结构设计——指导书.doc

框架结构住宅结构设计指导书 适用专业：房屋建筑方向 年 级：2003级 指导教师： 编制日期：2001-1-20 钢筋混凝土框架结构设计包括结构概念设计和结构数值设计两部分内容。 结构概念设计包括： (1)建筑设计与结构设计配合、协调内容与处理方法； (2)绘图要求及构造措施处理原则。 一、建筑设计与结构设计 在进行建筑设计时，应该与结构设计配合考虑，达到协同一致的要求，也就是说，进行建筑设计时，要考虑到结构设计的可行性。 (一)明确框架结构的抗震等级 根据抗震设防烈度、结构类型、房屋高度、等因素确定框架结构的抗震设防等级，根据相应的抗震设防等级进行计算和选用构造措施。 (二)采用规则结构，以利房屋抗震 规则结构的各项要求是： 1、房屋屋平面局部突出部分的长度不大于其宽度，且不大于该方向总长的30％； 2、房屋立面局部收进尺寸不大于该方向总尺寸的25％； 3、楼层刚度不小于其相邻上层刚度的70％，且连续三层的刚度降低不超过50％： 4、房屋平面内质量分布和抗侧力构件的布置基本均匀、对称。 对结构体型不规则且需设置防震缝的房屋，当总高度＜15m时，防震续宽可采用70mn． (三)确定柱网尺寸 框架结构的柱网尺寸宜符合建筑模数尺寸，若以普通预应力圆孔板代替叠合板，则柱距(轴距)可为非模数尺寸，其柱距等于板实长加梁宽。 (四)确定材料及截面尺寸 框架结构的材料及截面尺寸的选择应遵循构造措施和抗震设防的要求。 1、材料：梁、柱混凝土强度等级；钢筋级别。 2、截面尺寸： 梁高h:横梁＞L/10、纵梁＞L／12,50mm的倍数；其中L为纵横梁跨度 梁宽b：取300、250、200mm,梁高度的1/3～1/2，50mm的倍数。 柱截面：正方形常用400×400mm，450×450mm，500×500mm，或者采用矩形，截面尺寸可以根据柱轴压比估算。为防止出现短柱，截面长边尺寸（圆形柱为截面直径D）应小于Hn／4(Hn为柱净高)。 3、考虑梁柱相对位置的要求：框架梁与柱中线之间的偏心距不宜大于柱宽的四分之一。设计中为了减少边跨梁的正弯矩梁靠柱外边或为了装饰需要将墙面设计为外平或内平时，如不满足上述要求，采用倒乙形截面梁。 4、考虑纵梁当过梁时，纵梁可下移，其顶面可不与横梁顶面齐平，但不能在纵横框架梁之间形成短柱。 5、纵梁两侧的板缝：由于预制板与纵梁之间因柱截面较宽而存在板缝。可将纵梁设计成T形或例L形，其尺寸可经排板确定。板缝应＞40mm，若大于60mm需配筋。长向板的板缝应大于或等于60mm。 （五）、墙体 可用轻质块材作填充墙。唯卫生间、楼梯间墙体应采用粘土砖。门、窗洞口需设置过梁。 （六）楼梯 按抗震要求，宜将楼梯间避开第一开间和转角处。 （七）基础 二级框架在两主轴方向均设基础梁。 二、绘图及构造措施 三、结构计算 结构计算设计是在正常荷载及地震作用时，在保证结构可靠性的条件下：合理选择结构构件所需的材料；确定决定结构构件抗力的几何特征，包括结构构件的几何尺寸几何形状等，简明地说，就是通过抗震计算设计确定构件的材料和尺寸。 (一)设计原则 1、承载力计算原则 承载力计算原则是荷载作用组合效应不大于结构抗力： S≤R/γRE 式中 S ——结构构件内力组合的设计值； R ——结构构件的抗力; γRE——承载力抗震调整系数。 2．变形验算原则 变形验算原则是:结构应进行低于本地区设防烈度的多遇地震作用下的层间弹性位移验算和预估的罕遇地震作用下薄弱层(部位)的弹塑性变形验算。 1）、层间弹性位移计算Δ≤[θe]H 式中 Δ——多遇地震作用标准值产生的层间弹性位移； [θe]——层间弹性位移角限值； H——层高。 2）、罕遇地震作用下薄弱层（部位）弹塑性验算 不超过12层且层刚度无突变的框架结构、框架填充墙结构及单层钢筋混凝土柱厂房可采用简化计算方法： （1）、结构薄弱层（部位）的确定： 楼层屈服强度系数沿高度分布均匀的结构，可取底层；楼层屈服强度系数沿高度分布不均匀的取最小或相对小的2～3层；单层厂房取上柱。 （2）、层间弹塑性位移 Δμp=ηpΔμe 或 Δμp=μΔμy=ηpΔμy/ξy 各相关系数查相应资料。由于已经计算了多遇地震作用下的位移，罕遇地震作用下按弹性性分析的层间位移可以直接利用多遇地震作用下的位移按水平地震影响系数最大值αmax的比值。 3．水平地露作用与竖向地震作用 在计算设计时，对一般多层框架结构，可不考虑竖向地震作用的影响，水平地震作用与重力荷载作用的组合效应计算： S