9、2.10框架梁、柱配筋计算

1、2 上部结构设计2.10第1/1轴框架梁、柱配筋计算2.10.1承载力抗震调整根据高层建筑混凝土结构规范（JGJ3-2002）式（4.7.2-2）规定，有地震作用组合时，作用效应设计值应采用下式表达式： （2.3）式：为构件承载力抗震调整系数，取值见表2.10-1：表2.10-1 承载力抗震调整系数表构件类别梁轴压比小于0.15的柱轴压比不小于0.15的柱剪力墙各类构件节点受力状态受弯偏压偏压偏压局部承压受剪、偏拉受剪0.750.750.800.851.00.850.85具体调整见梁、柱配筋表。最小配筋率的确定：根据混凝土结构设计规范（GB 50010-2002）11.3.6规定，三级抗震时，

2、框架梁正截面设计抗震要求的最小配筋率支座取0.25和55×1.43/3600.218的较大值，跨中取0.20和45×1.43/3600.179的较大值，所以支座取0.25，跨中取0.20。且梁端纵向受拉钢筋的配筋率不应大于2.5。2.10.2 梁截面设计1）梁的正截面强度计算材料强度：C30（）；HPB400级钢筋（）。（1） AB跨梁正截面受弯承载力计算。从梁内力组合表中，挑出第一层AB梁跨中及支座截面的最不利内力。、 、计算跨中截面。因梁板现浇，故跨中按T形截面不受此限制， 故取。 故属第一类T形截面。满足：选用3 18，将跨中截面3 18全部伸入支座。验算最小配筋率：

3、% 满足要求。、支座A右端负弯矩配筋,截面按矩形截面计算。 满足：选用420，验算最小配筋率：% 满足要求。，满足要求支座B负弯矩配筋,截面按矩形截面计算。 满足：选用420，验算最小配筋率：% 满足要求。，满足要求（2）AB梁的斜截面强度计算：1）最少配筋率的确定根据高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ3-2002）6.3.4规定，三级抗震设计时，框架梁沿梁全长箍筋的面积配筋率应符合下式要求：，由于本设计混凝土采用C30,N/mm2，钢筋采用HRB235，N/mm2，所以。按AB梁间最大剪力设计值为119.44计算抗剪配筋：截面尺寸满足要求。所以梁箍筋按构件配置即可。配双肢箍 由构造要求，非加

4、密区取，即加密区取，取加密区取长度（的最大值），取900。验算箍筋的最小配筋率要求。85表2.10-2 梁正截面受弯承载力计算（第一层）截面LABLBCLCD左端跨中右端左端跨中右端左端跨中右端顶面底面顶面底面顶面底面顶面底面顶面底面顶面底面混凝土强度14.30 14.30 14.30 14.30 14.30 14.30 14.30 14.30 14.30 14.30 14.30 14.30 14.30 14.30 14.30 钢筋强度360 360 360 360 360 360 360 360 360 360 360 360 360 360 360 M171.68 79.08 90.80

5、154.08 35.82 135.31 73.82 67.96 135.31 69.11 154.08 35.82 90.80 171.68 79.08 b或bf250 2300 2300 250 2300 250 700 700 250 700 250 2300 2300 250 2300 h(mm)500 500 500 500 500 350 350 350 350 350 500 500 500 500 500 h0(mm)465 465 465 465 465 325 325 325 325 325 465 465 465 465 465 hf120.00 120.00 120.00

6、 100.00 100.00 100.00 120.00 120.00 120.00 1598.45 1598.45 1598.45 275.28 275.28 1598.45 1598.45 1598.45 截面类型矩形第一类T形第一类T形矩形第一类T形矩形第一类T形第一类T形矩形第一类T形矩形第一类T形第一类T形矩形第一类T形as=M/a1fcbf'h020.2221 0.0111 0.0128 0.1993 0.0050 0.3583 0.0698 0.0643 0.3583 0.0654 0.1993 0.0050 0.0128 0.2221 0.0111 =1-(1-2as)

7、20.2545 0.0112 0.0129 0.2245 0.0050 0.4677 0.0724 0.0665 0.4677 0.0677 0.2245 0.0050 0.0129 0.2545 0.0112 b0.518 0.518 0.518 0.518 0.518 0.518 0.518 0.518 0.518 0.518 0.518 0.518 0.518 0.518 0.518 As=a1fcbh0/fy1175.08 475.06 545.92 1036.83 214.52 1509.50 654.65 600.83 1509.50 611.36 1036.83 214.52 5

8、45.92 1175.08 475.06 选筋420318318420318422318318422318420318318420318实际As1256763763125676315207637631520763125676376312567631=As/bh()1.00%0.61%0.61%1.00%0.61%1.74%0.87%0.87%1.74%0.87%1.00%0.61%0.61%1.00%0.61%min()0.250%0.250%0.200%0.250%0.250%0.250%0.250%0.200%0.250%0.250%0.250%0.250%0.200%0.250%0.25

9、0%表2.10-3 梁斜截面受弯承载力计算（第一层）梁号LABLBCLCDREV(kN)119.44138.19119.44b(mm)250250250h0(mm)4753254750.25cfcbh0424.53290.47424.530.7ftbho118.8681.33118.86按构造配筋S150mm(28)按构造配筋选筋(双肢）820081508200实际Asv1(mm2)50.350.350.3实际nAsv1/s1.011.011.01sv=nAsv1/(sb)(%)0.5030.6710.503sv,min=24ft/fyv(%)0.1630.1630.163注：梁端加密区的长度

10、max(1.5hb,500)=max(1.5×500,500)=750mm ,取900mm,选用81002.10.3柱的截面设计1）柱的正截面强度计算（1）柱的计算长度本工程采用现浇式楼盖，根据混凝土结构设计规范（GB 50010-2002）7.3.11规定，框架各层柱的计算长度对于底层柱取:mm，其余各层柱取:。（2）最小配筋率的确定因本工程为三级抗震，根据建筑抗震设计规范（GB 50011-2001）6.3.8规定，柱纵向钢筋的最小总配筋率为0.7，同时，每一侧配筋率不应小于0.2。（3）据建筑抗震设计规范（GB 50011-2001）6.2.2规定，一、二、三级框架的梁柱节点处

11、，柱端组合的弯矩设计值应符合下式要求。 （2.5） 式中：为柱端弯矩增大系数，一级抗震时取1.4，二级取1.2，三级取1.1，由于设计为三级抗震，所以取为1.1；为节点左右梁截面反时针或顺时针方向组合的弯矩设计值之和；为节点上下柱端截面顺时针或反时针方向组合的弯矩设计值之和，上下柱端的弯矩设计值，可按弹性分析分配。（4）截面参数的计算根据混凝土结构设计规范（GB 50010-2002）7.3.3规定，附加偏心距应取20和偏心方向截面最大尺寸的1/30两者的较大值。轴向压力对截面重心的偏心距；轴向压力作用点至纵向普通受拉钢筋的合力点距离，其中偏心受压构件考虑二阶影响的轴向压力偏心距增大系数 （2

12、.6） 式中：，当时，取；为构件长细比对截面曲率的影响系数；当时，为小偏心受压，否则为大偏心受压。（5）现以一层B轴柱来说明柱截面的配筋过程，从表B柱的内力挑选中，挑出第1层B柱截面的最不利内力组。混凝土强度等级：C30（）；HPB335级钢筋（），HRB235级钢筋（第一组：上端：下端：-159.70,第二组：上端：下端：26.20,第三组：上端： 下端： 柱的轴压比及剪跨比用最大轴力设计值验算轴压比：，为长柱柱截面的配筋计算见表2.10-4，表2.10-4 底层B柱截面的配筋计算1层柱上端柱下端M(kN.m)140.249.36140.24159.7026.20159.70N(kN)685

13、.171216.43658.17714.931250.26714.93X106.48189.03102.28111.10194.29111.10bh0(mm)214.97214.97214.97214.97214.97214.97偏压类型大偏压大偏压大偏压大偏压大偏压大偏压轴压比0.240.420.230.250.430.25b(mm)450.00450.00450.00450.00450.00450.00h(mm)450.00450.00450.00450.00450.00450.00h0(mm)415.00415.00415.00415.00415.00415.00e0(mm)204.68

14、7.69213.08223.3820.96223.38ea(mm)20.0020.0020.0020.0020.0020.00ei(mm)224.6827.69233.08243.3840.96243.38l0(mm)5250.005250.005250.005250.005250.005250.00l0/h11.6711.6711.6711.6711.6711.6711.001.001.001.001.001.0021.001.001.001.001.001.001.182.461.171.171.991.17e(mm)455.03258.04463.42473.73271.30473.73

15、As(mm2)467.12555.23479.01597.22425.45597.22第一组1层B柱顶的配筋计算：根据已知条件X< mm所以为大偏心受压取及20中的较大者，即因，故将代入式采用对称配筋 =467.12mm2所以应该按构造配置纵向钢筋。三级框架柱纵向配筋率不应大于5，且不 小于0.7，每侧不应小于0.2。实际每侧配筋218+116（），共配418+616（总配筋面积为）。同理：求得B柱截面设计如下表2.10-5：表2.10-5 B柱截面设计1层柱上端柱下端M(kN.m)140.24 9.36 140.24 159.70 26.20 159.70 N(kN)685.17121

16、6.43685.17714.931250.26714.93X106.48 189.03 106.48 111.10 194.29 111.10 bh0(mm)214.97214.97214.97214.97214.97214.97偏压类型大偏压大偏压大偏压大偏压大偏压大偏压轴压比0.24 0.42 0.24 0.25 0.43 0.25 b(mm)450.00 450.00 450.00 450.00 450.00 450.00 h(mm)450.00 450.00 450.00 450.00 450.00 450.00 h0(mm)415.00 415.00 415.00 415.00 41

17、5.00 415.00 e0(mm)204.68 7.69 204.68 223.38 20.96 223.38 ea(mm)20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 ei(mm)224.68 27.69 224.68 243.38 40.96 243.38 l0(mm)5250.00 5250.00 5250.00 5250.00 5250.00 5250.00 l0/h11.67 11.67 11.67 11.67 11.67 11.67 11.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 21.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00

18、 1.18 2.46 1.18 1.17 1.99 1.17 e(mm)455.03 258.04 455.03 473.73 271.30 473.73 As(mm2)467.12 -555.23 467.12 597.22 -425.45 597.22 选筋218+116218+116218+116218+116218+116218+116实际As(mm2)710.1710.1710.1710.1710.1710.11(%)0.3550.3550.3550.3550.3550.355侧min(%)0.20.20.20.20.20.23层柱上端柱下端M(kN.m)112.3232.53112

19、.3296.5333.5696.53N(kN)397.24615.59397.24419.35643.86419.35X61.73 95.66 61.73 65.17 100.06 65.17 bh0(mm)214.97214.97214.97214.97214.97214.97偏压类型大偏压大偏压大偏压大偏压大偏压大偏压轴压比0.14 0.21 0.14 0.14 0.22 0.14 b(mm)450.00 450.00 450.00 450.00 450.00 450.00 h(mm)450.00 450.00 450.00 450.00 450.00 450.00 h0(mm)415.0

20、0 415.00 415.00 415.00 415.00 415.00 e0(mm)282.75 52.84 282.75 230.19 52.12 230.19 ea(mm)20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 ei(mm)302.75 72.84 302.75 250.19 72.12 250.19 l0(mm)4875.00 4875.00 4875.00 4875.00 4875.00 4875.00 l0/h10.83 10.83 10.83 10.83 10.83 10.83 11.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 21.0

21、0 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.11 1.48 1.11 1.14 1.48 1.14 e(mm)147.54 297.63 147.54 94.98 296.91 94.98 As(mm2)428.43 -312.91 428.43 291.15 -320.33 291.15 选筋218+116218+116218+116218+116218+116218+116实际As(mm2)710.1710.1710.1710.1710.1710.11(%)0.3550.3550.3550.3550.3550.355侧min(%)0.20.20.20.20.20.2顶层柱上端

22、柱下端M(kN.m)95.352.2195.371.8738.2771.87N(kN)231.17323.92231.17253.29352.19253.29X35.92 50.34 35.92 39.36 54.73 39.36 bh0(mm)214.97214.97214.97214.97214.97214.97偏压类型大偏压大偏压大偏压大偏压大偏压大偏压轴压比0.08 0.11 0.08 0.09 0.12 0.09 b(mm)450.00 450.00 450.00 450.00 450.00 450.00 h(mm)450.00 450.00 450.00 450.00 450.00

23、 450.00 h0(mm)415.00 415.00 415.00 415.00 415.00 415.00 e0(mm)412.25 161.18 412.25 283.75 108.66 283.75 ea(mm)20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 ei(mm)432.25 181.18 432.25 303.75 128.66 303.75 l0(mm)4875.00 4875.00 4875.00 4875.00 4875.00 4875.00 l0/h10.83 10.83 10.83 10.83 10.83 10.83 11.00 1.00 1

24、.00 1.00 1.00 1.00 21.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.08 1.19 1.08 1.11 1.27 1.11 e(mm)277.04 25.97 277.04 148.54 -26.55 148.54 As(mm2)468.15 61.49 468.15 275.02 -68.35 275.02 选筋218+116218+116218+116218+116218+116218+116实际As(mm2)710.1710.1710.1710.1710.1710.11(%)0.3550.3550.3550.3550.3550.355侧min(%)0.20.20.20.20.20.22.9.4 柱的节点设计本框架抗震等级为三级，只需要按高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ3-2002）6.4.10的要求在节点加密区设置水平箍筋，配筋特征值不宜小于0.08，体积配箍率不宜小于0.4%，不必专门进行抗剪承载力的计算，所以配。2）柱的斜截面强度计算：（1）最小配筋率的确定： 根据混凝土结构设计规范（GB 50010-2002）11.4.17规定，柱箍加密区箍筋的体积配筋率，式中为最小配箍特征值，按混凝土结构设计规范（GB 50010-2002）表11.4