四层框架结构全手算

多层框架设计实例

某四层框架结构，建筑平面图、剖面图如图1所示，试采用钢筋混凝土全现浇框架结构设计。

1．设计资料

（1）设计标高：室内设计标高±0.000相当于绝对标高4.400m，室内外高差600mm。

（2）墙身做法：墙身为普通机制砖填充墙，M5水泥砂浆砌筑。内粉刷为混合砂浆底，纸筋灰面，厚20mm，“803”内墙涂料两度。外粉刷为1：3水泥砂浆底，厚20mm，马赛克贴面。

（3）楼面做法：顶层为20mm厚水泥砂浆找平，5mm厚1：2水泥砂浆加“107”胶水着色粉面层；底层为15mm厚纸筋面石灰抹底，涂料两度。

（4）屋面做法：现浇楼板上铺膨胀珍珠岩保温层（檐口处厚100mm，2%自两侧檐口向中间找坡），1：2水泥砂浆找平层厚20mm，二毡三油防水层。

（5）门窗做法：门厅处为铝合金门窗，其它均为木门，钢窗。

（6）地质资料：属Ⅲ类建筑场地，余略。

（7）基本风压：（地面粗糙度属B类）。

（8）活荷载：屋面活荷载，办公楼楼面活荷载，走廊楼面活荷载。图1某多层框架平面图、剖面图

2．钢筋混凝土框架设计

（1）结构平面布置如图2所示，各梁柱截面尺寸确定如下。图2结构平面布置图

边跨（AB、CD）梁：取

中跨（BC）梁：取

边柱（A轴、D轴）连系梁：取煤

绘

哀中柱姻（楚B末轴英、竞C彻轴）连号系梁：压取奏

摄

则柱截面崇均为捷

筝

砖现浇楼劳板客厚缸100鼠m拘m纯。租

姐

画结构计鞭算简图酿如小图听3把所示。薄根据地静质资料泛，确定益基础顶痒面离室藏外地面桐为余500冤m霉m肠，由此毅求得底阅层层高刚为势4.3槽m击。各梁半柱构件亩的线刚香度经计握算后列求于萍图洲3面。其中悦在求梁崖截面惯错性矩时甩考虑到蓄现浇楼杏板的作悬用，取烘（柜为不考冠虑楼板瓶翼缘作哲用的梁诚截面惯党性矩）涨。虏

段

往边跨宇（仆A苍B洲、山C艺D芬）梁：许

库

经（其他描梁、柱菌的线刚饱度计算者同上，息略）棵

串

集图稳3欲诉结构计阔算简图石

并

免（图中县数字为退线刚度住）伴

嫩

宜（恰2粮）荷载造计算贿

店

报1城）恒载房计算捕

洗

恭①索屋面框朗架梁线启荷载标辰准值：张

鼠

20协m狡m蛛厚水泥效砂浆找捏平旋

岛

10塌0孤厚广～库14纹0礼厚撕（选2膝%寄找坡）隆膨胀珍弄珠岩职

式

10滚0唤厚现浇惕钢筋混献凝土楼肌板聋

陪

15弓m推m孙厚纸筋桃面石灰阀抹底删屋面恒冠荷载侮

革

麻边跨星（诸A很B鹿、发C酒D替）框架务梁自重价

浙

己梁侧粉舞刷芦

叠

勿中跨董（闹B尊C但）框架悉梁自重旨

推

秧梁侧粉提刷境

万

趋因此，油作用在肠屋顶框趴架梁上弃的线荷架载为：饭

阳

袖②工楼面框伐架梁线羽荷载标宵准值灵

裙

逮荷载计嘱算同上中（略）腐，作用胆在中间绵层框架俱上的线茶荷载为输：苗

勾

泉③锯屋面框染架节点许集中荷扭载标准搭值仪

齐

秀边柱连访系梁自必重俘

旋

勺梁侧粉休刷获

廊

1阔m包高女儿闻墙自重吗

葬

牛墙侧粉搅刷抵

音

来连系梁壮传来屋缘面自重讯顶层边妹节点集售中荷载担

场

停中柱连棒系梁自士重付

林

蔬梁侧粉悟刷罢

总

删连系梁秧传来屋电面自重派顶层中尽节点集顺中荷载伟

激

惨④济楼面框督架节点根集中荷仔载标准跨值涛(廊荷载计蛋算方法丢同荐上灯,艳具体计尸算过程润略春)蜂

赵

红中间层凭边节点卫集中荷芳载：候

律

屈中间层萄中节点选集中荷育载：苗

傅

冠恒荷载治作用下击的结构鼠计算简瞧图如爪图继4呀所示：吴

龙

巾图桥4牧图顽5神

音

业2技）活荷鬼载计算沫

边

针活荷载猎作用下随的结构菠计算简血图如灰图批5杜所示。伐图中各亦荷载值邻计算如某下：省

壁

晓3公）风荷阳载计算巾

荐

煎风荷载丧标准值型计算公枕式为肠

乳

冻因结构匙高度小山于苗30葡m租，可取网；对于象矩形截使面讯；议可查荷闭载规范钱，当查苍得的滨时，取迅。将风路荷载换哨算成作览用于框边架每层溉节点上损的集中巩荷载，彼计算过系程如魂表流1就所示。碍表注1遇为一榀布框架各懒层节点垄的受风咽面积，糟计算结乒果如黑图贯6俱所示。披

裁

妄表厦1钻风荷载什计算乡层次津A/仰Pw/类kN肾1今1.0两1.3端13.陷4武1.1塘0旨0.5快5口10.农14排9.6屑4蔽2意1.0愁1.3穴10.艘2法1.0斯1厨0.5绘5瘦12.轰48颗8.9衔2事3泡1.0徒1.3拢7.0吩1.0砌0定0.5仅5母12.景48利8.9侨2犬4枣1.0减1.3鱼3.8难1.0及0牺0.5钩5责13.僚65剂9.7允6触图积6拆攻风荷载引作用下玉的计算俱简图生

箭

(3僚)港内力计屿算死

午

掘1膝）恒荷蜓载作用盖下的内岗力计算父

炉

趣恒荷载厘（竖向伸荷载）孕作用下风的内力解计算采丹用分层刑法（具蹈体计算滔过程略过），在亡恒荷载付作用下蹲结构的参弯矩图谢、剪力荡图和轴诊力图见诞图使7骡～厉图仍9娱。灿图犯7爪惕在恒荷磁载作用轧下结构览的弯矩旅图（单扎位：笋）些图蝶8聪愧在恒荷慌载作用偷下结构氏的剪力伐图（单艺位喇：掠k式N祝）角图赌9坡恨在恒荷共载作用莲下结构怪的轴力夫图（单瞧位量：蔽k掩N寄）比

潮

杰2灭）活荷具载作用侄下的内毯力计算盗

稳

辩活荷载俗作用下维的内力贩计算也娘采用分非层法，寇考虑到镰活荷载典分布的恭最不利该组合，眼各层楼堆层活荷夫载布置琴可能如扩图伤1硬0腹所示的弱几种组悄合形式乐。计算素结果见议图淋1坛0影（仅表艺示出标乐准层在贩活荷载三作用下城的弯矩笑图）。滋图红1正0箱标准层爽在活荷退载作用域下的弯纺矩图格

酷

(3晓)吓活荷载杆作用下醒的内力女计算稀

朵

代活荷载细作用下网的结构絮计算简亚图见圆图单6雷，内力思计算采瞎用喉D承值法，敌计算过让程见恭图熄1减1对。风荷正载作用欧下框架欣弯矩图济如圆图犹1半2口所示，建框架轴乡力图和撇剪力图斩如撑图都1槽3访所示。孕剪力各嫌层分配剧（单位柏：谁k要N著）各柱毙反弯点突及柱端作弯矩（牢单位猴：壶k瓦N舞）恶图虾11枕D案值法计治算过程扛图乱12嗓筋在风荷值载作用仇下结构零的弯矩翼图（单援位：送）民

竹

田图至13

活

巡

挣图各14么在风荷戚载作用猛下结构泳的剪力程图、轴重力图（奴单位善：甘k疏N沃）翅

乘

(4他)卸内力组贯合毁

米

证根据内哄力计算点结果，没即可进对行框架戒各梁柱训各控制苏截面上持的内力块组合，程其中梁翼的控制葡截面为微梁端、高柱边及股跨中。约由于对漫称性，疤每层遇有择5厦个控制则截面，递即扁图秋1逗4占中磨的什1熔、冰2辩、敲3逐、伍4栗、进5窃号截面钥，沫表郑2积给出了披第二层挤梁的内片力组合螺过程；吵柱则分笋为边柱渴和中柱叮（胶即御A碑柱矛、舅B狸柱），引每个柱便每层有悦两个控桶制截面怨，以狼图凤1孩4兵中第二互层为例塔，控制死截面别为护3汽、振4卧号截面请。指表陪3椒给出了略二层柱化的内力朱组合过汪程。恼表携2仆二层梁菠内力组旁合第色表晶3段第二层秋柱内力害组合AB充M私＝欣－径71.潮45情kN·晌m铲M购＝辫107朱.95晨kN闻·m她M才＝峰－遵75.铁79右kN·猾m灿V芦＝乐103浊.69伪kN园V跪＝撇－光108种.02继kN灿图狮1步5俗梁乓A秩B仓的最不弓利组合竿内力亩

慈

屯（辱5横）截面谷计算应

赶

写1垮）梁的辩设计叔

种

碌以第二映层降梁谁A慨B呼为例，白其最不桶利的组膊合内力苗如贷图秘1还5圣所示。碰

划

点①夏正截面蹈强度计读算：送

孤

盒梁的截皂面尺寸晒为亡500奶mmx慎250象m摘m薪。晓

挣

C2回0吗时，梁幅的混凝苍土保护冶层最小陡厚度闸为秀30m众m鞋。僚

炎

仿故设圣，则差，。辆

希

吵对于梁迈端，不市考虑现将浇混凝荒土板的责作用。印

秒

掀梁牌端姐A堤：姜

滔

吴（满足孕要求）符

臂

袖选帖用眼3召1蕉6丽，戚。毯

弦

碧梁免端增B展：计算铅公式同聪上，计硬算过程纤略。计奉算结果送：忆

浸

式选波用鼓3植1爽6糟，弊。洒

屿

贯对于梁朱中截面婆，考虑羽混凝土邀现浇板全翼缘受面压，辱按息T畅形梁计若算。碌

效

艳翼缘计股算宽度粒取葬

笼

畏属于第直一类型谢的同T循形截面灭。呜（满足邮要求）获

踢

导选宾用林3诱2樱0缘，苹。差

淡

械②赴斜截面哪强度计收算钞

叠

湾取较大斤设计剪穿力址V抓＝纷－串108胁.02宽k糟N敢。探

歇

吊验算截云面尺寸羽

煎

督（截面脚符合要愿求）缴

细

扁验算是输否需要筒计算配鼠置箍筋魔

肥

订故需要骨配置箍挽筋。HYPERLINK"mailto:若选用φ8@200"押若选育用芒φ皱8@2乳00赵,泊

准

召（满足漏要求）窑

侮

待配箍率帝

遇

抵最小配驻箍率敲（满足略要求）闪

姨

爱2跳）柱的毅设计奥

宵

按以第二会层胜A略轴线柱泥为例。伐其最不援利组合李如置图匙1疮6屡所示。台

责

A受4掌M作＝屠60.厨59颗kN·灵m伐

出

根V式＝昼500俭.06溉kN罪

办

A评3雾M运＝贪63.夫70菜kN·差m炭

宣

围V雅＝乎500串.06概kN烂图偿1绩6垂柱刑A4衣A鸭3保的最不待利组合裁内力孤

昨

缴柱的截退面尺寸灵为捉300浩mmx推450径m碎m单。路

脖

拿①参受力纵缺筋的计言算美