结构设计基本知识及要点

结构设计基本知识

主要内容

1.结构设计基本知识简介

¾建筑结构体系及结构型式

¾框架结构

¾框架剪力墙结构

¾转换层结构

2.案例分析

¾案例一地铁螳螂山

¾案例二天津某住宅

¾案例三华润酒店

¾案例四平安中心投标

¾案例五住宅设计中经常与建筑需要协调的问题¾案例六世纪中心

结构设计基本知识简介

结构型式：

按结构材料划分有：

¾砌体结构（包括加构造柱圈梁）

¾钢筋砼结构

¾钢结构

¾混合结构（钢管混凝土柱、型钢混凝土柱+钢梁）

结构体系：

框架结构、框架剪力墙体系，剪力墙体系，巨型框架、框架筒体结构、筒中筒结构体系等

结构体系的定义

框架结构体系

由梁（包括桁架）、柱等杆系组成的能承受垂直和

水平力作用的空间结构（可含少量墙肢）。剪力墙结构体系

主要由双向墙肢和连梁组成的空间结构（包括短肢

剪力墙和壁式框架结构）框架剪力墙体系由框架、剪力墙共同组成的结构体系，但以剪力墙

为主承受水平力。

一般由筒和板梁组成的结构，可分为内筒外框（或

筒体结构体系

称核心筒）、筒中筒、框架-核心筒和多筒体结构。

由密排柱及楼层上的裙梁构成的筒体称为框筒。

其他结构体系

以上体系以外的体系如板柱结构体系，悬挂结构

体系，侧向支撑体系，膜结构体系、空间网架等。

结构型式选择原

则

)

a) 结构体系与结构型式的合理选择是结构设计的重要环节。结构选型必须在建筑物的使用要求，工程特点，自然环境，材料供应，施工技术条件，抗震设防，地质地形等情况充分调查研究和综合分析的基础上进行，必要时还应做多方案比较，择优选用。基础上进行必要时还应做多方案比较择优选用。

b) 同结构单元中，钢筋砼结构不宜与砖砌体结构b)同一结构单元中钢筋砼结构不宜与砖砌体结构混合使用（混用是指平面方向的承力构件不同材料而言，而底层为钢筋砼框架，其上为砖砌体结构的而言而底层为钢筋砼框架其上为砖砌体结构的竖向布置不在列中）。在抗震要求时，不宜选用砌体结构

体结构。

c) 型钢砼结构的延性优于钢筋砼结构，且空间利用率高，其防火性能优于钢结构，但施工比较复用率高其防火性能优于钢结构但施工比较复

杂。

d) 钢管砼结构是一种具有承载力高，塑性和韧

性好，节省材料，方便施工等优点的新型组合

料便等优的合

，，面面

结构，对于层数多，平面面积利用率要求高的

高层和超高层建筑可考虑采用，尤其是圆钢管

混凝土柱，效率更高。

混凝土柱效率更高。

e) 根据工程具体情况，还可采用钢筋砼筒体与钢框e)根据工程具体情况还可采用钢筋砼筒体与钢框架结构组成的混合结构。

f) 钢筋砼结构体系的选择应根据使用要求结合技术经济指标、施工条件等因素综合考虑。

一般情况下，层数较少，体型简单，刚度分布均匀和非抗震设防的建筑宜优先采用框架结构；对于体型较复杂，刚度不均匀且有抗震设防要求或建筑装修要求较高的高层建筑宜优先采用剪力墙，框架—剪力墙或框架核心筒结构。

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据综合分析比较，目前对于40层上、下的建筑，采用钢筋砼结构在技术上是成熟的，在经济上是合理的。

框架结构

一般要求：

框架结构的平面布置宜规则、对称，并应具有良好的整体性。结构的侧向刚度宜均匀变化，避免突变。影响侧向刚度的变化因素主要有层高、竖向构件不连续等。

框架结构应设计成双向梁柱抗侧力体系，以抵抗纵横两个方向的地震作用和风作用，此外，不宜设计成单跨框架结构体系。

框架柱网一般采用6~9m。特殊要求时，可以更大些。

框架结构的楼层宜设计成同一标高上，应尽量避免出现错层、夹层。

柱、梁、板构件尺寸的确定

柱

柱：现浇框架柱一般采用矩形截面。截面宽度及高度不宜小于300。采用圆柱时，最小直

径不宜小于350。

径不宜小于350

柱子的截面与主要与结构所承担竖向力

有关原则是层数越高负担荷载越大柱截有关，原则是层数越高、负担荷载越大，柱截

面越大，柱子截面应与结构配合商定。

梁：（1）梁截面高度h，视梁承受的荷载及跨度大小而定。般框架梁取(1/81/12)L；次梁高h

度大小而定。一般框架梁取(1/8~1/12)L；次梁高h

取（1/12~1/18）L；一般悬臂梁取（1/5~1/6）L。

（2）梁截面b一般b≥200梁截面的

（2）梁截面b，般b≥200，梁截面的

高（净高）宽比一般情况下取h０/b=2~3，且不宜

大于4。（当采用扁梁时，不受此限制）h ０现浇楼大于4（当采用扁梁时不受此限制）h

板时为净高。

（3）在确定梁的截面尺寸时，为了降

（3）在确定梁的截面尺寸时为了

低建筑的楼层高度而取梁高的低值，或采用宽扁梁。此时应控制梁的挠度以及衡量由此产生的综合技术经济指标的合理性。

板：（1）各类现浇楼板厚度应满足强度和刚度要求。板的最小厚度：密肋楼盖取80~100，梁式板取100、110、120。一般高层住宅建筑板厚100～120。对于埋设较多电线暗管的楼板可取120。对于多层建筑的屋面板厚可取120；对于高层建筑的屋面板取150。

（2）板式楼梯的板厚最小为100，一般民用建筑的板式楼梯的板厚取L / 30。（L为板跨度）。

（3）跨度L≥1500mm的楼层悬臂构件无特殊措施时宜采用梁板式结构。