3.7框架梁柱截面設計
查表可得:
c35混凝土各項強度指標:
鋼筋各項強度指標:
hpb300 ——抗拉強度設計值抗壓強度設計值
hrb400 ——抗拉強度設計值抗壓強度設計值
3.7.1框架柱截面設計
【1】 軸壓比驗算
從柱的內力組合表得出柱截面最不利組合值用:
從內力組合表得到柱端截面最大彎矩:
保護層取40mm
剪跨比:
軸壓比:,軸壓比滿足要求。
相對界限受壓區高度:
【2】 截面尺寸複核:
無**作用組合,
滿足要求。
【3】 正截面受壓承載計算
柱同一截面分別承受正反向彎矩,採用對稱配筋〖參考《混凝土結構設計上冊》〗,柱上下兩端縱筋一樣。
【4】 正截面受壓承載力及配筋計算(採用hrb400)
彎矩中由水平作用產生的彎矩設計值<70%mmax,柱的計算長度l0的取值為:
首層: ;2~6層:
初步判別截面破壞形態,當ei>0.3h0時,可以先按大偏心情況計算;當ei≤0.3h0時,則先按小偏心情況計算,求出ξb後,根據ξ與ξb的關係進行修正。
當ξ>ξb的時候按小偏心計算,當ξ≤ξb按大偏心計算。
相關計算公式見下列會式
e0——軸向力對截面重心的偏心距(mm);m、n——截面是不利組合值
e0——附加偏心距,其值取為偏心方向截面尺寸的1/30和20mm中的較大值(mm)。
ei——初始偏心距(mm)
ζ1——偏心受壓構件截面曲率修正係數,當ζ1>1時,取值為1.0;
ζ2——偏心受壓構件長細比對截面曲率的影響係數。
η——考慮二階彎矩影響的軸向力偏心增大第數。
e——軸向力作用點至受拉鋼筋合力點之間的距離, = 40mm
小偏心受壓:
大偏心受壓
ξ——相對受壓區高度。
配筋計算過程及結果見表3-7-1(1),3-7-1(2)
對稱配筋中,柱單邊縱向鋼筋非抗震設計時需滿足:
表中計算得出的配筋面積均在要求範圍內,滿足要求。
考慮截面邊長大於400mm的柱,縱向鋼筋間距不宜大於200mm,柱的縱向受力鋼筋的最小淨間距不宜小於50mm,實際配筋見表3-7-1(3)
【5】斜截面受剪承載力及配筋計算(採用hpb300)
由於(注:剪跨比λ>3,所以取λ=3。)
所以1~6層都按構造配箍筋。
箍筋最小配筋率為: ,取箍筋的最大間距s = 200mm,先用雙肢箍,
所以實配:φ10@100/200(2),
柱端加密區的長度為:
柱跟加密區長度為2900/3= 967mm。
3.7.2框架梁截面設計
【1】計算需要的相關資料及公式
梁的保護層厚度取c=25mm,,則梁的有效高度為:
跨內按t形截面計算:
翼緣跨有效寬度取值為:
由於所以跨內均屬於第一類t型截面,按下式計算:
支座處按矩形梁計算:
【2】正截面配筋計算(採用hrb400)
上表配筋都滿足要求。
【3】斜截面配筋計算(採用hpb300)
斜截配筋面積面按理論計算果結見表3-7-2(3)
採用單肢箍,箍筋間距限200mm,加密區取100mm
(式中αcv取0.7)
對一般梁,剪力應滿足:,βc取值為1.0,由上面可見1~6層梁的斜截面都滿足此條件。
由上表見計算得到的配筋面積都為負值,所以1~6層梁都選用構造配筋,計算如下:
實配:φ10@100/200(1),
加密區長度為
【4】裂縫寬度驗算
σsk——裂縫截面處的鋼筋應力。
ate——有效受拉混凝土截面面積。
ρte——按有效受拉混凝土截面面積計算的縱向受拉鋼筋配筋率。
ψ——裂縫間縱向受拉鋼筋應變不均勻係數。
deq——縱向受接鋼筋的等效直徑。
ni——受拉區的第i種縱向鋼筋的根數。
di——受拉區的第i種縱向鋼筋的直徑。
vi——第i種縱向鋼筋的本對粘結特性係數,光面鋼筋取0.7,帶肋取1.0。
ωmax——短期荷載作用下的最大裂縫寬度。
αcr——構件受力特徵係數,受彎構件取1.9.
計算結果見下表
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