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构件截面初选和计算简图的确定

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1. 框架梁截面尺寸的确定（由资料确定）
《建筑抗震设计规范》6.3.1条规定，梁的截面尺寸，宜符合下列各项要求：

1 截面宽度不宜小于200mm；
2 截面高宽比不宜大于4；
3 净跨与截面高度之比不宜小于4。
纵向框架主梁：
6600mm跨：h =（1/12—1/8）L =（1/12—1/8）×6600=(550~825)mm，取h=700mm
b=（1/2~1/3）h=（1/2~1/3）×700=（233~350）mm，取b=300mm
次梁沿横向框架布置：
6600mm跨：h =（1/12—1/8）L =（1/12—1/8）×6600=(550~825)mm，取h=600mm
5100mm跨：h =（1/12—1/8）L =（1/12—1/8）×5100=(425~638)mm，取h=600mm
4500mm跨：h =（1/12—1/8）L =（1/12—1/8）×4500=(375~563)mm，取h=600mm
3000mm跨：h =（1/12—1/8）L =（1/12—1/8）×3000=(250~375)mm，取h=600mm
b=（1/2~1/3）h=（1/2~1/3）×600=（200~300）=200mm
2. 框架柱截面尺寸的确定（轴压比的计算）
《建筑抗震设计规范》6.3.6条规定，柱的截面尺寸，宜符合下列各项要求：

1 截面的宽度和高度均不宜小于300mm；圆柱直径不宜小于350mm。
2 剪跨比宜大于2。
3 截面长边与短边的边长比不宜大于3。
框架柱的截面尺寸一般根据柱的轴压比限值按下列公式计算：
nFgNE

cnc
fNA]/[
注：N﹣柱组合的轴压力设计值
F﹣按简支状态下计算的柱负载面积

E
g
﹣单位建筑面积上的重力荷载代表值，可近似取12~15kN/m


﹣考虑地震作用组合后柱压力增大系数，边柱取1.3，不等跨内柱取1.25，等跨内柱

取1.2。
n﹣验算截面以上楼层层数
Ac﹣柱子截面面积
2

Fc﹣混凝土轴心抗压强度设计值
][
n

﹣框架柱轴压比限值，一级抗震等级取0.75。

该工程抗震等级为二级，各层单位建筑面积上的重力荷载代表值Eg取15kN/m，柱采用

C35混凝土，Fc=16.7N/2mm。

边柱：2mm1695457.1675.05100015)2/6.6(6.63.1cA
中柱：2mm2276417.1675.051000152/)0.36.6(6.62.1cA
柱截面形式采用正方形，由上式可得柱截面边长分别为边柱412mm和中柱477mm。
柱截面形式采用正方形，由构造要求b=（1/15~1/20）H
首层：b=（1/15~1/20）H=（1/15~1/20）×4600=（230~307）mm，（H为底层柱柱高，可
取基础顶面至一层楼板面间距离）。
二、三、四、五层：b=（1/15~1/20）H=（1/15~1/20）×3900=（195~260）mm
综合以上计算，取柱截面尺寸为600mm600mm
3. 楼板和屋面板的确定（由资料确定）

《混凝土结构设计规范》第10.1.1条规定，现浇钢筋混凝土板（双向板）的厚度不应

小于80mm。楼板厚度不应小于跨度的1/ 40，所以板厚h最小为3000/40=75。
《混凝土结构设计规范》第10.1.2条规定，混凝土板应按下列原则进行计算：
1两对边支承的板应按单向板计算；
2四边支承的板应按下列规定计算：
1)当长边与短边长度之比小于或等于2.0时，应按双向板计算；
2)当长边与短边长度之比大于2.0，但小于3.0时，宜按双向板计算；当按沿短边方向受
力的单向板计算时，应沿长边方向布置足够数量的构造钢筋；
3)当长边与短边长度之比大于或等于3.0时，可按沿短边方向受力的单向板计算。
楼面：6600/3300=2≤2
走廊：3300/3000=1.1＜2
由以上规范及计算，取钢筋混凝土现浇楼板厚度100mm，按双向板计算内力。
4. 各构件材料的选择（钢筋和混凝土的强度）
混凝土等级：

《混凝土结构设计规范》第4.1.2条规定，钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C15；
3

当采用HRB335级钢筋时，混凝土强度等级不宜低于C20；当采用HRB400和RRB400级钢
筋以及承受重复荷载的构件，混凝土强度等级不得低于C20；
《建筑抗震设计规范》第3.9.2条规定，混凝土的强度等级，框支梁、框支柱及抗震等级为
一级的框架梁、柱、节点核芯区，不应低于C30；构造柱、芯柱、圈梁及其他各类构件不应
低于C20；
《建筑抗震设计规范》第3.9.3条规定，混凝土结构的混凝土强度等级，8度时不宜超过C70。
有以上规范，柱采用C35，梁、板、楼梯采用C30，基础采用C35，基础垫层采用C15。
钢筋等级：
《混凝土结构设计规范》第4.2.1条规定，钢筋混凝土结构及预应力混凝土结构的钢筋，应
按下列规定选用：
1普通钢筋宜采用HRB400级和HRB335级钢筋，也可采用RRB400级钢筋；
2 预应力钢筋宜采用预应力钢绞线、钢丝，也可采用热处理钢筋。
注：1普通钢筋系指用于钢筋混凝土结构中的钢筋和预应力混凝土结构中的非预应力钢筋。
《建筑抗震设计规范》第3.9.2条规定，结构材料性能指标，应符合下列最低要求：
抗震等级为一、二级的框架结构，其纵向受力钢筋采用普通钢筋时，钢筋的抗拉强度实测值
与屈服强度实测值的比值不应小于1.25；且钢筋的屈服强度实测值与强度标准值的比值不应
大于1.3。
《建筑抗震设计规范》第3.9.3条规定，结构材料性能指标，尚宜符合下列要求：
1普通钢筋宜优先采用延性、韧性和可焊性较好的钢筋；普通钢筋的强度等级，纵向受力钢
筋宜选用HRB400级和HRB335级热轧钢筋，箍筋宜选用HRB335、HRB400级热轧钢筋。
由以上规范，柱中的受力钢筋选用HRB400，梁的受力钢筋选用HRB400，箍筋选用HPB300。
墙体材料：
本工程中，墙体只起维护，隔断作用，墙体采用陶粒空心砌块，外墙厚为300mm，内墙厚
为200mm。
外墙规格：390×290×190mm
内墙规格：390×190×190mm
5. 计算简图的确定（底层柱计算高度的确定）

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钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算 (2)_OK

钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算 (2)_OK


合力作用点相同
x=βxc
合力大小相同
fce=αfc
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混凝土受压区等效矩形应力图系数
≤ C50
C55
C60
C6 5
C70
C75
C80
α
1.0
0.99
0.98
0.97
0.96
0.95
0.94
β
0.8
0.79
0.78
0.77
0.76
0.75
0.74
水工结构中，常常只使用较低等级的混凝土，因此规范 规定：
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四、梁内钢筋的直径和净距
架立钢筋——设置在梁受压区，用以固定箍筋的正确位置， 并能承受混凝土收缩和温度变化产生的内应力。 箍筋——承受梁的剪力；固定纵向钢筋位置，形成钢筋笼。 侧向构造钢筋——增加梁内钢筋骨架的刚性，增强梁的抗 扭能力，承受侧向发生的温度及收缩变形。
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四、梁内钢筋的直径和净距
Mu
fyAs
计算简图
fcbx fy As
M
D
Mu
fcbx(h0
x) 2
fy As (h0
x) 2
KM S
Mu
fcbx(h0
x) 2
fy As (h0
x) 2
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六、基本公式的适用条件
防止发生超筋破坏
max
As fcbx x fc fc
bh0 fybh0 h0 fy
fy
相对受压区高度
x fy As fcb
x
h0
若
1
：
b
Mu
f c b x ( h0
x) 2
f y As (h0
x) 2
若
结构力学(全套课件131P) ppt课件

结构力学(全套课件131P) ppt课件


的两根链杆的杆轴可以平行、交叉，或延长线交于
一点。
当两个刚片是由有交汇点的虚铰相连时，两个刚
片绕该交点（瞬时中心，简称瞬心）作相对转动。
从微小运动角度考虑，虚铰的作用相当于在瞬时
中心的一个实铰的作用。
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20
规则二 （三刚片规则）： 三个刚片用不全在一条直线上的三个单铰（可以
是虚铰）两两相连，组成无多余约束的几何不变体 系。
两个平行链杆构成沿平行方向上的无穷远虚铰。
三个刚片由三个单铰两两相连，若三个铰都有交 点，容易由三个铰的位置得出体系几何组成的结论 。当三个单铰中有或者全部为无穷远虚铰时，可由 分析得出以下依据和结论：
１、当有一个无穷远虚铰时，若另两个铰心的连 线与该无穷远虚铰方向不平行，体系几何不变；若 平行，体系瞬变。
３、通过依次从外部拆除二元体或从内部（基础、 基本三角形）加二元体的方法，简化体系后再作分 析。
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第一部分 静定结构内力计算
静定结构的特性： １、几何组成特性 ２、静力特性 静定结构的内力计算依据静力平衡原理。
第三章 静定梁和静定刚架
§3-1 单 跨 静 定 梁
单跨静定梁的类型：简支梁、伸臂梁、悬臂梁 一、截面法求某一指定截面的内力
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１、单约束（见图２-2-2） 连接两个物体（刚片或点）的约束叫单约束。
１）单链杆（链杆）（上图） 一根单链杆或一个可动铰（一根支座链杆）具
有１个约束。 ２）单铰（下图）
一个单铰或一个固定铰支座（两个支座链杆） 具有两个约束。 ３）单刚结点
一个单刚结点或一个固定支座具有３个约束。
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２、复约束 连接３个（含３个）以上物体的约束叫复约束。
三、对体系作几何组成分析的一般途径
第五章结构设计原理

第五章结构设计原理

[例5-1]某钢筋混凝土矩形截面简支梁，两端支承在砖墙上，净跨度l n=3660mm （例图5-1）；截面尺寸b×h=200mm×500mm。

该梁承受均布荷载，其中恒荷载标准值g k=25kN/m（包括自重），荷载分项系数γG=1.2，活荷载标准q k=38kN/m，荷载分项系数γQ=1.4；混凝土强度等级为C20（f c=9.6N/mm2, f t=1.1N/mm2）；箍筋为HPB235钢筋（f yv=210N/mm2），按正截面受弯承载力计算已选配HRB335钢筋3Φ25为纵向受力钢筋（f y=300N/mm2）。

试根据斜截面受剪承载力要求确定腹筋。

例图5-1[解] 取a s=35mm, h0=h- a s=500-35=465mm1．计算截面的确定和剪力设计值计算支座边缘处剪力最大，故应选择该截面进行抗剪配筋计算。

γG =1.2，γQ=1.4，该截面的剪力设计值为：2．复核梁截面尺寸h w=h0=465mmh w/b=465/200=2.3＜4，属一般梁。

截面尺寸满足要求。

3．验算可否按构造配箍筋应按计算配置腹筋，且应验算ρsv≥ρsv,min。

4．腹筋计算配置腹筋有两种办法：一种是只配箍筋，另一种是配置箍筋兼配弯起钢筋；一般都是优先选择箍筋。

下面分述两种方法，以便于读者掌握。

（1）仅配箍筋：选用双肢箍筋φ8@130，则满足计算要求及表5-2、5-3的构造要求。

也可这样计算：选用双肢箍φ8，则A sv1=50.3mm2,可求得：取s=130mm箍筋沿梁长均布置（例图5-2a）。

（2）配置箍筋兼配弯起钢筋：按表5-2及表5-3要求，选φ6@200双肢箍，则由式（5-9）及式（5-6），取则有选用1Φ25纵筋作弯起钢筋，A sb=491mm2，满足计算要求。

按图5-14的规定，核算是否需要第二排弯起钢筋：取s1=200mm，弯起钢筋水平投影长度s b=h-50=450mm，则截面2-2的剪力可由相似三角形关系求得：故不需要第二排弯起钢筋。

第五章1 钢筋混凝土受压构件正截面承载力计算w

第五章1 钢筋混凝土受压构件正截面承载力计算w

柱的破坏形态
5-6弯曲变形
5-7轴心受压长柱的破坏形态
试验结果表明长柱的承载力低于相同条件短柱的承载 试验结果表明长柱的承载力低于相同条件短柱的承载 力，目前采用引入稳定系数Ψ的方法来考虑长柱纵向 挠曲的不利影响， 挠曲的不利影响，Ψ值小于1.0，且随着长细比的增大 而减小。 而减小。
表5-1 钢筋混凝土轴心受压构件的稳定系数面承载力计
5.2.1 受力过程及破坏特征 轴心受拉构件从开始加载到破坏， 轴心受拉构件从开始加载到破坏，其受力过程可 分为三个不同的阶段： 分为三个不同的阶段： 1.第I阶段 开始加载到混凝土开裂前， 属于第I 阶段。 从 开始加载到混凝土开裂前 ， 属于第 I 阶段 。 此 纵向钢筋和混凝土共同承受拉力， 时 纵向钢筋和混凝土共同承受拉力，应力与应变大致 成正比，拉力 N与截面平均拉应变 ε 之间基本上是线 成正比， 性关系， 性关系，如图5-2a中的OA段。
当现浇钢筋混凝土轴心受压构件截面长边或直径 小于300㎜时 ，式中混凝土强度设计值应乘以系数0.8 （构件质量确有保障时不受此限)。 4. 构造要求 (1)材料 混凝土强度对受压构件的承载力影响较大， 混凝土强度对受压构件的承载力影响较大，故宜 采用强度等级较高的混凝土 强度等级较高的混凝土， 采用强度等级较高的混凝土，如C25，C30，C40等。 在高层建筑和重要结构中， 在高层建筑和重要结构中，尚应选择强度等级更高的 混凝土。 混凝土。 钢筋与混凝土共同受压时， 钢筋与混凝土共同受压时 ， 若钢筋强度过高 ( 如 则不能充分发挥其作用， 高于 0.002Es) ， 则不能充分发挥其作用 ， 故 不宜用高 强度钢筋作为受压钢筋。同时， 强度钢筋作为受压钢筋。同时，也不得用冷拉钢筋作 为受压钢筋。 为受压钢筋。