(整理)第七章框架梁柱截面设计

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1、第七章框架梁柱截面设计框架梁截面设计7.1框架梁设计规范说明抗震规范梁的钢筋配置，应符合下列各项要求：1梁端纵向受拉钢筋的配筋率不应大于2.5%,且计入收压钢筋的梁端混凝土受压区高度和有效高度之比，一级不应大于0.25，二、三级不应大于0.35。梁端截面的底面和顶面纵向钢筋配筋量的比值，除按计算确定外，一级不应小于0.5，二、三级不应小于0.3o梁端箍筋加密区的长度、箍筋最大间距和最小直径应按表采用，当梁端纵向受拉钢筋的配筋率大于2.%时，表中箍筋最小直径数值应增大2mm本建筑工程抗震等级为三级，加密区长度为1.5hb和500中取大值，为1050mm箍筋最大间距为150mm最小直径为8mm设计

2、参数：混凝土强度等级C30,fc=14.3N/mm2,ft=1.43N/mm2.柱采用C30混凝土，梁采用C30混凝土；保护层厚度：梁为25mm柱为框架梁界面设计：设计说明：支座外梁上部受拉，按矩形梁计算，跨中下部受拉，按T形梁计算，根据混凝土结构构件抗震设计规范要求，7度设防的框架结构，高度乞30m时，为三级抗震等级，承载力抗震调整系数re=0.75，抗震设防要求纵向受拉筋的锚固长度laE=1.05la，箍筋135o弯钩，平直长度_10d梁端混凝土受压区高度xM.35h0，梁端纵向受拉筋二-2.5%斜截面受剪承载力Vb一丄（0.42ftbh。1.25fyvAvh。）（均布荷载）RES纵向钢筋

3、配筋率min:支座0.25%和55ft/fy取大跨中0.2%和45ft/fy取大（抗震规范）至少两根通长钢筋直径12mm一层框架梁配筋计算计算公式支座截面（按矩形截面计算）跨中截面（按T形截面计算）AC左C右DAC跨CD跨M/kN*m-222.82-261.28-216.71-216.32190.7293.06bxhO/mmxmm300x615300x615300x615300x615300x615300x615aS0.13730.1610P0.13360.13330.01260.0062E0.14830.1766P0.14390.14360.01270.0062As/mm平方10871294

4、10551053820399As,min/mm平方487.5487.5:487.5487.5487.5487.5实配钢筋/mm平方1388138811388138812561256220+222220+222220+222220+222420420二层框架梁配筋计算计算公式支座截面（按矩形截面计算）跨中截面（按T形截面计算）AC左C右DAC跨CD跨M/kN*m-203.67-257.98-265.21-217.62212.9661.84bxh0/mmxmm300x615300x615300x615300x615300x615300x615aS0.12550.1590:0.16340.13410

5、.01410.0041E0.13460.1742P0.17960.14460.01420.0041As/mm平方986127613161060917265As,min/mm平方487.5487.5P487.5487.5487.5487.5实配钢筋/mm平方138813881388138812561256220+222220+222220+222220+222420420三层框架梁配筋计算计算公式支座截面（按矩形截面计算）跨中截面（按T形截面计算）AC左C右DAC跨CD跨M/kN*m-170.37-228.53P-226.18-125.82:197.1373.14bxh0/mmxmm300x61

6、5300x615300x615300x615300x615300x615as0.10500.1408P0.13940.07750.01310.0048E0.11120.1525P0.15080.08080.01310.0049As/mm平方81511171105592848313As,min/mm平方487.5487.5487.5487.5487.5487.5实配钢筋/mm平方13881388P1388138812561256220+222220+222220+222220+222420420四层框架梁配筋计算计算公式支座截面（按矩形截面计算）跨中截面（按T形截面计算）AC左C右DAC跨CD跨

7、M/kN*m-136.11-191.21-173.52-124.5160.8354.22bxh0/mmxmm300x615300x615300x615300x615300x615300x615aS0.08390.1178:0.10690.07670.01060.0036E0.08770.1257P0.11340.07990.01070.0036As/mm平方643922831586691232As,min/mm平方487.5487.5487.5487.5487.5487.5实配钢筋/mm平方11371137P11371137n12561256220+218220+218220+218220+2

8、18420420五层框架梁配筋计算计算公式支座截面（按矩形截面计算）跨中截面（按T形截面计算）AC左C右DAC跨CD跨M/kN*m-61.6-104.98-103.88-51.98124.4551.92bxh0/mmxmm300x615300x615300x615300x615300x615300x615aS0.03800.0647:0.06400.0320:0.00820.0034E0.03870.0669P0.06620.03260.00830.0034As/mm平方284491485239534222As,min/mm平方487.5487.5487.5487.5487.5487.5实配钢

9、筋/mm平方11371137P1137113712561256220+218220+218220+218220+218420420框架柱截面设计7.5框架柱设计规范说明抗震规范638柱的钢筋配置，应符合下列各项要求：1柱纵向钢筋的最小总配筋率应按下表采用，同时每一侧配筋率不应小于0.2%;柱截面纵向钢筋的最小总配筋率（百分率）类别抗震等级-一一二二二-三四中柱和边柱1.00.80.70.6角柱、框支柱1.21.00.90.82箍筋在规定的范围内应加密，加密区的箍筋间距和直径，应符合下列要求：）一般情况下，当抗震等级为三级时，箍筋的最大间距采用8d，150（柱根100）的较小值，最小直径为8mm

10、）级框架柱的截面尺寸不大于400mm寸，箍筋最小直径应允许采用6mm3）框支柱和剪跨比不大于2的柱，箍筋间距不应大于100mm1材料：柱混凝土用C3Q钢筋主筋用HRB40C级钢筋，箍筋用HPB235级钢筋。2. 从内力组合表中找出三种组合：|M|max及相应的N（|M|max较大和N相对较小）、Nmin及相应的IM|max（Nmin较小而M相对较大）、Nmax及相应的M柱配筋计算说明：(1)h0=600-40=560mm(2)ea取20mn和h/30中的较大值。(3)底层柱计算长度l0=1.0H，其余各层柱l01.25H(4)(5)勺=0.5fcbh/N，当匚i1时取i(6)2=1.10.01

11、Iq/h当21时取1(7)1lo2IIN荷OK)12A柱:(1)取内力组合中弯矩最大和其相对应的压力值计算一、设计资料2混凝土：C30fc=14.30N/mm主筋:HRB400(20MnSiV、20MnSiNb、20MnTi)252fy=360N/mmEs=2.0001(0N/mm箍筋：HPB235(Q235)2fyv=300N/mm受拉钢筋合力中心到近边距离as=35mm尺寸:bh*=4505003600mmh0=h-as=465mm弯矩Mx：-171.08kNm压力设计值：N=815.2kN抗震等级：三级配筋方式：对称配筋柱类型：框架边柱结构体系：框架结构考虑地震作用组合根据规范表11.1

12、.6,re=0.80二、计算结果1计算轴压比按混凝土规范11.4.16,轴压比uC=-=815.21000=0251,取_1=1.0按混凝土规范典l036002=1.15-0.01丄h500因为l/h=7.20.0033取cu=0.00331+2000.800.52按混凝土规范公式(7.1.4-1)3605-00.00332.3配筋率范围抗震等级为3级爲ax=0.050按混凝土规范11.4.16,取：?min=0.00602.4计算按混凝土规范=1.00按混凝土规范式IIReNW-1fcbx+fyAs-；-sA当采用对称配筋时，可令fyAs=sA因此=心eN：1fcbh01000450465=

13、0.282:s/h0=0.15b=0.522.5计算As按混凝土规范式_$ENe-a1fcbh021-0.5勺Asfy(h-as)=450況4652x0.28(1-0.5汇0.28)360(465-35)=-1987.05mm2N=815200N可见满足要求(2)取内力组合中压力最大和其相对应的弯矩值计算、设计资料2混凝土：C30fc=14.30N/mm主筋:HRB400(20MnSiV、20MnSiNb、20MnTi)fy=360N/mm2Es=2.00010N/mm2箍筋：HPB235(Q235)2fyv=300N/mm受拉钢筋合力中心到近边距离as=35mm尺寸:bhO0=4505005

14、300mmh0=h-as=465mm弯矩Mx：-25.42kNm压力设计值：N=927.28kN抗震等级：三级配筋方式：对称配筋柱类型：框架边柱结构体系：框架结构考虑地震作用组合根据规范表11.1.6,re=0.80二、计算结果1计算轴压比按混凝土规范11.4.16,轴压比uC=927.281000=02891取1=1.00.5fcA_0.514.3225000N一927.281000按混凝土规范2=1.15_0.01上=1.150.013600=1.078h500因为10/h=7.215取2=1.0按混凝土规范2n=1+14006/$)$=1.86按混凝土规范7.3.4-3,轴向压力作用点至

15、纵向受拉钢筋的合力点的距离：e=e+h/2-as=+500/2-35=252.2mm轴向压力作用点至纵向受压钢筋的合力点的距离：es=h/2-ei-as=500/2-35=177.8mm2.2相对界限受压区高度bcu=0=0.002+0.5(fcu,k-50)1俅5=0.002+0.5(30X50)10-殳=0.00190.00202.3配筋率范围抗震等级为3级max=0.050按混凝土规范11.4.16,取】min=0.00602.4计算按混凝土规范:-1=1.00按混凝土规范式IIreNW00fcbx+fyAs-OsA当采用对称配筋时，可令fyAs=:sA因此芒=棗eN=_0248G1fc

16、bh01X14.3X450X465.2:s/h0=0.151b=0.422.5计算As按混凝土规范式7.3.4-2=ENe-ot1fcbh0271-0.5勺As=fy(h0-as)=0.8汉927.28汇1000252.2-1汇14.3汉450汇4652汉0.248汉(1-0.5汇0.248)360(465-35)=-744.14mmN=927280N可见满足要求综合以上两种组合工况，得对A柱柱底配实际配筋：4C16C柱:(1)取内力组合中弯矩最大和其相对应的压力值计算一、设计资料2混凝土：C30fc=14.30N/mm主筋:HRB400(20MnSiV、20MnSiNb、20MnTi)fy=

17、360N/mm2Es=2.00010N/mm2箍筋：HPB235(Q235)2fyv=300N/mm受拉钢筋合力中心到近边距离as=35mm尺寸:bhO0=4500003600mmh0=h-as=565mm弯矩Mx：-317.36kNm压力设计值：N=1310.82kN抗震等级：三级配筋方式：对称配筋柱类型：框架中柱结构体系：框架结构考虑地震作用组合根据规范表11.1.6,re=0.80二、计算结果1计算轴压比按混凝土规范11.4.16,轴压比uC=止=1310.821000=033909fcA14.3x450600满足抗震要求！2主筋2.1计算偏心距ei-317.3610001310.82-

18、242mm1/30两者中的大值附加偏心距，按混凝土规范7.3.3,取20mm和偏心方向截面最大尺寸的ea=max(20,h/30)=20.00mm按混凝土规范0.5仏3270000一“了1,取1=1.01310.821000按混凝土规范因为按混凝土规范l03600=1.15_0.01上h600l0/h=60.0033取cu=0.0033按混凝土规范公式(7.1.4-1)1+2.000.803605X0X3.00330.522.3配筋率范围抗震等级为3级max=0.050按混凝土规范11.4.16,取】min=0.00602.4计算.按混凝土规范：1=1.00按混凝土规范式reNW-dfcbx+

19、fyAs-；sA当采用对称配筋时，可令fyAs=二sARE_1000因此-fbh=0.29Sfcbho2:s/h0=0.124b=0.522.5计算As按混凝土规范式RENe-1fcbh021-0.53As=-fy(h-as)2二0.8汉1310.82汉汉14.3汉450汉5652汉0.29汉(1-0.5汇0.29)360(565-35)=-2353.87mmN=1310820N可见满足要求(2)取内力组合中压力最大和其相对应的弯矩值计算、设计资料2混凝土：C30fc=14.30N/mm主筋:HRB400(20MnSiV、20MnSiNb、20MnTi)fy=360N/mm2Es=2.0001

20、0N/mm2箍筋：HPB235(Q235)2fyv=300N/mm受拉钢筋合力中心到近边距离as=35mm尺寸:bhO0=4506003600mmh0=h-as=565mm弯矩Mx：-20.12kNm压力设计值:N=1719.92kN抗震等级：三级配筋方式：对称配筋柱类型：框架边柱结构体系：框架结构考虑地震作用组合根据规范表11.1.6,re=0.80二、计算结果1计算轴压比按混凝土规范11.4.16,轴压比uC=止=1719.92勺000=04451取1=1.0按混凝土规范1036002上500因为l0/h=7.215取2=1.0按混凝土规范=21汁0、尸严1+1400e/h0h12=1.8

21、6按混凝土规范7.3.4-3,轴向压力作用点至纵向受拉钢筋的合力点的距离e=e+h/2-as=1.8620).00+500/2-35=252.2mm轴向压力作用点至纵向受压钢筋的合力点的距离：es=h/2-ei-as=500/2-1.8620.00-35=177.8mm2.2相对界限受压区高度bcu=0=0.002+0.5(fcu,k-50)取cu=0.002105=0.002+0.5(30050)10-0=0.00192:s/h0=0.151b=0.422.5计算As按混凝土规范式RENe-1fcbh021-0.53As=-fy(h-as)=0.8汉927.28汉1000汉252.2-1汇1

22、4.3450汇5002汇0.4024汉(1-0.5汉0.4024)360(465-35)2=-955.33mmN=927280N可见满足要求综合以上两种组合工况，得对A柱柱底配实际配筋：4C16D柱：(1)取内力组合中弯矩最大和其相对应的压力值计算一、设计资料2混凝土：C30fc=14.30N/mm主筋:HRB400(20MnSiV、20MnSiNb、20MnTi)252fy=360N/mmEs=2.00012N/mm箍筋：HPB235(Q235)2fyv=300N/mm受拉钢筋合力中心到近边距离as=35mm尺寸:b20=4505003600mmh0=h-as=465mm弯矩Mx：-171.

23、08kNm压力设计值：N=815.2kN抗震等级：三级配筋方式：对称配筋柱类型：框架边柱结构体系：框架结构考虑地震作用组合根据规范表11.1.6,re=0.80二、计算结果1计算轴压比按混凝土规范11.4.16,轴压比UCN815210000.251,取：=1.0按混凝土规范l036002=1.15-0.01h500因为l/h=7.20.0033按混凝土规范公式(7.1.4-1)0.801EsCu3605-00.00330.52因此奈eN=-1fcbh0=1000450465=0.282加h=0.15b=0.522.5计算As按混凝土规范式7.3.4-2=ENe-ot1fcbh0271-0.5

24、勺As=fy(h0-as)360(465-35)2=-1987.05mmN=815200N可见满足要求(2)取内力组合中压力最大和其相对应的弯矩值计算、设计资料2混凝土：C30fc=14.30N/mm主筋:HRB400(20MnSiV、20MnSiNb、20MnTi)fy=360N/mm2Es=2.00010N/mm2箍筋：HPB235(Q235)2fyv=300N/mm受拉钢筋合力中心到近边距离as=35mm尺寸:bhO0=4505005300mmh0=h-as=465mm弯矩Mx：-25.42kNm压力设计值：N=927.28kN抗震等级：三级配筋方式：对称配筋柱类型：框架边柱结构体系：框

25、架结构考虑地震作用组合根据规范表11.1.6,re=0.80二、计算结果1计算轴压比按混凝土规范11.4.16,轴压比UC二927.281000=0.2891取1=1.00.5fcA0.514.3225000_N-927.281000按混凝土规范2=1.15-0.0+=1.15013600，078因为l0/h=7.22:s/h0=0.151b=0.422.5计算As按混凝土规范式kNe二5助0垃1-0.5勺As=、fy(h0-as)=1.86按混凝土规范7.3.4-3,轴向压力作用点至纵向受拉钢筋的合力点的距离e=e+h/2-as=+500/2-35=252.2mm轴向压力作用点至纵向受压钢筋的合力点的距离：es=h/2-ei-as=500/2-35=177.8mm2.2相对界限受压区高度b55cu=0=0.002+0.5(fcu,k-50)1氐=0.002+0.5(30X50)10，=0.00190.00200.42360(465-35)2=-744.14mmN=927280N可见满足要求综合以上两种组合工况，得对D柱柱底配实际配筋：4C16