土木工程建筑工程实验楼设计(英文文献+计算书+图纸) 第14页
柱截面设计
a、以第一、二层E柱为例
混凝土等级为C30， =14.3N/mm2， =1.43N/mm2
纵筋为HRB335, =300 N/mm2，箍筋为HPB235， =210 N/mm2
1、轴压比验算
表2-25 轴压比限值
类别 轴压比限值
一 二 三
框架柱 0.7 0.8 0.9
框架梁 0.6 0.7 0.8
由E柱内力组合表2-21查得:(Ⅰ-Ⅰ表示二层底部，Ⅱ-Ⅱ表示首层顶部，Ⅲ-Ⅲ表示首层底部)
Ⅰ-Ⅰ=2212.12kN
c= =2212.12×103/(500×500×14.3)=0.619＜0.8
Ⅱ-Ⅱ=2551.55kN
c= =2551.55 103×/(500×500×14.3)=0.714＜0.8
Ⅲ-Ⅲ=2580.42kN
. c= =2580.42×103/(500×500×14.3)=0.7＜0.8
均满足轴压比的要求。
2、正截面承载力的计算
框架结构的变形能力与框架的破坏机制密切相关,一般框架梁的延性远大于柱子。梁先屈服使整个框架有较大的内力重分布和能量消耗能力，极限层间位移增大，抗震性能较好。若柱子形成了塑性铰，则会伴随产生较大的层间位移，危及结构承受垂直荷载的能力，并可能使结构成为机动体系。因此，在框架设计中，应体现“强柱弱梁”，即一、二级框架的梁柱节点处，除顶层和轴压比小于0.15者外（因顶层和轴压比小于0.15的柱可以认为具有与梁相近的变形能力）。梁、柱端弯矩应符合下述公式的要求：
二级框架 ＞1.1
式中 ——节点上、下柱端顺时针或逆时针截
面组合的弯矩设计值之和；
——节点上、下梁端逆时针或顺时针截
面组合的弯矩设计值之和。
第一层梁与E柱节点的梁端弯矩值由内力组合表2-18查得
: 左震 313.18+111.82=425kN•m
右震 41.18+194.93=236.11kN•m
取 =425kN•m
第一层梁与E柱节点的柱端弯矩值由内力组合表2-21,查得
:左震 226.44+222.18=448.62kN•m
右震 67.10＋145.39=212.49kN•m
梁端 取左震, 也取左震:
=448.62kN•m＜1.1 =1.1×425=467kN•m
取 ´=467.5kN•m
将 与 ´的差值按柱的弹性分析弯矩值之比分配给节点上下柱端（即Ⅰ-Ⅰ，Ⅱ-Ⅱ截面）
=226.44/448.62×（467.5－448.62）=9.53 kN•m
=222.18/448.62×（467.5－448.62）=9.35 kN•m
=226.44＋9.53=235.97 kN•m
=222.18＋9.35=231.53 kN•m
对柱底Ⅲ—Ⅲ截面的弯矩设计值考虑增大系数1.5
=243.81×1.5=365.72 kN•m
根据E柱内力组合表2-21,选择最不利内力并考虑上述各种调整及抗震调整系数后，各截面控制内力如下:
Ⅰ-Ⅰ截面:① =235.97×0.8=188.78kN•m
=1653.75×0.8=1323kN
② =83.26kN•m
=2002.72kN
Ⅱ-Ⅱ截面:① =231.53×0.8=185.22kN•m
=1845.39×0.8=1476.31kN
② =40.11kN•m
=2278.23kN
Ⅲ-Ⅲ截面:① =365.72×0.8=292.58kN•m
=1874.26×0.8=1499.41kN
② =20.06kN•m
=2307.10kN
截面采用对称配筋,具体配筋见表2-26中.
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