1.柱网布置

柱网是竖向承重构件的定位轴线在平面上形成的网格。框架结构柱网布置时，既要满足建筑平面布置和生产工艺的要求，又要使结构受力合理，构件种类少、施工方便。在多层工业厂房设计中，生产工艺的要求是厂房平面设计的主要依据。在民用建筑中，柱网布置应与建筑分隔墙布置相协调。柱网布置须使结构受力合理，多层框架结构当层数不多时主要承受竖向荷载。柱网布置时，就应考虑以使结构在竖向荷载作用下内力分布均匀合理，以及各构件材料强度均能充分利用。同时，纵向柱列的布置对结构也有影响，一般可设置为一个开间，但过小时无法充分利用材料强度，可考虑设置多个开间。要考虑施工方便，以加快施工速度，降低工程造价，满足吊装、运输设备等的限制条件。考虑构架尺寸的模数化、标准化，尽量减少规格种类以提高生产效率。

如图3.1所示为一些框架结构的柱网布置示意图。

2.结构的平面布置

如图3.2所示为一些框架结构的布置形式。

承重框架的布置要求柱在两个方向均应有拉接，两个方向均应布置梁系以形成空间受力体系。但为计算方便，将沿建筑物纵向的称为纵向框架，沿建筑物横向的称为横向框架，两个方向各自承受各自方向的水平力。而楼面竖向荷载则根据楼盖结构的布置按不同方式传递。按框架布置方向和传力方向的不同，框架结构可以分为横向框架承重、纵向框架承重和纵横向框架承重几种。

按照框架布置方向的不同，框架结构体系可分为横向布置、纵向布置和双向布置三种框架结构形式如图3.2所示。横向框架承重方案是在横向布置框架主梁，如图3.2（a）所示，该布置形式是20世纪90年代以前常用的一种框架布置形式。由于当时的条件限制，内力分析主要是采用手算方式进行，计算机辅助设计只能进行简单的平面框架内力分析，所以房屋建筑往往布置为横向框架、纵向连系梁的结构形式，其特点是横向框架承担竖向荷载和平行于房屋横向的水平荷载。横向框架往往跨数少，主梁沿横向布置有利于提高横向抗侧刚度，纵向框架跨数多，一般仅需按构造布置截面尺寸较小的连系梁，有利于建筑室内的采光及通风。

图3.1　框架结构柱网布置图

（a）内廊式；（b）矩形框架；（c）圆轴线框架；（d）方形框架；（e）T形框架

图3.2　框架结构布置形式

（a）横向承重方案；（b）纵向承重方案；（c）纵横向承重方案

纵向框架承重方案也是一种平面框架类型，如图3.2（b）所示，其特点是在纵向上布置框架主梁，纵向框架承担竖向荷载和沿纵向水平荷载作用，同时连系梁与框架立柱形成横向框架并承担沿横向的水平力作用。因为楼面荷载由纵向框架梁传至框架柱，而横向连系梁跨度相对较小且截面高度较小，有利于设备管线的穿行，可获得较大的室内净空，但横向刚度相对较差。

纵横向承重方案在两个方向上均设置框架梁，如图3.2（c）所示，承受楼面竖向荷载。同时在有抗震要求的房屋设计中，一般情况下，要求框架必须纵横向布置，以形成双向框架结构形式，同时抵抗竖向荷载、水平荷载及地震作用，双向框架作用结构布置形式具有较强的空间整体性，可以承受各个方向的侧向力，与纵、横向布置的单向框架比较，具有较好的抗震性能。

3.合理设置变形缝

变形缝包括伸缩缝、沉降缝和防震缝。在多层及高层建筑结构的总体布置中，房屋平面应力求简单、规则，尽量少设缝或不设缝，竖向布置应使结构刚度沿高度分布比较均匀，避免刚度突变。当建筑物平面较长，或平面复杂、不对称，或各部分刚度、高度、质量相差比较悬殊时，为了消除不规则、收缩和温度应力以及不均匀沉降对结构的有害影响，用防震缝、伸缩缝和沉降缝将房屋分成若干独立的结构单元是必要的。

设置伸缩缝可以减少温度应力的影响，沉降缝可以防止建筑的不均匀沉降，防震缝可以简化结构单元，减少震害。当然，在多高层建筑结构中，由于设缝会带来一些问题，如影响建筑立面，多用材料，使构造复杂、防水处理困难，在强烈地震作用下相邻结构可能发生碰撞而导致局部损坏等，甚至有时还会因为将房屋分成小块而降低每个结构单元的稳定性、刚度和承载力，从而削弱结构。因此，常常通过采取措施，尽量少设置或不设置变形缝。由于在较长的平面中设置后浇带可以解决早期收缩出现裂缝的问题，因此在混凝土浇筑过程中采用后浇带分段施工是减少变形缝设置的重要手段之一。后浇带可以选择在结构受力影响较小，结构截面简单、施工方便的位置曲折通过。后浇带通常每30～40m设置一道，宽度为800～1000mm，如图3.3、图3.4所示。

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图3.3　后浇带节点构造

d—钢筋直径

图3.4　后浇带预留位置示意

后浇带中钢筋一般贯穿不切断，且要配置适量的加强钢筋。后浇带混凝土浇筑时应将两侧的混凝土凿毛，再利用比设计强度高一等级的无收缩混凝土浇筑，振捣密实，并加强养护。为减少混凝土施工过程中的温度应力设置的后浇带，其保留时间不宜少于两个月；而为调整结构不均匀沉降而设置的后浇带，其后浇混凝土应在两侧结构单元沉降基本稳定后再进行浇筑。

同时也可在顶层采取隔热、外墙设置外保温等以减少温度变化的影响，或在顶层、底层、山墙等温度变化较大的部位提高配筋率以抵抗温度应力。

伸缩缝：为防止结构因温度变化和混凝土收缩而产生裂缝，常每隔一定距离就用伸缩缝分开。钢筋混凝土结构伸缩缝的最大间距宜符合规范相应规定，详见表3.3的规定。

表3.3 钢筋混凝土结构伸缩缝最大间距单位：m

注　1.装配整体式结构房屋的伸缩缝间距宜按表中现浇式的数值取用。
2.框架—剪力墙结构或框架—核心筒结构房屋的伸缩缝间距可根据结构的具体布置情况取表中框架结构与剪力墙结构之间的数值。
3.当屋面无保温或隔热措施时，框架结构、剪力墙结构的伸缩缝间距宜按表中露天栏的数值取用。
4.现浇挑檐、雨罩等外露结构的伸缩缝间距不宜大于12m。

对下列情况，表3.3中的伸缩缝最大间距宜适当减小：位于气候干燥地区、夏季炎热且暴雨频繁地区的结构或经常处于高温作用下的结构；采用滑模类施工工艺的剪力墙结构；材料收缩较大、室内结构因施工外露时间较长等。

同时，当采用下列构造措施和施工措施减少温度和混凝土收缩对结构的影响时，可适当增伸缩缝的间距：顶层、底层、山墙和纵墙端开间等温度变化影响较大的部位提高配筋率；顶层加强保温隔热措施，外墙设置外保温层；混凝土浇筑采用后浇带分段施工，每30～40m间距留出施工后浇带，带宽800～1000mm，钢筋采用搭接接头，后浇带混凝土宜在两个月后浇灌；顶部楼层改用刚度较小的结构形式或顶部设局部温度缝，将结构划分为长度较小的区段；采用收缩小的水泥、减少水泥用量、在混凝土中加入适宜的外加剂；提高每层楼板的构造配筋率或采用部分预应力结构。采用专门的预加应力措施；当增大伸缩缝间距时，尚应考虑温度变化和混凝土收缩对结构的影响。具有独立基础的排架、框架结构，当设置伸缩缝时，其双柱基础可不断开。

沉降缝：高层建筑解决建筑各部分沉降差大体上有三种方法：其一是设置沉降缝，称为“放”；其二是采用端承桩或利用刚度较大的其他基础来避免和抵抗沉降差，称为“抗”；其三是采用留后浇带来作为临时沉降缝，等沉降基本稳定后再连为整体，不设永久性沉降缝，称为“调”。

一般沉降缝设置在建筑平面转折部位、高度差异较大处、地基土的压缩性有明显的差异处、建筑结构或基础类型不同处及分期建设房屋交界处。

沉降缝设置的宽度为：二层、三层取50～80mm，四层、五层取80～120mm，五层以上不小于120mm。在沉降缝处房屋应连同基础一起断开。

防震缝的设置主要与建筑的平面形状、刚度、质量分布、高差等因素有关。当建筑物各部分层数、质量、刚度差异过大或有错层时，采用设置一定宽度的防震缝的方法可以将体型复杂的房屋分成规则的结构单元，以避免地震作用下的扭转效应及各结构单元的相互碰撞。

在抗震设防区内伸缩缝和沉降缝应满足该防区的防震缝要求，且仅当设防震缝时基础可以不分开，但在防震缝处基础应加强构造措施。框架结构防震缝最小宽度要求为框架结构高度不超过15m的部分可取70mm；超过15m的部分，6度、7度、8度和9度相应增加5m、4m、3m和2m，宜加宽20mm。