框架结构截面设计例题PPT学习教案.pptx

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1、会计学1框架结构截面框架结构截面(jimin)设计例题设计例题第一页，共50页。第1页/共50页第二页，共50页。第2页/共50页第三页，共50页。例例 题题7.1 7.1 框架结构截面框架结构截面框架结构截面框架结构截面(jimin)(jimin)设计设计设计设计第3页/共50页第四页，共50页。例例 题题7.1 7.1 框架结构截面框架结构截面框架结构截面框架结构截面(jimin)(jimin)设计设计设计设计第4页/共50页第五页，共50页。n n框架设计的过程（考虑抗震作用时）设计延性框架框架设计的过程（考虑抗震作用时）设计延性框架 强柱弱梁强柱弱梁 强剪弱弯强剪弱弯n n1.1.体系

2、确定、体系确定、梁柱布置和梁柱尺寸梁柱布置和梁柱尺寸(ch cun)(ch cun)的确定的确定n n2.2.荷载（恒、活、风、地震作用）计算荷载（恒、活、风、地震作用）计算n n3.3.内力计算（分层法内力计算（分层法 D D值法）值法）n n4.4.截面设计（梁、柱子）配筋和构造要求截面设计（梁、柱子）配筋和构造要求n n（1 1）内力调整）内力调整n n（2 2）内力组合）内力组合n n（3 3）梁的截面设计强剪弱弯的调整）梁的截面设计强剪弱弯的调整n n梁正截面设计梁正截面设计 斜截面设计斜截面设计 构造要求构造要求n n（4 4）柱子的截面设计强柱弱梁的调整）柱子的截面设计强柱弱梁的

3、调整 强剪弱弯的调整强剪弱弯的调整n n正截面设计正截面设计 斜截面设计斜截面设计 构造要求构造要求 （轴压比（轴压比 体积配箍率）体积配箍率）n n（5 5）结点的设计）结点的设计例例 题题7.1 7.1 框架结构截面框架结构截面框架结构截面框架结构截面(jimin)(jimin)设计设计设计设计第5页/共50页第六页，共50页。层1059.112116.1277.920101.12493.204109.0449103.527157.7167.527134.028126.501141.5558102.789156.8887.514134.028126.514141.5427102.78915

4、6.8887.514134.028126.514141.5426102.789156.8887.514134.028126.514141.5425100.746155.8447.653134.028126.375141.6814117.189153.9185.101134.028128.927139.1293126.225152.8473.697134.028130.331137.7252125.208152.4063.777134.028130.251137.8051117.954150.4624.515134.028129.513138.543AB跨梁调幅(dio f)后的梁端弯矩和剪力例

5、例 题题7.1 7.1 框架结构截面框架结构截面框架结构截面框架结构截面(jimin)(jimin)设计设计设计设计第6页/共50页第七页，共50页。CB跨梁调幅(dio f)后的梁端弯矩和剪力 层1050.72410.6388.90841.51350.42132.605954.16221.6007.23654.81062.04647.574854.64821.6727.32854.81062.13847.482754.64821.6727.32854.81062.13847.482654.64821.6727.32854.81062.13847.482555.26021.7717.44254

6、.81062.25247.368450.53523.6885.96654.81060.77648.844348.06924.7685.17854.81059.98849.632248.33024.8945.20854.81060.01849.602150.67022.6806.22054.81061.03048.590例例 题题7.1 7.1 框架结构截面框架结构截面框架结构截面框架结构截面(jimin)(jimin)设设设设计计计计第7页/共50页第八页，共50页。重力荷载(hzi)代表值作用下的弯矩调幅梁端弯矩调幅(dio f)系数为0.9 例例 题题7.1 7.1 框架结构截面框架结构截

7、面框架结构截面框架结构截面(jimin)(jimin)设计设计设计设计第8页/共50页第九页，共50页。第三层、第二层梁边截面(jimin)及第二层、第三层、第四层柱边截面(jimin)的内力 重力荷载代表值作用(zuyng)下第三层梁边截面的内力计算如下：例例 题题7.1 7.1 框架结构截面框架结构截面框架结构截面框架结构截面(jimin)(jimin)设计设计设计设计第9页/共50页第十页，共50页。同理可求得第二层梁边截面的内力（计算过程(guchng)略）。第二层、第三层、第四层B柱边截面的弯矩可根据比例求得，柱边截面的剪力和轴力取与轴线处相同。例例 题题7.1 7.1 框架结构截面

8、框架结构截面框架结构截面框架结构截面(jimin)(jimin)设计设计设计设计第10页/共50页第十一页，共50页。反弯点高度(god)为 同理可求出第二层、第四层B柱边截面(jimin)的弯矩 2.2.水平地震作用标准值作用下水平地震作用标准值作用下水平地震作用标准值作用下梁边截面弯矩及柱边截面弯矩同样水平地震作用标准值作用下梁边截面弯矩及柱边截面弯矩同样可根据比例求得（计算可根据比例求得（计算(j sun)(j sun)过程略），梁边截面剪力、柱边过程略），梁边截面剪力、柱边截面剪力和轴力均与轴线处截面同。截面剪力和轴力均与轴线处截面同。例例 题题7.1 7.1 框架结构截面设计框架结构

9、截面设计框架结构截面设计框架结构截面设计第11页/共50页第十二页，共50页。控制截面控制截面控制截面控制截面(jimin)(jimin)的内力的内力的内力的内力内力的正负号作如下规定：内力的正负号作如下规定：内力的正负号作如下规定：内力的正负号作如下规定：梁弯矩：使梁的下部纤维受拉为正，反之为负；梁弯矩：使梁的下部纤维受拉为正，反之为负；梁弯矩：使梁的下部纤维受拉为正，反之为负；梁弯矩：使梁的下部纤维受拉为正，反之为负；梁剪力：使梁产生顺时针方向转动为正，反之为负；梁剪力：使梁产生顺时针方向转动为正，反之为负；梁剪力：使梁产生顺时针方向转动为正，反之为负；梁剪力：使梁产生顺时针方向转动为正，

10、反之为负；柱弯矩：使柱产生逆时针方向转动为正，反之为负；柱弯矩：使柱产生逆时针方向转动为正，反之为负；柱弯矩：使柱产生逆时针方向转动为正，反之为负；柱弯矩：使柱产生逆时针方向转动为正，反之为负；柱轴力：压力为正，拉力为负；柱轴力：压力为正，拉力为负；柱轴力：压力为正，拉力为负；柱轴力：压力为正，拉力为负；柱剪力：使柱产生顺时针方向转动为正，反之为负。柱剪力：使柱产生顺时针方向转动为正，反之为负。柱剪力：使柱产生顺时针方向转动为正，反之为负。柱剪力：使柱产生顺时针方向转动为正，反之为负。第二层、第三层梁端控制截面第二层、第三层梁端控制截面第二层、第三层梁端控制截面第二层、第三层梁端控制截面(ji

11、min)(jimin)的内力及第二层、第三层、第的内力及第二层、第三层、第的内力及第二层、第三层、第的内力及第二层、第三层、第四层四层四层四层B B柱端控制截面柱端控制截面柱端控制截面柱端控制截面(jimin)(jimin)的内力。的内力。的内力。的内力。例例 题题7.1 7.1 框架结构截面框架结构截面框架结构截面框架结构截面(jimin)(jimin)设计设计设计设计第12页/共50页第十三页，共50页。层截面重力荷载代表值作用效应水平地震作用标准值作用效应（左震）三93.642121.024162.27349.064111.530126.556164.00249.06430.07352.

12、68091.77743.96914.84244.76084.09843.969二92.645120.944158.46048.679111.065126.636165.25748.67930.32552.71092.18544.81814.97444.73087.08644.818例例 题题7.1 7.1 框架结构截面框架结构截面框架结构截面框架结构截面(jimin)(jimin)设计设计设计设计第13页/共50页第十四页，共50页。层截面重力荷载代表值作用效应水平地震作用标准值作用效应（左震）四上56.3622512.73844.320114.8131.24492.590下45.574253

13、9.73844.32098.1441.24492.590三上42.1602888.08737.353117.4073.851102.090下43.7532915.08737.353117.4073.851102.090二上43.7113263.55942.84393.7487.712110.290下54.8283290.55942.843159.9197.712110.290例例 题题7.1 7.1 框架结构截面框架结构截面框架结构截面框架结构截面(jimin)(jimin)设计设计设计设计第14页/共50页第十五页，共50页。内力内力(nil)(nil)组合组合 考虑重力荷载效应与水平地震作

14、用效应组合(zh)时，重力荷载的荷载分项系数为1.2（当重力荷载效应起有利作用时取荷载分项系数为1.0），水平地震作用分项系数为1.3，即荷载效应组合(zh)设计值为 。另外，水平地震作用可以向左（左震）或向右（右震）。例例 题题7.1 7.1 框架结构截面框架结构截面框架结构截面框架结构截面(jimin)(jimin)设计设计设计设计第15页/共50页第十六页，共50页。层截面（左震）（右震）三112.37093.642210.955210.955323.325117.313133.836111.530213.203213.203347.039101.67336.08830.073119.3

15、10119.310155.39889.23717.81014.842109.327109.327127.13794.485二111.17492.645205.998205.998317.172113.353133.278111.065214.834214.834348.112103.76936.39030.325119.841119.841156.23189.51617.96914.974113.212113.212131.18198.238例例 题题7.1 7.1 框架结构截面框架结构截面框架结构截面框架结构截面(jimin)(jimin)设计设计设计设计第16页/共50页第十七页，共50页

16、。第三层梁端剪力组合(zh)因为建筑高度为31.2m，大于30m，设防烈度(lid)为7度，根据抗震规范确定框架的抗震等级为二级。故框架梁梁端截面组合的剪力设计值应按下式调整（强剪弱弯）：。截面323.325101.6736.65148.548225.239117.313347.0396.65148.548232.341155.39894.4854.0058.464133.42989.237127.1374.0058.464123.376例例 题题7.1 7.1 框架结构截面框架结构截面框架结构截面框架结构截面(jimin)(jimin)设设设设计计计计第17页/共50页第十八页，共50页。第

17、三层梁跨中弯矩组合(zh)由于水平地震作用有左震和右震两种可能(knng)，故梁的跨中弯矩组合要考虑两种可能(knng)的情况。以组合 的跨中弯矩为例。左震时，梁端组合(zh)弯矩及梁上荷载：例例 题题7.1 7.1 框架结构截面设计框架结构截面设计框架结构截面设计框架结构截面设计剪力等于0的位置，跨中弯矩最大第18页/共50页第十九页，共50页。跨中弯矩最大值截面(jimin)距A端距离为：跨中弯矩最大值为：右震时，梁端组合(zh)弯矩及梁上荷载如图b所示：跨中弯矩最大值截面(jimin)距A端距离为：跨中弯矩最大值为：例例 题题7.1 7.1 框架结构截面设计框架结构截面设计框架结构截面设

18、计框架结构截面设计第19页/共50页第二十页，共50页。比较(bjio)左震、右震两种情况可知，跨中最大正弯矩组合值为:同理可求得 的跨中最大正弯矩组合(zh)值为：例例 题题7.1 7.1 框架结构截面框架结构截面框架结构截面框架结构截面(jimin)(jimin)设计设计设计设计第20页/共50页第二十一页，共50页。第三层B柱内力(nil)组合 因框架抗震等级为二级，故柱组合弯矩设计(shj)值应根据（强柱弱梁）调整后求得，柱组合(zh)剪力设计值应根据（强剪弱弯）调整后求得。例例 题题7.1 7.1 框架结构截面设计框架结构截面设计框架结构截面设计框架结构截面设计第21页/共50页第二

19、十二页，共50页。层截面内力（左震）（右震）组合四上M67.63456.362149.257149.257216.891205.61981.62392.895N3015.2862512.7381.6171.6173013.6692511.1213016.9032514.355下M54.68945.574127.587127.587182.276173.16172.89882.013N3047.6862539.7381.6171.6173046.0692538.1213049.3032541.355V53.18444.320120.367120.367173.551164.68767.18376

20、.047三上M50.59242.160152.629152.629203.221194.789102.037110.469N3465.7042888.0875.0065.0063470.7102893.0933460.6982883.081下M52.50443.753152.629152.629205.133196.382100.125108.876N3498.1042915.0875.0065.0063503.1102920.0933493.0982910.081V44.82437.353132.717132.717177.541170.07087.89395.364第22页/共50页第二十

21、三页，共50页。二上M52.45343.711121.872121.872174.325165.58369.41978.161N3916.2713263.55910.02610.0263926.2973273.5853906.2453253.533下M65.79454.828207.895207.895273.689262.723142.101153.067N3948.6713290.55910.02610.0263958.6973300.5853938.6453280.533V51.41242.843143.377143.377194.789186.22091.965100.534层截面内力

22、（左震）（右震）组合例例 题题7.1 7.1 框架结构截面框架结构截面框架结构截面框架结构截面(jimin)(jimin)设计设计设计设计第23页/共50页第二十四页，共50页。经“强柱弱梁”调整(tiozhng)后的第三层B柱的最不利内力例例 题题7.1 7.1 框架结构截面框架结构截面框架结构截面框架结构截面(jimin)(jimin)设计设计设计设计层截面内力组合项值组合项值组合项值三上M275.901177.071275.901N3470.7102883.0813470.710下M284.108181.583284.108N3503.1102910.0813503.110V292.17

23、9187.124292.179及相应(xingyng)的 及相应的 及相应的 第24页/共50页第二十五页，共50页。例例 题题7.1 7.1 框架结构截面框架结构截面框架结构截面框架结构截面(jimin)(jimin)设计设计设计设计截面截面截面截面(jimin)(jimin)设计设计设计设计 LAB截面尺寸(ch cun)为250mm700mm，LBC截面尺寸(ch cun)为250mm500mm，柱截面尺寸(ch cun)为600mm600mm，混凝土强度等级为C30，纵向受力钢筋采用HRB400级钢 筋，箍筋采用HPB235级钢筋。第25页/共50页第二十六页，共50页。框架梁截面框架

24、梁截面框架梁截面框架梁截面(jimin)(jimin)设计设计设计设计 正截面(jimin)受弯承载力计算 例例 题题7.1 7.1 框架结构截面框架结构截面框架结构截面框架结构截面(jimin)(jimin)设计设计设计设计LAB 跨中最大正弯矩：满足要求。第26页/共50页第二十七页，共50页。例例 题题7.1 7.1 框架结构截面框架结构截面框架结构截面框架结构截面(jimin)(jimin)设计设计设计设计选配(xun pi)3 18（）钢筋。层计算公式支座左截面跨中截面支座右截面支座左截面跨中截面支座右截面三323.325186.666347.039155.39894.485127.

25、1370.1530.0890.1650.1510.0920.1230.1670.350.0930.5180.1810.350.1650.350.0970.5180.1320.351102.84614.161195.29761.92447.92609.540.6300.3510.6830.6100.3580.4880.250.250.250.250.250.25实选钢筋201820201820实配钢筋面积12567631256942509628第27页/共50页第二十八页，共50页。斜截面斜截面斜截面斜截面(jimin)(jimin)受剪承载力计算受剪承载力计算受剪承载力计算受剪承载力计算 例例

26、 题题7.1 7.1 框架结构截面框架结构截面框架结构截面框架结构截面(jimin)(jimin)设计设计设计设计LAB的最大剪力为:箍筋选8双肢箍，第28页/共50页第二十九页，共50页。梁端加密区要求(yoqi)箍筋直径不小于8mm；加密区箍筋间距取（加密(ji m)区范围取（，500mm）的较大(jio d)值，例例 题题7.1 7.1 框架结构截面设计框架结构截面设计框架结构截面设计框架结构截面设计，8d，100mm）的较小值，即（175mm,160mm,100mm）即（1050mm,500mm）的较大值，取1050mm。非加密区箍筋选 ，配箍率验算如下：第29页/共50页第三十页，共

27、50页。例例 题题7.1 7.1 框架结构截面框架结构截面框架结构截面框架结构截面(jimin)(jimin)设设设设计计计计LBC的剪力最大值为:箍筋选8双肢箍，第30页/共50页第三十一页，共50页。梁端加密区要求箍筋直径不小于8mm；加密区箍筋间距取（hb/4，8d，100mm）的小值，即（125mm,160mm,100mm）的较小值，取s=100mm。故加密区箍筋选28100。加密区范围(fnwi)取（1.5hb，500mm）的较大值，即（750mm,500mm）的较大值，取750mm。例例 题题7.1 7.1 框架结构截面框架结构截面框架结构截面框架结构截面(jimin)(jimin

28、)设计设计设计设计非加密区箍筋选28100，配箍率验算(yn sun)如下：满足要求。第31页/共50页第三十二页，共50页。框架柱截面框架柱截面框架柱截面框架柱截面(jimin)(jimin)设计设计设计设计 例例 题题7.1 7.1 框架结构截面框架结构截面框架结构截面框架结构截面(jimin)(jimin)设设设设计计计计1.轴压比验算(yn sun)2.正截面受弯承载力计算四组最不利内力，即：第一组 第二组 第32页/共50页第三十三页，共50页。例例 题题7.1 7.1 框架结构截面框架结构截面框架结构截面框架结构截面(jimin)(jimin)设计设计设计设计第三组 第四组 采用(

29、ciyng)对称配筋时，第一组、第二组:为小偏心(pinxn)受压；第三组、第四组 为大偏心受压 现取第一组和第四组最不利内力进行配筋计算。第33页/共50页第三十四页，共50页。例例 题题7.1 7.1 框架结构截面框架结构截面框架结构截面框架结构截面(jimin)(jimin)设设设设计计计计因水平地震(dzhn)作用产生的弯矩设计值小于总弯矩设计值的75 故柱的计算长度取为 第一组 第34页/共50页第三十五页，共50页。例例 题题7.1 7.1 框架结构截面框架结构截面框架结构截面框架结构截面(jimin)(jimin)设计设计设计设计，故要考虑(kol)偏心距增大系数影响，取 第35

30、页/共50页第三十六页，共50页。例例 题题7.1 7.1 框架结构截面框架结构截面框架结构截面框架结构截面(jimin)(jimin)设计设计设计设计按构造(guzo)配筋。第36页/共50页第三十七页，共50页。例例 题题7.1 7.1 框架结构截面框架结构截面框架结构截面框架结构截面(jimin)(jimin)设设设设计计计计第四组，故要考虑(kol)偏心距增大系数影响，取 第37页/共50页第三十八页，共50页。例例 题题7.1 7.1 框架结构截面框架结构截面框架结构截面框架结构截面(jimin)(jimin)设设设设计计计计，取 按构造(guzo)配筋。第38页/共50页第三十九页

31、，共50页。例例 题题7.1 7.1 框架结构截面框架结构截面框架结构截面框架结构截面(jimin)(jimin)设计设计设计设计最小总配筋率为，故 实选各 4 22,的受拉和受压钢筋(gngjn)满足要求。第39页/共50页第四十页，共50页。例例 题题7.1 7.1 框架结构截面框架结构截面框架结构截面框架结构截面(jimin)(jimin)设计设计设计设计斜截面斜截面斜截面斜截面(jimin)(jimin)受剪承载力计算受剪承载力计算受剪承载力计算受剪承载力计算最大剪力设计(shj)值为，相应的轴力设计值为 取 按构造配置箍筋。第40页/共50页第四十一页，共50页。例例 题题7.1 7

32、.1 框架结构截面框架结构截面框架结构截面框架结构截面(jimin)(jimin)设计设计设计设计采用复合(fh)箍筋，由于轴压比，故取，柱箍筋加密(ji m)区的体积配箍率为：采用 箍筋 第41页/共50页第四十二页，共50页。柱端加密区要求箍筋直径不小于8mm；加密区箍筋间距(jin j)取（8d，100mm）的小值，即（176mm,100mm）的较小值，取s=100mm；故加密区箍筋选410100。加密区范围取（hc，Hn/6，500mm）的较大值，（600mm,2300/6=383mm,500mm）的较大值，取600mm。例例 题题7.1 7.1 框架结构截面框架结构截面框架结构截面框

33、架结构截面(jimin)(jimin)设计设计设计设计非加密(ji m)区箍筋选 满足要求。第42页/共50页第四十三页，共50页。例例 题题7.1 7.1 框架结构截面框架结构截面框架结构截面框架结构截面(jimin)(jimin)设计设计设计设计框架梁柱节点框架梁柱节点框架梁柱节点框架梁柱节点(ji din)(ji din)抗震验算抗震验算抗震验算抗震验算 1.节点(ji din)核芯区剪力设计值 左震时，右震时，故计算Vj，取 第43页/共50页第四十四页，共50页。例例 题题7.1 7.1 框架结构截面框架结构截面框架结构截面框架结构截面(jimin)(jimin)设计设计设计设计Hc

34、取节点(ji din)上、下柱反弯点之间的距离，即：hb、hbo均取节点(ji din)两侧梁的平均值，即 2.剪压比验算 第44页/共50页第四十五页，共50页。例例 题题7.1 7.1 框架结构截面框架结构截面框架结构截面框架结构截面(jimin)(jimin)设计设计设计设计故bj按下列(xili)两式的小值采用，即：因节点四侧各梁截面(jimin)宽度均小于柱截面(jimin)宽度的1/2，故取 满足要求。第45页/共50页第四十六页，共50页。例例 题题7.1 7.1 框架结构截面框架结构截面框架结构截面框架结构截面(jimin)(jimin)设计设计设计设计3.3.节点节点节点节点

35、(ji din)(ji din)受剪承载力验算受剪承载力验算受剪承载力验算受剪承载力验算 故取 取节点(ji din)处箍筋同柱端加密区箍筋，即 满足要求。第46页/共50页第四十七页，共50页。例例 题题7.1 7.1 框架结构截面框架结构截面框架结构截面框架结构截面(jimin)(jimin)设计设计设计设计配筋图配筋图配筋图配筋图 三层框架(kun ji)梁及三层B柱配筋 第47页/共50页第四十八页，共50页。例例 题题7.1 7.1 框架结构截面框架结构截面框架结构截面框架结构截面(jimin)(jimin)设计设计设计设计第48页/共50页第四十九页，共50页。例例 题题7.1 7.1 框架结构截面框架结构截面框架结构截面框架结构截面(jimin)(jimin)设计设计设计设计第49页/共50页第五十页，共50页。