多层框架结构设计指导书讲解.doc

建筑工程技术专业毕业设计指导书多层框架结构设计

夏健明

广东水利电力职业技术学院土木工程系

2015.10

1 结构布置的内容及结构布置图的要求

1.1 结构设计阶段的主要内容：

1、结构布置

2、截面尺寸估算

3、计算简图的确定

4、荷载计算

5、内力计算

6、内力组合

7、配筋计算及构造要求

8、绘施工图

2 结构设计的一般原则

1、遵守设计程序.基本建设应先勘察后设计先设计后施工；结构设计应先初步设计，后施工图设计；先方案后计算，再绘

施工图。

2、符合设计规范。建筑结构荷载规范；混凝土结构设计规范；建筑地基基础设计规范；建筑结构制图标准；建筑抗震设

计规范；高层建筑设计规范等。

3、选择合理的结构设计方案。重视结构选型和结构布置；首先要满足建筑功能要求，同时考虑施工条件及经济要求；需

多方案进行比较。

4、采用先进技术。

3 结构选型：

1、结构体系的选择。各种体系的优缺点及适用范围

2、其他结构选择。楼面、楼梯、过梁、基础等

4 结构布置的内容

4.1 结构布置的原则

1、满足适用要求，尽可能与建筑的平、立、剖面划分相一致

2、满足人防、消防要求，使水、暖、电各专业的布置有效进行

3、结构上应力求简单、规则、均匀、对称，构件类型少

4、妥善处理温度、地基不均匀沉降及地震等因素对建筑的影响

5、施工简便

6、经济合理

4.2 结构布置的方法

1、框架承重布置方案：横向承重布置；纵向承重布置；纵横向布置。

2、柱网与层高

柱网：主梁一般为5～8m，次梁一般为4～7m。柱网级差为300mm。

层高：一般由建筑功能要求决定，由净高+设备层高+构件截面高度（结构高度），级差300mm。

框架梁柱轴线宜重合在同一平面内。当梁、柱轴线不能重合在同一平面内时，梁柱轴线间偏心矩不宜大于柱截面在该方向边长的1/4。砌体填充墙宜与梁轴线位于同一平面内。需考虑抗震设防时，填充墙与柱子应有可靠的拉结。

4.3 变形缝的设置

变形缝是伸缩缝、沉降缝和防震缝的总称。

1、伸缩缝：为了防止温度和收缩应力造成结构构件无规则的开裂破坏，人为地在房屋中设置竖缝，将房屋的地上部分划分为若干个独立的结构单元。采取措施，可增加伸缩缝的间距：

1)在顶层、底层、山墙和内纵墙端开间等温度变化影响较大的部位提高配筋率

2)顶层加强保温隔热措施或采用架空通风屋面

3)顶层楼层改用刚度较小的结构形式或顶部设局部温度缝，将结构划分为长度较短的区段

4)每隔30～40m间距留出施工后浇带，带宽800～1000mm。

框架结构伸缩缝最大间距（m）

2、沉降缝：为了避免房屋各部分不均匀沉降引起的房屋开裂甚至结构破坏而在房屋中设置的竖缝，将房屋的地上和地下部分划分为若干个独立的结构单元。设置沉降缝的部位：高度和重量相差悬殊的部位；地质条件相差较大的部位。

3、防震缝：为了避免房屋在地震时因平面和体型复杂而发生碰撞、扭转和复杂的振动，造成房屋中薄弱部位的破坏，在房屋的某些部位设缝，将房屋划分为一些简单、均匀、对称的独立结构单元。

防震缝的最小宽度：当高度不超过15m时可采用70mm；超过15m时，6度、7度、8度和9度相应每增加高度5m、4m、3m和2m，宜加宽20mm。

房屋中需要考虑设置防震缝的情况：

1)平面狭长或外伸部分较长而无加强措施

2)房屋有较大错层

3)各部分结构的刚度或荷载相差悬殊而又未采取有效措施

4.4 结构布置图

结构布置图的作用：表示每一结构构件的类型、编号、平面和空间的位置的图纸。它不但是结构设计人员进行设计计算的依据，而且是施工人员进行施工时必不可少的图纸。

5 结构布置图的内容

结构布置施工图的要求：

1)绘出与建筑图一致的轴线网及梁、柱、承重砌体墙、框架等结构构件位置，并注明编号。楼面上的结构构件在该层结

构平面布置图上表示。两层楼面之间的结构构件（如雨篷、过梁等）应在与之较近的楼面结构平面布置中表示。

2)注明预制板的跨度方向、板号、数量，标出预留洞大小及位置，带孔洞的预制板应单独绘出

3)现浇板沿斜线注明板号、板厚，配筋可布置在平面图上，亦可另绘放大比例的配筋图（复杂的楼板还应绘制模板图），

注明板底标高，标高有变化处绘局部剖面，标出直径≥300mm预留洞的大小和位置，绘出洞边加强筋。

4)有圈梁时应注明编号、标高，圈梁可用小比例绘制单线平面示意图，门窗洞口处标注过梁编号。

5)楼梯间绘斜线并注明所在详图号。

6)屋面结构布置图应表示出屋面板的坡度、坡向、坡向起点及终点处结构标高、预留孔洞位置大小等，设置水箱处应表

示结构布置。

7)电梯间应绘制机房结构平面布置图，注明梁板编号、板的配筋、预留孔洞位置、大小及板底标高等。

8) 多层工业厂房还应表示运输线平面位置

6 计算简图

6.1 计算简图的内容

1、结构体系的简化

2、节点与支座的简化

3、杆件的简化

4、荷载的简化

框架结构的简化方法：采用手算的方法，把结构简化为平面框架。

6.2 梁、柱截面尺寸估算

1、框架梁：

按跨度：

h

b l h )4

1~21()121~81(0

== 按荷载：

0max 2

00max 25.0)8.0~6.0(bh f V V bh f M M c c b ≤=≤=α M 0、V 0：按简支梁计算的跨中弯矩和支座剪力 2、框架柱：

按层高估算：

h

b H

h )3/2~1()15/1~6/1(==

按轴压比估算： 负荷面积

负荷面积每平米均布荷载荷载分项系数平均值)15~12(25.1N A f N

c =⨯⨯≈α

≤

N ：基顶处的轴向力；α：与抗震等级有关的轴压比限值。 梁柱的截面尺寸应符合模数的要求。

6.3 梁柱惯性矩及线刚度

1、框架梁：

现浇楼盖 边框架梁： I=1.5I r 中框架梁：I=2I r 装配式整体楼盖 边框架梁： I=1.2I r 中框架梁：I=1.5I r 装配式楼盖 I=I r

I r ：框架梁按矩形部分计算的惯性矩。 2、柱：按实际截面尺寸计算

计算线刚度时，杆件长度按轴线中心取值。内力计算时，假定各杆件弹性模量相等。

7 荷载计算

荷载计算时，先计算荷载的标准值。 1、恒载