框架结构设计计算参考书（框架配筋）

五邑大学本科毕业设计8框架配筋计算PAGE116948框架配筋计算8.1框架梁设计8.1.1框架梁正截面受弯承载力(1)框架梁配筋构造要求：根据梁的内力组合可得梁端与跨中控制截面的最不利内力设计值。依据参考文献[2]，第11.3.6中规定了三级抗震框架梁纵向受拉钢筋的最小配筋率：支座为0.25%和55ft/fy%的较大者；跨中为0.20%和45ft/进行截面配筋计算，当梁下部受拉时，按T形截面计算，截面翼缘宽度按规定取值，依据参考文献[2]，第5.2.4规定，T形截面受弯构件位于受压区的翼缘计算宽度。

(2)框架梁材料选用及最小配筋率计算：框架梁混凝土选用C35，fc＝16.7N/mm2，ft＝1.57N/mm2，；受力纵筋选用HRB400，fy＝fy'＝360N/mm2，箍筋选用HPB300，fy＝fy'＝270N/mm2。=0.8=1.0（依据参考文献[2]，第6.2.6条）采用单排配筋时：=40mm=700-40=660mm采用双排配筋时：=70mm=700-70=630mm支座最小配筋率：=max{0.55×1.57÷360=0.240%，0.25%}=0.25%梁计算跨度：AB跨=6500mm=/3=2167mm=110mmBC跨=8500mm=/3=2833mm=110mm跨中最小配筋率：=max{0.45×1.57÷360=0.196%，0.20%}=0.20%(3)框架梁跨中弯矩配筋：当时，此时中和轴在翼缘内，故属于第一类T形截面；否则，属于第二类T形截面。框架梁跨中弯矩配筋如下表8.1：(4)框架梁端支座配筋：跨中底部受拉钢筋伸入支座，作为支座处的负弯矩作用下的受压钢筋，框架梁支座按双筋截面设计，具体配筋计算如下表8.2：95五邑大学本科毕业设计8框架配筋计算95五邑大学本科毕业设计8框架配筋计算表8.1框架梁跨中配筋计算表框架梁跨中配筋计算层数梁截面位置M(kN·m)b'fmmh'0h'fmmα1fcb'fh'f(h0－h'f/2)(kN·m)T型截面αs=M/α1fcbh20ζ=1－As实配钢筋实配As配筋率ρ=As/bh屋面WKL-AB跨中159.9521676601102408.37第一类0.0880.092705.723#209420.54%>ρminWKL-BC255.0921676601102408.37第一类0.1400.1521161.784#2215200.87%>ρmin4WL-AB跨中161.3821676601102408.37第一类0.0890.093712.363#209420.54%>ρminWL-BC255.4121676601102408.37第一类0.1400.1521163.374#2215200.87%>ρmin3WL-AB跨中166.7321676601102408.37第一类0.0920.096737.233#209420.54%>ρminWL-BC274.0521676601102408.37第一类0.1510.1641256.554#2215200.87%>ρmin2WL-AB跨中181.1621676601102408.37第一类0.1000.105804.763#209420.54%>ρminWL-BC277.2121676601102408.37第一类0.1520.1661272.484#2215200.87%>ρmin1WL-AB跨中189.6021676601102408.37第一类0.1040.110844.583#209420.54%>ρminWL-BC326.1121676601102408.37第一类0.1790.1991524.304#2519641.12%>ρmin96五邑大学本科毕业设计8框架配筋计算96五邑大学本科毕业设计8框架配筋计算 8.2框架梁支座配筋计算层梁支座截面位置M(kN·m)h0A's(mm2)x(mm)x<2a's(mm)实配钢筋实际配筋As(mm2)配筋率ρ=As/bh屋面WKL-PQ左支座P-52.09660942-55.10是233.383#187630.44%>ρmin右支座Q-238.0566094210.17是1066.534#2012560.72%>ρminWKL-QR左支座Q-360.97630152018.94是1790.534#20/2#2018841.08%>ρmin右支座R-155.556601520-63.61是696.913#187630.44%>ρmin四层KL-MN左支座M-129.28660942-28.76是579.213#187630.44%>ρmin右支座N-264.8766094220.13是1186.694#2215200.87%>ρminKL-NO左支座N-491.06630152072.26是2435.814#22/3#2226611.52%>ρmin右支座O-248.546601520-32.14是1113.533#2211400.65%>ρmin三层KL-JK左支座J-172.93660942-13.41是774.783#209420.54%>ρmin右支座K-312.3566094238.15是1399.424#2519641.12%>ρminKL-KL左支座K-495.02630152073.96是2455.464#25/2#2227241.56%>ρmin右支座L-297.256601520-15.08是1331.774#2215200.87%>ρmin二层KL-GH左支座G-226.726609426.00是1015.773#2211400.65%>ρmin右支座H-351.5766094253.45是1575.134#2519641.12%>ρminKL-ID左支座H-524.84630152086.96是2603.374#25/2#2529451.68%>ρmin右支座I-368.89660152010.84是1652.734#2519641.12%>ρmin一层KL-DE左支座D-295.0766094231.53是1322.004#2215200.87%>ρmin右支座E-353.9466094254.39是1585.754#2519641.12%>ρminKL-EF左支座E-536.22630196452.86是2659.824#25/2#2529451.68%>ρmin右支座F-371.046601964-24.00是1662.374#2519641.12%>ρmin五邑大学本科毕业设计8框架配筋计算978.1.2框架梁裂缝验算依据参考文献[2]，第3.4.5规定：本设计标准层环境类别属于一类，裂缝控制等级为三级，最大裂缝宽度限值wlim=0.3mm；屋面露天环境类别属于二a类，裂缝控制等级为三级，最大裂缝宽度限值wlim=0.2mm；依据参考文献[2]，第7.1.2条，按荷载准永久组合并考虑长期作用影响的最大裂缝宽度可按下列公式计算：αcr——构件受力特征系数，受弯构件取值为1.9；Ψ——裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数：当小于0.2时，取0.2；当大于1.0时取1.0；σS——按荷载准永久组合计算的纵向受拉普通钢筋应力；Es——钢筋的弹性模量，这里HRB400为2.0×105kN/mm2；cS——最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离（mm）：当小于20，取20；当大于65，取65；楼盖梁取28mm、屋盖梁取33mm；ρte——按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率，当ρte＜0.01时取0.01.根据上述规定，梁正截面裂缝宽度验算如表8.3所示：98五邑大学本科毕业设计8框架配筋计算98五邑大学本科毕业设计8框架配筋计算表8.3框架梁裂缝宽度验算层截面截面尺寸M1(kN·m)h0(mm)选配钢筋As(mm2)σs=M/0.87h0AsAte=0.5bhρte=(As+Ap)/Ateψ=1.1－0.65ftk/σsρte屋面左端支座P250*700-38.376603#1876387.58875000.009取0.010.2018.00跨中250*700103.976603#20942192.22875000.0110.4120.00右端支座Q250*700-149.976604#201256207.95875000.0140.6220.00左端支座Q250*700-227.416304#20/2#201884220.23875000.0220.8020.00跨中250*700165.816604#221520189.98875000.0170.6722.00右端支座R250*700-98.006603#18763223.69875000.010.3718.00四层左端支座M250*700-81.456603#18763185.91875000.010.2218.00跨中250*700104.906603#20942193.94875000.0110.4220.00右端支座N250*700-166.876604#221520191.19875000.0170.6722.00左端支座N250*700-309.376304#22/3#222661212.12875000.0300.8822.00跨中250*700166.026604#221520190.22875000.0170.6722.00右端支座O250*700-156.586603#221140239.20875000.0130.6422.00三层左端支座J250*700-108.956603#20942201.42875000.0110.4420.00跨中250*700108.376603#20942200.35875000.0110.4420.0099五邑大学本科毕业设计8框架配筋计算99五邑大学本科毕业设计8框架配筋计算续表8.3框架梁裂缝宽度验算右端支座K250*700-196.786604#251964174.49875000.0220.7325.00左端支座K250*700-311.866304#25/2#222724208.88875000.0310.8823.90跨中250*700178.136604#221520204.09875000.0170.7022.00右端支座L250*700-187.276604#221520214.57875000.0170.7222.00二层左端支座G250*700-142.836603#221140218.20875000.0130.6022.00跨中250*700117.756603#20942217.69875000.0110.4920.00右端支座H250*700-221.496604#251964196.40875000.0220.7825.00左端支座H250*700-330.656304#25/2#252945204.84875000.0340.8925.00跨中250*700180.196604#221520206.45875000.0170.7022.00右端支座I250*700-232.406604#251964206.08875000.0220.7925.00一层左端支座D250*700-185.896604#221520212.99875000.0170.7122.00跨中250*700123.246603#20942227.84875000.0110.5220.00右端支座E250*700-222.986604#251964197.72875000.0220.7825.00左端支座E250*700-337.826304#25/2#252945209.29875000.0340.9025.00跨中250*700211.976604#251964187.96875000.0220.7625.00右端支座F250*700-233.766604#251964207.28875000.0220.7925.00五邑大学本科毕业设计8框架配筋计算1008.1.3框架梁斜截面配筋（1）框架梁受剪截面应符合下列要求：无地震组合时：，；（依据参考文献[2]，第6.3.1条）有地震组合时：(依据参考文献[2]，第6.2.9条）其中：为承载力抗震调整系数；（依据参考文献[2]，第5.4.2条本设计受剪的混凝土构件取0.85）；为系数，跨高比大于2.5的框架梁时取0.20。而本设计中跨高比为：AB跨：6500÷700>2.5，BC跨：8500÷700>2.5，所以取0.20。（2）梁斜截面受剪承载力计算公式：依据参考文献[2]，6．3．1矩形、T形和I形截面一般受弯构件的受剪截面应符合下列条件：

1）无地震组合时：2）有地震组合时：（3）构造要求依据参考文献[3]，第6.3.2条规定：三级抗震的框架结构，加密区长度取1.5和500的较大者，箍筋最大间距取/4、8d和150的较小者，箍筋最小直径为8mm。所以本设计中：加密区长度=max{1.5×700=1050mm，500mm}=1050mm，加密区箍筋最大间距=max{700/4=175，8d=8×20=160mm，加密区箍筋最小直径=8mm。依据参考文献[3]，第6.3.5条规定：沿梁全长箍筋的面积配筋率应符合：三级抗震结构，本设计中配箍计算由于前面所计算的均大于，所以应由地震参与组合的内力控制配箍，具体计算过程如表8.4所示：101五邑大学本科毕业设计8框架配筋计算101五邑大学本科毕业设计8框架配筋计算表8.4框架梁箍筋配筋计算表层梁支座截面位置V(kN)h0(mm)γREVB－0.42ftbh0非密区双肢箍筋加密区双肢箍筋加密区长度配筋率ρ=As/bh屋面WKL-PQ左端支座P111.3366026.630648.350.026ϕ8@250(0.404)ϕ8@150(0.753)10500.27%>0.151%左端支座Q158.7666066.945648.350.065ϕ8@250(0.404)ϕ8@150(0.753)10500.27%>0.151%WKL-QR左端支座Q303.17630192.785618.880.195ϕ8@250(0.404)ϕ8@150(0.753)10500.27%>0.151%左端支座R171.5066077.774648.350.075ϕ8@250(0.404)ϕ8@150(0.753)10500.27%>0.151%四层KL-MN左端支座M154.4766063.299648.350.061ϕ8@250(0.404)ϕ8@150(0.753)10500.27%>0.151%左端支座N189.8966093.406648.350.090ϕ8@250(0.404)ϕ8@150(0.753)10500.27%>0.151%KL-NO左端支座N394.06630270.041618.880.273ϕ8@250(0.404)ϕ8@150(0.753)10500.27%>0.151%左端支座O231.79660129.021648.350.125ϕ8@250(0.404)ϕ8@150(0.753)10500.27%>0.151%三层KL-JK左端支座J160.5666068.475648.350.066ϕ8@250(0.404)ϕ8@150(0.753)10500.27%>0.151%左端支座K196.4366098.965648.350.096ϕ8@250(0.404)ϕ8@150(0.753)10500.27%>0.151%KL-KL左端支座K395.90630271.605618.880.275ϕ8@250(0.404)ϕ8@150(0.753)10500.27%>0.151%左端支座L234.80660131.579648.350.127ϕ8@250(0.404)ϕ8@150(0.753)10500.27%>0.151%二层KL-GH左端支座G185.4366089.615648.350.086ϕ8@250(0.404)ϕ8@150(0.753)10500.27%>0.151%左端支座H197.94660100.248648.350.097ϕ8@250(0.404)ϕ8@150(0.753)10500.27%>0.151%KL-ID左端支座H396.29630271.937618.880.275ϕ8@250(0.404)ϕ8@150(0.753)10500.27%>0.151%左端支座I242.22660137.886648.350.133ϕ8@250(0.404)ϕ8@150(0.753)10500.27%>0.151%一层KL-DE左端支座D200.23660102.195648.350.099ϕ8@250(0.404)ϕ8@150(0.753)10500.27%>0.151%左端支座E208.02660108.816648.350.105ϕ8@250(0.404)ϕ8@150(0.753)10500.27%>0.151%KL-EF左端支座E397.99630273.382618.880.276ϕ8@250(0.404)ϕ8@150(0.753)10500.27%>0.151%左端支座F225.30660123.504648.350.119ϕ8@250(0.404)ϕ8@150(0.753)10500.27%>0.151%五邑大学本科毕业设计8框架配筋计算1028.2框架柱设计柱的设计应遵循以下设计的原则：(1)强柱弱梁，使柱尽量不出现塑性铰；(2)在弯曲破坏之前不发生剪切破坏，使柱有足够的抗剪能力；(3)控制柱的轴压比不要太大；(4)加强约束，配置必要的约束箍筋。8.2.1柱剪跨比和轴压比验算柱的轴压比是指柱组合的轴压力设计值N与柱的全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值的比值，计算公式如下：柱子的轴压比是影响柱子破坏形态和延性的主要因素之一。试验表明，柱的延性随轴压比增大而急剧下降，尤其在高轴压比条件下，箍筋对柱的变形能力的影响越来越不明显。而随柱轴压比的变化，柱将呈现两种破坏形态，一是混凝土压碎而受拉钢筋并未屈服的小偏心受压破坏；二是受拉钢筋首先屈服而具有较好延性的大偏心受压破坏。框架柱的抗震设计一般应控制在大偏心受压破坏范围，因此，必须控制柱子的轴压比。依据参考文献[4]，第6.4.2条：本设计属于三级抗震的框架结构，轴压比限值为0.85。剪跨比是反映柱截面承受的弯矩与剪力比值的一个参数，应按柱端截面组合的弯矩设计值M对应的截面组合剪力计算值Vc及截面有效高度确定，并取上下端计算结果的较大值；反弯点位于柱高中部的框架柱，可按柱净高与2倍柱截面高度之比计算，即，剪跨比宜大于2。取，则本设计中：3-5层，柱A、C的计算高度h0=500-40=460mm；柱B的计算高度h0=600-40=1-2层，柱A、C的计算高度h0=600-40=560mm；柱B的计算高度h0=750-40=梁高为700mm，则二至五层柱子的净高，首层柱子的净高3-5层框架柱A、C的全面积：框架柱B的全面积：1-2层框架柱A、C的全面积：框架柱B的全面积：由表8.5所示验算结果可知，柱的剪跨比和轴压比均满足上述要求。104表8.5柱的剪跨比和轴压比验算柱的剪跨比和轴压比验算柱编号层b(mm)h0(mm)fcHn(m)N(kN)λ=Hn/2h0μ=N/fcAc柱A550046016.72.8241.553.04>20.06<0.85450046016.72.8594.633.04>20.14<0.85350046016.72.8967.843.04>20.23<0.85260056016.72.81379.872.50>20.23<0.85160056016.74.31825.513.84>20.30<0.85柱B560056016.72.8494.142.50>20.08<0.85460056016.72.81215.932.50>20.20<0.85360056016.72.81932.302.50>20.32<0.85275071016.72.82666.711.97≈20.28<0.85175071016.74.33400.473.03>20.36<0.85柱C550046016.72.8257.863.04>20.06<0.85450046016.72.8615.223.04>20.15<0.85350046016.72.8957.853.04>20.23<0.85260056016.72.81287.932.50>20.21<0.85160056016.74.31646.193.84>20.27<0.858.2.2柱正截面抗压承载力计算及配筋依据文献[2]第6.2.17条规定的矩形截面偏心受压构件承载力计算公式如下：考虑地震组合时，依据文献[2]第11.1.6条规定，在上述公式的左端乘以承载力抗震调整系数γRE=0.8（当轴压比小于0.15时，γRE=0.75）.在工程设计中，当构件承受变号弯矩作用，或为了构造简单便于施工时，常采用对称配筋截面，即，，且。故。当，且N≤Nb时为大偏心受压。大偏心对称配筋，当时，当时则近似取上式转化为当，或m，且N＞Nb时，为小偏心受压：注意上式中ξ按文献[2]式（6.2.17-8）计算时N应乘以γRE。3）分别对柱进行(Mmax，N)、（Nmax，M)、（Nmin，M)三种组合的进行配筋量计算后选其最大者。最后选配筋应满足最小配筋率及其它构造要求。依据参考文献[2]，第11.4.12条：由于本设计依据参考文献[4]，第6.4.4条规定：柱的纵向钢筋配置，尚应满足下列规定：1.抗震设计时，宜采用对称配筋；2.截面尺寸大于400mm的柱，一、二、三级抗震设计时其纵向钢筋间距不宜大于200mm；3.全部纵向钢筋的配筋率抗震设计时不应大于5%；4.一级且剪跨比不大于2的柱，其单侧纵向受拉钢筋的配筋率不宜大于1.2%；5边柱；角柱及剪力墙端柱考虑地震作用组合产生小偏心受拉时，柱内纵筋总截面面积应比计算值增加25%。本设计=0.518=0.8=1.0框架柱：3-5层，柱A、C的计算高度h0=500-40=460mm；柱B的计算高度h0=600-40=1-2层，柱A、C的计算高度h0=600-40=560mm；柱B的计算高度h0=750-40=偏心距依据参考文献[2]，第6.2.4条规定：附加偏心距取20mm和偏心方向截面尺寸的1/30两者的较大值截面初始偏心距各框架柱纵向钢筋配筋计算如附表5。1058.2.3框架柱裂缝验算依据参考文献[2]，条文说明7.2.1规定，当e0/h>0.55时，必须进行裂缝验算。本设计中由柱配筋总表可知，本设计只有柱B五层{Nmin，M}，A柱五层的{Mmax，N}、{Nmin，M}两种组合的e0/h大于0.55，所以只要对这三种情况进行裂缝验算，而其它组合以及其他楼层均满足e0/h≤0.55不必进行裂缝验算。参照梁的裂缝验算公式，柱裂缝验算如表8.6所示：106表8.6框架柱裂缝验算柱柱B五层柱A五层组合类型（Nmin，M)(Mmax，N)（Nmin，M)截面位置柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底截面尺寸600*600600*600500*500500*500500*500500*500选配钢筋3#183#183#183#183#183#18763763763763763763272.77296.49128.32144.93108.26124.87560460460773645614442391393200.79218.25109.25123.3979.7992.030.010≥0.010.010≥0.010.010≥0.010.010≥0.010.010≥0.010.010≥0.01181818181818小于0.2，取0.20.590.630.170.27-0.18-0.010.22≤0.30.25≤0.30.04≤0.30.06≤0.30.03≤0.30.03≤0.3斜截面抗剪承载力计算及配置箍筋依据参考文献[2]，第11.4.6条：考虑地震组合的矩形截面框架柱剪跨比大于2时依据参考文献[2]，第11.4.7条：考虑地震组合的矩形截面框架柱，其斜截面受剪承载力应符合其中N为考虑地震组合后的框架柱轴向压力设计值，当N大于0.3fcA时，取0.3fcA。依据参考文献[2]，第11.4.12条：三级抗震结构柱端箍筋加密区最大间距为纵向钢筋的8倍和150（柱根100）中的较小者，箍筋最小直径为8mm。根据11.4.14框架柱的箍筋加密区长度，应为柱截面长边尺寸(或圆形截面直径)、柱净高的1/6和500mm中的最大值。底层柱根箍筋加密区长度应取不小于该层柱净高的1/3；当有刚性地面时，除柱端箍筋加密区外尚应在刚性地面上、下各500mm的高度范围内加密箍筋。107所以本设计中柱A、柱C：首层加密区长度max{600mm,4300÷3=1433mm,500mm}=1433mm二层层加密区长度max{600mm,2800÷6=467mm,500mm}=600mm三至五层加密区长度max{500mm,2800÷6=467mm,500mm}=500