1、截 面 设 计1.1 框架梁以第 1 层 BC 跨框架梁为例计算。1 梁正截面受弯承载力计算支座弯矩:支座 Br: REMmax=172.23kN.m支座 C: REMmax=197.31kN.m跨间弯矩取控制截面,即离支座处 4.48m 处的正弯矩:REMmax=236.56kN.m(1)考虑跨间最大弯矩处:梁下部受拉时,按 T 形截面设计;当梁上部受拉时,按矩形截面设计。翼缘计算宽度当:1)按跨度考虑, m270.31.8lbf2)按梁间距考虑, 3nfS3)按翼缘厚度考虑,65370s0ah 1.05.610hf此种情况不起主要控制作用,故取 m270fb梁内纵向钢筋选用 HRB400
2、级钢筋( ) , ,混凝土2N3yf 8.b等级选用 C30( ) , ,因为2N3.14cf m65s0ah kN2.374107.01 ffchb上式大于 236.56kN.m,故属于第一类 T 形截面。 .6523.1402121 bfMcs014.s 2101 m5.9837. yfcshA实配钢筋 4C18(A s=1018mm2) 。配筋率 ,满足要求。%5.01.65308bhs梁端截面受压区相对高度:,符合三级抗震要求。 35.02.652703.148101 hbfAcsy(2)考虑两支座处:将下部跨间截面的 4C18 钢筋伸入支座,作为支座负弯矩作用下的受压钢筋,再计算相应
3、的受拉钢筋 As。1)支座 Br上部: 03.6530.14856.232201 bhfaMcssys 15. 0 hasbs 且260 m39.7532.7sysahfA实配钢筋 4C18(A s=1018mm2) 。配筋率 ,满足要求。%5.01.65308bhs2)支座 C 上部: 260 m97.835.97sysafMA实配钢筋 4C18(A s=1018mm2) 。配筋率 ,满足要求。%5.01.65308bhs梁端截面的底面与顶面纵向钢筋配筋量的比值 ,满足3.0180sA抗震要求。2 梁斜截面受剪承载力计算(1)验算截面尺寸:,m650hw 42.3065bhw用验算公式: 1
4、.hfVckN1.73642.kN7.140RE fVc故截面尺寸满足要求。(2)箍筋选择及梁斜截面箍筋取 A8100,选用 HPB300 级钢筋(f yv=270N/mm2) ,根据规范:三级抗震箍筋肢距不应大于 max(h b/4,8d,150) ,且配有计算受压钢筋超过 3 根(为 4 根) ,所以加密区配四只箍,则: 1065.42705.1630.142.025.1.010 snAfbhfvyckN769 %.3.%.3min,1 ycsvsvs f加密区长度取 max(1.5h b,500) 。本例取 1100mm,非加密区箍筋选用 A8200。箍筋配置,满足构造要求。由于梁腹板高
5、度 hw=700100=600mm450mm ,规范要求需配置腰筋,每侧不少于0.1%bhw,且间距不大于 200mm。本例每侧配置 2C12(A s=226mm2) 。1.2 框架柱1 柱截面尺寸验算根据建筑抗震设计规范 ,对于三级抗震等级,剪跨比大于 2,轴压比小于 0.75(乙类建筑) 。以第 1 层 B 柱为例:, ,m50bm46050h 2mN3.14cf柱端剪力设计值: k2.18.397cV柱端弯矩设计值:M c取上下柱端弯矩的最大值。 60.4.0M柱轴力 N 取柱顶、柱底的最大值: N=1531.03kN剪跨比: ,满足要求。 21.652.1430 hVc轴压比: ,满足
6、要求。75.04.3.3bfnc2 柱正截面承载力计算以第 2 层 B 柱为例计算:根据 B 柱内力组合表,将支座中心处的弯矩换算至支座边缘,并与柱端组合弯矩的调整值比较后,选出最不利内力进行配筋计算。B 结点左、右梁端弯矩: mkN67.8930.9257.0169512B 结点上、下柱端弯矩(先按 及相应的 N 考虑)maxMmk75.103.85.042.128679,kN32.5.1287.03B柱MmkN90.143.6.9B梁,06942.1上 201M在结点处将其分配给上、下柱端,即: k5.7.2875.138.上B mN140069下M.6.上BRE ,e a 取 20mm
7、和偏心方向截面尺寸 1/30 两者中较大值,m7.836.1040Ne即 500/30=16.67mm,故取 ea=20mm。柱计算长度按下式确定:,5.0.25u57.036.24lm2.47.11.01Hll 989.8a0ei因为长细比 ,故应考虑偏心距增大系数 。542.430 hl ,取0.1932106.5. 31 NAfc .1因为 ,取4.80hl2故: 197.4.86097.1401 2210 hlei轴向力作用点至受拉钢筋 As合力点之间的距离: m.355.897. ia因为 ,为大偏心受压。18.016.4053.16300 bcbhfNx 对称配筋:sycsahfb
8、fNeA02015.04634653.108.58.4136.0 2按 Nmax 及相应的 M 一组计算,N =983.69kNB 结点上、下柱端弯矩: mkN18.5087.24.612495此时内力是非地震组合情况,且无水平荷载效应,故不必调整。取 l0=1.253.6=4.50m 1.56.830Nem47920ai因为长细比 ,故应考虑偏心距增大系数 。.951.430 hl ,取0.187.06.84. 321 NAfc .1因为 ,取50.9hl 12故: 36.10.9461.7014 2210 hlei,故为小偏心受压。m83.m73.5.936. hei轴向力作用点至受拉钢筋
9、 As合力点之间的距离: 73.1540251.96.2iahe0028.43bcsbchfafNe按上式计算时, 及0hfcb20.fc因为 kN7.146591k69.83 N 82208 104.56093.4.7150.9 bhfe c故按构造配筋,且应满足 ,单侧配筋率 ,故:%min%.min选用 12C20( ) ,配筋率2m3768sA %8.064.1503783 柱斜截面受剪承载力计算以第 1 层 B 柱为例进行计算,上、下柱柱端弯矩设计值:,kN0.194tcMmkN.149bc则框架柱剪力设计值为: 51.6.382.2. nbctHV,满足要求2.0.4503.180
10、 bhfcRE,取37.8.9746360 VMc 73.其中,M c取较大的柱下端弯矩值,且 Mc、V c不应考虑 RE,故 Mc将表 9.4(b)查得的值除以 0.8,V c将表 9.5(b)查得的值除以 0.85。与 Vc相对应的轴力( 1 层柱顶): kN50.1723.403.kN50.28.096 bhfNc取 k517故: 10RE56.1.hfNbVsAytv 045.462710.72.53.015.148.0 33 故该层柱应按构造要求配置箍筋。柱端加密区的箍筋选用 4 肢 A10100,柱端加密区长度取截面高度、柱净高度的 1/6和 500mm 三者的最大值,底层柱的下端
11、不小于柱净高的 1/3。所以加密区长度取Hn/3=3600/3=1200mm,取 1500mm。1 层 B 柱柱底轴压比 429.053.143fNnc查表得,最小配箍率特征值 v=0.11,则最小体积配箍率: %83.270.min,ycf06.583.2icorvslA式中,A sv、l i为箍筋的截面面积和长度;A cor 为箍筋包裹范围内的混凝土核心区面积;s 为箍筋间距 。取 A10,A sv=78.5mm2,则 2m54.630.78s根据构造要求,三级抗震柱箍筋加密区最大间距为 8d,150mm (柱根 100mm)的较小值,本例取 100mm。加密区长度为 1500mm。非加密区还应满足 =300mm,本例取ds15200mm,故箍筋配置为 A10200。