实配钢筋2Ф16,As=402 mm2。
支座B上部, αs=-M/(fcmbfh02)
,
=79.52/14.3/300/5652 =0.058
ξ=1-(1-2αs)1/2=0.060 可近似取
As=ξfcmbfh0/fy =0.060×14.3×300×565/300=483.62mm2
,
实配钢筋3Ф16,As=603 mm2。
ρ=603/300/565=0.4%>ρmin=0.3%,
8.1.2 梁斜截面受剪承载力计算
验算截面尺寸: hw=h0=565mm
hw/b=565/300=1.88<4,属厚腹梁。 0.25fcmbh0=0.25×14.3×300×565 =605.96KN>V=135.17KN 可知,截面尺寸符合条件。 验算是否需要计算配置箍筋: 0.07fcmbh0=0.07×14.3×300×565 =169.67N>V=135.17KN 可知,需按构造配箍。
8.1.3 箍筋选择
梁端加密区箍筋取Ф8@150,箍筋用I级Q235热扎钢筋,fyv=210N/mm, 加密区长度取0.90m,非加密区箍筋取Ф8@250。箍筋配置,满足构造要求。
46
表8-1 梁的配筋计算
层次
截面
M或?REMKN?MA B
-61.136 -79.52 149.79 -53.28 -35.39 -101.648 -89.936
αs 0.045 0.058 0.014 0.039 0.026 0.074 0.066 0.010 0.037 0.008 0.089 0.081 0.010 0.049 0.008 0.106 0.091 0.010 0.056 0.009 0.108 0.093 0.010 0.059 0.010
ξ 0.046 0.060 0.014 0.040 0.026 0.077 0.068 0.010 0.038 0.008 0.094 0.084 0.010 0.050 0.009 0.113 0.096 0.010 0.058 0.009 0.115 0.098 0.010 0.061 0.010
As' As /mm2 /mm2 369.12 483.62 320.7 623.77 549.27 305.68 756.29 681.07 406.3 911.71 773.92 469.37 928.17 791.11 492.01
890 212 632 63 642 69 642 69 657 79
Amin 实配钢筋As /mm2 /mm2 360 360 360 360 360 360 360 360 360 360 360 360 360 360 360 360 360 360 360 360 360 360 360 360 360
2Φ16 (402) 3Φ16 (603) 3Φ20 (942) 2Φ16 (402) 2Φ16 (402) 2Φ20 (628) 3Φ16 (603) 3Φ18 (763) 2Φ16 (402) 2Φ16 (402) 3Φ18 (763) 3Φ18 (763) 3Φ18 (763) 3Φ14 (461) 2Φ16 (402) 3Φ20 (942) 3Φ20 (942) 3Φ18 (763) 2Φ18 (509) 2Φ16 (402) 3Φ20 (942) 3Φ20 (942) 3Φ18 (763) 2Φ18 (509) 2Φ16 (402)
支座 5
AB、CD跨间 支座B、C BC跨间
A 支座B
4
3
2
1
AB、CD跨间 106.64
-50.832 支座B、C
-10.66 BC跨间
A -122.192 支座B -110.576 AB、CD跨间 108.35
-67.136 支座B、C
-11.6 BC跨间
A -145.816 支座B -124.896 AB、CD跨间 108.35
-77.248 支座B、C
-11.69 BC跨间
A -148.288 支座B -127.528 AB、CD跨间 110.76
-80.856 支座B、C
-13.34 BC跨间
根据抗震规范,沿梁全长顶面和底面的配筋,一、二级不应少于2φ14,且分别不应少于梁两端顶面和底面纵向配筋中较大截面面积的1/4,三、四级不应少于2φ12。所以梁全长顶面除负弯矩筋外任需设置2Φ12的钢筋。
8.2框架柱截面设计
8.2.1 剪跨比和轴压比计算
根据《抗震规范》,对于三级抗震等级,应满足以下要求:剪跨比宜大于2、轴压比宜小于0.9。下表给出了框架柱各层剪跨比和轴压比计算结果,注意,表中的M、V和N都不应考虑抗震调整系数,由表可见,各柱的剪跨比和轴压比均满足规范要求。
47
表8-2 柱的剪跨比和轴压比验算
柱号 层次
5 4 3 2 1 5 4 3 2 1
b h0 fc /mm /mm /(N/mm2) 400 400 400 400 400 400 400 400 400 400
360 360 360 360 360 360 360 360 360 360
14.3 14.3 14.3 14.3 14.3 14.3 14.3 14.3 14.3 14.3
M 83.36 77.95 89.44 99.25 98.07 81.47 85.59 103.31 115.11 116.74
V 42.25 44.67 54.20 60.70 56.06 41.80 39.56 48.81 60.10 66.97
N M/Vh0 193.06 351.81 510.77 670.5 830.26 243.78 448.27 654.96 866.44 1079.06
5.48>2 4.85>2 4.58>2 4.54>2 4.76>2 5.72>2 4.87>2 4.77>2 4.72>2 4.84>2
N/fcbh 0.08<0.8 0.15<0.8 0.22<0.8 0.29<0.8 0.36<0.8 0.11<0.8 0.2<0.8 0.29<0.8 0.38<0.8 0.47<0.8
A
B
例:第5层A、D号柱: 柱截面宽度:b=400 mm
柱截面有效高度:h0=400-40=360 mm 混凝土轴心抗压强度设计值:fcm=14.3 N/mm2 柱端弯矩计算值:M取上下端弯矩的最大值。 M=83.36*0.75=62.52(KN·m) 柱端剪力计算值:Vc =42.25 KN
柱轴力N取柱顶、柱底的最大值:N=193.06 KN 剪跨比:Mc/Vch0=83.36*103/42.25/360=5.48>2 轴压比:N/fcmbh0=193.06*103/14.3/400/360=0.08<0.8
8.2.2 柱正截面承载力计算
先以第5层A、D号柱为例,
最不利组合一(调整后):Mmax=62.52KN·m,N=108.52 KN,轴向力对截面重心的偏心矩e0=M/N=62.52×106/(108.52×103)=576.13 mm,附加偏心矩ea取20mm和偏心方向截面尺寸的1/30两者中的较大值,即400/30=13.3mm,故取ea=20mm。柱的计算长度,根据《抗震设计规范》,对于现浇楼盖的顶层柱,l0=1.0H=3.3m,
初始偏心矩:ei=e0+ea=576.13+20=596.13mm,增大系数ε,
0.5fcmA0.5?14.3?4002?1?? =10.54>1.0,
N108.52?103取?1?1.0,又l0/h<15,取?2?1.0,
48
得??l113.3(0)2?1?2?()21?1?1.03
1400ei/h0h1400?596.12/3604轴向力作用点至受拉钢筋As合力点之间的距离
h?as 2 =1.03×596.13+400/2-40 =773.63 mm
e??ei?对称配筋:
N108.52?103????0.05<0.55
fcmbh014.3?400?360为大偏心受压情况。
2Ne??1fcbh0?(1?0.5?) As?As? ''fy(h0?a0)'108.52?103?773.63?1?14.3?400?3602?0.05?(1?0.5?0.05)? 300?(360?40)?478.29(mm)最不利组合二:Nmax=193.06KN, M=42.24KN·m
此组内力是非地震组合情况 ,故不必进行调整。轴向力对截面重心的偏心矩e0=M/N=42.24×106/(1193.0×103)=218.79mm初始偏心矩:ei=e0+ea=218.79+20=238.79mm增大系数ε:
0.5fcmA0.5?14.3?4002? ?1? =5.93>1.0 N193.06?103 取?1?1.0 又l0/h<15,取?2?1.0 得??l113.3(0)2?1?2?()21?1?1.07
1400ei/h0h1400?238.79/3604 轴向力作用点至受拉钢筋As合力点之间的距离
h?as 2 =1.07×238.79+400/2-40 =416.29 mm
e??ei? 对称配筋:
N193.06?103????0.09<0.55
fcmbh014.3?400?360 为大偏心受压情况。
49
2Ne??1fcbh0?(1?0.5?) As?As?''fy(h0?a0)'193.06?103?416.29?1?14.3?400?3602?0.09?(1?0.5?0.09)? 300?(360?40)?147.15(mm)选3Ф16,As,=As=603mm2,总配筋率ρs=3×603/400/360=0.84%>0.8%。
50