截面设计(梁柱)

截面设计

1.1 框架梁

以第1层BC 跨框架梁为例计算。 1 梁正截面受弯承载力计算

支座弯矩：支座B r

：γRE M max =172.23kN.m 支座C ：γRE M max =197.31kN.m

跨间弯矩取控制截面，即离支座处4.48m 处的正弯矩：

γRE M max =236.56kN.m

(1)考虑跨间最大弯矩处：

梁下部受拉时，按T 形截面设计；当梁上部受拉时，按矩形截面设计。 翼缘计算宽度当：

1)按跨度考虑，mm 2700m 7.231.8===='l b f 2)按梁间距考虑，mm 30002700300=+=+='n f S b b 3)按翼缘厚度考虑

m m 66535700s 0=-=-=a h h ，1.0150.06651000>==h h f

此种情况不起主要控制作用，故取mm 2700='f b

梁内纵向钢筋选用HRB400级钢筋（2

mm N 360='=y y f f ），518.0=b ξ，混凝土等

级选用C30（2

mm N 3.14=c f ），m m 66535700s 0=-=-=a h h ，因为

()[]()m kN 52.2374210066510027003.140.12101⋅=-⨯⨯⨯⨯='-''f f f c h h h b f α

上式大于236.56kN.m ，故属于第一类T 形截面。

[]

014.0665

27003.140.11056.23626

12

01=⨯⨯⨯⨯='=

h b f M

f c s αα 014.0012.0211211=⨯--=--=s αξ

[]

2101mm 50.99866527003.14014.00.1=⨯⨯⨯⨯='=y f c s f h b f A ξα

实配钢筋4C18（A s =1018mm 2

）。 配筋率%25.0%51.0665

3001018

0>=⨯==

bh A s ρ，满足要求。 梁端截面受压区相对高度：

[]

35.002.0665

27003.140.11018

36010

1<=⨯⨯⨯⨯=

'=

h b f A f f c s

y αξ，符合三级抗震要求。

(2)考虑两支座处：

将下部跨间截面的4C18钢筋伸入支座，作为支座负弯矩作用下的受压钢筋，再计算相应的受拉钢筋A s 。

1)支座B r

上部：

()

()003.06653003.140.13566510183601056.2362

62

010=⨯⨯⨯-⨯⨯-⨯='-''-=

bh f a h A f M c s s y s αα

1053.02518.0003.0003.02112110='<=<=⨯--=--=h a s b s 且ξαξ

()

()26

0mm 39.759356653601023.172=-⨯⨯='-=s y s a h f M A

实配钢筋4C18（A s =1018mm 2

）。 配筋率%25.0%51.0665

30010180>=⨯==

bh A s ρ，满足要求。 2)支座C 上部：

()

()26

0mm 97.869356653601031.197=-⨯⨯='-=s y s a h f M A

实配钢筋4C18（A s =1018mm 2

）。 配筋率%25.0%51.0665

30010180>=⨯==

bh A s ρ，满足要求。 梁端截面的底面与顶面纵向钢筋配筋量的比值3.00.110181018>=='s s A A ，满足抗

震要求。

2 梁斜截面受剪承载力计算

(1)验算截面尺寸：

m m 6650==h h w ，422.2300665<==b h w

用验算公式：[]

1025.0bh f V c ≤

kN 21.7136653003.1425.00.25kN 75.1470RE =⨯⨯⨯=<=bh f V c γ

故截面尺寸满足要求。

(2)箍筋选择及梁斜截面箍筋取A8@100，选用HPB300级钢筋（f yv =270N/mm 2

），根据规范：三级抗震箍筋肢距不应大于max （h b /4，8d ，150），且配有计算受压钢筋超过3根（为4根），所以加密区配四只箍，则：

[]

1006653.50427025.16653003.1442.025.142.0100⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=+s h nA f bh f sv yv c

kN 75.471kN 77.1649>=

[]

%

106.0270

3

.1402.002.0%34.01003003.502min ,11

=⨯==>=⨯⨯=

=y c sv sv sv f f bs

nA ρρ

加密区长度取max （1.5h b ，500）。本例取1100mm ，非加密区箍筋选用A8@200。箍筋配置，满足构造要求。

由于梁腹板高度h w =700－100=600mm>450mm ，规范要求需配置腰筋，每侧不少于0.1%bh w ，且

间距不大于200mm 。本例每侧配置2C12（A s =226mm 2

）。

1.2 框架柱

1 柱截面尺寸验算

根据《建筑抗震设计规范》，对于三级抗震等级，剪跨比大于2，轴压比小于0.75（乙

类建筑）。

以第1层B 柱为例：

mm 500=b ，m m 460405000=-=h ，2mm N 3.14=c f

柱端剪力设计值：kN 52.11485.034.97==c

V 柱端弯矩设计值：M c

取上下柱端弯矩的最大值。

m kN 60.2428.008.194⋅==c M

柱轴力N 取柱顶、柱底的最大值：N =1531.03kN

剪跨比：[]

261.4460

52.1141060.242310

>=⨯⨯==h V M c

c

λ，满足要求。 轴压比：75.043.05005003.141003.15313

<=⨯⨯⨯==bh f N n c ，满足要求。

2 柱正截面承载力计算

以第2层B 柱为例计算： 根据B 柱内力组合表，将支座中心处的弯矩换算至支座边缘，并与柱端组合弯矩的调整值比较后，选出最不利内力进行配筋计算。

B 结点左、右梁端弯矩：

m kN 67.8930.092.5275.016.79⋅-=⨯+- m kN 39.5130.090.6375.092.52⋅=⨯-

B 结点上、下柱端弯矩（先按max M 及相应的N 考虑）

m kN 75.1031.085.054

.228.012.85⋅=⨯- m kN 57.1281.085

.067.708.051.109⋅-=⨯+-

∑⋅=+=m kN 32.23257.12875.103B 柱

M

，∑⋅=+=m kN 90.14039.5167.89B 梁M

m kN 08.16990.1402.12.1梁B ⋅=⨯=∑M ，m

kN 24.6332.23208.169B ⋅-=-=∆M