框架结构设计例题2015--第四部分
《框架结构设计》课件
《框架结构设计》课件课程目标：1. 了解框架结构的基本概念和特点；2. 掌握框架结构的设计原则和方法；3. 能够应用框架结构设计原理进行实际项目的框架设计。
第一部分：框架结构的基本概念和特点1.1 框架结构的基本概念1.1.1 框架的定义1.1.2 框架与传统的结构形式的区别1.1.3 框架结构的分类1.2 框架结构的特点1.2.1 空间刚度大1.2.2 抗震性能好1.2.3 框架结构自身的重量轻1.2.4 施工方便，施工周期短第二部分：框架结构的设计原则和方法2.1 框架结构的设计原则2.1.1 安全性原则2.1.2 经济性原则2.1.3 适用性原则2.2 框架结构的设计方法2.2.1 框架结构的平面设计2.2.2 框架结构的立面设计2.2.3 框架结构的剖面设计第三部分：框架结构设计的实际应用3.1 项目背景及设计要求3.1.1 项目背景3.1.2 设计要求3.2 框架结构设计流程3.2.1 初步设计阶段3.2.2 详细设计阶段3.2.3 设计评审阶段3.3 框架结构设计案例分析3.3.1 案例一：多层框架结构设计3.3.2 案例二：高层框架结构设计第四部分：框架结构设计注意事项及常见问题解析4.1 框架结构设计注意事项4.1.1 合理选择框架梁、柱的截面尺寸4.1.2 注意框架结构的连接节点设计4.1.3 考虑框架结构的抗震设计4.2 常见问题解析4.2.1 问题一：框架结构梁、柱节点钢筋锚固问题4.2.2 问题二：框架结构柱梁截面尺寸的确定方法4.2.3 问题三：框架结构柱的偏心加载问题第五部分：总结与展望5.1 总结5.2 展望科学性：1. 内容基于结构工程领域的公认原理和标准，如国际建筑规范和工程实践。
2. 使用最新研究和industry best practices 来确保信息的准确性和时效性。
3. 课件中的案例分析和问题解析基于实际工程项目，提供了具体的数据和解决方案。
4. 引用权威的参考资料和学术研究，以支持课件中的理论和设计方法。
高层框架结构课程设计
《高层建筑结构课程设计》设计说明书题目：某集团员工宿舍楼结构设计姓名：XX班级：XX学号：XX指导教师：XX2015年 1月 18日课程设计任务书专业班级XX学生姓名XX一、题目某集团员工宿舍楼结构设计二、主要任务与要求（ 1）基本资料：框架结构， 6 层，柱网尺寸：开间4200，进深 6000 和 2100，层高：首层层高 4.2m，其他各层层高 3.3m（2）设计内容： 1. 确定构件（梁、柱）截面尺寸及计算简图2.进行荷载计算3.进行荷载作用下的内力分析与侧移验算，绘制出内力图（或表）4.内力组合5.选取一榀框架梁、柱或一片剪力墙进行截面设计6.绘制结构（梁、柱、墙）施工图（3）设计要求：设计说明书 1 套、结构施工图 1 套河南理工大学课程设计成绩评定书题目焦作建工集团员工宿舍楼结构设计指导教师年月日一、摘要二、工程概况及设计条件三、建筑主要用材及构造要求四、结构总信息3.1 恒荷载计算3.2 活荷载计算五、梁柱断面类型及尺寸4.1 梁断面估算及选用4.2 柱截面估算及选用六、标准层结构布置图5.1 网格示意图5.2 梁柱布置七、荷载6.1 楼面荷载6.2 梁上荷载6.3 水平地震作用八、主要分析结果7.1 恒载作用下7.2 活载作用下7.3 水平地震作用7.4 侧移验算7.5 轴压比和剪重比九、总结与体会8.1 列出所做内容的大致操作流程及主要技术思路8.2 列出遇到的问题及解决的办法十、参考文献本次高层结构课程设计题目为焦作市焦煤集团员工宿舍楼结构设计。
设计内容主要为结构设计。
本设计主体为六层；底层高为 4.2 米，其余层高为 3.3 米，总建筑面积近为4380.48 平方米，室内外高差为 0.60 米，本工程设定相对标高± 0.000 ，功能上满足员工住宿需求，在充分利用空间的基础上为员工营造了良好的住宿条件。
本工程采用钢筋混凝土框架结构，建筑抗震设防烈度为 7 度。
结构计算包括手算和电算两部分，其中手算部分主要为水平地震力作用下结构受力情况。
框架结构设计例题
1【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）。
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-⨯210.5m=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 =⎝⎛121～⎪⎭⎫81l = ⎝⎛121～⎪⎭⎫81×5400mm=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/m 2估算，活荷载的标准值取2.0kN/m 2。
中柱的负荷面积为()m m 6.327.24.5⨯+=14.58m 2则中柱柱底承受的荷载标准值为：恒载标准值：10kN/m 2×4(层数)×14.58m 2=583.2kN活载标准值：2kN/m 2×4(层数)×14.58m 2=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，f c =9.6N/mm 2图10.17框架计算简图图10.18 梁截面形式2柱的截面面积 26.99.08631369.0mm N N f N A c ⨯=≥=99900mm 2选用柱的截面面积为400mm ×500mm ，实际面积为200000mm 2。
框架设计例题
4.1KN/m2×[4.5m×(3.5-0.6)m－0.9m×2.1m]＝45.756KN
C2窗自重
0.45 KN/m2×0.9m×2.1m＝0.851KN
合计：
46.607KN
沿梁跨长的线载为：
46.607KN÷4.5m＝10.36KN/m
二～四层③、④、⑤轴（A～B、C～D 跨）横墙自重（梁高 600，无门窗）
梁侧抹灰层：20厚混合砂浆
0.02m×（0.45m-0.10m）×2×17 KN/m2＝0.238 KN/m
合计：
1.988KN/m
b×h＝200mm×400mm（板厚100mm）
梁自重
25KN/m2×0.20m×（0.4m-0.10m）＝1.5KN/m
梁侧抹灰层：20厚混合砂浆
0.02m×（0.40m-0.10m）×2×17 KN/m2＝0.204 KN/m
4.1KN/m2×[4.5m×(3.5-0.6)m－2.4m×1.8m]＝35.79KN
C2窗自重
0.45 KN/m2×2.4m×1.8m＝1.944KN
合计：
37.74KN
沿梁跨长的线载为：
37.74KN÷4.5m＝8.39KN/m
二～四层 B 轴（③～⑤跨）纵墙自重（梁高分别为 450，开有 M9 门）
传荷载 G52＝1.988×（4.5+4.5）÷2+7.18×4.5÷2+7.18×4.5÷2+4.59×4.5÷2+4.59×4.5÷2
＝61.91KN 活载＝WB17（左）传荷载 + WB17（右）传荷载+ WB11（左）传荷载 + WB11（右）传荷载 Q52＝2.82×4.5÷2+2.82×4.5÷2+1.8×4.5÷2+1.8×4.5÷2＝20.79KN （4）WKL19（11）传给KZ3的集中荷载（AC跨）为： 恒载＝梁自重+ WB11（左）传荷载 + WB11（右）传荷载 G53AC＝3.465×（4.5+4.5）÷2+4.59×4.5÷2+4.59×4.5÷2＝36.25KN 活载＝WB11（左）传荷载 + WB11（右）传荷载 Q53AC＝1.8×4.5÷2+1.8×4.5÷2＝8.1KN （5）框架梁 WKL2（2）AC 跨上均布荷载为 恒载 g52＝框架梁自重＝3.465 KN/m 屋面框架梁 AC 跨的受荷总图如图 5.6、5.7 所示： 2、屋面框架梁 WKL2（2）C～D 轴间的荷载 （1）屋面板传荷载（见图 5.4）： 屋面板 WB3 传至横向框架梁 WKL2（2）CD 跨上的荷载为梯形荷载，梯形顶点处为 恒载：g53＝5.10KN/m2×4.5m/2.0×2＝11.48KN/m×2＝22.96 KN/m 活载：q53＝2.0KN/m2×4.5m/2.0×2＝4.50KN/m×2＝9.0KN/m 若化为均布荷载：α=4.5/2÷5.0＝0.45
框架结构毕业设计计算书
框架结构毕业设计计算书框架结构毕业设计计算书随着社会的发展和科技的进步，框架结构在建筑领域中扮演着至关重要的角色。
框架结构的设计是建筑师和工程师们在进行毕业设计时需要考虑的重要因素之一。
本文将就框架结构毕业设计计算书进行探讨。
第一部分：引言在引言部分，我们将阐述框架结构的定义和作用。
框架结构是指由多个构件（如梁、柱、框架等）组成的建筑结构。
它的作用是承担和传递荷载，使建筑物具有稳定性和承载能力。
在毕业设计中，框架结构的设计是建筑师和工程师们必须要考虑的重要因素之一。
第二部分：框架结构的设计原则在这一部分，我们将探讨框架结构的设计原则。
首先，框架结构的设计应该满足建筑物的使用要求和功能需求。
其次，框架结构的设计应该考虑建筑物的荷载和力学性能。
最后，框架结构的设计应该满足建筑物的美学要求和可持续发展的原则。
第三部分：框架结构的计算方法在这一部分，我们将介绍框架结构的计算方法。
框架结构的计算主要包括静力学分析和动力学分析两个方面。
静力学分析是指计算框架结构在静力平衡条件下的受力情况，以及各构件的尺寸和截面形状。
动力学分析是指计算框架结构在动力荷载作用下的受力情况，以及结构的振动特性和响应。
第四部分：案例分析在这一部分，我们将通过一个案例来分析框架结构的设计和计算。
我们选择一个多层建筑物作为案例，通过静力学分析和动力学分析来计算框架结构的受力情况和振动特性。
通过这个案例，我们可以更好地理解框架结构的设计和计算方法。
第五部分：结论在结论部分，我们将总结框架结构毕业设计计算书的内容和重点。
框架结构的设计是建筑师和工程师们在进行毕业设计时需要重点考虑的因素之一。
通过本文的探讨，我们可以更好地理解框架结构的设计原则和计算方法，为毕业设计的顺利完成提供指导和帮助。
总之，框架结构毕业设计计算书是建筑师和工程师们在进行毕业设计时必不可少的一部分。
通过对框架结构的设计原则和计算方法的探讨，我们可以更好地理解和应用框架结构的设计和计算。
钢筋混凝土结构设计实例
钢筋混凝土结构设计实例标题：钢筋混凝土结构设计实例——城市地铁站第一部分：引言在现代城市化进程中，地铁系统作为一种高效、便捷的公共交通工具，已经成为许多大城市不可或缺的一部分。
作为地铁站的重要组成部分，钢筋混凝土结构在其设计中起到了关键作用。
本文将以一个城市地铁站的钢筋混凝土结构设计实例为题，以人类视角进行描述，以期使读者感受到设计师的思考和创作过程。
第二部分：地铁站设计背景城市地铁站作为重要的交通枢纽，必须承受巨大的人流压力和自然灾害风险。
因此，对其结构设计的要求非常高。
在这个实例中，我们将以一座位于地震频发地区的地铁站为例，展示钢筋混凝土结构的应用。
第三部分：地铁站结构设计3.1. 设计目标在本实例中，设计师的目标是确保地铁站的结构在地震发生时能够保持稳固，并能承受大量的人流负荷。
同时，为了提高地铁站的使用寿命和可维护性，设计师还需要考虑材料的选择和防水等问题。
3.2. 结构设计方案设计师采用了钢筋混凝土框架结构作为地铁站的主要结构形式。
框架结构通过将柱和梁连接在一起，形成一个坚固的整体，能够有效地分担地震力和人流荷载。
此外，设计师还在地铁站的地下部分增设了抗浮层，以防止地铁站在地下水位上升时发生浮动。
3.3. 材料选择为了满足地铁站的使用寿命和可维护性的要求，设计师选择了高强度混凝土作为结构材料，并在其中掺入了适量的粉煤灰，以提高其耐久性和抗裂性能。
此外，设计师还使用了高强度钢筋，以增加结构的强度和稳定性。
第四部分：结构施工和维护4.1. 施工过程在施工过程中，设计师采用了先进的施工技术和设备，确保了地铁站结构的准确性和稳定性。
同时，设计师还注意了施工过程中的质量控制和安全防护，以保证施工质量和工人的安全。
4.2. 维护措施为了延长地铁站的使用寿命，设计师还制定了详细的维护计划。
这包括定期检查和维修结构的裂缝和腐蚀，并采取防水措施，以防止地下水渗入地铁站。
第五部分：结论通过对这个城市地铁站钢筋混凝土结构设计实例的描述，我们可以看到设计师在面对地震和人流压力时的思考和创作过程。
框架结构2015
(6-42)
N N v
(6-43)
为增大系数，框架结构外柱取1.3,不等跨内柱取1.25，
等跨内柱取1.2；框剪结构外柱取1.1～1.2，内柱取1.0。
柱截面尺寸的确定
有地震作用组合时柱所需截面面积为：
Ac
N
N fc
(6-44)
其中 fc为混凝土轴心抗压强度设计值， N为柱轴压比限值 见表。
此种结构布置方案，常适用于楼面有较重设备或楼 面有大开洞的厂房。
当建筑平面在纵横两个方向长度比较接近时，采用 纵横双向框架结构布置，对于抗风或抗震来说是比 较合理的。
二.梁截面尺寸的确定及其刚度取值
1.框架梁截面尺寸应根据承受竖向荷载的大小、跨度、 抗震设防烈度、混凝土强度等诸多因素综合考虑确定。
其次是在开间布置上也比较灵活。 但是，建筑的横向刚度较差，楼板跨度也常较大，且其
类型增多，在实际工程中较少采用。
承重框架沿房屋纵横向布置
承重框架沿房屋纵向与横向同时布置
承重框架沿房屋纵横向布置
可以有利于满足来自两个不同方向的抗风或抗震要 求。
虽然有时楼板仅沿一个方向布置或者采用双向楼板， 但是纵横两个方向的框架均具有足够的强度和刚度。
d —柱纵筋直径。
梁截面尺寸的确定及其刚度取值
4.当梁高较小时，除验算其承载力外，尚应注意满足刚度 及剪压比的要求。在计算梁的挠度时，可以扣除梁的合理起 拱值，对现浇梁板，宜考虑梁受压翼缘的有利影响。
5.为满足梁的刚度和承载力要求，节省材料和有利建筑空 间，可将梁设计成加腋形式。这种加腋梁在进行框架的内力 和位移计算时，可采用等效线刚度代替变截面加腋梁的实际 线刚度。当梁两端加腋对称时，其等效线刚度为：
求及经济合理性来确定柱网
框架结构例题讲解
PMCAD模块的使用一、框架结构设计例题本建筑为5层框架结构，抗震设防烈度为7度，二类场地，框架抗震等级为3级，周期折减系数取0.7，按一组计算。
基本风压0.4kN/m2，地面粗糙度类别为C类，梁、板、柱的混凝土等级均为C30，梁、柱主筋选HRB400，箍筋选HPB235，板筋选HPB235。
框架梁端弯矩调幅系数为0.85，结构重要性系数为1。
1～五层的结构层高分别为5.5m（从基础顶面算起）、3.0m、3.0m、3.0m、3.0m。
各层采用现浇混凝土板，板厚取100mm。
对于框架结构，非受力墙起分割空间作用，在PMCAD建模时不要布置非受力墙，而应将墙重转化为梁间荷载在荷载输入中布置。
大厅、电梯间处的次梁和交叉梁的某些次梁应作主梁输入，卫生间有门洞的墙下不布置二级次梁，做现浇带处理。
具体楼面恒载、活载，梁间恒载按《建筑荷载规范》中的规定取值，或经过计算得出的结果。
结构标准层：结构标准层1、结构标准层2、结构标准层3、结构标准层4。
荷载标准层：荷载标准层1、荷载标准层2、荷载标准层3、荷载标准层4。
楼层组合：1个标准层1+荷载标准层1（层高5.5m）；2个标准层2+荷载标准层2（层高3.0m）；1个标准层3+荷载标准层3（层高3.0m）；1个标准层4+荷载标准层4（层高3.0m）。
主菜单1—建筑模型与荷载输入*定义第1结构标准层**建立网格*轴线输入，正交轴网，轴网输入开间：6000，跨度：10，添加进深：5400，跨度1，添加进深：2100，跨度1，添加进深：5400，跨度1，添加基点：左下，转角：0，确定用光标在屏幕选择一点*轴线命名*轴线命名[Tab]，用光标点取起始轴，用光标点取终止轴。
若不需要标轴线，用光标点取不标的轴线，[Esc]用光标点取两个方向的轴线，分别命名。
*构件定义**柱定义*构件定义，柱定义按照设计要求，分别定义柱子的截面类型，材料类别，点取确定。
例如：400mm×400mm*梁定义*（没有特殊情况全部按主梁布置，次梁也按主梁布置）定义梁的截面尺寸（梁宽、梁高），材料类别，点取确定。
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-198.15
73. 52
876. 1
420. 00
375. 38
876
-238. 59
89. 68
1068.7
420. 00
375. 38
1069
128. 98
46.86
558.4
420. 00
375. 38
558
-327.66
126. 98
1513. 1
420. 00
375. 38
1513
-260. 54
配筋率
0. 29% 0. 29% 0. 22% 0. 27% 0. 27% 0.21% 0. 29% 0. 29% 0. 22% 0. 57% 0. 48% 0. 29% 0.61% 0.61% 0. 49% 0. 48% 0. 57% 0. 29% 0. 73% 0.61% 0. 48% 0. 93%
因此，可直接比较竖向荷载作用下弯矩组合值 M 和水平地震作用下弯矩组合值 M 乘以 的大
小，取较大值作为框架梁截面弯矩设计值。即 M = Max{M U，7REMUE }
表 7.1 为竖向荷载作用下的梁端及跨中弯矩基本组合，表 7.4 为水平地震作用下的梁端及 跨
中弯矩地震组合（该表中各组合后的弯矩己乘以抗震承载力调整系数 TRE）。
98. 64
1175.5
420. 00
375. 38
1175
211. 03
78. 62
936.9
420. 00
375. 38
937
-216.33
109. 57
1305.7
330. 00
294. 94
1306
钢筋 计算钢 直径 筋根数 14 3. 37436 14 3. 02313 12 3. 71361 12 3.72124 12 3.72124 12 2.91783 14 3.02313 14 3.37436 12 3.71361 16 5.31505 16 4. 35748 14 3.62773 16 4.32367 16 4.32367 16 3.61991 16 4. 35748 16 5. 31505 14 3.62773 18 5. 94618 18 4. 6193 16 4.65966 18 5.13121
6
1527
0. 73%
5
1005
0. 48%
左支座负
-395. 48
157. 21
1873. 4
420. 00
375. 38
1873
20 5.96328
6
1885
0. 90%
AB 跨
右支座负 跨间正
实取 根数
4 4 4 4 4 3 4 4 4 6 5 4 5 5 4 5 6 4 6 5 5 6
实配 As
616 616 452 452 452 339 616 616 452 1207 1005 616 1005 1005 804 1005 1207 616 1527 1273 1005 1527
1175.5
420. 00
375. 38
1175
18 4. 6193
5
1273
0.61%
CD 跨
右支座负 跨间正
-327.66 211. 03
126. 98 78. 62
1513. 1 936.9
420. 00 420. 00
375. 38 375. 38
1513 937
18 5. 94618 16 4.65966
28.61 35. 32
340.9 420.9
420. 00
375. 38
420
330. 00
294. 94
421
-75. 35
35. 32
420.9
330. 00
294. 94
421
44. 47 -108. 14
20. 54 39. 05
244.8 465.4
330. 00
294设计例题
表 8.1 2 轴框架各层各跨框架梁上部、下部纵筋配筋计算
弯矩
(kM-m)
-120. 28
-108. 14
x
43. 59 39. 05
承载力计 算
As
519.4
465.4
Asmin1
420. 00 420. 00
Asmin2 实取 As
375. 38
519
375. 38
465
79. 86 -75. 35
框架结构设计例题
右支座负
-216.33
109. 57
1305.7
330. 00
294. 94
1306
18 5. 13121
6
1527
0. 93%
跨间正
193. 51
96. 66
1151.9
330. 00
294. 94
1152
16 5.72883
6
1207
0. 73%
左支座负
-260. 54
98. 64
-1 -
层 5
4 3 -1 -
跨别 AB 跨 BC 跨 CD 跨 AB 跨 BC 跨 CD 跨 AB 跨 BC 跨
钢筋位置
左支座负 右支座负
跨间正 左支座负 右支座负
跨间正 左支座负 右支座负
跨间正 左支座负 右支座负
跨间正 左支座负 右支座负
跨间正 左支座负 右支座负
跨间正 左支座负 右支座负
跨间正 左支座负
比较表 7.1 和表 7.4 中的梁端负弯矩以及跨中正弯矩，取各自绝对值大的弯矩值进行配筋 计
算。
进行正截面承载力计算时，支座截面按矩形截面计算；跨中截面应按 T 形截面计算， 但由
于组合后的各梁跨中弯矩较小，为保证结构安全，本例题将跨中截面也按照矩形截面进 行配筋计
算。
2 轴框架各层各跨框架梁纵筋配筋计算详见表 8.1。
框架结构设计例题
8 截面设计
本工程框架抗震等级为三级。根据延性框架设计准则，截面设计时，应按照“强柱弱梁” “强剪弱弯”原则，对内力进行调整。
8.1 框架梁
8.1.1. 框架梁正截面设计
非抗震设计时，框架梁正截面受弯承载力为：
l u = M
a afbh
抗震设计时，框架梁正截面受弯承载力为：
MuE = a\as fcbh0 ! THE
375. 38
876
128. 98
46.86
558.4
420. 00
375. 38
558
-149. 76
72.95
869. 3
330. 00
294. 94
869
-149. 76
72.95
869. 3
330. 00
294. 94
869
126. 94
61.08
727.8
330. 00
294. 94
728
375. 38
465
-120. 28 79. 86 -238.59
43. 59 28.61 89. 68
519.4 340.9 1068.7
420. 00 420. 00 420. 00
375. 38 375. 38 375. 38
519 420 1069
-198.15
73. 52
876. 1
420. 00