多层框架结构设计.doc

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1、多层框架结构设计一、梁、柱的截面尺寸初选：结构平面布置如下图，各层梁柱板的混凝土强度为C30，fc=14.3N/mm2,ft=1.43N/mm2。取相邻两个柱距的尺寸宽作为计算单元。（1）梁截面初选：边跨梁(AB、CD跨)框架梁截面高度可按h=(1/18~1/10)l0确定其中l0为梁的计算跨度，为了防止梁发生剪切脆性破坏，梁净跨与截面高度之比l/h4，梁截面宽度可取b=(1/3~1/2)h且b200mm梁截面高宽比h/b4.由上图可知：L边=6300mm,L中=2700mm,h边=（350~630），h中

2、=(150~270),6300/h边≧42700/h中≧4H边≦1575mmh中≦675mm。取h边=600mmh中=250mm取b=250mm由于框架梁的各跨度相差较大，为了利于梁内上部纵筋的贯通和下部筋的锚固，梁各跨截面宽度应该相同取b=250mm.H中/b=250/250=1≦4h边/b=600/250=2.4≦4(符合要求)（1）柱截面初选柱截面初选要同时满足最小截面，侧移限制和轴压比等诸多影响，对于较低设防裂度地区的多层民用框架结构，一般可通过满足轴压比限值进行截面估计。框架柱截面边长不宜小于35

3、0mm,剪跨比宜大于2，截面高宽比不宜小于400mm。柱截面宽度一般不小于（1/20~1/15），柱截面高度不宜小于350mm.柱截面高不宜小于400mm。取bc=hc=400mm(3)梁、柱的计算高度梁的跨度：取轴线间距，边跨梁为6.3m.中间跨梁2.7m，底层柱高为4.8m。一、框架计算简图及梁柱的线刚度1、确定框架的计算简图取①轴上的一榀框架计算，假定框架嵌固于基础顶面框架梁与柱刚接，由于各层柱的截面尺寸不变故梁跨等于柱截面形心之间的距离。底层柱高从基础顶面算至二层，楼面基顶标高根据地质条件，室内外高

4、差是0.45m，基础顶面标高为-0.900m。具体如下图2、框架梁柱线刚度计算。由于是预制楼板，取边跨，中间跨I=I0，其中I0=1/12bh3左边跨梁i左边跨=EI/L=3107KN/m21/120.250.63/6.3=2.1104KN·m中跨梁i中跨梁=EI/L=3107KN/m21/120.250.253/2.7=3.6103KN·m底层柱（A~D轴）i=3107KN/m21/120.480.43/4.8=1.3104KN·m标准层柱：i=EI/L=3107KN/m21/120.40.43/3.3=

5、1.9104KN·m令i边柱=1.0则其余各杆件的相对线刚度为：i边梁=2.1104/1.9104=1.1i中梁=3.6104/1.9104=0.19i底柱=1.3104/1.9104=0.68一、荷载计算参照有关建筑配件图集及《荷载规范》对材料的取值方法、分层、分部计算出有关的荷载标准值1、恒荷载标准值计算：（1）屋面恒荷载标准值计算屋面卷材，防水，找坡，保温2.5KN/m2预制楼板3.00KN/m2顶棚抹灰（15mm）0.26KN/m2屋面恒荷载总和5.76KN/m2(2)楼面恒荷载标准值计算面层水磨石

6、楼面0.65KN/m2结构层预制楼板3KN/m2顶棚抹灰0.26KN/m2楼面恒荷载总和3.91KN/m2(3)框架横梁自重梁宽b=250mm高h边=600mmh中=250mm1、边跨梁自重（AB、CD）250.250.6=3.75KN/m2、中跨梁自重（BC）250.250.25=1.56KN/m（4）纵向框架梁自重250.40.25=2.5KN/m（5）框架柱自重底层：250.40.44.8=19.2KN标准层：250.40.43.3=13.2KN(6)外墙重1.930.25+0.0220=0.8825

7、KN/m2标准层：0.8825（3.3-2.0）=1.15KN/m底层：0.8825（4.8-2.6）=1.94KN/m（7）内墙重1.540.2+0.0217=0.648KN/m2标准层：0.6480.33=2.14KN/m底层：0.6484.8=3.11KN/m(8)铝合金窗：0.45KN/m2标准层：0.452=0.9KN/m底层：0.452.6=1.17KN/m1、活荷载标准值Qk（1）屋面活荷载雪荷载：0.3KN/m2不上人屋面活荷载：0.5KN/m20.53.9=1.95KN/m（注：屋面活荷载

8、与雪荷载不同时考虑，两者取大值）（2）楼面活荷载中间跨：2.5kN/m22.53.9=9.75KN/m边跨：2.0KN/m223.9=7.8KN/m2、风荷载标准值Wk基本风压：W0=0.35KN/m2风荷载体型系数：s=1.3风镇系数=1风压高度系数见下表离地高度5101520301.001.001.141.251.42由公式：可知:4层：Fw4k=11.3（1.14+1）/20.353.93.3=6.27KN