2022年柱端弯矩值设计值的调整.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 柱端弯矩值设计值的调整一、二、三级框架的梁柱节点处,除框架顶层和柱轴压比小于 0.15 者及框支梁与框支柱的节点外,柱端组合的弯矩设计值应符合下式的要求：M c c M b式中,M 节点上下柱端截面顺时针或反时针方向组合的弯矩设计 c值之和,上下柱端的弯矩设计值可按弹性分析来安排 ; M 节点左右梁端截面反时针或顺时针方向组合的弯矩设计值之和；c柱端弯矩增大系数；二级框架为 1.2 ；为了防止框架柱脚过早屈服, 一、二、三级框架结构的底层柱下端截面的弯矩设计值,应分别乘以增大系数 以上或地下室以上的首层；1.5 、1.25 和 1.15 ；底层

2、是指无地下室的基础以其次层中柱为例进行柱调整 : B 节点左、右梁端弯矩338.24157.690.6 2291.05 KNm216.23137.690.6 2174.92KNmB 节点上、下柱端弯矩1.1M269.15163.220.1252.83KN m301.13163.610.6202.96KN mMB柱252.83202.96455.79 KN mMB梁291.05 174.92465.97 KN mMB 柱MB 梁0.99B 梁512.57 KN mMB56.78 KN m, 在节点处将其按弹性弯矩安排给上、下柱端,即名师归纳总结 M上512.57252.83283.56KN m第

3、 1 页,共 17 页455.79M下512.57202.96228.24KNm455.79REM上0.8 283.56226.85 KN mREM下0.8 228.24182.59 KN m- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 其他层柱端弯矩的调整用相同的方法,运算结果如下：表 7-3-1 柱顶5 横向框架 A柱柱端组合弯矩设计值的调整柱顶2 柱底柱顶1 柱底层次4 3 截面柱底柱顶柱底柱顶柱底REMccMbREN表 7-3-2 横向框架 B 柱柱端组合弯矩设计值的调整层次柱顶5 柱顶4 柱底柱顶3 柱底柱顶2 柱底柱顶1 柱底截面柱底REMccM bR

4、EN8、截面设计8.1 框架梁这里以第一层的 AB跨梁及其次层 AB柱为例来运算一层 AB梁的正截面受弯承载力运算第一层 AB梁从梁的内力组合表中选出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掌握截面的弯矩进行配筋运算；A支座：右震作用下内力最大M A 397.02 155.09 0.6/ 2 350.49 kN mRE M A 0.75 350.49 262.87 kN mB支座：名师归纳总结 MB338.24157.690.6290.92kN m第 2 页,共 17 页2REMB0.75 290.92218.19 kN m跨间弯矩取左震作用下,x0.11m 处

5、的截面Mmax248.11 KN m- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - REMmax0.75 248.11 186.08 kN m当梁下部受拉时, 按 T 形截面来设计, 当梁上部受拉时, 按矩形截面来设计翼缘的运算宽度：1按运算跨度0l 考虑bfl0f7.22500mm2500mm0 . 518332梁净距ns 考虑34503750 mmb fbs n3003按翼缘高度fh考虑h 0hs70035665 mm fh/h 0100/ 6650.150.1这种情形不起掌握作用,故取 fb2500 mm梁内纵向钢筋选HRB400级钢, yfy360N/2 m

6、m b下部跨间截面按单筋 T 形梁运算,由于：1 f b h c fh 0h f1001.0 16.7 2500 100 66522567.6 kN m 210.98 kN mf2属第一类 T 型截面s1M6 186.08 100.010082 781 mm 2f b h 02 1.0 16.7 2500 665112s0.01013b0.518A s1 f b h 00.01013 1.0 16.7 2500 665fy360实际配筋取 3 根 20 的 HRB400 As=941mm 2 A s9410.47%0.20%,满意要求300665跨中配筋率应大于0 .20和45f /fy中的较

7、大值；将下部跨间截面 3 根 20 的 HRB400的钢筋伸入支座, 作为支座负弯矩作用下的受压钢筋 As=941mm 2 ,再运算相应的受拉钢筋A ,即支座 A 上部：名师归纳总结 262.87106360941665360.022第 3 页,共 17 页s1.0 16.73006652112s0.022 2 sah 070/ 6650.105说明A 富有,且达不到屈服,可近似取2 1159 mmA sfyM a s6 262.87 10h 0360 66535实取 4 20 As2 1256mm支座lB 上部- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - A s

8、fyMa s 6 218.19 10962 mm 221 h 0360 66535实取 4 20 A s1256 mm,12560.63%0.25%300665A s /A s941/12560.750.3,满意要求；梁斜截面受剪承载力运算RE V137.700.20cf bh 00.2 1.0 16.7 300 665666.33 KN故截面尺寸满意要求；梁端加密区的箍筋取2 肢8150,箍筋用HPB235级钢fyv2 210 N mm ,就考虑地震作用组合的T 形截面的框架梁,其斜截面受剪承载力应符合：V 10.42 f bh 0 1.25 f yv A sv h 0RE s即 0.42

9、f bh 0 1.25 f yv A sv h 0s1010.42 1.43 300 665 1.25 210 665150237.36 KN 160.22 KN加密区长度取 1.5 bh 1050,500 中大值,就取 1.05m 非加密区的箍筋取 2 肢设置 8 200,箍筋设置满意要求；二层 AB梁的正截面受弯承载力运算其次层 AB梁从梁的内力组合表中选出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掌握截面的弯矩进行配筋运算；A支座：右震作用下内力最大M A 314.81 134.97 0.6/ 2 274.32 kN mRE M A 0.75 274.32

10、205.74 kN mB支座：名师归纳总结 MB275.73136.420.6205.74kN m2 mm b0 . 518第 4 页,共 17 页2REMB0.75 234.80176.10 kN m跨间弯矩取左震作用下,x1.51 m 处的截面Mmax226.81 KN mREMmax0.75 226.91170.11 kN m翼缘的运算宽度如上取 fb2500 mm梁内纵向钢筋选HRB400级钢, fyfy360N/- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 下部跨间截面按单筋 T 形梁运算,由于：1 f b hh 0h f1001.0 16.7 2500

11、 100 66522567.6 kN m 210.98 kN mf2属第一类 T 型截面s1M170.11 10 60.009214714 mm 2 2f b h 02 1.0 16.7 2500 665112s0.009256b0.518A s1f b h c f 00.009256 1.0 16.7 2500 665fy360实际配筋取 3 根 18 的 HRB400 As=941mm 2 A s7630.38%0.20%,满意要求300665跨中配筋率应大于0 .20和45f /fy中的较大值；将下部跨间截面 3 根 18 的 HRB400的钢筋伸入支座, 作为支座负弯矩作用下的受压钢筋

12、 As=763mm 2 ,再运算相应的受拉钢筋A ,即支座 A 上部：205.74106360763665360.0148s1.0 16.73006652112s0.0149 2 a sh 070/ 6650.105说明A 富有,且达不到屈服,可近似取2 907 mmA sfyM a s6 205.74 10h 0360 66535实取 4 18 A s2 1018 mm 2 776 mm21支座lB 上部A sfyM a s6 176.10 10h 0360 66535实取 4 16 A s803 mm,8030.40%0.25%300665A s /A s803/10180.790.3,满

13、意要求；梁斜截面受剪承载力运算RE V114.170.20cf bh 00.2 1.0 16.7 300 665666.33 KN故截面尺寸满意要求；梁端加密区的箍筋取2 肢8150,箍筋用HPB235级钢fyv2 210 N mm ,就考虑地震作用组合的T 形截面的框架梁,其斜截面受剪承载力应符合：名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - - - V10.42f bh 01.25fyvA svh 0REs名师归纳总结 即0.42f bh 01.25fyvA svh 0第 6 页,共 17 页s0.421.433006651.25

14、210101665150237.36KN114.17KN加密区长度取 1.5 bh1050,500中大值,就取 1.05m 非加密区的箍筋取 2 肢设置8200,箍筋设置满意要求；表 8-1-1 框架梁箍筋数量运算表层截面REV2.0cfcbh 0A svREV0 . 42fcbh 0梁端加密区非加密区次s1 . 25fyvh 0实配钢筋实配钢筋A、5 lB0 2815028200rB0 2815028200A、3 lB0 2815028200rB0 2815028200A、1 lB2815028200rB2815028200表 8-1-2 框架梁纵向钢筋运算表层截面M A sA s实配钢筋A

15、 s A /A s%次5 支座A B 左0 603 359 4 16803603 375 4 16803AB跨间480 3 16603支座 B右603 224 4 16803- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - BC跨间318 2 164023 支座A B 左0.015 763 907 4 181018763 776 4 16803AB跨间714 3 187631 支座 B右0 763 725 4 16803BC跨间680 3 18763941 支座A B 左1159 4 201256941 962 4 201256AB跨间819 3 20941支座 B右

16、941 971 4 201256BC跨间918 3 20941柱截面尺寸验算柱截面尺寸宜满意剪跨比和轴压比的要求：剪跨比 M c V ch 0 ,其值宜大于 2；轴压比 n N f c bh ,三级框架大于 0.9 ；其中 M 、V 、 N 均不应考虑抗震承载力调整系数；表 2.24 柱的剪跨比和轴压比验算名师归纳总结 柱号层次b/mmh / 0mmcfMcVcNn第 7 页,共 17 页边柱5 600 560 3 600 560 中柱1 600 560 5 600 560 3 600 560 1 600 560 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 柱正

17、截面承载力运算依据柱端截面组合的内力设计值及其调整值,按正截面受压或受拉运算柱的纵向受力钢筋,一般可采纳对称配筋；运算中采纳的柱运算长度 0l 的采纳：a. 一般多层房屋中梁柱为刚接的框架结构的各层柱段,现浇楼盖底层为1.0H其他层为1 .25H, H 对底层柱为基础顶面到一层板顶的高度,其余层为上下板顶之间的高度；75 % 以上时,框架柱的运算长度 0l 按如下两式运算,并取其中较小值：l 0 1 0 . 15 u l Hl 0 2 .0 2 min H式中,u、l为柱的上、下端节点交汇的各柱线刚度之和与交汇的各梁的线刚度之和的比值；min为两较小值； H 为柱的高度；柱斜截面受剪承载力运算

18、偏心受压柱斜截面受剪承载力按以下公式运算：式中,Vc1 .05ftbh0fyvA svh00 .056NRE1sV 为内力调整后柱端组合的剪力设计值；N 为考虑地震作用组合的柱轴向压力设计值, 当 N .03f cA 时取0 3.f cA；小于 1时取 1,当大于 3时取 3 ；三级框架柱的抗震构造措施三级框架柱的截面纵向钢筋的最小总配筋率为 0 . 7 %,同时柱截面每一侧配筋率不应小于 0 . 2 %；柱箍筋加密范畴：柱端,取截面高度、柱净高的 1 / 6 和 500 mm 三者的最大值；底层柱,柱根不小于柱净高的 1 / 3；当有刚性地面时,除柱端外尚应去刚性地面上下各 500 mm；三

19、级框架柱：箍筋最大间距采纳小直径：8mm；8 , 150柱根 100中较小值；箍筋最柱最小体积配箍率可按下式运算：vA svilisA cor柱加密区箍筋的最小体积配箍率应符合以下要求：式中,vvfcfyv0.4%；v为最小配箍特点值,由箍筋形式和v三级抗震不应小于柱轴压比查表确定；名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - - - 柱箍筋加密区的箍筋肢距,三级不宜大于250mm和 20 倍箍筋直径的较大值,至少每隔一根纵向钢筋宜在两个方向有箍筋约束；柱箍筋非加密区的箍筋体积配箍率不宜小于加密区的一半,且箍筋间距在三级时不应大于 1

20、5 d, d 为纵筋直径；框架柱的截面设计以其次层中柱为例说明截面设计的过程和方法；依据中柱内力组合表, 将支座中心处的弯矩换算至柱边缘,并与柱端组合弯矩的调整值比较后,选出最不利内力,取 1 . 2 S GK .1 3 S EK 进行配筋运算；M 上 182.59 KN m M 下 226.85 KN m6M 226.85 10e 0 3 189.61 mmN 0.8 1495.49 10ae 取 20 mm 和偏心方向截面尺寸的 1 / 30 两者中的较大者,即600 / 30 20 mm,故取 ea 20 mm；柱的运算长度确定,其中l0u9.4521.374l9.457.471.230

21、7.206.567.206.5610.15ulH10.15 1.374 1.2303.65.01 me ie 0e a189.61 20209.61 mm由于l0/h3 5.01 10 / 6008.355,故应考虑偏心距增大系数0.5cf A0.516.7600232.511.0取1.101N1495.490.8 10l 0/h5.01/ 0.68.3515取2.1011h 0l012112 8.351.133e1400 /h1400 209.61/ 560e iha1.133209.61600 240497.45mm2对称配筋xN6 1495.49 0.8 100.213b0.518h 0

22、f bh 016.7600 560为大偏压情形；名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - - - A sA sNe 10 . 51fc2 bh 0f yh 0a s1495.49 1060.8 497.450.2131 0.5 0.213 16.7560 2600360 560400再按 N max 及相应的 M 一组1 . 35 S GK .1 0 S QK运算；N 1971.91 0.8 1577.53 KN ,节点上、下柱端弯矩61.29 0.1 29.79 58.31KN m33.10 13.89 0.6 24.82KN

23、m此组内力是非地震组合情形,且无水平荷载效应,故不必进行调整,且取l0.125 H1 . 25.36.4 5 m；.101.40e 0M N58.31 10 1577.53 10 6 336.96 mmiee 02036.962056.96 mm0.5cf A0.5 16.760021.911.0取11N1577.53 103l0/h4.5/ 0.67.515取21 .07.5211/h 0l012114001ie1400e ih56.96 /5601.40 56.9679.740.3 h 0168 mm故为小偏心受压；名师归纳总结 ee ih/ 2a s79.7430040339.74 mm

24、0 2. %,就第 10 页,共 17 页Nbfcbh 0Ne.043fc2 bh 0fcbh 0b.08bh 0a s按上式运算时,应满意Nbfcbh 0及Ne0 . 43fc2 bh 0,由于N1577.53 KNbf bh c 00.518 16.7 600 560Ne1577.53 103339.740.43 116.76005602故应按构造配筋,且应满意min0 . 7 %；单侧配筋率sminA s A ssminbh0 . 2 %6006002 720 mm选218220A s A s2 1137mm；总配筋率s311371. 02%600560- - - - - - -精选学习

25、资料 - - - - - - - - - b. 柱斜截面受剪承载力运算 以第一层柱为例运算 上柱柱端弯矩设计值Mt c182.59/ 0.8228.54 KN m柱底弯矩设计值Mb c532.04/ 0.8665.05 KN m就框架柱的剪力设计值与V1.1MtHMb1.1228.24 665.05255.23 KN3ccn4.550.7cRE V0.85 255.33 10 30.0390.2满意要求f bh 01.0 16.7 600 560Mc532.041034.663取3c V h 0163.225600.8V 相应的轴力取N1850.63 KN0.3f bh2 0.3 16.7 6

26、001803.6 KNN1544.4KNAsvREV1 .05ftbh00.056N1sfyvh00.85 2552301.051.43 600 5600.056 1850.63 103 1210 5600故该层柱应按构造配置箍筋；名师归纳总结 48柱端加密区的箍筋选用4 肢8100第 11 页,共 17 页一层柱的轴压比n1480.51 0.80.308,就查表插入可得0.36 16.7v0.061就最小体积配箍率minvfcfyv0.061 14.3/ 2100.485%A svvA cor0.485 550 5500.333sli100 8 550取8 ,Asv2 50 mm,就s170

27、mm；依据构造要求,取加密区箍筋为100,加密区位置及长度按标准要求确定；非加密区应满意s15d300mm,故箍筋取48200；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 表 8-2-1 框架柱箍筋数量表柱层REV.0 2fcc bh 0N.0 3f cAvfc实配箍筋号次fyv加密区非加密区B5 48100482003 4810048200柱0.485 48100482001 9 基础设计扩展基础系指柱下钢筋混凝土独立基础和墙下钢筋混凝土条形基础,本设计采纳柱下钢筋混凝土独立基础；按受力性能,柱下独立基础有轴心受压和偏心受压两种；当受力性能为偏心受压时,一般采

28、纳矩形基础；hll=72007200360480取h400mm20152015b l l = 7200 7200205 288 取 b 250 mm35 25 35 25本设计为高度 18 . 95 m 的5层教学楼；建筑抗震设计标准 规定：不超过 8 层且高度在25m以下的一般民用框架房屋可不进行自然地基及基础的抗震承载力验算；名师归纳总结 对内力进行标准值的组合, 选出最不利的基础顶面内力, 选出竖向荷载与风第 12 页,共 17 页荷载组合所得的最大轴力及其对应的剪力和弯矩, 作为最不利的荷载 , 而且Nmax与Mmax是显现在同一种组合中 . 即取右风情形下的内力：N1325.7022

29、7.3516.451569.5KNM22.474.4027.4254.29KNmV9.363.669.2722.59KN基 础 梁 顶 的 机 制 砖 墙 砌 到 室 内 地 面 标 高300mm处 , 机 制 砖 墙 高 为h 10 5.0 450 3.1 . 25 m, 其 上 砌 块 高h 20 9.0 . 30 . 6 m, 窗 间 墙 高- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - h 32 0. m,长1 .5 m, 窗边墙高h 32 . 0 m,长0 .9 m；砌块重0.2150.02172（7.20.6）0.6（1.50.9）232.24KN机制砖

30、重0. 24191 . 25（7.20.6）37.62KN86 . 36 KN基础梁重0.250.4（7 2.06.）2516.50KN就基础梁传来的荷载N132 . 2437 . 6216 .50按建筑地基基础设计标准要求, 当采纳独立基础或条形基础时,基础埋深指基础底面到室内地面的距离 , 至少取建筑物高度的 1 15 , 基础高度h 0 . 9 m , 先运算边柱 , 就基础埋深 d 0 9. 0 . 5 0 . 45 1 . 85 m混凝土采纳 C 35 tf 1.57 N mm 2钢筋采纳 HRB 335 f y 300 N / mm 2依据地质情形 , 选粘土层为持力层 , 地基承

31、载力特点值 f ak 220 kpa当基础宽度大于 3 m 或埋置深度大于 0 5. m 时, f ak 应按下式修正f a f ak b b 3 d m d .0 5 式中,b, d- 基础宽度和埋深的地基承载力修正系数 . 依据粘土的物理性质 ,查地基承载力修正系数表得 , e及 LI 均小于 0 . 85 的粘性土,b, d 分别取 0 . 3 和 1 . 6；b - 基础地面宽度 m ,当 b 3 m 按 m 取,b 6 m 按 6 m 取；3m- 基础地面以上土的加权平均重度,取 20 KN / m；3- 基础底面以下土的重度,取 20 KN / m；先按 b 3 m 运算, 地基承

32、载力修正2af 220 0.3 20 3 3 1.6 20 1.85 0.5 263.2 KN m ,基底底面积：基底底板的面积可以先依据轴心受压时面积的 1 . 2 1 4. 倍先估算；就ANN 11569.586.367.32m220%40%,就fmd263.220 1.85考虑到偏心荷载作用下应力分布不匀称,将A 增加取Alb3.62.69.36m2W1bh212.63.625.623 m66由于b2 .6m3 m,故不必再对af 进行修正；N2mdA20 1.85 9.36346.32 KN/m其中 d - 基础底面到室内地面与到室外地面的距离的平均值；名师归纳总结 - - - - -

33、 - -第 13 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1地基承载力验算依据标准,地基承载力验算公式由于p max.12fKN/2 mpmax2pminf1569.586.36346.3254.2922.290.99.365.62227.14KN/ m2200.68p max227.14 1.2fa315.84 KN/m 2p min200.08 KN/2 m0ppmax2p min213.91 KN/m2fa263.2故满意承载力的要求2冲切验算对于矩形截面柱的矩形基础,应验算柱与基础交接处的受冲切承载力；受冲切承载力按以下公式运算：F l.0 7hpftamh

34、0mh 0800 mm时 , 取 1.0 ；当F lpjA lhp受冲切承载力的截面高度影响系数；当h 02000 mm时, 取0.9 ；在该例中 ,h 090040860 mm, 用插入法 ,取0 .992；a tab2；a - 冲切破坏锥体最不利一侧的运算长度,ata - 冲切破坏锥体最不利一侧斜截面上边长,运算柱与基础交接处的受冲切承载力时取柱宽,at 0 . 6 m；a - 冲切破坏锥体最不利一侧斜截面下边长,取柱宽加俩倍基础有效高度,bat a 2 h 0 0 6. 2 0 . 86 2 . 32 m就 am 0 6. 2 . 32 2 1 . 46 mlA - 冲切验算取用的部分基底面积；名师归纳总结 lA12.322.62.6 22.322.6（3.62.320.14）1.644m2第 14 页,共 17 页2222p jNN1MV