框架结构截面设计例题2006.11

47.574
47.482 47.482 47.482 47.368
4
3 2
50.535
48.069 48.330
23.688
24.768 24.894
5.966
5.178 5.208
54.810
54.810 54.810
60.776
59.988 60.018
48.844
49.632 49.602
1
50.670
同理可求出第二层、第四层B柱边截面的弯矩 2. 水平地震作用标准值作用下 水平地震作用标准值作用下梁边截面弯矩及柱边截面弯 矩同样可根据比例求得（计算过程略），梁边截面剪力、 柱边截面剪力和轴力均与轴线处截面同。
7.1 框架结构截面设计
例
题
控制截面的内力 内力的正负号作如下规定：
梁弯矩：使梁的下部纤维受拉为正，反之为负；
－7.514
－7.514 －7.514 －7.653 －5.101
134.028
134.028 134.028 134.028 134.028
126.514
126.514 126.514 126.375 128.927
141.542
141.542 141.542 141.681 139.129
3
2 1
22.680
6.220
54.810
61.030
48.590
7.1 框架结构截面设计
例
题
重力荷载代表值作用下的弯矩调幅 梁端弯矩调幅系数为0.9
7.1 框架结构截面设计
例
题
第三层、第二层梁边截面及第二层、第三层、第四层柱边 截面的内力 重力荷载代表值作用下第三层梁边截面的内力计算如下：
M AB边
b 0.6 M BA边 M BA VB左 152.847 137.725 111.530kN m 2 2
323.325 117.313 155.398
101.673 347.039 94.485
6.65 6.65 4.00
148.548 148.548 58.464
225.239 232.341 133.429
LBC 左
LBC 右
89.237
127.137
4.00
58.464
123.376
7.1 框架结构截面设计
V 37.353kN
7.1 框架结构截面设计
例
题
反弯点高度为
56.83 1.521m 37.353
M B 3下边
M B 3上边
1.521 0.7 / 2 56.83 43.753kN m 1.521
3 1.521 0.7 / 2 55.23 42.16kN m 3 1.521
VA边
b 0.5 VA q 130.331 37.23 121.024kN 2 2
7.1 框架结构截面设计
例
题
VB左边
b 0.6 VB左 q 137.725 37.23 126.556kN 2 2
VB右边
b 0.6 VB右 q 59.988 24.36 52.68kN 2 2
121.024
－126.556 52.680 －44.760 120.944 －126.636 52.710
－49.064
－49.064 －43.969 －43.969 －48.679 －48.679 －44.818
三
LAB 右
LBC 左
LBC 右
LAB 左
二
LAB 右
LBC 左
LBC 右
－14.974
计值为 S 1.2(1.0) SGE 1.3S Ehk 。另外，水平地震作用可以 向左（左震）或向右（右震）。
7.1 框架结构截面设计
例
② ③
1.3M Ehk
题
④
① 层 截面
1.2 M GE
－ 112.370 － 133.836 － 36.088 － 17.810 － 111.174 － 133.278 － 36.390 － 17.969
44.320 44.320
114.813 98.144
－1.244 －1.244
92.590 92.590
上
下 上
42.160
43.753 43.711
2888.087
2915.087 3263.559
37.353
37.353 42.843
117.407
117.407 93.748
3.851
3.851 7.712
7.1 框架结构截面设计
例
题
平 面 图（kN）
7.1 框架结构截面设计
例
题
7面设计
例
题
• • • • • • • • • • • •
框架设计的过程（考虑抗震作用时）设计延性框架 强柱弱梁 强剪弱弯 1.体系确定、 梁柱布置和梁柱尺寸的确定 2. 荷载（恒、活、风、地震作用）计算 3.内力计算（分层法 D值法） 4.截面设计（梁、柱子）配筋和构造要求 （1）内力调整 （2）内力组合 （3）梁的截面设计－－强剪弱弯的调整 梁正截面设计 斜截面设计 构造要求 （4）柱子的截面设计－－强柱弱梁的调整 强剪弱弯的调整 正截面设计 斜截面设计 构造要求 （轴压比 体积配箍率） （5）结点的设计
7.1 框架结构截面设计
例
题
某十层框架结构房屋，结构平面如下图1示，首层层高4.2m，其它各层层高3.0m。 梁柱截面尺寸如下： LAB：250mm×700mm；LBC：250mm×500mm；ZA：一～四层： 500mm×500mm，五～十层：400mm×400mm；ZB：一～四层： 600mm×600mm，五～十层：500mm×500mm；ZC：一～十层： 400mm×400mm。 作用在③轴框架的重力荷载代表值如图2示，天面层qAB=28.09kN/m， qBC=18.45kN/m；其它各层qAB=37.23kN/m，qBC=24.36Kn/m。作用在③轴框架的 水平地震作用标准值如图3所示。采用C30混凝土；梁、柱纵向受力钢筋采用 HRB400级钢筋，箍筋采用HPB235级钢筋。该建筑的抗震设防类别为丙类，抗 震设防烈度为7度，II类场地土，设计地震分组为第一组。 ③轴框架在重力荷载作用下的M、N、V图见图4，③轴框架在水平地震作用标 准值作用下的M、N、V图见图5。要求对③轴框架第三层的梁及B柱进行内力组 合（仅考虑重力荷载效应与水平地震作用效应组合的情况），并进行截面设计。
b 0.5 M AB VA 126.225 130.331 93.642kN m 2 2
b 0.6 M BC边 M BC VB右 48.069 59.988 30.073kN m 2 2 b 0.4 M CB边 M CB VC 24.768 49.632 14.842kN m 2 2
水平地震作用标准值作用效应 （左震）
层
截面
LAB 左
重力荷载代表值作用效应
V (kN )
M (kN m)
162.273
－164.002 91.777 －84.098 158.460 －165.257 92.185
V (kN )
－93.642
－111.530 －30.073 －14.842 －92.645 －111.065 －30.325
规范》确定框架的抗震等级为二级。故框架梁梁端截面组合的剪 l r M M b 力设计值应按下式调整（强剪弱弯）： V 1.2 b 。 VGb b ln
截面
L AB 左 L AB 右
l Mb (k N m) M br (kN m)
l n ( m)
VGb
1 qln 2
l Mb M br Vb 1.2 VGb ln
例
题
的跨中弯矩为例。
第三层梁跨中弯矩组合 由于水平地震作用有左震和右震两种可能，故梁的跨中弯矩组 合要考虑两种可能的情况。以组合 LAB 左震时，梁端组合弯矩及梁上荷载：
1.0 M GE
－93.642 －111.530 －30.073 －14.842 －92.645 －111.065
1.3M Ehk
（右震） － 210.955 213.203 － 119.310 109.327 － 205.998 214.834 － 119.841 113.212
（左震） 210.955 －213.203 119.310 －109.327 205.998 －214.834
VC边
b 0.4 VC q 49.632 24.36 44.76kN 2 2
同理可求得第二层梁边截面的内力（计算过程略）。 第二层、第三层、第四层B柱边截面的弯矩可根据比例求 得，柱边截面的剪力和轴力取与轴线处相同。
M B3上 55.23kN m
M B3下 56.83kN m
116.127 157.716
－7.920 －7.527
101.124 134.028
93.204 126.501
109.044 141.555
8
7 6 5 4
102.789
102.789 102.789 100.746 117.189
156.888
156.888 156.888 155.844 153.918
L AB 左
LAB 右
三
LBC 左
LBC 右
L AB 左
LAB 右
二
LBC 左
LBC 右
－30.325
－14.974
119.841
－113.212
①＋④
①＋③
②＋③
②＋④
89.516
98.238
7.1 框架结构截面设计
例
题
第三层梁端剪力组合
因为建筑高度为31.2m，大于30m，设防烈度为7度，根据《抗震
102.090
102.090 110.290
下
54.828
3290.559
42.843
159.919
7.712
110.290
7.1 框架结构截面设计
例
题
内力组合 考虑重力荷载效应与水平地震作用效应组合时，重力荷载的荷 载分项系数为1.2（当重力荷载效应起有利作用时取荷载分项系
数为1.0），水平地震作用分项系数为1.3，即荷载效应组合设
7.1 框架结构截面设计
例
M BA
(kN m)
题
AB跨梁调幅后的梁端弯矩和剪力
层 10 9
M AB
(kN m)
M AB M BA l
M M BA 1 1 M M BA 1 VB左 ql AB ql V A ql AB 2 l 2 l 2
59.112 103.527
截面设计梁柱子配筋和构造要求?1内力调整?2内力组合?3梁的截面设计强剪弱弯的调整?梁正截面设计斜截面设计构造要求?4柱子的截面设计强柱弱梁的调整强剪弱弯的调整?正截面设计斜截面设计构造要求轴压比体积配箍率?5结点的设计例例题71框架结构截面设计精品资料层1059112116127792010112493204109044910352715771675271340281265011415558102789156888751413402812651414154271027891568887514134028126514141542610278915688875141340281265141415425100746155844765313402812637514168141171891539185101134028128927139129312622515284736971340281303311377252125208152406377713402813025113780511179541504624515134028129513138543abmmkn?bammkn?lmmbaab?ql21lmmqlvbaaba???21lmmqlvbaabb???21左ab跨梁调幅后的梁端弯矩和剪力例例题71框架结构截面设计精品资料cb跨梁调幅后的梁端弯矩和剪力层1050724106388908415135042132605954162216007236548106204647574854648216727328548106213847482754648216727328548106213847482654648216727328548106213847482555260217717442548106225247368450535236885966548106077648844348069247685178548105998849632248330248945208548106001849602150670226806220548106103048590abmmkn?bammkn?lmmbaab?ql21lmmqlvbaaba???21lmmqlvbaabb???21左例例题71框架结构截面设计精品资料重力荷载代表值作用下的弯矩调幅梁端弯矩调幅系数为09例例题71框架结构截面设计精品资料第三层第二层梁边截面及第二层第三层第四层
M max
①＋④ ①＋③ ①＋④ ①＋③ ①＋④ ①＋③ － 323.325 － 347.039 － 155.398 － 127.137 － 317.172 － 348.112 － 156.231 － 131.181
M max
②＋③ ②＋④ ②＋③ ②＋④ ②＋③ ②＋④ 117.313 101.67 3 89.237 94.485 113.353 103.76 9
54.162
54.648 54.648 54.648 55.260
21.600
21.672 21.672 21.672 21.771
7.236
7.328 7.328 7.328 7.442
54.810
54.810 54.810 54.810 54.810
62.046
62.138 62.138 62.138 62.252
－44.730
－87.086
－44.818
7.1 框架结构截面设计
例
题
水平地震作用标准值作用效 应（左震）
M (kN m)
层
截面
上 下
重力荷载代表值作用效应
M (kN m)
N (kN)
V (kN)
N (kN)
V (kN)
四 三 二
56.362 45.574
2512.738 2539.738
题
CB跨梁调幅后的梁端弯矩和剪力
层 10
M AB
(kN m)
M AB M BA l
M M BA 1 1 M M BA 1 VB左 ql AB ql V A ql AB 2 l 2 l 2
50.724
10.638
8.908
41.513
50.421
32.605
9
8 7 6 5
126.225
125.208 117.954
152.847
152.406 150.462
－3.697
－3.777 －4.515
134.028
134.028 134.028
130.331
130.251 129.513
137.725
137.805 138.543
7.1 框架结构截面设计