【正文】 KJ8@1208@120全長JH8@1208@2001LK8@1208@200KJ8@1208@120全長JH8@1208@200 框架柱這里僅以第三層L柱為例，說明具體計(jì)算過程，~?？蚣苤孛娉叽鐬?00mm400mm，混凝土采用C30(fc=,ft=)，混凝土保護(hù)層厚度取30mm；縱向受力鋼筋采用HRB335(fy=fy’=300MPa)，；箍筋采用HPB300(fyv= 270MPa)?？蚣苤妮S壓比和剪跨比已在內(nèi)力組合過程中一并進(jìn)行計(jì)算，~。對于三級抗震框架結(jié)構(gòu)，滿足要求；此外，規(guī)范規(guī)定框架柱的剪跨比宜大于2，亦滿足要求?？蚣苤鶠槠珘簶?gòu)件，采用對稱配筋，柱中縱筋面積按正截面承載力計(jì)算。一根柱上下端的內(nèi)力組合通常有很多組，應(yīng)從中挑選出一組最不利的進(jìn)行配筋計(jì)算。但是，由于M、N的相互影響，很難直接找出哪一組為最不利內(nèi)力。此時(shí)，將這幾組內(nèi)力組合分為大偏壓和小偏壓，然后在大偏壓中取ei最大的那組進(jìn)行配筋，在小偏壓中取Nmax、M或N不是很大但M較大的1~2組進(jìn)行配筋，最終取大小偏壓中配筋最大者作為該柱段的縱筋計(jì)算面積。對于本結(jié)構(gòu)的每一柱段，選取、和這三種內(nèi)力組合進(jìn)行正截面承載力計(jì)算。，先判別其大小偏壓。其中，取偏心方向截面尺寸的1/30和20mm中的較大值，e=ei+h/2as，=*460=138mm。對于柱計(jì)算長度，當(dāng)水平荷載產(chǎn)生的彎矩設(shè)計(jì)值占總彎矩設(shè)計(jì)值的75%以下時(shí)，底層柱取，其余層柱取。其中H對底層柱為從基礎(chǔ)頂面到一層樓蓋頂面的高度，對其余各層柱為上下兩層樓蓋頂面之間的高度。當(dāng)水平荷載產(chǎn)生的彎矩設(shè)計(jì)值占總彎矩設(shè)計(jì)值的75%以上時(shí)，取以下兩式計(jì)算結(jié)果的較小值：式中：分別為柱的上端、下端節(jié)點(diǎn)處交匯的各柱線剛度之和與交匯的各梁線剛度之和的比值；為比值中的較小值；H定義同上。內(nèi)力MNCm　e0(mm)ea(mm)ei(mm)大小偏壓組合(kNm)(kN)MmaxN 138大NmaxM 138大NminM 138小由上表可知和這兩組內(nèi)力為大偏心受壓，其中組偏心距較大，故只需計(jì)算組大偏壓情況和組小偏壓情況所需的縱筋面積。對于大偏壓：ξ=N=103fcbh0500460=ξb，且ξ 2as/h0= 240/460 = )則對受壓鋼筋A(yù)s’合力點(diǎn)取矩，得：As =N（+as’）=103（500+40）fy(h0 as’)300(46040) = 321 mm2）不考慮受壓鋼筋A(yù)s’，即As’=0αs=N（ei+’）=103（+50040）α1fcbh025004602 = ξ= 1(12αs)1/2 = As=α1fcbh0ξN=500460103fy300 = 282 mm2對于小偏壓：ξ=Nξbα1fcbh0+ξb，As=As’=Neα1fcbh02ξ() +ξbfy(h0as’)(β1ξb)（h0 as’）應(yīng)滿足，否則按構(gòu)造配筋。此處：N = ,ξbα1fcbh0 = 500460=1809KN故Nξbα1fcbh0Ne = （）=m= 5004602= 650KNm ,故Ne因此小偏壓時(shí)按構(gòu)造配筋。%，因此ρ單=282=％ρminh/h0 = ％500460不滿足框架柱單側(cè)配筋率要求，按構(gòu)造配筋。同時(shí)，%，因此，As=As’=ρminbh=％500500 = 875 mm2，實(shí)配2φ16和2φ18(As=911mm2)。ρ總=9112=％ρminh/h0 = ％500460滿足三級抗震框架柱最小總配筋率要求。，由于抗震和非抗震設(shè)計(jì)時(shí)的斜截面受剪承載力公式不同，因此需分別對抗震和非抗震組合下的剪力進(jìn)行配筋計(jì)算，然后取配筋較大值作為最終的箍筋計(jì)算面積。此外，由于計(jì)算需要，，當(dāng)剪跨比小于1時(shí)取1，當(dāng)剪跨比大于3時(shí)取3。第一層F柱剪跨比大于2，此時(shí)：，滿足要求?？拐鹪O(shè)計(jì)時(shí)：非抗震設(shè)計(jì)時(shí)：因此，可直接按三級抗震構(gòu)造要求對框架柱進(jìn)行箍筋配置。加密區(qū)箍筋最大間距?。?，此處配10@100。加密區(qū)范圍為：柱端，取截面高度、柱凈高的1/6和500mm三者的最大值；底層柱，柱根不小于柱凈高的1/3；當(dāng)有剛性地面時(shí)，除柱端外尚應(yīng)取剛性地面上下各500mm。此處取基礎(chǔ)頂面到室內(nèi)地面全高加密，地面以上500mm及第一層柱上端650mm范圍內(nèi)加密。加密區(qū)箍筋肢距不宜大于250mm及20倍箍筋直徑的較大值，此處采用三肢箍。加密區(qū)最小體積配箍率，此處加密區(qū)體積配箍率為:ρv =ΣAsvili=4505=％％sAcor1004602滿足要求。非加密區(qū)的體積配箍率不宜小于加密區(qū)的50%，且箍筋間距不應(yīng)大于15倍縱向鋼筋直徑，此處配10@200。10 罕遇地震作用下的彈塑性變形驗(yàn)算 罕遇地震作用下的樓層剪力仍取7軸線框架進(jìn)行計(jì)算。，本結(jié)構(gòu)罕遇地震的地震影響系數(shù)最大值，多遇地震的地震影響系數(shù)最大值。，得到罕遇地震作用下得樓層剪力。表中分別指7軸線框架第i層次的側(cè)移剛度和層間剪力。 罕遇地震作用下的樓層剪力計(jì)算表層次多遇地震作用下層間總剪力(kN)罕遇地震作用下層間總剪力(kN)321 樓層受剪承載力計(jì)算 構(gòu)件屈服彎矩計(jì)算框架構(gòu)件屈服彎矩按構(gòu)件的實(shí)際配筋面積、材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值及相應(yīng)于重力荷載代表值的軸向力()按下式計(jì)算確定：梁 偏壓柱 式中：為縱向受拉鋼筋的實(shí)配截面面積和強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值；為構(gòu)件截面有效高度和縱向受壓鋼筋合力點(diǎn)至截面近邊的距離；為構(gòu)件矩形截面的寬度和高度；為混凝土抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。下面分別以第一層梁L端部及第一層柱L底部為例說明框架梁柱屈服彎矩的計(jì)算過程。第一層梁F端部：Mby上=335804(66535)= KNm第一層柱F底部： NG= + = KNMcy底=335911（46040）+103500(1103) 5002= KNm 框架梁柱屈服彎矩計(jì)算結(jié)果圖(kNm)，若則為弱梁型節(jié)點(diǎn)，否則為強(qiáng)梁型節(jié)點(diǎn)。式中為節(jié)點(diǎn)兩側(cè)梁端的屈服彎矩之和，為節(jié)點(diǎn)上下柱端的屈服彎矩之和。經(jīng)判別，框架節(jié)點(diǎn)KJ3為強(qiáng)梁型節(jié)點(diǎn)，其余為弱梁型節(jié)點(diǎn)。(節(jié)點(diǎn)L1表示框架柱L與第一層梁交匯節(jié)點(diǎn)，其它同理)對于強(qiáng)梁型節(jié)點(diǎn)，柱兩端均出現(xiàn)塑性鉸。對于弱梁型節(jié)點(diǎn)，本結(jié)構(gòu)計(jì)算采用柱底塑性鉸法處理，即弱梁型框架柱總是在柱的下端(節(jié)點(diǎn)上柱端)出現(xiàn)塑性鉸。(a)(b)(c) 柱底塑性鉸法對于弱梁型框架柱的上端(節(jié)點(diǎn)下柱端)，柱端的實(shí)際正截面承載力若滿足則柱上端未出現(xiàn)塑性鉸，(a,b)，柱端彎矩可取；若不滿足上式，則柱上端出現(xiàn)塑性鉸，(c)，此時(shí)柱上端彎矩為。式中，分別表示i層及i+1層柱的線剛度。由于本結(jié)構(gòu)配筋不對稱，因此在左地震和右地震作用時(shí)，樓層受剪承載力不相同，可能導(dǎo)致薄弱層位置的變化，因此需分別考慮左地震和右地震的情況。~。對柱下端出現(xiàn)塑性鉸，而柱上端未屈服的情況，(a,b)，柱的受剪 左地震作用下構(gòu)件實(shí)際正截面承載力(kNm)承載力按下式計(jì)算：對柱兩端均出現(xiàn)塑性鉸的情況，(c)，柱的受剪承載力按下式計(jì)算：框架第i層的樓層受剪承載力按下式計(jì)算：。 樓層受剪承載力計(jì)算表(kN)方向?qū)哟蜭柱K柱J柱H柱　左地震3 2 1 薄弱層彈塑性層間變形驗(yàn)算第i樓層的樓層屈服強(qiáng)度系數(shù)為按構(gòu)件實(shí)際配筋和材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的樓層受剪承載力與按罕遇地震作用計(jì)算的樓層彈性地震剪力的比值，即按下式計(jì)算：。方向左地震層次321，滿足下列條件的樓層即為薄弱層。對于一般層對于底層對于頂層經(jīng)計(jì)算，在左地震和右地震作用時(shí)薄弱層均為第2層。其中，為彈塑性層間位移增大系數(shù)，故按規(guī)范直接查表可得。由表可見，最大層間彈塑性位移角發(fā)生在第1層，其θp=1/165［θp］=1/50，滿足要求。層次2635001/2651448601/16511 樓、屋面板設(shè)計(jì)本結(jié)構(gòu)計(jì)算中，樓、屋面板均按彈性理論進(jìn)行設(shè)計(jì)。 樓面板設(shè)計(jì)對于鋼筋混凝土現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，按彈性理論設(shè)計(jì)時(shí)，板的計(jì)算跨度取支承中心線之間的距離，故各板跨的計(jì)算跨度即為支承梁軸線間距。此外，考慮到屋面板幾何條件、邊界條件等不同，以同一編號板塊配筋一致為原則，對屋面板進(jìn)行劃分編號。屋面：g==，q==g+q/2=+，q/2=g+q=+=按照板塊長、短跨方向的計(jì)算跨度之比，將樓面各區(qū)格板分為單向板和雙向板。所有區(qū)格均為雙向板，跨間最大彎矩為當(dāng)內(nèi)支座固定時(shí)g+q/2作用下的跨中彎矩值與內(nèi)支座鉸支座時(shí)在q/2作用下的跨中彎矩值之和，；支座最大負(fù)彎矩為當(dāng)內(nèi)支座固定時(shí)g+q作用下的支座彎矩。~。板混凝土采用C30(fc=,ft=)，混凝土保護(hù)層厚度取15mm；板鋼筋采用HRB335(fy=fy’=300MPa)。板主要以雙向板為主，由于是雙向配筋，兩個(gè)方向的截面有效高度不同?？紤]到短跨方向的彎矩比長跨方向的大，將短跨方向的跨中受拉鋼筋放在長跨方向的外側(cè)。此處除衛(wèi)生間板外，取h01=12020=100mm，h02=12030=90mm。此外，考慮到板內(nèi)的穹頂作用，使板內(nèi)彎矩大大減小，需按規(guī)范對下列情況進(jìn)行彎矩折減：(1) 中間跨跨中截面及中間支座截面，減小20%。(2) 邊跨跨中截面及樓板邊緣算起的第二個(gè)支座截面，當(dāng)lb/l020%；≤lb/l0≤%，式中l(wèi)0為垂直于樓板邊緣方向板的計(jì)算跨度；lb為沿樓板邊緣方向板的計(jì)算跨度。(3) 樓蓋的角區(qū)格板不折減。 樓面雙向板彎矩計(jì)算表區(qū)格B1B2B3B4l01(mm)4250400020002000l02(mm)6250625042504000l01/l02 m1(kNm)(+) +(+) =(+) +(+) =(+) +(+) =(+) +(+) =m2(kNm)(+) +(+) =(+) +(+) =(+) +(+) =(+) +(+) =m1’(kNm)====m2’(kNm)====為了便于計(jì)算，近似取。樓面板最小配筋率ρmin=max｛％，｝=％，對上述配筋結(jié)果驗(yàn)算知，Asmin=296=％％bh1000120，滿足要求。 樓面板配筋計(jì)算表截面位置實(shí)配鋼筋A(yù)s(mm2)跨中B1l01100 8 @170(296)l0290 8 @170(296)B2l01100 8 @170(296)l0290 8 @170(296)B3l01100 8 @170(296)l0290 8 @170(296)B4l01100 8 @170(296)l0290 8 @170(296)支座B1外長邊100 8/10 @140(460)B1外短邊100 8 @140(359)B1B2100 8/10 @140(460)B1B3100 8 @140(359)B1B4100 8 @140(359)B2外邊100 8 @140(359)B2B2100 8/10 @140(460)B2B4100 8 @140(359)B3外邊100 8 @170(296)B3B4100 8 @170(296)B4B4100 8 @170(296)