框架柱的配筋计算
选取第一层柱进行计算和配筋:
1.柱的正截面承载力计算
柱的配筋采用对称式(以利于不同方向的地震作用),为便于施工,柱子纵向钢筋绑扎接头,应避开箍筋加密区。搭接、锚固及截断见混凝土结构施工整体平面整体表示方法制图规则和构造详图,03G101—1。
asas'35mmh055035515mm550mm550mm柱截面尺寸为,,。
(1)确定钢筋和混凝土的材料强度及几何参数
采用C30混凝土,
fyfy'300N/mm2fy300N/mm2,
fc14.3N/mm2,采用HRB335级钢筋,
,
ft1.43N/mm2,11.0,b0.55。
a. A轴线外柱
查柱组合表可以知道A轴线外柱 Mmax129.72KNm,Nmax1322.85KN。
(2)判断大小偏心受压
Nb0.5fcA0.514.35505502162.88KN
Nb0.5fcA2162.881.641.0N1322.851322.85,截面破坏时为大偏心受压破坏。
M129.72103e098mmN1322.85原始偏心距
附加偏心距
eah305503018.320mm,取ea20mm
初始偏心距 eie0ea9820118mm
Nb0.5fcA2162.881.641.0NmaxNmax1322.85,取11.0
121.150.0101.150.016.01.091.0lh,取21.0
l01.0H3300l033006.05底层框架柱的计算长度为 h550所以需要考虑偏心距增大系数
1l1(0)21216.021.01.01.11e11814001400ih515h0 1eeih/2as1.11118550/235370.98mm
(3)求
As和
As'
Nefcbh02(10.5)AsAsfy(h0as)1322.85103370.9814.355051520.55(10.50.55)3563.43mm2300(51535)
23563.432.36550550﹪
3983mm2AA428422ss选配实际配筋面积为。
由《规范GB50011-2001》可知,纵向钢筋的最小配筋率:角柱为0.9%,边柱和中柱为0.7%。
23563.432.36%min0.7%550550 满足要求。
配筋率:
b. B轴线内中柱
查柱组合表可以知道B轴线中柱 Mmax121.88KNm,Nmax2597.22KN。
(1)判断大小偏心受压
Nb0.5fcA0.514.35505502162.88KN
Nb0.5fcA2162.880.831.0N2597.222597.22,截面破坏时为小偏心受压破坏。
M121.88103e047mmN2597.22原始偏心距
附加偏心距
eah305503018.320mm,取ea20mm
初始偏心距 eie0ea472067mm
Nb0.5fcA2162.880.831.0NmaxNmax2597.22,取10.83
121.150.0101.150.016.01.091.0lh,取21.0
l01.0H3300l033006.05底层框架柱的计算长度为 h550所以需要考虑偏心距增大系数
1l1(0)21216.020.831.01.16e6714001400ih515h0 1eeih/2as1.1667550/235317.72mm
Nb1fcbh0bNe0.451fcbh021fcbh0()(ha)1b0s2597.221030.551.014.35505150.552597.22317.721030.4514.31.055051521.014.3550515(0.80.55)(51535)0.67
AsAs'(2)求和
Nefcbh02(10.5)AsAsfy(h0as)2597.22103317.7214.355051520.67(10.50.67)723.79mm2300(51535)
2723.790.48550550﹪
2454mm2AA525ss选配实际配筋面积为。
由《规范GB50011-2001》可知,纵向钢筋的最小配筋率:角柱为0.9%,边柱和中柱为0.7%。
224541.62%min0.7%550550 满足要求。
配筋率:
c.C轴外柱
查柱组合表可以知道C轴线外柱 Mmax105.79KNm,Nmax981.07KN。
(1)判断大小偏心受压
Nb0.5fcA0.514.35505502162.88KN
Nb2162.882.201.0N981.07,截面破坏时为大偏心受压破坏。
M105.79103e0107mmN981.07原始偏心距
附加偏心距
eah305503018.320mm,取ea20mm
初始偏心距 eie0ea10720127mm
Nb0.5fcA2162.882.201.0NmaxNmax981.07,取11.0
121.150.0101.150.016.01.091.0lh,取21.0
l01.0H3300l033006.05底层框架柱的计算长度为 h550所以需要考虑偏心距增大系数
1l1(0)21216.021.01.01.11e12714001400ih515h0 1eeih/2as1.11127550/235373.20mm
(2)求
As和
As'
Nefcbh02(10.5)AsAsfy(h0as)981.07103373.2014.355051520.55(10.50.55)3233.72mm2300(51535)
23233.722.40550550﹪
3484mm2AA425422ss选配实际配筋面积为。
由《规范GB50011-2001》可知,纵向钢筋的最小配筋率:角柱为0.9%,边柱和中柱为0.7%。
23233.722.40%min0.7%550550 满足要求。
配筋率:
2、柱的斜截面承载力计算
以底层柱A--② B--② C--②加以详细计算。钢筋HPB235级:内力设计值由内力组合表查得。
fy300N/mm2。有关
《规范》规定对矩形截面框架柱的截面必须满足:V0.25cfcbh0,此外,当满足
V1.75fbh0.07N1.0t0时,可不进行斜截面抗剪承载力计算,而仅需按普通箍筋的轴心受压
构件的规定配置构造箍筋。
A--②柱:
上柱柱端弯矩设计值为M113.66KNm,对于三级抗震等级,柱底的弯矩设计值为
MctMcbV1.288.50KNHnM129.72KNm。则框架柱的剪力设计值为:。
VA88.501030.0220.2cfcbh01.014.3550515 满足要求。
剪跨比:
Hn33003.203取=3.02h02515
N1322.85KN0.3fcbh00.314.35505151031215.14KN
取N1322.85KN
VA181.43KN0.25cfcbh00.251.014.35505151031012.62KN 满足要求。
V181.43KN1.75ftbh00.07N1.01.755151.4355030.071322.85269.81K31.010
所以只需按照构造要求配置箍筋,箍筋为复式箍四肢410@150,在刚性地面上下各500mm范围内箍筋加密,为410@100。
B--②柱:
上柱柱端弯矩设计值为M115.53KNm,对于三级抗震等级,柱底的弯矩设计值为
MctMcbV1.286.33KNHnM121.88KNm。则框架柱的剪力设计值为:。
VA86.331030.0210.2cfcbh01.014.3550515 满足要求。
Mc121.88103c2.743取=2.74Vh086.33515剪跨比:
N2597.22KN0.3fcbh00.314.35505151031215.14KN
取N2597.22KN
VB121.88KN0.25cfcbh00.251.014.35505151031012.62KN 满足要求。
V121.88KN1.75fbh0.07N1.0t01.755151.4355030.072597.22359.01KN31.010
所以只需按照构造要求配置箍筋,箍筋为复式箍四肢410@150,在刚性地面上下各500mm范围内箍筋加密,为410@100。
C--②柱:
上柱柱端弯矩设计值为M81.98KNm,对于三级抗震等级,柱底的弯矩设计值为
MctMcbVc1.277.00KNHnM129.76KNm。则框架柱的剪力设计值为:。
Vc77.001030.0190.2cfcbh01.014.3550515 满足要求。
Mc174.711034.413取=3.0Vch077.00515剪跨比:
N987.010.3fcbh00.314.35505151031215.14KN,取N1215.14KN
Vc132.57KN0.25cfcbh00.251.014.35505151031012.62KN
满足要求。
V132.57KN1.75ftbh00.07N1.01.751.4355051530.071215.14262.27KN1031.0
所以只需按照构造要求配置箍筋,箍筋为复式箍四肢410@150,在刚性地面上下各500mm范围内箍筋加密,为410@100。
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