框架结构设计的要点分析

一、结构设计说明

主要是设计依据，抗震等级，人防等级，地基情况及承载力，活荷载值，材料等级，施工中的注意事项，选用详图，通用详图或节点，以及在施工图中未画出而通过说明来表达的信息。

 

二、各层的结构布置图

(1)预制板的布置(板的选用、板缝尺寸及配筋)。

(2)现浇板的配筋(板上、下钢筋，板厚尺寸)。

(3)雨蓬、阳台、挑檐布置和其剖面详图。

(4)楼梯布置。采用X型斜线表示楼梯间，并注明楼梯间另详。尽量用板式楼梯，方便设计及施工，也较美观。

(5)板顶标高。可在图名下说明大多数的板厚及板顶标高，厨厕及其它特殊处在其房间上另外标明。

(6)梁布置及其编号，柱布置及编号。

(7)板上开洞(厨、厕、电气及设备)洞口尺寸及其附加筋，附加筋不必一定锚入板支座，从洞边锚入La即可。

(8)屋面上人孔、通气孔位置及详图。

(9)在平面图上不能表达清楚的细节要加剖面，可在建筑墙体剖面做法的基础上，对应画结构详图。

 

三、基础平面图及详图

(1)在柱下扩展基础宽度较宽(大于4米)或地基不均匀及地基较软时宜采用柱下条基，并应考虑节点处基础底面积双向重复使用的不利因素，适当加宽基础。

(2)当基础下有防空洞或枯井等时，可做一大厚板将其跨过。

(3)混凝土基础下应做垫层。当有防水层时，应考虑防水层厚度。

(4)地下室外墙为混凝土时，相应的楼层处梁和基础梁可取消。

(5)抗震缝、伸缩缝在地面以下可不设缝，连接处应加强。但沉降缝两侧墙体基础一定要分开。

(6)新建建筑物基础不宜深于周围已有基础。

(7)独立基础偏心不能过大，必要时可与相近的柱做成柱下条基。

(8)采用独立柱基时，独立基础受弯配筋不必满足最小配筋率要求，除非此基础非常重要，但配筋也不得过小。

(9)独立基础的拉梁宜通长配筋。拉梁顶标高宜较高，否则底层墙体过高。

(10)底层内隔墙一般不用做基础，可将地面的混凝土垫层局部加厚。

(11)基础底板混凝土不宜小于C30。

 

四、楼梯详图

(1)梯梁至下面的梯板高度是否够（楼梯平台的结构下缘至人行通道的垂直高度不应低于2.0m），以免碰头，尤其是建筑入口处。楼梯平台净宽不得小于楼梯梯段净宽，且不应小于1.2m。

(2)踏步高度不宜大于0.2m，以免易摔跤。

(3)两倍的踏步高度加踏步宽度约等于600。幼儿园楼梯踏步宜120高。

(4)楼梯折板、折梁阴角在下时纵筋应断开，并锚入受压区内La，折梁还应加附加箍筋。

(5)楼梯的建筑做法一般与楼面做法不同，注意楼梯板标高与楼面板的衔接。

(6)楼梯梯段板计算方法：当休息平台板厚为80～100，梯段板厚100～130，梯段板跨度小于4米时，应采用1/10的计算系数，并上下配筋相同；当休息平台板厚为80～100，梯段板厚160～200，梯段板跨度约6米左右时，应采用1/8的计算系数，板上配筋可取跨中的1/3～1/4，并且不得过大。此两种计算方法是偏于保守的。任何时候休息平台与梯段板平行方向的上筋均应拉通，并应与梯段板的配筋相应。梯段板板厚一般取1/25~1/30 跨度。

(7)注意当板式楼梯跨度大于5米时，挠度不容易满足。应注明加大反拱或增大配筋。

(8)当休息平台板为悬挑板时，其内部的楼梯梯段板负筋应大于休息平台板的板上筋，长度也应大于平台板筋。

(9)楼层处的休息平台板的配筋应与楼层板统一考虑配筋，主要是板的负筋。

 

五、梁详图

(1)梁上有次梁处(包括挑梁端部)应附加箍筋和吊筋，宜优先采用附加箍筋。梁上小柱和水箱下, 架在板上的梁, 不必加附加筋。可在结构设计总说明处画一节点，有次梁处两侧各加三根主梁箍筋，荷载较大处详施工图。

(2)当外部梁跨度相差不大时，梁高宜等高，尤其是外部的框架梁。当梁底距外窗顶尺寸较小时，宜加大梁高做至窗顶。外部框架梁尽量做成外皮与柱外皮齐平。梁也可偏出柱边一较小尺寸。梁与柱的偏心可大于1/4柱宽，并宜小于1/3柱宽。

(3)折梁阴角在下时纵筋应断开，并锚入受压区内La，还应加附加箍筋。

(4)梁上有次梁时，应避免次梁搭接在主梁的支座附近，否则应考虑由次梁引起的主梁抗扭，或增加构造抗扭纵筋和箍筋。（此条是从弹性计算角度出发）。当采用现浇板时，抗扭问题并不严重。

(5)原则上梁纵筋宜小直径小间距，有利于抗裂，但应注意钢筋间距要满足要求，并与梁的断面相应。箍筋按规定在梁端头加密。布筋时应将纵筋等距，箍筋肢距可不等。小断面的连续梁或框架梁，上、下部纵筋均应采用同直径的，尽量不在支座搭接。

(6)端部与框架梁相交或弹性支承在墙体上的次梁，梁端支座可按简支考虑，但梁端箍筋应加密。

(7)考虑抗扭的梁，纵筋间距不应大于300和梁宽，即要求加腰筋，并且纵筋和腰筋锚入支座内La。箍筋要求同抗震设防时的要求。

(8)反梁的板吊在梁底下，板荷载宜由箍筋承受，或适当增大箍筋。梁支承偏心布置的墙时宜做下挑沿。

(9)挑梁宜作成等截面(大挑梁外露者除外)。与挑板不同，挑梁的自重占总荷载的比例很小，作成变截面不能有效减轻自重。变截面挑梁的箍筋，每个都不一样，难以施工。变截面梁的挠度也大于等截面梁。挑梁端部有次梁时，注意要附加箍筋或吊筋。一般挑梁根部不必附加斜筋，除非受剪承载力不足。对于大挑梁，梁的下部宜配置受压钢筋以减小挠度。挑梁配筋应留有余地。

(10)梁上开洞时，不但要计算洞口加筋，更应验算梁洞口下偏拉部分的裂缝宽度。梁从构造上能保证不发生冲切破坏和斜截面受弯破坏。

(11)梁净高大于500时，宜加腰筋，间距200，否则易出现垂直裂缝。

(12)挑梁出挑长度小于梁高时，应按牛腿计算或按深梁构造配筋。

(13)尽量避免长高比小于4的短梁，采用时箍筋应全梁加密，梁上筋通长，梁纵筋不宜过大。

(14)扁梁宽度不必过大，只要钢筋能正常摆下及受剪满足即可。因为在挠度计算时，梁宽对刚度影响不大，加宽一倍，挠度减小20%左右。相对来讲，增大钢筋更经济，钢筋加大一倍，挠度减小60%左右，同时梁的上筋应大部分通长布置，以减小混凝土徐变对挠度的增大，如果上筋不小于下筋，挠度减小20%。

(15)框架梁高取1/10~1/15跨度，扁梁宽可取到柱宽的两倍。扁梁的箍筋应延伸至另一方向的梁边。

(16)当一宽框架梁托两排间距较小的柱时，可加一刚性挑梁，两个柱支承在刚性挑梁的端头。

(17)梁宽大于350时，应采用四肢箍。

 

六、柱详图

(1)地上为圆柱时，地下部分应改为方柱，方便施工。圆柱纵筋根数最少为8根，箍筋用螺旋箍，并注明端部应有一圈半的水平段。方柱箍筋应使用井字箍，并按规范加密。角柱、楼梯间柱应增大纵筋并全柱高加密箍筋。

(2)原则上柱的纵筋宜大直径大间距，但间距不宜大于200。

(3)柱内埋管，由于梁的纵筋锚入柱内，一般情况下仅在柱的四角才有条件埋设较粗的管。管截面面积占柱截面4%以下时，可不必验算。柱内不得穿暖气管。

(4)柱断面不宜小于450X450，混凝土不宜小于C25，否则梁纵筋锚入柱内的水平段不容易满足0.45La的要求，不满足时应加横筋。异型柱结构，梁纵筋一排根数不宜过多，柱端部纵筋不宜过密，否则节点混凝土浇筑困难。当有部分矩形柱部分异型柱时，应注意异型柱的刚度要和矩形柱相接近，不要相差太大。

(5)柱应尽量采用高强度混凝土来满足轴压比的限制，减小断面尺寸。

(6)尽量避免短柱，短柱箍筋应全高加密，短柱纵筋不宜过大。

(7)考虑到竖向地震作用，柱子的轴压比及配筋宜留有余地。

(8)独立柱上或柱的中部（半层处）有挑梁时，挑梁长度应有限制。

 

七、重点注意或设计原则

(1)抗震验算时不同的楼盖及布置(整体性)决定了采用刚性、刚柔、柔性理论计算。抗震验算时应特别注意场地土类别。8度超过5层有条件时，尽量加剪力墙，可大大改善结构的抗震性能。框架结构应设计成双向梁柱刚接体系，但也允许部分的框架梁搭在另一框架梁上。应加强垂直地震作用的设计，从震害分析，规范给出的垂直地震作用明显不足。

(2)雨蓬不得从填充墙内出挑。大跨度雨蓬、阳台等处梁应考虑抗扭。考虑抗扭时，扭矩为梁中心线处板的负弯距乘以跨度的一半。

(3)由于某些原因造成梁或过梁等截面较大时，应验算构件的最小配筋率。

(4)出屋面的楼电梯间不得采用砖混结构。

(5)框架结构中的电梯井壁应采用每层的梁承托每层的墙体重量。梯井四角加构造柱，层高较高时宜在门洞上方位置加圈梁。因楼电梯间位置较偏，梯井采用混凝土墙时刚度很大，其它地方不加剪力墙，对梯井和整体结构都十分不利。

(6)建筑长度宜满足伸缩缝要求，否则应采取措施。如：增大配筋率，通长配筋，改善保温，铺设架空层，加后浇带等。

(7)柱子轴压比应满足规范要求。

(8)当采用井字梁时，梁的自重大于板自重，梁自重不可忽略不计。周边一般加大截面的边梁。

(9)过街楼处的梁上筋应通长，按偏拉构件设计。

(10)电线管集中穿板处，板应验算抗剪强度或开洞形成管井。电线管竖向穿梁处应验算梁的抗剪强度。

(11)构件不得向电梯井内伸出, 否则应验算是否能装下。电梯井处柱可外移或做成L型柱。

(12)验算水箱下、电梯机房及设备下结构强度。水箱不得与主体结构做在一起。(13)当地下水位很高时，暖沟应做防水。一般可做U型混凝土暖沟，暖气管通过防水套管进入室内暖沟。有地下室时，混凝土应抗渗，等级S6或S8，混凝土等级应大于等于C25，混凝土内应掺入膨胀剂。混凝土外墙应注明水平施工缝做法，一般加金属止水片，较薄的混凝土墙做企口较难。

(14)采用扁梁时，应注意验算变形。

(15)突出屋面的楼电梯间的柱为梁托柱时应向下延伸一层，不宜直接锚入顶层梁内，并且托梁上铁应适当拉通。错层部位应采取加强措施。女儿墙内加构造柱，顶部加压顶。出入口处的女儿墙不管多高，均加构造柱，并应加密。错层处可加一大截面梁，上下层板均锚入此梁。

(16)等基底附加压力时基础沉降并不同。

(17)应避免将大梁穿过较大房间，在住宅中严禁梁穿房间。

(18)当建筑布局很不规则时，结构设计应根据建筑布局做出合理的结构布置，并采取相应的构造措施。如建筑方案为两端较大体量的建筑中间用很小的结构相连时(哑铃状)，此时中间很小的结构的板应按偏拉和偏压考虑。板厚应加厚，并双层配筋。

(19)较大跨度的挑梁下柱子内跨梁传来的荷载将大于梁荷载的一半。挑板道理相同。

(20)挑梁、板的上部筋，伸入顶层支座后水平段即可满足锚固要求时，因钢筋上部均为保护层，应适当增大锚固长度或增加一10d的垂直段。

 

八、关于降水问题

当有地下水时，应在图纸上注明采取降水措施，并采取措施防止周围建筑及构筑物因降水不能正常使用(开裂及下沉)，及何时才能停止降水(通过抗浮计算决定)。

 

九、进行框架结构设计时，设计人员还应掌握如下设计规范

建筑结构荷载规范、抗震规范、混凝土结构设计规范等。并应考虑当地地方性的建筑法规。设计人员应熟悉当地的建筑材料的构成、货源情况、大致造价及当地的习惯做法，设计出经济合理的结构体系。