1、1.1.框架结构选型与布置框架结构选型与布置2.2.框架结构计算简图框架结构计算简图3.3.框架结构荷载计算框架结构荷载计算 4.4.框架结构内力计算框架结构内力计算 (分层法、分层法、D D值法等等值法等等)5.5.荷载效应组合荷载效应组合6.6.框架结构构件设计框架结构构件设计7.7.框架结构构造要求框架结构构造要求8.8.绘制施工图绘制施工图第四章第四章 高层框架结构设计及规范细节高层框架结构设计及规范细节设计大致步骤(计算书大纲)1步骤步骤1 1 结构选型与布置结构选型与布置 1.1.整体结构形式的选择；整体结构形式的选择；2.2.楼盖结构形式的选择；楼盖结构形式的选择；3.3.梁、板
2、、柱、墙梁、板、柱、墙(基础基础)的尺寸估计。的尺寸估计。2步骤步骤2 2 结构计算简图的确定结构计算简图的确定1.1.弹性与弹塑性假定弹性与弹塑性假定(大震大震)；2.2.平面结构假定与空间结构假定平面结构假定与空间结构假定(耦联耦联)；3.3.楼板平面内无穷刚性假定与协同计算楼板平面内无穷刚性假定与协同计算(弹性楼板弹性楼板)；4.4.构件刚度与变形的假定。构件刚度与变形的假定。提示：一般来说手算采用平面结构、楼板无限刚、一般来说手算采用平面结构、楼板无限刚、不考虑柱轴向变形、框架柱嵌固于基础顶面不考虑柱轴向变形、框架柱嵌固于基础顶面 等等相对简单的假定！相对简单的假定！3步骤步骤3 3
3、荷载计算荷载计算1.1.恒荷载计算；恒荷载计算；2.2.活荷载计算；活荷载计算；3.3.风荷载计算风荷载计算，换算成作用于框架每层节点上的集中荷载；，换算成作用于框架每层节点上的集中荷载；4.4.地震荷载地震荷载计算计算(底部剪力法底部剪力法)：1)1)重力荷载代表值；重力荷载代表值；2)2)顶点位移法求自振周期；顶点位移法求自振周期；3)3)验算层间水平位移。验算层间水平位移。提示：计算比较简单，但是量大，宜采用表格方式。计算比较简单，但是量大，宜采用表格方式。1 1、2 2往往手算，往往手算，3 3、4 4往往机算。往往机算。4步骤步骤4 4 结构内力计算结构内力计算 1.1.恒荷载、活荷
4、载、风荷载、地震荷载的效应分恒荷载、活荷载、风荷载、地震荷载的效应分别计算；别计算；2.2.竖向荷载手算采用分层法，竖向荷载手算采用分层法，支座可以调幅支座可以调幅；3.3.水平荷载手算采用水平荷载手算采用D D值法。值法。提示：1)1)计算量很大，手算应选择最有代表性的一榀计算量很大，手算应选择最有代表性的一榀 框架进行分析；框架进行分析；2)2)至少掌握两个以上结构内力分析软件至少掌握两个以上结构内力分析软件。56步骤步骤5 5 效应组合效应组合荷载效应组合1 1 无地震作用效应组合时无地震作用效应组合时l（恒荷载起控制，无风）l（活荷载起控制，有风）l（风荷载起控制，有风风荷载起控制，有
5、风）QKGKSSS4.17.035.1WKQKGKSSSS4.16.04.10.12.1QKWKGKSSSS4.17.04.10.12.17荷载效应组合 2 2 地震作用效应组合时地震作用效应组合时WKWWEVKEVEhkEhGESSSSSG 8步骤步骤6 6 结构构件设计结构构件设计l 抗震等级要求抗震等级要求l 调整内力组合结果满足：强剪弱弯、强柱弱梁调整内力组合结果满足：强剪弱弯、强柱弱梁 (一、二、三级一、二、三级)l 梁设计梁设计l 柱设计柱设计l 节点设计节点设计(一、二级一、二级)l 板设计板设计l 基础设计基础设计9步骤步骤7 7 构造要求构造要求l 根据规范进行根据规范进行l
6、 实际上在进行梁、板、柱、节点、基础、楼梯实际上在进行梁、板、柱、节点、基础、楼梯 等等构件设计时就要详细查阅规范配合进行构件设计时就要详细查阅规范配合进行l设计完成后需检查各个结构构件是否符合设计完成后需检查各个结构构件是否符合 1)1)最小截面最小截面 2)2)最小配筋率最小配筋率 3)3)最小配箍率最小配箍率 4)4)体积配箍率体积配箍率 等等等等10步骤步骤8 8 施工图施工图l 总说明与目录总说明与目录l 各层结构布置图各层结构布置图(支模需要支模需要)l 基础图基础图(地下室地下室)l 竖向构件竖向构件(柱、剪力墙柱、剪力墙)l 各层梁配筋图各层梁配筋图l 各层板配筋图各层板配筋图
7、l 楼梯详图楼梯详图l 其他构件详图其他构件详图111213141516l建筑结构荷载规范建筑结构荷载规范 GB 50009 2001 GB 50009 2001 l混凝土结构设计规范混凝土结构设计规范 GB 50010 2002 GB 50010 2002 l高层建筑混凝土结构技术规程高层建筑混凝土结构技术规程JGJ 32002JGJ 32002l建筑抗震设计规范建筑抗震设计规范GB 50011GB 5001120012001常用相关规范常用相关规范17规范细节规范细节1 1 高层荷载效应组合高层荷载效应组合181920规范中一些框架设计细节规定的实践依据规范中一些框架设计细节规定的实践依据
8、211.1.柱、梁震害柱、梁震害 梁柱变形能力不足，构件过早发生破坏。一般是梁轻柱梁柱变形能力不足，构件过早发生破坏。一般是梁轻柱重，柱顶重于柱底，尤其是角柱和边柱更易发生破坏。重，柱顶重于柱底，尤其是角柱和边柱更易发生破坏。柱柱 柱顶周围有水平裂缝、斜裂缝或柱顶周围有水平裂缝、斜裂缝或交叉裂缝。重者混凝土压碎崩落，柱交叉裂缝。重者混凝土压碎崩落，柱内箍筋拉断，纵筋压曲成灯笼状。内箍筋拉断，纵筋压曲成灯笼状。22 节点核心区产生对角节点核心区产生对角方向的斜裂缝或交叉斜裂方向的斜裂缝或交叉斜裂缝，混凝土剪碎剥落。节缝，混凝土剪碎剥落。节点内箍筋很少或无箍筋时，点内箍筋很少或无箍筋时，柱纵向钢筋
9、压曲外鼓。柱纵向钢筋压曲外鼓。节点破坏的主要原因节点破坏的主要原因是节点的受剪承载力不足，是节点的受剪承载力不足，约束箍筋太少，梁筋锚固约束箍筋太少，梁筋锚固长度不够以及施工质量差长度不够以及施工质量差所引起。所引起。2.2.梁柱节点梁柱节点233.3.多道防线的思路多道防线的思路 梁铰破坏与柱铰破坏梁铰破坏与柱铰破坏244.4.规范设计的具体目标规范设计的具体目标 强柱弱梁强剪弱弯强节点强锚固252627类别类别重要性重要性建筑种类建筑种类计算抗震烈度计算抗震烈度构造抗震烈度构造抗震烈度甲类甲类特别重要特别重要国家批准国家批准专门研究专门研究专门研究专门研究乙类乙类重要重要生命线工程生命线工
10、程设防烈度设防烈度提高提高1 1度度丙类丙类一般一般一般建筑一般建筑设防烈度设防烈度设防烈度设防烈度丁类丁类次要次要辅助建筑辅助建筑降低降低1 1度度建筑抗震设防分类标准建筑抗震设防分类标准GB50223GB5022328规范细节规范细节2 2 框架梁的设计框架梁的设计 1.1.截面尺寸的选择；截面尺寸的选择；2.2.正截面承载力计算及纵向钢筋构造要求；正截面承载力计算及纵向钢筋构造要求；3.3.斜截面承载力计算及箍筋构造要求。斜截面承载力计算及箍筋构造要求。291.1.框架梁截面尺寸的选择框架梁截面尺寸的选择302.2.正截面承载力计算及纵向钢筋构造要求正截面承载力计算及纵向钢筋构造要求也就
11、是说可以采用公式：也就是说可以采用公式：3132hh0 xaASASb(a)x0hsscMf As(c)xa1fe(b)f Asysys1cf Af Af bx 0X ys01c0()()2sxMf A haf bx h 0M 333435363738394041423.3.斜截面承载力计算及箍筋构造要求斜截面承载力计算及箍筋构造要求4344454647斜截面承载力计算公式斜截面承载力计算公式钢筋混凝土结构设计规范钢筋混凝土结构设计规范48495051高规高规还规定还规定525354555657585960提示：分别检查纵筋和箍筋，规范采用提示：分别检查纵筋和箍筋，规范采用混规混规。61规范细节规范细节3 3 框架柱的设计框架柱的设计1.1.柱子的轴压比控制柱子的轴压比控制2.2.荷载设计值的调整荷载设计值的调整3.3.纵向钢筋计算与构造纵向钢筋计算与构造4.4.箍筋计算与构造箍筋计算与构造62规范细节规范细节4 4 梁柱节点的设计梁柱节点的设计1.1.抗震设计荷载的调整抗震设计荷载的调整2.2.箍筋计算与构造箍筋计算与构造63
