毕业设计--框架内力组合(柱)

1、第三部分第三部分 框架结构框架结构 框架结构梁柱的内力组合框架结构梁柱的内力组合2022-4-181为什么要为什么要第三部分第三部分 框架结构框架结构 框架结构梁柱的内力组合框架结构梁柱的内力组合1静力荷载作用下：荷载效应的基本组合oSR1)由可变荷载效应控制的组合：由可变荷载效应控制的组合：2)由永久荷载效应控制的组合：由永久荷载效应控制的组合：2022-4-182第三部分第三部分 框架结构框架结构 框架结构梁柱的内力组合框架结构梁柱的内力组合 荷载规范荷载规范3.2.5 基本组合的荷载分项系数，应按下列规定采基本组合的荷载分项系数，应按下列规定采用：用： 1 永久荷载的分项系数：永久荷载的

2、分项系数： 当其效应对结构不利时当其效应对结构不利时对由可变荷载效应控制的组合，应取对由可变荷载效应控制的组合，应取1.2；对由永久荷载效应控制的组合，应取对由永久荷载效应控制的组合，应取1.35；当其效应对结构有利时应取当其效应对结构有利时应取1.0；2 可变荷载的分项系数可变荷载的分项系数一般情况下应取一般情况下应取1.4对标准值大于对标准值大于4kN/m2的工业房屋楼面结构的活荷载应取的工业房屋楼面结构的活荷载应取1.3。框架内力计算时，不需要考虑任何的分项系数，框架内力计算时，不需要考虑任何的分项系数，到结构设计时，分项系数才登场。到结构设计时，分项系数才登场。第三部分第三部分 框架结

3、构框架结构 框架结构梁柱的内力组合框架结构梁柱的内力组合1结构构件的地震作用效应和其他荷载效应的基本组合：结构构件的地震作用效应和其他荷载效应的基本组合：SR/RE其中风载及竖向地震作用不考虑其中风载及竖向地震作用不考虑2022-4-184 8、9度时的大跨度和长悬臂结构及度时的大跨度和长悬臂结构及9度时的高层建筑，度时的高层建筑，应计算竖向地震作用。应计算竖向地震作用。第三部分第三部分 框架结构框架结构 框架结构梁柱的内力组合框架结构梁柱的内力组合第三部分第三部分 框架结构框架结构 框架结构梁柱的内力组合框架结构梁柱的内力组合第三部分第三部分 框架结构框架结构 框架结构梁柱的内力组合框架结构

4、梁柱的内力组合表表4.1.2 活荷载按楼层的折减系数活荷载按楼层的折减系数 墙、柱、基础计算截面墙、柱、基础计算截面以上的层数以上的层数1234568920 20计算截面以上各楼层活荷载计算截面以上各楼层活荷载总和的折减系数总和的折减系数1.00(0.90)0.850.700.650.600.554.1.2 设计楼面梁、墙、柱及基础时，表设计楼面梁、墙、柱及基础时，表4.1.1中的楼面活荷载标准值中的楼面活荷载标准值在下列情况下应乘以规定的折减系数。在下列情况下应乘以规定的折减系数。2 设计墙、柱和基础时的折减系数设计墙、柱和基础时的折减系数1)第第1(1)项应按表项应按表4.1.2规定采用；

5、规定采用；注：楼面梁的从属面积应按梁两侧各延伸二分之一梁间距的范围内注：楼面梁的从属面积应按梁两侧各延伸二分之一梁间距的范围内的实际面积确定。的实际面积确定。注：当楼面梁的从属面积超过注：当楼面梁的从属面积超过25m2时，应采用括号内的系数。时，应采用括号内的系数。仅恒仅恒+活时用活时用第三部分第三部分 框架结构框架结构 框架结构梁柱的内力组合框架结构梁柱的内力组合第三部分第三部分 框架结构框架结构 框架结构梁柱的内力组合框架结构梁柱的内力组合活荷载折减系数中的从属面积:梁的从属面积与竖向导荷概念相近，但计算方法不同。楼面梁的从属面积应按梁两侧各1/2梁间距范围内的实际面积确定；而竖向导荷分配

6、模式是根据楼板传递竖向荷载的方式确定。横向框架的从属面积 纵向框架的从属面积第三部分第三部分 框架结构框架结构 框架结构梁柱的内力组合框架结构梁柱的内力组合竖向导荷分配模式:根据楼板传递竖向荷载的方式确定第三部分第三部分 框架结构框架结构 框架结构梁柱的内力组合框架结构梁柱的内力组合上有二层上有二层,柱活荷柱活荷载折减系数载折减系数 为为0.85上有四层上有四层,柱活荷柱活荷载折减系数载折减系数 为为0.70第三部分第三部分 框架结构框架结构 框架结构梁柱的内力组合框架结构梁柱的内力组合 大偏心受压情况时，在某一 M值下， N愈大愈安全； 小偏心受压情况时， 在相同的M 值下,N 值愈大愈不安

7、全； 大、小偏心受压情况时, M 值愈大愈不安全；Mmax,相应的N(大、小偏心受压)；Nmin, 相应的M(大偏心受压)；Nmax, 相应的M(小偏心受压)；此处相应是指同一工况，具体见下页。 每层柱配筋应根据四种工况四种工况组合分别算出配筋面积后选择最大值,且满足构造要求选筋。第三部分第三部分 框架结构框架结构 框架结构梁柱的内力组合框架结构梁柱的内力组合7.1 混凝土柱第三部分第三部分 框架结构框架结构 框架结构梁柱的内力组合框架结构梁柱的内力组合同一工况中按大小偏压取不利值,大偏压取小值,小偏压取大值同一工况中取大值,共四种工况共四种工况第三部分第三部分 框架结构框架结构 框架结构梁柱

8、的内力组合框架结构梁柱的内力组合ssmin1257 12060.99%0.75%(0.85%)500 500AAbh验算整个配筋率：6282010.33%0.2%500 500验算单侧配筋率：第三部分第三部分 框架结构框架结构 框架结构梁柱的内力组合框架结构梁柱的内力组合第三部分第三部分 框架结构框架结构 框架结构梁柱的内力组合框架结构梁柱的内力组合 638柱的纵向钢筋配置，尚应符合下列规定：1柱的纵向钢筋宜对称配置。2截面边长大于400mm的柱，纵向钢筋间距不宜大于200mm。3柱总配筋率不应大于5；剪跨比不大于2的一级框架的柱，每侧纵向钢筋配筋率不宜大于1.2。第三部分第三部分 框架结构框

9、架结构 框架结构梁柱的内力组合框架结构梁柱的内力组合柱轴力包含:1.横向KL传来剪力;2.纵向KL传来剪力,即计算简图中节点力;3.柱自重。柱轴力上层向下层逐层传递下柱轴力=上柱轴力+柱自重考虑粉刷,容重取26第三部分第三部分 框架结构框架结构 框架结构梁柱的内力组合框架结构梁柱的内力组合A柱弯矩图左震柱弯矩 右震柱弯矩 竖向荷载作用下柱弯矩 柱包络弯矩 由图可见,柱上下端弯矩最大,轴力或最大或最小第三部分第三部分 框架结构框架结构 框架结构梁柱的内力组合框架结构梁柱的内力组合底层顶层标准层第三部分第三部分 框架结构框架结构 框架结构梁柱的内力组合框架结构梁柱的内力组合本结构的内力组合形式分别

10、为：本结构的内力组合形式分别为：组合组合1：1.2恒荷载恒荷载+1.4活荷载（无地震作用组合）活荷载（无地震作用组合）组合组合2：1.35恒荷载恒荷载+1.4*0.7活荷载（无地震作用组合）活荷载（无地震作用组合）组合组合3：1.2（重力荷载代表值）（重力荷载代表值）+1.3地震荷载（左震作用）地震荷载（左震作用）组合组合4：1.2（重力荷载代表值）（重力荷载代表值）+1.3地震荷载（右震作用）地震荷载（右震作用）以上四种组合中，组合以上四种组合中，组合3、4要考虑要考虑RE的影响。的影响。然后，然后，与组合与组合1、2比较，选最大内力比较，选最大内力。柱内力组合柱内力组合不考虑调幅不考虑调幅

11、,活载满布活载满布,组合组合1,2活载折减活载折减第三部分第三部分 框架结构框架结构 框架结构梁柱的内力组合框架结构梁柱的内力组合注意:柱承载力抗震调整系数随轴压比变化取不同值第三部分第三部分 框架结构框架结构 框架结构梁柱的内力组合框架结构梁柱的内力组合 由于框架柱中存在轴压力，即使在采取必要的抗震构造措施后，其延性能力通常仍比框架梁偏小；加之框架柱是结构中的重要竖向承重构件，对防止结构在罕遇地震下的整体或局部倒塌起关键作用，故在抗震设计中通常均需采取“强柱弱梁”措施，即人为增大柱截面的抗弯能力，以减小柱端形成塑性铰的可能性。先组合出基本值先组合出基本值,再进行内力调整。再进行内力调整。第三

12、部分第三部分 框架结构框架结构 框架结构梁柱的内力组合框架结构梁柱的内力组合622 一、二、三、四级框架的梁柱节点处，除框架顶层和柱轴压比小于0.15者外，柱端组合的弯矩设计值应符合下式要求：第三部分第三部分 框架结构框架结构 框架结构梁柱的内力组合框架结构梁柱的内力组合 为了减小框架结构底层柱下端截面出现塑性铰的可能性，对此部位柱的弯矩设计值采用直接乘以增强系数的方法，以增大其正截面受弯承载力。 623 三级框架结构的底层，柱下端截面组合的弯矩设计值，应分别乘以增大系数1.3。底层柱纵向钢筋应按上下端的不利情况配置。第三部分第三部分 框架结构框架结构 框架结构梁柱的内力组合框架结构梁柱的内力

13、组合 对于框架柱需要通过设计措施防止其在达到罕遇地震对应的变形状态之前过早出现非延性的剪切破坏。应通过对柱截面作用剪力的增强措施考虑柱的“强剪弱弯” 。第三部分第三部分 框架结构框架结构 框架结构梁柱的内力组合框架结构梁柱的内力组合可分别取1.5、1.3、1.2、1.1第三部分第三部分 框架结构框架结构 框架结构梁柱的内力组合框架结构梁柱的内力组合 对一、二、三、四级抗震等级的框架角柱，考虑到震害中角柱震害相对较重，且受扭转、双向剪切等不利作用，其受力复杂，当其内力计算按两个主轴方向分别考虑地震作用时，其弯矩、剪力设计值应取经调整后的弯矩、剪力设计值再乘以不小于1.1的增大系数。(边框同学有角

14、柱) 626 一、二、三、四级框架的角拄，经本规范第622、623、625、6210条调整后的组合弯矩设计值、剪力设计值尚应乘以不小于1.10的增大系数。 此条款对中框架不适用,故大部分同学不采用此项修正,边框同学有二角柱需修正。第三部分第三部分 框架结构框架结构 框架结构梁柱的内力组合框架结构梁柱的内力组合 短柱是指剪跨比2的柱。如果柱的反弯点在柱高中部时，2和高宽比 4是近似等效的。采用柱高宽比不大于4的要求是近似的规定，主要是为了方便操作。 一般而言,楼梯间因设有中间休息平台而布置布层间梁，这里会形成短柱。 本次设计没有短柱 短柱试验表明，此类框架柱易发生粘结型剪切破坏和对角斜拉型剪切破

15、坏。为减少这种破坏，这类柱纵向钢筋配筋率不宜过大，并应沿柱全长采用复合箍筋。第三部分第三部分 框架结构框架结构 框架结构梁柱的内力组合框架结构梁柱的内力组合 在柱端箍筋加密区内配置一定数量的箍筋(用体积配箍率衡量)是使柱具有必要的延性和塑性耗能能力的另一项重要措施。 框架柱的弹塑性变形能力，主要与柱的轴压比和箍筋对混凝土的约束程度有关。箍筋对混凝土的约束程度，主要与箍筋形式、体积配箍率、箍筋抗拉强度以及混凝土轴心抗压强度等因素有关，而体积配箍率、箍筋强度及混凝土强度三者又可以用配箍特征值表示。因此，规范规定，轴压比大的柱，其配箍特征值大于轴压比低的柱。第三部分第三部分 框架结构框架结构 框架结

16、构梁柱的内力组合框架结构梁柱的内力组合11415 柱箍筋加密区内的箍筋肢距：二、三级抗震等级不宜大于250mm和20倍箍筋直径中的较大值。每隔一根纵向钢筋宜在两个方向有箍筋或拉筋约束；当采用拉筋且箍筋与纵向钢筋有绑扎时，拉筋宜紧靠纵向钢筋并勾住箍筋。第三部分第三部分 框架结构框架结构 框架结构梁柱的内力组合框架结构梁柱的内力组合11417 箍筋加密区箍筋的体积配筋率应符合下列规定： 1.柱箍筋加密区箍筋的体积配筋率，应符合下列规定：第三部分第三部分 框架结构框架结构 框架结构梁柱的内力组合框架结构梁柱的内力组合第三部分第三部分 框架结构框架结构 框架结构梁柱的内力组合框架结构梁柱的内力组合2 .对一、二、三、四级抗震等级的柱，其箍筋加密区的箍筋体积配筋率分别不应小于0.8、0.6、0.4和0.4；4 .当剪跨比入不大于2时，宜采用井字复合箍，其箍筋体积配筋率不应小于1.2。4 (650450) 50.31000.75%650 450 100v第三部分第三部分 框架结构框架结构 框架结构梁柱的内力组合框架结构梁柱的内力组合11418 在箍筋加密区外，箍筋的体积配筋率不宜小于加密区配筋率的一半；对一、二级抗震等级，箍筋间距不应大于10