内力组合与构件截面设计

内力组合与构件截面设计本阶段工作内容：•框架梁内力组合设计值计算、调整及配筋设计•框架柱内力组合设计值计算、调整及配筋设计•梁柱节点区设计•已有条件：各分组荷载标准值下的框架结构内力竖向荷载作用水平小震作用M

、V

、NEK永久荷载M

、V

、N使用活荷载M

、V

、NEKEKGKGKGKQKQKQK(考虑左来、右来）其它作用（如：左右风等）•内力组合设计值计算应考虑的荷载组合组合1（无地震作用）：竖向永久荷载与可变荷载的组合组合2（有地震作用）：重力荷载与水平地震作用的组合•内力组合设计值的计算无地震作用组合•8度多层时风荷载不n可变荷载效应控制起控制作用（北京）•活载较小时，可不按不利布置（按满布）∑Qi

Ci

Qi,kS

=

γ

S

+γ

S

+

γ

ψ

Sγ

=1.2，γ

=1.4GG,kQ1

Q1,kGQi=2永久荷载效应控制n∑•可变荷载仅为竖向荷载S

=

γ

S

+

γ

ψ

Sγ

=1.35，γ

=1.430.7GG,kQi

Ci

Qi,kGQi=1有地震作用组合γ

=1.2，γ

=1.3S

=γ

S

+γ

SS

=1.0S

+0.5S其中：GEEhGE

GEEh

EhkGEG,kQ,k•内力组合设计值计算应考虑的荷载组合组合1（无地震作用）：竖向永久荷载与可变荷载的组合组合2（有地震作用）：重力荷载与水平地震作用的组合•内力组合设计值的计算无地震作用组合•8度多层时风荷载不起控制作用（北京）•活载较小时，可不按不利布置（按满布）S

=1.2SG,k

+1.4SQ,kS

=1.3

5SG,k

+0.7×1.4SQ,k•可变荷载仅为竖向荷载有地震作用组合S

=1.2SGE

+1.3SEhkS

=1.0S

+0.5S其中：GEG,kQ,k一、框架梁内力组合与截面设计1、M组合设计值计算及截面设计•控制截面：每跨梁两端（柱边）处、跨中M最大处•组合前的准备工作：¾梁两端各组M先换算到柱边bM

M

−V

c=

′MBGk柱边弯矩M’AGkM’BGkMAGk2¾竖向荷载下的M调幅M中Gk梁端M调幅系数0.8~0.9MBQkM’AQkM’BQkM’BEkMAQk跨中M相应增大(1.1~1.2)，且满足：M中QkMBEk1r+l+≥0中(M

M

)

M

M中212≥M0中M中M’AEkMAEk•梁端M组合设计值计算竖向荷载下的组合MAGkMBGkM

=

−(1.2M

+1.4M

)G,kQ,kM中GkM

=

−(1.3

5M

+1.4×0.7M

)G,kQ,kMAQkMBQkM中Qk地震作用与重力荷载下的组合MBEk左来地震M

=

−1.2(M

+0.5M

)±1.3MG,kQ,kE,kMAEk考虑地震左来右来由此得到各端－Mmax、

＋Mmax•梁跨中M组合设计值计算竖向荷载下的组合p地震作用与重力荷载下的组合左来地震时MBMAM中分别由：p

=1.2Gk

+1.4QkM中M

=−(1.2M

+1.4M

)G,kQ,kp

=1.35Gk

+1.4×0.7Qkq

=1.2(G

+0.5Q

)M中kkM中M

=

−(1.35M

+1.4×0.7M

)G,kQ,kM

=

−1.2(M

+0.5M

)±1.3MG,k

Q,k

E,k右来地震时，类似•框架梁正截面抗弯承载力设计¾对控制截面（两端、跨中）均按各组合M的最不利组合配筋（且均考虑－M

、＋M

）maxmax¾在对有地震作用的组合计算时要用γREM代替抗弯承载力公式中的M，如：对单筋梁α

f

bx

=

f

A1

cysxxγ

M

≤

α

f

bx(h

−

)

=

f

A

(h

−

)RE1

c0ys022¾梁端（按双筋梁）－Mmax钢筋要满足延性要求：ξ要求（不仅是ξ≤ξb）ρ要求A

/A’

要求ss2、V组合设计值计算及截面设计•控制截面：每跨梁两端（柱边）处竖向荷载下的组合V

=1.2VG,k

+1.4VQ,kV

=1.35VG,k

+1.4×0.7VQ,k地震作用与重力荷载下（分别考虑左来右来地震）V

=1.2(V

+0.5V

)+1.3V组合G,kQ,kE,kη(M

M

)lb+rb强剪弱弯调整（一二三级框架）Vb

=+VGbvblnlbrbM

、M地震方向要一致+1.

2(V

0.5V

)VGb为重力荷载下按简支梁分析的剪力设计值G,kQ,k•框架梁斜截面抗剪承载力设计¾对控制截面（两端）要分别按无地震作用的组合和有地震作用的组合计算配箍，取配箍大者Asvs无地震作用的组合V

≤

0.7

f

bh

+1.25

ft

0

yvh01

⎡Asv⎤有地震作用的组合V

≤0.42

f

bh

+1.25

fh⎢⎥γt0yvs

⎦0⎣RE1V

≤(0.20β

f

bh

)γcc0RE¾根据抗震等级的构造要求（箍筋形式、间距、直径）¾梁端箍筋加密二、框架柱内力组合与截面设计•控制截面：每层柱上下两端•近似按单向偏心考虑（N图中勿丢掉另一方向框架传来的N！）1、组合M、N设计值的计算、调整及截面设计S

=1.2SG,k

+1.4SQ,k无地震作用时S为M、N注意要“同组”S=1.3

5SG,k

+0.7×1.4SQ,k有地震作用时S

=1.2SGE

+1.3SEhkS

=1.0S

+0.5S其中：GE组合G,kQ,k按强柱弱梁调整M（一二三级框架）∑

∑•顶层和柱轴压比小于0.15者不调整M

=η

Mccb•底层柱下端截面的•角柱再乘1.10η

值更大c¾分别考虑左来右来地震¾M要取“组合值”与“调整值”之大者¾M、N注意要“同组”•框架柱正截面抗弯承载力设计¾尽量采用对称配筋，柱上下两端纵筋不改变¾以下配筋计算中取大者：无地震作用时M、N不利组合→As和A’s有地震作用（左来右来）时M、N不利组合→As和A’s（计算时用γREN代替N）¾柱配筋率验算（最大、最小）¾柱轴压比验算¾有地震作用时出现轴拉力的可能2、V组合设计值计算、调整及截面设计•同一组合下每层柱V沿柱高为常量竖向荷载下的组合V

=1.2VG,k

+1.4VQ,kV

=1.35VG,k

+1.4×0.7VQ,k地震作用与重力荷载下（分别考虑左来右来地震）V

=1.2(V

+0.5V

)+1.3V组合G,kQ,kE,kη(M

M

)t

+bc强剪弱弯调整（一二三级框架）lbrbM

、M地震方向要一致V

=

vcccHn角柱再乘1.10•框架柱斜截面抗剪承载力设计¾分别按无地震作用的组合和有地震作用的组合计算配箍，取配箍大者Hλ

=n无地震作用的组合有地震作用的组合1.75AV

≤f

bh

+1.0

fsv

h0

+

0.07Nλ

+1t0yvs2h01

⎡1.05Asvyv

s⎤⎦1N为压力时N为拉力时V

≤f

bh0

+

fh0

+

0.056NV

≤(0.20β

f

bh

)c

c

0⎢⎥γλ

+1

tγ⎣RERE1

⎡1.05Asvs⎤V

≤f

bh

+

fh0

−

0.2N⎢⎥γλ

+1t0yv⎣⎦REa

lA¾配箍率要求（无地震ρ

，有地震ρ

）ρv

=k

kρsv

=svsvvl

l

s1

2bs¾根据抗震等级的构造要求（箍筋形式、间距、直径）¾柱箍筋加密的要求（柱上下端、底层柱、角柱）三、框架梁柱节点核心区抗震设计•节点核心区受力特点•设计要求：强节点、强锚固•节点核心区剪力设计值计算调整（一、二级框架）ηjbΣM顶层中间节点和端节点bV=j−

′h

ab0sη

ΣM

⎛−

′

⎞h

a其他层中间节点和端节点Vj

=jbb⎜1−⎟b0s⎜⎟−

′h

aH

h−⎝⎠bb0sc•抗震验算⎛b