第七章.框架梁柱截面设计及构造措施
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第七章 框架梁柱截面设计及构造措施
7.1 框架梁的截面设计
选取首层梁进行计算，梁控制截面的内力如图7-1所示。
从框架梁内力组合表中选出AC 跨和CD 跨跨间截面及支座截面的最不利内力，并将支座中心处的弯矩换算为支座边缘控制截面的弯矩进行配筋计算；梁端弯矩： V b
M M x 2-= （7-1）
图7-1梁控制截面图
7.1.1 梁的正截面受弯承载力计算
1、首层A-C 框架横梁计算： 支座边缘弯矩： 84.17075.0)26.085.053.11675.069.201(A =⨯⨯-=上M kN ⋅m 51
.20075.0)2
6.085
.068.11275
.034.230(
=⨯⨯-=上C M kN ⋅m
对于梁下部配筋，选用最大正弯矩处为支座边缘处，相应的剪力44.19=V kN 33
.16675.0)2
6.085
.044.1975
.048.171(
max =⨯⨯-=M kN ⋅m
当梁上部受拉时，按矩形截面计算，当梁下部受拉时按T 形截面计算。 根据《混凝土结构设计规范》表5.2.4规定的翼缘的计算宽度的确定：（取较小值）
①按计算跨度l 0考虑时：2000
3
600
660030'=-=
=
l b f mm
②按梁（肋）净距S n 考虑时：2300)3003300(300'=-+=+=n f S b b mm
③按翼缘厚度'h f 考虑时：150010012300h 12b ''=⨯+=+=f f b mm
注：肋形梁在梁跨内设有间距小于纵肋间距的横梁时，可不考虑③的规定。 故取2100'=f b mm
梁内纵向钢筋选HRB400级钢筋（360=y f N/mm 2），箍筋选HPB300级钢筋(270=y f N/mm 2）；梁混凝土强度等级为C30(3.14=c f N/mm 2 ，
f t =1.43N/mm 2)；相对界限受压区高度和截面最大抵抗矩系数查《钢筋混凝土设计原理》表4-3可知：518
.0=b
ξ。截面最大抵抗矩系数
384.0518.05.0-1518.05.0-1b b max s =⨯⨯=⨯=）（）（，ξξα。
《混凝土结构设计规范》表11.3.6-1，规定梁最小配筋率：
表7-1梁最小配筋率
由于梁下部配筋由跨中最大正弯矩控制，即m kN M C ⋅=48.171A ，支座边缘处33.166max =M kN ⋅m ，计算截面按T 形截面计算（梁的纵向受力钢筋按一排布置），则：
555
45-600a -h h s 0===mm
)2
('
0''
1f f
f c h h h b f -
α=1.0×14.3×2000×100×(555-100/2)=1516.52kN ⋅m>
33
.166max
=M
kN ⋅m
故属于第一类T 形截面。
018.0555
20003.140.110
33.1662
6
20
'
1=⨯⨯⨯⨯=
=
h
b f M
f c s αα
550.0029.0018.02-11211=<=⨯-=--=b s ξαξ
991
.05.0-1==ξγ
s
04.840555
991.036010
33.1666
=⨯⨯⨯=
=
h f M A s y s γmm
2
选配钢筋204Φ，A s =1256mm 2 由公式0bh A s ρ≥得
%
70.0%100600
3001256=⨯⨯=
ρ>
%
3.0min =ρ满足要求。
《混凝土结构设计规范》11.3.7规定，梁端纵向受拉钢筋的配筋率不易大于2.5%。
Ⅰ-Ⅰ截面：（上部配单排钢筋）按矩形截面设计，
mm
55545-6000==h
129.0555
3003.140.110
84.1702
6
20
'
1=⨯⨯⨯⨯=
=
h
b f M
f c s αα
518.0139.0129.02-11211=<=⨯-=--=b s ξαξ
925.02
)
139.0211(2
)211(=⨯-+
=
-+
=
s s αγ
27.922555
925.036010
45.1706
=⨯⨯⨯=
=
h f M A s y s γmm
2
选配钢筋
4Φ
，A s = 1256 mm 2
%
70.0%100600
3001256=⨯⨯=
ρ>
%
4.0min =ρ，且<2.5%满足要求。
Ⅲ-Ⅲ截面：（上部配单排钢筋）按矩形截面设计，
mm
55545-6000==h
152.0555
3003.140.110
51.2002
6
2
1=⨯⨯⨯⨯=
=
h
b f M
f c s αα
518.0166.0152.02-11211=<=⨯-=--=b s ξαξ
917.02
)
152.0211(2
)211(=⨯-+
=
-+
=
s s αγ