【结构学院】做结构设计这些最让人困惑的问题解析汇总（一）

1.结构类型如何选择？

解释：

（1）对于高度不超过150米的多高层项目一般都选择采用钢筋混凝土结构；

（2）对于高度超过150米的高层项目则可能会采用钢结构或混凝土结构类型；

（3）对于落后偏远地区的民宅或小工程则可能采用砌体结构类型。

2.结构体系如何选择？

解释：对于钢筋混凝土结构，当房屋高度不超过120米时，一般均为三大常规结构体系——框架结构、剪力墙结构、框架—剪力墙结构。

（1） 对于学校、办公楼、会所、医院以及商场等需要较大空间的建筑，

当房屋高度不超过下表时，一般选择框架结构；

当房屋高度超过下表时，一般选择框架-剪力墙结构；

（2） 对于高层住宅、公寓、酒店等隔墙位置固定且空间较小的建筑项目一般选择剪力墙结构。当高层住宅、公寓、酒店项目底部一层或若干层因建筑功能要求（如大厅或商业）需要大空间时，一般采用部分框支剪力墙结构。

（3） 对于高度大于100米的高层写字楼，一般采用框架-核心筒结构。

3.广州地区某40米高的办公楼采用框架结构体系合理吗？

解释：不合理。7度区框架结构经济适用高度为30米，超过30米较多时应在合适的位置（如楼梯、电梯、辅助用房）布置剪力墙，形成框架-剪力墙结构体系。这样子剪力墙承受大部分水平力，大大减小框架部分受力，从而可以减小框架柱、框架梁的截面和配筋，使得结构整体更加经济合理。

4.框架结构合理柱网及其尺寸？

解释：

（1）柱网布置应有规律，一般为正交轴网。

（2）普通建筑功能的多层框架结构除个别部位外不宜采用单跨框架，学校、医院等乙类设防建筑以及高层建筑不应采用单跨框架。

（3）仅从结构经济性考虑，低烈度区（6度、7度）且风压小（小于0.4）者宜采用用大柱网（9米左右）；高烈度区（8度及以上）者宜采用中小柱网（4~6米左右）。

（4）一般情况下，柱网尺寸不超过12米；当超过12米时可考虑采用钢结构。

5.框架结构材料合理选择？

解释：（1）混凝土：多层框架柱混凝土强度等级可取C25、C30，高层框架柱混凝土强度等级可取C35、C40。梁混凝土强度等级可取C25、C30。

（2）钢筋：一般情况下梁、板、柱钢筋采用HRB400，梁纵筋可用HRB500。

6.框架结构楼盖形式合理选择？

解释：（1）框架结构楼盖可采用单向主次梁、井字梁、十字梁形式。从结构合理角度考虑次梁的布置应使得单向板板跨为3.0米左右，双向板板跨为4.0米左右。

（2）从建筑功能考虑，一般来说，学校、商场一般采用井字梁、十字梁较多；办公楼、会所、医院一般采用主次梁较多。

7. 框架柱截面合理尺寸确定？

解释：（1）框架结构柱截面通常由轴压比限值控制，一般情况下，柱计算轴压比=轴压比规范限值-0.1较为合适。

（2）除甲方对经济性有特殊要求时，一般情况下，多层框架柱截面尺寸改变不超过2次；高层框架柱截面尺寸改变不超过3次。

（3）柱截面形状一般为矩形（长宽比一般不超过1.5），且柱截面长边平行于结构平面短边方向。

（4）当层数为10层时，方形柱尺寸700~1000mm；当层数为5层时500~800，大柱网取大值，小柱网取小值。

8.梁截面合理尺寸确定？

解释：（1）在正常荷载情况下，框架梁截面高度可以按L/13估算，单向次梁截面高度可以按L/15估算，双向井字梁截面高度可以按L/18估算。

（2）梁截面宽度可取为梁高的1/3~1/2。

（3）最终梁截面尺寸根据计算结果确定，一般情况下应确保绝大多数梁支座配筋率为1.2%~1.6%，不宜超过2.0%，跨中配筋率为0.8%~1.2%。

（4）框架梁高度一般为600~800mm，宽度一般为250~350mm；次梁截面高度为500~600mm，宽度一般为200~250mm。

9.楼板合理厚度确定？

解释：（1）在正常荷载及正常跨度范围内，单向板板厚约取h=L/30，双向板板厚约取h=L/38，悬臂板板厚约取h=L/10，并应使得计算配筋接近构造配筋。

（2）实际工程中一般板厚取值为100mm、120mm、150mm较多。

10.悬臂结构设计注意事项？

解释：悬臂结构属于静定结构，安全度较低，因此设计时应适当加大安全储备（实配钢筋比计算配筋增大约30%）。悬臂梁跨度尽量控制在3.5米以内，悬臂板尽量控制在1.2米以内。如超出此范围，应特别注意挠度和裂缝的验算或采用其他结构形式（如设置斜撑等）。

11.框架结构各构件材料用量大致比例？

解释：框架结构由梁板柱构件组成，多层框架结构其材料用量比例大致如下：

混凝土量：梁—约30%，板—约55%，柱—约15%；

钢筋量：梁—约50%，板—约25%，柱—约25%。

因此，设计框架结构时，应注意柱网大小、板厚取值及梁配筋率的控制，确保结构经济合理。

（精彩下期继续！）