截面设计本工程框架抗震等级为三级。
根据延性框架设计准则,截面设计时,应按照“强柱弱梁”、“强剪弱弯”原则,对内力进行调整。
框架梁框架梁正截面设计非抗震设计时,框架梁正截面受弯承载力为:M u 1 s f c bh02(9-1-1)抗震设计时,框架梁正截面受弯承载力为:Mu E 1 s f c bh02 / RE(9-1-2)因此,可直接比较竖向荷载作用下弯矩组合值M 和水平地震作用下弯矩组合值M 乘以抗震承载力调整系数后RE的大小,取较大值作为框架梁截面弯矩设计值。
即M Max M u , RE M uE(9-1-3)比较 39 和表 43 中的梁端负弯矩,可知,各跨梁端负弯矩均由水平地震作用控制。
故表 39 中弯矩设计值来源于表 43,且为乘以RE后的值。
进行正截面承载力计算时,支座截面按矩形截面计算;跨中截面按T 形截面计算。
T 形截面的翼缘计算宽度应按下列情况的最小值取用。
AB 跨及 CD 跨:b f 1 3l0=7.5/3=2.5m;b f b s n0.3 [ 4.20.5 (0.25 0.3)] 4.2m b f b12h f0.3 12 0.3 1.86mh f h00.1 ,故取b f=1.86m判别各跨中截面属于哪一类T 型截面:一排钢筋取 h0=700-40=660mm,两排钢筋取 h0=700-65=635mm,则f c b f h f h0h f 2=14.3×1860×130×(660-130/2) =2057.36kN.m 该值大于跨中截面弯矩设计值,故各跨跨中截面均属于第一类T 形截面。
BC 跨:b f 1 3l0=3.0/3=1.0m;b f b s n=0.3+8.4-0.3=8.4m;b f b12h f 0.312 0.131.86m ;h f h00.1,故取bf =1m判别各跨中截面属于哪一类T 型截面:取h0=550-40=510mm,则f c b f h f h0 h f 2=14.3 ×1000×130×( 510-130/2)=827.26kN.m该值大于跨中截面弯矩设计值,故各跨跨中截面均属于第一类T 形截面。
各层各跨框架梁纵筋配筋计算详见表 49 及表 50。
表格 49 各层各跨框架梁上部纵筋配筋计算层号AB 跨BC 跨CD 跨-MABz-MABy-MBCz-MBCy-MCDz-MCDy 负弯矩 M ( kN·m)-213.6-181.8-188.86-188.86-181.18-213.6M bh0.1140.0970.1010.1010.0970.114s21(12s )0.1210.1020.1070.1070.1020.12140.9710.9490.9470.9470.9490.971s 0. 5 1(12s)配筋 As(m m2)925.84803.52839.35839.35803.52925.84实配钢筋3C203C203C203C20 3 负弯矩 M ( kN·m)-370.84-319.2-347.48-347.48-319.92-370.843 2 1层号Ms fc bh2101(12s)s 0 .5 1(12s )配筋 As(mm2)实配钢筋负弯矩 M (kN·m)Ms f c bh2101(12s)s 0 .5 1(1 2 s )配筋 As(mm2)实配钢筋负弯矩 M (kN·m)Msf c bh2101(12s)s 0 .5 1(1 2 s )配筋 As(mm2)实配钢筋续表 49AB 跨BC 跨CD 跨-MABz-MABy-MBCz-MBCy-MCDz-MCDy0.1980.1710.1860.1860.1710.1980.2230.1890.2080.2080.1890.2230.8880.9060.8960.8960.9060.8881757.631486.61632.211632.211486.161757.634C254C254C254C25-452.60-445.3-500.02-500.02-445.63-452.600.2600.2580.2890.2890.2580.2620.3100.3040.350.350.3040.310.8450.8480.8250.8250.8480.8452343.052298.12651.292651.292298.812343.054C 25+2C 204C25+2C224C25+2 C224C 25+2C2-610-491.9-557.04-557.04-491.69-6100.3530.2840.3220.3220.2840.3530.4580.3430.4030.4030.3430.4580.7710.8290.7980.7980.8290.7713460.982594.43053.5630530562594.543460.984C 25+4C 224C25+4C204C25+4 C204C 25+4C22表格 50 各层各跨框架梁下部纵筋配筋计算层号AB 跨BC 跨CD 跨M ABzM ABy M AB 中 MBCzM BCy M CDz M CDy M CD 中正弯矩 M ( kN ·m ) 113.5342.92196.2778.39 78.3942.92113.53196.27Msf c bh2 11 (1 2s )40.061 0.023 0.105 0.07 0.07 0.023 0.061 0.105 0.0630.0230.1110.0730.0730.0230.0630.111s 0 .5 1(1 2s)0.988 0.944 0.962 0.962 0.988 0.968 0.9440.968 配筋 A s ( mm 2)493.62 182.83875.06443.83443.83 182.83493.62 875.06实配钢筋3C 203C183C 20正弯矩 M ( kN ·m ) 212.59 147.58253.44 218.57 218.57 147.58 212.59 253.44Msf c bh2 11 (1 2s )30.114 0.079 0.136 0.196 0.196 0.079 0.114 0.136 0.1210.0820.1470.220 0.220 0.082 0.121 0.147s 0 .5 1(1 2s)0.9490.906 0.8740.8740.9490.9390.9060.939配筋 A s ( mm 2)952.86647.681177.34 1362.09 1362.09 647.68 952.861177.34实配钢筋2C25+1C 20 3C252C 25+1C 20正弯矩 M ( kN ·m ) 297.13273.37254.36 371.00 371.00 273.37 297.13 254.36Msf c bh2 121(1 2s )0.1590.146 0.136 0.368 0.368 0.146 0.159 0.1360.1740.921 0.927 0.757 0.757 0.921 0.174 0.927s0 .5 1(1 2 s )0.9130.9210.9270.7570.7570.9210.9130.927配筋 A s ( mm 2) 1369.71 1349.24 1154.84 2669.35 2669.35 1349.24 1369.71 1154.84实配钢筋3C254C25+2C223C 251 正弯矩 M( kN·m) 455.71 321.43256.51428.13 428.13 321.43 455.71256.51续表 50层号AB跨BC跨CD跨M ABz M ABy M AB中M BCz M BCy M CDz M CDy M CD中Ms1 f c bh2 011(1 2s )0.2630.1860.1480.3490.3490.1860.2630.1480.3120.2080.9120.7750.7750.2080.3120.912s0 .5 1(1 2 s )0.8960.9120.7750.7750.8960.8440.9120.844配筋 A ( mm2) 2361.94 1569.291230.362868.252868.251569.292361.941230.36 s实配钢筋4C25+2C204C25+4 C204C 25+2C 20注: 1. 表中弯矩带“* 者”由竖向荷载控制,弯矩设计值均来源于表39。
2. 表中弯矩不带“ *者”均由水平地震作用控制,弯矩设计值来源于表43,且为乘以RE 后的值。
3. BC 跨跨中弯矩较小,表中未列出。
9.1.2框架梁斜截面设计按照“强剪弱弯” 原则,考虑地震作用组合时的梁剪力设计值应按式(9-1-4)计算,为简化计算,近似按下式确定梁剪力设计值。
V b1.1 Mbl Mbr V Gbl n(9-1-4)1.11.2V G0.6V Q 1.3V E也即将表 45 中的剪力组合值放大 1.1 倍,作为梁端剪力设计值。
1)剪压比验算无地震作用组合时,AB 跨及 CD 跨梁的最大剪力在 CD 跨首层左端, Vmax=183.62kN;BC 跨各层梁的最大剪力在五层右端, Vmax= 29.99kN,根据式( 9-1-5),有AB 跨及 CD 跨:Vmax183.62 1030.065 0.25c f cbh 01.014.3 300 660BC 跨:Vmax29.99 103 0.014 0.25c f cbh 01.0 14.3 300 510有地震作用组合时,AB 跨及 CD 跨梁的最大剪力在 CD 跨首层左端,V E max =353.07 ×1.1 =388.38kN ;BC 跨各层梁的最大剪力在首层右端,V E max =469.48 ×1.1=516.43kN ,各梁跨高比均大于 2.5,根据式( 9-1-6),有AB 跨及 CD 跨:VEmax388.38 1030.20c f cbh1.014.3 300 0.1370.267660REBC 跨:VEmax516.43 1030.2360.20c f cbh1.0 14.3 300 0.267510RE各跨层各层梁剪压比均满足要求。
2)箍筋计算为简化计算, 先根据 “强剪弱弯 ”的要求, 按加密区构造要求设置箍筋, 计算其受剪承载能力,然后与最大剪力设计值进行比较,不足者再作调整。