【正文】 一個(gè)設(shè)計(jì)實(shí)例說明上述設(shè)計(jì)方法的應(yīng)用。 （2）設(shè)計(jì)圖紙 施工圖設(shè)計(jì)階段結(jié)構(gòu)專業(yè)的設(shè)計(jì)圖紙包括：圖紙目錄、首面（設(shè)計(jì)說明）、基礎(chǔ)平面圖、基礎(chǔ)詳圖、結(jié)構(gòu)平面布置圖、鋼筋混凝土構(gòu)件詳圖、節(jié)點(diǎn)構(gòu)造詳圖以及樓梯，預(yù)埋件等其它圖紙。 3）采用標(biāo)準(zhǔn)圖時(shí)，應(yīng)根據(jù)圖集的說明，進(jìn)行必要的選用計(jì)算，作為結(jié)構(gòu)計(jì)算書的內(nèi)容之一；采用重復(fù)利用圖時(shí)，應(yīng)進(jìn)行必要的核算和因地制宜的修改，以切合工程的具體情況。 施工圖設(shè)計(jì)階段對結(jié)構(gòu)專業(yè)的具體要求是： 1）結(jié)構(gòu)計(jì)算 施工圖設(shè)計(jì)階段對結(jié)構(gòu)計(jì)算的要求是： 1）結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)，應(yīng)繪出平面布置簡圖，結(jié)構(gòu)計(jì)算書應(yīng)完整、清楚、整潔，計(jì)算步驟要有條理，引用數(shù)據(jù)要有依據(jù)，采用計(jì)算圖表及不常用的計(jì)算公式應(yīng)注明其來源或出處，構(gòu)件編號(hào)、計(jì)算結(jié)構(gòu)（確定的截面、配筋）應(yīng)與圖紙一致，以便核對。施工圖設(shè)計(jì)以圖紙為主，應(yīng)包括：封面、圖紙目錄、設(shè)計(jì)說明（或首頁）、圖紙、工程預(yù)算書等內(nèi)容。對已確定的方案應(yīng)有平面布置圖和必要的剖面圖，計(jì)算書應(yīng)經(jīng)校審后妥為保存，以便查對。并作為資料提供編制概算。 （3）需提請?jiān)谠O(shè)計(jì)審批時(shí)解決或確定的主要問題 為了編制結(jié)構(gòu)說明書，需要進(jìn)行以下內(nèi)部作業(yè)： 1）與建筑與其他專業(yè)配合，確定設(shè)計(jì)方案，包括地基處理及基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案。若尚未確定施工單位，應(yīng)提出對施工條件配合的要求。 2）設(shè)計(jì)要求：根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)安全等級(jí)、使用功能或生產(chǎn)需要所確定的使用荷載、抗震設(shè)防烈度、人防等級(jí)等，闡述對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特殊要求（如耐高溫、防滲漏、防震抗震、防爆、防蝕等）。 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說明書包括以下主要內(nèi)容： （1）設(shè)計(jì)依據(jù)及設(shè)計(jì)要求 1）自然條件：風(fēng)荷載、雪荷載，工程所在地區(qū)的地震基本烈度，工程地質(zhì)和水文地質(zhì)情況，其中著重對場地的特別地質(zhì)條件（如軟弱地基、膨脹土、滑坡、溶洞、凍土、抗震的不利地段等）分別予以說明?？偟奈募稍O(shè)計(jì)說明書（包括設(shè)計(jì)總說明和各專業(yè)的設(shè)計(jì)說明書）、設(shè)計(jì)圖紙、主要設(shè)備及材料表和工程概算書等四部分組成。小型和技術(shù)要求簡單的建筑工程，可用方案設(shè)計(jì)代替初步設(shè)計(jì)。建筑部1992年批準(zhǔn)的《建筑工程設(shè)計(jì)文件編制深度的規(guī)定》中規(guī)定，在項(xiàng)目決策以后，建筑工程設(shè)計(jì)分為初步設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)兩個(gè)階段。一、 設(shè)計(jì)階段劃分及各階段對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求（一）設(shè)計(jì)階段劃分 國家計(jì)劃委員會(huì)設(shè)計(jì)[1983]1477號(hào)關(guān)于《基本建設(shè)設(shè)計(jì)工作管理暫行辦法》文件中規(guī)定，建設(shè)項(xiàng)目一般按初步設(shè)計(jì)，施工圖設(shè)計(jì)兩個(gè)階段進(jìn)行；技術(shù)上復(fù)雜的建筑項(xiàng)目，根據(jù)主管部門的要求，可按初步設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)三個(gè)階段進(jìn)行。為了不使框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件的載面尺寸過大和截面內(nèi)鋼筋配置過密，框架結(jié)構(gòu)一般只用在層數(shù)不超過20層的建筑物中。 框架結(jié)構(gòu)特別適合于在辦公樓、教學(xué)樓、公共性與商業(yè)性建筑、圖書館、輕工業(yè)廠房、公寓以及住宅類建筑中采用。2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法2．1 概述 一、框架結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和適用范圍 框架結(jié)構(gòu)是由橫梁和立柱組成的桿件體系，節(jié)點(diǎn)全部或大部分為剛性聯(lián)接。在制圖方面要求是布圖均勻（圖形四周的空白應(yīng)大于圖形于圖形之間的空白，而且上白于下白、左白與右白的寬度相等，謂之內(nèi)緊外松，布圖勻稱，下附二張圖紙建施002都沒有做到這點(diǎn)，上空已經(jīng)頂天，下空過于疏松）先行分明（應(yīng)分粗、中、細(xì)三種不同的線）、圖例正確、字體工整、圖面整潔。 五、建筑設(shè)計(jì)內(nèi)容 底層平面圖 樓層平面圖 屋頂平面圖 立面圖 側(cè)立面圖 剖面圖（能見完整框架） 樓梯剖面 節(jié)點(diǎn)詳圖2～3個(gè)（任選）六、設(shè)計(jì)附圖見例圖圖圖圖5。商業(yè)服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)要求無橫墻的大空間；還有住宅設(shè)計(jì)中提倡的大開間靈活隔墻的方案，還是得求助于框架結(jié)構(gòu)形式，才能得到圓滿的解決。那么多層框架似乎就無法與本現(xiàn)設(shè)計(jì)掛鉤了，其實(shí)不是這樣的。三、框架結(jié)構(gòu)的平面形式框架結(jié)構(gòu)的平面形式從力學(xué)角度上分有橫向框架承重、縱向框架承重和縱橫向框架承重等三類（圖1）。當(dāng)建筑層數(shù)較多時(shí)，柱的截面尺寸（主要是指其長度）可以上下一層不同，即下柱大于上柱，但以一次變化為限。由于施工要求，為使梁的外側(cè)鋼筋不與柱的豎向主筋相碰撞，柱子截面的守度應(yīng)不小于b+50mm。 鑒于畢業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)間不長，建筑設(shè)計(jì)又走在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行之間，沒有反復(fù)推敲的可能，為了順利完成建筑設(shè)計(jì)圖紙，必須對框架結(jié)構(gòu)的柱、梁截面尺寸進(jìn)行預(yù)先估算確定。目前，～，～6m。在實(shí)踐中，鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)其所處的環(huán)境不同，選用有控制的高度。但是，框架結(jié)構(gòu)的建筑尚存在水平方向剛度差、抗側(cè)向荷載能力小的缺點(diǎn)，當(dāng)層數(shù)較多或側(cè)向荷載較大時(shí)，為了滿足側(cè)向剛度和強(qiáng)度要求，必須加大框架結(jié)構(gòu)的截面尺寸。在建筑上具有大空間、便于布置各種尺度不同房間的靈活性；在結(jié)構(gòu)上則有構(gòu)件分工明確，可以充分發(fā)揮材料的特性。一類高層建筑的耐火等級(jí)應(yīng)為一級(jí)，而二類高層建筑的耐火等級(jí)不應(yīng)低于二級(jí)。因而對建筑設(shè)計(jì)工作而言，目前應(yīng)以防火規(guī)范的規(guī)定為主，即以十層及十層以上的居住建筑定為高層，九層及以下的定為多層。（三）1991年10月1日開始施行為《鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工規(guī)程》（JCJ3—91），本規(guī)定適用于八層及八層以上的高層民用建筑。目前，我國對高層建筑的高度尚無統(tǒng)一的規(guī)定，摘錄有關(guān)的規(guī)定如：（一） 1987年10月1日開始試行的《民用建筑設(shè)計(jì)通則》（JCJ37—87）：住宅4～6層為多層；7～9層為中高層；10層以上為高層。一、多層與高層住宅的定義什么是多層住宅、什么是高層住宅，世界各國的劃分標(biāo)準(zhǔn)是不一致的。不同類型的房屋在建筑上有一些不同的要求。目 錄工業(yè)與民用建筑部分 2單廠設(shè)計(jì)和施工圖預(yù)算部分 60施工組織設(shè)計(jì)部分 76工業(yè)與民用建筑畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書土木工程專業(yè)工業(yè)與民用建筑方向畢業(yè)設(shè)計(jì)多層和高層框架結(jié)構(gòu)房屋設(shè)計(jì)主要包括建筑設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)兩部分，以結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為主。1 建筑設(shè)計(jì)方法多層和高層框架結(jié)構(gòu)適合于在辦公樓、教學(xué)樓、公共性與商業(yè)性建筑、圖書館、輕工業(yè)廠房、公寓以及住宅類建筑中采用。為了敘述上的方便起見，我們將結(jié)合住宅樓介紹其建筑設(shè)計(jì)方法。聯(lián)合國科教文組織所屬的世界高層建筑委員會(huì)建議按高層建筑的高度（包括住宅建筑）分為四類：第一類：9～16層（最高到50m）；第二類：17～25層（最高到75m）；第三類：26～40層（最高到100m）；第四類：40層以上（即超高層建筑）。（二）1995年11月1日開始施行的《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（CB50045—95）（包括首層設(shè)置商業(yè)服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)的住宅）。 以上規(guī)定中，規(guī)程JCJ3—91的規(guī)定僅局限于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，對其他材料的結(jié)構(gòu)沒有約束力。（公共建筑定為建筑高度超過24m） 高層住宅根據(jù)其火災(zāi)危險(xiǎn)性、疏散和撲救難度不同又可分為兩個(gè)類別，其中高級(jí)住宅（指建筑裝修標(biāo)準(zhǔn)高和設(shè)有空調(diào)系統(tǒng)的住宅）、19層及19層以上的普通住宅功為一類高層；10層至18層的普通住宅劃為二類高層。由此可見從等級(jí)的劃分上，我國具有自己的標(biāo)準(zhǔn)，與世界高層建筑委員會(huì)的建議完全不同，與歐美各國的規(guī)定也有明顯的差別，二、框架結(jié)構(gòu)的適用范圍 框架的特點(diǎn)是由剛結(jié)的梁和柱來傳遞豎向和側(cè)向荷載，墻體僅起圍護(hù)作用。由于梁、柱的連接是桿件的交叉，使節(jié)點(diǎn)構(gòu)造便于檢查和施工。因此較高的高層建筑或在地震區(qū)內(nèi)采用框架結(jié)構(gòu)是不經(jīng)濟(jì)的。 在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)規(guī)范中規(guī)定：對現(xiàn)澆的框架結(jié)構(gòu)的高度有如下限制，①非抗震設(shè)防區(qū)，其高度不大于60m，相當(dāng)于20層高；②七度抗震設(shè)防區(qū)，其高度不大于55m，相當(dāng)于18層高；③8度抗震設(shè)防區(qū)，其高度不大于45m，相當(dāng)于15層高；④9度抗震設(shè)防區(qū)，其高度不大于25m，相當(dāng)于8層高的住宅。但在住宅建筑中，～，控制了框架梁的高度尺寸，所以它的開間尺寸不宜太大，～。梁高h(yuǎn)根據(jù)荷載大小在h=（1/10～1/15）L范圍中選用（式中L為梁跨度），梁寬b=（1/2～1/3）b。柱的截面尺寸可按軸心受壓估算、估算壓力值可提高20%～40%，中柱取低值，邊柱取高值。估算確定下尺寸如與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段的尺寸相差不大時(shí)，可以不必返工修改建筑設(shè)計(jì)圖紙。四、多層框架在住宅設(shè)計(jì)中的應(yīng)用就結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而言，多層與高層在計(jì)算工作上差別可能不會(huì)太大；但對建筑設(shè)計(jì)（圖2）來說，多層住宅采用磚混結(jié)構(gòu)就可以了。根據(jù)建筑規(guī)范：居住建筑的層數(shù)計(jì)算方法還包括首層設(shè)置商業(yè)服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)的住宅在內(nèi)。但在底層設(shè)置商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)的商店——住宅類型的民用建筑中，為了節(jié)約投資，加快建房速度，也有采用部分框架結(jié)構(gòu)形式的。 對畢業(yè)設(shè)計(jì)建筑部分的圖紙，總的要求是設(shè)計(jì)合理、構(gòu)造正確、標(biāo)注完整、制圖認(rèn)真、圖標(biāo)統(tǒng)一，達(dá)到施工圖的標(biāo)準(zhǔn)。能做到以上要求，則使閱圖的人感到賞心悅目，閱讀方便，有利與施工。因此，它具有以下優(yōu)點(diǎn)： （1）結(jié)構(gòu)輕巧，便于布置； （2）整體性比磚混結(jié)構(gòu)和內(nèi)框架承重結(jié)構(gòu)好； （3）可形成大的使用空間；（4）施工較方便； （5）較為經(jīng)濟(jì)。但是，由于框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面尺寸一般都比較小，它們的抗側(cè)移剛度較弱，隨著建筑物高度的增加，結(jié)構(gòu)在風(fēng)荷載和地震作用下，側(cè)向位移將迅速加大。 我國《鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工規(guī)程》（JCJ3—91）規(guī)定了框架結(jié)構(gòu)房屋的最大高度框架結(jié)構(gòu)的高寬比限值。小型建設(shè)項(xiàng)目中技術(shù)簡單的，經(jīng)主管部門同意，在簡化的初步設(shè)計(jì)確定后，就可以做施工圖設(shè)計(jì)。大型和重要的民用建筑工程，在初步設(shè)計(jì)前，應(yīng)進(jìn)行設(shè)計(jì)方案優(yōu)選。 （二）不同設(shè)計(jì)階段對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)文件的內(nèi)容與深度要求 1．初步設(shè)計(jì)階段 初步設(shè)計(jì)文件根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書進(jìn)行編制。 一般情況下，在初步設(shè)計(jì)階段，結(jié)構(gòu)專業(yè)是以設(shè)計(jì)說明書作為對外交付的文件，若需要用概略圖表示的，可提供有關(guān)資料，由建筑專業(yè)的建筑圖上表示。 當(dāng)已有的工程地質(zhì)勘察報(bào)告不夠詳盡或由于建筑的重要性、復(fù)雜性、設(shè)計(jì)對場地工程地質(zhì)勘察有特殊內(nèi)容要求時(shí)，應(yīng)明確提出補(bǔ)充勘察的要求。3）對施工條件的要求：說明施工條件，如吊裝能力、沉樁或地基處理能力、結(jié)構(gòu)構(gòu)件預(yù)制或現(xiàn)場制作的能力，采用新的施工技術(shù)的可能性等。 （2）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 重點(diǎn)闡述結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容，如： 1）結(jié)構(gòu)選型； 2）地基處理及基礎(chǔ)形式； 3）伸縮縫、沉降縫和防震縫的設(shè)置； 4）為滿足特殊使用要求的結(jié)構(gòu)處理； 5）新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)、新材料的采用； 6）主要結(jié)構(gòu)材料的選用； 7）特殊構(gòu)造、構(gòu)件規(guī)格的統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)圖集的采用等其它內(nèi)容。 2）提出結(jié)構(gòu)草圖（內(nèi)容包括結(jié)構(gòu)布置、構(gòu)件截面估計(jì)、采用結(jié)構(gòu)材料等）。 3）對復(fù)雜的建筑或構(gòu)筑物進(jìn)行結(jié)構(gòu)方案比較，確定計(jì)算原則，并作必要的計(jì)算工作。 2．施工圖設(shè)計(jì)階段 施工圖設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)已批準(zhǔn)的初步設(shè)計(jì)進(jìn)行編制。 施工圖設(shè)計(jì)文件的深度應(yīng)滿足下列要求： 1）能據(jù)以編制施工圖預(yù)算； 2）能據(jù)以安排材料、設(shè)備訂貨和非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的制作； 3）能據(jù)以進(jìn)行施工和安裝； 4）能據(jù)以進(jìn)行工程驗(yàn)收。 2）當(dāng)采用計(jì)算機(jī)計(jì)算時(shí)，應(yīng)在計(jì)算書中注明所采用的計(jì)算機(jī)軟件名稱及代號(hào)，計(jì)算機(jī)軟件必須經(jīng)過審定（或鑒定）才能在工程設(shè)計(jì)中推廣應(yīng)用，電算結(jié)果應(yīng)經(jīng)分析認(rèn)可，荷載簡圖、原始數(shù)據(jù)和電算結(jié)果應(yīng)整理成冊，與其它計(jì)算書一并歸檔。 4）計(jì)算書應(yīng)經(jīng)校審，并由設(shè)計(jì)、校對、審核分別鑒定，作為技術(shù)文件歸檔（供內(nèi)部使用）。 三、本章結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)討論的主要內(nèi)容 根據(jù)初步設(shè)計(jì)價(jià)值和施工圖設(shè)計(jì)階段對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求，對于多層和高層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，本章主要介紹結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的以下內(nèi)容： （1）結(jié)構(gòu)布置； （2）截面尺寸估算； （3）計(jì)算簡圖的確定； （4）荷載及地震作用計(jì)算； （5）內(nèi)力計(jì)算； （6）內(nèi)力組合； （7）配筋計(jì)算及構(gòu)造要求； （8）基礎(chǔ)設(shè)計(jì)； （9）變形驗(yàn)算； （10）高層建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定與傾覆驗(yàn)算； （11）繪施工圖。 2．2 結(jié)構(gòu)布置 一、結(jié)構(gòu)布置的一般原則 結(jié)構(gòu)布置在建筑的平、立、剖面和結(jié)構(gòu)的形式確定以后進(jìn)行。進(jìn)行結(jié)構(gòu)布置時(shí)，應(yīng)滿足以下的一般原則。 （2）滿足人防、消防要求，使水、暖、電各專業(yè)的布置能有效地進(jìn)行。 （4）妥善地處理溫度、地基不均勻沉降以及地震等因素對建筑的影響。 （6）經(jīng)濟(jì)合理。結(jié)構(gòu)選型好、布置合理，不但使用方便，而且愛力好，施工簡便，造價(jià)也低；反之，則情況相反。 在進(jìn)行結(jié)構(gòu)平面布置時(shí)，常常出現(xiàn)與建筑專業(yè)以及水、暖、電等專業(yè)相矛盾的情況。 二、結(jié)構(gòu)布置方法 ，框架結(jié)構(gòu)有橫向承重布置、縱向承重布置和縱橫兩向承重布置三種常用的布置方法。 高層建筑承受的水平荷載較大，也應(yīng)設(shè)計(jì)為雙向抗側(cè)力體系，主要結(jié)構(gòu)不應(yīng)采用鉸接。砌體填充墻宜與梁軸線位于同一平面內(nèi)。 主梁的跨度一般為5～8m，次梁一般為4～7m。從使用的角度出發(fā)，希望柱網(wǎng)尺寸能夠大一些。 三、變形縫的設(shè)置 變形縫是伸縮縫、沉降縫和防震縫的總稱。由于變形縫設(shè)置上考慮不周導(dǎo)致房屋開裂破壞的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，因此，進(jìn)行結(jié)構(gòu)布置時(shí)要認(rèn)真加以考慮。對于混凝土材料而言，在其結(jié)硬的過程中還會(huì)產(chǎn)生收縮。反過來，如果結(jié)構(gòu)受到約束，混凝土結(jié)硬以溫度變化時(shí)不可能自由伸長或縮短，構(gòu)件內(nèi)部便將產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，這種內(nèi)應(yīng)力達(dá)到一定的數(shù)值以后，結(jié)構(gòu)構(gòu)件便有可能開裂破壞。為了防止溫度和收縮應(yīng)力造成結(jié)構(gòu)構(gòu)件無規(guī)則的開裂破壞，人為地在房屋中設(shè)置豎縫，將房屋的地上部分劃分成若干個(gè)獨(dú)立的結(jié)構(gòu)單元，這種變形縫稱之為伸縮縫，房屋的地面以下部分由于收縮量和溫度變化都較小，一般說來不會(huì)開裂，因此不必設(shè)伸縮縫。這是因?yàn)樵诘撞?，房屋基礎(chǔ)埋在地下，它的收縮量和溫度變化小因而變形小，對底部數(shù)層的變形起約束作用。當(dāng)房屋幾何尺寸較長時(shí)，樓板沿長