多层框架结构设计

1）平面布置 ①应采用纵横双向刚接的抗侧力结构体系； ②柱网的开间和进深，应根据建筑使用功能要求，结合受 力的合理性、方便施工、经济等因素确定。
2）竖向布置（结构侧移刚度宜下大上小）
①柱子布置应均匀、对称，同层各柱截面尺寸宜相同，避免 短柱，应使各柱抗侧力刚度大致相同，防止在地震作用下由于 各柱抗侧力刚度相差悬殊而被各个击破导致结构破坏。 ②框架沿高度方向各层平面柱网布置尺寸宜相同。上下楼层 柱子截面变化时，尽可能使柱中心对齐，或上下仅有较小的偏 心。
框架结构平面布置和剖面示意图
按施工方法不同，框架结构可分为现浇式、装配式和 装配整体式三种。
（1）框架结构的受力特点
在竖向荷载和水平荷载作用下，框架结构各构件将产生内 力和变形。框架结构的侧移一般由两部分组成： 1）由水平力引起的楼层剪力，使梁、柱构件产生弯曲变 形，愈到上部层间变形愈小，使整个结构的呈现剪切变形us； 2）由水平力引起的倾覆力矩，使框架柱产生轴向变形 （一侧柱拉伸，另一侧柱压缩），愈到底部层间变形愈小，使 整个结构的呈现弯曲变形ub。 当框架结构房屋的层数不多时，其侧移主要表现为整体剪 切变形，整体弯曲变形的影响很小。
横向框架梁 板 纵向框架梁 横向框架梁 板 纵向框架梁 框架梁 双向板
框架结构的承重方案
（3）柱网及层高
1）内廊式 2）等跨式 3）对称不等跨式
走廊及卫生间
走廊及卫生间
民用建筑柱网布置
结构布置情况是用图纸来表达的。结构布置图上要 将房屋中每一结构构件的类型、编号、平面和空间的位 置等明确地加以表示，它不但是结构设计人员用以进行 设计计算的依据，而且是施工人员进行施工时必不可少 的。 结构布置图主要包括基础平面图、各层结构平面 布置图及屋面结构平面布置图。进行结构构件设计计算
混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规
则和构造详图：
1.现浇混凝土框架、剪力墙、框架-剪力墙、框
支剪力墙结构（ 03G101-1 ）
2.现浇混凝土板式楼梯（03G101-2） 3.筏板基础（ 03G101-3 ） 4.现浇混凝土楼面与屋面（ 03G101-4 ）
5.独立基础、条形基础、桩基承台（06G101-6 ）
之前，先要将结构布置简图绘出。只有在结构布置简图 绘出之后，才能了解有多少结构构件需要设计计算、各 结构构件的相互关系如何等。 常用构件代号见沈蒲生《混凝土结构设计》附录13.
4.1.2 梁、柱截面尺寸及计算简图
（1）梁、柱截面形式及尺寸
框架梁、柱截面尺寸应根据承载力、刚度及延性等要 求确定。初步设计时，通常由经验或估算先选定截面尺寸， 以后进行承载力、变形等验算，检查所选尺寸是否合适。
剪切变形
弯曲变形
框架结构的侧移
（2）框架结构体系的优缺点 1) 建筑平面布置灵活，能获得大空间（特别适用于商 场、餐厅等），也可按需要做成小房间； 2) 建筑立面容易处理；结构自重较轻； 3) 计算理论比较成熟； 4) 在一定高度范围内造价较低。 5) 框架结构的侧向刚度较小，水平荷载作用下侧移较 大，有时会影响正常使用；如果框架结构房屋的高宽比较 大，则水平荷载作用下的侧移也较大，而且引起的倾覆作 用也较严重。 因此，设计时应控制房屋的高度和高宽比。
当一根框架梁的各跨跨度相差较大时，这种框架梁各
跨的截面宽度应该相同，以利于梁内上部纵筋的贯通和下 部纵筋的锚固；但梁各跨的截面高度应该取不同值。
为了降低楼层 高度，可将梁设计 成宽度较大而高度 较小的扁梁，扁梁 的截面高度可按 (1/25~1/18)lb 估算。扁梁的截面 宽度b（肋宽）与其 高度h的比值b/h不 宜超过3。
3）变形缝设置
《多层及高层钢筋混凝土结构设计 释疑及工程实例》张伟斌 主编
（2）平面框架的承重方案 1）横向框架承重 楼盖采用预制板 2）纵向框架承重 3）纵、横向框架承重 房屋的纵、横向都布置承重框架 ，楼盖常采用现浇双向 板或井字梁楼盖。 抗震设计时，不应采用部分由砌体墙承重、部分由框架承 重的混合承重形式。
4.1 结构布置，梁、柱尺寸及计算简图 4.1.1 结构布置
框架结构布置主要是确定柱在平面上的排列方式（柱 网布置）和选择结构承重方案，这些均必须满足建筑平面
及使用要求，同时也须使结构受力合理，施工简单。
（1）结构布置的基本原则 ①满足使用要求，尽可能地与建筑的平、立、剖面划分相一致。 ②满足人防、消防要求，使水、暖、电各专业的布置能有效地 进行。 ③结构应尽可能简单、规则、均匀、对称，构件类型少。 ④妥善地处理温度、地基不均匀沉降以及地震等因素对建筑的 影响 ⑤施工简便。 ⑥经济合理。
主要内容：1.结构组成和结构布置 2.框架结构的计算简图及荷载 3.竖向荷载作用下框架结构内力的近似 计算 4.水平荷载作用下框架结构内力和侧移 的近似计算 5.荷载效应组合和构件设计 6.框架结构的构造要求 重 点： 1.结构组成和结构布置 2.框架结构的计算简图及荷载 3.分层法，Ｄ值法
框架结构由梁、柱构件通过节点连接构成，如整幢房屋 均采用这种结构形式，则称为框架结构体系或框架结构房屋。
1)框架梁 框架结构中框架梁的截面高度hb可根据梁的计算跨度lb、
活荷载大小等，按hb = (1/18~1/10)lb确定。在选用时，上限仅 适用于荷载很大的情况，对于一般民用建筑的荷载，以选接 近下限为宜。为了防止梁发生剪切脆性破坏，hb不宜大于1/4 净跨。 主梁截面宽度可取bb = (1/3~1/2)hb，且不宜小于200mm。 为了保证梁的侧向稳定性，梁截面的高宽比（hb/bb）不宜大 于4。（对于一般民用建筑，以选用下限为宜）
我国《高层建筑混凝土结构技术规程》将10层及10 层以上或房屋高度大于28米的建筑物称为高层建筑。
表4-1 框架结构房屋的最大适用高度和最大高宽比 抗震设防烈度
非抗震设计
6度 高度限制（m） 高宽比限制 70 5 60 4 7度 55 8度 45 3 9度 25 2wenku.baidu.com
框架结构适用于非抗震时的多层及高层建筑，抗震设计时的 多层及小高层建筑（7度区以下）。7度区以下、小于等于3层的多 层建筑可不采用框架结构。 一般8度区高度超过20m采用框架结构不经济，因此6层以上 的建筑结构宜采用框架—剪力墙结构或剪力墙结构。