_ k?0.56?0.56?0.64?0.641.2?1.2 ?c??0.375
2?1.01.2?2.0 4)中柱B
_0.53?0.53?0.64?0.641.17 k??1.17 ?c??0.369
2?1.01.17?2.0(2)一层
1)边柱D
_0.560.5?1.057k??1.057 ?c??0.509
0.531.057?2.02)边柱A _0.530.5?1 k??1 ?c??0.5
0.531?2.0 3)中柱C _0.56?0.640.5?2.264 k??2.264 ?c??0.64 80.532.26?42.0 4)中柱B _0.53?0.640.5?2.208 k??2.208 ?c??0.643
0.532.208?2.0(3)二层
1)边柱D _0.56?0.560.789k??0.789 ?c??0.283
2?0.710.789?2.02)边柱A _0.53?0.530.746 k??0.746 ?c??0.272
2?0.710.746?2.0 3)中柱C _0.56?0.56?0.64?0.641.69 k??1.69 ?c??0.458
2?0.711.69?2.0 4)中柱B
_0.53?0.53?0.64?0.641.648 k??1.648 ?c??0.452
2?0.711.648?2.0各层每一柱的D值见表2.3.5和表2.3.6;各层柱的总D值见表2.3.7。
表2.3.5 中框柱侧移刚度D值
边柱 层数 1 k _?c ic(?105kN?m) h Di/(?105kN/m) 根数 ?D10kN/m 5iD 1.415 0.561 0.5735 5.65 0.1209 7 1.673
A 1.321 0.548 2 3-6 D 1.056 0.346 A 0.986 D A 0.33 0.75 0.273 0.7 0.259 0.5735 5.65 0.7714 4.2 0.7714 4.2 1.08 1.08 3 3 0.1181 0.1816 0.1732 0.3931 0.373 0.1511 0.1498 0.2781 0.2739 0.6394 0.6293 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 2.384 5.363 中柱 1 2 3-6
表2.3.6 边框架柱侧移刚度D值
C 3.019 0.701 B 2.925 0.695 C 2.254 C B 0.53 B 2.183 0.522 1.6 0.444 1.55 0.437 0.5735 5.65 0.5735 5.65 0.7714 4.2 0.7714 4.2 1.08 1.08 3 3 2.106 3.864 8.881 边柱 层数 1 2 3-6 k _?c ic(?105kN?m) h Di/(?105kN/m) 根数 ?D10kN/m 5iD 1.057 0.509 A 1 0.5 D 0.789 0.283 A 0.746 0.272 D A 0.56 0.219 0.53 0.209 0.5735 5.65 0.5735 5.65 0.7714 4.2 0.7714 4.2 1.08 1.08 3 3 0.1097 0.1078 0.1485 0.1427 0.3154 0.301 0.1386 0.1386 0.2403 0.2361 0.54 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 1.523 2.038 4.315 中柱 1 2 3-C 2.264 0.648 B 2.208 0.643 C C 1.69 0.458 0.45 1.2 0.375 B 1.648 0.5735 5.65 0.5735 5.65 0.7714 4.2 0.7714 4.2 1.08 3 1.94 3.335 7.5
6
B 1.17 0.369 1.08 3 0.5314 7 表2.3.7 横向框架层间移刚度D值
层次 1 52 3 4 5 6 ?D10kN/m i 7.242 11.721 26.059 26.059 26.059 26.059
图2..16
2.6内力组合 2.6.1 控制截面的确定
各种荷载分别作用下的内力分析结果得出后进行内力组合,组合一般是针对受力较大构件的最不利截面进行,对于梁而言,左、右梁端及跨中为最不利截面;对于柱而言,柱顶和柱底为最不利截面。本工程取底层,二层,顶层AB,BC和CD跨梁,以及每层A柱、B柱、C柱、D柱进行内力组合。本建筑考虑抗震设防,应比较抗震和非抗震内力组合后确定截面设计的内力依据。
框架梁一般取梁端和跨中作为梁承载力设计的控制截面,梁端最危险截面应在梁端柱边,而不是在结构设计简图中的柱轴线处。
框架柱的弯矩、剪力和轴力沿柱高是线性变化的,因此可取各层柱的上、下端截面作为控制截面。本例柱分为边柱和中柱,每根柱取2个控制截面。分别在上层的梁底和下层的梁顶。
以上各种内力组合具体过程详见内力组合表,用于承载力计算的框架梁由可变荷载效应控制的基本组合表见表,用于承载力计算的框架梁由永久荷载效应控制的基本组合表见表。
非抗震组合只有一种活载参与组合时,组合系数取1.0.
用于承载力计算的框架梁由地震作用效应与其他荷载效应的组合表见表,由于抗震要求应考虑强剪弱弯,故梁的剪力应考虑框架抗震等级进行调整。
2.7 构件及截面设计
2.7.1 梁截面设计
以1层BC梁例计算,其余各梁通过表格形式计算(见附表21至32)
1.选取最不利内力组合
左端:M??117.46kN?m ,V?84.05kN 跨中: M?64.88kN?m
右端:M??112.45kN?m ,V??82.01kN 2.正截面受弯承载力计算
混凝土强度等级:
C30级ft?1.43N/mm2 ,fc?14.3N/mm2,ftk?2.01N/mm2 钢筋强度等级:
HRB400级fy?360N/mm2,fyk?400N/mm2 HPB235级fy?210N/mm2,fyk?235N/mm2 (1)1层BC梁B支座
梁截面尺寸为300mm?650mm 按矩形截面计算。 h0?h?as?650mm?35mm?615mm
117.46?106N?mmM?s???0.072
?1fcbh021.0?14.3N/mm2?300mm?(615mm)2??1?1?2?s?1?1?2?0.072?0.075??b?min?0.518,0.35? As??1fcbh0?fy1.0?14.3N/mm2?300mm?615mm?0.0752??551mm 2360N/mm非抗震时,
?min?max?0.2%,(45ft/fy)%??0.2% 二级抗震时,
?min?max?0.3%,(65ft/fy)%??0.3%
Asmin??minbh?0.003?300mm?650mm?585mm2
实配钢筋为518(As?1272mm2)。
(2)跨中截面(跨中截面按T形截面计算)
1)翼缘计算宽度的确定
按计算跨度l0考虑:b'f? 按翼缘高度h'f考虑:
'fl4500mm??1500mm 33h0?h?as?650mm?35mm?615mmh/h0?100mm/615mm?0.1637?0.1
故此情况可不考虑。
l4500mm由以上可知b'f???1500mm
332)T形截面类型判断
?1fcb'fh'f(h0?h'f/2)?1.0?14.3N/mm2?1500mm?100mm?(615mm?100mm/2)?1212kN?m?64.88kN?m
故属于第一类T形截面
3)钢筋面积计算
64.88?106N?mmM??0.007 ?s?'222?1fcbfh01.0?14.3N/mm?1500mm?(615mm) ??1?1?2?s?1?1?2?0.007?0.007??b?min?0.518,0.35?
As??1fcb'fh0?fy1.0?14.3N/mm2?1500mm?615mm?0.0072??294mm
360N/mm2Asmin??minbh?0.003?300mm?650mm?585mm2
实配钢筋为53.斜截面计算
(1)斜截面尺寸
20(As?1570mm2)
1层BC跨梁B支座
0.2?0fcbh0?0.2?1.0?14.3N/mm2?300mm?615mm?527.67kN?V?84.05kN
故满足要求(非抗震时0.25?0fcbh0?V也满足)。
(2)是否构造配箍
0.7ftbh0?0.7?1.43N/mm2?300mm?615mm?184.68kN?V?84.05kN
故可按构造要求配箍,取双肢箍φ10@100,非加密区取φ10@200。
4.裂缝宽度验算
取WL-AB跨梁验算
(1) 梁跨中
177.91kN?m取Mk??127.08kN?m
1.4裂缝截面钢筋应力:
127.08N?mm?106?sk?Mk/(0.87h0AS)??151.28N/mm2 20.87?615mm?1570mm有效受拉混凝土截面面积:
2A?0.5bh?0.5?300mm?650mm?97500mm te
有效配筋率:
1570mm2?0.016 ?te?As/Ate?297500mm
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