課程設計指導書
系（院） 建築工程學院
課程名稱混凝土與砌體結構設計
課題名稱框架結構設計和牆體設計
專業班級土木0701/02/03
土木0781/82/83/84
指導教師彭利英王軍
審批下達日期2023年5月16日
建築工程學院
框架結構設計課程設計指導書
一、結構布置方法
1、結構布置的一般原則
結構布置在建築平、立、剖面和結構的形式確定以後進行。對於建築剖面不複雜的結構，只需進行結構平面布置；對於建築剖面複雜的結構，除應進行結構平面布置外，還須進行結構的豎向布置。在進行結構平面布置時，常常出現與建築專業以及水、暖、電等專業相矛盾的情況。
因此各專業間要經濟協調，以求得統一的意見。
2、結構布置方法
框架結構有橫向城中布置、縱向承重布置和雙向承重布置三種常用的結構布置方法。
3、結構布置圖
結構布置圖主要包括基礎平面布置圖、各層結構平面布置圖及屋面結構平面布置圖。只有在結構布置簡圖繪出之後，才能了解有多少結構構件需要設計計算、各結構構件的相互關係如何等。
二、截面尺寸估算
框架結構屬超靜定結構，只能先估算構件的截面尺寸，等構件的內力和結構的變形計算好後，如果估算的截面尺寸符合要求，便以估算的截面尺寸作為框架的最終截面尺寸。如果所需的截面尺寸相差很大，則要重新估算和重新進行計算。
1、框架梁
框架梁的截面尺寸應根據承受豎向荷載的大小、梁的跨度、框架的間距、是否考慮抗震設防要求以及選用混凝土材料強度等諸多因素綜合考慮確定。
梁淨跨與截面高度之比不宜小於4，梁的截面寬度不宜小於200mm。在高層建築中，隨著層高的不斷減小，為了獲得較大的使用空間，有時將框架梁設計成扁梁。
多層和高層建築中的樓面可以做成裝配式、裝配整體式和現澆式三種形式。在計算框架梁的截面慣性矩時，要考慮樓面板與梁連線使梁的慣性矩增加的有利影響。為了簡化起見，可按表1中的簡便公式計算。
表1 框架梁慣性矩取值
2、框架柱
框架柱截面一般都採用矩形或方形截面。框架柱的截面邊長不宜小於250mm，圓柱的截面直徑不宜小於350mm，剪跨比宜大於2，截面的高寬比不宜大於3
三、計算簡圖的確定
為簡化起見，底層柱高可從基礎頂面算至樓面標高處，中間層柱高可從下一層樓面標高算至上一層樓面標高，頂層柱高可從頂層樓麵算至屋面標高。
當上下柱截面發生改變時，取截面較小的截面形心軸線作為計算簡圖上的柱單元，待框架內力計算完成後，計算桿件內力時，要考慮荷載偏心的影響。
四、荷載計算
1、橫載
橫載的標準值可按設計尺寸與材料的自重標準值計算。
2、樓面和屋面活荷載
（1）民用建築樓面均布荷載
（2）工業建築樓面活荷載
（3）屋面均布活荷載
3、雪荷載
4、風荷載
對於特別重要或高度在60m和60m以上的高層建築，其基本風壓按100年重現期的風壓值採用。
五、內力計算
1、豎向荷載作用下的內力計算
進行框架結構在豎向荷載作用下的內力計算前，先要將樓面上的豎向荷載分配給支撐它的結構。為了簡化框架內力計算起見，可以將梁上的三角形和梯形荷載換算成等效的均布荷載。
為求某一截面的最不利內力，可以根據影響線方法，直接確定產生最不利內力的活荷載布置。樑端取最大負彎矩或柱端最大彎矩的活荷載最不利布置，也可用影響線方法得到。
框架結構的內力與位移可按彈性方法計算。框架梁及連梁等構件可考慮區域性塑性變形引起的內力重分布。最常用的手演算法為分層法。
2、水平荷載作用下的內力近似計算方法
（1）反彎點法
（2）d值法
（3）門架法
六、內力組合
1、控制介面
框架在橫載、樓面活荷載、屋面活荷載、風荷載作用下的內力分別求出以後，要計算各主要截面可能發生的最不利組合。
每一根梁一般有三個控制截面：左端支座截面、跨中截面和右端支座截面。而每一根柱一般只有兩個控制截面：柱頂截面和柱底截面。
2、控制截面的最不利內力型別
梁的支座截面一般要考慮兩個最不利內力：乙個是支座截面可能地最不利彎矩，另乙個是支座截面可能的最不利剪力。與梁相比，柱的最不利型別要複雜一些。
3、控制截面最不利內力計算
（1）由可變荷載效應控制的組合
（2）由永久荷載效應控制的組合
七、側移驗算
框架結構的側移主要是由風荷載和水平**作用引起的。框架結構的側移是由梁柱桿件彎曲變形和柱的軸向變形產生的。在層數不多的框架中，柱軸向變形的引起的側移很小，可以忽略不計。
在近似計算中，一般只需計算由桿件彎曲引起的變形。
八、框架結構配筋計算及構造要求
1、框架結構的配筋計算
進行框架結構設計時，框架梁、柱的正截面和斜截面的配筋計算可按《混凝土結構設計原理》（第3版）中鋼筋混凝土受彎和偏心受壓構件的配筋計算方法計算。
2、框架結構的構造要求
（1）框架梁
（2）框架柱
（3）節點
（4）鋼筋的連線和錨固
牆體設計課程設計指導書
一、混合結構房屋的結構布置
混合結構房屋設計中，承重牆體的布置是乙個重要的環節，它直接關係到房屋的承重骨架和荷載傳遞途徑。按其承重牆體的布置可分為橫牆承重體系、縱牆承重體系、縱橫牆承重體系和內框架承重體系。
二、房屋靜力計算
房屋的靜力計算，首先要確定牆體的計算簡圖，即確定房屋的靜力計算方案。根據房屋的空間工作效能分為剛性方案、剛彈性方案和彈性方案。
1、剛性方案計算
這種房屋的橫牆間距較小、樓蓋和屋蓋的水平剛度較大，房屋的空間剛度較大，因而在水平荷載作用下房屋牆、柱頂端的相對位移很小，可近似認為水平側移為零。
2、彈性方案
3、剛彈性方案
三、牆柱計算高度和高厚比
牆柱的計算高度應根據房屋類別和構件支撐條件按《砌體結構設計規範》（gb50003-2001）確定。
高厚比驗算是保證牆體穩定性和房屋空間剛度的重要措施，牆柱的高厚比[β]值按表2採用
表2 牆、柱的允許高厚比[β]值
牆柱允許高厚比[β]主要是根據房屋中牆、柱的剛度條件、穩定性等，由實踐經驗從構造上確定的。對有門窗洞口的牆，允許高厚比需用到修正係數。
四、多層房屋承重縱牆的計算
首先要確定計算簡圖，牆、柱的控制截面取牆、柱的上、下端。每層牆、柱承受的豎向荷載包括上面樓層傳來的豎向荷載、本層傳來的豎向荷載和本層牆體自重。每層牆、柱的彎矩圖為三角形，彎矩最大時，軸向壓力最小；彎矩最小時，軸向壓力最大。
五、多層房屋承重橫牆的計算
多層房屋承重橫牆的計算原理與承重縱牆相同，但常常沿牆軸線取寬度為1.0m的牆作為計算單元。當左、右兩開間不等或樓面荷載相差較大時，尚應對頂部截面按偏心受壓進行承載力驗算。
當樓面梁支撐於橫牆上時，還應驗算樑端下砌體的區域性受壓承載力。
六、剛性基礎計算
設計剛性基礎時，往往通過控制基礎台階的寬度與高度之比不超過台階寬高比允許值以確保基礎底面控制在剛性角限定的範圍內。
當基礎承受的荷載較大時，按地基承載力要求確定的基礎底面寬度也較大，相應的基礎高度亦較大，此時基礎自重、埋深以及材料用量隨之增大。
混合結構房屋的牆、柱剛性基礎設計，需選擇基礎型別；確定基礎埋置深度；按承載力要求計算基礎底面面積和基礎高度；最後繪製基礎施工圖。
混凝土結構設計課程設計
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混凝土結構設計原理課程設計
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混凝土結構設計原理課程設計
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