8 框架梁柱节点验算
钢架梁·柱截面验算
钢架梁·柱截面验算3.8刚架梁柱截面验算3.8.1刚架柱设计本刚架采用等截面H型柱，对柱进行设计3.8.1.1截面选型柱1;4:H600×250×6×103.8.1.2刚架柱板件宽厚比验算翼缘板自由外伸宽厚比：250−6 2×10=12.2<15√235f y=15√235345=12.4腹板高厚比：600−2×106=96.67<250√235345=206.33.8.1.3刚架柱验算刚架柱采用等截面(抗剪考虑屈曲后强度)（1）各截面控制内力截面控制内力柱1上截面M max=−209.73KN∙m, N=60.53KN, V=−279.11KN 柱1下截面M max=−203.36N∙m, N=−199.14KN, V=−65.4KN （2）腹板有效截面计算柱1上截面腹板边缘最大正应力σ1=−MW x1+NA1=−209.73×1061775.74×103−60.53×1038480=−118.11−7.14=−125.25N/mm2σ2=118.11−7.14=110.97N/mm2腹板边缘的正应力比值β=σ2σ1=110.97−125.25=−0.886<0腹板部分受压,腹板有效截面计算参数kσ=16√(1+β)2+0.112(1−β)2+(1+β)=16√(1−0.886)2+0.112(1+0.886)2+(1−0.886)=22.1λρ=h/t28.1√kσ√235γRσ1=(600−20)/628.1√22.1√2351.1×125.25=0.56<0.8故,有效宽度系数ρ=1 ,柱1下截面全截面有效柱1下截面腹板边缘最大正应力σ1=−MW x1−NA1=−203.36×1061775.74×103−199.14×1038480=−114.52−23.48=−138.0N/mm2σ2=114.52−23.48=91.04N/mm2腹板板边缘的正应力比值β=σ2σ1=91.04−138.0=−0.66<0腹板部分受压,腹板有效截面参数kσ=16√(1+β)2+0.112(1−β)2+(1+β)=16√(1−0.66)2+0.112(1+0.66)2+(1−0.66)= 18.3λρ=h/t28.1√kσ√235γRσ1=(600−20)/628.1√18.3√2351.1×138=0.65<0.8故,腹板有效宽度系数, ρ=1柱1上截面全截面有效截面控制内力柱4上截面M max=−279.8KN∙m, N=−109.16KN, V=55.49KN 柱4下截面M max=141.67KN∙m, N=114.06KN, V=−58.69KN 柱4上截面腹板边缘最大正应力σ1=MW x4+NA1=−279.8×1061775.74×103+−109.16×1038480=−157.57−12.87=−170.44N/mm2σ2=157.57−12.87=144.7N/mm2腹板边缘的正应力比值β=σ2σ1=144.7−170.44=−0.85<0腹板部分受压,腹板有效截面计算参数kσ=16√(1+β)2+0.112(1−β)2+(1+β)=√(1−0.85)2+0.112(1+0.85)2+(1−0.85)=21.46λρ=h/t28.1√kσ√235γRσ1=(600−20)/628.1√21.46√2351.1×170.44=0.66<0.8故,有效宽度系数ρ=1 ,柱4下截面全截面有效柱4下截面腹板边缘最大正应力σ1=−MW x4−NA1=−141.67×1061775.74×103−114.06×1038480=−79.78−13.45=−92.23N/mm2σ2=79.78−13.45=66.33N/mm2腹板边缘的正应力比值β=σ2σ1=66.33−92.23=−0.72<0腹板部分受压,腹板有效截面计算参数kσ=16√(1+β)2+0.112(1−β)2+(1+β)=16√(1−0.72)2+0.112(1+0.72)2+(1−0.72)=19.27λρ=h/t28.1√kσ√235γRσ1=(600−20)/628.1√19.27√2351.1×92.23=0.51<0.8故,有效宽度系数ρ=1 ,柱4上截面全截面有效（3）柱的计算长度柱1平面内计算长度，取柱的实际长度l0x=μ0l=1.0×9=9m 柱1平面外计算长度,柱间支撑节点间距6.5m（4）抗剪承载力验算考虑150仅有支座加劲肋,故屈曲系数kτ=5.34参数λw=h wt w37√kτ√235f y=(600−20)637√5.34√235345=1.370.8<λw=1.4,f v′=[1−0.64(λw−0.8)]f v=[1−0.64(1.37−0.8)]180=114.34N/mm2抗剪承载力设计值V d =h w t w f v ′=580×6×114.34×10−3=397.9KNV max <V d =397.9KN 所以抗剪承载力满足要求（5）抗弯承载力(弯、剪、压共同作用下) V d =73KN <0.5V d =0.5×397.9=198.95KNM eN =M e −NW e A e =W e (f y −N A e )=1775.74×103(310−199.14×1038480)×10−6=508.78KN ∙mM max =279.8KN ∙m <508.78KN ∙m 故，满足抗弯要求（6）刚架平面内整体稳定性验算 i x0=25.06cmλx =l x0i x0=9×103250.6=35.16由b 类截面，查得φx =0.889参数N Ex0′=π2EA e01.1λx2=π2×206×10384801.1×35.162×10−3=12665.8KN对有侧移刚架βmx =1.0 由N 0φx A e0+βmx ∙M 1W e1(1−φx N0N EX0′)=199.14×1030.889×8480+1.0×279.8×1061775.74×103×(1−0.889×199.1412665.8)=26.41+159.8=186.2N/mm 2<f =310N/mm 2 平面内整体稳定满足要求（7）刚架平面外整体稳定验算N 0φyA +ηβtx ∙Mx φbW 1x≤fi y0=5.54cm λy =l y0i y0=650055.4=117.3 由b 类截面 φy =0.335，φb =1.07−λy244000f y235=1.07−117.3244000∙345235=0.61 柱有端弯矩和横向荷载同时作用 βtx =1.0， η=1.0279.8×103 0.335×8480+199.14×1060.61×1775.74×103=98.49+183.84=282.33N/mm2<f=310N/mm2所以，平面外稳定满足要求3.8.2柱2截面计算3.8.2.1截面选型柱2: H600×250×6×103.8.2.2刚架柱板件宽厚比验算翼缘板自由外伸宽厚比：250−6 2×10=12.2<15√235f y=15√235345=12.4腹板高厚比：600−2×106=96.7<250√235345=206.33.8.2.3刚架柱验算刚架柱2采用等截面(抗剪考虑屈曲后强度) 柱2截面图1.各截面控制内力截面控制内力柱2上截面M max=38.12KN∙m, N=−167.42KN, V=−8.29KNM=−8.55，N max=−390.76KN，V=5.22柱2下截面M max=34.97KN∙m, N=183.39KN, V=2KNM=−28.22，N max=584.79KN，V=−5.82.M max控制计算（1）腹板有效截面计算柱2上截面腹板边缘最大正应力σ1=−MW x1−NA1=−38.12×1061775.74×103−167.42×1038480=−21.47−19.74=−41.21N/mm2σ2=21.47−19.47=2N/mm2腹板边缘的正应力比值β=σ2σ1=2−41.21=−0.05<0腹板部分受压,腹板有效截面计算参数kσ=16√(1+β)2+0.112(1−β)2+(1+β)=16√(1−0.05)2+0.112(1+0.05)2+(1−0.05)=11.4λρ=28.1√kσ√235γRσ1=()28.1√11.4√2351.1×41.21=0.45<0.8故,有效宽度系数ρ=1 ,柱2上截面全截面有效柱2下截面腹板边缘最大正应力σ1=−MW x1+NA1=−34.97×1061775.74×103−183.39×1038480=−19.69−21.61=−41.31N/mm2σ2=21.61−19.69=1.92N/mm2腹板板边缘的正应力比值β=σ2σ1= 1.92−41.31=−0.05<0腹板部分受压,腹板有效截面参数kσ=16√(1+β)2+0.112(1−β)2+(1+β)=16√(1−0.05)2+0.112(1+0.05)2+(1−0.05)=11.4λρ=h/t28.1√kσ√235γRσ1=(600−20)/628.1√11.4√2351.1×41.31=0.45<0.8故,腹板有效宽度系数, ρ=1柱1下截面全截面有效（2）柱的计算长度柱2平面内计算长度l0x=μ0l=1.0×10.2=10.2m柱2平面外计算长度,柱间支撑节点间距6.5m（3）抗剪承载力验算考虑仅有支座加劲肋,故屈曲系数kτ=5.34参数λw=w w37√kτ√235f y =37√5.34√235345=1.370.8<λw <1.4,f v ′=[1−0.64(λw −0.8)]f v =[1−0.64(1.37−0.8)]180=114.34N/mm 2抗剪承载力设计值V d =h w t w f v ′=580×6×114.34×10−3=397.9KNV =5.8<V d =397.9KN 所以抗剪承载力满足要求（4）抗弯承载力(弯、剪、压共同作用下) V =12.49KN <0.5V d =0.5×397.9=198.95KNM eN =M e −NW e A e =W e (f y −N A e )=1775.74×103(310−183.39×1038480)×10−6=512.1KN ∙mM max =38.12KN ∙m <512.1KN ∙m 故，满足抗弯要求（5）刚架平面内整体稳定性验算 i x0=25.06cmλx =l x0i x0=10.2×103250.6=40.7由b 类截面，查得φx =0.861参数N Ex0′=π2EA e01.1λx2=π2×206×103×84801.1×40.72×10−3=9452.4KN对有侧移刚架βmx =1.0 由N 0φx A e0+βmx ∙M 1W e1(1−φx N0N EX0′)=183.39×1030.861×8480+1.0×38.12×1061775.74×103×(1−0.861×183.399452.4)=25.12+21.83=46.95N/mm 2<f =310N/mm 2 平面内整体稳定满足要求（6）刚架平面外整体稳定验算N 0φyA +ηβtx ∙Mx φbW 1x≤fi y0=5.54cm ，λy =l y0iy0=650055.4=117.3由b 类截面 φy =0.335，φb =1.07−λy244000f y235=1.07−117.3244000∙345235=0.61 柱有端弯矩和横向荷载同时作用 βtx =1.0， η=1.038.12×103 0.335×8480+183.39×1060.61×1775.74×103=13.42+169.3=182.72N/mm2<f=310N/mm2所以，平面外稳定满足要求3．N max控制计算（1）腹板有效截面计算按轴心受压构件计算柱2上截面腹板边缘最大正应力σ1=−MW x1+NA1=−8.55×1031775.74−390.76×1038480=−4.8−46.08=−50.88KNσ2=41.28KN腹板边缘的正应力比值β=σ2σ1=41.28−50.88=−0.81<0腹板部分受压,腹板有效截面计算参数kσ=16√(1+β)2+0.112(1−β)2+(1+β)=16√(1−0.81)2+0.112(1+0.81)2+(1−0.81)=20.8λρ=w w28.1√kσ√235γRσ1=28.1√20.8√2351.1×50.88=0.37<0.8故,有效宽度系数ρ=1 ,柱2上截面全截面有效柱2上截面腹板边缘最大正应力σ1=−MW x1+NA1=−28.22×1031775.74−584.79×1038480=−15.89−68.96 =−84.85KNσ2=53.07KN腹板边缘的正应力比值β=σ2σ1=−0.63<0腹板部分受压,腹板有效截面计算参数kσ=16√(1+β)2+0.112(1−β)2+(1+β)=√(1−0.63)2+0.112(1+0.63)2+(1−0.63)=17.8λρ=w w28.1√kσ√235γRσ1=28.1√17.8√2351.1×84.85=0.51<0.8故,有效宽度系数ρ=1 ,柱2上截面全截面有效（2）柱的计算长度柱2平面内计算长度l0x=μ0l=1.0×10.2=10.95m 柱2平面外计算长度,柱间支撑节点间距7.2m（3）强度计算σ=NA n=584.79×1038480=68.96KN<310KN所以，强度计算满足要求。
梁柱节点计算书
梁柱节点计算书夹层梁柱节点计算书KL1-1、KL1-2与柱的连接一、设计资料节点形式：翼缘采用对接焊，腹板采用高强螺栓连接其节点图见下图；高强螺栓资料：高强螺栓等级为：10.9级；高强螺栓直径为：id=20mm；根据《钢结构设计规范》（GB50017-2003）中表7.2.2-2：高强螺栓的预拉力为：P=155.0kN；焊缝资料：焊缝强度与母材等强，ftw=310MPaKL1-1：高强螺栓几何位置信息：高强螺栓总数为：6个；每排高强螺栓的数量为：2个；高强螺栓共有：3排；各排高强螺栓离螺栓群形心的距离为：x1=80.0mm=.080m；最外排高强螺栓到翼缘边的距离为：ef=50.0mm；最外排高强螺栓到腹板边的距离为：ew=80.0mm；KL1-1尺寸：H350x200x6x8KL1-2：高强螺栓几何位置信息：高强螺栓总数为：10个；每排高强螺栓的数量为：2个；高强螺栓共有：5排；各排高强螺栓离螺栓群形心的距离为：x1=80.0mm=.080m；x2=160.0mm=.160m；最外排高强螺栓到翼缘边的距离为：ef=50.0mm；最外排高强螺栓到腹板边的距离为：ew=80.0mm；KL1-2尺寸：H500x240x6x10二、内力设计值根据主刚架计算书，可以查得本节点的最不利内力设计值为：KL1-1：弯距：M=18.5kN*m；轴力：N=6.4kN；（压力）剪力：V=13.8kN；KL1-2：弯距：M=72.4kN*m；轴力：N=11.6kN；（拉力）剪力：V=43.6kN；弯矩图（kN*m）轴力图（kN）剪力图（kN）三、节点验算KL1-1：本文按摩擦型高强螺栓计算；本文根据《钢结构设计规范》（GB50017-2003）中第7.2.2条计算：单个螺栓的抗剪极限承载力为：Nvb=0.9*nf*μ*P=0.9*0.45*155=62.775kN对接焊缝强度验算：考虑焊缝承受全部的弯矩：σ=M/(h*bf*tf)=18.5*10^6/[(350-8)*200*8]=33.8MPaMPa，满足高强度螺栓摩擦型单剪连接：考虑螺栓承受全部剪力，验算螺栓强度：本节点设置2排6个高强螺栓，则腹板连接处螺栓能承受的剪力为：Vmax=n*Nvb=3*62.775=188.3kNV=13.8kN，满足腹板净面积验算：A0=(350-2*8)*6-3*21.5*6=1617mm2σ=V/A0=13.8*1000/1617=8.5MPaMPa，满足KL1-2：本文按摩擦型高强螺栓计算；本文根据《钢结构设计规范》（GB50017-2003）中第7.2.2条计算：单个螺栓的抗剪极限承载力为：Nvb=0.9*nf*μ*P=0.9*0.45*155=62.775kN对接焊缝强度验算：考虑焊缝承受全部的弯矩：σ=M/(h*bf*tf)=72.4*10^6/[(500-10)*240*10]=61.6MPaMPa，满足高强度螺栓摩擦型单剪连接：考虑螺栓承受全部剪力，验算螺栓强度：本节点设置2排10个高强螺栓，则腹板连接处螺栓能承受的剪力为：Vmax=n*Nvb=5*62.775=313.9kNV=43.6kN，满足腹板净面积验算：A0=(500-2*10)*6-5*21.5*6=2235mm2σ=V/A0=43.6*1000/2235=19.15MPaMPa，满足连接板设计资料：连接板厚度为：t=16.0mm；连接板宽度为：b=200.0mm；梁柱翼缘宽度为：bf=180.0mm；梁柱腹板厚度为：tw=6.0mm；连接板材料为：Q345B钢；KL1、KL3与柱的连接一、设计资料节点形式：翼缘采用对接焊，腹板采用高强螺栓连接其节点图见下图；高强螺栓资料：高强螺栓等级为：10.9级；高强螺栓直径为：id=20mm；根据《钢结构设计规范》（GB50017-2003）中表7.2.2-2：高强螺栓的预拉力为：P=155.0kN；焊缝资料：焊缝强度与母材等强，ftw=310MPaKL1：高强螺栓几何位置信息：高强螺栓总数为：12个；每排高强螺栓的数量为：2个；高强螺栓共有：6排；各排高强螺栓离螺栓群形心的距离为：x1=40.0mm=.040m；x2=120.0mm=.0120m；x3=200.0mm=.200m；最外排高强螺栓到翼缘边的距离为：ef=50.0mm；最外排高强螺栓到腹板边的距离为：ew=140.0mm；KL1尺寸：H700x200x6x10KL3：高强螺栓几何位置信息：高强螺栓总数为：6个；每排高强螺栓的数量为：2个；高强螺栓共有：3排；各排高强螺栓离螺栓群形心的距离为：x1=80.0mm=.080m；最外排高强螺栓到翼缘边的距离为：ef=50.0mm；最外排高强螺栓到腹板边的距离为：ew=87.0mm；KL3尺寸：H350x200x6x8二、内力设计值根据主刚架计算书，可以查得本节点的最不利内力设计值为：KL1：弯距：M=271.0kN*m；轴力：N=23.3kN；（拉力）剪力：V=147.0kN；KL3：弯距：M=53.3kN*m；轴力：N=55.5kN；（压力）剪力：V=31.2kN；弯矩图（kN*m）剪力图（kN）轴力图（kN）三、节点验算KL1：本文按摩擦型高强螺栓计算；本文根据《钢结构设计规范》（GB50017-2003）中第7.2.2条计算：单个螺栓的抗剪极限承载力为：Nvb=0.9*nf*μ*P=0.9*0.45*155=62.775kN对接焊缝强度验算：考虑焊缝承受全部的弯矩：σ=M/(h*bf*tf)=271.0*10^6/[(700-10)*200*10]=196.4MPa MPa，满足高强度螺栓摩擦型单剪连接：考虑螺栓承受全部剪力，验算螺栓强度：本节点设置2排12个高强螺栓，则腹板连接处螺栓能承受的剪力为：Vmax=n*Nvb=6*62.775=313.9kNV=147.0kN，满足腹板净面积验算：A0=(700-2*10)*6-6*21.5*6=3306mm2σ=V/A0=147.0*1000/3306=44.5MPaMPa，满足KL3：本文按摩擦型高强螺栓计算；本文根据《钢结构设计规范》（GB50017-2003）中第7.2.2条计算：单个螺栓的抗剪极限承载力为：Nvb=0.9*nf*μ*P=0.9*0.45*155=62.775kN对接焊缝强度验算：考虑焊缝承受全部的弯矩：σ=M/(h*bf*tf)=53.3*10^6/[(350-8)*200*8]=97.4MPaMPa，满足高强度螺栓摩擦型单剪连接：考虑螺栓承受全部剪力，验算螺栓强度：本节点设置2排6个高强螺栓，则腹板连接处螺栓能承受的剪力为：Vmax=n*Nvb=3*62.775=188.3kNV=31.2kN，满足腹板净面积验算：A0=(350-2*8)*6-3*21.5*6=1617mm2σ=V/A0=31.2*1000/1617=19.3MPaMPa，满足KL2与柱的连接一、设计资料节点形式：翼缘采用对接焊，腹板采用高强螺栓连接其节点图见下图；高强螺栓资料：高强螺栓等级为：10.9级；高强螺栓直径为：id=20mm；根据《钢结构设计规范》（GB50017-2003）中表7.2.2-2：高强螺栓的预拉力为：P=155.0kN；焊缝资料：焊缝强度与母材等强，ftw=310MPaKL2：高强螺栓几何位置信息：高强螺栓总数为：12个；每排高强螺栓的数量为：2个；高强螺栓共有：6排；各排高强螺栓离螺栓群形心的距离为：x1=40.0mm=.040m；x2=120.0mm=.0120m；x3=200.0mm=.200m；最外排高强螺栓到翼缘边的距离为：ef=50.0mm；最外排高强螺栓到腹板边的距离为：ew=140.0mm；KL1尺寸：H700x200x8x12二、内力设计值根据主刚架计算书，可以查得本节点的最不利内力设计值为：KL2：（考虑连接点距轴线偏离500mm）弯距：M=388.0kN*m；轴力：N=47.6kN；（拉力）剪力：V=288.0kN；弯矩图（kN*m）剪力图（kN）轴力图（kN）三、节点验算KL2：本文按摩擦型高强螺栓计算；本文根据《钢结构设计规范》（GB50017-2003）中第7.2.2条计算：单个螺栓的抗剪极限承载力为：Nvb=0.9*nf*μ*P=0.9*0.45*155=62.775kN对接焊缝强度验算：考虑焊缝承受全部的弯矩：σ=M/(h*bf*tf)=388.0*10^6/[(700-12)*200*12]=235.0MPa MPa，满足高强度螺栓摩擦型单剪连接：考虑螺栓承受全部剪力，验算螺栓强度：本节点设置2排12个高强螺栓，则腹板连接处螺栓能承受的剪力为：Vmax=n*Nvb=6*62.775=313.9kNV=147.0kN，满足腹板净面积验算：A0=(700-2*12)*8-6*21.5*8=4376mm2σ=V/A0=288.0*1000/4376=65.8MPaMPa，满足文档内容仅供参考。
高层建筑框架梁柱节点的强度验算和施工处理
1、规范条文摘录在《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2002）中，有关框架梁柱节点区混凝土的设计和浇注有以下的条文内容及条文说明：——当柱混凝土设计强度高于梁、楼板的设计强度时，应对梁柱节点混凝土施工采取有效措施（第13.5.7条）；——高层建筑不同强度的梁、柱节点混凝土浇筑需要有关单位具体协商解决（条文说明）；——抗震设计时，一、二级框架的节点核心区应按本规程附录C进行抗震验算；三、四级框架节点以及各抗震等级的顶层端节点核心区，可不进行抗震验算（第6.2.7条）。
——凡是梁柱节点之混凝土强度低于柱混凝土强度较多者，皆必须仔细验算节点区的承载力，包括受剪、轴心受压、偏心受压等，并采取有效的构造措施（条文说明）。
2、高层建筑混凝土结构设计和施工中的现实问题2.1 为了满足柱轴压比的要求，同时又要控制柱截面不过大，柱子采用较高强度等级的混凝土是一种必然。
而对于以受弯为主的楼层梁板，过高的混凝土强度等级却是不需要且不适宜的，前者指对其抗弯承载力的贡献不明显，后者则指对构件承受非荷载应力（混凝土收缩应力、温度应力等）不利。
正因如此，《高规》第6.1.9条才有“现浇框架梁的混凝土强度等级不宜高于C40”的规定，但实际工程设计中楼盖合适的混凝土强度等级应为C25～C35。
由此可见，高层建筑混凝土结构的柱混凝土设计强度高于梁板的设计强度必然存在，而且随着建筑物高度的增大，两者的设计强度差距会越大，当然该区段主要存在于高层建筑的下部。
2.2 目前混凝土的浇筑施工几乎都是采用商品混凝土泵送工艺，而且习惯于将竖向构件与水平构件分两批集中浇注（即节点区采用楼盖混凝土强度等级浇注）。
如果要求其中的梁柱节点单独浇注，则首先是其供应量及浇注时间不易控制而会导致质量事故，其次是节点区与梁板之间的分隔确实存在难度，故施工单位至少不希望大面积采用此方法。
3、受剪、受压验算规律考虑到现场施工的操作程序，同时又要满足规范中对节点核心区承载力的要求，我们列举数例对典型节点区的受剪、轴心受压、偏心受压进行计算（其过程附后）。
某八层框架结构手算计算书(全套)
土木工程专业的毕业设计是综合性和实践性极强的最后一个教学环节，是理论与实际相结合的训练阶段；是我们学生运用所学的基础理论、专业知识和基本技能进行建筑、结构、施工设计的重要实践过程，涉及综合运用建筑、结构、施工、设备、给排水和相关学科的基础知识。本组毕业设计题目为南阳市师范学院11#教学楼设计。在毕设前期，我温习了《结构力学》、《钢筋混凝土》、《建筑结构抗震设计》等知识，并借阅了《抗震规范》、《混凝土规范》、《荷载规范》等规范。在毕设中期，我们通过所学的基本理论、专业知识和基本技能进行建筑、结构设计。在毕设后期，主要进行设计手稿的电脑输入，并得到老师的审批和指正，使我圆满的完成了任务，在此表示衷心的感谢。在设计中，一方面要把所学的知识运用到设计、施工中去，熟悉国家有关规范、条例和规程并知道如何去查找规范里的相关条文；另一方面，由于现代化建筑一般都具有密度大，高度高，功能多，设备复杂，装修豪华，防火要求和管理自动化水平高，需要各工种交叉配合。在指导老师的帮助下，经过资料查阅、设计计算、论文撰写以及外文的翻译，加深了对新规范、规程、手册等相关内容的理解。巩固了专业知识、提高了综合分析、解决问题的能力。在进行内力组合的计算时，进一步了解了Excel。在绘图时熟练掌握了AutoCAD，TArch,Pkpm等相关设计软件的用法。以上所有这些让我们从不同方面达到了毕业设计的目的与要求，同时也扩大了学生对非本专业知识面的了解。
纵向框架梁传来墙重：15.45KN
柱自重：28.93KN
边柱上集中力：19.01+12.33+15.45+28.93=78.14KN
④中柱(D柱和C柱)集中力计算：
同理：中柱上集中力：
( 19.01+15.52)+12.33+15.45+28.39=93.66KN
框架梁柱截面抗震承载力验算
表4-3 现浇钢筋混凝土结构高层建筑适用的高宽比
结构体系
非抗震设计
抗震设防烈度 6度、7度 8度 9度
框架
5
板柱-抗震墙
6
框架-抗震墙、抗震墙
7
框架-核心筒
8
筒中筒
8
4
32
5
4—
6
54
7
64
8
75
4.2.2 抗震等级的划分*
抗震等级是多层和高层钢筋混凝土结构、构件进行抗
震级造考，设措虑为具计施建有的要此筑不标求，重同准。我要和的国性要抗抗震求类震设。别设同计、一计计设结算规防构（范烈体抗和度系弯高，、、层不抗结规同剪构的等程类抗）综型震和合及等构 房屋高度等因素，对钢筋混凝土结构划分了不 同的抗震等级。表4-5，表4-6。
表4-1 多层及A级高度钢筋混凝土高层建筑结构的最大适用高度
结构体系
非抗震设计 6度
框架
70
60
框架-抗震墙
150
130
全部落地
抗震墙
150
140
抗震墙
部分框支
抗震墙
130
120
框架-核心筒
160
150
筒体
筒中筒
200
180
板柱-抗震墙
110
80
抗震设防烈度
8度
7度
9度
0.2g
0.3g
50
45
35
应避免
侧移刚度沿竖向变化不均匀
3．防震缝的设置
结构类型
防震缝最小宽度要求
设防烈度
框架结构
框架-抗震墙结构 抗震墙结构
高度
6
78
9
柱截面尺寸确定及验算
柱截面尺寸确定及验算柱截面尺寸确定及验算 Revised as of 23 November 2020一．框架结构是多次超静定结构,只有确定了构件截面尺寸后才能进行精确的分析计算。
框架柱截面怎么估算：框架柱截面的高与宽一般可取（1/10~1/15）层高。
并可按下列方法初步确定。
1。
按轴压比要求又轴压比初步确定框架柱截面尺寸时，可按下式计算：μN=N/Acfc式中μN-----框架柱的轴压比Ac-------框架柱的截面面积fc--------柱混凝土抗压强度设计值N---------柱轴向压力设计值柱轴向压力设计值可初步按下式估算:N=γGqSnα1α2β式中:γG-----竖向荷载分项系数q---------每个楼层上单位面积的竖向荷载,可取q=12~14KN/m2S--------柱一层的荷载面积n---------柱荷载楼层数α1------考虑水平力产生的附加系数,风荷载或四级抗震时α1=,三~一级抗震时α1=~α2------边角柱轴向力增大系数,边柱α2=,角柱α2=β------柱由框架梁与剪力墙连接时,柱轴力折减系数,可取为~框架柱轴压比μN的限值宜满足下列规定:抗震等级为一级时,轴压比限值抗震等级为二级时,轴压比限值抗震等级为三级时,轴压比限值抗震等级为四级及非抗震时,轴压比限值Ⅳ类场地上较高的高层建筑框架柱,其轴压比限值应适当加严,柱净高与截面长边尺寸之比小于4时,其轴压比限值按上述相应数值减小。
2。
按柱截面最小尺寸高层建筑框架柱的最小尺寸hc不宜小于400mm,柱截面宽度bc 不宜小于350mm,柱净高与截面长边尺寸之比宜大于4。
二．柱截面的确定，在高层的情况下，往往是由轴压比控制，而多层不见得是。
层数越少，越可能不是轴压比控制。
这是个概念问题，首先应当明确。
对高层（或者层数较多的多层），在柱截面估算时，应当先明确几点：混凝土的强度等级、结构的抗震等级、轴压比限值。
只有知道这几点，估算轴力才可能确定截面。
框架结构梁柱结点计算公式
框架结构梁柱结点计算公式框架结构是工程中常见的一种结构形式，它由梁、柱和节点组成，能够承受各种不同方向的力和扭矩。
在设计和分析框架结构时，需要对梁柱结点进行计算，以确定结构的稳定性和安全性。
本文将介绍框架结构梁柱结点计算公式，以帮助工程师和设计师更好地理解和应用这些公式。
梁的计算公式。
梁是框架结构中的主要承重构件，其计算公式通常包括弯曲和剪切两种情况。
对于弯曲情况，梁的计算公式为：M = -EI(d^2v/dx^2)。
其中，M为梁的弯矩，E为弹性模量，I为截面惯性矩，v为横向位移，x为横向坐标。
这个公式描述了梁在受力时的变形情况，可以帮助工程师确定梁的设计参数。
对于剪切情况，梁的计算公式为：V = Q/A。
其中，V为梁的剪力，Q为梁的截面积，A为梁的横截面积。
这个公式描述了梁在受力时的剪切情况，可以帮助工程师确定梁的截面尺寸和材料强度。
柱的计算公式。
柱是框架结构中的竖直承重构件，其计算公式通常包括压力和弯曲两种情况。
对于压力情况，柱的计算公式为：P = F/A。
其中，P为柱的压力，F为柱的承载力，A为柱的横截面积。
这个公式描述了柱在受力时的压力情况，可以帮助工程师确定柱的截面尺寸和材料强度。
对于弯曲情况，柱的计算公式为：M = Pe。
其中，M为柱的弯矩，P为柱的压力，e为柱的偏心距。
这个公式描述了柱在受力时的弯曲情况，可以帮助工程师确定柱的设计参数。
节点的计算公式。
节点是框架结构中连接梁和柱的部分，其计算公式通常包括受力平衡和位移两种情况。
对于受力平衡情况，节点的计算公式为：ΣF = 0。
其中，ΣF为节点的受力平衡方程，描述了节点受力的平衡情况，可以帮助工程师确定节点的受力情况。
对于位移情况，节点的计算公式为：ΣM = 0。
其中，ΣM为节点的位移平衡方程，描述了节点的位移平衡情况，可以帮助工程师确定节点的位移情况。
综合计算公式。
在实际工程中，框架结构的梁柱结点往往同时受到多种不同方向的力和扭矩作用，需要综合考虑各种情况下的计算公式。
高层建筑框架梁柱节点的强度验算和施工处理
高层建筑框架梁柱节点的强度验算和施工处理
张远东;王彪
【期刊名称】《重庆建筑》
【年(卷),期】2007(000)004
【摘要】高层建筑框架梁柱节点区混凝土如何浇筑才能满足承载力要求,是长期困扰着设计和施工人员的一个问题,文中根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)(以下简称《高规》)的定性规定,经定量验算总结出一种节点区简易处理的方法,望能得到同行的认可和接受,并在实际工程中加以运用.
【总页数】3页(P29-31)
【作者】张远东;王彪
【作者单位】中铁八局集团第一工程有限公司,重庆,400050;中铁八局集团第一工程有限公司,重庆,400050
【正文语种】中文
【中图分类】TU745.1
【相关文献】
1.高层建筑框架梁柱节点的强度验算和施工处理 [J], 杨印磊
2.高层建筑框架梁柱节点的强度验算和施工处理 [J], 刘付滨
3.高层建筑框架梁柱节点的强度验算和施工处理 [J], 杨娟
4.高层建筑框架梁柱节点的强度验算和施工处理 [J], 张理娜;陈鸿
5.高层建筑框架梁柱节点的强度验算和施工处理 [J], 丁炳锐;刘大海
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试论高层建筑框架梁柱节点的强度验算和施工处理
试论高层建筑框架梁柱节点的强度验算和施工处理作者：杨凯来源：《中国房地产业·中旬》2021年第11期【摘要】高层建筑框架梁柱节点的强度验算实施非常关键，对于高层建筑的综合施工管控有非常重要的作用，也有利于高层建筑施工质量提升。
本文笔者针对高层建筑框架梁柱节点强度验算和施工处理进行分析研究，文章中简要阐述了高层建筑梁柱节点强度验算和施工处理的实施要点，并同时以具体工程案例总结高层建筑框架梁柱节点的施工处理措施。
【关键词】高层建筑;框架梁柱;强度验算;施工处理【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.在高层建筑施工过程中，针对梁柱节点进行施工验算非常重要，一定程度上关系到总体施工质量。
在现代高层建筑结构施工过程中，应用框架结构非常关键，直接关系到工程质量，并且在实际的项目施工中，还需要完成对梁柱节点的综合施工处理，需要把控相应的原则，实现对梁柱节点的验算施工技术控制，确保项目施工应用更加合理有效，也能够在最大程度上提升高层建筑的综合施工质量，确保强度验算的施工处理更加有效。
1、高层建筑框架梁柱节点验算以及施工处理要点高层建筑施工过程中，选择应用框架式结构进行施工非常关键，能够在最大程度上提升高层建筑的施工效果，同时进行高层建筑施工中，还应该完成对项目的综合应用控制，确保高层施工技术实施更加合理有效。
在进行高层建筑施工处理中，要求落实好高层建筑项目的施工管控。
而采用框架式结构进行施工中，其梁柱施工要点是非常关键的技术组成部分，能够在最大程度上提升项目的综合施工效果。
而在实际的项目施工技术运用中，还应该注重把控要点。
（1）实施节点验算以及施工处理中需要按照相应的技术标准。
为了确保高层建筑设计与施工符合地区地质情况以及总体安全规范，应该按照我国的建筑施工应用标准进行高层建筑梁柱节点验算以及施工处理，确保其技术的处理应用更加安全有效，最大程度上提升施工技术效果。
（2）高层建筑节点验算以及施工处理过程中，应该注重在高层建筑节点验算以及施工技术处理中，做好人员和相关技术准备工作。
梁柱节点设计
大连世纪商园工程设计计算书II——梁柱构件抗震验算与设计框架柱采用矩形钢管混凝土柱，框架梁为焊接H型钢。
本节主要涉及《抗震规范》第5.1.6条、5.4.1条、5.4.2条、8.2.5条、8.2.8条、8.3.1条、8.3.2条和《矩形钢管混凝土结构技术规程》第4.4.3条、6.3.2条、6.3.3条、7.1.4条、7.1.5条、7.1.6条规定的计算内容。
一、梁柱连接1、框架梁计算1选取框架梁H690×300×14×32，各项截面特性指标如下表：钢材采用Q345钢（fy=345N/mm2）。
1）板件宽厚比《抗震规范》第8.3.2条规定，超过12层的框架梁、柱板件应符合表8.3.2-2的规定。
翼缘：32mm厚，fy=325N/mm2板件宽厚比=(300-14)/2/32=4.5 ＜ 10√(235/325)=8.50符合表8.3.2-2关于框架梁翼缘板件宽厚比的规定。
腹板：14mm厚，fy=345N/mm2板件宽厚比=(690-2*32)/14=44.7 ＜ 80√(235/345)=66符合表8.3.2-2关于框架梁腹板板件宽厚比的规定。
2）梁柱节点按照《抗震规范》第8.2.8条，钢结构构件连接应按地震组合内力进行弹性设计，并应进行极限承载力验算。
本工程框架梁与柱采用全熔透对接焊缝，同时在上下翼缘加楔形盖板进行加强，腹板用高强螺栓与柱连接，具体节点做法见节点图。
a ）弹性抗弯强度梁翼缘与柱子对接焊缝的抗拉强度，计算取盖板厚10mm ，宽按250mm 。
()()e f f f e M fb t h t fA h t =-++6629530032(69032)/1029525010(69010)/10=⨯⨯⨯-+⨯⨯⨯+2379.7*kN m =梁截面的屈服弯矩:32956858.2/102023.2*y M kN m=⨯=显然e yM M >，满足弹性设计要求根据《抗震规范》第8.2.4条，框架梁的上翼缘采用抗剪连接件与组合楼板连接时，可不验算地震作用下的整体稳定。
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8 框架梁柱节点验算
8.1 框架梁柱节点核心区剪力验算
根据《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2010）11.6.1条规定，三级框架需进行节点核心区抗震受剪承载力验算。
在此，分别以顶层框架梁柱节点B 、C 和底层框架梁柱节点B 、C 为例计算框架梁柱节点的剪力设计值，其余节点验算方法类似。
各节点梁柱节点核心区剪力设计值如下：
310Bb b
10Bj 'b0s 1.256.4710=163.34kN -46040
M V h a η⨯⨯==-∑ 310Cb b
10Cj 'b0s 1.258.03+20.7610=255.54kN -41040
M V h a η⨯⨯==-∑（） '31Bb b b0s 1Bj 'b0s c b - 1.2166.3710460-40=1-1-403.53kN --460405150-3730+1860-500
M h a V h a H h η⨯⨯=⨯=-∑（）（）
'31Cb b b0s 1Cj 'b0s c b - 1.2164.04+86.210410-40=1-1-692.71kN --410405150-3710+1860-450
M h a V h a H h η⨯⨯=⨯=-∑（）（）（）
8.2 框架梁柱节点核心区尺寸验算
根据《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2010）11.6.1条规定，验算过程如下。
易知对于本框架边轴{}j j =600mm =min 250+0.5600,500=500mm h b ⨯，；对于框架中轴{}j j =700mm =min 250+0.5700,600=600mm h b ⨯，
顶层B 节点尺寸验算：
10Bj j c c j j RE 1
=161.34kN 0.3V f b h ηβγ<（）
-31=
0.3 1.0 1.014.3500600100.85=1514.12kN ⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯
顶层C 节点尺寸验算：
10Cj j c c j j RE
1
=255.54kN 0.3V f b h ηβγ<（） -31=0.3 1.0 1.014.3600700100.85=2119.76kN
⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯
底层B 节点尺寸验算：
1Bj j c c j j RE
1
=403.53kN 0.3V f b h ηβγ<（） -3
1=0.3 1.0 1.019.1500600100.85=2022.35kN
⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯
底层C 节点尺寸验算：
1Cj j c c j j RE
1
=692.71kN 0.3V f b h ηβγ<（） -3
1=0.3 1.0 1.019.1600700100.85=2831.29kN
⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯
知都满足要求。
8.3 框架梁柱节点抗震受剪承载力验算
根据《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2010）11.6.1条规定，6度设防烈度的三级框架验算如下。
对于底层B 节点，上柱轴向力设计值：
3c c c =2991kN 0.50.519.1500600102865kN N f b h ->=⨯⨯⨯⨯=
取=2991kN N ，则箍筋截面面积为：
svj
j RE j t j j j j c
'yv b0s -1.10.05/-)A V f b h Nb b s f h a γηη-=（
3403.53100.85-1.1 1.0 1.71500600-0.052865500/500=300(46040)
⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯-<
对于底层C 节点，上柱轴向力设计值：
3c c c =4171.79kN 0.50.519.1600700104011kN N f b h ->=⨯⨯⨯⨯=
取=4171.79kN N ，则箍筋截面面积为：
svj
j RE j t j j j j c
'
yv b0s -1.10.05/-)A V f b h Nb b s f h a γηη-=（
3692.71100.85-1.1 1.0 1.71600700-0.054011600/600=300(41040)
⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯-< 其他节点类似计算，所得计算配箍截面面积都为负，故都按构造配筋，即选各节点处梁柱端加密箍筋。