梁柱截面设计

1、第5章截面设计5.1 框架梁材料：1层用C352-7层及屋顶间用C30。表5-1框架梁纵向钢筋计算表层次截 面I间s实配钢筋Id0回(%)八层支座Ld-92.530.006461504414(615)0.820.37-76.03<0461414414(615)0.820.37叵跨间45.910.006237314(461)0.28a-30.36<0461272414(615)0.820.58跨间28.610.02226314(461)0.43四层支座土J-237.980.01212561296.2520(1570)0.80.94-207.17<012561128.4520(1

2、570)0.80.94叵跨间97.730.012473.54420(1256)0.75a-106.94<012561198.21520(1570)0.81.26回跨间133.720.0121105.6420(1256)1.18一层支座Ld-266.290.0212561450.38520(1570)0.80.81-241.12<012561313.29520(1570)0.80.81LrJ 跨间153.390.017783.45420(1256)0.653-139.87<015201253.31520(1570)0.971.26a跨间174.140.1031436.01422

3、(1520)1.22表5-2 框架梁箍筋计算表层次截 面3I K 1实配箍筋（L” ）三加密区（0）非加密区（Lr |）8 S72.14595.24>-0.67<0双肢(1.810001)双肢0 (0.28150>24)回31.45380.74>-0.67<0双肢目(1.810001)双肢q (0.38100J37)41S156.21595.24>回-0.67<0双肢8百100 (1.01)双肢m 81500.224)101.2380.74>-0.67<0三肢(2.1010036)三肢20.710100787)11211日177.98810

4、.99>a-0.85<0四肢日 (2.810001)四肢if (0.38150J83)a131.38518.74>a-0.85<0四肢 1 10100(3.41)四肢可10100 (0.974)备注： 目 ,其中可为梁宽，怙为箍筋间距5.1.1 梁的正截面的受弯承载力计算6第1层AB跨梁的正截面受弯承载力计算，从框架梁内力组合表中分别选出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控制截面的弯矩进行配筋计算。支座弯矩:跨间弯矩取控制截面，即支座边缘处的正弯矩，由表 2.32,可求得相应的剪力:笄支座边缘处的弯矩:当梁下部受拉时，按 T型截面设

5、计，当梁上部受拉时，按矩形设计。翼缘计算宽度当按跨度考虑时，=冈=2.4m=2400山；按梁间距考虑时，=;按翼缘厚度考虑时， ="=, -"根据回取以上三者中最小值的要求，最后取 三=1790mmT形截面梁内纵向钢筋选HRB40Ca钢(回=回=360 = ),习=0.518,下部跨间截面按单筋计算。因为=1.0 X 16.7 X 1790X 120X ( 555 120/2 )=1775.64 日 >153.39 日属第一类T型截面。实配钢筋 4 20 (=1256 mn2)实配钢筋 5 20 (=1570 mn2)支座凶上部：EH12=1313.29 mm2实配钢

6、筋 5 20 ( 4=1256 mn2),第1层BC跨支座弯矩由于小于 AB跨，配筋则与AB跨相同：跨间弯矩取控制截面= 当梁下部受拉时，按 T型截面设计，当梁上部受拉时，按矩形设计翼缘计算宽度=0.8m=800 mm=400 45=355 mm梁内纵向钢筋选HRB40Ca钢(目=回 计算。因为闫 )，习=0.518,下部跨间截面按单筋T形截面=1.0 X 16.7 X800X 120X (355 120/2)=472.94工 >174.14属第一类T型截面。=174.14 X 囚/ (1.0 X 16.7 X800X 9)=0.103查表 J =0.1092=0.109 X 1.0 X

7、 16.7 X 800X355/360=1436 mm2实配钢筋 4-22 (=1520 mn2)1=1520/ (350X 355) >0.25%,满足要求。第4层AB跨支座弯矩：跨间弯矩取控制截面，即支座边缘处的正弯矩，由表 2.32,可求得相应的剪力:= =支座边缘处的弯矩:当梁下部受拉时，按 T型截面设计，当梁上部受拉时，按矩形设计。翼缘计算宽度当按跨度考虑时,网二=2 =2.4m=2400 山；按梁间距考虑时,按翼缘厚度考虑时,根据日取以上三者中最小值的要求，最后取=1740mm.三I ),习=0.518,下部跨间截面按单筋 T形截面梁内纵向钢筋选HRB40Ca钢(回二E1计算

8、。因为=1.0 X 14.3 X 1740X 120X ( 555 120/2 )=1463.06 日 >97.73 区实配钢筋 4 20 (=1256 mn2)属第一类T型截面。区二实配钢筋 5 20 (=1570 mn2)支座凶上部：Hl2=1128.38 mm2实配钢筋5 20 (= =1256 mn2),第4层BC跨支座弯矩由于小于 AB跨，配筋则与AB跨相同。跨间弯矩取控制截面. |当梁下部受拉时，按 T型截面设计，当梁上部受拉时，按矩形设计。翼缘计算宽度=0.8m=800 mm=400 45=355 mm梁内纵向钢筋选HRB40Ca钢(回=回 计算。因为 )，目=0.518,

9、下部跨间截面按单筋T形截面=1.0 X 14.3 X800X 120X (355 120/2)=404.98I >133.72属第一类T型截面。=133.72 X 囚/ (1.0 X 14.3 X800X 9)=0.093查表 4=0.098I =0.098 X 1.0 X 14.3 X800X355/360=1105.55 mm2实配钢筋 4 20 (=1256 mn2)=1256/ (300X 355) >0.25%,满足要求。第8层AB跨支座弯矩：跨间弯矩取控制截面，即支座边缘处的正弯矩，由表 2.32,可求得相应的剪力:支座边缘处的弯矩:当梁下部受拉时，按 T型截面设计，当

10、梁上部受拉时，按矩形设计。翼缘计算宽度当按跨度考虑时，=冈=2.4m=2400回；根据回取以上三者中最小值的要求，最后取 习=1790mm梁内纵向钢筋选 HRB40Ca钢(目=曰二360 皿 )，习=0.518,下部跨间截面按单筋 T形截面 计算。因为I I =1.0 X 14.3 X 1740X 120X ( 555 120/2 )=1463.06 目 >45.91 问属第一类T型截面。实配钢筋 314 ( = =461 mn2)回二461/ (300X 555) =0.28 % >0.25 % ,满足要求。回=461m1讯计算相应的受拉钢筋面积 回，即支座A上部三=0.006&

11、lt;冈=冈=0.16说明可足够，且达不到屈服。可近似取臼二实配钢筋414 (引=615 mn2)支座凶上部：凶二=I X 1=414.11mn2实配钢筋4 14 ( = =461mr2j),| I >叵,满足要求。第8层BC跨支座弯矩由于小于 AB跨，配筋则与AB跨相同。跨间弯矩取控制截面LI当梁下部受拉时，按 T型截面设计，当梁上部受拉时，按矩形设计。翼缘计算宽度 11=：= m=0.8m=800 mm【T =400 45=355 mm梁内纵向钢筋选HRB40Ca钢(目二回=360 闫 )，习=0.518,下部跨间截面按单筋 T形截面 计算。因为=1.0 X 14.3 X800X 1

12、20X (355 120/2)=404.98 目 >28.61 日属第一类T型截面。=28.61 X 回/ (1.0 X 14.3 X 800 X 回)=0.093查表.j=0.022=0.02 X 1.0 X 14.3 X 800X355/360=225.62 mm 2实配钢筋3 14匚=461mm).1=461/ (300X 355) =0.28 %。>0.25 % ,满足要求。5.1.2 梁斜截面受剪承载力计算6第1层AB跨： =177.98kN<0.25 山=0.25 商 1.0 16.7 百350 555=810.99kN故截面尺寸满足要求。第1层BC跨：K =13

13、1.38kN<0.25 归 |=0.25 回 1.0 旧 16.7 1 300 355=444.64kN故截面尺寸满足要求。梁端加密区箍筋取4股胆8100箍筋用HPB300a钢筋，回=270 1山则I =0.42 X 1.57 X 350X555+270X50.3 X 4/100 X 555=429.29kN>177.98加密区长度取0.85m,非加密区箍筋取4股，8150箍筋设置满足要求BC跨：若梁端箍筋加密区取四肢 回10100则其承载力为：0.42 X 1.57 X 350X 355+270X 314/100 X 355 =382.90kN >131.38kN由于非加密

14、区长度较小，故全跨均可按加密区配筋。第4层AB跨：Z =156.21<0.251-1=0.25 商1.0 14.3 叵300邓55=595.24kN故截面尺寸满足要求。第4层BC跨：r=101.2kN<0.25 I=0.25 71.0 14.3|,300 355=380.74kN故截面尺寸满足要求。梁端加密区箍筋取4股胆8100箍筋用HPB300a钢筋，S =270 口山则I =0.42 X 1.43 X 300X555+270X50.3 X 4/100 X 555 加密区长度取0.85m,非加密区箍筋取4股, 8150箍筋设置满足要求BC跨：若梁端箍筋加密区取三肢 目10100则

15、其承载力为：0.42 X 1.43 X 300X 355+270X 236/100 X 355=290.17 回 >101.2 回由于非加密区长度较小，故全跨均可按加密区配筋。第8层AB跨：Z =72.14<0.25 £1=0.25 商 1.0 14.3 百300 555=595.24 回故截面尺寸满足要求。第8层BC跨：回=31.45 凹 <0.25 上 |=0.25 回.0 旧 14.3 300画355=380.741 %故截面尺寸满足要求。梁端加密区箍筋取双肢 胆8100箍筋用HPB300a钢筋， =270 1山则=0.42 X 1.43 X 300X555+

16、270X50.3 X 2/100 X 555=250.75回 >72.14 LU加密区长度取0.85m,非加密区箍筋取双肢, 8150箍筋设置满足要求BC跨：若梁端箍筋加密区取双股 08100则其承载力为：0.42 X 1.43 X 300X 355+270X 50.3 X 2/100 X 355=160.39 回 >31.45 回由于非加密区长度较小，故全跨均可按加密区配筋。5.2 框架柱5.2.1剪跨比和轴压比验算柱 号层次回臼臼-s臼S目A柱860056014.3133.0773.13340.613.25>20.07 <0.75460056014.3190.011

17、26.292159.662.69>20.45<0.75170066016.7490.5139.013690.075.35>20.48<0.75B柱860056014.3142.8384.23355.363.03>20.07<0.75460056014.3250.931772584.932.53>20.54<0.75170066016.7516.39164.564440.424.75>20.58<0.755.2.2正截面承载力计算第1层B柱：可取|日和偏心方向截面尺寸的|曰 两者中的较大值,I =23.3mm=254.79+23.3=2

18、78.09mm,=5.13m因|tJ j|ld=5.13日/700=7.33>5,故考虑偏心距增大系数>1.0 ,取回> 3 =2533.43日，故截面为大偏心受压。计算对称配筋，计算日：>2 习=80,将上述参数代入式<0故应按照构造配筋，又总配筋率再按臼及相应的M一组计算日和偏心方向截面尺寸的 K两者中的较大值,则选配4 20（1256叵）,=1.0,故截面为小偏心受压。Rl =1 =23.3mmH=|E + -| =254.79+23.3=278.09mm,= =5.15m因 =5.15囚/700=7.36>5,故考虑偏心距增大系数将上述参数代入式X

19、又| I,则选配 4 20(1256 H ),总配筋率 。第1层A柱：II；取|回和偏心方向截面尺寸的|日|两者中的较大值，=L=1J =23.3mmW= W + m =207.69+23.3=278.09mm, j =5.13m因 中怛=5.13 囚/700=7.33>5,故考虑偏心距增大系数 忖。II >1.0,取回> 凶=2952.06,故截面为大偏心受压。计算则对称配筋，计算日：|>2习=80山,将上述参数代入式I X |,则选配4 20（1256 囚）,=7 =7.36>5 ,则应考虑.o已<0故应按照构造配筋，又总配筋率三非地震组合情况中，由于无

20、水平荷载效应，故不必进行调整，且取 知， 一 。回和偏心方向截面尺寸的叵两者中的较大值,= = 17 =23.3mm弓=弓+ 2=7.11+23.3=30.44mm, 目=5.13m因 切口0=5.13 臼/700=7.33>5,故考虑偏心距增大系数|出。I>1.0,取 Ld_>回=3788.6回，故截面为大偏心受压。计算 。 对称配筋，计算曰：=s-=|>2习=801,将上述参数代入式ri<0故应按照构造配筋，又 I,则选配420（1256 囚）。第2层B柱：B节点左右梁端弯矩:B节点上下柱端弯矩:=259.8+196.02=455.82 口=485.95 三1

21、.5 曰 =1.5 X 485.95=728.93mm回和偏心方向截面尺寸的 回两者中的较大值,国二20叵I，取三=20mm柱的计算长度:=2.22=2.54 ,=5.14m取二为 5.14m。因|>|3|3=5.14 日/600=8.57>5,故考虑偏心距增大系数2rI!>1.0,取回 >回=2189.85回，故截面为大偏心受压。计算回则对称配筋，计算二5：,|>2® =80.|,将上述参数代入式=172.43 回卜L I故应按照构造配筋，则选配 4 18（1017四） 再按Id及相应的|凹一组计算，其中节点上下柱端弯矩：此组内力是非地震组合情况，且无

22、水平荷载作用，故不必进行调整, 且取 凶=1.25| 匕 3=3.75mI目ZJ=3.75叵/600=6.25>5,故考虑偏心距增大系数.j,故截面为小偏心受压。对称配筋，计算田：=0.8>将上述参数代入式<0,故需按照构造配筋,则选配 4 18(1017 I ),总配筋率=备注：按照上式计算式，应满足,日和|回>0.43国故按构造配筋，且应满足第2层A柱：A节点梁端弯矩:上、下柱端弯矩:=0 =0.8 % ,单侧配筋率 回,0.2 %-216.68+141.92 X 0.12=-199.65178.03-139.01=111.31 上5柱的计算长度长细比>5,所

23、以应考虑对称配筋，计算二打：将上述参数代入式=0.524>ri<0,故需按照构<2510.03回，故此截面为小偏心受压。造配筋，则选配4 18（1017回）,总配筋率非地震一组:>5,故应考虑j<3241.36日，故此截面为小偏心受压。节点上下柱端调整:0 J对称配筋，计算日：=0.571>|将上述参数代入式11<0,故需按照构造配筋，则选配4 18（1017回）,总配筋率 第4层A柱和B柱的计算方法与以上的计算方法相同，比如柱端的弯矩调整方法，在此不一一列 出，计算如下：第四层B柱：司和偏心方向截面尺寸的0两者中的较大值,Rl =1 =20mml；| = E+ -|=194.74+20=214.74mm,口 =5.29m因|tJ 3|3=5.29叵/600=8.82>5,故考虑偏心距增大系数2l>=1587.94,故截面为大偏心受压。计算则 一 对称配筋，计算日：|>2 U =80 d,将上述参数代入式I X I故应按照构造配筋，又 I,则选配4 18(1017叵),总配筋率 I I 。再按 区I及相应的M一组计算I - I , I -_1,=1.0 =< I 一 ,故截面为小偏心受压。上下柱端弯矩调整：59.06-39.37 X 0.12=54.34 田 ；60.74-39.93X