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武汉科技大学本科毕业设计
续表5.2 柱内力组合表 ① ② ③ ④ ⑤ 1.35*①+1.4*0.7*② 1.2*①+1.4*（②+0.6*③） 1.2*①+1.4*（0.7*②+③） 1.2*④+1.3*⑤ 层柱截内位面力SGK SQK SWK SGE SEHK ∣MMAX∣ NMAX NMIN ∣MMAX∣ NMAX NMIN ∣MMAX∣ NMAX NMIN ∣MMAX∣ NMAX NMIN M 19.5 7.0 ±15.1 23.0 ±21.3 33.2 33.2 26.3 45.9 45.9 10.7 51.5 51.5 2.2 55.2 55.2 0.0 345.5 ±46.1 2009.6 ±103.1 2818.3 2818.3 2479.7 2726.6 2726.6 2165.5 2607.3 2607.3 2139.6 2545.6 2545.6 2277.4 上 N 1836.8 V -15.0 -5.9 ?14.4 -18.0 ?25.3 -26.0 -26.0 -20.3 -38.4 -38.4 -5.9 -44.0 -44.0 2.2 -54.4 -54.4 11.4 A M -25.4 -10.6 ?28.1 -30.7 ?54.1 -44.7 -44.7 -34.3 -68.9 -68.9 -6.9 -80.2 -80.2 8.9 -107.1 -107.1 33.5 下 N 1872.8 345.5 ±46.1 2045.6 ±103.1 2866.9 2866.9 2528.3 2769.8 2769.8 2208.7 2650.5 2650.5 2182.8 2588.8 2588.8 2320.6 V -15.0 -5.9 ?14.4 -18.0 ?25.3 -26.0 -26.0 -20.3 -38.4 -38.4 -5.9 -44.0 -44.0 2.2 -54.4 -54.4 11.4 二 M 132.9 38.0 ±85.9 151.9 ±137.4 216.7 216.7 179.4 284.9 284.9 87.3 317.0 317.0 39.2 360.9 360.9 3.7 902.5 ±95.9 3918.8 ±210.7 5565.6 5565.6 4681.2 5505.1 5505.1 4080.5 5179.8 5179.8 4026.8 4976.4 4976.4 4428.7 上 N 3467.5 V -103.4 -29.6 ?63.7 -118.2 -168.6 -168.6 -139.6 -219.0 -219.0 -70.6 -242.2 -242.2 -35.0 -287.0 -287.0 3.4 ?111.7 B M -177.3 -50.7 -202.7 -289.0 -289.0 -239.4 -372.0 -372.0 -124.5 -409.5 -409.5 -65.7 -500.2 -500.2 13.8 ?105.0 ?197.7 下 N 3523.8 902.5 ±95.9 3975.0 ±210.7 5641.6 5641.6 4757.1 5572.6 5572.6 4148.0 5247.3 5247.3 4094.3 5043.9 5043.9 4496.2 V -103.4 -29.6 ?63.7 -118.2 -168.6 -168.6 -139.6 -219.0 -219.0 -70.6 -242.2 -242.2 -35.0 -287.0 -287.0 3.4 ?111.7 M 8.9 3.8 ±16.5 10.8 ±17.2 15.7 15.7 12.0 29.9 29.9 -3.2 37.5 37.5 -12.4 35.3 35.3 -9.4 404.6 ±60.2 2307.7 ±126.8 3238.8 3238.8 2842.3 3143.5 3143.5 2475.9 3007.2 3007.2 2442.2 2934.1 2934.1 2604.4 上 N 2105.4 V -3.0 -1.2 ?22.3 -3.6 ?36.1 -5.2 -5.2 -4.1 -24.0 -24.0 15.1 -35.9 -35.9 27.6 -51.2 -51.2 42.6 A M -6.8 -2.8 ?101.4 -8.2 ?174.1 -11.9 -11.9 -9.2 -97.3 -97.3 77.0 -152.9 -152.9 133.8 -236.1 -236.1 216.4 下 N 2153.1 404.6 ±60.2 2355.4 ±126.8 3303.2 3303.2 2906.7 3200.7 3200.7 2533.2 3064.5 3064.5 2499.5 2991.3 2991.3 2661.7 V -3.0 -1.2 ?22.3 -3.6 ?36.1 -5.2 -5.2 -4.1 13.4 13.4 -22.3 26.4 26.4 -34.8 -51.2 -51.2 42.6 一 M 65.6 18.8 ±100.4 75.0 ±162.8 107.0 107.0 88.6 189.3 189.3 -5.6 237.6 237.6 -61.8 301.6 301.6 -121.6 1031.7 ±124.9 4485.8 ±262.6 6370.4 6370.4 5359.4 6313.1 6313.1 4659.0 5949.8 5949.8 4589.1 5724.2 5724.2 5041.6 上 N 3969.9 V -20.6 -5.9 ?65.3 -23.6 -27.8 -87.8 -87.8 30.1 -121.9 -121.9 66.7 -165.9 -165.9 109.4 ?105.9 -33.6 -33.6 B M -43.4 12.5 ?245.7 -37.2 -58.6 -241.0 -241.0 154.3 -383.8 -383.8 291.9 -562.7 -562.7 473.5 ?398.5 -46.3 -46.3 下 N 4044.4 1031.7 ±124.9 4560.3 ±262.6 6471.0 6471.0 5460.0 6402.5 6402.5 4748.4 6039.2 6039.2 4678.5 5813.6 5813.6 5131.0 V -20.6 -5.9 ?65.3 -23.6 -27.8 21.9 21.9 -79.6 60.9 60.9 -116.1 -165.9 -165.9 109.4 ?105.9 -33.6 -33.6 - 45 –
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6 梁柱截面设计
本工程选用材料：混凝土C30，钢筋：纵筋HRB335级；箍筋HPB235级
6.1 框架梁截面设计
以第8层AB跨框架梁(b×h=300×500㎜)为例来说明框架梁的截面设计。从表5.1
中选取梁的最不利内力组合如下：
A支座截面：M=-112.2KN·M V=103.1KN (有震组合) 跨中截面: M=79.5KN·M (无震组合) B支座截面：M=-129.4KN·M V=112.7KN (有震组合)
6.1.1 梁正截面承载力计算
A支座:(支座截面上部受拉,按矩形截面计算)
① 求ho:本工程属于一类环境,钢筋保护层最小厚度C=25,假定钢筋一排布置,则ho=h-as=500-35=465㎜ (6.1) ② 求受压区高度X:
2?REM2?0.75?112.2?106X?(1?1?)h?(1?1?)?465?44.3 (6.2)
?1fcbh0201.0?14.3?300?4652X<0.35ho=0.35×465=162.8㎜ (6.3)
则截面处于适筋状态,且满足塑性铰要求
③ 纵向受拉钢筋:As=?1fcbx1.0?14.3?300?44.3fy?300?633.5mm2 (6.4)
④ 选择钢筋3Ф20(As实=941mm2>633.5mm2),故满足承载力要求. ⑤ 验算配筋率:??而最小配筋率
As941??0.7% (6.5) bho300?465?min?MAX?0.25%,0.55ft/fy??MAX?0.25%,0.26%??0.26% ???min,则满足最小配筋率要求.
跨中截面:
梁板整浇,下部受拉按T形截面计算,其翼缘宽度b`f按以下几种情况考虑:
①按计算跨度考虑b`f=
lo6300==2100㎜ (6.6) 33②按梁肋净跨考虑b`f=b+Sn=300+3600=3900㎜ (6.7) ③按h`f/ho=0.1/0.465=0.22>0.1,不受限制 (6.8)
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以上三种取小值,即取翼缘计算宽度b`f=2100㎜
1) 判别T形截面类型
?1fcb`fh`f(ho?0.5h`f)=1.0×14.3×2100×100×(465-0.5×100) (6.9) =1246.3KN·M>79.5KN·M,属于第一类T形截面,按b`f×h矩形截面计算 2) 求受压区高度X:
2?79.5?1062M)h?(1?1?)?465?5.7㎜ (6.10) X?(1?1??1fcbh0201.0?14.3?2100?46523) 纵向受拉钢筋: As=?1fcb`fx1.0?14.3?2100?5.7fy?300?570.6mm2 (6.11)
4) 选择钢筋3Ф18，（As=763mm2>570.6mm2）,满足承载力要求 5) 验算配筋率: ?? 最小配筋率:
As763??0.55% (6.12) bho300?465?min?MAX?0.20%,0.45ft/fy??MAX?0.20%,0.21%??0.21%
???min, 则满足最小配筋率要求
B支座:(支座截面上部受拉,按矩形截面计算)
① 求ho:本工程属于一类环境,钢筋保护层最小厚度C=25mm,假定钢筋一排布置,
则ho=h-as=500-35=465㎜ (6.13) ② 求受压区高度X:
2?REM2?0.75?129.4?106)h0?(1?1?)?465?51.5㎜ (6.14) X?(1?1?22?1fcbh01.0?14.3?300?465X<0.35ho=0.35×465=162.8㎜ (6.15)
则截面处于适筋状态,且满足塑性铰要求
③ 纵向受拉钢筋:As=?1fcbx1.0?14.3?300?51.5fy?300?736.5mm2 (6.16)
④ 选择钢筋3Ф20(As实=941mm2>736.5mm2),故满足承载力要求. ⑤ 验算配筋率:??而最小配筋率
As941??0.7% (6.17) bho300?465?min?MAX?0.25%,0.55ft/fy??MAX?0.25%,0.26%??0.26%
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???min,则满足最小配筋率要求.
6.1.2 梁斜截面受剪承载力计算 ① 计算设计剪力V
lr V??Vb(Mb?Mb)/ln?VGb=1.1×(112.2+129.4)/5.65+0.5×(22.52+0.5×6.54)
×5.65=119.9KN (6.18)
② 验算截面尺寸:
Lo/h=6.3/0.5=12.6>2.5 (6.19)
1?RE(0.20?cfvbho)=0.2×1.0×14.3×300×465/0.85=469.4KN>119.9KN (6.20)
截面尺寸满足要求 ① 验算是否需按计算配置箍筋:
0.7?hftbho/?RE=0.7×1.0×1.43×300×465/0.85=164.3KN>119.9KN (6.21) 则不需按计算配置箍筋,只须按构造要求配置箍筋即可 ② 按构造要求配置箍筋:
最小配筋率 ?sv.min?0.26ft/fyv?0.26?1.43/210?0.17% (6.22) 选取?8@150的双肢箍
?sv?ASV/(bs)=2×50.3/(300×150)=0.22%>?sv.min,满足要求 (6.23)
其他梁的配筋计算可根据最不利组合内力,利用<混凝土结构计算图表>逐一查表计算,具体见表6.1和表6.2。
6.2 框架柱截面设计
6.2.1 选取最不利内力
以底层B柱为例,上下控制截面共有24组内力,选择时先判别大小偏心类型,
表6.1 边跨梁截面配筋计算
层 8 7 截面位置 A支座截面 AB跨中 B支座截面 A支座截面 AB跨中 B支座截面 A支座截面 |Mmax| -112.2 79.5 -129.4 -100.7 77.2 -110.5 -107.3 114 119.9 |Vmax| 计算As 633.5 573.9 736.5 766 556.6 846.1 820 钢筋选用 3Ф20 3Ф18 3Ф20 3Ф20 3Ф18 3Ф20 3Ф22 实际As 941 763 941 941 763 941 1140 箍筋选用 梁端加密区箍筋取 ?8@100,非加密区 ?8@150 - 48 –