表8-3计算出了框架柱各层剪跨比和轴压比计算结果,其中剪跨比λ也可取
Hn/?2h0?,表中的Mc,Vc和N都不应考虑承载力抗震调整系数。由表可知,各柱的
剪跨比和轴压比均满足规范要求。
表8-3 柱的剪跨比和轴压比验算
Tab.8-3 The column cuts the cross ratio to compare the checking calculation with the axis pressure
柱 层 b
h0
号 次
fc
Mc
Vc
N
McVch0
2.67>2 2.31>2 3.74>2 2.15>2 2.03>2 4.05>2
N fcbh0.094<0.8 0.473<0.8 0.527<0.8 0.103<0.8 0.495<0.8 0.548<0.8
A 10 550 510 16.7 97.38 71.39 439.11 5 650 610 16.7 155.03 110.11 3129.64 柱 1 750 710 19.1 309.55 116.61 5364.53 B 10 550 510 16.7 95.43 87.03 481.31 5 650 610 16.7 205.4 165.49 3274.41 柱 1 750 710 19.1 377.1 131.19 5569.53
8.2.2柱正截面承载力计算
以第二层B轴柱为例,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节点左、右梁端弯矩
-282.79+150.32×0.65/2=-233.94 KN·m
158.51-128.11×0.65/2=116.87 KN·m
B节点上、下柱端弯矩
281.21-121.94×0.12=266.58 KN·m
-144.12+96.66×(0.6-0.12)=-97.72 KN·m
?M?M?MB柱?266.58?97.72?364.3KN?m ?233.94?116.87?350.81KN?m /?MB梁?1.04
B梁B柱1.2?MB梁?1.2?364.3KN?m ?MB?437.16?364.3?72.86KN?m
在节点处将其按弹性弯矩分配给上下柱端,即
MB上柱?437.16?266.58?319.90KN?m
266.58?97.72MB下柱?437.16?97.72?117.26KN?m
266.58?97.72?REMB上柱?0.8?319.90?255.92KN?m
M255.92?106ea???56.67mm 3N4516.31?10ea取20mm和偏心方向截面尺寸的1/30两者中的较大值,即650/30=21.67mm。故取ea?21.67mm
柱的计算长度按公式l0??1?0.15??u??l??H,l0??2?0.2?min?H确定 其中?u?15.484?215.484?14.452?2.818,?l??2.724
5.934?5.0565.934?5.056l0??1?0.15??u??l??H??1?0.15?2.818?2.724???3.3?6.04mei?e0?ea?56.67?21.67?78.34mm 因为l0/h?6.04?103/650?9.29?5故应
考虑偏心距增大系数。
?0.5fcA0.5?19.1?6502?1???1.38?1.0 取(?1?1.0)
N2925.9?103
l0?9.29?15 取?2?1.0 h211?l0???1??9.292?1.48 ???1?2?1?1400ei/h0?h?1400?78.34/610e??ei?h/2?as?1.48?78.34?650/2?40?400.94mm 对称配筋
xN2925.9?103?????0.44??b为大偏心情况
h0fcbh016.7?650?6102Ne???1?0.5???1fcbh02925.9?103?400.94?0.44??1?0.5?0.44??1.0?16.7?650?6102A?As??360??650?40?fy'h0?as'??970.51's??
再按
Nmax及相应的M一组计算 N=5010.22KN
节点上、下柱端弯矩
47.01-19.52×0.12=44.67KN·m 32.29-6.9×(0.6–0.12)=28.98KN·m
此组内力是非地震组合情况,且无水平荷载效应,故不必进行调整,且取
l0?1.25?3.3?4.125m
e60?MN?44.67?10/(5010.22?103)?8.92mm
ei?e0?ea?8.92?21.67?30.59mm
因为l0/h?4.125?103/650?6.35?5故应考虑偏心距增大系数?。
?0.5fcA0.5?16.7?65021?N?5010.22?103?0.7?1.0 取(?1?1.0)
l0?6.35?15 取?2?1.0h 2??1?1?l0?1400e????1?2?1?11400?30.59/610?6.352?1.57 i/h0?h?ei?1.57?30.59?48.03mm?0.3h0?0.3?610?183mm
故为小偏心受压
e??ei?h/2??s?48.03?325?40?333.03mm
??N??bfcbh0Ne?0.43?f2??b ?cbh00.8???fcbh0b?h0?a1s?按上式计算时,应满足N??2bfcbh0及
Ne>0.43fcbh0.因N=5010.22KN>
?bfcbh0=0.518×16.7×650×610=3429.96KN
Ne=5010.22×103×333.03=1668.55KN·m<0.43fcbh02=0.43×16.7×650×6102=1736.83KN·m
故按构造配筋,且应满足ρmin=0.8%,单侧配筋率ρsmin≥0.2%,故
As?As'??sminbh?0.2%?700?700?980mm2 选4
20(As =As’=1256㎜2)
总配筋率为?3?1256s?650?610?0.95%
8.2.3柱斜截面受剪承载力计算
为
且
由前可知,上柱柱端弯矩设计值
Mct=117.26KN·m
对二级抗震等级,柱底弯矩设计值 Mcb=1.25×319.9=399.88KN·M
则框架柱的剪力设计值:
Mct?Mcb117.26?399.88V?1.2?1.2??188.05KN
Hn3.30.85?188.05?103 ??0.024?0.2(满足要求) ?cfcbh01.0?16.7?650?610?REvMc228.04?103 ??c??3.34?3取??3.0
Vh0111.85?610其中Mc取较大的柱下端值,而且Mc、Vc不应考虑γRE故Mc为将表查得的值除以0.8,Vc为将表查得的值除以0.85与Vc相对应的轴力。
N=4694.15KN> 0.3fcbh=0.3×16.7×650×650/103=2116.73KN
Asv?s?REV?1.05ftbh0?0.056N??1
fyvh00.85?188.05?103?1.05/(3?1)?1.57?650?610?0.056?2116.73???0.029?0210?610故该层柱应按构造配置钢筋。
柱端加密区的箍筋选用410 @ 100。
3341.94?0.8?103?0.446 由表可得一层柱底的轴压比n?19.1?700?700由表查得λv=0.10则最小体积配箍率
?vmin??vfc?fyv?0.10?19.1?300?0.63%7
Asv?vAcor0.864?700?700???0.756 s100?8?700?li
取10,Asv=78.5mm2,则S≤151.5mm
根据构造要求,取加密区箍筋为410 @ 100加密区位置及长度按规范要求确定。
非加密区还应满足s?10d?200mm,故箍筋取410 @ 200 各层柱箍筋计算结果见表8-4。
表8-4 框架柱箍筋数量表
Tab.8-4 Frame trestle stirrup schedule of quantities
柱层
号 次 ?REV 0.2fc?cbh0
实配箍筋(?v%) 加密区 48 @
10
90.11
1122.2>V
672.9
1803.6
<0
0.445
100 (0.73) 48 @
2
145.21
1122.2>V
2890.8
1803.6
<0
0.60
100 (0.73)
非加密区 48@ 150 (0.48) 48@ 150 (0.48)
N
0.3fcA Asv/s ?vfc/fyv
A
柱
410@ 410@
1
150.24
1764.8>V 4175.4
2807.7
<0
0.643
100 (0.97) 48 @
10 120.13
1122.2>V 672.56
1803.6
<0
0.445
100 (0.73)
150 (0.64) 48@ 150 (0.48)
B
柱
410@ 410@
2
200.17
1122.2>V 2452.4
1803.6
<0
0.701
100 (1.14)
200 (0.57)
410@ 410@
1
173.37
1764.8>V 3341.7
2807.7
<0
0.751
100 (0.97)
200 (0.49)
9楼梯设计 9.1楼梯板设计
取板厚h=100mm,约为板斜长的1/30。板的倾斜角tan?=165/280=0.59,cos?=0.861。取1m宽板带计算。 9.1.2荷载计算
梯段板的荷载计算列于下表。恒荷载的分项系数取1.2;活荷载的分项系数取1.4。总荷载设计值p=1.2×7.1+1.4×3.5=13.42kN/m。