毕业设计指导书(框架结构设计)-框架梁柱截面设计..doc

第五章 框架梁柱截面设计 5.1理论基础 计算出框架梁柱控制截面内力后，应分别进行无地震作用效应组合内力和有地震作用效应组合内力进行截面设计，截面设计时分别采用下列设计表达式，实际配筋取两者中计算出的较大值： 无地震作用效应内力组合时： 有地震作用效应内力组合时： 式中为结构重要性系数，对安全等级为一级或设计使用年限为100年及以上的结构构件，不应小于1.1，对安全等级为二级或设计使用年限为50年的结构构件，不应小于1.0；为荷载效应组合的设值；为结构构件抗力设计值，即承载力设计值；为构件承载力抗震调整系数， 一级框架结构及9度抗震设防时尚应符合 式中V：梁端截面组合的剪力设计值； ln ：为梁的净跨； VGb：为梁在重力荷载代表值（9度时高层建筑还应包括竖向地震作用标准值）作用下，按简支梁分析的梁端截面剪力设计值； 、：分别为梁左右端截面反时针或顺时针方向抗震组合的弯矩设计值，一级框架两端弯矩均为负弯矩时，绝对值较小的弯矩应取零； 、：分别为梁左右端截面反时针或顺时针方向实际的正截面受弯承载力所对应的弯矩值,可根据实配钢筋面积(计入受压筋)和材料强度标准值确定； ：为梁端剪力增大系数，抗震等级一级取1.3，二级取1.2，三级取1.1。 2.框架柱截面设计 框架柱在压（拉）力、弯矩、剪力的共同作用，纵筋按正截面抗弯承载力设计，箍筋按斜截面抗剪承载力进行设计，此外为了柱具有一定的延性，要控制柱的轴压比。 为了满足和提高框架结构“强柱弱梁”程度，在抗震设计中采用增大柱端弯矩设计值的方法，抗震等级一、二、三级框架的梁柱节点处，除框架顶层和柱轴压比小于0.15者及框支梁与框支柱的节点外，柱端组合的弯矩设计值应符合下式要求： 一级框架结构及9度时尚应符合 式中∑Mc：为节点上下柱端截面顺时针或反时针方向组合的弯矩设计值之和，上下柱端的弯矩设计值可按弹性分析分层进行分配； ∑Mb：为节点左右梁端截面反时针或顺时针方向组合的弯矩设计值之和，一级框架节点左右梁端均为负弯矩时，绝对值较小的弯矩应取零； ∑Mbua：为节点左右梁端截面反时针或顺时针方向实配的正截面抗震受弯承载力所对应的弯矩值之和,可根据实配钢筋面积(计入受压筋)和材料强度标准值确定； ：为柱端弯矩增大系数，抗震等级一级取1.4，二级取1.2，三级取1.1。 当反弯点不在柱的层高范围内时，柱端截面组合的弯矩设计值可乘以上述柱端弯矩增大系数。 为了避免框架结构底层柱下端过早屈服，影响整个结构的变形能力，抗震等级一、二、三级框架结构的底层，柱下端截面组合的弯矩设计值，应分别乘以增大系数1.5、1.25 和1.15。底层柱纵向钢筋宜按上下端的不利情况配置。这里的底层指无地下室的基础以上或地下室以上的首层。 抗震设计时，框架柱的剪力设计值要适当提高，抗震等级一、二、三级的框架柱和框支柱组合的剪力设计值应按下式调整： 一级框架结构及9 度时尚应符合 式中V：为柱端截面组合的剪力设计值； Hn：柱的净高； 、：分别为柱的上下端顺时针或反时针方向截面调整后的组合弯矩设计值； 、：分别为偏心受压柱的上下端顺时针或反时针方向实配的正截面抗震受弯承载力所对应的弯矩值,根据实配钢筋面积、材料强度标准值和轴压力等确定； ：为柱剪力增大系数一级取1.4，二级取1.2，三级取1.1。 抗震等级一、二、三级框架的角柱，经调整后的组合弯矩设计值、剪力设计值还应乘以不小于1.10的增大系数。 一般多层框架柱计算长度按下式取： 底层柱 l0 = 1.0H 现浇楼盖 其它层柱 l0 = 1.25H 底层柱 l0 = 1.25H 装配式楼盖 其它层柱 l0 = 1.5H 5.2例题计算 经查《抗震规范》知本设计例题框架的抗震等级是三级，所以在计算地震作用下梁、柱的配筋时需要对梁、柱内力进行调整。 为了增大梁“强剪弱弯”的程度，抗震设计中，一、二、三级的框架梁，其梁端截面组合的剪力设计值应按下式调整： 弯矩组合设计值： 例如二层横梁AB左右端剪力、计算如下： 梁左端： 梁右端： 取梁端顺时针或逆时针方向弯矩组合的绝对值大者计算梁端剪力。 其余梁端剪力计算过程略，具体计算结果见表5-4。  横梁AB、BC 混凝土强度等级 b×h (mm2) 截面位置 组合内力 柱边截面弯矩 (kN.m) h0 (mm) ξ　 (mm2)　 实际选用(mm2) M (kN.m) V(kN) 顶层 C20 250×600 A4支 座 -43.19 69.52 -29.29