计算书 6 配筋计算

1、 第六章 截面设计 第六章 截面设计6.1框架梁以第一层AB框架梁的计算为例，说明计算方法和步骤。6.1.1 梁的最不利内力组合根据第五章的计算，梁的最不利内力如下：跨间：Mmax=54.80KNm支座A：Mmax=-234.6KNm支座B：Mmax=-184.56KNm V=96.83KN（调整后）6.1.2梁的正截面受弯承载力计算抗震设计中，对于楼面现浇的框架结构，梁支座负弯矩按矩形截面计算纵筋数量，跨中正弯矩按T形截面计算纵筋数量。跨中截面的计算弯矩，应取该跨的跨间最大弯矩或支座弯矩与1/2简支梁弯矩之中的较大者，依据上述理论，得：（1）考虑跨间最大弯矩处按T形截面设计，翼缘计算宽度按跨

2、度考虑，=l/3=2000mm；按翼缘厚度考虑时，=b=300mm。所以可取2000mm。=100mm。办公楼属一类环境，梁保护层厚度c=20mm， h0=600-20-10-=560mm。=1.014.320001000（560-50）10-6 =1573KNm=54.80KNm可按第一类T形截面进行计算。=0.006=1-=0.006=0.5（1+0.994）=0.997实配钢筋216，=402mm2。=0.22=0.45=0.451.43/300=0.215，且，满足要求。梁端截面受压区相对高度： =0.075=0.576满足抗震设计要求。(2)考虑两支座处A支座负弯矩比较大，可将下部跨

3、间截面的216钢筋伸入支座，作为支座负弯矩作用下的受压钢筋，=402mm2，再计算相应的受拉钢筋，B支座负弯矩较小，可不必伸入。1）支座A上部：=0.127=0.136=0.932实配钢筋：422，=1520mm2。=0.84=0.45=0.451.43/300=0.215，且，满足要求。2）支座B上部：=0.139=0.150=0.925实配钢筋：420，=1256mm2。=0.70=0.45=0.451.43/300=0.215，且，满足要求。其他各梁正截面受弯承载力计算见表6-1。6.1.3梁的斜截面受剪承载力计算（1）验算截面尺寸=560mm=560/300=1.874=0.251.0

4、14.3300560=600.6kN96.83kN可知，截面符合条件。（2） 验算是否需要计算配置箍筋箍筋选用HPB300钢筋，270N/mm2。0.71.43300560=168.17kN96.83kN故可按构造要求配置箍筋：加密区配置28100，非加密区配置28200。加密区长度取1.5h=900mm。（3）梁斜截面受剪承载力计算=250.3/（300200）=0.17=0.241.43/270=0.13满足构造要求。其他各梁斜截面受弯承载力计算见表6-2。表6-2中1层BC跨需按计算配筋（只配箍筋），计算过程如下：=取101mm即配置双肢8的箍筋，间距可取100mm。其他各层框架梁配筋见

5、表6-1和表6-2。- 15 -表6-1 框架梁纵筋配筋表楼层截面M(kNm) 实配钢筋(mm2)配筋率（%） 5A支座-57.20 0.043 0.043 348.01 216(402)0.22 AB跨间64.33 1515.80 M0.007 0.007 384.29 216(402)0.22 B支座左-49.89 0.037 0.038 302.71 216(402)0.22 B支座右-22.57 0.061 0.063 215.72 212(226)0.28 BC跨间-10.46 377.52 M0.007 0.007 97.20 214(308)0.39 4A支座-123.65 0.

6、092 0.097 773.33 318(763)0.42 AB跨间90.86 1515.80 M0.010 0.010 543.60 316(603)0.34 B支座左-111.59 0.083 0.087 694.29 318(763)0.42 B支座右-47.09 0.127 0.136 467.89 218(509)0.64 BC跨间-12.87 377.52 M0.009 0.009 119.65 212(226)0.28 3A支座-143.01 0.106 0.113 902.03 320(924)0.51 AB跨间45.21 1573.00 M0.005 0.005 269.79

7、 216(402)0.22 B支座左-123.02 0.091 0.096 769.19 318(763)0.42 B支座右-57.06 0.154 0.168 576.79 316(603)0.75 BC跨间-8.18 400.40 M0.006 0.006 75.91 212(226)0.28 2A支座-179.48 0.133 0.144 1151.08 322(1140)0.63 AB跨间45.03 1573.00 M0.005 0.005 268.72 216(402)0.22 B支座左-150.92 0.112 0.119 955.28 320(942)0.52 B支座右-69.8

8、8 0.189 0.211 723.27 318(763)0.95 BC跨间-5.09 400.40 M0.003 0.003 47.21 212(226)0.28 1A支座-234.61 0.128 0.137 1500.54 422(1520)0.84 AB跨间54.80 1573.00 M0.006 0.006 327.21 216(402)0.22 B支座左-186.54 0.139 0.150 1200.35 420(1256)0.70 B支座右-88.85 0.240 0.278 955.76 320(924)1.18 BC跨间-6.45 400.400 M 0.004 0.004

9、 59.83 216(402)0.50 表6-2 框架梁箍筋计算表楼层梁跨最不利剪力V/REV(kN) (kN) 是否按计算配筋选用箍筋 加密区实配钢筋非加密区实配钢筋5AB71.31 600.6满足168.168按构造28100320.88满足2810028200BC19.96 600.6满足72.072按构造28100170.244满足28100282004AB117.62 600.6满足168.168按构造28100320.88满足2810028200BC41.27 600.6满足72.072按构造28100170.244满足28100282003AB69.33 600.6满足168.1

10、68按构造28100320.88满足2810028200BC53.31 600.6满足72.072按构造28100170.244满足28100282002AB79.94 600.6满足168.168按构造28100320.88满足2810028200BC66.82 600.6满足72.072按构造28100170.244满足28100282001AB95.94 600.6满足168.168按构造28100320.88满足2810028200BC84.33 600.6满足72.072按计算28100170.244满足28100282006.2框架柱6.2.1 柱截面尺寸验算根据抗震规范，对于三级

11、抗震等级，剪跨比宜大于2，轴压比小于0.85，表6-3给出了框架柱各层剪跨比和轴压比计算结果。注意：表中的Mc、Vc和N都不应考虑抗震调整系数，由表可见，各柱的剪跨比和轴压比均满足规范要求。表6-3 边柱的剪跨比和轴压比验算柱号楼层B(mm)h0(mm)Fc(N/mm2)Mc(kNm)Vc(kN)N(kN) A柱550047014.393.27 10.04 437.01 19.76 0.12 450047014.392.14 30.07 924.65 6.52 0.26 350047014.3117.16 48.49 1357.96 5.14 0.38 250047014.3138.24 54

12、.92 1792.33 5.35 0.50 150047014.3223.79 67.98 2225.04 7.00 0.62 B柱550047014.394.01 21.36 454.69 9.37 0.13 450047014.3131.88 50.40 1041.18 5.57 0.29 350047014.3135.54 75.64 1575.29 3.81 0.44 250047014.3160.74 86.04 2108.48 3.97 0.59 150047014.3246.06 102.68 2641.30 5.10 0.74 6.2.2 柱正截面承载力计算以底层柱子为例说明，

13、根据A柱内力组合表，近似取支座中心处弯矩，并与柱端组合弯矩比较后，选出最不利内力进行配筋。（1）最不利组合一 (调整后)：=-232.75kNm， N=1328.19kNM1=186.85kNm1)考虑二阶效应的偏心距设=40mm，=-=450-40=410mm。附加偏心距取20mm和偏心方向截面尺寸的1/30两者中的较大值，即：450/30=15mm，故取20mm轴向力对截面重心的偏心距=M/N=232.75106/（1328.19103）=175.24mm 初始偏心距：=+=175.24+20=195.24mm。柱的计算长度，根据规范，对于现浇楼盖的底层柱=H=4.75m，其它层取=1.2

14、5H=1.253.2=4m=0.5/N=0.514.34502/（1328.19103）=1.091.0，取=1.0=1+=1+(4750/450)21.0/（1300195.24/410）=1.18=0.7+0.3186.85/232.75=0.940.941.18232.75=258.3kNm258.3106/（1328.19103）=194.48mm=+=194.48+20=214.48mm2）配筋计算轴向力作用点至受拉钢筋合力点之间的距离：=+h/2-=214.48+450/2-40 =399.48mm，可取400mm。若按对称配筋考虑，应有 =，=1.014.30.554504102

15、=1451.09kN=1328kN满足对称配筋大偏心受压的条件。1328190/(1.014.3450)=206mm2=80mm=（2） 最不利组合二：=2225.04kN， M=6.58kNm，M1=13.18kNm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，且取轴向力对截面重心的偏心距=M/N=6.58106/（2225.04103）=2.96mm 初始偏心距：=+=3+20=23mm=0.5/N=0.514.34502/（2225.04103）=0.65=1+=1+(4750/450)21.0/（130023/410）=2.53=0.7+0.36.58/13.18=0.8

16、50.852.536.58=14.14kNm14.14106/（2225.04103）=6.35mm=+=6.35+20=26.35mm2）配筋计算轴向力作用点至受拉钢筋合力点之间的距离： =+h/2-=26.35+450/2-40 =211.35mm，可取212mm。若按对称配筋考虑，应有 =，=1.014.30.554504102=1451.09kN2225.04kN(安全)6.2.3柱斜截面受剪承载力计算以底层A柱为例，计算过程如下，由前可知，上柱柱端弯矩设计值：=186.85kNm，=232.75kNm框架柱的剪力设计值：V=108.28kN验算截面尺寸：/b=410/450=0.91

17、4V=108.28kN0.25=0.251.014.3450410=659.59kN所以截面尺寸符合要求。验算截面是否需要按计算配置箍筋：=4750-600=4150mm。=5.06，取=30.3=0.314.3450 410 =791.51kNN=2225.04kN故取N=791.51kN。 =0故该层柱应按构造配置箍筋。查表得，最小配筋率特征值=0.11，则最小配筋率=/=0.1114.3/270=0.583柱端加密区的箍筋选用双肢8200和附加箍筋：根据构造要求取非加密区箍筋为双肢8200。加密区的范围：底层柱上端加密区为(4750-600)/6=691.67mm，取700mm；非加密区

18、还应满足10d=200mm，故箍筋取双肢8200。其他各层配筋过程见表6-4。表6-4 A柱配筋计算楼层54321内力组合 |M|maxNmax Nmin |M|maxNmax Nmin |M|maxNmax Nmin |M|maxNmax Nmin |M|maxNmax Nmin M(kNm)74.35 45.69 69.95 106.06 26.20 97.54 115.59 21.86 93.73 138.47 27.93 110.59 232.75 6.58 151.97 M1(kNm)61.31 43.15 56.38 87.30 38.51 73.71 111.00 18.71 9

19、5.89 133.30 24.88 112.62 186.85 13.18 179.04 N(kN)237.93 437.0237.93 582.99 924.65 582.99 838.98 1357.9838.98 1086.31792.31086.31328.2 2225.01316.67 lc(mm)4000 4000 4000 4000 4750 e0(mm)312.50 104.56 293.99 181.93 28.34 167.31 137.77 16.10 111.72 127.47 15.58 101.80 175.24 2.96 115.42 ea(mm)20.00 20

20、.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 ei=ea+ea(mm)332.50 124.56 313.99 201.93 48.34 187.31 157.77 36.10 131.72 147.47 35.58 121.80 195.24 22.96 135.42 l0/h8.89 0.00 0.00 8.89 0.00 0.00 8.89 0.00 0.00 8.89 0.00 0.00 10.56 0.00 0.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00

21、1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 0.81 1.00 1.00 0.65 1.00 1.07 1.00 1.00 1.12 1.00 1.00 1.16 1.00 1.00 1.17 1.00 1.00 1.18 1.00 1.00 Cm0.95 0.98 0.94 0.95 1.14 0.93 0.99 0.96 1.01 0.99 0.97 1.01 0.94 1.30 1.05 M75.72 44.93 65.88 112.83 29.89 90.39 132.25 20.92 94.38 160.06 27.02 111.20 258.39 8.56 160.09 e0

22、(mm)318.24 102.81 276.88 193.53 32.33 155.05 157.63 15.40 112.49 147.34 15.07 102.36 194.54 3.85 121.59 ei=e0+ea(mm)338.24 122.81 296.88 213.53 52.33 175.05 177.63 35.40 132.49 167.34 35.07 122.36 214.54 23.85 141.59 Nb（kN） 1451 1451 1451 1451 1451 1451 1451 1451 1451 1451 1451 1451 1451 1451 1451 偏

23、心性质大大大大大大大大大大小大大小大e(mm)523.24 307.81 481.88 398.53 237.33 360.05 362.63 220.40 317.49 352.34 220.07 307.36 399.54 208.85 326.59 0.090 0.166 0.090 0.221 0.350 0.221 0.318 0.515 0.318 0.412 0.679 0.412 0.503 0.843 0.499 x36.975 67.911 36.975 90.596 143.6990.596 130.38211.03130.39168.81278.52168.814 20

24、6.400 345.772 204.610 公式选择x2asx2asx2asx2asx2asx2asx2asx2asx2asx2asx2asx2asAs（x2as)177.68 -839.-24.44 134.71 -1028-206.5261.74 -178.41 1109.74 224.11 As 369 369 369 369 369 369 369 369 369 369 369 369 1110 369 369 实配钢筋(mm2)416(804)416(804)416(804)416(804)416(804)416(804)416(804)416(804)416(804)416(80

25、4)416(804)416(804)416(804)416(804)416(804)表6-4 B柱配筋计算楼层54321内力组合 |M|maxNmax Nmin |M|maxNmax Nmin |M|maxNmax Nmin |M|maxNmax Nmin |M|maxNmax Nmin M(kNm)82.34 9.52 196.85 122.32 22.62 128.59 138.29 20.00 110.22 162.51 35.52 105.51 255.90 40.69 63.63 M1(kNm)73.776.12165.4102.8625.23127.1413516.8108.431

26、59.5122.982.62209.0438.3270.51N(kN)253.17 26411748.3713.99 1041.1 1399.21086.81575.21046.1 1476.11041.2699.25 1857.37 454.69 242.97 lc(mm)4000 4000 4000 4000 4750 e0(mm)325.22 3.60 112.60 171.31 21.73 91.90 127.24 12.69 105.36 110.10 34.12 150.89 121.00 89.49 261.88 ea(mm)20.00 20.00 20.00 20.00 20.

27、00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 ei=ea+ea(mm)345.22 23.60 132.60 191.31 41.73 111.90 147.24 32.69 125.36 130.10 54.12 170.89 141.00 109.49 281.88 l0/h8.89 0.00 0.00 8.89 0.00 0.00 8.89 0.00 0.00 8.89 0.00 0.00 10.56 0.00 0.00 1.00 0.55 0.83 1.00 1.00 1.00 1.00 0.92 1.00

28、 0.98 1.00 1.00 0.78 1.00 1.00 1.07 1.00 1.00 1.13 1.00 1.00 1.17 1.00 1.00 1.19 1.00 1.00 1.19 1.00 1.00 Cm0.97 0.89 0.95 0.95 1.03 1.00 0.99 0.95 1.00 0.99 0.89 0.93 0.95 0.98 1.03 M85.52 8.50 187.42 131.65 23.40 128.16 160.54 19.04 109.68 191.98 31.73 98.64 288.83 39.98 65.69 e0(mm)337.82 3.22 10

29、7.20 184.39 22.48 91.59 147.71 12.09 104.84 130.06 30.48 141.07 155.50 87.93 270.38 ei=e0+ea(mm)357.82 23.22 127.20 204.39 42.48 111.59 167.71 32.09 124.84 150.06 50.48 161.07 175.50 107.93 290.38 Nb（kN） 1451 1451 1451 1451 1451 1451 1451 1451 1451 1451 1451 1451 1451 1451 1451 偏心性质大小小大大大大小大小大大小大大e(mm)542.82 208.22 312.20 389.39 227.48 296.59 352.71 217.09 309.84 335.06 235.48 346.07 360.50 292.93 475.38 0.096 1.001 0.663 0.271 0.395 0.530 0.412 0.5