6.5 内力组合6.5.1 内力组合说明1、严格的讲,内力组合的内力值应采用支座边缘截面的内力值,如梁应采用柱边缘截面的内力值,柱应采用梁底和梁顶截面的内力值,但本设计均采用轴线处的内力值;同时,对于现浇钢筋混凝土结构,为了保证塑性铰首先在支座出现,通常要对支座弯矩进行调幅,调整幅度≦20%,由于时间的关系,本设计不进行弯矩调幅。
2、在配筋计算时,框架梁有三个控制截面:梁两支座截面及跨间截面;跨间截面的内力组合值为+M,梁端截面的内力组合值为-M和V,因此在内力组合时,对于框架梁考虑三个截面,分别考虑∣±M∣max、∣±V∣max的组合。
而框架柱进行配筋计算时,有两个控制截面:柱顶与柱底;由于框架柱是偏心受压构件,M和N的不同组合导致受压承载力的变化,因此对于采用对称配筋截面的框架柱,应分别考虑如下三种组合,即:∣±M∣max和相应的N、V,N min和相应的M、V,N max 和相应的M、V。
3、在实际设计中,对多层框架结构的同一轴线各层柱,其截面尺寸往往是自下而上全相同(层数不多时)或分段相同,因此在进行框架柱内力组合时,可以分段考虑内力组合的取舍。
例如,框架内柱往往是小偏心受压,N越大且M也大时配筋越多,该控制截面应是最底层截面(基础顶面处或分段的最下处位置);而框架外柱往往是大偏心受压,M越大或N越小都会导致配筋加大,故其控制截面一般是分段的最下层(M大)或(N小)。
这样就可排除很多不必要的计算。
4、内力组合时,主要考虑下面几种情况:(1)由可变荷载控制的组合S=γG SGK+γQSQKS=γG SGK+1.4SWKS=γG SGK+0.9(γQSQK+1.4SWK)γG可能取1.0或1.2,γQ可能取1.4或1.3,对于标准值大于4KN/m2工业建筑楼面结构的活载γQ 应取1.3。
本设计γQ取1.4。
(2)由永久荷载控制的组合(S QK仅考虑竖向可变荷载参与组合)S=γG SGK+γQψCSQKγG取1.35,γQ取1.4,ψC取0.7。
由于本设计风荷载不起控制作用,因而本设计考虑如下三种组合:S =1.2S GK +1.4S QKS =1.2S GK +0.9×1.4(S QK +S WK )=1.2S GK +1.26(S QK +S WK ) S =1.35S GK +1.4×0.7S QK =1.35S GK +0.98S QK6.5.2 内力组合选取KL6的D 轴柱和第二层梁进行内力组合。
详见表6-14、表6-15、表6-16、表6-17。
6.6 框架结构配筋计算选取横向框架梁KJ6的D 轴柱和第二层梁进行配筋计算。
6.6.1 第二层横向框架梁截面设计 6.6.1.1 截面设计资料截面尺寸:梁22A C 跨 250×700mm , 梁22C D 跨 250×700mm , 梁22D E 跨 250×700mm ,混凝土强度等级:C30,2214.3/, 1.43/c t f N mm f N mm == HPB300钢筋:'2270/t t f f N mm == HRB335钢筋:'2300/t t f f N mm == 6.6.1.2 第二层AC 跨配筋计算 6.6.1.2.1 跨中正截面配筋计算从内力组合表6-17中,可得梁AC 跨的跨中最大弯矩max 180.8M kN m = ,,截面有效高度:070040660h mm =-=,考虑到梁与板一起现浇,板的混凝土与梁的跨间部分一起参与受压。
对于跨间的正截面应按T 形截面进行计算。
T 形截面的翼缘计算宽度 :按计算跨度0l 考虑时:'08575285833s l b mm === 按梁肋净距n s 考虑: '80752508325s n b s b mm =+=+= 按翼缘高度考虑:1000.15660f h h ==>0.1,不受此限制。
所以取以上最小值:'2858s b mm = 判断T 形截面类型:''1010014.32858101.006602533.9180.822fc f f kN m k h f b N h m h 骣琪创创-=骣琪?=ç? 琪桫÷桫故属于第一类T 形截面。
62210180.8100.1121.014.3250660s c M f bh a a ´===创 1121120.1120.12s z a =--=--?210 1.014.32506600.12958.1300c s y f bh A mm f a x 创创=== 实配钢筋:418(21017s A mm =)()[]max 0.20%,45/%max 0.20%,0.21%0.21%t y f f r 轾===犏臌min22,min 10170.0021250700367.5s s mim A mm A bh mm r =>==创= 满足最小配筋要求。
6.6.1.2.2 支座正截面配筋计算从内力组合表6-17中,可得梁AC 跨的左支座最大负弯矩m a x 281.16M k N m =- ,右支座大负弯矩max 278.11M kN m =- ,取左支座最大负弯矩进行截面配筋计算。
截面有效高度: 070040660h mm =-=,支座按矩形截面考虑,考虑到跨间钢筋全部伸入支座,故支座按双筋截面考虑。
()()'''10300101766040195.3U y s s M f A h a kN m =-=创-=''2130010171017300y SS yf A A mm f ´===21max281.16195.385.86U U M MM kN m =-=-=62221085.86100.0541.014.3250660u s c M f bh a a ´===创 1121120.0540.056s z a =--=--?<0.55b z =,所以不超筋,'00.05666037.52224080s x h a mm x ==?<=?()()62'0281.16101536.430066040s ysM A mm f h a ´===-- AC 左右两支座的实配钢筋皆为:220+225(21610s A mm =)验算最小配筋率: min0.25% 1.430.262%0.550.550.262%300t y f max f r ===?禳镲镲睚镲镲铪2,min min 20.262%2507061001310s s A bh m A mm m r ==创==< 满足要求。
6.6.1.2.3 AC 跨斜截面配筋计算从内力组合表6-17中,可得梁AC 跨的左支座最大剪力max 162.53V kN =左,,右支座大剪力max 162.3V kN =-右,,取绝对值较大者作为AC 跨梁斜截面配筋计算的依据,即max 162.53V kN =。
(1) 验算截面尺寸070040660h mm =-=,0660100560w w h h h mm =-=-=5602.284250w h b ==< 0max 0.250.25 1.014.3250660598.8162.53c c f bh KN V KN b =创创=>= 满足要求。
验算是否需要计算配箍筋:0max 0.70.7 1.43250660178.79162.53t f bh KN V KN =创?>=因此,不需要计算配箍筋,按构造配箍,配置双肢箍筋φ8@100/200,对构造要求验算如下: 非加密箍筋间距:700250222001515182701002200h mm mm d mm mm 禳==镲镲镲??睚镲?镲镲铪满足要求。
加密区取双肢箍700250441008818144150b h mm mm d mm mm 禳==镲镲镲??睚镲镲镲铪满足要求。
加密区的长度max(1.5h,500mm)=1050mm,取1100mm 配筋率:sv sv,min 100.6 1.430.2%0.260.260.14%250200270SV t yv nA f bS f r r ===>==?´满足要求。
6.6.1.3 第二层CD 跨配筋计算 6.6.1.3.1 正截面配筋计算从内力组合表6-17中,可知梁CD 跨上都是负弯矩,考虑到跨度较小,取较大负弯矩作为整跨梁的配筋依据。
跨中最大负弯矩max 116.42M kN m =- ,截面有效高度:070040660h mm =-=,按单筋矩形截面进行配筋计算。
62210116.42100.0731.014.3250660s c M f bh a a ´===创 1121120.0730.076s z a =--=--?<0.55210 1.014.32506600.076606.79300c s y f bh A mm f a x 创创=== CD 梁的左支座、右支座及跨中上部的实配钢筋为:318(2763s A mm =)min0.25% 1.430.262%0.550.550.262%300t yf max f r ===?禳镲镲睚镲镲铪 22,min 7630.00262250700367.5s s mim A mm A bh mm r =>==创=满足最小配筋要求。
6.6.1.2.3 CD 跨斜截面配筋计算从内力组合表6-17中,可得梁CD 跨的左支座最大剪力max 34.9V kN =左,,右支座大剪力max 36.24V kN =右,,取绝对值较大者作为CD 跨梁斜截面配筋计算的依据,即max 36.24V kN =。
(1) 截面尺寸070040660h mm =-=,0660w h h mm ==6602.684250w h b ==<,0max 0.250.25 1.014.3250660598.836.24c c f bh KN V KN b =创创=>= 满足要求。
(2) 验算是否需要计算配箍筋:0max 0.70.7 1.43250660178.7936.24t f bh KN V KN =创?>=因此,不需要计算配箍筋,按构造配箍,配置双肢箍筋φ8@100/200,对构造要求验算如下: 非加密箍筋间距:700250222001515182701002200h mm mm d mm mm 禳==镲镲镲??睚镲?镲镲铪满足要求。