【正文】 77。N()??四層柱頂M??N()??柱底M177。177。N()??三層柱頂M??N()??柱底M177。177。N()??二層柱頂M??N()??柱底M177。177。N()??一層柱頂M??N()??柱底M177。177。N()??注：表中M以左側受拉為正，N以受壓為正。SQk一列中括號內的數值為屋面作用雪荷載、其它樓層面作用活荷載對應的內力值。 橫向框架A柱剪力組合(kN)層次SGkSQkSwkSEk+++Swk++++→←→←→←6()177。177。5()177。177。4177。177。3177。177。2177。177。1177。177。注：表中V以繞柱端順時針為正。中國礦業(yè)大學2011屆本科生畢業(yè)設計第 39頁 截面設計 框架梁截面設計這里僅以第一層AB跨梁為例，說明計算方法和過程。從理論上講，抗震設計中采用的材料強度設計值應高于非抗震設計時的材料強度設計值。但為了應用方便，在抗震設計中仍采用非抗震設計時的材料強度設計值，而是通過引入承載力抗震調整系數γRE來提高其承載力。(摘自《建筑抗震設計規(guī)范》GB500112010)。 承載力抗震調整系數γRE材料結構構件受力狀態(tài)γRE混凝土梁受彎偏壓偏壓抗震墻偏壓各類構架受剪、偏拉(1) 梁的正截面受彎承載力計算，并將支座中心處的彎矩換算為支座邊緣控制截面的彎矩進行配筋計算。支座彎矩MA==?mγREMA==?mMB==?mγREMB==?m跨間彎矩取控制截面γREMmax==?m當梁下部受拉時，按T形截面計算，當梁上部受拉時，按矩形截面設計。翼緣計算寬度，由《混凝土結構設計規(guī)范》GB ，當按跨度考慮時，bf39。=l3=71003=2367mm；按梁（縱肋）凈距Sn考慮時，bf39。=b+Sn=350+3275=3625mm；按翼緣高度hf39?？紤]時，h0=has=70035=665mm；hf39。h0=100665=，此種情況不起控制作用，故取bf39。=2367mm。梁內縱向鋼筋選HRB 400級鋼（fy=fy39。=360N/mm2），ξb=。下部跨間截面按單筋T形截面計算。因為α1fcbf39。hf39。h0hf39。2=23671006651002=?m?m屬第一類T形截面αs=Mα1fcbf39。h02=23676652=ξ=112αs=As=ξα1fcbf39。h0fy=2367665360=實配鋼筋418(As=1017mm2)，ρ=1017350665=%%，=%，滿足要求。將下部跨間截面的418鋼筋伸入支座，作為支座負彎矩作用下的受壓鋼筋(As=1017mm2)，再計算相應的受拉鋼筋As，即支座A上部αs=106360941(66535)3506652=ξ=112αs=2as39。h0=70665=說明As39。富裕，且達不到屈服。可近似取As=Mfyh0as39。=106360(66535)=實取422（As=1520mm2），ρ=1520350665=%%，=%，As39。As=9411520=，滿足要求。支座Bl上部As=Mfyh0as39。=106360(66535)=實取418（As=1017mm2），ρ=1017350665=%%，As39。As=9411017=，滿足要求。(《混凝土結構設計規(guī)范》GB )(2) 梁斜截面受剪承載力計算。AB凈跨ln==左震Vbl= Vbr=Mb邊l=+=?mMb邊r=+=?m右震Vbl= Vbr=Mb邊l=+=?mMb邊r=+=?mMb邊l+Mb邊r=+=+=?mVGb=++22=則V=+=γREV===350665=（《混凝土結構設計規(guī)范》GB ），故截面尺寸滿足要求。梁端箍筋采用HPB235級鋼筋（fyv=210N/mm2)，加密區(qū)采用四肢箍筋8@100，則+=300665+210201100665=滿足要求。（《混凝土結構設計規(guī)范》）,500=1050mm，非加密區(qū)箍筋取雙肢8@150，箍筋設置滿足要求(《建筑抗震設計規(guī)范》)。 框架柱截面設計以第二層A軸柱為例說明。(1) 剪跨比和軸壓比驗算剪跨比λ=McVch0，其值宜大于2；軸壓比μn=Nfcbh，(《混凝土結構設計規(guī)范》，)。二層A柱：b=600mm，h0=60040=560mm，fc=柱端彎矩設計值Mc取上下端彎矩的最大值：Mmax=柱端剪力設計值Vc：Vc=柱軸力N取柱頂、柱底的最大值：N=λ=McVch0==2μn=Nfcbh=600600=所以，底層A柱的剪跨比及軸壓比均滿足要求。(2) 柱正截面承載力計算根據A柱內力組合表，將支座中心處的彎矩換算至支座邊緣，并與柱端組合彎矩的調整值比較后，選出最不利內力，進行配筋計算。① 按Mmax及相應的N一組計算A節(jié)點右端彎矩+=?mA節(jié)點上、下柱端彎矩?m=?m∑MA柱=+=?m∑MA梁=?m∑MA柱∑MA梁=∑MA梁=?m，?MA==?m，在節(jié)點處將其按彈性彎矩分配給上、下柱端，即MA上柱==?mMA下柱==?mγREMA上柱==?mγREN==e0=MN=103=201mmea取20mm和偏心方向截面尺寸的1/30兩者中的較大值，即600/30=20mm，故取ea=20mm(《混凝土結構設計規(guī)范》)。柱的計算長度的確定：《混凝土結構設計規(guī)范》，水平荷載產生的彎矩設計值占總彎矩設計值75%以上時，框架柱的計算長度l0按如下倆式計算，并取其中較小值：l0=1++ΨlHl0=2+式中：Ψu、Ψl為柱的上、下端節(jié)點交匯的各柱線剛度之和與交匯的各梁的線剛度之和的比值；Ψmin為兩者較小值；H為柱的高度。Ψu==Ψl=+=Ψmin=Ψl=l0=1++=l0=2+=則l0=ei=e0+ea=201+20=221mm因為l0h=103600=5，故應考慮偏心距增大系數η。ζ1==103=（取ζ1=）l0h=15，取ζ2=η=1+11400eih0l0h2ζ1ζ2=1+11400221560=e=ηei+h2as=221+600240=對稱配筋ξ=xh0=Nfcbh0=600560=ξb=為大偏壓情況。As39。=As=39。h0as39。=103600560236056040=ρminbh=%600600=720mm2② 按Nmax及相應的M一組計算。N=A節(jié)點上、下柱端彎矩?m=?m此組內力是非地震組合情況，故不必進行調整，且取l0==。e=MN=103=ei=e0+ea=+20=l0h=103600=ζ1==103=（取ζ1=）l0h=15，取ζ2=η=1+11400eih0l0h2ζ1ζ2=1+11400=ηei===560=168mm故為小偏心受壓。e=ηei+h2as=+30040=ξ=39。+fcbh0+ξb按上式計算時，應滿足Nξbfcbh0及Ne，因為N=ξbfcbh0=600560=故按構造配筋及最小配筋率配筋。③ 按Nmin及相應的M一組計算A節(jié)點右端彎矩+=?mA節(jié)點上、下柱端彎矩?m+=?m∑MA柱=+=?m∑MA梁=?m∑MA柱∑MA梁=∑MA梁=?m，在節(jié)點處將其按彈性彎矩分配給上、下柱端，即MA上柱==?mMA下柱==?mγREMA上柱==?mγREN==e0=MN=103=ei=e0+ea=+20=因為l0h=103600=5，故應考慮偏心距增大系數η。ζ1==103=（取ζ1=）l0h=15，取ζ2=η=1+11400eih0l0h2ζ1ζ2=1+11400=e=ηei+h2as=+30040=對稱配筋ξ=xh0=Nfcbh0=600560=ξb=為大偏壓情況。As39。=As=39。h0as39。=103600560236056040=ρminbh=%600600=720mm2故按構造配筋，且應滿足《建筑抗震設計規(guī)范》GB ，二級框架邊柱最小配筋率ρsmin=+%=%，單側配筋率ρmin≥%，選420(As=As39。=1256mm2)。因h=600mm，根據《混凝土結構設計規(guī)范》GB ，在柱的側面上各設置220的縱向構造鋼筋?？偱浣盥师裺=21256+1256600560=%%(3) 柱斜截面受剪承載力計算由前可知，二層A軸柱下端彎矩設計值Mcb=?mA節(jié)點（二層）右端彎矩MAr=+=?mA節(jié)點上、下柱端彎矩MAu=?mMAb==?m∑MA柱=+=?m∑MA梁=?m∑MA柱∑MA梁==?m，在節(jié)點處將其按彈性彎矩分配給上、下柱端，即MA上柱==?mMA下柱==?m故二層A軸柱上端彎矩設計值Mct=?m則框架柱的剪力設計值V=+McbHn=+=γREVβcfcbh0=600560=(滿足要求)λ=McVch0==其中Mc取較大的柱下端值，與Vc相應的軸力N==600600/1000=取N==(《混凝土結構設計規(guī)范》GB )Asvs=+=+16001032105600故該層柱應按構造配置鋼筋。柱端加密區(qū)的箍筋選用4肢10@100。柱的軸壓比μn=，由《建筑抗震設計規(guī)范GB 500112010》=，則最小體積配箍率ρvmin=λv?fc/fyv=%Asvs≥ρvminAcorli=5405401008540=取10，Asv=，則s≤。根據構造要求，取加密區(qū)箍筋為4肢10@100，加密區(qū)位置根據《建筑抗震設計規(guī)范》GB ，加密區(qū)高度取600mm。非加密區(qū)還應滿足s10d=160mm，故取箍筋取410@150。 框架梁柱節(jié)點核芯區(qū)截面抗震驗算以一層邊節(jié)點為例。由節(jié)點一側梁的受彎承載力計算節(jié)點核芯區(qū)的剪力設計值。則hb=700mm，hb0=665mm本設計框架為二級抗震等級，應按《建筑抗震設計規(guī)范》GB ，其中Hc為柱的計算高度，取節(jié)點上、下柱反彎點間的距離，即Hc=+=∑Mb=?m剪力設計值Vj=ηjbMbhb0as39。1hb0as39。Hchb=103665351665353753700=核芯區(qū)有效截面驗算高度按《建筑抗震設計規(guī)范》GB 。核芯區(qū)有效截面驗算高度，當驗算方向的梁截面寬度不小于該側柱截面寬度的1/2時可采用該側柱截面高度，當小于柱截面寬度的1/2時可采用下列二者的較小值：bj=bb+bj=bc式中：bj—節(jié)點核芯區(qū)的有效截面驗算高度；bb—梁截面寬度；hc—驗算方向的柱截面高度；bc—驗算方向的柱截面寬度。因bb=350mmbc/2=325mm，故取bj=minbb+, bc=min675, 650=650mm節(jié)點核芯區(qū)組合的剪力設計值，應符合《建筑抗震設計規(guī)范》GB 。Vj≤ (29)式中：ηj—正交梁的約束影響系數；hj—節(jié)點核芯區(qū)的截面高度，可采用驗算方向的柱截面高度。其中，hj=650mm，ηj=，則=650650=Vj=節(jié)點核芯區(qū)的受剪承載力按《建筑抗震設計規(guī)范》GB ，其中N取二層柱底軸力N==650650=，故取N=。節(jié)點區(qū)配箍采用410@100，則++fyvAsvjhb0as39。s=(650650+103+210466535100) =Vj=故承載力滿足要