柱端弯矩值设计值的调整.docx
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柱端弯矩值设计值的调整
柱端弯矩值设计值的调整
柱端弯矩值设计值的调整
一、二、三级框架的梁柱节点处，除框架顶层和柱轴压比小于0.15者及框支梁与框支柱的节点外，柱端组合的弯矩设计值应符合下式的要求：
MccMb
式中，Mc——节点上下柱端截面顺时针或反时针方向组合的弯矩设计
值之和，上下柱端的弯矩设计值可按弹性分析来分配;
Mb——节点左右梁端截面反时针或顺时针方向组合的弯矩设计值之和；
c——柱端弯矩增大系数；二级框架为1.2。
为了避免框架柱脚过早屈服，一、二、三级框架结构的底层柱下端截面的弯矩设计值，应分别乘以增大系数1.5、1.25和1.15。
底层是指无地下室的基础以上或地下室以上的首层。
以第二层中柱为例进行柱调整:
B节点左、右梁端弯矩
338.24157.690.62291.05KNm
216.23137.690.62174.92KNm
B节点上、下柱端弯矩
269.15163.220.1252.83KNm
301.13163.610.6202.96KNm
MB柱252.83202.96455.79KNm
MB梁291.05174.92465.97KNm
MB柱MB梁0.99
1.1MB梁512.57KNmMB56.78KNm,
在节点处将其按弹性弯矩分配给上、下柱端，即
252.83
M上512.57283.56KNm
上455.79
M下512.57202.96228.24KNm
下455.79
REM上0.8283.56226.85KNm
REM下0.8228.24182.59KNm
其他层柱端弯矩的调整用相同的方法，计算结果如下：
合表弯7-矩3-设1计值的调整横向框架A柱柱端组
层次
5
4
3
2
1
截面
柱
柱
柱
柱
柱
柱
柱
柱
柱顶
柱底
顶
底
顶
底
顶
底
顶
底
RE
（MccMb）
104
137
110
117
202
110.
356.
.18
.22
.72
.12
.09
75
97
REN
243
277
554
587
878
912
121
124
7.8
1555
1588
.96
.37
.39
.85
.85
.30
4.1
.14
.59
4
端表组7合-3-弯2矩设计值的调整横向框架B柱柱
层次
5
4
3
2
1
柱
柱
柱
柱
柱
柱
柱
柱
柱
截面
顶
底
顶
底
顶
底
柱顶
底
顶
底
RE
170
148
214
196.
226
182
532
（MccMb）
.90
.8
.15
19
.85
.59
.04
25
29
119
144
148
575
608
874
908
1162
REN
7.
0.
6.3
7.0
0.5
.46
.91
.98
.43
.93
1
5
9
7
1
8、截面设计
8.1框架梁
这里以第一层的AB跨梁及第二层AB柱为例来计算
8.1.1一层AB梁的正截面受弯承载力计算
第一层AB梁）
从梁的内力组合表中选出AB跨跨间截面及支座截面的最不利内力，并将支
座中心处的弯矩换算为支座边缘控制截面的弯矩进行配筋计算。
A支座：
右震作用下内力最大
MA397.02155.090.6/2350.49kNm
REMA0.75350.49262.87kNm
B支座：
0.6
MB338.24157.69290.92kNm
2
REMB0.75290.92218.19kNm
跨间弯矩取左震作用下，x0.11m处的截面
Mmax248.11KNm
REMmax0.75248.11186.08kNm
当梁下部受拉时，按T形截面来设计，当梁上部受拉时，按矩形截面来设计
翼缘的计算宽度：
l7.2
1．按计算跨度l0考虑bfl07.22500mm2500mm
33
2．梁净距sn考虑
b'fbsn30034503750mm
3．按翼缘高度hf考虑h0hs70035665mmh'f/h0100/6650.150.1这种情况不起控制作用，故取b'f2500mm
梁内纵向钢筋选HRB400级钢，（fyfy360N/mm2）b0.518下部跨间截面按单筋T形梁计算，因为：
''h'f100
1fcb'fh'f（h0f）1.016.72500100（665）
2567.6kNm210.98kNm
属第一类T型截面
186.08106
2
1.016.725006652112s0.01013b0.518
0.010131.016.72500665
360
实际配筋取3根20的HRB400（As=941mm2）
As
0.47%0.20%，满足要求
300665
跨中配筋率应大于0.20和45ft/fy中的较大值。
将下部跨间截面3根20的HRB400的钢筋伸入支座，作为支座负弯矩作用下的受压钢筋（As=941mm2），再计算相应的受拉钢筋As，即支座A上部：
6
0.022
262.87106360941665362
1.016.73006652
112s0.0222a'sh070/6650.105说明As富裕，且达不到屈服，可近似取
Asfy（h0as'）
262.87106
360（66535）
2
1159mm2
实取420（As1256mm2）支座Bl上部
2
962mm221
AsM218.19106
sfy（h0as'）360（66535）
实取420（As1256mm），
12560.63%0.25%
300665
As'/As941/12560.750.3，满足要求。
8.1.2梁斜截面受剪承载力计算
REV137.700.20cfcbh00.21.016.7300665666.33KN故截面尺寸满足要求。
梁端加密区的箍筋取2肢8@150，箍筋用HPB235级钢fyv210N/mm2，则考虑地震作用组合的T形截面的框架梁，其斜截面受剪承载力应符合：
V1RE0.42ftbh01.25fyvAssvh0
即0.42ftbh01.25fyvAsvh0
s
0.421.433006651.25210101665150
237.36KN160.22KN
加密区长度取（1.5hb1050,500）中大值，则取1.05m非加密区的箍筋取2肢设置8@200，箍筋设置满足要求。
8.1.3二层AB梁的正截面受弯承载力计算
第二层AB梁）
从梁的内力组合表中选出AB跨跨间截面及支座截面的最不利内力，并将支座中心处的弯矩换算为支座边缘控制截面的弯矩进行配筋计算。
A支座：
右震作用下内力最大
MA314.81134.970.6/2274.32kNm
REMA0.75274.32205.74kNm
B支座：
MB275.73136.420.6205.74kNmB2
REMB0.75234.80176.10kNm
跨间弯矩取左震作用下，x1.51m处的截面
Mmax226.81KNm
REMmax0.75226.91170.11kNm
翼缘的计算宽度（如上）取b'f2500mm
梁内纵向钢筋选HRB400级钢，（fyfy360N/mm2）b0.518下部跨间截面按单筋T形梁计算，因为：
100）
''h'f
1fcb'fh'f（h0f）1.016.72500100（665222567.6kNm210.98kNm
将下部跨间截面3根18的HRB400的钢筋伸入支座，作为支座负弯矩作用下的受压钢筋（As=763mm2），再计算相应的受拉钢筋As，即支座A上部：
1.016.73006652
s205.74106360763665360.0148
112s0.01492as'h070/6650.105说明As富裕，且达不到屈服，可近似取
M205.741062
As'907mm
sfy（h0as'）360（66535）
实取418
支座Bl上部
As1018mm2）
实取416（As803mm），8030.40%0.25%
s300665
As'/As803/10180.790.3，满足要求。
8.1.4梁斜截面受剪承载力计算
REV114.170.20cfcbh00.21.016.7300665666.33KN故截面尺寸满足要求。
梁端加密区的箍筋取2肢8@150，箍筋用HPB235级钢fyv210N/mm2，则考虑地震作用组合的T形截面的框架梁，其斜截面受剪承载力应符合：
1Asv
V0.42ftbh01.25fyvsvh0
REs
即0.42ftbh01.25fyvAsvh0
s
101
0.421.433006651.25210665
150
237.36KN114.17KN
加密区长度取（1.5hb1050,500）中大值，则取1.05m非加
密区的箍筋取2肢设置8@200，箍筋设置满足要求。
表8-1-1框架梁箍筋数量计算表
层次
截面
REV
0.2cfcbh0
AsvREV0.42fcbh0
梁端加密区
非加密区
s1.25fyvh0
实配钢筋
实配钢筋
5
A、
Bl
92.60
666.33
≤0
28@150
28@200
Br
52.03
465.93
≤0
28@150
28@200
3
A、
Bl
114.17
666.33
≤0
28@150
28@200
Br
121.36
465.93
≤0
28@150
28@200
1
A、
Bl
133.70
666.33
0.0123
28@150
28@200
Br
157.74
465.93
0.150
28@150
28@200
表8-1-2框架梁纵向钢筋计算表
层次
截面
M
As'
As
实配钢筋As
As'/As
%
支A
84.97
≤0
603
359
4φ16〔803〕
0.75
0.40
座B左
81.49
603
375
4φ16〔803〕
0.75
0.40
5
AB跨间
114.64
0.006
480
3φ16〔603〕
0.30
支座B右
33.88
603
224
4φ16〔803〕
0.75
0.58
BC跨间
52.85
318
2φ16〔402〕
0.29
支A
205.74
0.015
763
907
4φ18〔1018〕
0.75
0.51
座B左
176.10
763
776
4φ16〔803〕
0.95
0.40
3
AB跨间
170.11
0.009
714
3φ18〔763〕
0.38
支座B右
112.17
≤0
763
725
4φ16〔803〕
0.95
0.58
BC跨间
112.17
0.032
680
3φ18〔763〕
0.55
支A
305.49
0.022
941
1159
4φ20〔1256〕
0.75
0.63
座B左
218.19
941
962
4φ20〔1256〕
0.75
0.63
1
AB跨间
186.08
0.011
819
3φ20〔941〕
0.47
支座B右
150.29
0.043
941
971
4φ20〔1256〕
0.75
0.63
BC跨间
150.29
0.043
918
3φ20〔941〕
0.67
8.2框架柱
8.2.1柱截面尺寸验算
柱截面尺寸宜满足剪跨比和轴压比的要求：
剪跨比Mc（Vch0），其值宜大于2；
轴压比nN（fcbh），三级框架大于0.9其中Mc、Vc、N均不应考虑抗震承载力调整系数。
表2.24柱的剪跨比和轴压比验算
柱号
层次
b/mm
h0/mm
fc
Mc
Vc
N
n
边柱
5
600
560
16.71
62.65
72.45
313.22
.01
0.056
3
600
560
16.72
02.741
04.7611
94.69
3.46
0.213
1
600
560
16.71
90.701
65.2220
12.50
2.06
0.359
中柱
5
600
560
16.71
80.09
81.06
434.01
.97
0.077
3
600
560
16.72
67.221
41.2914
58.96
3.38
0.260
1
600
560
16.72
69.151
63.2224
85.38
2.94
0.443
②柱正截面承载力计算根据柱端截面组合的内力设计值及其调整值，按正截面受压（或受拉）计算柱的纵向受力钢筋，一般可采用对称配筋。
计算中采用的柱计算长度l0的采用：
a.一般多层房屋中梁柱为刚接的框架结构的各层柱段，现浇楼盖底层为
1.0H其他层为1.25H，H对底层柱为基础顶面到一层板顶的高度，其余层为上下板顶之间的高度。
b.水平荷载产生的弯矩设计值占总弯矩设计值75%以上时，框架柱的计算长度l0按如下两式计算，并取其中较小值：
l010.15（ul）H
l0（20.2min）H
式中，u、l为柱的上、下端节点交汇的各柱线刚度之和与交汇的各梁的线刚度之和的比值；min为两较小值；H为柱的高度。
③柱斜截面受剪承载力计算
偏心受压柱斜截面受剪承载力按下列公式计算：
式中，Vc为内力调整后柱端组合的剪力设计值；N为考虑地震作用组合的柱轴向压力设计值，当N≥0.3fcA时取0.3fcA；小于1时取1，当大于3时取3。
④三级框架柱的抗震构造措施
a.纵向受力钢筋三级框架柱的截面纵向钢筋的最小总配筋率为0.7%，同时柱截面每一侧配筋率不应小于0.2%。
b.箍筋的构造要求
柱箍筋加密范围：
柱端，取截面高度、柱净高的1/6和500mm三者的最大值；底层柱，柱根不小于柱净高的1/3；当有刚性地面时，除柱端外尚应去刚性地面上下各500mm。
三级框架柱：
箍筋最大间距采用8d，150（柱根100）中较小值；箍筋最小直径：
8mm。
柱最小体积配箍率可按下式计算：
Asvili
柱加密区箍筋的最小体积配箍率应符合下列要求：
vvfcfyv
式中，v三级抗震不应小于0.4%；v为最小配箍特征值，由箍筋形式和柱轴压比查表确定。
柱箍筋加密区的箍筋肢距，三级不宜大于250mm和20倍箍筋直径的较大值，至少每隔一根纵向钢筋宜在两个方向有箍筋约束。
柱箍筋非加密区的箍筋体积配箍率不宜小于加密区的一半，且箍筋间距在三级时不应大于15d，d为纵筋直径。
8.2.2框架柱的截面设计
以第二层中柱为例说明截面设计的过程和方法。
a.柱正截面受弯承载力计算根据中柱内力组合表，将支座中心处的弯矩换算至柱边缘，并与柱端组合弯矩的调整值比较后，选出最不利内力，取1.2SGK1.3SEK进行配筋计算。
M上182.59KNmM下226.85KNm
6
226.85106
3
0.81495.49103
ea取20mm和偏心方向截面尺寸的1/30两者中的较大者，即600/3020mm，故取ea20mm。
柱的计算长度确定，其中
9.452
u9.4521.374
7.206.56
l9.457.471.230
7.206.56
l010.15（ul）H10.15（1.3741.230）3.65.01m
eie0ea189.6120209.61mm
因为l0/h5.01103/6008.355，故应考虑偏心距增大系数
10.5fcA0.516.7600232.511.0取11.0
1495.490.8103
1
1400ei/h0h
l0/h5.01/0.68.3515取21.0
（0）1211400209.61/5608.3521.133
ei
a1.133209.61600240497.45mm
对称配筋
1495.490.8106
x
h0fcbh016.7600560
0.213b0.518
为大偏压情况。
fy（h0as）
'Ne（10.5）1fcbh02AsAs
1495.491060.8497.450.213（10.50.213）16.75602600
360（56040）
0
再按Nmax及相应的M一组（1.35SGK1.0SQK）计算。
N1971.910.81577.53KN，节点上、下柱端弯矩
61.290.129.7958.31KNm
33.1013.890.624.82KNm
此组内力是非地震组合情况，且无水平荷载效应，故不必进行调整，且取
l01.25H1.253.64.5m。
e0MN58.311061577.5310336.96mm
eie02036.962056.96mm
取11.0
10.5fcA0.516.7603021.911.0
N1577.53103
l0/h4.5/0.67.515取21.0
11（l0）12117.521.40
1400ei/h0h12140056.96/560
ei1.4056.9679.740.3h0168mm
故为小偏心受压
eeih/2as79.7430040339.74mm
Ne0.43fcbh02'fcbh0
（0.8b）（h0as'）c0
按上式计算时，应满足Nbfcbh0及Ne0.43fcbh02，因为
N1577.53KNbfcbh00.51816.7600560
32Ne1577.53103339.740.43116.76005602
故应按构造配筋，且应满足min0.7%。
单侧配筋率smin0.2%，则AsAs'sminbh0.2%600600720mm2
选218220（AsAs'1137mm2）。
总配筋率s311371.02%s600560
b.柱斜截面受剪承载力计算（以第一层柱为例计算）上柱柱端弯矩设计值Mct182.59/0.8228.54KNm
柱底弯矩设计值Mcb532.04/0.8665.05KNm
则框架柱的剪力设计值
与Vc相应的轴力
N1850.63KN0.3fcbh0.316.760021803.6KN取N1544.4KN
1.05
Asv
s
REVftbh00.056N
1
0.852552301.051.436005600.0561850.63103
31
210560
故该层柱应按构造配置箍筋。
柱端加密区的箍筋选用4肢8@100一层柱的轴压比n1480.510.80.308，则查表插入可得
0.3616.7
v0.061则最小体积配箍率minvfcfyv0.06114.3/2100.485%
AsvvAcor
sli
0.485550550
1008550
0.333
取8，Asv50.3mm2，则s170mm。
根据构造要求，取加密区箍筋为48@100，加密区位置及长度按规范要求确定。
非加密区应满足s15d300mm，故箍筋取48@200。
表8-2-1框架柱箍筋数量表
柱号
层次
REV
0.2fccbh0
N
0.3fcA
vfcfyv
实配箍筋
加密区
非加密区
B柱
5
85.61
1122.24
290.55
1863.6
.281
48@100
48@200
3
166.33
1122.24
908.43
1863.6
.389
48@100
48@200
1
255.23
1122.24
1480.51
1863.60
485
48@100
48@200
9基础设计
扩展基础系指柱下钢筋混凝土独立基础和墙下钢筋混凝土条形基础，本设
计采用柱下钢筋混凝土独立基础。
按受力性能，柱下独立基础有轴心受压和偏心受压两种。
当受力性能为偏心受压时，一般采用矩形基础。
9.1基
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