第38页 表中:
系数?是考虑计算截面以上各层活载不总是同时满布而对楼面均布活载的一个折减系数,称为活载按楼层的折减系数,取值见表2-19。
表2-19 活荷载按楼层的折减系数?
墙,柱,基础计算截面以上的层数 计算截面以上各楼层 活荷载的折减系数 1 1.00 (0.90) 2~3 0.85 4~5 0.70 6~8 0.65 9~20 0.60 >20 0.55 注:第5层的活荷载采用折减系数?=0.85; 第4层、第3层的活荷载采用折减系数?=0.70; 第2层、第1层的活荷载采用折减系数?=0.65。
表2-20 C柱内力组合表
层位内次 置 力 5 柱顶 柱底 柱顶 柱底 柱顶 M N M N M N M N M 荷载类别 地震荷活载② 载③ 63.36 9.4 65.22 94.34 -14.05 ±51.84 65.22 94.34 66.6 9.4 95.09 118.71 -14.05 ±66.6 118.77 95.09 9.4 73.8 143.2 -14.05 143.2 9.4 167.63 -15.28 167.63 7.47 191.01 -3.74 191.01 130.0 ±73.8 130.0 85.14 168.86 ±69.66 168.66 92.7 210.34 ±164.8 210.34 38
竖向荷载与地震力组合 1.2①+1.4② 67.66 945.42 -101.15 971.90 65.68 1198.37 -84.13 1227.25 65.68 1471.14 -84.13 1500.01 65.03 1732.16 -105.82 1761.04 51.58 2001.92 -25.80 2030.80 1.2(①+0.5②)±1.3③ -20.26 804.98 -9.99 831.45 -24.47 1029.63 -6.28 1058.50 -33.83 1247.72 3.08 1276.59 -48.57 1460.68 -19.70 1489.55 -71.24 1669.27 189.60 1698.14 144.48 974.55 -144.78 1001.02 148.69 1276.86 -179.44 1305.73 158.05 1585.72 -188.80 1614.59 172.79 1899.72 200.81 1928.59 169.78 2216.15 -238.88 2245.02 恒载① 47.06 694.3 -70.36 716.36 47.06 901.65 -70.36 925.71 47.06 4 3 2 1
N 1109 柱M -70.36 底 N 1133.06 柱M 47.06 顶 N 1316.35 柱M -76.6 底 N 1340.41 柱M 37.72 顶 N 1532.42 柱M -18.66 底 N 1547.48 第39页
表2-21 E柱内力组合表
层位内次 置 力 柱顶 5 柱底 柱顶 4 柱底 柱顶 3 柱底 柱顶 2 柱底 柱顶 1 柱底 荷载类别 恒载① 活载② 地震荷载③ 89.98 81.49 ±81.22 81.49 99.0 121.3 ±99.0 121.3 108.0 166.43 ±108.0 166.43 117.5 214.76 ±112.9 214.76 141.37 271.6 ±172.78 271.6 竖向荷载与地震力组合 1.2①+1.4② -53.63 1098.21 80.47 1127.08 -52.16 1377.31 78.22 1406.18 -52.16 1683.46 78.22 1712.33 -51.66 1973.85 83.24 2002.72 -40.11 2278.23 20.06 2307.10 1.2(①+0.5②)±1.3③ -166.40 916.25 179.74 945.13 -178.15 1158.46 202.85 1187.85 -189.85 1393.75 214.55 1422.62 -202.20 1624.88 226.44 1653.75 -222.18 1845.39 243.81 1874.26 67.55 1128.13 -31.43 1157.00 79.25 1473.84 -54.55 1502.71 90.95 1826.47 -66.25 1855.34 103.30 2183.25 -67.10 2212.12 145.39 2551.55 -205.41 2580.42 M -37.62 -7.13 N 787.4 128.85 M 56.44 10.71 N 811.46 128.85 M -37.63 -7.15 N 1016.32 160.94 M 56.44 10.71 N 1040.38 160.94 M -37.63 -7.15 N 1245.24 193.03 M 56.44 10.71 N 1269.3 193.03 M -37.63 -7.15 N 1474.16 225.12 M 60.63 11.52 N 1498.22 225.12 M -29.22 -5.55 N 1703.42 257.28 M 14.61 2.78 N 1727.48 257.28
3.8 截面设计
(1)承载力抗力调整系数?RE
考虑地震作用时,结构构件的截面采用下面的表达式:
S≤R/?RE(对轴压比小于0.015的柱,偏压状态时,?RE=0.8,受剪
时?RE=0.85)
式中 ?RE——承载力抗力调整系数,取值见表2-22;
S——地震作用效应与其它荷载效应的基本组合; R——结构构件的承载力。
注意在截面配筋时,组合表中地震力组合的内力均应乘以?RE后再与静
39
第40页 力组合的内力进行比较,挑选出最不利组合。
表2-22 承载力抗震调整系数?RE
材料 结构构件 梁 钢筋 混凝土 轴压比小于0.15的柱 轴压比不小于0.15的柱 抗震墙 各类构件 受力状态 受弯 偏压 偏压 偏压 受剪、偏拉 ?RE 0.75 0.75 0.80 0.85 0.85 (2)横向框架梁截面设计
取底层框架梁为例说明计算方法,其它层计算方法类似。
181V1=207.91M1=-331.36 90.722V3=200.37V4=154.80M3=-313.18M4=-194.93 41.18 111.82 3455M5=-27.4034M2=206.52
图2-14 底层梁内力示意
梁控制截面的内力如图2-14所示。图中M单位为kN·m,V的单位为kN。混凝土强度等级C30(fc =14.3N/mm2,ft=1.43N/mm2),纵筋为HRB335(fy=300N/mm2?b=0.55)
箍筋为HPB235(fy=210N/mm2?b=0.55)。 a、 梁的正截面强度计算(见表2-23)
b、梁的斜截面强度计算(见表2-24)
为了防止梁在弯曲屈服前先发生剪切破坏,截面设计时对剪力设计值
(Mbl?Mbr)?VGb 进行调整如下: V??Vln式中 ?v——剪力增大系数,对二级框架取1.2;
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第41页 ln——梁的净跨,对第一层梁,lnCE=6.7m, lnEF=1.9m;
VGb——梁在重力荷载作用下,按简支梁分析的梁端截面剪力设计值,
1 VGb?1.2(q恒?q活)?ln;
2右端顺时针方向或反时针方向截面组合的Mbl,Mbr——分别为梁的左、
弯矩值。由表2—18查得:
CE跨:顺时针方向 Mbl=90.78kN·m Mbr=-331.36kN·m
逆时针方向 Mbl =-313.18kN·m Mbr=41.18kN·m
EF跨:顺时针方向 Mbl=±111.82kN·m
逆时针方向 Mbr=194.93kN·m
计算中Mbl+ Mbr取顺时针方向和逆时针方向中较大值。 剪力调整: CE跨:
m>313.18+41.18=354.36kN·m Mbl+Mbr= 90.78+331.36=422.14kN·
VGb=(32.85+0.5×6.6)×1.2×1/2×6.7=145.32kN·m EF跨:
m>VGb=(15.44+0.5×6.6)×1.2 Mbl+Mbr=111.82+194.93=306.75kN·
×1/2×1.9=21.36 kN·m
422.14/6.7+145.32=211.48 kN VC右?VE左=1.05×
306.75/1.9+21.36=190.88 kN VE右=1.05×
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第42页 考虑承载力抗震调整系数:?RE=0.85
211.48=179.76kN ,?REVE右=0.85×190.88=162.25 kN ?REVC右=0.85×
调整后的剪力值大于组合表中静力组合的剪力值,故按调整后的剪力值 进行斜截面计算。 表2-23梁的正截面强度计算 截面 Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅲ Ⅳ Ⅳ Ⅴ M -331.36 90.78 206.52 -313.18 41.18 -194.93 111.82 -27.40 (kN·m) b×h0 250×565 2503×65 250×365 250×365 250×365 250×365 250×365 250×365 (mm2) v×b/2 (kN·m) M0=M-v×b/2 (kN·m) γRE×M0 25.99 25.99 25.05 25.05 19.35 19.35 -27.4 -20.55 0.017 -305.37 64.79 206.52 -288.13 16.13 -175.58 92.47 -229.03 48.59 154.89 216.10 12.10 -131.69 69.35 0.201 0.043 0.015 0.189 0.011 0.276 0.146 ?s=(γRE×M0)/(fcbh02) ξ=1-1?2as 0.227 γs=0.5×(1+1?2as) Αs=rREMo/(rsfyh0) (mm2) 选 筋 实配面积 (mm2) ρ% 0.887 0.044 0.015 0.189 0.011 0.331 0.159 0.017 0.978 0.992 0.894 0.994 0.835 0.921 0.991 1524 293 921 1426 72 1440 688 189 2Ф25 3Ф20 +2Ф20 1610 1.14 941 0.67 3Ф20 941 0.67
3Ф25 1473 1.04 3Ф20 941 0.67 3Ф25 1473 1.04 3Ф18 763 0.84 3Ф25 1473 1.61 表2-24 梁的斜截面强度计算
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