框架结构截面设计例题PPT学习教案

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。第3页/共50页第四页，共50页。第4页/共50页第五页，共50页。第5页/共50页第六页，共50页。层1059.112116.1277.920101.12493.204109.0449103.527157.7167.527134.028126.501141.5558102.789156.8887.514134.028126.514141.5427102.789156.8887.514134.028126.514141.5426102.789156

2、.8887.514134.028126.514141.5425100.746155.8447.653134.028126.375141.6814117.189153.9185.101134.028128.927139.1293126.225152.8473.697134.028130.331137.7252125.208152.4063.777134.028130.251137.8051117.954150.4624.515134.028129.513138.543ABM)(mkN BAM)(mkN lMMBAABql21lMMqlVBAABA21lMMqlVBAABB21左AB跨梁调幅(di

3、o f)后的梁端弯矩和剪力第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1050.72410.6388.90841.51350.42132.605954.16221.6007.23654.81062.04647.574854.64821.6727.32854.81062.13847.482754.64821.6727.32854.81062.13847.482654.64821.6727.32854.81062.13847.482555.26021.7717.44254.81062.25247.368450.53523.6885.96654.81060.77

4、648.844348.06924.7685.17854.81059.98849.632248.33024.8945.20854.81060.01849.602150.67022.6806.22054.81061.03048.590ABM)(mkN BAM)(mkN lMMBAABql21lMMqlVBAABA21lMMqlVBAABB21左第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 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(

5、zuyng)下第三层梁边截面的内力计算如下： 0.5126.225 130.33193.64222ABAABbMMVkN m边0.6152.847 137.725111.53022BABBAbMMVkN m左边0.648.06959.98830.07322BCBBCbMMVkN m右边0.424.76849.63214.84222CBCCBbMMVkN m边0.5130.331 37.23121.02422AAbVVqkN边第9页/共50页第十页，共50页。0.6137.72537.23126.55622BBbVVqkN左左边0.659.98824.3652.6822BBbVVqkN右右边0.

6、449.63224.3644.7622CCbVVqkN边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。 355.23BMkN m上356.83BMkN m下37.353VkN第10页/共50页第十一页，共50页。反弯点高度(god)为 56.831.52137.353m31.521 0.7/256.8343.7531.521BMkN m下边33 1.521 0.7/255.2342.163 1.521BMkN m上边同理可求出第二层、第四层B柱边截面(jimin)的弯矩 2. 2. 水平地

7、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。第11页/共50页第十二页，共50页。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

8、.68091.77743.96914.84244.76084.09843.969二92.645120.944158.46048.679111.065126.636165.25748.67930.32552.71092.18544.81814.97444.73087.08644.818ABL 左ABL 右BCL 左BCL 右ABL 左ABL 右BCL 左BCL 右()M kN m()V kN()M kN m()V kN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

9、下45.5742539.73844.32098.1441.24492.590三上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)(mkNM)(kNN)(kNV)(mkNM)(kNN)(kNV第14页/共50页第十五页，共50页。考虑重力荷载效应与水平地震作用效应组合(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

10、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）。1.2(1.0)1.3GEEhkSSS第15页/共50页第十六页，共50页。层截面（左震）（右震）三112.37093.642210.955210.955323.325117.313133.836111.530213.203213.203347.039101.67336.08830.073119.310119.310155.39889.23717.81014.842109.327109.327127.13794.485二111.17492.6452

11、05.998205.998317.172113.353133.278111.065214.834214.834348.112103.76936.39030.325119.841119.841156.23189.51617.96914.974113.212113.212131.18198.238ABL 右左ABL左BCL右BCLABL 右左ABL左BCL右BCLGEM2 . 1GEM0 . 1EhkM3 . 1EhkM3 . 1maxMmaxM第16页/共50页第十七页，共50页。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

12、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）： 。1.2lrbbbGbnMMVVl截面323.325101.6736.65148.548225.239117.313347.0396.65148.548232.341155.39894.4854.0058.464133.42989.237127.1374.0058.464123.376左ABL右ABL左BCL右BCL)(mkNMlb)(mkNMrb)(mlnnGbqlV21GbnrblbbVlMMV2 . 1第17页/共50页第十八页，共50页。 第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

13、)，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。 ABL左震时，梁端组合(zh)弯矩及梁上荷载： 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。1117.313347.03944.676 6.6578.7226.65ARkN跨中弯矩最大值截面(jimin)距A端距离为：跨中弯矩最大值为：78.721.76244.676xm2max178.72 1.762 117.31344.676 1.762186.6662ABMkN m右震时，梁端组合(zh)弯矩及梁上荷载如图b所示：1323.325 101.67344.676 6.65212.4572

14、6.65ARkN跨中弯矩最大值截面(jimin)距A端距离为：212.4574.75644.676xm跨中弯矩最大值为：2max1212.457 4.756 323.32544.676 4.756181.8452ABMkN m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: max186.666ABMkN m同理可求得 的跨中最大正弯矩组合(zh)值为： BCLmax94.485BCMkN m第20页/共50页第二十一页，共50页。 第三层B柱内力(nil)组合 ccbMM()/tbvcccnVMMH因框架抗震等级为二级，故柱组合弯矩设计(

15、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。第21页/共50页第二十二页，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M54.68945.574127.587127.587182.276173.16172.89882.013N3047.6862539.7381.6171.6173046.0692538.1213049.30

16、32541.355V53.18444.320120.367120.367173.551164.68767.18376.047三上M50.59242.160152.629152.629203.221194.789102.037110.469N3465.7042888.0875.0065.0063470.7102893.0933460.6982883.081下M52.50443.753152.629152.629205.133196.382100.125108.876N3498.1042915.0875.0065.0063503.1102920.0933493.0982910.081V44.824

17、37.353132.717132.717177.541170.07087.89395.364GES2 . 1GES0 . 1EhkS3 . 1EhkS3 . 1第22页/共50页第二十三页，共50页。二上M52.45343.711121.872121.872174.325165.58369.41978.161N3916.2713263.55910.02610.0263926.2973273.5853906.2453253.533下M65.79454.828207.895207.895273.689262.723142.101153.067N3948.6713290.55910.02610.02

18、63958.6973300.5853938.6453280.533V51.41242.843143.377143.377194.789186.22091.965100.534层截面内力（左震） （右震）组合GES2 . 1GES0 . 1EhkS3 . 1EhkS3 . 1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M284.108181.583284.108N3503.1102910.0813503.1

19、10V292.179187.124292.179maxNMminNMmaxMN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。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。正截面(jimin)受弯承载力计算 LAB 跨中最大正弯矩： 186.666MkN m622100.75 186.666 100.0891.0 1

20、4.3 250 665REscMf bh11 211 2 0.0890.0930.518sb 2101.0 14.3 250 665 0.093614.16360csyf bhAmmf1minmax614.161.430.351%(0.25%,0.550.550.218%)0.25%250 700360styAfbhf满足要求。第26页/共50页第二十七页，共50页。选配(xun pi)3 18（ ）钢筋。 2763sAmm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三323.325186.666347.039155.39894.485127.1370.1530.0890

21、.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)(mkNM201bhfMcREss211)(201mmfbhfAycs(%)1bhAs(%)minABLBCL第27页/共50页第二十八页，共50页。LAB的最大剪力为 :232.

22、341VkN00.20.2 1 14.3 250 665475475N475.475kN0.85 232 .341197.49kNccREf bhV 00.420.42 1.43 250 66599850N99.85kN0.85 232.341197.49kNtREf bhV321000.42197.49 10998500.559mm /mm1.251.25 210 665svREtyvnAVf bhsf h箍筋选8双肢箍， 1250.31800.5590.559svnAsmm第28页/共50页第二十九页，共50页。4bh2 81001.5bh梁端加密区要求(yoqi)箍筋直径不小于8mm；加

23、密区箍筋间距取（加密(ji m)区范围取（，500mm）的较大(jio d)值，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： 2 81501,min2 50.31.430.268%0.280.191%250 150210svsvsvnAbs第29页/共50页第三十页，共50页。LBC的剪力最大值为 :133.429VkN00.20.2 1 14.3 250 465332475N332.475kN0.85 133.429 113.415kNccREf bhV 00.420.42 1

24、.43 250 46569820N69.82kN0.85 133.429113.415kNtREf bhV321000.42113.415 10698200.357mm /mm1.251.25 210465svREtyvnAVf bhsf h箍筋选8双肢箍， 1250.32820.3570.357svnAsmm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（

25、750mm,500mm）的较大值，取750mm。非加密区箍筋选28100，配箍率验算(yn sun)如下： 1,min2 50.31.430.268%0.280.191%250 150210svsvsvnAbs满足要求。 第31页/共50页第三十二页，共50页。1.轴压比验算(yn sun)max3503.11NkN35031100.680.814.3 600600ccNf A2.正截面受弯承载力计算四组最不利内力，即：284.1083503.11MkN mNkN第一组 第二组 275.9013470.71MkN mNkN第32页/共50页第三十三页，共50页。第三组 第四组 181.5832

26、910.081MkN mNkN177.0712883.081MkN mNkN采用(ciyng)对称配筋时， 101.0 14.3 600 560 0.51824888862488.89bcbNf bhNkN第一组、第二组: REbNN为小偏心(pinxn)受压；第三组、第四组 REbNN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。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75 152.62974.4%152.62952.504故柱的计算长度取为 01.251.25 33.75lHm 第一组 284.1083503.11MkN

27、 mNkN603284.108 1081.13503.11 10MemmN30600 3020aehmm081.1 20101.1iaeeemm第34页/共50页第三十五页，共50页。03750 6006.255lh ，故要考虑(kol)偏心距增大系数影响 130.50.5 14.3 600 6000.9180.8 3503.11 10cREf AN015lh，取 21.0220120111()16.250.918 1.01.142101.114001400560ilehh 6001.142 101.140375.45622iheeamm1021010100.43()()REbcbREccbN

28、f bhNef bhf bhha 第35页/共50页第三十六页，共50页。3320.8 3503.11 100.518 1.0 14.3 600 5600.5180.8 3503.11 10375.4560.43 1.0 14.3 600 5601.0 14.3 600 560(0.80.518)(56040)0.5952100(10.5 )()REcssyNef bhAAfha320.8 3503.11 10375.456 1.0 14.3 600 5600.595(1 0.5 0.595)360(56040)0按构造(guzo)配筋。第36页/共50页第三十七页，共50页。第四组 177.

29、0712883.081MkN mNkN603177.071 1061.42883.081 10MemmN30600 3020aehmm061.42081.4iaeeemm03750 6006.255lh ，故要考虑(kol)偏心距增大系数影响 130.50.5 14.3 600 6001.121.00.8 2883.081 10cREf AN，取 11.0第37页/共50页第三十八页，共50页。015lh，取 21.0220120111()16.251.0 1.01.1981.414001400560ilehh 310.82883.081 10268.821.014.3600REcNxmmf

30、b0240290.08bammxhmm100(0.5 )0.8 2883081 356.866 14.3 600 268.82(560 0.5 268.82)()360(56040)REcssyNef bx hxAAf ha0按构造(guzo)配筋。第38页/共50页第三十九页，共50页。最小总配筋率为 min0.8%，故 220.4%0.004 6001440ssAAbhmm实选各 4 22, 21520ssAAmm的受拉和受压钢筋(gngjn) 037506.258600lb1.00.9 ()0.9 1.0(14.3 600 600360 2 1520)56181605618.16ucys

31、Nf Af ANkNa 0.8 3503.112802.5uRENNkN满足要求。 第39页/共50页第四十页，共50页。最大剪力设计(shj)值为 max292.179VkN，相应的轴力设计值为 3503.11NkN023002.0522560nHh0.30.3 14.3 600 60015444001544.43503.11cf ANkNNkN1544.4NkN取 01031.05(0.056)11.050.85 292.179 101.43 600 5600.056 15444002.05 10300 360REtsvyvVf bhNnAsf h按构造配置箍筋。第40页/共50页第四十一页，共50页。采用复合(fh)箍筋，由于轴压比 0.680.7c，故取 0.15v，柱箍筋加密(ji m)区的体积配箍率为： 14.30.151.02%210cvvyvff采用 箍筋 4 1011 122 21 24 78.5 (530530)116530 530 1.02%ssvn A ln A lsmml l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