理论教育 混凝土结构设计:梁柱截面

混凝土结构设计:梁柱截面

时间:2023-09-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:整体式楼盖中的框架梁为T形截面,每跨梁内的纵向钢筋包括配置于梁下部的正弯矩钢筋和上部的负弯矩钢筋。考虑地震作用组合时,其承载力应除以相应的承载力抗震调整系数γRE,且抗震设计时,框架角柱应按双向偏心受力构件进行正截面承载力设计。框架柱受剪截面应符合《高层建筑混凝土结构技术规程》第6.2.6条要求。

混凝土结构设计:梁柱截面

1.框架梁截面设计

框架梁属受弯构件,截面内力有弯矩M和剪力V。当求得框架各控制截面的最不利内力之后,即可进行梁的配筋计算。其承载能力极限状态的计算内容包括正截面受弯承载力计算和斜截面承载力计算,框架梁的正截面受弯承载力、斜截面受剪承载力均可按国家标准《混凝土结构设计规范》(GB50010—2002)的有关规定计算;考虑地震作用组合时,其承载力应除以相应的承载力抗震调整系数γRE。而斜截面受弯承载力则通过构造来保证。

抗震设计时,框架梁端部截面组合的剪力设计值,一级、二级、三级应考虑剪力增大系数ηvb的影响按《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2002)6.2.5条计算;四级时可直接取考虑地震作用组合的剪力计算值。框架梁受剪截面应符合《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2002)6.2.6条的要求。

整体式楼盖中的框架梁为T形截面,每跨梁内的纵向钢筋包括配置于梁下部的正弯矩钢筋和上部的负弯矩钢筋。其中梁下部的正弯矩钢筋由梁跨中截面最大正弯矩,根据单筋T形截面计算确定,且应伸入梁端支座内满足锚固要求。梁的上部负弯矩钢筋由梁支座负弯矩根据双筋矩形截面计算确定,边支座负弯矩钢筋应伸入支座内满足锚固要求。框架梁中间支座的负弯矩钢筋应贯通布置,即不得在梁跨内按一定原则将部分钢筋截断。

对多层框架,如果每层框架梁的配筋各不相同,不仅施工不便,也容易出错,因此,当某层或同一层的某些框架梁的截面尺寸及混凝土等级相同且配筋量差别不大时,可以考虑归并为相同配筋的梁。

表3.16 框架结构各层柱的计算长度

注 对底层柱,H—从基础顶面到一层楼盖顶面的高度;对其余各层柱,H为上、下两层楼盖顶面之间的高度。

2.框架柱的截面设计

(1)柱的计算长度。柱一般采用对称配筋。一般的多高层建筑框架柱的计算长度见表3.16,可按无侧移考虑的钢筋混凝土结构,如具有非轻质隔墙的多层房屋,当为三跨及三跨以上或两跨且高层总宽度不小于房屋总高度的1/3时,其各层框架柱的设计长度为:现浇楼盖取H1=0.7H,装配式楼盖取H1=1.0H。(www.daowen.com)

一般多层房屋中梁柱为刚接的框架结构,各层柱的计算长度l0可按表3.16取用。

当水平荷载产生的弯矩设计值占总弯矩设计值的75%以上时,框架柱的计算长度l0,可按下列两个公式计算,并取其中的较小值:

式中 ψu、ψ1——柱的上、下端节点处交汇的各柱线刚度之和和交汇的各梁线刚度之和的比值;

ψmin——ψu、ψ1比值中的较小值;

H——柱的高度,按表3.16的注采用。

(2)柱的截面设计。框架柱属于偏心受压构件,截面内力有弯矩、剪力、轴力。其中框架柱的正截面承载力可根据组合得到的控制截面弯矩和轴力,考虑柱的计算长度,按国家标准《混凝土结构设计规范》(GB50010—2002)的有关规定进行计算以确定柱的纵向钢筋;利用组合得到的柱的控制截面剪力按《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2002)6.2.8条进行矩形截面偏心受压框架柱的斜截面受剪承载力[当矩形截面框架柱出现拉力时,斜截面受剪承载力按《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2002)第6.2.9条确定]计算确定柱的箍筋。考虑地震作用组合时,其承载力应除以相应的承载力抗震调整系数γRE,且抗震设计时,框架角柱应按双向偏心受力构件进行正截面承载力设计。一级、二级、三级框架角柱经按《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2002)第6.2.1~6.2.3条调整后的弯矩、剪力设计值应乘以不小于1.1的增大系数。框架柱受剪截面应符合《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2002)第6.2.6条要求。

无地震作用组合时,在单向风荷载作用下双向受剪的框架柱,可按国家标准《混凝土结构设计规范》(GB50010—2002)的规定进行截面剪压比计算和斜截面受剪承载力计算。柱扭曲截面承载力,可按国家标准《混凝土结构设计规范》(GB50010—2002)的有关规定进行计算。

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