该墙不 宜开设门窗洞口；抗震墙基础应应与框架柱基础联合考虑成一体。5、二层楼盖应现浇且不小于 120 厚，当 150 厚时,应配双层筋,以承担部分水平剪力6、 梁高跨比应在 1/4-1/8 之间，梁宽应 300 以上,b/h 0.3，柱宜采用方形截面对称配筋。 二底框计算方法1、满载法:把梁作为单独的受弯构件 ,上部墙等全荷均作用梁上(结果偏大)。只有胆小的人采用。2、三板两墙法:即只算三层楼板两层墙体的重量，其余层不算（柱和基础算）虽未出过问题,但缺乏科学依据 3、弹性地基梁法:把墙体视为半无限弹性体，将托梁视为倒过来的

4、弹性地基梁，按三角形竖向荷载计算托梁。4、墙梁组合规范算法:考虑墙梁大拱效应规范算法，按墙梁组合计算，虽经济合理，但条件太多见如下各条: (1)梁宽不小于 300，净跨不小于梁高的 4 倍，梁高在 1/6-1/8； (2)梁底筋应通长，伸入支座不小于锚固长度,接头焊接，箍筋最小 8100，1/5 跨内无洞口； (3)托梁通长腰筋 214，间距不大于 200。托梁支承长不小于 350，上部房屋应符合刚性方案要求； (4)砼不小于 C30，纵筋宜 HRB335.HRB400，上层墙砂浆不低 M10，砖不低于 MU10，每天砌高小于 1.5m； (5)墙总高小于 18m，靠支座 1/3 跨内开洞时，

5、支座处应设上下贯通的构造柱落地等，详见GB50003-2001。 三软件的使用1、(1)使用软件为 SATWE（音赛特威）它是在 PMCAD 完成 1、2、3、8 的前提下使用。 使用 PM8 时，墙梁按规范倒三角形荷载计算，在经验不足的情况下，不使用经验折减系数，设其为 1。(2)在使用 SATWE 时，在总信息对话框中，将结构材料信息填砖砌体（不填砼） ，否则砌体结构变灰。 (3)在砌体结构信息中，填烧砖、底框层为 1，底框结构空间分析方法点接 PM 主菜单 8 的规范算法。 (4)生成 SATWE 数据文件、进行数据检查、结构整体分析、截面设计验算、次梁配筋、梁柱归并画图。 (5)用 J

6、CCAD 进行基础设计时，荷载选用 satwe 各种工况下最为不利的荷载（大多设计是取 PM 竖荷 D+L） 。 探孔的深度应能控制主要持力层，对单独基础不应小于 1.5 倍，对条形基础不应小于基础底面宽度的 3 倍， 且不小于 5 米。2、软件的使用详细步骤： (1)用 PMCAD 主菜单 1、2、3、建模，形成完整的几何数据文件和荷载数据文件。当然根据新抗规的要求， 此类结构需在底框布置一定数量的抗震墙。在布置构件时可以在相应的网格上，既布置梁也布置墙，这是 由底框-抗震墙的特性决定的，同时也是 PMCAD 建模中的一个特例，还必须分清是梁承重还是墙承重 (2)完成结构建模后，执行 PMC

7、AD 主菜单 8 进行砖混结构的抗震验算，同时完成以下两项工作： a：按基底剪力法计算地震作用（含地震剪力和倾覆弯矩） ，并对上部砖房进行抗震验算。 b：竖向导荷计算， 把上部砖房的恒、活荷载和自重按支撑几何关系传递到底框部分，作为底框部分空间分析的外荷载。 在 PMCAD 的这步操作中，其中比较重要的是“考虑墙梁作用上部荷载折减系数”参数，可按软件的操作提示 选用。在满足了抗震验算以及上、下刚度比等各项指标后，程序分别给出文本计算书以及底框荷载。 (3) 底部框架-抗震墙的计算。软件把房屋底框顶部切开，将上部砌体的外荷载和结构自重，作用在底框 顶部，不考虑上部砌体的刚度的贡献，把底框部分作为

8、独立结构分析。此时有 PK、SAT-8 软件可供选择计算,SAT-8 适用于同时设置砼和砌体抗震墙的底层框架- 抗震墙结构。 a：PK 软件计算： 在 PMCAD 菜单 4 中 生成的各轴线平面“砖混底框”数据文件，底层顶在同一平面，不出现错层、斜梁，外荷载应注意捡查调整，并应把横梁定义为底框梁。 b：SAT-8 三维设计软件计算 在“总信息”栏中“结构材料信息”设计参数里选 择“砌体结构” ， 随后是“ 砌体结构”信息栏中“底层框架层数” ，c：“接 PM 主菜单 8的规范算法” （根据“抗规 GB50011-2001“） ，这是首选方法。仅对底框部分进行空间分析，在生成 SATWE 数据文

9、件时，程序 将只生成底框部分的几何数据文件和荷载数据文件。自动滤掉上部砖房部分信息。可在前处理”图形检查 与修改“中”各层荷载简图“里检查修改；在结构分析时，读取的是第二次生成的数据文件。d：按”有限 元整体算法“，将上部砖房和底框做为一个整体，采用空间组合结构有限元方法进行分析，对于一些特殊 的底框，如有抗震缝、多塔等，第一种方法程控编制暂未考虑这些特殊因素的影响，在这种情况下，可采 用这种方法计算，但此方法有些内容已超出了现行规范的规定，做为一种辅助手段，计算结果仅供参考。 (4) 绘制底框部分梁柱施工图 底框梁的画图： 用 SATEW 的三个菜单：梁归并、选择梁的数据、绘制梁的 施工图。

10、在执行“选择梁的数据”菜单时，对底框梁，一定要挑选底框梁所在的层号，并选择程序里的选项 4，选择砖混底层框架梁。这样，在画施工图时，程序会自动按底框梁的构造要求画图。 底框柱的画图： 底框柱的画图操作方法同普通柱。2、注意事项： (1)使用 PK 算时较大，PK 是在平面内计算，特别是柱平面外配筋，是参平面内计算结果生成，不提倡此法。(2)TAT-8 软件，不能做底框设计，其主要用于全框设计，特别是异形柱设计更是其强项。(3)PM 主菜单 8 是砖混结构抗震验算（其采用基底剪力法计算地震剪力和倾覆弯矩） 、砌体受压验算的必 要软件，并进行竖向导荷，考虑墙梁作用的折减系数是重要参数，输入后程序自

11、动折减（次梁悬梁不折 减） ，折掉的荷载转化为集中力作用在梁两端柱顶构件上。也可 2 种均选，程序自动筛选出不符合墙梁假 定的并按经验折减方法计算。 程序能够考虑边框梁与砼剪力墙砖墙共同工作。折减系数后底框空间分析 还能用到。 SATWE 是底框计算前必算软件。SATWE 在操作中应特别注意：结构材料信息定为砌体；结构分析给两种算法，接 PM8 仅对底框部分进行空间分析，接 SATWE 数据文件时只形成底框荷载、几合 信息，自动滤除上部砖房部分信息。有限元整体算法将底框砖房作为整体进行分析，适用于局部底框局部 砌体内浇外砌、有抗震缝等结构。前者是按规范、后者超出规范仅供参考。应该指出：底框纵、

12、横向地震 剪力设计值全部有该向的剪力墙承担。 (4)高层 SATWE、TAT 软件也可做底框设计，但偏大不提倡。高层 TAT 软件更适用于砖砌抗震墙底框。 (5)由于楼板的平面内刚度、水平地震力的分配问题地震区底框不能做成错层。 (6)主梁托次梁时应该优先布置加密箍筋，加密箍筋不足时才布置吊筋。次梁托墙的情况应该尽量减少。 (7)底框为上刚下柔型结构，上下层侧刚比2.5 好理解，为何 1?这主要是为了使底框抗震墙的房屋的弹性位移反应均匀，同时控制底层纵、横向抗震墙的数量，以避免底层过强使薄弱层转移到上部砖房部分。上下刚度比小于 1 时，结构的薄弱部位就会转移到过渡层，为了防止薄弱层在地震作用下

13、破坏，在设 计的时候必须对薄弱层进行加强，这样做的结果是增加了费用，因为砌体材料抗剪强度不高，不能充分发 挥材料的作用，同时底部刚度太大，砼柱和抗震墙基本上处于弹性阶段，也不能发挥其抗震耗能作用，这 就使这种结构的优点体现不出来，因此，做这样的规定不是从力学的角度考虑，是从经济性来考虑，但是 规范没有说明。 (8)大的框梁两侧上部宜加设 GZ，因梁上砌体有拱的作用，梁亦多少有墙梁的作用，加设GZ，可更好的将上部荷载传至下部 KZZ。砖混的第一道 QL 宜稍微高点，建议取 300 高，纵筋 4D14。因框梁（墙梁、框支梁）为深受弯构件，人为加大 QL 可更好的约束首层砌体。3、次梁、拉梁： (1

14、)次梁当主梁输入时形成节点多（对大工程易超出范围） ，楼板荷载直接传导到同边的梁上（不是按常规先到次梁再到主梁） ，这时端跨处的次梁和主梁间为固定支座。楼板配筋因过密应采用“通长配筋” 。 (2)当独立基础埋置较深时（如 4m） ，在-0.05 左右设基础拉梁，根据（ GB500102002）第 7.3.11 条规定，底层柱的高度应取基础顶面至首层楼盖顶面的高度，经验表明计算应另加一层（输 1 层地下室，楼板厚 为零用总刚分析）这时拉梁按层梁计如作用有荷载，应将荷载一并输入。根据抗震规范第 6.2.3 条规 定，框架底层柱脚弯矩设计应乘以增大系数 1.25。在电算程序总信息输入中，可填写地下室

15、层数为 1，并 复算一次，按两次计算结果的包络图进行框架结构底层柱的设计的配筋。 (3)当独立基础埋置不深时，可沿两个主轴方向设置构造基础拉梁，基础拉梁截面高度可取柱中心距的 1/121/18（如 4.5/15=0.3m） ，截面宽度可取 1/201/30（如 4.5/20=0.23m)。钢筋可取上述所连接柱子的最大 轴力设计值的 10%作为拉压力且214,箍筋8200。当其上有填充墙等荷载时，拉梁截面应适当 增加。其顶标高通常与短柱顶高相同。在这种情况下，基础可按偏心受压构件计算。(4)当底层层高不大或埋置不深时，有时将基础拉梁设计得比较强大，以便用拉梁平衡柱底弯矩。这时 正弯矩钢筋应全部拉

16、通，负弯矩至少应在 1/2 跨拉通。箍筋加密及抗震要求与上部框架梁完全相同。此时 拉梁宜设置在基础顶部，不宜设置在基础顶面之上，基础则可按中心受压设计。4、对上部砌体要求： (1)砌体住宅应设置不少于三道承重纵墙，每道纵墙还应沿各自轴线对齐贯通。同一轴线上的窗间墙等宽。 (2) 砌体结构挑梁埋入砌体的长度 L1 与挑出长度 L 之比宜大于 1.2，当挑梁上无砌体时，L1/L 之比宜大于 2。 (3)较大洞口（内纵墙、横墙2m，外纵墙2.4m）两侧应设构造柱；房屋高度和层数接近限值时，a.横墙 内的构造柱间距不宜大于层高的二倍；b.当外纵墙开间大于 3.9m 时，应另设加强措施。内纵墙的构造柱间 距不宜大于 4.2m。多层砌体房屋墙上不应设转角窗。 (4)根据经验：6 层高，层高为 3300，承重墙左右的开间大于 3900 及以上时墙体的厚度宜为 370 厚，验算为准。5、基本参数： 使用年限 50 年，结构安全等级为二级、重要性系数 0=1；地震设防类