某框架結構計算書結構設計-資料下載頁

　　

【正文】 ），箍筋為Ⅰ級（fy＝210 N/mm2）。①梁的正截面強度計算（見表24）；②梁的斜截面強度計算； 為了防止梁的彎曲屈服前先發生剪力破壞，截面設計時，對剪力設計值進行如下調整：ν＝ην（Mbν＋Mbr）/Ln＋VGb式中：ην——剪力增大系數，； Ln——梁的凈跨，對第一層梁LnAB＝，LnBC＝； VGb——梁在重力荷載作用下，按簡支梁分析的梁端截面剪力設計值。 VGb＝（q恒＋）－LnMbν、Mbr——分別為梁的左右端順時針方向或逆時針方向截面組合的彎矩值。由表19得:AB跨：順時針方向 Mbν＝ KNm ； Mbr＝ KNm逆時針方向 Mbν＝－ KNm ；Mbr＝mBC跨：順時針方向 Mbν＝ KNm ； Mbr＝－m 逆時針方向 Mbν＝－ KNm；Mbr＝ KNm計算中Mbν＋Mbr取順時針方向荷逆時針方向中較大者。 剪力調整：AB跨：Mbν＋Mbr＝＋= KNm += KNm VGb＝（+）＝ KNBC跨： Mbν＋Mbr＝＋=m VGb＝（＋）＝ KNm VA右＝VB左＝＋＝ KN VB右＝＋＝ 考慮承載力抗震系數 γRE＝ γRE VD右＝γRE VJ左＝＝ KN γRE VJ右＝＝ KN調整后的剪力值大于組合表中的靜力組合剪力值，故按調整后的剪力值進行斜截面計算。 斜截面計算見表325表325 梁的斜截面強度計算 截面支座A右支座B左支座B右設計剪力V′（KN）γRE V′（KN）調整后V（KN）γRE V（KN）bh0（mm）250565250565250565（KN）VVV箍筋直徑ф（mm）肢數（n）n＝2，ф8n＝2，ф8n＝2，ф8AsV1（mm）箍筋間距S（mm）10010080Vcs＝ fcbh0+γRE VγRE VγRE Vρ＝ （％）ρsvmin＝（％）根據國內對低周反復荷載作用下鋼筋混凝土連續梁荷懸臂梁受剪承載力試驗，反復加載使梁的受剪承載力降低，考慮地震作用的反復性。（3） 柱截面設計以第一、二層B柱為例，對圖18中的ⅠⅠ、ⅡⅡ、ⅢⅢ截面進行設計。混凝土為C25，fc＝,fcm= N/mm2,縱筋為Ⅱ級fy＝310 N/mm2，箍筋為Ⅰ級。軸壓比驗算表325 軸壓比限值 類型抗震等級一二三框架柱框支柱由B柱內力組合表21查得： NⅠ1= KNμc ＝＝＝NⅡⅡ＝ KNμc＝＝＝NⅢⅢ＝ KNμc＝＝＝均滿足軸壓比限值得要求。①正截面承載力得計算框架結構得變形能力與框架得破壞機制密切相關，一般框架，梁的延性遠大于柱子，梁先屈服可使整個框架由較大的內力重分布和能量消耗能力，極限層間位移增大，抗震性能較好。若柱形成了塑性鉸，則會伴隨產生極大的層間位移，危及結構承受垂直荷載的能力并可能使結構成為機動體系。因此，在框架設計中，應體現“強柱弱梁”三級框架: 式中：——節點下柱端順時針或反時針截面組合底彎矩設計值之和； ——節點左、右梁端反時針或順時針方向截面組合底彎矩設計值之和。地震往復作用，兩個方向的彎矩設計值均應滿足要求，當柱子考慮順時針彎矩之和時，梁應考慮反時針方向彎矩之和，反之亦然。若采用對稱配筋，可取用兩組中較大者計算配筋。由于框架結構的底層柱過早出現塑性屈服，將影響整個結構的變形能力。同時，隨著框架梁鉸的出現，由于塑性內力重分布，底層柱的反彎點具有較大的不確定性。因此，對一、二、三級框架《抗震規范》規定：其底層柱下端截面的彎矩設計值。第一層梁與B柱節點的梁端彎矩值由美麗組合表19查得。：左震 +＝ KNm 右震 +＝ KNm 取＝ KNm第一層梁與B柱節點得柱端彎矩值由內力組合表21查得。：左震 += KNm +＝ KNm梁端取左震，也應取左震： ＝ KNm＝= KNm 取ˊ＝ KNm將與ˊ得差值按柱得彈性分析彎矩值之比分配給節點上下柱端（即 ⅠⅠ、ⅡⅡ截面）：McⅠⅠ＝（－）＝ KNmMcⅡⅡ＝（－）＝ KNmMcⅠⅠ＝+＝mMcⅡⅡ＝+= KNm對底層柱底（ⅢⅢ截面）。 McⅢⅢ＝＝ KNm根據B柱內力組合表21，選擇最不利內力，并考慮上述各種調整及承載力抗震調整系數后，各截面控制內力如下：ⅠⅠ截面：①M＝＝ KNm N＝＝ ②M＝ KNm N＝ⅡⅡ截面：①M== KNm N＝＝ KN ②M＝m N＝ⅢⅢ截面：①M＝＝ KNm N＝＝ KN ②M＝ KNm N＝ KN截面采用對稱配筋，具體配筋計算見表27，表中： e0＝ ea＝（－e0），當e0 h0時取ea＝0 ei＝e0＋ea ξ1＝＋ξ2＝－，當15時取ξ2＝η＝1＋（）2ξ1ξ2e＝ηei＋－asξ＝（大偏心受壓）ξ＝（小偏心受壓）As＝Asˊ＝（大偏心受壓）As＝Asˊ＝（小偏心受壓）上述各式中：e0——軸向力對截面行心的偏心距；ea——附加偏心距；ei——初始偏心距；ξ1——偏心受壓構件的截面曲率修正系數；ξ2——考慮構件長習比對截面曲率的影響系數；η——偏心距增大系數；e——軸力作用點到受拉鋼筋合力點的距離；ξ——混凝土相對受壓區高度；As、Asˊ——受拉、受壓鋼筋面積。表327 柱正截面受壓承載力計算截面ⅠⅠⅡⅡⅢⅢM（KNm）N（KN）L0（mm）3300＝412548501＝4850bh0（mm2）500465500465500465e0（mm）（mm）ea（mm）000ei（mm）L0/hξ1ξ2ηηei（mm）e（mm）ξ(ξb=)偏心性質大偏心小偏心大偏心小偏心大偏心小偏心As＝Asˊ（mm2）000選筋4φ184φ254φ25+2φ22實配面積（mm2）101727242724ρ％② 斜截面承載能力計算以第一層柱為例，剪力設計值按下式調整： Vc＝式中：Hn——柱凈高； ——分別為柱上、柱下端順時針或反時針方向截面組合的彎矩設計值。取調整后的彎矩值，一般層應滿足＝。由正截面計算中第ⅡⅡ、ⅢⅢ截面的控制內力得：Mcu＝ KNm Mcl＝ KNmHn＝ Vc＝＝ KN柱得剪力承載力能力： V＝（fcbh0＋fyvh0＋） 式中：λ——框架得計算剪跨比。λ＝，當1時，取λ＝1；當λ3時，取λ＝3； N——考慮地震作用組合的框架柱軸向壓力設計值，當N，取N＝。 λ＝＝＝3，取λ＝ N＝ KN =500500＝ KN KN設柱箍筋為4肢φ8＠150，則： V＝（500465＋210465＋103） ＝ KN 同時柱受剪力，截面應符合如下條件： Vc＝（＋fcbh0） 即 （500465）＝ KN（4） 節點設計根據地震震害分析，不同烈度地震作用下鋼筋混凝土框架節點的破壞程度不同，7度地震時，未按抗震設計的多層框架結構節點較少破壞，再8度地震時，部分節點，尤其時角柱節點產生嚴重震害。因此，對不同的框架，應有不同的節點承載力和延性要求。《建筑結構抗震規范》（GBJ11－89）規定，對一、二級抗震等級的框架節點必須進行受剪承載力計算，而三級抗震等級的框架節點，僅按構造要求配筋，不再進行受剪承載力計算。 構造要求由于影響地震作用和結構承載力的因素很復雜，在對地震破壞的機理還不十分確定的情況下，對結構的許多方面難以做出準確的計算，因此依據大量的實際工程經驗及震害調查資料，《建筑結構抗震規范》（GBJ1189）提出了一系列合理的結構構造措施以保證結構的抗震能力。（1）梁的構造 ① 截面尺寸框架梁的截面一般由三個條件確定；①最小構造截面尺寸要求；②抗剪要求；③受壓區高度的限值。框架梁的截面高度hb一般按（1/8～1/12）lb（lb為梁的計算跨度）估算，且不宜大于1/4凈跨，梁的高寬比bb/hb較小時，混凝土抗剪能力有較大降低，同時梁截面寬度不宜小于200mm和1/2bc（bc為柱寬），梁截面的最小尺寸還應滿足豎向荷載作用下的剛度要求。為防止梁發生斜壓破壞，保證混凝土具有一定的抗剪承載力和箍筋能夠發揮作用，梁截面應滿足抗剪要求：非抗震設計 當 hw/b≤4時，V≤ 當hw/b≥6時，V≥ 當4hw/b6時，按直線內插法取用。抗震設計 V≤1/γRE（ fcbh0）式中hw——截面的腹板高度，矩形截面取有效高度h0，T形截面取有效高度減去翼緣高度，Ⅰ形截面取腹板凈高。為便框架具有足夠的變形能力，梁的受壓區高度應滿足：非抗震設計 x≤ξh0抗震設計 一級 x≤ 二級 x≤梁的變形能力主要取決于梁端的塑性轉動量，而塑性轉動量主要與混凝土相對受壓區高度有關。試驗表明，當x/ ～，梁的位移延性系數可達3～4。在計算相對受壓區高度時，可考慮受壓鋼筋的作用。（2）梁的縱向鋼筋 非抗震設計時：① 縱向受拉筋的最小配筋度min支座截面 ρmin=%跨中截面 ρmin=%② 在梁端至少配置2Φ12鋼筋伸入支座，或與支座負鋼筋搭接，（la見表628）。③ 頂層框架梁的端節點負鋼筋應伸入邊柱內，,而且其中至少有50%,其它層框架梁端節點負鋼筋內應省如邊柱內，伸入總長度不應小于la.④ 梁支座截面下部至少有兩根鋼筋伸入柱中，伸入總長度不少于20d，若需要上彎，則水平錨固段不應小于10d.表323 縱向受拉筋的最小錨固長度表la(mm)鋼筋類型混凝土強度等級C15C20C25≥C30Ⅰ級鋼筋40d30d25d20d月牙紋Ⅱ級鋼筋50d40d35d30dⅢ級鋼筋—45d40d35d冷拔低碳鋼絲250 注：25mm時，其錨固長度按表中數值增加5d采用； ≤25mm時，其錨固長度按表中數值減少5d采用；，縱向受拉鋼筋的錨固長度不應小于250mm。⑤梁支座負鋼筋至少字柱邊起延長ln/4（ln為梁的凈跨）方可截斷。非抗震設計時，縱向鋼筋固要求見圖23抗震設計時：① %，也不應小于表24中的數值。表324 抗震設計時，框架梁縱向受拉鋼筋最小配分率抗震等級支座跨中一二三、四② 考慮到水平力產生的剪力在框架梁總剪力中占的比例很大，且水平力往復作用下，梁中剪力反號，反彎點移動的因素，在框架梁中不采用彎起鋼筋，梁中全部剪力由箍筋和混凝土共同承擔。梁截面上部和下部至少分別配置兩根貫通全跨的鋼筋，一、二級框架梁其直徑不小于14mm ，且不應小于梁端頂面和底面縱向鋼筋中較大截面積的1/4，三、四級框架梁縱筋直徑不小于12mm。③ 在地震反復荷載作用下，梁中縱向鋼筋埋入柱節點的相當長度范圍內，混凝土與鋼筋的粘結力易發生破壞，因此，應比非抗震框架的錨固長度大。一級框架 laE=la+10d二級框架 laE=la+5d三、四級框架 laE=la④ 一、二級框架梁縱向鋼筋應伸過邊柱節點中心線。當縱向鋼筋在節點水平錨固長度不夠時，應沿柱節點外邊向下彎折。試驗表明，伸入支座彎折錨固的鋼筋，錨固力由彎折鋼筋水平段的粘結強度和垂直段的彎折錨固作用所構成。水平段的粘結，是構成錨固的主要成份，它控制了滑移和變形，在錨固中起很大作用。垂直段只在滑移變形較大時才受力，要求垂直段不小于10d，因隨垂直段加長，其作用相對減小，故限制最大垂直段長度為22d，縱向鋼筋的接頭，一級框架中應采用焊接；二級框架中宜采用焊接。梁端部縱向受壓鋼筋與受拉鋼筋面積的比值As’/As,，二、。因梁端部的底面和頂面縱向鋼筋鋼筋配筋量的比值，對梁的變形能力有較大影響。一方面，梁底面鋼筋可增加負彎矩時塑性轉動能力；另一方面，防止正彎矩作用時屈服過早或破壞過重而影響負彎矩作用是強度和變形能力的正常發揮。抗震設