钢筋混凝土框架结构毕业设计指导书46

钢筋混凝土框架结构毕业设计指导书一、结构选型（一）按施工方法选择结构选型是个综合性问题，需明确各类结构型式的优缺点、应用范围、结构布置原则和大致的构造尺寸等，调查研究，综合分析，结合具体建设条件考虑，从而做出最终的选定。具体内容包括：合理选用结构材料、选择结构受力体系。钢筋混凝土框架结构按照施工方法的不同，分为装配式、装配整体式和现浇式三种。1．装配式框架结构全部构件为预制，通过构件吊装，节点焊接，形成框架结构。由于大量采用预制构件，可节约模板，缩短工期，但连接节点的用钢量大。尤其在荷载大、振动大，要求框架有较大刚度时，节点构造较难处理。因此，这种形式较少采用。2．装配整体式框架结构部分预制，部分现浇(后浇)，通过迭合梁的后浇混凝土使梁柱形成整体框架。它与装配式框架比较，节点构造简单，用钢量和焊接工作量少，吊装方便．抗震性能较好，但其现场施工工序较多，节点施工要求较高，工期较长。这种形式的框架，兼有装配式与现浇式的优点，在楼面荷载较大的工业厂房中，应用颇多。3．现浇式框架结构全部构件在现场整体浇注．其整体性和抗震性能好，能较好地满足使用要求，但模板较多，工期较长。随着组合式钢模的应用、滑模施工技术的发展，现浇式框架结构的应用日益增多。在毕业设计中，要求采用现浇式钢筋混凝土框架结构。(a)框架结构(b)框架的负荷范围(c)横向框架(d)纵向框架图1框架结构示意图（二）按承重方式选型框架结构按承重方式可分为横向承重方案、纵向承重方案、纵横向混合承重方案。1．横向承重方案由房屋的横向框架梁直接承受竖向的楼面荷载，横梁截面尺寸较大，框架横向刚度也较大；对加强房屋横向刚度有利，但使房内净空有所减小。这种承重方案纵向仅设置连系梁，故只需对横向框架进行结构计算。2．纵向承重方案由房屋的纵向框架梁直接承受竖向的楼面荷载，纵梁截面尺寸较大，横向仅设置截面尺寸较小的连系梁，故房屋的横向刚度较差。但截面尺寸较大的纵向框架梁不影响房间室内的净空，可取得较好的使用效果，又能加强纵向的整体刚度，对纵向的地基不均匀沉降也有利。这种承重方案只需对纵向框架进行结构计算。3．纵横向混合承重方案由纵横两个方向的框架梁承受竖向的楼面荷载，具有前述两种承重方案的优点，并能减轻它们各自的缺点。这种承重方案，原则上纵、横两个方向均应按框架进行结构计算，框架柱为双向偏心受压构件。但是，当纵向框架梁柱线刚度比大于3，且纵向柱列较多时，纵向框架梁可近似按连续梁计算，相应地横向框架柱也可近似按单向偏心受压构件计算。对于有抗震要求的结构，不管选用哪种承重方案，纵、横两个方向均应按框架结构设计。（三）其它结构构件选型在框架结构中，除了确定主体结构—框架的型式之外，还应合理地选择屋面(包括天沟)、各层楼面、楼梯、阳台、雨篷、门窗过梁、基础梁、基础等结构构件的类型。1．屋面结构一般情况下屋面可采用预制铺板(如预应力空心板)作为其承重结构。对防水要求较高的屋面宜采用现浇钢筋混凝土屋面。屋面的天沟，在多层房屋中通常采用钢筋混凝土现浇天沟。2．楼面结构一般情况下可采用预制铺板(如预应力空心板)作为楼面承重结构。对防水要求较高的楼面(如厨房、厕所的楼面)，开洞较多和形状不规则的楼面以及对房屋整体性要求较高时，应采用钢筋混凝土现浇楼面。使用荷载较大的工业楼面宜采用钢筋混凝土装配整体式楼面。3．楼梯结构在钢筋混凝土现浇框架结构中，楼梯亦采用钢筋混凝土现浇楼梯。楼梯梯段水平投影跨度在3m以内时，可采用板式楼梯。当跨度超过3m时，采用梁式楼梯较为经济。梁式楼梯可做成双梁式(截面为Л形或双T形)和单梁式(截面为单T形)两种。前者用于较宽的楼梯，后者用于较窄的楼梯。截面为双T形的楼梯由于斜梁内收而显得较为轻巧，在工程中采用较多。在非地震区，宽度较小的楼梯也可以采用悬臂楼梯。4．阳台结构平面形状规则的阳台结构，一般由框架挑梁及其上的预制板组成。平面形状不规则的异形阳台则宜采用现浇的钢筋混凝土梁板结构。5．雨篷结构雨篷结构一般为现浇。悬挑较小的雨篷，可直接从钢筋混凝土梁上挑出。当悬挑较大时，宜做成梁肋朝上的梁板结构。6．过梁当跨度不超过1.8m时，可采用砖砌平拱过梁；当跨度不超过2.0m时，可采用钢筋砖过梁；当门窗之上需设雨篷或跨度较大(超过2.0m，或有较大振动荷载以及可能产生不均匀沉降的房屋应采用钢筋混凝土过梁。带雨篷的或跨度较大的钢筋混凝土过梁通常采用现浇。7．基础粱当墙下基础持力层较深，土质较差时，为避免墙基埋置过深，宜在框架柱之间的墙下设置钢筋混凝土基础梁。其顶面常在室外地坪线以上，室内地面以下50mm处。在多层框架结构中基础梁以采用现浇为宜。9．基础当基础的持力层不太深(4m以内)，地基承载力较高(200kN／m2以上)，通常采用钢筋混凝土柱下单独基础。对于填土层较厚，持力层较深的情况宜采用桩基，其上做承台梁(相当于条形基础)或承台板(相当于单独基础)。在多层框架结构中，当荷载较大，地基承载力差，采用单独基础不能满足要求时，应采用条形或十字交叉的条形基础。在高层框架结构中，当地质条件较差，采用条基或十字交叉条基不能满足要求时，应采用钢筋混凝土片筏基础(倒置的梁板结构)、箱形基础或桩—筏基础。结构选型应考虑建筑要求和施工条件等，在方案阶段或扩大初步设计阶段进行。二结构布置（一）结构布置的一般原则及其注意事项结构布置包括结构平面布置和结构剖面布置。对于一般楼面标高变化不大的房屋，可只作结构平面布置，如屋面、各层楼面(包括门窗过梁)及基础(包括基础梁)等结构平面布置。对于同一层楼面标高变化较大的房屋，梁、板的标高较为复杂，尚应进行结构剖面布置，显示结构构件空间位置的相互关系。结构布置应在建筑平面、立面和剖面确定之后进行，且上一层的结构应在下一层建筑平面图上布置。如：二楼楼面结构(包括楼面梁、板以及阳台、雨篷和过梁)在一层建筑平面图上布置。结构布置图是结构设计的纲目。它不仅是结构工程师估算结构设计工作量、确定结构计算简图进行荷载计算的依据，它也是利用空间程序(如TBSA程序)直接进行电算的主要依据。此外，结构布置图也是施工人员了解结构总体布置、结构构件类型及其平面和空间位置的主要根据。在结构设计中，结构布置一般应由设计经验较为丰富的结构工程师担任。较为复杂的结构布置图，应经过高级工程师审查通过后，再进行下一步的工作。在进行结构布置时，应注意以下几点：1．既满足建筑功能要求，又要使结构合理、受力明确。如柱网的尺寸，从建筑角度来讲，柱网间距(主梁和次梁的跨度)愈大愈好，但结构上却不宜过大，主梁的跨度一般为5~8m，次梁为4~7m，若采用预应力混凝土粱，跨度一般可达12m。2．尽可能均匀对称布置，以减少构件类型。3．非承重隔墙宜采用轻质材料，以减轻房屋自重。4．考虑是否需要设置变形缝(伸缩缝或沉降缝)，对于有保温、隔热屋面的房屋，当采用钢筋混凝土现浇式框架结构时，其伸缩缝的最大间距为55m，房屋的长度若超过55m，则应在其中部设置伸缩缝一道。当屋面未采用保温或隔热措施时，最大伸缩缝的间距应减小为35m。位于气候干燥以及夏季炎热且暴雨频繁地区的框架结构，还要适当减小伸缩缝的间距。在房屋的下列部位宜设置沉降缝：(1)建筑平面的转折部位；(2)高度差异(或荷载差异)较大处；(3)地基土的压缩性有显著差异处；(4)建筑结构(或基础)类型不同处；(5)分期建造房屋的交界处；(6)过长的钢筋混凝土框架结构的适当部位，此时宜将伸缩缝与沉降缝合并设置。（二）结构布置图的内容和要求1．结构布置图的基本要求结构布置图的基本要求是，要标明各类结构构件的平面位置、空间标高及其编号。框架、楼梯、阳台等结构构件的名称可以用编号代替。通常在楼面结构布置图中不必绘出楼梯、阳台等结构详细的结构布置(如楼梯不必绘出各楼梯梁和楼梯板的布置)。为简化结构布置图，梁(或框架梁)按投影规则可用双虚线、双实线或一条虚线一条实线表示、也可简化为粗的点画线表示。伸出楼面或屋面的柱用涂黑的方块或圆表示，否则用粗虚线组成的组成的矩形或圆形表示。现浇板和预制板均可用细实线表示其同类板的布置范围。结构构件的平面位置由离房屋墙、柱轴线的距离（尺寸）确定，其空间位置则可由其标高(一般梁标注梁底标高，板标注板顶标高)确定。2．结构构件的代号常用构件代号如下：框架—KJ，通常按轴线编号，如KJ一①、KJ一②、…，也有按类型编号的，如KJ1、KJ2、…。屋面与各层楼面结构布置图在同一轴线处应采用同一框架编号。楼梯一T，各层楼面结构布置图中的同一楼梯间应采用同一楼梯编号。阳台—YT。雨篷—YP。屋面梁—WL。楼面梁—nL，n代表楼层数。如二楼楼面梁的编号为2L-1、2L-2、．．．，标准层楼面梁的编号为bL-1、bL-2、．．．。过梁—GL。连系梁—LL。基础粱—JL。现浇板一nXJB，n代表楼层数；标准层现浇板的代号为bXJB。预应力空心板一YKB，如湖南省省标XG107中YKB1340和YKB2340，脚标“1”表示板宽为600mm，脚标”2”表示板宽为500mm。“340”前面一位数字“3”表示楼面活荷载标准值为3kN/m2，后面两位数字“40”表示板长为4m。如板的实际长度为3.9m，仍可选用YKB1340(即仍按板长为4m的配筋)，但要注明板长L＝3900mm。也有的标准图在代号“YKB”后面用数字依次表示板的标志长度、宽度以及荷载等级。非预应力空心板一KB。预制平板一PB，也有的标准图用“B”作为预制平板的代号。天沟—TG。基础—J。柱一Z，这里是指独立柱，而非框架中的柱。（三）结构布置图的具体内容1．基础结构布置图基础结构平面布置图上的主要结构构件有：钢筋混凝土基础、基础梁或自承重墙下基础。这些构件的平面和空间位置、编号及其表示方法如图所示。对于不设基础梁的情况，一般应绘出自承重墙下基础的剖面。在沉降缝部位，有时还设有挑梁(代号TL)。对于地质条件较差的情况，还可能设置地基圈梁(代（a）设置基础梁（b）未设置基础梁图2基础结构布置图示意2．楼面结构布置图楼面结构布置图的主要结构构件有：框架、楼面梁、楼面板、楼梯、雨篷、阳台等。其中下一层楼的雨篷在相邻上一层楼楼面结构布置图上表示(如一楼的雨篷在二楼楼面结构布置图上表示)。这些构件的平面和空间位置、编号及其表示方法如图所示。预制板的布板范围应从柱边算起，如柱的截面尺寸b×h＝300mm×500mm，横向柱距为6.9m，则在两轴线之间的布板范围为6.9—0.5＝6.4m，因此，可布置8块宽度为500mm的预应力混凝土空心板YKB2—336，以及4块宽度为600mm的预应力混凝土空心板YKB1—336。若预制板搁置于梁顶，则板的设计长度为3600mm(预制时的实际长度为3590mm)。若预制板搁置于十字形梁的梁耳(梁宽为250mm)上，则板的设计长度为3600—250＝3350mm。此时，在图上应注明板的设计长度L＝3350mm。楼面结构布置图中，框架柱一般均穿过楼面，故应涂黑。对于个别情况(如顶层为会议厅)，柱不穿过楼面时，则应用粗的虚线表示。3．设有电梯间的多层房屋，电梯间的筒壁将穿过露面，故在楼面结构布置图中用空洞表示的电梯间。图3楼面结构布置图示意4．屋面结构布置图屋面结构布置图上的主要结构构件有：框架(梁和柱)、屋面梁、屋面板、天沟、挑檐梁等构件，这些构件的平面和空间位置、编号及其表示方法如图示，与楼面结构布置图不同的是：①对多层房屋一般应采用有组织排水，故要布置天沟(内天沟或外天沟)。如果采用无组织排水，则应将屋面板挑出墙面形成屋檐，或设挑檐梁，在其上搁板形成屋檐。②为排水起见，屋面结构布置图上应表示排水方向，当双坡排水时，应画出屋脊线。③屋面结构布置图中，由于框架柱一般不会伸出屋面，故框架柱应用虚线表示。但是，如果需要框架柱伸出屋面(如准备后期加层)时，框架柱应用涂黑的截面表示。④当预制扳搁置于梁、柱顶面时，板的布置不受柱的限制，布板范围按柱的轴线间距考虑。若板搁置于十字梁(或花篮梁)的梁耳上，布板范围与楼面结构布置图相同。图4屋面结构布置图示意5．门窗过梁结构布置图对于门窗过梁较少的房屋，可