畢業(yè)設(shè)計--框架內(nèi)力組合(柱)【高教知識】

1、畢業(yè)設(shè)計,框架內(nèi)力分析-框架內(nèi)力組合,為什么要內(nèi)力組合？ 求哪里的內(nèi)力(控制截面)? 何為最不利內(nèi)力,全面分析,1框架內(nèi)力分析-框架內(nèi)力組合,靜力荷載作用下：荷載效應(yīng)的基本組合 oSR 1)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,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)定采用： 1 永久荷載的分項系數(shù)： 當其效應(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1.2； 對由永久荷載效應(yīng)控制的組合，應(yīng)取1.35； 當其效應(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) 一般情況下應(yīng)取1.4 對標準值大于4kN/m2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

2、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,1框架內(nèi)力分析-框架內(nèi)力組合,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 其中風載及豎向地震作用不考慮,8、9度時的大跨度和長懸臂結(jié)構(gòu)及9度時的高層建筑， 應(yīng)計算豎向地震作用,4.1.2 設(shè)計樓面梁、墻、柱及基礎(chǔ)時，表4.1.1中的樓面活荷載標準值在下列情況下應(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)1)第1(1)項應(yīng)按表4.1.2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)的實際面積確定,注：當樓面梁的從屬面積超過25m2時，應(yīng)采用括號內(nèi)的系數(shù),僅恒+活時用,活荷載折減系數(shù)中的

3、從屬面積: 梁的從屬面積與豎向?qū)Ш筛拍钕嘟嬎惴椒ú煌?。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煞峙淠Ｊ绞歉鶕?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,豎向?qū)Ш煞峙淠Ｊ?根據(jù)樓板傳遞豎向荷載的方式確定,上有二層,柱活荷載折減系數(shù) 為0.85,上有四層,柱活荷載折減系數(shù) 為0.70,柱最不利內(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)； Nm

4、ax, 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,7.1 混凝土柱,全面分析,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,驗算整個配筋率,驗算單側(cè)配筋率,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,柱軸力計算,柱軸力包含: 1.橫向KL傳來剪力; 2.縱向KL傳來剪力,即計算

5、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,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,柱控制截面,同層柱配筋不變,底層,頂層,標準層,本結(jié)構(gòu)的內(nèi)力組合形式分別為： 組合1：1.2恒荷載+1.4活荷載（無地震作用組合） 組合2：1.35恒荷載+1.4*0.7活荷載（無地震作用組合） 組合3：1.2（重力荷載代表值）+1.3地震荷載（左震作用） 組合4：1.2（重力荷載代表值）+1.3地震荷載（右震作用,以上四種組合中，組合3、4要考慮RE的影響。 然后，與組合1、

6、2比較，選最大內(nèi)力。 柱內(nèi)力組合不考慮調(diào)幅,活載滿布,組合1,2活載折減,注意:柱承載力抗震調(diào)整系數(shù)隨軸壓比變化取不同值,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?。患又蚣苤墙Y(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,再進行內(nèi)力調(diào)整,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,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

7、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,對于框架柱需要通過設(shè)計措施防止其在達到罕遇地震對應(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”,可分別取1.5、1.3、1.2、1.1,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，其受力復雜，當其內(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.

8、1的增大系數(shù)。(邊框同學有角柱) 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,故大部分同學不采用此項修正,邊框同學有二角柱需修正,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)

9、沿柱全長采用復合箍筋,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,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,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,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 .當剪跨比入不大于2時，宜采用井字復合箍，其箍筋體積配筋率不應(yīng)小于1.2,11418 在箍