框架结构设计(土木工程)

框架结构设计指导书（土木工程）

第一部分结构设计提纲

一、首先要编写结构设计提纲

俗话说“纲举目张”，实践证明结构设计提纲是指导结构施工图设计的纲领性文件。结构设计提纲是为开展结构施工图设计工作而编写的．因此，一切有关亊项,相关数据，甚至重大问题的决策过程都应该编写进去。内容包括：

（一）工程概况

1. 建设单位和工程项目的名称，或子项目工程的名称．

2. 建设地点，该地区的地震烈度．

3. 结构平面划分区段，每个区段的结构类型、层数,主要使用功能、主要生产设备。

4. 相邻建筑物的情况和影响关系，施工时深基坑的围护措施和其它注意如项。

（二）设计依据

1．本工程应遵循的主要结构设计规范的名称和代号。

2．察报告

3．各种结构设计等级的确定

抗震设防烈度、设计近震和远震、建筑物抗震重要性的分类、现浇钢筋混

凝土结构的抗震等级；

混凝土结构的安全等级；

防火的建筑物分类和耐火等级；

应用其它规范时的相应等级。

4. 特殊的设计要求．如耐高温、防渗漏、楼面机械派动、结构或构件的变形限制等。

（三）荷载取值

1. 风荷载、雪荷载、楼面荷载和特殊荷载的标准值,必要时说明其分项系数和组合系数。

2. 地震荷载的调整系数．例如次长周期（

T=2～3秒）

1

高层建筑的地震荷载调整系数可取1.5～1.8（自振周期越长、系数越大）。

（四）上部结构

1.结构选型、根据所设计建筑物的情况，选择适合本建筑

物的最佳形式。

2.温度伸缩缝、沉降缝和防震缝的设置和做法。

3. 材料（框架结构说明填充材料）。

4. 主要计算参数

5. 结构计算原则、方法和手段；手算时应说明其依据或出处；电算时应说明软件的编制单位名称、代号和版本。

6. 主要构件的截面尺寸和控制配筋率。

7. 主要构造措施和施工要求。

（五）地基基础

1．地基处理方法,经处理后采用地基土承载力设计值。采用桩基时单桩竖向承

载力标准值或设计值。

2．沉降观测的布置和要求,沉降计算方法。

3．基础选型。

4．基础材料。

5．主要计算参数。

6．基础计算原则方法和手段：手算时应说明依据或出处；电算时应说明软件的编制单位名称、代号和版本。

7．主要构件（或部件）的截面尺寸和控制配筋率。

8．主要构造措施和特殊施工要求。

（六）其它

第二部分结构方案确定及结构计算

一、结构体系的选择和结构布置

（一）结构体系的选择

在设计钢筋混凝土多层及高层地筑结构时．可供选择的结构体系有；框架结构；框架——剪力墙结构；剪力墙结构；框支剪力墙结构；筒体结构和巨型结构等．目前，我国采用较多的是前5种．设计中究竟采用哪种结构体系，要经过方案比较确定，这主要要看拟建筑物的高度、用途和施工条件和经济比较等．如果拟建建筑物为宿舍，高度又比较高，那么自然要选择剪力墙结构。因为居住建筑要有足够的隔墙．如拟建建筑物为厂房或实验室，则最好采用框架结构，因为这类建筑要求开间大，多变，布置灵活，竖向构件越少越好．再如拟建建筑为高层办公楼或公寓，当高度不太高时，宜采用框架——剪力墙结构；当高度较高宜采用外框架内核芯筒结构；再高时最好采用筒中筒结构，即采用外框架筒和内核芯筒结构．此类结构外框架筒可以开窗以满足采光要求，在内筒中布置楼电梯井,管道竖井及生活间等．而在竖井周围布置大面积房间作为公用房，隔墙可采用轻质的或采用半隔断的，这样布设灵活、自由，（二）结构布置

高层框架结构应在纵横两个方向都布置成框架，不得采用横向为框架、纵向为铰接排架的结构体系。高层建筑结构纵横两个方向都承受很大的水平力，都必须做成多次超静定的抗侧力结构。若纵向做成铰接排架结构是不适宜的。

因此，高层框架柱宜采用方形截面或近似于方形截面，截面高度与宽度之比不宜大于1.5。高层框架梁、柱轴线宜在一个平面内，尽量避免梁位于柱的一侧。反之，如果梁偏置，则内力计算中必须考虑附加的偏心弯矩，而且节点构造也要考虑偏心的不利影响。框架的填充墙宜放在框架平面内，砌体墙每隔500-600mm应用2φ6水平拉结钢筋与柱子可靠拉结。当层

高大于4m时，在半层高处宜加设一道水平钢筋带。如果建筑上必须将填充墙外贴在柱子上，则每层宜设一道圈梁，并沿柱子全高都要与填充墙用水平拉结钢筋可靠拉结。唐山地震中，北京百货大楼顶层角部外贴砖墙倒坍就是构造不当的典型例子，所以外贴砖墙尽量不采用。

在全装配框架中，柱接头比较难处理，特别是层数多、荷载大的情况下，柱的主筋直径大、根数多，焊接工作量大，操作困难；节点的后浇混凝土往往不密实，出现孔洞、间隙。所以，装配式框架宜优先采用预制梁板现浇柱的方案，柱用工具式模板现场浇灌，施工时预制梁可以直接支承在柱内或支承在工具式钢模板上，到达指定强度后拆除柱的模板。预制梁宜采用叠合梁，使楼板锚固在粱的叠合部分中，以加强楼板的整体刚度。

高层框架梁柱的混凝土强度不宜低于C25级(25MPa)。柱的混凝土强度一般用C30级以上。当层数多、荷载大时，混凝土强度可用至C40级(40MPa)。节点区的混凝土强度应与柱的混凝土强度一致。因此，最好柱的施工缝留在梁上皮标高上，柱与节点区的混凝土同时浇筑。但目前许多工程的施工方法常常是将柱的施工缝留在梁下皮标高上，节点区的混凝土与框架梁一并浇筑。这种情况下如果梁的混凝土强度低于柱混凝土强度太多，节点区的混凝土强度必然也会低于柱子混凝土强度太多，就会形成节点区的薄弱点，对抗震非常不利。所以，如果没有采用专门措施来浇筑节点区混凝土，有可能使节点区的混凝土强度较低，梁、柱混凝土强度相差不应大于5MPa。(三)框架柱的截面尺寸

框架柱截面宜采用正方形或接近于正方形，在两个主轴方向上，刚度不宜相差太大，矩形柱的边长比不宜超过1:1.5。柱截面尺寸应考虑以下要求：

(1)截面高度

h不宜小于400mm；截面宽度c b不宜小于

c

350mm；

(2)柱净高

H与截面高度c h之比宜大于4，在有抗震设计要

0c