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结构设计概述 结构设计是根据建筑设计各方面的要求来布置结构的承重体系和受力构件 进行结构计算 并在计算的基础上确定结构构件的材料 形状 大小和内部构造等 最后把设计成果绘成图样以指导施工 这种图样即称为 结构施工图 结构设计可分为三个阶段 结构方案阶段 结构计算 包括结构分析和构件设计 阶段 结构施工图阶段 结构布置之 构件编号 为方便起见 所有受力构件 板 梁 柱 剪力墙 基础等 均应予编号 预制板采用标准图集代号 现浇板用B 表示 B为规定主代号 x为编号 构造柱用GZ 表示 梁上柱用LZ 表示 框架柱用KZ 或Z 表示 剪力墙用Q 表示基础用J 表示 桩用ZH 表示 承台CT 梁的编号 abc de a为楼层号 地面为一层 向上数 b为构件代号 名称 见结构制图标准规定 c为构件编号 数字序号 d为梁的跨数 e表示悬挑情况 A一端有悬挑 B两端悬挑 如5KL2 3A 表示5层第二号框架梁 3跨 一端有悬挑 编号应从图面左下方向右上方进行 至少有一端与柱连接的梁 可统一按框架梁编号 若仅有标准层和屋面 可不标楼层号 楼面框架梁标为KLx xx 屋面框梁标为WKLx xx 非框架梁除楼梯梁用TLx 悬挑梁用XLx表示外 其它均可用Lx表示 结构布置之 构件编号 梁截面尺寸应根据荷载大小 梁跨度 混凝土强度等级综合考虑 现浇框架梁混凝土强度等级 不宜大于C40 当抗震等级为二至四级及非抗震设计时 不低于C20 在一般荷载情况下 框架梁截面高度可按 1 10 1 18 梁跨度 且不小于400mm 也不宜大于1 4净跨 梁的宽度不宜小于1 4梁高 且不应小于200mm 尺寸估算 水平构件初估 现浇框架柱的混凝土强度等级 当抗震等级为一级时不得低于C30 抗震等级为二至四级及非抗震设计时 不低于C20 抗震设防烈度为8度时不宜大于C70 9度时不宜大于C60 框架柱截面尺寸 可根据柱支承的楼层面积计算由竖向荷载产生的轴力设计值Nv 荷载分项系数可取1 25 按下列公式估算柱截面积AC 然后再确定柱边长 尺寸估算 竖向构件初估 无地震作用组合时 仅有风荷载 有水平地震作用组合时 为增大系数 框架结构外柱取1 3 不等跨内柱取1 25 等跨内柱取1 2 尺寸估算 竖向构件初估 构件设计之 控制截面选取 进行构件截面设计时 须确定构件的控制截面 控制截面通常是内力最大的截面 但是不同的内力 如弯矩 剪力 并不一定在同一截面达到最大值 因此一个构件可能同时有几个控制截面 控制截面的最不利内力是构件配筋计算的依据 为确定最不利内力 需进行荷载与内力组合 构件设计之 截面设计 截面计算包括承载力极限状态的计算和正常使用状态 包括变形和裂缝宽度 的验算 框架截面设计包括梁 柱及节点的设计 要根据荷载效应组合所得内力按构件正截面抗弯 斜截面抗剪承载力要求计算构件的配筋 水平结构构件控制变形即挠度 柱 次梁 板一般满足挠度和裂缝宽度验算 框架梁和大偏压柱需验算裂缝宽度 抗震等级为二级的框架应进行节点核芯区验算 纵向受力钢筋宜选用HRB335级或HRB400钢筋 梁钢筋的净距应满足规范要求且方便施工 根数不宜过密 也不宜选用直径很大的钢筋 梁钢筋直径级差不宜过大 同一受力截面内底筋或面筋不宜相差两级 当集中荷载作用在梁截面高度范围内时 为避免梁的局部剪切破坏 应在集中荷载两侧设置附加横向钢筋 箍筋 吊筋 以承受全部集中荷载 柱中纵筋宜选用根数较少 但不少于4根 直径较粗的钢筋 构件设计之 钢筋配筋 构件设计之 构造 构造是计算的重要补充 每个构造都和计算过程中的简化 假定相联系 构造的学习一定要结合具体的设计示例 毕业设计中钢筋混凝土框架构造 可参照 混凝土 抗震 教材相关内容以及构造设计图集特别是 平法制图规则和构造详图03G101 1 结构施工图的绘制 用途 工程结构计算的结果最终要形成工程师的语言 施工图 结构施工图不仅是结构构件制作安装和指导施工的依据 也是计算工程量 编制预算和施工进度的依据 结构施工图主要表示结构的整体布置和各承重构件的形状 大小 材料 构造等 并反映其他专业对结构设计的要求 种类 结构施工图一般分为结构布置图 平面 和结构详图 包括构件 节点 结构施工图一般规定 绘制结施图应遵守 房屋建筑制图统一标准 建筑结构制图标准 GB T50105 2001结构施工图的比例 常用比例可用比例结构平面图基础平面图1 501 100 150200 1 60圈梁平面管沟地下设施1 2001 5001 300结构详图1 51 101 201 501 253040 结构施工图中图线的选用 常用结构构件的代号 为了方便阅读 简明扼要的表示基础 梁 板 柱等构件 在结构施工图中常用代号表示构件名称 代号后面应用阿拉伯数字标注该构件的型号或编号 常用构件代号如表所示 1 预制钢筋混凝土构件 现浇钢筋混凝土构件 钢 木构件 一般可直接采用表中代号 2 当选用标准图集或通用图中的定型构件时 其型号或代号应按图集规定注写 并说明采用图集的名称和编号 以便查阅 常用构件代号 GB T50105 2001 结构施工图 传统 图示法特点 用沿房屋防潮层的水平剖面图来表示基础平面图 用沿每层楼板面的水平剖面图表达相应各层楼层结构平面图 用沿屋面承重层的水平剖面图表示屋面结构平面图用单个构件的多面正投影图表达构件详图 可以用双比例法绘制构件详图构件的立面和断面图上 轮廓线多用中或细实线画出 图内不画材料图例 多用粗实线表示钢筋长度方向 立面 和黑圆点表示钢筋断面结构施工图中采用多种图例来表达 结构施工图的编排 施工图的图别为 结施 相应的图号为 G 1 G 2等 图号排列的原则是 从整体到局部 按施工顺序从下到上 结构结构施工图应按以下顺序编号 结构设计说明 基础图 楼层结构平面图 屋面结构平面图 梁柱板 屋架 构件详图 楼梯详图 其它详图 若图幅允许 基础详图与基础平面图应布置在同一张图纸内 否则应画在与基础平面图连续编号的图纸上 结构施工图内容和要求 1结构设计说明 一般是说明图纸难以表达的内容包括结构材料的类型 规格 强度等级 地基情况 施工注意事项 选用标准图集等 小型工程或对局部问题的说明可分别放在有关图纸的边角处 2楼层和屋面结构平面图 应分层绘制 必须准确标注柱 墙 梁 楼梯和纵横轴线的位置关系以及各种板的规格 数量和布置 砌体结构尚应表示出墙厚及圈梁的位置 构件名称用代号表示 如选用标准构件代号应与标准图一致并标明图集编号和页码 结构平面图是一种装配图应标明构件名称 构件关系及轴线或柱网尺寸等 结构平面图图示要点 剖到的墙体轮廓线用中实线表示 剖切到的钢筋砼柱断面涂黑表示 楼板轮廓线用细实线表示 板下不可见的墙体轮廓线用中虚线表示 对于楼板下梁 在平面图中若用单线表示时则画粗虚线表示其中心线位置 门窗洞可不画出 预制板用细实线画一对角线表示其铺设范围 并沿对角线注写数量 代号和规格 现浇板可在该板范围内画一对角线用规定代号B表示 楼梯间或电梯间因另有详图 可在平面图上只用图例 相交对角线 表示 结构施工图的尺寸与标高 结构平面图中主要标注各构件定位轴线的尺寸及其结构标高 顶面或底面 而构件的定形尺寸及细部构造尺寸则由构件详图表示 结构施工图中所标注的尺寸是结构尺寸即不包括粉刷层或面层的厚度尺寸 结构施工图中的标高标注的是结构标高 即不包括找平层和面层的厚度尺寸 4 3 2 1 D B A 5 C 3600720072007200 690021006900 5 11YKB3662 T1 B1 B2 B3 6 11YKB3662 KJ6 KJ7 KJ7 KJ6 KJ5 KJ3 KJ2 KJ1 KJ4 L1 框架结构布置示意图 结构施工图的内容和要求 续 3基础图 基础平面图内容和要求基本同楼层结构平面图 条形基础的详图常采用垂直断面图表示 独立基础则用垂直剖视图和平面图来表示 详图上应注明基底标高 钢筋混凝土基础尚应画出模板配筋图 4构件详图 分为配筋图 模板图 预埋件详图 钢筋表 梁 柱 板等分类集中绘制 把各构件的轮廓尺寸 标高和钢筋的规格 形状及位置 数量表示清楚 用料的规格应用文字说明 预制构件尚应标明数量 所选标准图集号 可采用三种方法绘制 1 单件正投影法 详图法 结构施工图的内容和要求 续 即将各构件逐个绘出其平面 立面及相应断面 框架可整体表达即整榀框架绘图亦可分开画梁柱施工图 复杂外形的构件应绘出模板图并标注预埋件预留洞 2 表格式表示法 将梁柱 基础 桩 的轮廓尺寸标高和钢筋规格形状及位置数量等标注在相应表格中再用图表上的通用详图和文字表达构件构造 作统一说明 3 平面整体表示法 平法 平法的表达形式 概括来讲是把结构构件的尺寸和配筋等按平法制图规则整体直接表达在各类构件的结构平面布置图或相应图表上再与标准构造图集相配合即构成一