隔震下支墩配筋计算.docx

隔震下支墩配筋计算书、正截面双向弯曲承载力计算1 已知条件柱截面b1100mm柱截面h1100mm纵向钢筋合力点至截面近边缘距离as50mmX方向计算长度IOx700mmY方向计算长度I0y700mm混凝土强度等级C40纵向钢筋强度设计值fy360MPa抗震等级一级是否考虑地震组合考虑在罕遇地震时设计组合工况下产生的轴向力P-7479kN罕遇地震时设计组合工况下产生的X向水平剪力Vx981kN罕遇地震时设计组合工况下产生的Y向水平剪力Vy974kN罕遇地震作用下隔震支座产生的水平位移Ux394mm罕遇地震作用下隔震支座产生的水平位移Uy391mm支座咼度hb300mm下支墩高度H400mm求配筋面积隔震支座下墩柱示意图2 配筋计算《抗规》12.2.9 条规定：与隔震层连接的下部构件（如地下室、支座下的墩柱等）的地震作用和抗震验算，应采用罕遇地震下隔震支座的竖向力、水平力和力矩进行计算隔震支座下支墩顶部产生的弯矩，用于支座连接件的承载力设计Mx=-PxUx+VxxhbMy=-PxUy+Vyxhb隔震支座下支墩底部产生的弯矩，结合前面直接求得的轴力N、剪力Vx、剪力Vy,可 以进行下支墩的设计Mx2=-PxUx+Vxx (H+hb) =3633kNmMy2=-PxUy+Vyx(H+hb)=3606kNm Mx1=-PxUx=2947kNm My1=-PxUy=2924kNm 构件截面特性计算(截面面积、惯性矩、回转半径(惯性半径 )A=bX h=1.21X 106mm2lx=b X h3/12=1.22 X 10iimm4Iy=hX b3/12=1.22X 1011mm4 ix=sqrt(lx/A) =3i6.22mm iy=sqrt(ly/A) =3i6.22mm查混混凝土规范表4.1.4可知fc=i9.iMPaft=i.7iMPa由混凝土规范 6.2.6 条可知a1=1.0；內=0.8 由混凝土规范公式(6.2.1-5)可知混凝土极限压应变£ =0.0033cu 由混凝土规范表 4.2.5 可得钢筋弹性模量Es=2x105MPa混凝土受压区高度xx=NX 1000/ (a1XbXfc) =355.97mm由混凝土规范公式(6.2.7-1)可知相对界限受压区高度和书/ (1+fy/ (EsX 忆 )) =518mm由混凝土规范6.2.7可知界限受压区高度xb "xb=^bXho=^bX(h-2Xas) =543・9mm 查混凝土规范表11.1.6可知截面承载力抗震调整系数yre=0.80 轴向力作用点至受拉钢筋合理点距离e=eix+b/2-as=1022.43mm e=eix+h/2-as=1018.82mm 有效高度ho=h-as=1050mm 小偏压时相对受压区高度g =Eb+(NX1000—EbXa]XfcXbXho) / ((NX1000Xe—0.43Xa]XfcXbXho2)X (內—Eb)X(ho-as) +a1XfcXbXho) =230mm根据混凝土规范6.2.3条，判断是否需要考虑轴压力在挠曲杆件中产生的附加弯矩绕X 轴方向轴压比：N/ (fcXA) =7479000/ (19.1X1210000) =0.3243.9杆端弯矩比：M1/M2=2947/3633=0.81W0.9lc/i=700/316.22=2.21<34-12 (M1/M2) =34-12X0.81=24.28需要考虑轴压力在挠曲杆件中产生的附加弯矩影响根据混凝土规范6.2.4条考虑二阶效Cmn =1'nsM=CmnnsMx=1 X 3633=3633偏心距e0x=M/N=3633/7479=0.48576m=485.76mm根据混凝土规范6.2.5条可知附加偏心距eax=max{20, b/30}=36.67mm初始偏心距 3Xe =巳 +e =522.43mmix 0x ax根据混凝土规范6.2.3条，判断是否需要考虑轴压力在挠曲杆件中产生的附加弯矩绕Y 轴方向杆端弯矩比：M1/M2=2947/3606=0.82W0.9lc/i=700/316.22=2.21<34-12 (M1/M2) =34-12X0.82=24.16需要考虑轴压力在挠曲杆件中产生的附加弯矩影响根据混凝土规范6.2.4条考虑二阶效 应Cmn =1'nsCmnnsMy=1X 3606=3606偏心距e0x=M/N=3606/7479=0.48215m=482.15mm根据混凝土规范6.2.5条可知附加偏心距eax=max{20, h/30}=36.67mm初始偏心距 3Xe =ec +e =518.82mmiy 0y ay纵向钢筋面积AsxV2as 时As=yre X N X 1000 X e/ (fyX(ho-as))xVxb 时As= (yreXNX1000Xe—a】XfcXbXxX(ho-x/2)) / (fyX(ho—as)) =3126mm2 x>xb 时As= (yreX NX1000Xe—a】XfcX bXgX(1-g/2)) / (fyX(ho—as))根据抗规表6.3.7-1，柱截面纵向钢筋的最小总配筋率一级框架，中柱：1.05%一级框架，角柱：1.15%单侧配筋不应小于0.2%全截面最大配筋率5.0%bXhX1.05%=12705 mm2bXhX1.15%=13915 mm2bXhX0.2%=2420 mm2bX h X 5%=60500 mm2角筋采用25，单侧钢筋面积max{ As，((bXhX 1.15%—491X4) /4) +491X2，bXhX0.2%}=3969.75 mm2一、斜截面受剪承载力计算书1 已知条件柱截面b1100mm柱截面h1100mm纵向钢筋合力点至截面近边缘距离as50mmX方向计算长度l0x700mmY方向计算长度l0y700mm混凝土强度等级C40纵向钢筋强度设计值fy360MPa箍筋设计强度fyv360MPa箍筋间距s100mm抗震等级一级是否考虑地震组合考虑在罕遇地震时设计组合工况下产生的轴向力P-7479kN罕遇地震时设计组合工况下产生的X向水平剪力 V981kN罕遇地震时设计组合工况下产生的Y向水平剪力Vy974kN罕遇地震作用下隔震支座产生的水平位移Ux394mm罕遇地震作用下隔震支座产生的水平位移Uy391mm支座咼度hb300mm下支墩高度H400mm求配筋面积2 配筋计算查混凝土规范表4.1.4 可知fc=19.1MPa ft=1.71MPa 查混凝土规范表11.1.6 可知斜截面承载力抗震调整系数Yre=0・85由混凝土规范6.3.1 条可得混凝土强度影响系数Bc=i.o剪跨比X=M/ (VXho) =3.53 由混凝土规范11.4.6 条可得受剪截面应符合下列条件 剪跨比大于2 的框架柱VW(0.2XBcXfcXbXho) /yre981W4412974W4412 剪跨比不大于2的框架柱VW(0.15XBcXfcXbXho) /yre由混凝土规范11.4.7条可得受剪承载力剪跨比入=3.0由混凝土规范11.4.7条可得受剪轴向压力设计值N=min{-P，0.3X fcX A}=6933.30kN 由混凝土规范11.4.7条可得Asv/sAsv/s=0.197箍筋面积(间距1 00 ) ( mm2 ) (负值即为构造配箍) =197 mm2。