框架结构设计例题.doc

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1、.A4A3A2A1A0B4B3B2B1B0C4C3C2C1C0D4D3D2D1D0【例题10.1】某四层现浇框架结构办公楼，柱网尺寸为（5.40+2.70+5.40）m×3.60m，层高为3.9m，底层室内外高差为0.45m，楼盖为120mm厚现浇钢筋混凝土板，横向框架承重，不考虑抗震设防要求，图10.16为结构平面布置图。要求：（1）确定梁柱截面尺寸及刚度计算；（2）进行横向框架的荷载计算（取中部一榀框架计算）。图10.17框架计算简图图10.16结构平面布置图图10.18梁截面形式解：1.框架计算简图及梁柱截面尺寸估算（1）计算简图梁、柱均以轴线表示杆件，跨度方

2、向取柱截面的形心线，高度方向取横梁截面的形心线。框架层高除底层外都取建筑层高，底层从基础顶面算至一层楼盖梁截面形心处。在尚未确定基础埋深之前，可假定基础顶面在室外地面以下200mm处。则：底层高度=0.2m+室内外高差+底层层高-1/2梁高=0.2m+0.45m+3.9m-0.5m=4.3m横向平面框架计算简图如图10.17所示。（2）框架梁、柱截面估算框架梁：边跨梁高h=～l=～×5400mm=450～675mm，取h=600mm，梁宽取b=250mm；中跨梁高取h=500mm，梁宽取b=250mm。梁的截面形式为：边跨梁倒“L”形，中跨梁“T形”，为方便计算，均

3、简化为矩形，截面形式如图10.18所示。框架柱：截面尺寸可按下法估算（中柱负荷最大，以中柱为例）：荷载估算：恒荷载的标准值按10kN/m2估算，活荷载的标准值取2.0kN/m2。中柱的负荷面积为=14.58m2则中柱柱底承受的荷载标准值为：恒载标准值：10kN/m2×4(层数)×14.58m2=583.2kN活载标准值：2kN/m2×4(层数)×14.58m2=116.64kN中柱柱底承受的荷载设计值为：N=1.2×583.2kN+1.4×116.64kN=863.136kN假设混凝土强度等级为C20，fc=9.6N/mm2..柱的截面面积=99900mm2选用柱的

4、截面面积为400mm×500mm，实际面积为200000mm2。（3）梁、柱刚度计算计算结果如表10.2所示。表10.2梁、柱线刚度及相对线刚度构件构件位置截面b×h/m2跨（高）度l(h)/m截面惯性矩I0/m4截面计算刚度杆件线刚度ib=EcI/lic=EcI0/l线刚度相对值梁边跨0.25×0.65.44.5×10-3EcI=1.5EcI0=6.75×10-3Ec1.25×10-3Ec1.28中跨0.25×0.52.72.6×10-3EcI=2.0EcI0=5.2×10-3Ec1.93×10-3Ec1.97柱其他层0.4×0.53.94.2×10-3－1.08

5、×10-3Ec1.10底层0.4×0.54.34.2×10-3－0.98×10-3Ec12.荷载计算（1）屋面梁荷载①屋盖荷载标准值恒载标准值：二毡三油绿豆沙防水层及保护层0.35kN/m230mm厚水泥砂浆找平层0.03m×20kN/m3=0.6kN/m2150mm厚水泥珍珠岩0.15m×4kN/m3=0.6kN/m240mm厚整浇层0.04m×25kN/m3=1.0kN/m2120mm厚现浇钢筋混凝土板0.12m×25kN/m3=3.0kN/m220mm厚水泥砂浆板底抹灰0.02m×20kN/m3=0.4kN/m2合计5.95kN/m2活载标准值：雪荷载0.45

6、kN/m2不上人屋面均布活载0.50kN/m2②屋盖梁自重（包括梁侧抹灰）边跨梁自重：0.25m×0.6m×25kN/m3+2×0.6m×0.015m×17kN/m3=4.056kN/m中跨梁自重：0.25m×0.5m×25kN/m3+2×0.5m×0.015m×17kN/m3=3.38kN/m③屋盖梁的线荷载边跨梁：恒载设计值1.2×（5.95kN/m2×3.6m+4.056kN/m）=30.57kN/m活载设计值1.4×0.5kN/m2×3.6m=2.52kN/mg+q=33.09kN/m中跨梁：恒载设计值1.2×（5.95kN/m2×3.6m+3.38kN/m

7、）=29.76kN/m活载设计值1.4×0.5kN/m2×3.6m=2.52kN/mg+q=32.28kN/m（2）标准层楼盖梁荷载①楼盖荷载标准值恒载标准值：..40mm厚整浇层、30厚面层0.07m×25kN/m3=1.75kN/m2120mm厚现浇钢筋混凝土板0.12m×25kN/m3=3.0kN/m220mm厚水泥砂浆板底抹灰0.02m×20kN/m3=0.4kN/m2合计5.15kN/m2活载标准值：边跨2kN/m2走廊2.5kN/m2②楼盖梁自重（包括梁侧抹灰）与屋盖梁相同，即边跨梁：4.056kN/m中跨梁：3.38kN/m边跨横墙重：（3.9-0