畢業(yè)設(shè)計--框架內(nèi)力組合(柱)

1、第三部分第三部分 框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu) 框架結(jié)構(gòu)梁柱的內(nèi)力組合框架結(jié)構(gòu)梁柱的內(nèi)力組合2022-4-181為什么要為什么要第三部分第三部分 框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu) 框架結(jié)構(gòu)梁柱的內(nèi)力組合框架結(jié)構(gòu)梁柱的內(nèi)力組合1靜力荷載作用下：荷載效應(yīng)的基本組合oSR1)由可變荷載效應(yīng)控制的組合：由可變荷載效應(yīng)控制的組合：2)由永久荷載效應(yīng)控制的組合：由永久荷載效應(yīng)控制的組合：2022-4-182第三部分第三部分 框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu) 框架結(jié)構(gòu)梁柱的內(nèi)力組合框架結(jié)構(gòu)梁柱的內(nèi)力組合 荷載規(guī)范荷載規(guī)范3.2.5 基本組合的荷載分項系數(shù)，應(yīng)按下列規(guī)定采基本組合的荷載分項系數(shù)，應(yīng)按下列規(guī)定采用：用： 1 永久荷載的分項系數(shù)：永久荷載的

2、分項系數(shù)： 當(dāng)其效應(yīng)對結(jié)構(gòu)不利時當(dāng)其效應(yīng)對結(jié)構(gòu)不利時對由可變荷載效應(yīng)控制的組合，應(yīng)取對由可變荷載效應(yīng)控制的組合，應(yīng)取1.2；對由永久荷載效應(yīng)控制的組合，應(yīng)取對由永久荷載效應(yīng)控制的組合，應(yīng)取1.35；當(dāng)其效應(yīng)對結(jié)構(gòu)有利時應(yīng)取當(dāng)其效應(yīng)對結(jié)構(gòu)有利時應(yīng)取1.0；2 可變荷載的分項系數(shù)可變荷載的分項系數(shù)一般情況下應(yīng)取一般情況下應(yīng)取1.4對標(biāo)準(zhǔn)值大于對標(biāo)準(zhǔn)值大于4kN/m2的工業(yè)房屋樓面結(jié)構(gòu)的活荷載應(yīng)取的工業(yè)房屋樓面結(jié)構(gòu)的活荷載應(yīng)取1.3。框架內(nèi)力計算時，不需要考慮任何的分項系數(shù)，框架內(nèi)力計算時，不需要考慮任何的分項系數(shù)，到結(jié)構(gòu)設(shè)計時，分項系數(shù)才登場。到結(jié)構(gòu)設(shè)計時，分項系數(shù)才登場。第三部分第三部分 框架結(jié)

3、構(gòu)框架結(jié)構(gòu) 框架結(jié)構(gòu)梁柱的內(nèi)力組合框架結(jié)構(gòu)梁柱的內(nèi)力組合1結(jié)構(gòu)構(gòu)件的地震作用效應(yīng)和其他荷載效應(yīng)的基本組合：結(jié)構(gòu)構(gòu)件的地震作用效應(yīng)和其他荷載效應(yīng)的基本組合：SR/RE其中風(fēng)載及豎向地震作用不考慮其中風(fēng)載及豎向地震作用不考慮2022-4-184 8、9度時的大跨度和長懸臂結(jié)構(gòu)及度時的大跨度和長懸臂結(jié)構(gòu)及9度時的高層建筑，度時的高層建筑，應(yīng)計算豎向地震作用。應(yīng)計算豎向地震作用。第三部分第三部分 框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu) 框架結(jié)構(gòu)梁柱的內(nèi)力組合框架結(jié)構(gòu)梁柱的內(nèi)力組合第三部分第三部分 框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu) 框架結(jié)構(gòu)梁柱的內(nèi)力組合框架結(jié)構(gòu)梁柱的內(nèi)力組合第三部分第三部分 框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu) 框架結(jié)構(gòu)梁柱的內(nèi)力組合框架結(jié)構(gòu)

4、梁柱的內(nèi)力組合表表4.1.2 活荷載按樓層的折減系數(shù)活荷載按樓層的折減系數(shù) 墻、柱、基礎(chǔ)計算截面墻、柱、基礎(chǔ)計算截面以上的層數(shù)以上的層數(shù)1234568920 20計算截面以上各樓層活荷載計算截面以上各樓層活荷載總和的折減系數(shù)總和的折減系數(shù)1.00(0.90)0.850.700.650.600.554.1.2 設(shè)計樓面梁、墻、柱及基礎(chǔ)時，表設(shè)計樓面梁、墻、柱及基礎(chǔ)時，表4.1.1中的樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值中的樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值在下列情況下應(yīng)乘以規(guī)定的折減系數(shù)。在下列情況下應(yīng)乘以規(guī)定的折減系數(shù)。2 設(shè)計墻、柱和基礎(chǔ)時的折減系數(shù)設(shè)計墻、柱和基礎(chǔ)時的折減系數(shù)1)第第1(1)項應(yīng)按表項應(yīng)按表4.1.2規(guī)定采用；

5、規(guī)定采用；注：樓面梁的從屬面積應(yīng)按梁兩側(cè)各延伸二分之一梁間距的范圍內(nèi)注：樓面梁的從屬面積應(yīng)按梁兩側(cè)各延伸二分之一梁間距的范圍內(nèi)的實際面積確定。的實際面積確定。注：當(dāng)樓面梁的從屬面積超過注：當(dāng)樓面梁的從屬面積超過25m2時，應(yīng)采用括號內(nèi)的系數(shù)。時，應(yīng)采用括號內(nèi)的系數(shù)。僅恒僅恒+活時用活時用第三部分第三部分 框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu) 框架結(jié)構(gòu)梁柱的內(nèi)力組合框架結(jié)構(gòu)梁柱的內(nèi)力組合第三部分第三部分 框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu) 框架結(jié)構(gòu)梁柱的內(nèi)力組合框架結(jié)構(gòu)梁柱的內(nèi)力組合活荷載折減系數(shù)中的從屬面積:梁的從屬面積與豎向?qū)Ш筛拍钕嘟?，但計算方法不同。樓面梁的從屬面積應(yīng)按梁兩側(cè)各1/2梁間距范圍內(nèi)的實際面積確定；而豎向?qū)Ш煞峙?/p>

6、模式是根據(jù)樓板傳遞豎向荷載的方式確定。橫向框架的從屬面積 縱向框架的從屬面積第三部分第三部分 框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu) 框架結(jié)構(gòu)梁柱的內(nèi)力組合框架結(jié)構(gòu)梁柱的內(nèi)力組合豎向?qū)Ш煞峙淠Ｊ?根據(jù)樓板傳遞豎向荷載的方式確定第三部分第三部分 框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu) 框架結(jié)構(gòu)梁柱的內(nèi)力組合框架結(jié)構(gòu)梁柱的內(nèi)力組合上有二層上有二層,柱活荷柱活荷載折減系數(shù)載折減系數(shù) 為為0.85上有四層上有四層,柱活荷柱活荷載折減系數(shù)載折減系數(shù) 為為0.70第三部分第三部分 框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu) 框架結(jié)構(gòu)梁柱的內(nèi)力組合框架結(jié)構(gòu)梁柱的內(nèi)力組合 大偏心受壓情況時，在某一 M值下， N愈大愈安全； 小偏心受壓情況時， 在相同的M 值下,N 值愈大愈不安

7、全； 大、小偏心受壓情況時, M 值愈大愈不安全；Mmax,相應(yīng)的N(大、小偏心受壓)；Nmin, 相應(yīng)的M(大偏心受壓)；Nmax, 相應(yīng)的M(小偏心受壓)；此處相應(yīng)是指同一工況，具體見下頁。 每層柱配筋應(yīng)根據(jù)四種工況四種工況組合分別算出配筋面積后選擇最大值,且滿足構(gòu)造要求選筋。第三部分第三部分 框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu) 框架結(jié)構(gòu)梁柱的內(nèi)力組合框架結(jié)構(gòu)梁柱的內(nèi)力組合7.1 混凝土柱第三部分第三部分 框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu) 框架結(jié)構(gòu)梁柱的內(nèi)力組合框架結(jié)構(gòu)梁柱的內(nèi)力組合同一工況中按大小偏壓取不利值,大偏壓取小值,小偏壓取大值同一工況中取大值,共四種工況共四種工況第三部分第三部分 框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu) 框架結(jié)構(gòu)梁柱

8、的內(nèi)力組合框架結(jié)構(gòu)梁柱的內(nèi)力組合ssmin1257 12060.99%0.75%(0.85%)500 500AAbh驗算整個配筋率：6282010.33%0.2%500 500驗算單側(cè)配筋率：第三部分第三部分 框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu) 框架結(jié)構(gòu)梁柱的內(nèi)力組合框架結(jié)構(gòu)梁柱的內(nèi)力組合第三部分第三部分 框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu) 框架結(jié)構(gòu)梁柱的內(nèi)力組合框架結(jié)構(gòu)梁柱的內(nèi)力組合 638柱的縱向鋼筋配置，尚應(yīng)符合下列規(guī)定：1柱的縱向鋼筋宜對稱配置。2截面邊長大于400mm的柱，縱向鋼筋間距不宜大于200mm。3柱總配筋率不應(yīng)大于5；剪跨比不大于2的一級框架的柱，每側(cè)縱向鋼筋配筋率不宜大于1.2。第三部分第三部分 框架結(jié)構(gòu)框

9、架結(jié)構(gòu) 框架結(jié)構(gòu)梁柱的內(nèi)力組合框架結(jié)構(gòu)梁柱的內(nèi)力組合柱軸力包含:1.橫向KL傳來剪力;2.縱向KL傳來剪力,即計算簡圖中節(jié)點力;3.柱自重。柱軸力上層向下層逐層傳遞下柱軸力=上柱軸力+柱自重考慮粉刷,容重取26第三部分第三部分 框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu) 框架結(jié)構(gòu)梁柱的內(nèi)力組合框架結(jié)構(gòu)梁柱的內(nèi)力組合A柱彎矩圖左震柱彎矩 右震柱彎矩 豎向荷載作用下柱彎矩 柱包絡(luò)彎矩 由圖可見,柱上下端彎矩最大,軸力或最大或最小第三部分第三部分 框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu) 框架結(jié)構(gòu)梁柱的內(nèi)力組合框架結(jié)構(gòu)梁柱的內(nèi)力組合底層頂層標(biāo)準(zhǔn)層第三部分第三部分 框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu) 框架結(jié)構(gòu)梁柱的內(nèi)力組合框架結(jié)構(gòu)梁柱的內(nèi)力組合本結(jié)構(gòu)的內(nèi)力組合形式分別

10、為：本結(jié)構(gòu)的內(nèi)力組合形式分別為：組合組合1：1.2恒荷載恒荷載+1.4活荷載（無地震作用組合）活荷載（無地震作用組合）組合組合2：1.35恒荷載恒荷載+1.4*0.7活荷載（無地震作用組合）活荷載（無地震作用組合）組合組合3：1.2（重力荷載代表值）（重力荷載代表值）+1.3地震荷載（左震作用）地震荷載（左震作用）組合組合4：1.2（重力荷載代表值）（重力荷載代表值）+1.3地震荷載（右震作用）地震荷載（右震作用）以上四種組合中，組合以上四種組合中，組合3、4要考慮要考慮RE的影響。的影響。然后，然后，與組合與組合1、2比較，選最大內(nèi)力比較，選最大內(nèi)力。柱內(nèi)力組合柱內(nèi)力組合不考慮調(diào)幅不考慮調(diào)幅

11、,活載滿布活載滿布,組合組合1,2活載折減活載折減第三部分第三部分 框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu) 框架結(jié)構(gòu)梁柱的內(nèi)力組合框架結(jié)構(gòu)梁柱的內(nèi)力組合注意:柱承載力抗震調(diào)整系數(shù)隨軸壓比變化取不同值第三部分第三部分 框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu) 框架結(jié)構(gòu)梁柱的內(nèi)力組合框架結(jié)構(gòu)梁柱的內(nèi)力組合 由于框架柱中存在軸壓力，即使在采取必要的抗震構(gòu)造措施后，其延性能力通常仍比框架梁偏小；加之框架柱是結(jié)構(gòu)中的重要豎向承重構(gòu)件，對防止結(jié)構(gòu)在罕遇地震下的整體或局部倒塌起關(guān)鍵作用，故在抗震設(shè)計中通常均需采取“強柱弱梁”措施，即人為增大柱截面的抗彎能力，以減小柱端形成塑性鉸的可能性。先組合出基本值先組合出基本值,再進(jìn)行內(nèi)力調(diào)整。再進(jìn)行內(nèi)力調(diào)整。第三

12、部分第三部分 框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu) 框架結(jié)構(gòu)梁柱的內(nèi)力組合框架結(jié)構(gòu)梁柱的內(nèi)力組合622 一、二、三、四級框架的梁柱節(jié)點處，除框架頂層和柱軸壓比小于0.15者外，柱端組合的彎矩設(shè)計值應(yīng)符合下式要求：第三部分第三部分 框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu) 框架結(jié)構(gòu)梁柱的內(nèi)力組合框架結(jié)構(gòu)梁柱的內(nèi)力組合 為了減小框架結(jié)構(gòu)底層柱下端截面出現(xiàn)塑性鉸的可能性，對此部位柱的彎矩設(shè)計值采用直接乘以增強系數(shù)的方法，以增大其正截面受彎承載力。 623 三級框架結(jié)構(gòu)的底層，柱下端截面組合的彎矩設(shè)計值，應(yīng)分別乘以增大系數(shù)1.3。底層柱縱向鋼筋應(yīng)按上下端的不利情況配置。第三部分第三部分 框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu) 框架結(jié)構(gòu)梁柱的內(nèi)力組合框架結(jié)構(gòu)梁柱的內(nèi)力

13、組合 對于框架柱需要通過設(shè)計措施防止其在達(dá)到罕遇地震對應(yīng)的變形狀態(tài)之前過早出現(xiàn)非延性的剪切破壞。應(yīng)通過對柱截面作用剪力的增強措施考慮柱的“強剪弱彎” 。第三部分第三部分 框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu) 框架結(jié)構(gòu)梁柱的內(nèi)力組合框架結(jié)構(gòu)梁柱的內(nèi)力組合可分別取1.5、1.3、1.2、1.1第三部分第三部分 框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu) 框架結(jié)構(gòu)梁柱的內(nèi)力組合框架結(jié)構(gòu)梁柱的內(nèi)力組合 對一、二、三、四級抗震等級的框架角柱，考慮到震害中角柱震害相對較重，且受扭轉(zhuǎn)、雙向剪切等不利作用，其受力復(fù)雜，當(dāng)其內(nèi)力計算按兩個主軸方向分別考慮地震作用時，其彎矩、剪力設(shè)計值應(yīng)取經(jīng)調(diào)整后的彎矩、剪力設(shè)計值再乘以不小于1.1的增大系數(shù)。(邊框同學(xué)有角

14、柱) 626 一、二、三、四級框架的角拄，經(jīng)本規(guī)范第622、623、625、6210條調(diào)整后的組合彎矩設(shè)計值、剪力設(shè)計值尚應(yīng)乘以不小于1.10的增大系數(shù)。 此條款對中框架不適用,故大部分同學(xué)不采用此項修正,邊框同學(xué)有二角柱需修正。第三部分第三部分 框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu) 框架結(jié)構(gòu)梁柱的內(nèi)力組合框架結(jié)構(gòu)梁柱的內(nèi)力組合 短柱是指剪跨比2的柱。如果柱的反彎點在柱高中部時，2和高寬比 4是近似等效的。采用柱高寬比不大于4的要求是近似的規(guī)定，主要是為了方便操作。 一般而言,樓梯間因設(shè)有中間休息平臺而布置布層間梁，這里會形成短柱。 本次設(shè)計沒有短柱 短柱試驗表明，此類框架柱易發(fā)生粘結(jié)型剪切破壞和對角斜拉型剪切破

15、壞。為減少這種破壞，這類柱縱向鋼筋配筋率不宜過大，并應(yīng)沿柱全長采用復(fù)合箍筋。第三部分第三部分 框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu) 框架結(jié)構(gòu)梁柱的內(nèi)力組合框架結(jié)構(gòu)梁柱的內(nèi)力組合 在柱端箍筋加密區(qū)內(nèi)配置一定數(shù)量的箍筋(用體積配箍率衡量)是使柱具有必要的延性和塑性耗能能力的另一項重要措施。 框架柱的彈塑性變形能力，主要與柱的軸壓比和箍筋對混凝土的約束程度有關(guān)。箍筋對混凝土的約束程度，主要與箍筋形式、體積配箍率、箍筋抗拉強度以及混凝土軸心抗壓強度等因素有關(guān)，而體積配箍率、箍筋強度及混凝土強度三者又可以用配箍特征值表示。因此，規(guī)范規(guī)定，軸壓比大的柱，其配箍特征值大于軸壓比低的柱。第三部分第三部分 框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu) 框架結(jié)

16、構(gòu)梁柱的內(nèi)力組合框架結(jié)構(gòu)梁柱的內(nèi)力組合11415 柱箍筋加密區(qū)內(nèi)的箍筋肢距：二、三級抗震等級不宜大于250mm和20倍箍筋直徑中的較大值。每隔一根縱向鋼筋宜在兩個方向有箍筋或拉筋約束；當(dāng)采用拉筋且箍筋與縱向鋼筋有綁扎時，拉筋宜緊靠縱向鋼筋并勾住箍筋。第三部分第三部分 框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu) 框架結(jié)構(gòu)梁柱的內(nèi)力組合框架結(jié)構(gòu)梁柱的內(nèi)力組合11417 箍筋加密區(qū)箍筋的體積配筋率應(yīng)符合下列規(guī)定： 1.柱箍筋加密區(qū)箍筋的體積配筋率，應(yīng)符合下列規(guī)定：第三部分第三部分 框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu) 框架結(jié)構(gòu)梁柱的內(nèi)力組合框架結(jié)構(gòu)梁柱的內(nèi)力組合第三部分第三部分 框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu) 框架結(jié)構(gòu)梁柱的內(nèi)力組合框架結(jié)構(gòu)梁柱的內(nèi)力組合2 .對一、二、三、四級抗震等級的柱，其箍筋加密區(qū)的箍筋體積配筋率分別不應(yīng)小于0.8、0.6、0.4和0.4；4 .當(dāng)剪跨比入不大于2時，宜采用井字復(fù)合箍，其箍筋體積配筋率不應(yīng)小于1.2。4 (650450) 50.31000.75%650 450 100v第三部分第三部分 框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu) 框架結(jié)構(gòu)梁柱的內(nèi)力組合框架結(jié)構(gòu)梁柱的內(nèi)力組合11418 在箍筋加密區(qū)外，箍筋的體積配筋率不宜小于加密區(qū)配筋率的一半；對一、二級抗震等級，箍筋間距不應(yīng)大于10