土木工程毕业设计框架柱截面设计资料

第九章框架柱截面设计(GB50010-2023),11.4.1-11.4.5的规定，为满足MuMd

(Ml

Mr0.15的柱时不按上式c c c b b1.1的增大系数。依据《混凝土构造设计标准》(GB50010-2023),6.2.3-6.2.5的规定，弯矩作用

M10.9M2c 1 2且轴压比不大于0.9时假设构件的长细比满足公式l/i3412(M /M)的要求，c 1 2M1/M2取正值，否则取负值。公式计算：MCm

Mns 2M

〔6.2.4-1〕C 0.3m1

1 〔6.2.4-2〕M2l ns

1300(M2

/Nea

)/h0

(c)2h c

〔6.2.4-3〕c 0.5fAcc N

〔6.2.4-4〕0.70.7； ——弯矩增大系数；nsN——M2相应的轴向压力设计值；1.01.0；一、截面设计资料截面尺寸：中柱： 400mm×500mm混凝土强度等级：C30 fc

14.3N/mm2，ft

1.43N/mm2钢筋强度等级：HRB400 fy

f,360N/mm2y二、框架柱的轴压比验算。

925.48103

0.85截面满足抗震作用下c的延性要求。

fbh 14.3400500 Cc三、最小配筋率要求《混凝土》11．4．12框架柱和框支柱的钢筋配置，应符合以下要求：0.750.2。框架柱和框支柱中全部纵向受力钢筋的最小配筋面积A A0.75%4005001500mm2smin min每一侧钢筋的最小配筋面积As单min

min

A0.20%400500400mm2三级抗震构造框架柱和框支柱上、下两端箍筋应加密，加密区的箍筋最大间100mm〕中的较小值，和箍筋最小8mm。一、框架柱正截面承载力计算对称配筋〕1．最不利内力组合框架柱的界限轴力为Nb1fcbh0b114.3400(50040)0.5181362.96KN而该层框架柱KZBNmax305.250KNNb1365.96KN,属于大偏压构件，起把握作用的是轴力越小、弯矩越大的内力组合。C0.15 0.75,RE

0.15的柱，承载力抗震调整系数

=0.80，为了便利判别，把轴RE压比的界限0.15转变为轴力值，当轴压比C

=0.15时对应的轴力值为：N fbh 0.1514.3400460394.68KN,故C c 0N<394.68KNREN>394.68KNRE

0.750.80经比较，可得出如下一组最不利内力：M73.233KNmN249.486KN2．内力计算e0

M73.233106 294mmN 249.486103ea

max20,

h20mmei

ee0

29420314mmM152.6730.720.9M 73.2332IAh212500212i IAh212500212l4200mmc4200 Ic 29.173412 142.76,因此，不需要考虑附加弯矩影响。4200 i 144 M2x

N0.75249.48610333mm2a

24080mmfb 1.014.3400 s1ch 500e”e a”314 40524mms i 2 s

2 由公式 NefARE s y

ha，可得0 sAA”

Ne”RE

0.75249.486103524 648mm2s s f(hy 0

a”) 360(46040)s3C18，单侧配筋面积‘As

As单min

400mm2沿长边方向每侧加配2C16，单侧配筋面积‘As

911mm2As单min

400mm2总配筋面积Am2Ass总l 42001.25

min

1500mm2，满足最小配筋率要求0 13.125，查表得0.935b 400N210.375KN0.9(fAf”A”)0.90.935(14.34005003602331)3112.84KNc y s垂直于弯矩作用平面的承载力满足要求。1.最不利内力组合N fbh 114.3400(50040)0.5181362.96KNb 1 c 0 b而该层框架柱KZB的最大轴力为N 607.003KNN 1365.96KN,属于max b大偏压构件，起把握作用的是轴力越小、弯矩越大的内力组合。C

0.15 0.75,RE

0.15的柱，承载力抗震调整系数

=0.80，为了便利判别，把轴RE压比的界限0.15转变为轴力值，当轴压比C

=0.15时对应的轴力值为：N fbh 0.1514.3400460394.68KN,故C c 0N<394.68KNREN>394.68KNRE

0.750.80经比较，可得出如下一组最不利内力：M84.523KNmN570.688KN按强柱弱梁要求调整柱端弯矩设计值：M 84.523111.696196.219KNm1.3Mc

1.3193.839251.991KN调 整 后 二 层 柱 顶 84.523

矩 设 计 值 为 ：Mb251.991 108.55KNmc 84.523111.6962.内力计算M 108.55106e0

190mmN 570.688103ea

max20,

h20mmei

ee0

19020210mmM180.0240.950.9,因此，需要考虑附加弯矩影响。M 84.5232C 0.70.3m

M10.70.30.950.415M20.5fA c

0.514.3400500

2.51，取 1c N 570.6881031 l

c1 4200 1ns

1300(M2

/Nea

)/h0

(c)2h

1 ( )211.1191300(19020)/460 500Cm

0.4151.1190.4641，取C 1m ns

Mm ns

1108.55108.55KNx

N0.80570.68810379.82mm2a

24080mmfb 1.014.3400 s1ch 500e”e a”210 40420mms i 2 s

2 由公式 NefARE s y

ha，可得0 sAA”

Ne”RE

0.80570.688103420 1268mm2s s f(hy 0

a”) 360(46040)s沿短边方向2C25+1C22As

A”1362mm1268mm2s沿长边方向2C16‘

A

400mm2s s总配筋面积

s单minA 19647608043528mm2As总 l 42001.25

1500mm2，满足最小配筋率要求。0 13.125，查表得0.935b 400N570.688KN0.9(fAf”A”)0.90.935(14.34005003603528)3475.46KNc y s垂直于弯矩作用平面的承载力满足要求。1.最不利内力组合N fbh 114.3400(50040)0.5181362.96KNb 1 c 0 b而该层框架柱KZB的最大轴力为N 925.482KNN 1365.96KN,属于max b大偏压构件，起把握作用的是轴力越小、弯矩越大的内力组合。C

0.15 0.75,RE

0.15的柱，承载力抗震调整系数

=0.80，为了便利判别，把轴RE压比的界限0.15转变为轴力值，当轴压比C

=0.15时对应的轴力值为：N fbh 0.1514.3400460394.68KN,故C c 0N<394.68KNREN>394.68KNRE

0.750.80正截面配筋计算〔对称配筋〕经比较，可得出如下一组最不利内力：M131.661KNmN893.296KN对底层柱进展弯矩调整1.3。Mt1.3131.661171.16KNmc2.内力计算e0

M171.16106 192mmN 893.296103ea

max20,

h20mm则初始偏心距：ei

ee0

19220212mmM1111.69640.850.9M 131.6612IAh212500212i IAh212500212l 5500mmc5500 Mlc 38.193412 142.76,因此，不需要考虑附加弯矩影响。5500 Mi 144 M2 N 0.8893.296103

2a

24080mmx REf

b 1.014.3400

sh 0.518460138mmh 5001c bh 500e”e a”212 40422mms i 2 s 2由公式

fbx(h

f

A(h

a)，可得RE s

1c 0 2x

y s 0 s Ne”fbx(h )AA” s s

s 1f(hy

c 0 2a”)s

1250.8893.296103422114.3400125(460 ) 2 154mm2360(46040)3C18，单侧配筋面积‘As

763mm2

As单min

400mm2沿长边方向每侧加配2C16，单侧配筋面积‘A40250991mm2A 40mm2s s s单min总配筋面积Am2Ass总l 5500

min

1500mm2，满足最小配筋率要求0 13.75，查表得0.924b 400N893.296KN0.9(fAf”A”)0.90.924(14.34005003602331)3076.22KNc y s垂直于弯矩作用平面的承载力满足要求。二、斜截面配筋计算〔一〕构造要求地震作用下，构件受剪时的抗剪承载力抗震调整系数RE

0.85，非抗震设轴力N提高抗剪强度值为0.07N0.056N。N0.3f

REbh0.314.3400500858KN时，取N=858KN。选取剪力大c且轴力小的为最不利效应组合。依据《混凝土构造设计标准》GB50010-2023第11.4.3条规定，对于三级抗震等级的框架构造，须按V=1.2MbMb/H进展强剪弱弯的调整。c c t n开计算，取配筋量大的结果进展配筋。《混凝土》11.4.12规定，三级抗震构造柱端箍筋加密区箍筋最大间距为纵8150〔100〕8mm。三层柱斜截面配箍计算1．三层柱加密区配箍计算〔1)非地震组合非地震组合最不利内力组合V7.529KNN258.894KN

bh0.314.3400500858KNN258.894KN,N258.894KNcHn

4.20.83.4mHn42008003.703.0，取=3.02h 24600剪压比限值：c

Vfbhc

7.529103114.3400500

0.0030.25，减压比满足要求。验算是否按计算配置箍筋：1.75 1.75

fbht

0.07N 1.434004600.07258.894103133.24KNV7.529KN31因此，不需要按计算配置箍筋，只需按构造配置箍筋。8d816128mm加密区最大箍筋间距min150mm(柱根100mm〕现承受复合箍，选配箍筋为 8@100，验算其是否满足构造要求：

N

305.250103

0.10711.4.17

0.06c fbh 14.3400500 vcal 50.32412

fc 0.0616.7

0.37% sksk 0.76%maxvf

270

0.4%v lls 352452100 yv 12满足最小配箍率要求。〔2〕地震组合

0.4% 地震组合最不利内力组合N249.486KN V0.8532.83227.91KNRE0.3f

N0.85249.486212.06KNbh0.314.3400500858KN

N0.85249.486212.06KN，c RE取 N212.06KNRE=Hn2h0

4200800=3.703.0，取=3.0。2460 V 27.91103C

REfbhc

0.2，因此，剪压比满足要求。114.3400460验算是否按计算配置箍筋：1.05 1.05fbh0.056N= 1.434004600.056210.06103=80.83KN V=27.91KN1 t 0 31 RE因此，不需要按计算配置箍筋，只需按构造配置箍筋。8d816128mm加密区最大箍筋间距min150mm(柱根100mm〕现承受复合箍，选配箍筋为 8@100〔3×4，验算其是否满足构造要求：轴压比 N

305.250103

0.10711.4.17

0.06c fbh 14.3400500 vcal 50.32764

fc 0.0616.7

0.37% sksk 0.87%maxvf

270

0.4%v lls 352452100 yv 12满足最小配箍率要求。

0.4% h500mm 三层柱顶端箍筋加密区长度：Hn4200800567mm567mm，为了施工2．非加密区配箍计算

6 6 500mm 非加密区配箍不用进展剪力调整，直接取最不利内力组合进展配筋计算〔1〕非地震组合V7.529KNN258.894KN

bh0.314.3400500858KNN258.894KN,N258.894KNcHn

4.20.83.4mHn

42008003.703.0，取=3.0剪压比限值：

2h 24600V 7.529103

0.0030.25，减压比满足要求。 fbhc c 0

114.3400500验算是否按计算配置箍筋：1.75 1.75

fbht

0.07N 1.434004600.07258.894103133.24KNV7.529KN31因此，不需要按计算配置箍筋，只需按构造配置箍筋。验算柱的体积配箍率：

8@200〔3×4，验算其是否满足构造要求：轴压比 N

305.250103

11.4.17

0.06c fbh 14.3400500c

f

v16.7 al 50.32764

0.5

c 0.50.06 0.19% sksk 0.44%max vf

270

0.2%v lls 352452200 yv 12满足最小配箍率要求。〔2〕地震组合地震组合最不利内力组合V32.832KNN249.486KN

0.50.4%0.2%

bh0.314.3400500858KNN249.486KN,N249.486KNc柱净高：H 4.20.83.4mnHn42008003.703.0，取=3.0 2h 24600 V 0.8532.832103剪压比限值：RE 0.0100.20，剪压比满足要求。fbhc c 0

114.3400500验算是否按计算配置箍筋：1.05 1.05fbh0.056N= 1.434004600.056249.486103=83.04KN V=27.91KN1 t 0 31 RE因此，不需要按计算配置箍筋，只需按构造配置箍筋。验算柱的体积配箍率：

8@200〔3×4，验算其是否满足构造要求：

N

305.250103

11.4.17

0.06c fbh 14.3400500c

f

v16.7 al 50.32764

0.5

c 0.50.06 0.19% sksk 0.44%max vf

270

0.2%v lls 352452200 yv 12满足最小配筋率要求。1．二层柱加密区配箍计算非地震组合

0.50.4%0.2% 非地震组合最不利内力组合V5.610KNN545.270KN

bh0.314.3400500858KNN545.270KN,N545.270KNc柱净高：H 4.20.83.4mnHn

42008003.703.0，取=3.0剪压比限值：

2h 24600V 5.610103

0.0020.25，剪压比满足要求。 fbhc c 0

114.3400500验算是否按计算配置箍筋：1.75 1.75fbh0.07N 1.434004600.07545.270103153.28KNV5.610KN 1 t 0 31因此，不需要按计算配置箍筋，只需按构造配置箍筋。8d816128mm加密区最大箍筋间距min150mm(柱根100mm〕现承受复合箍，选配箍筋为 8@100〔3×4，验算其是否满足构造要求：

N

607.003103

0.21211.4.17

0.06c fbh 14.3400500 vcal 50.32764

fc 0.0616.7

0.37% sksk 0.87%maxvf

270

0.4%v lls 352452100 yv 12满足最小配箍率要求。地震组合

0.4% 地震组合最不利内力组合N541.852KN V0.8539.18133.30KNRE0.3f

N0.85541.852460.574KNbh0.314.3400500858KN

N0.85541.852460.574KN，c RE取 N460.574KNRE=Hn2h0

4200800=3.703.0，取=3.0。2460 V 33.30103C

REfbhc

0.2，剪压比满足要求。114.3400460验算是否按计算配置箍筋：1.05 1.05fbh0.056N= 1.434004600.056460.574103=94.86KN V=33.30KN1 t 0 31 RE因此，不需要按计算配置箍筋，只需按构造配置箍筋。8d816128mm加密区最大箍筋间距min150mm(柱根100mm〕现承受复合箍，选配箍筋为 8@100〔3×4，验算其是否满足构造要求：

N

607.003103

0.21211.4.17

0.06c fbh 14.3400500 vcal 50.32764

fc 0.0616.7

0.37% sksk 0.87%maxvf

270

0.4%v lls 352452100 yv 12满足最小配箍率要求。

0.4% h500mm 二层柱顶端、底端箍筋加密区长度：Hn4200800567mm567mm，为2．非加密区配箍计算

6 6 500mm 非加密区配箍不用进展剪力调整，直接取最不利内力组合进展配筋计算(1)非地震组合V5.610KNN545.270KN

bh0.314.3400500858KNN545.270KN,N545.270KNc柱净高：H 4.20.83.4mnHn42008003.703.0，取=3.02h 24600

Vfbhc c

5.610103114.3400500

0.0020.25，减压比满足要求。验算是否按计算配置箍筋：1.75 1.75fbh0.07N 1.434004600.07545.270103153.28KNV5.610KN1 t 0 31因此，不需要按计算配置箍筋，只需按构造配置箍筋。验算柱的体积配箍率：

8@200〔3×4，验算其是否满足构造要求：轴压比： N

607.003103

11.4.17

0.06c fbh 14.3400500 vcal 50.32764

fc 0.50.0616.7

0.19% sksk

0.44%max vf

270

0.2% v lls 352452200 yv 12满足最小配箍率要求。(2)地震组合地震组合最不利内力组合V39.181KNN541.852KN

0.50.4%0.2%

bh0.314.3400500858KNN541.852KN,N541.852KNc柱净高：H 4.20.83.4mnHn42008003.703.0，取=3.0 2h 24600 V 0.8539.181103剪压比限值：RE 0.0120.20，剪压比满足要求。fbhc c 0

114.3400500验算是否按计算配置箍筋：1.05 1.05fbh0.056N= 1.434004600.056541.852103=99.41KN V=33.30KN1 t 0 31 RE因此，不需要按计算配置箍筋，只需按构造配置箍筋。验算柱的体积配箍率：

8@200〔3×4，验算其是否满足构造要求：

N

607.003103

11.4.17

0.06c fbh 14.3400500 vcal 50.32764

fc 0.50.0616.7

0.19% sksk

0.44%max vf

270

0.2% v lls 352452200 yv 12满足最小配筋率要求。1．一层柱加密区配箍计算非地震组合非地震组合最不利内力组合V7.645KNN805.525KN

0.50.4%0.2%

bh0.314.3400500858KNN805.525KN,N805.525KNcHn

5.50.84.7mHn2h0

8002460

5.503.0，取=3.0

V fbhc c

7.645103114.3400500

0.0030.25，剪压比满足要求。验算是否按计算配置箍筋：1.75 1.75fbh0.07N 1.434004600.07805.525103171.50KNV7.645KN1 t 0 31因此，不需要按计算配置箍筋，只需按构造配置箍筋。8d816128mm加密区最大箍筋间距min150mm(柱根100mm〕现承受复合箍，选配箍筋为 8@100〔3×4，验算其是否满足构造要求：

N

925.482103

0.32411.4.17

0.062c fbh 14.3400500 vcal 50.32764

fc 0.06216.7

0.38% sksk

vf 270

0.4%v lls 352452100 yv 12满足最小配箍率要求。地震组合

V50.598KN

0.4% 地震组合最不利内力组合N855.544KN V0.8550.59843.008KNRE0.3f

N0.85855.544727.212KNbh0.314.3400500858KN

N0.85855.544727.212KN，c RE取 N727.212KNRE=Hn2h0

5500800=5.503.0，取=3.0。2460 V 43.008103C

REfbhc

0.2，剪压比满足要求。114.3400460验算是否按计算配置箍筋：1.05 1.05fbh0.056N= 1.434004600.056727.212103=109.79KN V=43.008KN1 t 0 31 RE因此，不需要按计算配置箍筋，只需按构造配置箍筋。8d816128mm加密区最大箍筋间距min150mm(柱根100mm〕现承受复合箍，选配箍筋为 8@100〔3×4，验算其是否满足构造要求：

N

925.482103

0.32411.4.17

0.062c fbh 14.3400500 vcal 50.32764

fc 0.06216.7

0.38% sksk 0.87%maxvf

270

0.4%v lls 352452100 yv 12满足最小配箍率要求。

0.4% h500mm 一层柱顶端箍筋加密区长度：Hn4200800567mm567mm，为了施工

6 6 500mm h500mm H 4200800 n 567mm一层柱底端箍筋加密区长度：6 6 1567mm为了施工 Hn

1567mm3 3 500 1600mm。2．非加密区配箍计算非加密区配箍不用进展剪力调整，直接取最不利内力组合进展配筋计算。〔1〕非地震组合V7.645KNN805.525KN

bh0.314.3400500858KNN805.525KN,N805.525KNcHn

5.50.84.7mHn2h0

8002460

5.503.0，取=3.0

V fbhc c

7.645103114.3400500

0.0030.25，减压比满足要求。验算是否按计算配置箍筋：1.75 1.75fbh0.07N 1.434004600.07805.525103171.50KNV7.645KN 1 t 0 31因此，不需要按计算配置箍筋，只需按构造配置箍筋。验算柱的体积配箍率：

8@200〔3×4，验算其是否满足构造要求：

N

925.482103

0.32411.4.17

0.062c fbh 14.3400500c

f

v16.7 al 50.32764

0.5

c 0.50.06 0.19% sksk

0.44%max vf

270

0.2%v lls 352452200 yv 12满足最小配箍率要求。〔2〕地震组合地震组合最不利内力组合

0.50.4%0.2% V50.598KNN855.544KN

bh0.314.3400500858KNN855.544K