柱端弯矩值设计值的调整

1、柱端弯矩值设计值的调整0.15者及框一、二、三级框架的梁柱节点处，除框架顶层和柱轴压比小于 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:Me c Mb式中，Me 节点上下柱端截面顺时针或反时针方向组合的弯矩设计Mb值之和，上下柱端的弯矩设计值可按弹性分析来分配 ；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;柱端弯矩增大系数；二级框架为1.2为了避免框架柱脚过早屈服，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 1.5、1.25和1.15。底层是指无地下室的基础 以上或地下室以上的首层。以第二层中柱为例进行柱调整：B节点左、右梁端弯矩338.

2、24 157.69 0.6 2291.05KN m216.23 137.69 0.6 2 174.92 KN mB节点上、下柱端弯矩269.15 163.22 0.1252.83KN mM B柱252.83 202.96 455.79KN mM B梁291.05 174.92 465.97KN mM b柱M b梁 0.99301.13 163.61 0.6202.96KN m1.1 MB梁 512.57KN m MB 56.78KN m,在节点处将其按弹性弯矩分配给上、下柱端，即252 83M 上 512.57283.56KN m455.79202.96M 下 512.57228.24 KN

3、m455.79reM 上 0.8 283.56226.85 KN mreM 下 0.8 228.24182.59 KN m其他层柱端弯矩的调整用相同的方法，计算结果如下:表7-3-1横向框架A柱柱端组合弯矩设计值的调整层次54321截面柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底RE(MccMb)104.18 137.22110.72117.12202.09110.75356.97reN243.96277.37 554.39 587.85 878.85912.301214.11247.841555.141588.59表7-3-2横向框架B柱柱端组合弯矩设计值的调整层次54321截面柱顶柱底柱顶柱底

4、柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底RE(MccMb)170.90148.8214.15196.19226.85182.59532.04RE N257.1290.5 5575.46608.91874.98908.431162.93 1196.391447.071480.518截面设计8.1框架梁这里以第一层的AB跨梁及第二层AB柱为例来计算一层AB梁的正截面受弯承载力计算（第一层AB梁）从梁的力组合表中选出AB跨跨间截面及支座截面的最不利力，并将支座中 心处的弯矩换算为支座边缘控制截面的弯矩进行配筋计算。A支座：右震作用下力最大MA 397.02 155.09 0.6/2350.49kN mrEMa 0.

5、75 350.49262.87kN mB支座：0.6MB 338.24 157.69290.92kN m2reMB 0.75 290.92218.19kN m跨间弯矩取左震作用下，x 0.11m处的截面max248.11KN m翼缘的计算宽度：1.按计算跨度1。考虑b咕 bf7.22500mm2500mmf 332.梁净距窃考虑b'f bsn 3003450 3750mm3.按翼缘高度hf考虑hohs 700 35665mmhf / ho100/ 665 0.150.1这种情况不起控制作用，故取b'f2500mm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

6、梁纵向钢筋选 HRB400级钢，(fy fy 360N/mm1 2) b 0.518下部跨间截面按单筋T形梁计算，因为：'' hf1fcbfhf(h0 T)1.0 16.7 2500 100 (665 型)22567.6kN m 210.98kN m属第一类T型截面M186.08 1061fcbfho1.0 16.7 2500 66520.010081 J 2 s 0.01013 b 0.518As1 fcbf hpfy0.01013 1.0 16.7 2500 6653602781mm实际配筋取3根20的HRB400 (As=941mmAs茹盂 。20%，满足要求0.0222

7、1.0 16.7 300 665Mfy (h。as)262.87 106360 (665 35)21159mm跨中配筋率应大于0.20和45ft/fy中的较大值。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=941mr1)，再计算相应的受拉钢筋As，即支座A上部：6262.87 10360 941665 36实取 4 20( As 1256mm说明As富裕，且达不到屈服，可近似取)支座Bi上部AsM 'fy (h。as)21819 106962mm221360 (665 35)实取 4 20 ( As 1256mm), 0.63%0.25%

8、300 665AS/As 941/12560.750.3，满足要求。梁斜截面受剪承载力计算rEV 137.700.20 cfcbho 0.2 1.0 16.7 300 665666.33KN故截面尺寸满足要求。梁端加密区的箍筋取2肢8150，箍筋用HPB235级钢fyv 210N/mm2， 则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：1AsvV0.42 ftbh0 1.25fyvh0RES即0.42ftbh0 1.25 fyvh0s1010.42 1.43 300 665 1.25 210665150237.36KN160.22KN加密区长度取(1.5hb 1050,500

9、)值，则取1.05m非加密区 的箍筋取2肢设置8200，箍筋设置满足要求。二层AB梁的正截面受弯承载力计算(第二层AB梁)从梁的力组合表中选出AB跨跨间截面及支座截面的最不利力，并将支座中心 处的弯矩换算为支座边缘控制截面的弯矩进行配筋计算。A支座：右震作用下力最大MA 314.81134.97 0.6/2274.32kN mrEMa 0.75 274.32205.74kN mB支座：0.6MB 275.73 136.42205.74kN m2reMB 0.75 234.80176.10kN m跨间弯矩取左震作用下，x 1.51m处的截面M max 226.81 KN mreM max 0.7

10、5 226.91170.11kN m翼缘的计算宽度(如上)取bf 2500mm0.518梁纵向钢筋选HRB40O级钢，(fy fy 360N/mm2) bT形梁计算，因为:F部跨间截面按单筋I''h f1 fcbf hf (h°)21001.0 16.7 2500 100 (665)22567.6kN m 210.98kN m属第一类T型截面M170.11 106As 2 0.0092141 fcbf ho1.0 16.7 2500 6651 2 *.12：0.009256 b 0.5181 fcbf h00.009256 1.0 16.7 2500 6652714m

11、my360实际配筋取3根18的HRB400 (As=941mm763、卄口北亠A0.38% 0.20%，满足要求300 665跨中配筋率应大于0.20和45ft/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(As=763mr1)，再计算相应的受拉钢筋As，即支座A上部：6205.74 10360 763665 36 s1.0 16.7 300 66520.014870/ 665 0.105205.74 106A5fy(h0 as) 360 (665 35)2907mmAM Lfy(hoas)176.10 106360 (665 35)27

12、76mm2 21实取 4 16 ( A 803mm),人/As 803/10180.790.3，8030.40%0.25%300 665满足要求。梁斜截面受剪承载力计算rEV 114.170.20 cfcbh00.2 1.0 16.7 300 665666.33KN故截面尺寸满足要求。梁端加密区的箍筋取2肢8150，箍筋用HPB235级钢fyv 210N/mm实取 4 18 ( A 1018mm'， 则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：1AsvVO.42ftbh0 1.25 fyv sv h0RES即0.42ftbh。1.25 fyv'hos101

13、0.42 1.43 300 665 1.25 210665150237.36KN114.17KN加密区长度取(1.5hb 1050,500)值，则取1.05m非加密区 的箍筋取2肢设置8200，箍筋设置满足要求。表8-1-1 框架梁箍筋数量计算表层 次截面reV0.2 cfcbh。AsvREV0.42 f cbh0梁端加密区非加密区s1.25 fyvh。实配钢筋实配钢筋5A、Bl92.60666.33< 02 81502 8200Br52.03465.93< 02 81502 82003A、Bl114.17666.33< 02 81502 8200Br121.36465.93

14、< 02 81502 82001A、Bl133.70666.330.01232 81502 8200Br157.74465.930.1502 81502 8200表8-1-2框架梁纵向钢筋计算表层 次截面MAsAs实配钢筋AsAs / As%5支座A84.97< 06033594© 16 8030.750.40B左81.496033754© 16 8030.750.40AB跨间114.640.0064803© 166030.30支座B右33.886032244© 168030.750.58BC跨间52.853182© 16 4020

15、.293支座A205.740.0157639074© 18 10180.750.51B左176.107637764© 168030.950.40AB跨间170.110.0097143© 187630.38支座B右112.17< 07637254© 168030.950.58BC跨间112.170.0326803© 187630.551支座A305.490.02294111594© 20 12560.750.63B左218.199419624© 20 12560.750.63AB跨间186.080.0118193

16、9; 209410.47支座B右150.290.0439419714© 20 12560.750.63BC跨间150.290.0439183© 209410.678.2框架柱柱截面尺寸验算柱截面尺寸宜满足剪跨比和轴压比的要求：剪跨比 M7(Vch。)，其值宜大于2；轴压比 n N (fQh)，三级框架大于0.9 其中Mc、Vc、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柱号层次b/mmh0 / mmfcM cvcNn边柱560056016.7 162.6572.45313.22 /1.010.056360056016.7 :>02.74 104

17、.76 1194.693.460.213160056016.7 190.70 165.22 2012.502.060.359中柱560056016.7 180.0981.06434.01 :k970.077360056016.7 :>67.22 141.29 14；58.963.380.260160056016.7 :>69.15 163.22 24；35.382.940.443 柱正截面承载力计算根据柱端截面组合的力设计值及其调整值，按正截面受压（或受拉）计算柱 的纵向受力钢筋，一般可采用对称配筋。计算中采用的柱计算长度I。的采用：a. 一般多层房屋中梁柱为刚接的框架结构的各层柱

18、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。b. 水平荷载产生的弯矩设计值占总弯矩设计值 75%以上时，框架柱的计算长 度Io按如下两式计算，并取其中较小值：Io 1 0.15（ u I）HIo （20.2 min）H式中，u、 I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计算偏心受压柱斜截面受剪承载力按下列公式计算：1 05AVc （ftbh。fyvdh。0.056N） re1s/式中，Vc为力调整后柱端组合的剪力设计值；N为考虑地震作用组合

19、的柱轴向压力设计值，当N > 0.3fcA时取0.3fcA ; 小于1时取1，当 大 于3时取3 o 三级框架柱的抗震构造措施a. 纵向受力钢筋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% ob. 箍筋的构造要求柱箍筋加密围：柱端，取截面高度、柱净高的1/6和500mm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500mm。三级框架柱：箍筋最大间距采用8d，150 （柱根100）中较小值；箍筋最 小直径：8mm o柱最小体积配箍率可按下式计算：柱加密区箍筋的最小体积配箍率应符合下列要求:式中

20、，v三级抗震不应小于0.4% ； v为最小配箍特征值，由箍筋形式和柱轴压比查表确定。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15d，d为纵筋直径。822框架柱的截面设计以第二层中柱为例说明截面设计的过程和方法。a.柱正截面受弯承载力计算根据中柱力组合表，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，选出最不利力，取1.2Sgk 1.3Sek进行配筋计算。M 上 182.59KN m M 下 226.85 KN mM 226

21、.85 106eo3 189.61mmN 0.8 1495.49 10ea取20mm和偏心方向截面尺寸的1/30两者中的较大者，即600/30 20mm，故取 ea 20mm。柱的计算长度确定，其中9.45 27.20 6.561.3749.45 7.477.20 6.561.230I。1 0.15( ul) H1 0.15 (1.374 1.230) 3.6 5.01me e0 ea 189.6120因为 l0/h 5.01 103/600209.61mm8.35 5 ,故应考虑偏心距增大系数0.5 fcA0.5 16.7 6002N 1495.49 0.8 1032.511.0 取 11.

22、0l°/h 5.01/0.68.35 15取 21.0e eh2a 1.133 209.61600 2 40497.45mm对称配筋xN1495.49 0.8 1060.213 b 0.518h°fcbh016.7 600 5601400e/h0 h为大偏压情况1400 209.61/ 560 '拧1.133A'A Ne (1 0.5 ) ! fcbhffy(h。 as)1495.49 106 0.8 497.45 0.213(1 0.5 0.213) 16.7 5602 600360 (560 40)0再按Nmax及相应的M 一组(1.35Sgk 1.0S

23、qk )计算。N 1971.91 0.8 1577.53KN，节点上、下柱端弯矩61.29 0.1 29.7958.31KN m33.10 13.89 0.6 24.82KN m此组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(工) 1400ei/h0 h 1 211400 56.96/5607.521.40e 1.40 56.9679.74故为小偏心受压。0.3h0168mmh/2 as79.74 300 40339.74mm01.25H1.25 3.64.5m。e0M N58.31106 1577.5310336.96mmee° 2036.962056.96mm0.

24、5 fcA0.516 76002131.911.0 取 11.0N1577.5310l0/h 4.5/0.67.515 取 21.0Nb fcbh。Ne 0.43fcbh2f “fcbh。(0.8b)(h。 as)按上式计算时，应满足 N bfcbh。及Ne 0.43 fcbh，因为N 1577.53 KN b fcbh00.518 16.7 600 560Ne 1577.53 103 339.740.43 116.7 600 5602故应按构造配筋，且应满足min 0.7%。单侧配筋率smin 0.2%，则' 2As Assminbh 0.2% 600 600 720mm选 2 18

25、2 20 ( As A总配筋率3 1137600 5601137mm2)。1.02%b.柱斜截面受剪承载力计算（以第一层柱为例计算）上柱柱端弯矩设计值M； 182.59/0.8 228.54KN m柱底弯矩设计值M： 532.04/0.8 665.05KN m则框架柱的剪力设计值i.iMlMbHn1.1228.24 665.054.55 0.7255.23KNc fcbh。0.85 255.33 1031.0 16.7 600 5600.039 0.2 （满足要求）Vchg3532.04 10163.220.85604.663 （取与Vc相应的轴力N 1850.63 KN20.3fcbh 0.

26、3 16.7 6001803.6 KN取 N 1544.4KNAsvreV 丄5 ftbh。0.056N1yvh00.85 255230 105 1.43 600 560 0.056 1850.63 103210 5600故该层柱应按构造配置箍筋。柱端加密区的箍筋选用4肢8100一层柱的轴压比n 1480.51 0.80.308，则查表插入可得0.36 16.70.061则最小体积配箍率minv fc fyv 0.061 14.3/ 2100.485%s0.485 550 550100 8 5500.333取8，Asv 50.3mm2，则s 170mm。根据构造要求，取加密区箍筋为 4 810

27、0，加密区位置及长度按规要求确定。表8-2-1框架柱箍筋数量表柱 号层 次REV0.2 fc cbh°N0.3 fcAv fc f yv实配箍筋加密区非加密区585.611122.24290.551863.60.2814 81004 8200B柱3166.331122.24908.431863.60.3894 81004 82001255.231122.241480.511863.60.4854 81004 82009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，本设计采用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

28、心受压时，一般采用矩形基础。9.1基础梁截面尺寸的选取l l 72007200h 20152015360 480, ll7200 7200b =35 253525205 288取 h 400mm取 b 250mm9.2荷载选用本设计为高度18.95m的5层教学楼。建筑抗震设计规规定：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天然地基及基础的抗震承载力 验算。对力进行标准值的组合,选出最不利的基础顶面力，选出竖向荷载与风荷载 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是出现在同一种组合中即取右风情况下的力：N 1325.70 227.35 1

29、6.45 1569.5KNM 22.47 4.40 27.4254.29KN mV 9.36 3.66 9.27 22.59KN基础梁顶的机制砖墙砌到室地面标高 300mm处，机制砖墙高为 h1 0.5 0.45 0.3 1.25m ,其上 砌块高 h2 0.9 0.3 0.6m， 窗 间墙高 h3 2.0m，长 1.5m,窗边墙高 h3 2.0m，长 0.9m。砌块重(0.2 15 0.02 17 2) (7.20.6)0.6 (1.50.9) 232.24KN机制砖重0.24 19 1.25 (7.2 0.6) 37.62KN基础梁重0.25 0.4 (7.2 0.6) 25 16.50K

30、N则基础梁传来的荷载M 32.24 37.62 16.50 86.36KN9.3基础截面计算按建筑地基基础设计规要求，当米用独立基础或条形基础时，基础埋 深指基础底面到室地面的距离,至少取建筑物高度的1 15 ,基础高度h 0.9m, 先计算边柱，则基础埋深 d 0.9 0.5 0.45 1.85m 混凝土采用 C35ft 1.57 N / mm2钢筋采用 HRB335 fy 300N/mm2根据地质情况,选粘土层为持力层,地基承载力特征值fak 220kpa 当基础宽度大于3m或埋置深度大于0.5m时，fak应按下式修正f a f ak b (b 3) d m (d 0.5)式中，b, d-

31、基础宽度和埋深的地基承载力修正系数.根据粘土的物理性质， 查地基承载力修正系数表得，e及Il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 3m按3m取，b 6m按6m取。m-基础地面以上土的加权平均重度，取20KN /m3。-基础底面以下土的重度，取20KN /m3。先按b 3m计算,地基承载力修正2fa 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按照轴心受压时面积的1.2 1.4倍先估N N11569.5 86.362贝9 A17.32mfmd263.2 20 1

32、.85考虑到偏心荷载作用下应力分布不均匀，将 A增加20% 40%，则取Al b 3.6 2.69.36m2W12123-bh- 2.6 3.65.62m6 6因为b2.6m 3m，故不必再对fa进行修正。N2mdA 20 1.85 9.36 346.32KN /m其中d -基础底面到室地面与到室外地面的距离的平均值。9.4地基承载力及基础冲切验算1)地基承载力验算根据规，地基承载力验算公式 Pmax 1.2 fp max p min1569.5 86.36 346.3254.29 22.29 0.99.365.62227.14200.68KN /m2因为pmax 227.14 1.2 fa

33、315.84 KN / m2pmin 200.08KN /m20p max 也 213.91KN /m2 fa 263.2 KN / m22故满足承载力的要求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。 受冲切承载力按下列公式计算： Fl 0.7 hpftamh。 Fl PjAhp 受冲切承载力的截面高度影响系数。当h° 800mm时,取1.0。当h0 2000mm时，取0.9。在该例中，h0 900 40 860mm ,用插入法, 取 0.992。am -冲切破坏锥体最不利一侧的计算长度，am (at ab) 2。at -冲切破坏锥体最不利一侧斜截面上

34、边长，计算柱与基础交接处的受冲切 承载力时取柱宽，at 0.6m。ab -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，at a 2h00.62 0.862.32m贝U am (0.62.32) 21.46mAl-冲切验算取用的部分基底面积。A 1/ccc/2.6 2.32、 cc /3.62.32 门，八2A (2.32 2.6) () 2.6 ( - 0.14) 1.644m2 2 2 2 2PjN N1 M Vh1898.03 1.2 86.36 53.58 4.19 0.92224.09KN /m 9.365.62FlPjA224.09 1.644 368.49 KNFi 0.7 hpftamh。0.7 0.992 1.57 1.46 0.861368.87KN故冲切验算满足要求。9.5基础底板配筋计算基础底板在地基反力的作用下，在两个方向都产生向上的弯曲，因此需在底 板两个方向都配置受力钢筋.控制截面取在柱与基础的交接处，计算时把基础视 作固定在柱周边的四面挑出的悬臂板，配筋取基本组合进行计算。第一组荷载N2012.50KNM19.49KN m V16.22KN第二组荷载N1898.03