q1x+ q2x2/l=VA
Mmax=MA+VAx-q1x2/2-q2x3/3al 7.2.3框架柱内力组合
取每层柱顶和柱底两个控制截面按相应的方法进行组合,组合结果及柱端弯矩设计值的调整见表7-6~7-8。
表7-6 横向框架A柱弯矩和轴力组合
Tab.7-6 Crosswise frame A column bending moment and axle strength combination
层截 次 面 10
柱顶 柱底 柱顶 柱底 柱顶 柱底
内 力 M N M N M N M N M N M N
SGk -40.35 274.4 30.42 301.8 -30.42 632.7 30.42 660.1 -30.42 982.6 30.42 1010 |Mmax| N -76.34 308.06 54.45 334.41
SQk -11.81 73.76 8.26 73.76 -6.19 147.22 8.26 147.22 -6.19 220.68 8.26 220.68
SEk
gRE[1.2SGE+1.3SEk]
→ ← -76.34 308.06 54.45 334.41 -86.47 710.34 77.59 736.69 -108.92 1118.2 95.96 1144.5 Nmin M -12.46 289.67 11.87 316.02
-12.46 289.67 11.87 316.02 22.12 645.82 -11.26 672.17 44.57 980.31 -29.62 1006.6
1.35SGk +SQk -66.28 444.25 49.32 481.31 -47.25 1001.4 49.32 1038.4 -47.25 1547.2 49.32 1584.3 Nmax M -66.28 444.25 49.32 481.31
1.2SGk +1.4SQk -64.95 432.59 48.068 465.53 -45.17 965.38 48.06 998.32 -45.17 1488.1 48.06 1521.0
?30.71 ?8.84
±20.47
9 8
?8.84 ?52.21 ?31.02
±42.72
?31.02 ?73.8 ?66.31
±60.38
?66.31
注:表中M以左侧受拉为正,单位为KN·m ,N以受压为正,单位为KN ,SEk前均
应加上±,表示左震与右震不同作用下的内力。
表7-7 横向框架A柱柱端组合弯矩设计值的调整
Tab.7-7 Crosswise frame A column column end combination bending moment design value
adjustment
层次 10 截面 柱顶
M gRE N
柱底
9 柱顶
柱底
8 柱顶 99.030 1547.3
柱底 105.56 1584.3
7 柱顶 109.00 2105.3
柱底 133.08 2142.3
6 5 4 3 2 1
柱顶 柱底 柱顶 柱底 柱顶 柱底 柱顶 柱底 柱顶 柱底 柱顶 柱底 123.32 144.99 136.93 152.47 137.79 178.09 145.96 187.97 138.18 200.67 139.83 377.10 2663.3 2970.7 3222.7 3274.4 3781.9 3891.6 4341.3 4450.9 4900.6 5010.2 5459.9 5569.5
注:表中弯矩为相应于本层柱净高上、下两端的弯矩设计值。
表7-8 横向框架A柱剪力组合(KN)
Tab.7-8 Crosswise frame A column shearing force combination (KN)
层 SGk 次 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
21.46 18.44 20.28 18.44 16.98 18.53 14.78 14.78 11.95 6.05
SQk
SEk
gRE[1.2SGE+1.3SEk] 1.35SGk
→ ← +SQk 37.17 46.62 59.87 68.46 76.06 78.26 89.05 94.16 95.01 80.16
6.93 -9.48 -19.42 -31.32 -41.53 -41.00 -58.77 -63.88 -69.78 -67.94
35.05 29.27 31.76 29.27 27.33 29.36 24.03 24.03 20.26 9.64
1.2SGk +1.3SQk 34.26 28.26 30.47 28.26 26.55 28.31 23.44 23.44 20.12 9.32
gRE[hvb(Mbl+Mbr) /Hn]
120.13 139.38 157.61 170.16 182.45 195.32 200.17 197.66 200.12 173.37
6.08 4.38 4.38 4.38 4.41 4.34 4.08 4.08 4.13 1.47 ±15.51 ±28.77 ±40.66 ±51.17 ±60.3 ±61.16 ±75.81 ±81.05 ±84.51 ±75.95
注:表中V以绕柱端顺时针为正,gRE[hvb(Mbl+Mbr)/Hn]为相应于本层柱净高上、下两端
的剪力设计值。
8截面设计 8.1框架梁
这里仅以第一层AB跨梁为例,说明计算方法和过程,其它层梁的配筋计算结果见表8-1和表8-2。
8.1.1梁的正截面受弯承载力计算
从表24中分别选出AB跨跨间截面及支座截面的最不利内力,并将支座中心处的弯矩换算为支座边缘控制截面的弯矩进行配筋。
支座弯矩 349.44?193.54?(0.75?0.6/2)?262.35KN?m
?REMA?0.75?262.35?196.76KN?m
MB?323.19?194.7?0.75?250.18KN?m 2 ?REMB?0.75?250.18?187.64KN?m
跨间弯矩取控制截面 即支座边缘撤的正弯矩,由表20可求得相应的剪力 V?1.3?58.98??85.95?0.5?20.53???19.55KN?0
则支座边缘处Mmax?207.48?19.55?0.4?215.3KM?m
?REMmax?0.75?215.3?161.48KM?m
当梁下部受拉时,按T型截面设计,当梁上部受拉时,按矩形截面设计,翼缘计算宽度当按跨度考虑时,bf?'l6.6??2.2m?2200mm 33按梁间距考虑时,b'f?b?sn?400?3275?3675mm 按翼缘厚度考虑时,h0?h?as?600?35?565mm
h'f/h0?100/565?0.177?0.1 此种情况不起控制作用。故取b'f?2200mm 梁内纵向钢筋选HRB400级钢,fy?fy?360N/mm ,?b?0.518 下部跨间截面按单筋 T型截面计算 。 因为
?'2??1fcb'fh'f??h0???hf???1.0?19.1?2200?100??565?100/2??2164.03KN?m?161.48KN?m2??M161.48?106 属第一类T型截面?s???0.012
?1fcb'fh021.0?19.1?2200?5652 ??1?1?2?s?0.012 , As?实配钢筋,4
??1fcb1fh0fy?791.38mm2
1017?0.45%?0.25%满足要求。
400?56518(As=1017mm2) ??将下部跨间截面的418钢筋伸入支座,作为支座负弯矩作用下的受压钢筋
'(AS?1017mm2),再计算相应的受拉钢筋As ,即支座A上部
196.76?106?360?1017??565?35??s??0.001 21.0?19.1?400?565??1?1?2?s?0.001?2?s'/h0?可
近
似
取
70?0.124说明As'富裕,且达不到屈服,565M196.76?106As???1031.23mm2'fyh0??s360??565?35???,实取
4
20(As=1256mm2)
支座Bl上部
M187.64?1062 As???983.44mm'fyh0??s360??565?35???实取4
20(As=1256mm2), ??1256?0.56%?0.31%
400?565As'/As?0.81?0.3,满足要求。
8.1.2梁斜截面受承载力计算
A跨: ?REV?203.44KN?0.2?cfcbh0?0.2?1.0?19.1?400?565?863.3KN故截
面满足要求
箍筋加密区4肢8 @ 100,箍筋用HPB235级钢筋fyv?210KM/mm2。则
??0.42ftbh0?1.25fyvAsvh0?0.42?1.71?400?565?1.25?210?201/100?565 s?460.4KN?180.51KN
加密区长度取1.05m ,非加密区取箍筋箍筋加密区取4肢8@150,箍筋设置满足要求。
BC跨:若梁端箍筋加密区取4肢8@100,则其承载力为
0.42ftbh0?1.25fyvAsvh0?0.42?1.71?400?365?1.25?210?201/100?365 s=297.44KN>γRE =215.99KN
由于非加密区长度较小,故全跨均可按加密区配置。
表8-1 框架梁纵向钢筋计算表
Tab.8-1 Frame Beam longitudinal reinforcement computation chart
层次 10
截面 支座
A Bl AB 跨间 支座Br BC跨间 5
支座
A Bl AB 跨间
M,KN·m -123.69 -121.2 98.04 -48.65 42.96 -227.57 -213.23 160.27
δ <0 <0 0.008 <0 0.03 <0 <0 0.012
As',mm2 As,mm2
604 604 402 1017 1017
703 650 462 444
实配钢筋
As,mm2 4433
16(804) 16(804) 16(603) 16(603) 16(402) 20(1570) 20(1570) 18(1017)
As'/As
0.75 0.75 0.67 0.65 0.65
ρ% 0.41 0.41 0.31 0.47 0.31 0.80 0.80 0.52
356 1381 1321 825
2554
支座Br BC跨间 1
支座
A Bl AB 跨间 支座Br
BC跨间
-129.58 120.56 -22376 -209.11 179.41 -158.7 150.2
<0 0.064 <0 <0 0.013 <0 0.06
1017 1017 1017 1047
713
5
1003 1337 1253 896 690
4
960
4
20(1256) 18(1017) 4554
20(1570) 18(1017) 20(1570) 20(1570) 18(1017)
0.65 0.65 0.65 0.83
1.12 0.73 0.70 0.70 0.45 0.9 0.73
表8-2 框架梁箍筋数量计算表
Tab.8-2 Frame Beam stirrup quantity computation chart
层次 截面
梁端加密区
非加密区
?REV 0.2?cfcbh0?A实配钢筋?sv?s28 @ 100 (1.01)
??sv%? ?实配钢筋??
28 @ 150 (0.224) 28 @ 100 (1.01) 48 @ 150 (0.383) 48 @ 100 (2.01) 48 @ 150 (0.383) 48 @ 100 (2.01))
10 A、Bl 110.68
660.5>?RE
Br 79.62
426.7>?RE
28 @ 100 (1.01)
2 A、Bl 184.36
660.5>?RE
48 @ 100 (2.01)
Br 228.86
426.7>?RE
48 @ 100 (2.01)
1 A、Bl 174.21
863.3>?RE
48 @ 100 (2.01)
Br 205.19
488>?RE
48 @ 100 (2.01)
注:表中V为换算至支座边缘处的梁端剪力。
8.2框架柱
8.2.1剪跨比和轴压比验算