轴向压力作用点至纵向普通受拉钢筋合力点的距离:
e?ei?h/2?as=162.93+600/2-45=417.93mm
采用对称配筋
x?N?1444.18?103?1fcb1.0?16.7?600?144.13mm
且>2as=90 mm,满足要求
则As?As'?[Ne??1fcbx(h0?)]/fy(h0?as)
2x?1444.18?10?417.93?1.0?16.7?600?144.13?(555?144.13/2)360?(555?45)3按构造?0,
配筋。
选配6?20,As =1884mm2。
根据《混凝土结构设计规范》11.4.12条规定:框架柱和框支梁中全部纵向受力钢筋的配筋百分率一级抗震不应小于1.0,同时每一侧的配筋百分率不应小于0.2。
单侧配筋率:?s?总配筋率: ?s?1884600?6002?1884?0.52%??min?0.2%?1.04%??min?1.0%
600?600
再按Nmax及相应的M一组设计值进行N计算,M=5.95kN.m ,
N=2097.46kN.m(此组内力是无地震作用时的组合情况,且无水平荷载效应,故不必进行调整)
计算可知:As?As'?[Ne??1fcbx(h0?)]/fy'(h0?as')<0
2x所以只需按构造配筋。
综上:该柱选配6?20,As =1884mm2。 (2)柱斜截面受剪承载力计算
对首层C柱,由横向框架C柱调整后的柱端组合弯矩设计值可知: 柱上端弯矩设计值:Mct?柱下端弯矩设计值:Mcb?121.420.75206.420.75?161.89?275.23kN?m kN?m
16
根据《混凝土结构设计规范》规定:考虑地震作用组合的框架柱、框支柱的剪力设计值V??vc(Mc?Mc)Hntb?1.2?(161.89?275.23)5.2?0.6?114.03kN,
式中:Mct、Mcb为考虑地震作用组合,且经调整后的框架柱上、下端弯矩设计值,
Hn为柱净高,
?vc一级框架取1.2。
V=114.03kN<0.2?cfcbh0=0.2×1.0×16.7×600×555=1112.22kN,满足要求。 《混凝土结构设计规范》11.4.7考虑地震组合的矩形截面框架柱和框支柱,其斜截面受剪承载力应符合下列规定:
??McVch0?252.53114.030.85?0.555?4.69?3,故取??3
N=1444.18/0.85=1699.04kN<0.3fcA=0.3×16.7×600×600=1803.6kN,故取N=1699.04kN
Asvs?REVc??1.05??1ftbh0-0.056Nfyvh03
=
0.85?114.03?10?1.054?1.57?600?555?0.056?1699.04?10)270?5553?0,按构
造配箍筋
根据《混凝土结构设计规范》规定:C柱配置箍筋:2肢?10@100。
8.3 框架梁柱节点核心区截面抗震验算
在进行框架结构抗震设计时,除了保证框架梁、框架柱具有足够的强度和延性外,还必须保证框架节点的强度。震害调查表明,框架节点破坏主要是由于节点核心区箍筋数量不足,在剪力和压力共同作用下节点核心区混凝土出现斜裂缝,箍筋屈服甚至被拉断,柱的纵向钢筋被压曲引起的。因此,为了防止节点核心区发生剪切破坏,必须保证节点核心区混凝土的强度和配置足够数量的箍筋。
17
根据《混凝土结构设计规范》11.6.1规定:一级抗震等级的框架应进行节点核心区抗震受剪承载力计算;11.6.2条规定:
一级抗震等级的框架梁柱节点核心区的剪力设计值Vj应按下列规定计算
Vj?1.15?Mb‘shb0?a(1?hb0?as’Hc?hb) (7-4)
式中:
?Mb—梁左右端顺时针或反时针方向截面组合的弯矩设计值之和
Hc—柱的计算高度,可采用节点上下柱反弯点之间的距离 hb—梁的截面高度,节点两侧梁截面不等高时可采用平均值
as—梁纵向受压钢筋合力点至截面近边的距离
’11.6.3条规定:框架梁柱节点核心区的受剪水平截面应符合下列条件:
7.3.1 A轴柱与梁的节点
由于属于端节点,则hb=600mm,hb0=600-45=555mm Hc=3.9×0.55+5.2×(1-0.7)=3.71m
?Mb?Mb?Mb=201.67kN?m
lrVj?1.15?Mb‘shb0?a(1?hb0?as’Hc?hb)=1.15?201.67?10555?453?(1?555?453710?600)=384.68kN
Vj所需满足条件如下: (1)节点剪压比控制:
Vj?1?RE(0.3?jfcbjhj) ( 7-6)
式中:?RE—构件受剪承载力抗震调整系数,取?RE=0.85
?j—正交梁的约束影响系数,楼板现浇,梁柱中线重合,四侧各梁截面宽度不小
于该侧柱截面宽度的1/2,且正交方向梁的高度不小于框架梁高度的3/4时, 可采用1.5,9度时宜采用1.25,其他情况采用1.0 hj—节点核心区的截面高度,可采用验算方向的柱截面高度
18
bj—节点核心区的截面有效验算高度,当验算方向的梁的截面宽度不小于该侧柱可采用该侧柱截面宽度,当小于时截面宽度的1/2时,采用下列二者的较小值
bj?bb?0.5hc bj?bc bb、bc—别为验算方向梁的宽度和柱的宽度 hc—验算方向柱截面高度
bj=300+0.5×600=600mm
bj=600mm,故取bj=600mm
kN>Vj=384.68kN
1?RE(0.3?jftbjhj)?10.85?0.3?1.0?16.7?600?600?2121.89(2)截面受剪承载力验算
'bjhb0?as?1?Vj??fyvAsvj?1.1?jftbjhj?0.05?jN?
?RE?bcS?式中:ft—混凝土抗拉强度设计值
N—对应于组合剪力设计值的上柱组合截面轴向压力较小值,其取不应小于柱的截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值的乘积的50%;当N为拉力,取N=0。
fyv—箍筋抗拉强度设计值
Asvj—核心区有效验算宽度范围内同一截面验算方向箍筋的总截面面积 s—箍筋间距
hb0?as'—梁上部钢筋合力点至下部钢筋合力点的距离 ?RE—承载力抗震调整系数,可采用0.85
第二层柱底轴力N=1024.51kN<0.5fcA=0.5×16.7×600×600=3006kN 则
Asvjs??REVj?1.1?jftbjhj?0.05?jNbj/bcfyv(hb0?a)3's
3?384.68?10?1.1?1.0?1.57?600?600?0.05?1.0?985.01?10?600/600270?(555?45)?0该节点区域选配2肢?12@100的箍筋,则有
19
1?RE?(1.1?jftbjhj?0.05?jNbj/bc?fyvAsvj1hb0?ass')
2?113.11000.85?[1.1?1.0?1.57?600?600?0.05?1.0?985.01?10?1?270?3
?(555?45)]=1041.22kN>Vj=384.68N,满足要求。 7.3.2 C柱与梁的节点
由于A-C横梁与C-D横梁截面高度不同,故hb=(600+400)/2=500mm,hb0=500-45=455mm
Hc=0.5×3.9+5.2×(1-0.65)=3.77m
?Mb?Mb?Mb=230.34+126.79=357.13kN?m
lrVj?1.15?Mb‘shb0?a(1?hb0?as’Hc?hb)=1.15?357.13?10455?453?(1?455?453770?500)=876.11kN
Vj所需满足条件如下: (1)节点剪压比控制:
1(0.3?jftbjhj)?10.85?0.3?1.0?16.7?600?600?2121.89?REkN>Vj=876.11kN
(2)截面受剪承载力验算
N=1127.27kN<0.5fcA=0.5×16.7×600×600=3006kN 该节点区域采用2肢?12@100的箍筋,则有
1(1.1?jftbjhj?0.05?jNbj/bc?fyvAsvj10.85hb0?ass'?RE?)
2?113.1100?[1.1?1.0?1.57?600?600?0.05?1.0?1127.27?10?1?270?3
?(455?45)]
=1092.34kN>Vj=876.11kN,满足要求,故采用2?12@100。 7.3.3节点核心区体积配箍率验算
20