现浇混凝土多层框架结构设计示例

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）：300×300×25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。

该工程地质条件：建筑场地类别为Ⅲ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225

225

3900 225 3000 450

225

3900 3900 3900 3900 3900 3900

27300 6000

2800

6000 14800

楼梯间

450 载 KN/m2 。

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b＝250 mm

中跨（BC跨）梁：取h＝450，b＝250

纵向框架梁，取b×h＝250mm×400mm

2) 柱截面初选：

本例房屋高度<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 ＝×12××6= kN/m2

仅有风荷载作用时估算面积计算：N＝×NV＝×＝ kN/m2

2800 6000 6000 600

2000

450 900 3500

900 3500

900 3500

900 3500

900 3500

900 3500 600

2000

600

2000

600

2000

600

2000

600

2000 1000

图 建筑剖面图 1000

3500

3500

3500

3500

3500

4450

6000 2800 6000

注：图中数字为线刚度，单位：×10-4Em3

图 结构计算简图 9.111084.16983ccfNA＝142760 mm2

选柱截面为：b×h＝450×450 mm2

(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I＝2I0

(I0为不考虑楼板翼缘作用的梁截面惯性矩)。

AB、CD跨梁：

i=2E×121××

=×10-4E （m3）

BC跨梁：

i=2E×121××

=×10-4E （m3）

纵向梁：

i=2E×121××

=×10-4E （m3）

上部各层柱：

i=E×121××=×10-4E （m3） 图 结构平面布置图 柱450×450

450×450

450×450 450×450

250×600 250×400 250×400 250×400

250×450 250×600

250×400

3900 3900 3900 3900 3900 3900 3900 27300 6000

2800

6000 14800 底层柱：

i=E×121×× =×10-4E（m3）

(1) 恒载计算

1) 屋面框架梁线荷载标准值：

300×300×25水泥砖 ×＝ KN/m2

20厚1：水泥砂浆结合层 ×20＝ KN/m2

高聚物改性沥青防水卷材 KN/m2

20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/m2

15mm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×（）××17＝m

因此作用在顶层框架梁上的线荷载为：

g6AB1＝g6CD1＝ KN/m

g6BC1＝ KN/m

g6AB2＝g6CD2＝×＝ KN/m

g6BC2＝×＝m

2) 楼面框架梁线荷载标准值：

13mm厚缸砖面层 ×＝ KN/m2

20厚水泥浆 ×16＝ KN/m2

20厚1：2水泥砂浆结合层 ×20＝ KN/m2

100mm厚钢筋混凝土楼板 ×25＝ KN/m2

15mm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：

gAB1＝gCD1＝＋＝ KN/m

gBC1＝ KN/m gAB2＝gCD2＝×＝ KN/m

gBC2＝×＝m

3) 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＝ KN

1m高女儿墙自重 1 ×××＝ KN

1m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： G6A＝G6D＝ KN

中柱纵向框架梁自重 ×××25＝m

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： G6B＝G6C＝

4) 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 2××××17＝ 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： GA＝GD＝ 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 G6A G6D

A B C D g6BC2

GB GC

1950 1950 2100 1950

6000 2800 6000 gAB1 gAB2 g6AB1 g6AB2

1400 1400 2100 GD G6B G6C

g6BC1

1950 GA

g6BC g6BC

图 恒荷载作用下结构计算简图 PA P6D

A B C D PAB PBC PCD

1950 1950 1950