混凝土结构设计框架结构部分
混凝土框架结构设计
混凝土框架结构设计混凝土框架结构设计是指在建筑设计中，使用混凝土材料组成的框架结构。
混凝土框架结构具有承载能力强、抗震性能好、耐久性高等优点，所以在很多建筑中得到广泛应用。
下面将详细介绍混凝土框架结构设计的一些理论基础和应用技巧。
1.结构设计流程（1）确定设计荷载：根据建筑的用途和所在地区的地震、风荷载等情况，确定设计荷载。
（2）选择框架形式：根据建筑的功能、形状和要求，选择适合的框架形式，包括梁柱布置和单跨、多跨结构的选择。
（3）计算和设计框架单元：根据框架结构的力学性能和承载能力要求，计算和设计单元中的梁柱、节点等部分的尺寸、配筋和加固措施。
（4）进行整体稳定性分析：对整体结构进行稳定性分析，包括侧向稳定性和轴向稳定性等。
（5）进行抗震设计：根据结构所在地区的地震烈度和使用功能，进行抗震设计，包括选取抗震等级、配筋率、抗震措施等。
（6）进行验算和绘图：对设计的框架结构进行力学验算，进行绘图和编制设计图纸。
2.设计基本原则在混凝土框架结构设计中，有一些基本原则需要遵循：（1）平衡原则：结构内力处于平衡状态，保证结构的整体稳定性。
（2）合理分布原则：合理分布结构的刚度和强度，使结构各部分的受力更均匀，减小局部破坏的风险。
（3）合理满足使用要求：根据建筑的使用要求，确定结构的承载能力和刚度要求。
（4）经济高效原则：在满足使用要求的前提下，尽可能减小用材量、降低工程造价。
3.设计技巧和注意事项在混凝土框架结构设计过程中，需要注意以下几个技巧和事项：（1）合理选取材料和截面：根据结构的受力情况和要求，合理选取混凝土和钢筋的强度等级，选择适当的截面形式。
（2）合理布置梁柱：在框架结构中，梁柱是承载荷载的关键部分，需要合理布置梁柱的间距和尺寸，保证力的传递和梁柱的稳定。
（3）加强结构节点：结构节点是整体结构中容易发生破坏的地方，需要加强节点的刚度和强度，提高节点的抗震性能。
（4）考虑土壤作用：在混凝土框架结构设计中，需要考虑土壤作用对结构的影响，选择适当的基础形式和承载力计算方法。
混凝土框架结构标准设计
混凝土框架结构标准设计一、前言混凝土框架结构是建筑领域中常见的结构形式之一，它具有强度高、稳定性好、耐久性强等优点。
在进行混凝土框架结构设计时，需要遵守一系列标准和规范，以确保结构的稳定性和安全性。
本文将详细介绍混凝土框架结构的标准设计，包括设计要求、设计原则、设计流程等内容，以帮助工程师们更好地进行混凝土框架结构的设计。
二、设计要求1.强度要求：混凝土框架结构的强度应符合国家相关标准的要求，能够承受正常使用和预期荷载下的力学作用。
2.稳定性要求：混凝土框架结构的稳定性应符合国家相关标准的要求，能够在发生地震、风灾等自然灾害时保持稳定。
3.耐久性要求：混凝土框架结构的耐久性应符合国家相关标准的要求，能够在正常使用寿命内不出现严重损伤和腐蚀。
4.经济性要求：混凝土框架结构的设计应在满足强度、稳定性、耐久性等要求的前提下，尽可能地降低造价和材料费用。
5.美观性要求：混凝土框架结构的设计应考虑建筑美学和城市景观的要求，尽可能地满足建筑的审美需求。
三、设计原则1.结构安全性原则：混凝土框架结构设计应始终以保证结构安全性为首要原则，考虑到各种荷载的作用，合理选择结构形式和尺寸，确保结构能够承受正常使用和预期荷载下的力学作用。
2.经济合理性原则：混凝土框架结构的设计应以经济合理为原则，尽可能地减少结构造价和材料费用，同时保证结构的稳定性和安全性。
3.美观实用原则：混凝土框架结构的设计应以美观实用为原则，考虑到建筑美学和城市景观的要求，同时满足建筑的实用需求。
4.可维护性原则：混凝土框架结构的设计应以可维护性为原则，选择易于维护和保养的材料和结构形式，方便后期维护和修缮。
四、设计流程混凝土框架结构的设计流程包括以下步骤：1.确定结构荷载：根据建筑物的使用功能和场所特点，确定结构的荷载类型和大小。
结构荷载包括常规荷载、地震荷载、风荷载、温度荷载、变形荷载等。
2.选择结构形式：根据结构荷载和建筑物的结构特点，选择适合的结构形式，如框架结构、桥式结构、拱形结构等。
钢筋混凝土框架结构设计
钢筋混凝土框架结构设计介绍了高层钢筋混凝土框架结构的形式，从荷载处理、结构变形设计、延性处理、受力分析等方面，阐述了高层钢筋混凝土框架结构设计要点，并探讨了钢筋混凝土框架结构优化设计策略，有利于保证结构的安全性。
钢筋混凝土框架结构的整体性好，强度高，延性良好，施工速度快，抗震性能强，满足高层建筑工程建设需要，在施工建设中的应用越来越广泛。
由于框架结构既要承担竖向荷载，也要承担水平荷载，对有效保障整个结构的稳定性与可靠性也是十分必要的。
为了促进其作用有效发挥，应该结合工作中遇到的实际问题科学合理进行结构设计，把握每个设计要点，优化设计内容，更好指导施工建设，为高层建筑工程质量提高奠定基础。
1高层钢筋混凝土框架结构形式框架结构是高层钢筋混凝土施工建设不可忽视的内容，为施工单位所普遍关注和重视。
依据工程建设基本情况，框架结构又可以分为以下几种不同类型。
1．1基本框架结构基本框架结构指的是基础、梁、柱、楼板，这些结构是高层建筑的基础，在工程日常运转中发挥承重作用。
建筑物以框架为基本结构类型，可以设计成灵活多样的形式，并形成相对较大的应用空间，同时也方便处理，为人们生活和工作创造更好的环境。
此外，结构的整体性能优越，具备良好的抗震性能和可塑变能力，有利于确保结构的稳固可靠。
结构的抗震性能强，开间尺度大，室内空间设计灵活，能有效满足高层建筑施工建设需要。
为它得到更好利用创造良好条件，并且能降低成本。
但柱截面厚度比较大，设计中应该对此足够重视，更好地指导施工建设。
1．2框架剪力墙结构框架结构中适当设置剪力墙，从而实现提高设计效果的目的。
利用钢筋混凝土墙板代替框架剪力墙结构的梁柱，有效承担各类荷载所引起的内力，同时还能对结构的水平力进行有效控制，增强结构的综合性能。
这种结构的刚度和空间整体性非常好，梁柱楞角不会发生外露现象，为室内装饰装修创造便利，在小高层施工建设中得到比较广泛的应用。
同时在该结构当中，框架与剪力墙能协调一致，共同发挥作用，提高结构的稳固性与可靠性。
4.3混凝土框架结构——框架结构的计算简图
Bz脉动风荷载的背景分量因子 z B kH 1
Z
1
x
z
Z
φ 1(z)—结构第1阶振型系数，可由结构动力计算确定，混凝土框架结构 可近似的取φ 1(z)=(z/H)[2-(z/H)]，z为计算点到室外地坪距离； H—结构总高度； ρx—脉动风荷载水平方向相关系数；
x
10 B 50e B / 50 50
第四章 混凝土框架结构
现浇框架结构
刚接节点
装配式框架结构
装配整体式框架 柱与基础的连接
铰接节点或半铰接节点
刚接节点 固定支座 铰支座
4.3框架结构的计算简图
4.3.2结构的计算简图
3.跨度与层高的确定 （1）梁的跨度 取顶层柱轴线之间的距离，当柱截面尺寸有变化时 以最小截面的形心线来确定。 （2）层高 取本层楼面至上层楼面的高度，底层层高取基础顶 面到二层楼板顶面之间距离。
荷载形式。
15.80kN
16.45kN
框架结构风荷载简图
风荷起算位置
ic Ec I Hi
装配整体式楼盖
Ec—— 混凝土弹性模量； I —— 框架柱截面惯性矩。
装配式楼盖
按实际截面计算I。
1 3 I bchc 12
4.3框架结构的计算简图
4.3.2结构的计算简图
6.荷载的计算 作用于框架结构上的荷载有两种：竖向荷载和水平荷载。 分布荷载居多 竖向荷载 楼面活荷载 建筑结构自重
第四章 混凝土框架结构
4.3框架结构的计算简图
4.3框架结构的计算简图
4.3.1截面尺寸的估计
1.梁截面尺寸 框架梁柱截面尺寸可近似预估：
第四章 混凝土框架结构
1 1 梁高 h ~ l ， l 为梁的计算跨度 8 12
钢筋混凝土框架结构—框架结构计算
3. 框架结构的类型
（1）全现浇框架 （2）全装配式框架 （3）装配整体式框架 （4）半现浇框架
（3）框架结构的规则性 建筑设计应符合抗震设计要求，不宜采用严重不规则的设计方案。不规则 有结构平面凸凹不规则、扭转不规则、竖向侧向刚度不规则等。
（4） 抗震缝设置
用抗震缝把平面上不规则的结构分割成若干规则结构以减小震害。 设有抗震缝的建筑，如果抗震缝宽度不够，地震时难免相邻建筑发生 碰撞。而抗震缝设置过大，又会给立面处理和抗震构造带来困难。因此， 一般应尽可能选用合理结构方案而不设抗震缝，只有当建筑平面突出部分 较长，结构刚度以及荷载相差悬殊或房屋有较大错层时，才设置抗震缝。 抗震缝的最小宽度应符合规范规定。
多遇地震作用下楼层内最大的弹性层间位移应满足：
e e h
式中：Δμe——多遇地震作用标准值产生的楼层内最大的弹性层间位移 [θe]——弹性层间位移角限值，框架结构取1/550 h——计算楼层层高
9.3. 框架结构的受力特点
.计算单元的确定 框架结构是空间结构体系，沿房屋长向和短向可分别视为纵向框架和横向框架。 每一榀平面框架作为一个计算单元
框架结构的荷载：竖向荷载（自重和楼屋面活载） 水平荷载（风荷载和地震作用）纵、横向
框架分别承担纵向和横向水平荷载及竖向荷载
2 计算简图
框架杆件用其轴线表示; 杆件之间用节点表示;杆件长度用节点之间的距离 表示. 计算跨度取框架之间轴线距离; 柱的计算高度可以取层高, 底层柱一般取到基础顶面的距离;
9.3.3 框架结构侧移控制
框架结构的侧移
梁柱弯曲引起侧移 柱拉伸压缩引起侧移 两部分叠加
梁柱弯曲引起的侧移下部层间变形大，愈到上部层间变形愈小。 柱拉伸和压缩引起结构侧移，在上部各层较大，愈到底部层间变形愈小。 两部分侧移中多层框架第一部分侧移是主要的，随着建筑高度加大，第二部 分变形比例逐渐加大。
钢筋混凝土框架结构设计要点及注意事项
关键词：钢筋混凝土框架结构设计、建筑结构、混凝土、设计原则
钢筋混凝土框架结构设计的基本 概念和原则
钢筋混凝土框架结构是一种由混凝土和钢筋为主要材料，通过一定的构造形式 将钢筋与混凝土组合在一起形成的结构体系。这种结构形式具有较高的承载能 力和抗震性能，同时具有较好的耐久性和防火性能。在钢筋混凝土框架结构设 计中，应遵循以下基本原则：
（2）剪力墙的厚度和配筋应合理设计，以满足承载力和稳定性要求。
（3）对于高层建筑，剪力墙的数量和长度应适当增加，提高结构的抗震性能。
2、楼板设计
楼板是钢筋混凝土框架结构的水平承重构件，对于楼板的设计应注意以下几点： （1）楼板的厚度和配筋应合理设计，以满足承载力和稳定性要求。
（2）楼板跨度较大时，应采用双层双向配筋，提高板的整体性和抗震性能。
（3）对于结构边缘和转角部位，应适当增加配筋和板厚，以提高结构的抗裂 性和延性。
二、钢筋混凝土框架结构设计注 意事项
1、合理布置剪力墙
剪力墙是钢筋混凝土框架结构中的重要组成部分，对于提高结构的侧向刚度和 整体性具有关键作用。在剪力墙布置过程中，应注意以下几点：
（1）剪力墙的位置应均匀分布，避免集中布置在某一轴线上，以减小结构的 扭转效应。
1、刚度适宜：钢筋混凝土框架结构的刚度直接影响其承载能力和稳定性。刚 度过大可能导致结构变形能力下降，而过小则可能导致结构失稳。因此，设计 时需对结构的刚度进行合理控制，以达到最佳的承载能力和稳定性。
2、荷载合理：荷载是影响钢筋混凝土框架结构设计的重要因素之一。设计时 应根据建筑物的使用功能和结构形式，合理确定作用于结构上的荷载类型和大 小，以保证结构的安全性和稳定性。
（3）结构应具有良好的抗震性能，采取有效的抗震设计和构造措施，提高结 构的抗震烈度指标。
混凝土框架结构布置标准
混凝土框架结构布置标准混凝土框架结构布置标准一、前言混凝土框架结构是建筑结构中最常见的一种结构形式，其使用范围广泛，涉及到建筑、桥梁、隧道等领域。
为了保证混凝土框架结构的安全、稳定和经济性，需要制定相应的布置标准。
本文将从框架结构的分类、布置的原则、具体标准等方面进行详细介绍。
二、框架结构分类混凝土框架结构根据其空间结构形式的不同，可以分为以下几种：1. 平面框架结构平面框架结构是指在同一平面内，由柱和梁构成的框架结构。
这种结构适用于层数较低的建筑，如住宅、厂房等。
2. 空间框架结构空间框架结构是指在三维空间内，由柱、梁和斜杆构成的框架结构。
这种结构适用于高层建筑、大跨度建筑、体育馆等场馆。
3. 框架-剪力墙结构框架-剪力墙结构是指在某些位置设置剪力墙，以增强框架结构的抗震性能。
这种结构适用于地震频繁的地区。
三、框架结构布置原则在进行混凝土框架结构的布置时，需要遵循以下原则：1. 安全原则框架结构的布置应保证其安全性，能够承受荷载并具备良好的抗震性能。
同时，要考虑建筑物的使用寿命和维修保养的便利性。
2. 经济原则框架结构的布置应尽可能地减少材料的使用量，降低建筑成本。
同时，要考虑到结构的整体性和稳定性。
3. 实用原则框架结构的布置应考虑到建筑物的实际用途和功能需求，以满足使用者的需求。
四、框架结构布置标准1. 柱的布置（1）柱的布置应遵循等距原则，即相邻柱之间的距离应相等，使结构具有对称性和平衡性。
（2）柱的布置应尽可能地减少弯曲和剪切力的作用，以确保结构的稳定性和安全性。
（3）柱的截面尺寸应满足强度和刚度的要求，同时要考虑到施工和维护的便利性。
2. 梁的布置（1）梁的布置应遵循等距原则，即相邻梁之间的距离应相等，以保证结构的对称性和平衡性。
（2）梁的截面尺寸应满足强度和刚度的要求，同时要考虑到施工和维护的便利性。
（3）梁的跨度应尽可能地减小，以减小梁的自重和减小荷载对梁的作用，同时也可以增加梁的刚度和稳定性。
混凝土框架结构设计要点
混凝土框架结构设计要点混凝土框架结构是建筑工程中常见的结构形式，它具有承重能力强、稳定性好、抗震性能好等优点，因此被广泛应用于各种建筑中。
在进行混凝土框架结构设计时，需要考虑诸多要点，包括结构的稳定性、承载能力、抗震性能等方面。
下面，我们就来详细介绍一下混凝土框架结构设计的要点。
一、结构的稳定性混凝土框架结构的稳定性是设计的首要考虑因素之一。
在进行结构设计时，需要考虑结构的整体稳定性是否受到保证，如整体稳定性、局部稳定性等。
为了保证结构的整体稳定性，需要合理设计结构的外形尺寸、层间布置、构件布置等，并进行必要的稳定性分析。
还需要考虑结构的承载能力，确保结构在承受荷载时不会发生严重的屈曲或局部失稳等现象。
二、承载能力混凝土框架结构的承载能力是指结构在受力状态下能够承受的最大荷载。
在设计混凝土框架结构时，需要充分考虑结构的承载能力，确保结构在使用阶段能够承受设计荷载。
为了提高结构的承载能力，可以通过增加构件的尺寸、采用高强度混凝土材料、合理布置钢筋等方式来提高结构的承载能力。
还需要进行承载能力分析，确保结构在受力状态下不会发生过载现象。
三、抗震性能由于我国地处地震带，因此在进行混凝土框架结构设计时，需要充分考虑结构的抗震性能。
为了提高结构的抗震性能，可以采取增加结构的刚度和韧性、采用抗震构造、合理布置剪力墙等措施。
还需要进行抗震性能分析，确保结构在遇到地震时能够保持稳定，并最大程度减少地震灾害带来的损失。
四、施工工艺在进行混凝土框架结构设计时，需要充分考虑施工工艺的影响。
合理的施工工艺能够保证结构的质量和安全，因此在设计中需要充分考虑施工过程中可能遇到的问题，并采取相应的措施进行优化设计。
还需要考虑施工工艺对结构的影响，如构件的浇筑顺序、钢筋的安装方式等，以确保结构在施工过程中能够保持稳定。
五、材料选择在进行混凝土框架结构设计时，需要合理选择材料，以保证结构的质量和安全。
在选择混凝土材料时，需要考虑强度等性能指标，以保证结构的承载能力和抗震性能。
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第4章 框架结构
梁水平加腋后，改善了梁柱节点的受力性能，故节点有效宽度
bj宜按下列规定取值： 当x = 0时，bj按下式计算： bj ≤ b b + bx
当x≠0时，bj取下列二式计算的较大值： bj ≤ bb + bx + x bj ≤ bb + 2 x
且应满足bj ≤ bb + 0.5hc，其中hc为柱截面高度。
覆力矩，使框架柱产生轴向变形（一侧柱拉伸，另一侧柱压缩），形成框
架结构的整体弯曲变形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。
4.1 结构组成和结构布置
第4章 框架结构
框架结构的侧移
4.1结构组成和结构布置
第4章 框架结构
（2）框架结构体系的优缺点
的空间结构简化为若干个横向或纵向平面框架进行分析，每榀平面框 架为一计算单元。
4.2 框架结构的计算简图及荷载
第4章 框架结构
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
加腋梁
度可按 (1/18~1/15)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。
梁截面惯性矩 4.2 框架结构的计算简图及荷载
第4章 框架结构 柱截面尺寸 柱截面尺寸可直接凭经验确定，也可先根据其所受轴力按轴心 受压构件估算，再乘以适当的放大系数以考虑弯矩的影响。即 Ac ≥ (1.1~1.2)N / fc N = 1.25Nv
4.1结构组成和结构布置
第4章 框架结构
1
框架结构的计算简图及荷载
梁、柱截面尺寸
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。
梁截面尺寸确定
框架结构中框架梁的截面高度hb可根据梁的计算跨度lb、活荷载大等， 按hb = (1/18~1/10)lb确定。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。
4.1 结构组成和结构布置
第4章 框架结构
2
结构布置（structural configuration）
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。
民用建筑柱网布置 4.1结构组成和结构布置
第4章 框架结构
框架结构（frame structure）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。
框架结构平面布置和剖面示意图 4.1结构组成和结构布置
第4章 框架结构 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：由水平力引起的楼层剪力，使梁、柱 构件产生弯曲变形，形成框架结构的整体剪切变形us；由水平力引起的倾
式中 Ac为柱截面面积；N为柱所承受的轴向压力设计值；Nv为 根据柱支承的楼面面积计算由重力荷载产生的轴向力值；1.25为重力 荷载的荷载分项系数平均值；重力荷载标准值可根据实际荷载取值， 也可近似按（12~14）kN/m2计算；fc为混凝土轴心抗压强度设计值。
4.2 框架结构的计算简图及荷载
第4章 框架结构
框架柱的截面宽度和高度均不宜小于300mm，圆柱截面直经
不宜小于350mm，柱截面高宽比不宜大于3。为避免柱产生剪切破
坏，柱净高与截面长边之比宜大于4，或柱的剪跨比宜大于2。 梁截面惯性矩 在结构内力与位移计算中，与梁一起现浇的楼板可作为 框架梁的翼缘，每一侧翼缘的有效宽度可取至板厚的6倍； 装配整体式楼面视其整体性可取等于或小于6倍；无现浇面层 的装配式楼面，楼板的作用不予考虑。
框架结构的承重方案
1）横向框架承重。 主梁沿房屋横向布置，板和连系梁沿房屋纵向布置。 2）纵向框架承重。 主梁沿房屋纵向布置，板和连系梁沿房屋横向布置。
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。
4.1结构组成和结构布置
第4章 框架结构
框架结构的承重方案
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； 建筑立面容易处理；结构自重较轻；
计算理论比较成熟；
在一定高度范围内造价较低。 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。
设计中，为简化计算，也可按下式近似确定梁截面惯性矩I：
I I 0
4.2 框架结构的计算简图及荷载
第4章 框架结构 2 框架结构的计算简图 计算单元
框架结构的计算单元及计算模型
4.2 框架结构的计算简图及荷载
第4章 框架结构
框架结构房屋是空间结构体系，一般应按三维空间结构进行分析。
但对于平面布置较规则的框架结构房屋，为了简化计算，通常将实际
第4章 框架结构
主要内容：
结构组成和结构布置 框架结构的计算简图及荷载 竖向荷载作用下框架结构内力的近似计算 水平荷载作用下框架结构内力和侧移的近似计算
荷载效应组合和构件设计
框架结构的构造要求
重点：
结构组成和结构布置
框架结构的计算简图及荷载
反弯点法，Ｄ值法
第4章
内容要点
第4章 框架结构
1
结构组成及特点
4.1结构组成和结构布置
第4章 框架结构
在框架结构布置中，梁、柱轴线宜 重合，如梁须偏心放置时，梁、柱中心 线之间的偏心距不宜大于柱截面在该方 面宽度的1/4。如偏心距大于该方向柱宽 的1/4时，可增设梁的水平加腋。 试验表明，此法能明显改善梁柱节 承受反复荷载的性能。
梁端水平加腋处平面图
梁水平加腋厚度可取梁截面高度，其水平尺寸宜满足下列要求： bx / lx ≤ 1/2 ， bx / bb ≤ 2/3 ， bb + bx + x ≥ bc/2