柱端彎矩值設(shè)計值的調(diào)整

1、柱端彎矩值設(shè)計值的調(diào)整0.15者及框一、二、三級框架的梁柱節(jié)點處，除框架頂層和柱軸壓比小于 支梁與框支柱的節(jié)點外，柱端組合的彎矩設(shè)計值應符合下式的要求:Me c Mb式中，Me 節(jié)點上下柱端截面順時針或反時針方向組合的彎矩設(shè)計Mb值之和，上下柱端的彎矩設(shè)計值可按彈性分析來分配 ；節(jié)點左右梁端截面反時針或順時針方向組合的彎矩設(shè)計值之和;柱端彎矩增大系數(shù)；二級框架為1.2為了防止框架柱腳過早屈服，一、二、三級框架結(jié)構(gòu)的底層柱下端截面的彎 矩設(shè)計值，應分別乘以增大系數(shù) 1.5、1.25和1.15。底層是指無地下室的根底 以上或地下室以上的首層。以第二層中柱為例進行柱調(diào)整：B節(jié)點左、右梁端彎矩338.

2、24 157.69 0.6： 2291.05KN m216.23 137.69 0.6； 2 仃 4.92 KN mB節(jié)點上、下柱端彎矩1.1269.15 163.22 0.1252.83 KN mM B柱252.83202.96455.79KN mM B梁291.05174.92465.97KN mM B柱M b梁 0.99301.13 163.61 0.6202.96KN m512.57KN m MB56.78KN m,在節(jié)點處將其按彈性彎矩分配給上、下柱端，即M上512.57252.83283.56 KNm455.79M下512.57202.96228.24KNm455.79rem 上0

3、.8283.56226.85KNmreM下0.8228.24182.59KNm其他層柱端彎矩的調(diào)整用相同的方法，計算結(jié)果如下:表7-3-1橫向框架A柱柱端組合彎矩設(shè)計值的調(diào)整層次54321截面柱頂柱底柱頂柱底柱頂柱底柱頂柱底柱頂柱底RE(MccMb)reN表7-3-2橫向框架B柱柱端組合彎矩設(shè)計值的調(diào)整層次54321截面柱頂柱底柱頂柱底柱頂柱底柱頂柱底柱頂柱底RE(MccMb)reN8截面設(shè)計8.1框架梁這里以第一層的AB跨梁及第二層AB柱為例來計算一層AB梁的正截面受彎承載力計算第一層AB梁從梁的內(nèi)力組合表中選出 AB跨跨間截面及支座截面的最不利內(nèi)力，并將支 座中心處的彎矩換算為支座邊緣控制

4、截面的彎矩進行配筋計算。A支座：右震作用下內(nèi)力最大MA 397.02 155.09 0.6/2 350.49kN mrem a .75350.49262.87kN mB支座:M B 338.24157.69290.922218.19kN m290.92kN mreMb 0.75跨間彎矩取左震作用下，x 0.11m處的截面Mmax 248.11KN mREM max 0.75 248.11 186.08kN m當梁下部受拉時，按T形截面來設(shè)計，當梁上部受拉時，按矩形截面來設(shè)計 翼緣的計算寬度：1 按計算跨度I?？紤]bfl037.22500mm2500 mm32 梁凈距Sn考慮bf bSn3003

5、450 3750mm3 按翼緣高度hf考慮h。s 700 35 665mmhf/h0100/665 0.15 0.1這種情況不起控制作用，故取bf 梁內(nèi)縱向鋼筋選HRB400級鋼，(fy _ 下部跨間截面按單筋T形梁計算，因為:2500mm2y 360N/mm ) b 0.518hf1fcbfhf(h0 寸)1001.0 16.7 2500 100 (665)2210.98kN m2567.6kN m屬第一類T型截面M186.08 106As1fcbfh01.0 16.7 2500 6652J 2 s 0.01013 b 0.5181 fcbf h00.01013 1.0 16.70.0100

6、82500 665 781mm2fy360實際配筋取3根20的HRB400 (As=941mmAs9410.47% 0.20%，滿足要求300 665跨中配筋率應大于0.20和45ft/ fy中的較大值。將下部跨間截面3根20的HRB400的鋼筋伸入支座，作為支座負彎矩作用下 的受壓鋼筋(As=941mr1)，再計算相應的受拉鋼筋As，即支座A上部：6262.87 10360 941665 36s1.0 16.7 300 66520.0221.12s 0.022 2as/h0說明As富裕，且達不到屈服，可近似取70/ 665 0.105262.87 106Afy(h0 as)360 (665

7、35)1159mm實取 4 20 As 1256mm2支座B上部Mfy(h。as)218.19 106360 (665 35)962mm221實取 4 20 A 1256mm 丨， 0.63%0.25%300 665A/人 941/1256 0.75 0.3，滿足要求。梁斜截面受剪承載力計算reV 137.70 0.20 cfcbh 0.2 1.0 16.7 300 665 666.33KN 故截面尺寸滿足要求。梁端加密區(qū)的箍筋取2肢8150，箍筋用HPB235級鋼fyv 210N / mm2， 那么考慮地震作用組合的T形截面的框架梁，其斜截面受剪承載力應符合：1AV0.42ftbh0 1.2

8、5 fyv svh0RES即0.42ftbh0 1.25fyVAvh0s1010.42 1.43 300 665 1.25 210665150237.36 KN 160.22 KN加密區(qū)長度取(1.5hb 1050,500)中大值，那么取1.05m非加 密區(qū)的箍筋取2肢設(shè)置8200,箍筋設(shè)置滿足要求。二層AB梁的正截面受彎承載力計算第二層AB梁從梁的內(nèi)力組合表中選出AB跨跨間截面及支座截面的最不利內(nèi)力，并將支座 中心處的彎矩換算為支座邊緣控制截面的彎矩進行配筋計算。A支座：右震作用下內(nèi)力最大MA 314.81 134.97 0.6/2 274.32kN mreMa 0.75 274.32 20

9、5.74kN mB支座：MB 275.73136.42 亜 205.74kN m2reMB 0.75 234.80 176.10kN m跨間彎矩取左震作用下，x 1.51m處的截面M max 226.81KN mREMmax 0.75 226.91 170.11kN m翼緣的計算寬度如上取bf 2500mm梁內(nèi)縱向鋼筋選HRB400級鋼，(fy fy 360N/mm2) b 0.518F部跨間截面按單筋T形梁計算，因為: hf1fcbfhf(h0 T)1001.0 16.7 2500 100 (665)22567.6kN m 210.98kN m屬第一類T型截面M170.11 106 2 0.

10、009214砧底 1.0 16.7 2500 6652廠2一s 0.009256 b 0.5181 fcbf h00.009256 1.0 16.7 2500 6652714mmy360實際配筋取3根18的HRB400 (As=941mm763、卄門旳亠A0.38%0.20%，滿足要求300 665跨中配筋率應大于0.20和45ft/ fy中的較大值。將下部跨間截面3根18的HRB400的鋼筋伸入支座，作為支座負彎矩作用下 的受壓鋼筋(As=763mr1)，再計算相應的受拉鋼筋 A，即支座A上部：6205.74 10360 763665 36s21.0 16.7 300 6650.014811

11、 2 s 0.0149 2as, h。說明As富裕，且達不到屈服，可近似取70/ 665 0.105205.74 106A Mfy(h。as)360 (665 35)2907mm實取 4 18 A 1018mm2支座B上部A M - fy(h。as)176.10 106360 (665 35)776mm2 21實取 4 16 A 803mm,803300 6650.40%0.25%A/A, 803/10180.79 0.3,滿足要求。梁斜截面受剪承載力計算REV 114.17 0.20 cfcbho 0.2 1.0 16.7 300 665 666.33KN 故截面尺寸滿足要求。梁端加密區(qū)的箍

12、筋取2肢8150，箍筋用HPB235級鋼fyv 210N/mm2， 那么考慮地震作用組合的T形截面的框架梁，其斜截面受剪承載力應符合：V 丄 0.42ftbg 1.25fyvAsvh)RES即O.42ftbho 1.25 fyvjAsv hos1010.42 1.43 300 665 1.25 210665150237.36 KN 114.17KN加密區(qū)長度取1.磯 1050,500中大值，那么取1.05m非加 密區(qū)的箍筋取2肢設(shè)置8200,箍筋設(shè)置滿足要求。表8-1-1框架梁箍筋數(shù)量計算表層 次截面reV0.2 cfcbh。AsvREV0.42 fcbh0梁端加密區(qū)非加密區(qū)s1.25 fyv

13、h。實配鋼筋實配鋼筋5A、Bl 02 81502 8200Br 02 81502 82003A、Bl 02 81502 8200Br 02 81502 82001A、Bl2 81502 8200Br2 81502 8200表8-1-2框架梁縱向鋼筋計算表層 次截面MAsAs實配鋼筋AsAs / As%5支座A 06033594 16 803B左6033754 16 803AB跨間4803 16603支座B右6032244 16803BC跨間3182 16 4023支座A0.0157639074 18 1018B左7637764 16803AB跨間7143 18763支座B右 0.3fcA時取0

14、.3fcA; 小于1時取1，當 大于3時取3。 三級框架柱的抗震構(gòu)造措施三級框架柱的截面縱向鋼筋的最小總配筋率為0.7%，同時柱截面每一側(cè)配筋率不應小于0.2%。柱箍筋加密范圍：柱端，取截面高度、柱凈高的1/6和500mm三者的最大 值；底層柱，柱根不小于柱凈高的1/3 ;當有剛性地面時，除柱端外尚應去剛 性地面上下各500mm。三級框架柱：箍筋最大間距采用8d，150柱根100丨中較小值；箍筋最 小直徑：8mm。柱最小體積配箍率可按下式計算：柱加密區(qū)箍筋的最小體積配箍率應符合以下要求：v v f c. f yv式中，v三級抗震不應小于0.4% ； v為最小配箍特征值，由箍筋形式和 柱軸壓比查

15、表確定。柱箍筋加密區(qū)的箍筋肢距，三級不宜大于 250mm和20倍箍筋直徑的較大 值，至少每隔一根縱向鋼筋宜在兩個方向有箍筋約束。柱箍筋非加密區(qū)的箍筋體積配箍率不宜小于加密區(qū)的一半，且箍筋間距在三級時不應大于15d，d為縱筋直徑?？蚣苤慕孛嬖O(shè)計以第二層中柱為例說明截面設(shè)計的過程和方法。根據(jù)中柱內(nèi)力組合表，將支座中心處的彎矩換算至柱邊緣，并與柱端組合彎 矩的調(diào)整值比擬后，選出最不利內(nèi)力，取 1.2SGk 1.3Sek進行配筋計算。M 上 182.59KN mM 下 226.85KN mM 226.85 106eo3 189.61 mmN 0.8 1495.49 10ea取20mm和偏心方向截面尺

16、寸的1/30兩者中的較大者，即600/30 20mm，故取 ea 20mm。柱的計算長度確定，其中9.45 27.20 6.561.3749.45 7.477.20 6.561.230I。1 0.15( ul) H1 0.15 (1.374 1.230) 3.6 5.01me e0 ea 189.61 20 209.61mm因為 l/h 5.01 103/6008.35 5，故應考慮偏心距增大系數(shù)0.5 fcA0.5 16.7 60023N 1495.49 0.8 1032.51 1.0 取 11.01.133l/h 5.01/0.6 8.35 15 取 21.0h e e ?a 1.133

17、209.61 600 240497.45mm對稱配筋xN1495.49 0.8 1060.213 b 0.518hfcbh016.7 600 5601 血()1 2 1 1400 20；.61/560為大偏壓情況A A Ne (1 0.5 ) ! fRh2As As廠fy(ho as)1495.49 106 0.8 497.45 0.213(1 0.5 0.213) 16.7 5602 600360 (560 40)再按Nmax及相應的M 組1.35Sgk1.0Sqk計算N 1971.91 0.81577.53KN，節(jié)點上、下柱端彎矩61.29 0.1 29.7958.31KN m33.10

18、13.89 0.624.82KN mI。此組內(nèi)力是非地震組合情況，且無水平荷載效應，故不必進行調(diào)整，且取1.25He01.25 3.6 4.5m。M. Ne0 2058.31 106 1577.53 10336.96mm36.96 20 56.96mm0.5 fcAN1.911.0 取 11.0)1400ei/h0 h 1 211400 56.96/5607.521.40e 1.40 56.96 79.74 0.3h0故為小偏心受壓。168mmh/2 as79.74 300 40339.74mm20.5 16.7 60031577.53 10l0/h 4.5/0.6 7.5 15 取 21.0

19、Nb fcbhNe 0.43fcbh；f “fcbh (0.8 b)(h as)按上式計算時，應滿足 Nb fcbh0及Ne 0.43fcbh2，因為N 1577.53KNbfcbh0 0.518 16.7 600 560Ne 1577.53 103 339.740.43 116.7 600 5602故應按構(gòu)造配筋，且應滿足min 0.7%。單側(cè)配筋率smin 0.2%，那么 2A Asminbh 0.2% 600 600 720mm選 2 18 2 20 A As 1137mm2總配筋率3 1137600 5601.02%b.柱斜截面受剪承載力計算以第一層柱為例計算上柱柱端彎矩設(shè)計值M； 1

20、82.59/0.8 228.54KN m柱底彎矩設(shè)計值M： 532.04/0.8 665.05KN m那么框架柱的剪力設(shè)計值1.1MMbHn1.1228.24 665.054.55 0.7255.23KNc fcbh。0.85 255.33 1031.0 16.7 600 5600.039 0.2滿足要求Vchg3532.04 10163.220.84.663取560與Vc相應的軸力N 1850.63KN 0.3fcbh 0.3 16.7 6002 1803.6KN取 N 1544.4KNAsvreV 105 ftbho 0.056N1ho0.85 255230 105 1.43 600 56

21、0 0.056 1850.63 103210 5600故該層柱應按構(gòu)造配置箍筋。柱端加密區(qū)的箍筋選用4肢8100一層柱的軸壓比n 1480.51 0.80.308，那么查表插入可得0.36 16.70.061那么最小體積配箍率minv fc fyv 0.061 14.3/210 0.485%s0.485 550 550100 8 5500.333取8，Asv 50.3mm2，那么s 170mm。根據(jù)構(gòu)造要求，取加密區(qū)箍筋為 4 8100，加密區(qū)位置及長度按標準要求確定。表8-2-1框架柱箍筋數(shù)量表柱 號層 次REV0.2 fc cbhoN0.3fcAv fc f yv實配箍筋加密區(qū)非加密區(qū)B柱

22、54 81004 820034 81004 820010.4854 81004 82009根底設(shè)計擴展根底系指柱下鋼筋混凝土獨立根底和墻下鋼筋混凝土條形根底，本設(shè)計采用柱下鋼筋混凝土獨立根底。按受力性能，柱下獨立根底有軸心受壓和偏心受壓兩種。當受力性能為 偏心受壓時，一般采用矩形根底。h丄丄7200720020152015360 480, ll7200 7200b =35 253525205 288取 h 400mm取 b 250mm本設(shè)計為高度18.95m的5層教學樓。?建筑抗震設(shè)計標準?規(guī)定：不超過8層 且高度在25m以下的一般民用框架房屋可不進行天然地基及根底的抗震承載力 驗算。對內(nèi)力進

23、行標準值的組合,選出最不利的根底頂面內(nèi)力，選出豎向荷載與風 荷載組合所得的最大軸力及其對應的剪力和彎矩 ，作為最不利的荷載，而且Nmax 與Mmax是出現(xiàn)在同一種組合中即取右風情況下的內(nèi)力：N 1325.70227.35 16.451569.5KNM 22.474.40 27.4254.29KN mV 9.36 3.66 9.2722.59KN根底梁頂?shù)臋C制磚墻砌到室內(nèi)地面標高 300mm處，機制磚墻高為 h1 0.5 0.45 0.3 1.25m ,其上砌塊高 h2 0.9 0.3 0.6m，窗間墻高h32.0m，長 1.5m ,窗邊墻高 h3 2.0m，長 0.9m。砌塊重(0.2 15

24、0.02 17 2) (7.2 0.6)0.6 (1.5 0.9) 232.24 KN機制磚重0.24 19 1.25 (7.2 0.6)37.62 KN根底梁重0.25 0.4 (7.2 0.6) 25 16.50KN那么根底梁傳來的荷載Nj 32.24 37.62 16.50 86.36KN按?建筑地基根底設(shè)計標準?要求，當米用獨立根底或條形根底時，根底埋深指根底底面到室內(nèi)地面的距離，至少取建筑物高度的1 15,根底高度h 0.9m,先計算邊柱,那么根底埋深d 0.9 0.5 0.45 1.85m混凝土采用 C35ft 1.57N/mm2鋼筋采用 HRB 335fy 300N / mm2根

25、據(jù)地質(zhì)情況,選粘土層為持力層,地基承載力特征值fak 220kpa 當根底寬度大于3m或埋置深度大于0.5m時，fak應按下式修正fafakb (b 3) d m(d 0.5)式中，b, d-根底寬度和埋深的地基承載力修正系數(shù).根據(jù)粘土的物理性質(zhì)， 查地基承載力修正系數(shù)表得 代及Il均小于0.85的粘性土， b, d分別 取 0.3 和 1.6。b-根底地面寬度(m)，當b 3m按3m取，b 6m按6m取。m-根底地面以上土的加權(quán)平均重度，取20KN /m3。-根底底面以下土的重度，取20KN /m3。先按b 3m計算,地基承載力修正fa 220 0.3 20 (3 3) 1.6 20 (1.

26、85 0.5)263.2KN /m2，基底底面積：基底底板的面積可以先按照軸心受壓時面積的1.2 1.4倍先估。N N11569.5 86.362貝9 A17.32mfmd 263.2 20 1.85考慮到偏心荷載作用下應力分布不均勻，將 A增加20% 40%，那么取Al b3.6 2.69.36m2W1bh2123-2.6 3.65.62m66因為b2.6m3m,故不必再對fa進行修正。N2mdA20 1.85 9.36 346.32KN / m其中d -根底底面到室內(nèi)地面與到室外地面的距離的平均值。1地基承載力驗算根據(jù)標準，地基承載力驗算公式 Pmax 1.2fp max p min156

27、9.5 86.36 346.3254.29 22.29 0.99.365.62227.14200.68KN /m2因為pmax 227.14 1.2fa 315.84KN /m2pmin 200.08KN / m20p pmax 血 213.91KN /m2 fa 263.2KN /m22故滿足承載力的要求2沖切驗算對于矩形截面柱的矩形根底，應驗算柱與根底交接處的受沖切承載力。 受沖切承載力按以下公式計算： F 0.7 hpftamh。 F PjAhp 受沖切承載力的截面高度影響系數(shù)。當h。 800mm時，取1.0。當h0 2000mm時，取0.9。在該例中，g 900 40 860mm,用插

28、入法, 取 0.992。am-沖切破壞錐體最不利一側(cè)的計算長度，am (at ab) 2。at -沖切破壞錐體最不利一側(cè)斜截面上邊長，計算柱與根底交接處的受沖切 承載力時取柱寬，at 0.6m。比-沖切破壞錐體最不利一側(cè)斜截面下邊長，取柱寬加倆倍根底有效高度，ata 2h0 0.6 2 0.86 2.32m貝U am (0.6 2.32) 21.46mA -沖切驗算取用的局部基底面積。A1/ccc /2.62.32、cc/3.62.32 門，八，2A (2.322.6) ()2.6(-0.14)1.644m2 2 2 2 2PjN N1 M Vh1898.03 1.2 86.3653.58 4

29、.19 0.92224.09KN /m 9.365.62FlrA 224.09 1.644 368.49KNFi 0.7 hpftamh。0.7 0.992 1.57 1.46 0.86 1368.87KN故沖切驗算滿足要求。根底底板在地基反力的作用下，在兩個方向都產(chǎn)生向上的彎曲，因此需在底 板兩個方向都配置受力鋼筋.控制截面取在柱與根底的交接處，計算時把根底視 作固定在柱周邊的四面挑出的懸臂板，配筋取根本組合進行計算。第一組荷載N2022.50KNM19.49 KNm V16.22KN第二組荷載N1898.03KNM53.58KNm V4.16KN第一組荷載計算配筋max PminN N1 N2AM VhW2022.50 1.35 (86.36 346.32)9.3619.49 16.22 0.95.62283.49271.362KN /mp 271.36 (283.49 2