九层钢筋混凝土框架结构设计 第13页
=1647.55×0.8=1318.04kN
② =22.19kN•m
=2593.41kN
截面采用对称配筋,具体配筋见表2-29,表中:
式中 —— 轴向力对截面形心的偏心距;
—— 附加偏心距;
—— 初始偏心距;
—— 偏心受压构件的截面曲率修正系数;
—— 考虑构件长细比对构件截面曲率的影响系数;
—— 偏心距增大系数;
—— 轴力作用点到受拉钢筋合力点的距离;
—— 混凝土相对受压区高度;
、 ——受拉、受压钢筋面积。
表2-29 柱正截面受压承载力计算(底层)
截面 Ⅰ-Ⅰ Ⅱ-Ⅱ Ⅲ-Ⅲ
M(kN•m) 295.33 82.38 266.26 45.76 518.44 22.19
N(kN) 1172.18 2270.45 1271.83 2536.66 1318.04 2593.41
(mm)
5400 5875
(m2)
600×565 600×565 600×565
(mm)
251.95 36.28 209.35 18.04 393.34 8.56
(mm)
169.5 169.5 169.5
(mm)
20 20 20 20 20 20
(mm)
271.95 56.28 229.35 36.04 413.34 28.56
9 9.79 9.79
1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 0.993
1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0
1.120 1.581 1.169 2.073 1.094 2.345
(mm)
304.58 88.98 268.11 74.71 452.19 66.97
e(mm) 569.58 353.98 533.11 339.71 717.19 331.97
0.242 0.468 0.262 0.523 0.272 0.535
偏心性质 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心
641 <0 403 <0 2264 <0
选筋 4 20 2 28+3 22 2 28+3 22
实配面积(mm) 1256 2372 2372
%
0.63 0.67 0.67
3.斜截面承载能力计算
以第一层D柱为例,剪力设计值按下式调整:
式中 ——柱净高;
——分别为柱上下端顺时针或逆时针方向截面组合的弯矩设计值。取调整后的弯矩值,一般层应满足 =1.1 ,底层柱底应考虑1.15的弯矩增大系数。
由正截面计算中第Ⅱ-Ⅱ、Ⅲ-Ⅲ截面的控制内力得:
=332.83kN•m =648.05kN•m =4.1m
柱的抗剪承载能力:
式中 ——框架的计算剪跨比, ,当 <1时,取 =1
当 >3,取 =3;
——考虑地震作用组合的框架柱轴向压力设计值,当 > 时取 =
= 取 =3.0
=1589.79kN> =1544.4kN
取 =1544.4kN
设柱箍筋为4肢Φ8﹫150,则
=527.43kN>263.16kN
同时柱受剪截面应符合如下条件:
即 kN>263.16kN
截面满足抗剪要求。
b.标准层D柱截面设计
以第二、三层D柱为例,对图2-22中的Ⅰ-Ⅰ,Ⅳ-Ⅳ,Ⅴ-Ⅴ,截面进行设计。
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
由D柱内力组合表2-22查得:
=2495.28kN
c= =2495.28×103/(600×600×14.3)=0.485<0.9
=2178.51kN
c= =2178.51×103/(600×600×14.3)=0.423<0.9
均满足轴压比的要求。
2.正截面承载力的计算
第二层梁与D柱节点的梁端弯矩值由内力组合表2-19查得
:左震 439.77+196.86=636.63kN•m
右震 231.11+232.07=463.18kN•m
取 =636.63kN•m
第二层梁与D柱节点的柱端弯矩值由内力组合表2-22查得
:左震 320.25+337.94=658.19kN•m
右震 217.85+223.6=441.45kN•m
梁端 取左震, 也取左震:
=658.19kN•m<1.1 =1.1×636.63=700.29kN•m
取 ´=700.29kN•m
将 和 ´的差值按柱的弹性分析弯矩值比分配给节点上下柱端(即IV-IV、V-V截面)。
= ×(700.29-636.63)=30.94 kN•m
= ×(7000.29-636.63)=32.69 kN•m
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