现浇混凝土多层框架结构设计示例

1、 框架结构设计实例 工程概况该工程为六层综合办公楼，建筑平面如图所示，建筑剖面如图所示。层高为，室内外高差，基础顶面距室外地面为500mm。承重结构体系拟采用现浇钢筋混凝土框架结构。(1) 主要建筑做法如下： 1) 屋面做法（自上而下）：30030025水泥砖、20厚1：水泥砂浆结合层、高聚物改性沥青防水卷材、基层处理剂、20厚1：3水泥砂浆找平层、水泥膨胀珍珠岩保温兼找坡层（最薄处30mm，2自两侧檐口向中间找坡）、100厚现浇钢筋混凝土屋面板。 2) 楼面做法（自上而下）：13厚缸砖面层、2厚纯水泥浆一道、20厚1：2水泥砂浆结合层、100厚钢筋混凝土楼板。 3) 墙身做法：190mm厚混

2、凝土空心小砌块填充墙，用1：水泥砂浆砌筑，内墙粉刷为混合砂浆底，低筋灰面，厚20mm，“803”内墙涂料两度。外墙粉刷为20mm厚1：3水泥砂浆底，外墙涂料。 4) 门窗做法：外窗采用塑钢窗，其余为木门。窗和门的洞口尺寸分别为 m2、 m2。225225390022530004502253900390039003900390039002730060002800600014800楼梯间450该工程地质条件：建筑场地类别为类，余略 该地区的设防烈度为6度 风荷载：基本风压KN/m2（地面粗糙度属B类） 活荷载：屋面活荷载（上人）为 KN/m2 ，办公室楼面活荷载 KN/m2 ，走廊楼面活荷载 KN

3、/m2 。2800600060006002000450900350090035009003500900350090035009003500600200060020006002000600200060020001000图 建筑剖面图1000 结构布置及结构计算简图的确定结构平面布置如图所示。各层梁、柱和板地混凝土强度等级为C25（c=mm2, t=mm2） 。(1) 梁柱截面尺寸确定1) 梁截面初选：边跨（AB、CD跨）梁：取h=l/10=6000/ l =600 mm , 取b250 mm 中跨（BC跨）梁：取h450，b250纵向框架梁，取bh250mm400mm 2) 柱截面初选： 本例房

4、屋高度30m, 由抗震规范可知，抗震等级为四级，对轴压比没有要求。各层的重力荷载代表值近似取12 kN/m2 ,由结构平面布置图（图）可知，中柱的负载面积为（+3） /2= ，则：竖向荷载产生的轴力估计值：NV 126= kN/m2 仅有风荷载作用时估算面积计算：NNV kN/m2 mm2选柱截面为：bh450450 mm2图 结构平面布置图柱4504504504504504504504502506002504002504002504002504502506002504003900390039003900390039003900273006000280060001480035003500350

5、0350035004450600028006000注：图中数字为线刚度，单位：10-4Em3图 结构计算简图(2) 确定结构计算简图结构计算简图如图所示。各梁柱构件线刚度经计算后列于图4中。其中在求梁截面惯性矩时考虑到现浇板的作用，取I2I0(I0为不考虑楼板翼缘作用的梁截面惯性矩)。AB、CD跨梁： i=2E=10-4E （m3）BC跨梁： i=2E=10-4E （m3）纵向梁： i=2E=10-4E （m3）上部各层柱： i=E=10-4E （m3）底层柱： i=E =10-4E（m3）(1) 恒载计算1) 屋面框架梁线荷载标准值：30030025水泥砖 KN/m220厚1：水泥砂浆结合层

6、 20 KN/m2高聚物改性沥青防水卷材 KN/m220厚1：3水泥砂浆找平层 20 KN/m2水泥膨胀珍珠岩找坡层（平均厚度105mm） 13 KN/m215mm厚低筋石灰抹底 136 KN/m2屋面恒荷载： KN/m2边跨（AB、CD跨）框架梁自重 25 KN/m梁侧粉刷 2（）17 KN/m中跨（BC跨）框架梁自重 25 KN/m梁侧粉刷 2（）17m因此作用在顶层框架梁上的线荷载为：g6AB1g6CD1 KN/mg6BC1 KN/mg6AB2g6CD2 KN/mg6BC2m2) 楼面框架梁线荷载标准值：13mm厚缸砖面层 KN/m220厚水泥浆 16 KN/m220厚1：2水泥砂浆结合

7、层 20 KN/m2100mm厚钢筋混凝土楼板 25 KN/m215mm厚低筋石灰抹底 136 KN/m2楼面恒荷载： KN/m2边跨框架梁自重及梁侧粉刷 KN/m边跨填充墙自重 （） KN/m墙面粉刷 2（）17 KN/m中跨框架梁自重及梁侧粉刷 m因此作用在顶层框架梁上的线荷载为：gAB1gCD1 KN/mgBC1 KN/mgAB2gCD2 KN/mgBC2m3) 屋面框架节点集中荷载标准值：边柱纵向框架梁自重 25 KN边柱纵向框架梁粉刷 2 17 KN1m高女儿墙自重 1 KN1m高女儿墙粉刷 1 KN纵向框架梁传来屋面自重 KN顶层边节点集中荷载： G6AG6D KN中柱纵向框架梁自

8、重 25m中柱纵向框架梁粉刷 2纵向框架梁传来屋面自重 + KN 2 KN顶层中节点集中荷载： G6BG6C4) 楼面框架节点集中荷载标准值：边柱纵向框架梁自重 KN边柱纵向框架梁粉刷 KN塑钢窗自重 KN窗下墙体自重 KN窗下墙体粉刷 217 KN窗边墙体自重 KN窗边墙体粉刷 2 KN框架柱自重 25 KN框架柱粉刷 3) KN纵向框架梁传来楼面自重 2 KN中间层边节点集中荷载： GAGD KN中柱纵向框架梁自重 KN中柱纵向框架梁粉刷 内纵墙自重 KN内纵墙粉刷 2 KN扣除门洞重加上门重 +2框架柱自重 KN框架柱粉刷 KN中柱纵向框架梁传来楼面自重 + KN 2 KN 中间层中节点

9、集中荷载： GBGC KN5) 恒荷载作用下的计算简图恒荷载作用下的计算简图如图所示。G6AG6DABCDg6BC2GBGC1950195021001950600028006000gAB1gAB2g6AB1g6AB2140014002100GDG6BG6Cg6BC11950GAg6BCg6BC图 恒荷载作用下结构计算简图PAP6DABCDPABPBCPCD195019501950600060002800P6ABP6BCPBPCP6AP6B21002100P6CP6CD140014001950图 楼面活荷载作用下结构计算简图PD(2) 楼面活荷载计算楼面活荷载作用下的结构计算简图如图所示。P6A

10、BP6CD KN/mP6BC KN/mP6AP6D22 KNP6BP6C+ KNPABPCD KN/mPBC KN/mPAPD22 KNPBPC+ KN(3) 风荷载计算：风荷载标准值计算公式为： wk=zszw01) 确定各系数的值因结构高度H30m，高宽比H/B0, 0）时，弯矩增大轴力减小,这种情况有可能造成大偏压破坏，是一种可能的不利组合。同样是这种组合原则，对六层B柱（0, 0）,弯矩和轴力都增大，不能判断是趋向安全还是趋向破坏。因此，本例对六层B柱在此情况下的组合仅选用恒载部分，而不是+。类似的情形已在表中用下划线标出。16543211109873211254ADCB图 框架梁柱控

11、制截面(a)(b)77651109885432A柱C柱B柱D柱 截面设计 根据内力组合结果，即可选择各截面的最不利内力进行截面配筋计算。必须指出的是：表中组合得到的内力，并不一定是最不利内力。例如大偏心受压的情况，可能是N较小但不是最小而M又较大时更危险，因此，必要时应根据截面大小偏压的情况重新组合，得出最不利的一组内力进行配筋。最后，在考虑构造要求后，确定有关控制截面的配筋，并作出结构施工图，此处从略。恒 载活 载风 载内 力 组 合2恒载+活载恒载+（）活载恒载+（活载+风载）maxminmaxmaxminmaxmaxminmax第六层12345第三层12345第一层12345次层荷载类型截面 框架梁内力组合表 各层柱内力计算结果层次柱号截面荷 载 类 型顶层A柱12116层B柱12116层中间层A柱上顶上底上层下顶下底下层B柱上顶上底上层下顶下底下层底层A柱上顶上底上层下顶下底下层B柱上顶上底上层下顶下底下层注：中间层A柱上顶：是指该活载布置方式在本层柱引起的柱顶端弯矩 中间层A柱上底：是指该活载布置方式在本层柱引起的柱底端弯矩 中间