柱轴压比试算表
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轴压⽐1.什么是轴压⽐轴压⽐:主要为控制结构的延性,规范对墙肢和柱均有相应限值要求,见抗规6.3.7和6.4.6。
u=N/A*fc,u—轴压⽐,对⾮抗震地区,u=0.9N—柱轴⼒设计值A—柱截⾯⾯积fc—砼抗压强度设计值2.什么是周期⽐?剪重⽐?位移⽐?楼层最⼩剪⼒系数?新的建筑结构设计规范在结构可靠度、设计计算、配筋构造⽅⾯均有重⼤更新和补充,特别是对抗震及结构的整体性,规则性作出了更⾼的要求,使结构设计不可能⼀次完成。
如何正确运⽤设计软件进⾏结构设计计算,以满⾜新规范的要求,是每个设计⼈员都⾮常关⼼的问题。
以SATWE软件为例,进⾏结构设计计算步骤的讨论,对⼀个典型⼯程⽽⾔,使⽤结构软件进⾏结构计算分四步较为科学。
1.完成整体参数的正确设定计算开始以前,设计⼈员⾸先要根据新规范的具体规定和软件⼿册对参数意义的描述,以及⼯程的实际情况,对软件初始参数和特殊构件进⾏正确设置。
但有⼏个参数是关系到整体计算结果的,必须⾸先确定其合理取值,才能保证后续计算结果的正确性。
这些参数包括振型组合数、最⼤地震⼒作⽤⽅向和结构基本周期等,在计算前很难估计,需要经过试算才能得到。
(1)振型组合数是软件在做抗震计算时考虑振型的数量。
该值取值太⼩不能正确反映模型应当考虑的振型数量,使计算结果失真;取值太⼤,不仅浪费时间,还可能使计算结果发⽣畸变。
《⾼层建筑混凝⼟结构技术规程》5.1.13-2条规定,抗震计算时,宜考虑平扭藕联计算结构的扭转效应,振型数不宜⼩于15,对多塔结构的振型数不应⼩于塔楼的9倍,且计算振型数应使振型参与质量不⼩于总质量的90%。
⼀般⽽⾔,振型数的多少于结构层数及结构⾃由度有关,当结构层数较多或结构层刚度突变较⼤时,振型数应当取得多些,如有弹性节点、多塔楼、转换层等结构形式。
振型组合数是否取值合理,可以看软件计算书中的x,y向的有效质量系数是否⼤于0.9。
具体操作是,⾸先根据⼯程实际情况及设计经验预设⼀个振型数计算后考察有效质量系数是否⼤于0.9,若⼩于0.9,可逐步加⼤振型个数,直到x,y两个⽅向的有效质量系数都⼤于0.9为⽌。
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框架柱轴压比
建筑结构设计术语。
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它的规范定义如下:00
轴压比的定义为柱的轴向压力与理论抗压强度的比值。
公式是N/
(fc*A)。
N为柱的轴压力,fc为砼抗压强度设计值,A为柱的截面面积。
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轴压比一般在0.6至0.95之间。
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通俗一点说,就是柱子可能受的力大小和柱子最大能承受的力的比值。
相当于安全系数的倒数。
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轴压比越大,越不安全,抗震能力越差。
同时也越省材料,节省造价。
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建筑抗震设计规范(50011-2001)中6.3.7和混凝土结构设计规范(50010-2002)中11.4.16都对柱轴压比规定了限制,限制轴压比主要是为了控制结构的延性。
轴压比越大,柱的延性就越差,在地震作用下柱的破坏呈脆性。
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简单地说,柱轴压比越大,配筋也相应会很大。
往往柱轴压比接近规范限值,虽说没超过规范限值,但钢筋会很大,不如将柱子再加大一级,一般50mm为一级。
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轴压比很小,说明柱截面大了,在没有其它要求情况下,可以减少柱截面。
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一般在抗震设计中,要控制轴压比的上限,也就是要控制柱的轴力不能太大,过大的话要通过加大柱的面积来减小轴压比以满足规范限值。
轴压比是抗震概念设计的一项指标。
它不是通过理论计算得出的,而是通过试验及实际地震破坏情况,发现轴压比低的柱子延性比较好,地震的破坏程度远小于轴压比高的柱子。
因此规范设置了轴压比上限,以保证柱子的延性,提高抗震性能。
00。
柱子轴压比引言柱子轴压比是指在工程设计中,柱子的轴向荷载与柱子承受能力之间的比值。
柱子轴压比是一个非常重要的参数,对于工程结构的安全性和稳定性具有至关重要的影响。
在本文中,将探讨柱子轴压比的概念、计算方法以及对工程结构的影响。
概念柱子轴压比是指柱子承受的轴向荷载与柱子的承载能力之间的比值,用公式表示为:P/A r其中,P表示柱子的轴向荷载,A表示柱子的截面面积,r表示柱子的抗压能力参数。
计算方法柱子的轴向荷载可以通过静力学分析获得,通过受力分析计算得到柱子的受力大小。
柱子的截面面积可以通过几何学计算得到,根据柱子的形状和尺寸确定。
柱子的抗压能力参数取决于材料的类型和柱子的几何形状。
一般来说,可以通过公式计算柱子的抗压能力参数,公式如下:r=f cγc×T(ratio)其中,f_c表示混凝土的抗压强度,γ_c表示混凝土的荷载系数,T(ratio)表示柱子的长细比。
影响因素柱子轴压比的大小对工程结构的安全性具有重要的影响。
当柱子的轴压比超过一定数值时,会出现结构的失稳现象,导致结构的倾覆和坍塌。
因此,合理控制柱子的轴压比是工程设计的重要任务。
柱子轴压比的大小受到多个因素的影响,包括以下几个方面:1. 材料强度柱子的轴压比与材料的抗压强度密切相关。
材料的抗压强度越高,柱子的轴压比可以适当增大,从而提高结构的使用寿命和安全性。
2. 结构形状柱子的形状和尺寸对轴压比有着直接的影响。
在设计柱子时,需要考虑柱子的几何形状,例如截面尺寸、形状和长细比等因素,以确保柱子的轴压比处于安全范围内。
3. 荷载大小柱子承受的荷载大小对轴压比有着重要影响。
荷载越大,柱子的轴压比越高,对结构的安全性提出了更高的要求。
因此,在设计柱子时需要充分考虑荷载大小,并合理确定柱子的尺寸和材料。
4. 荷载组合柱子可能同时承受多个荷载的作用,例如静载荷、动载荷、温度荷载等。
不同荷载组合下,柱子的轴压比可能会发生变化。
因此,在设计柱子时需要综合考虑不同荷载组合的作用,确保柱子在各种荷载组合下的轴压比都处于安全范围内。
取值参考N柱荷载楼层数Q每个楼层上单位面积的竖向荷载,可取q=12~14KN/m[$sup2]永久荷载分项系数γG:当永久荷载对结构产生的效应对结构不利时,对由可变荷载效应控制的组合取γG=1.2;对由永S-柱一层的荷载面积框架柱轴压比 : 抗震等级为一级时, 轴压比限值 0.7 ;二级时, 0.8 ;三级时, 0.9 ;四级及非抗震时, 1.0 ;Ⅳ类场地上较α1-考虑水平力对轴力的放大附加系数,风荷载或抗震7°时α1=1.05, 抗震8°时α1=1.1α2-边角柱轴向力增大系数,边柱α2 =1.1,角柱α2 =1.2β:属于短支柱时,柱轴力折减系数,可取为0.7~0.8;否则取1.0N = γgQSNα1α2βAc = N/(fc*[$micro]N)高层建筑框架柱的柱截面宽度bc不宜小于350mm高层建筑框架柱的最小尺寸hc不宜小于400mm,柱净高与截面长边尺寸之比宜大于4.0主梁一般取为跨度的1/8~1/12次梁一般取为跨度的1/12~1/15梁宽主梁一般 200,250,300次梁梁宽一般 200跨度较小的厨房和厕所一般取到120,150悬挑梁一般取为悬臂长的1/6[3]楼板厚度估算:单向板:短边的1/35双向板:短边的1/40悬臂板:悬臂长的1/12应控制的组合取γG=1.2;对由永久荷载效应控制的组合,取γG=1.35。
当产生的效应对结构有利时,—般情况下取γG=1.0;当验及非抗震时, 1.0 ;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,其轴压比限值按对结构有利时,—般情况下取γG=1.0;当验算倾覆、滑移或漂浮时,取γG=0.9;对其余某些特殊情况,应按有关规范采用。
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0.05。
殊情况,应按有关规范采用。
选择题某钢筋混凝土柱,截面面积为0.5m²,承受的轴向压力为1500kN,混凝土的抗压强度为30MPa,则该柱的轴压比为:A. 0.1B. 0.3C. 1.0 (正确答案)D. 1.5一柱截面尺寸为400mm×400mm,承受的轴力为2000kN,混凝土抗压强度标准值为25MPa,则轴压比为:A. 0.64B. 0.8 (正确答案)C. 1.0D. 1.2某柱的截面面积为0.6m²,承受的轴力为1800kN,若混凝土的抗压强度为20MPa,则该柱的轴压比为:A. 1.2B. 1.5 (正确答案)C. 1.8D. 2.0已知一柱的截面尺寸为300mm×300mm,承受的轴向压力为800kN,混凝土的抗压强度为40MPa,求该柱的轴压比:A. 0.44B. 0.55(正确答案)C. 0.66D. 0.77某矩形柱截面尺寸为500mm×600mm,承受的轴力为3000kN,混凝土的抗压强度为25MPa,该柱的轴压比为:A. 0.6B. 0.8C. 1.0D. 1.2(正确答案)一柱的截面面积为0.8m²,承受的轴力为2400kN,混凝土的抗压强度为30MPa,该柱的轴压比最接近:A. 0.67B. 1.0 (正确答案)C. 1.33D. 1.67某柱截面尺寸为450mm×450mm,承受的轴力为1600kN,混凝土的抗压强度为35MPa,则该柱的轴压比为:A. 0.5B. 0.6(正确答案)C. 0.7D. 0.8已知柱的截面面积为0.75m²,承受的轴力为2250kN,混凝土的抗压强度为30MPa,则该柱的轴压比为:A. 0.8B. 0.9C. 1.0 (正确答案)D. 1.1某柱的截面尺寸为350mm×350mm,承受的轴力为1200kN,混凝土的抗压强度为40MPa,该柱的轴压比为:A. 0.6B. 0.7(正确答案)C. 0.8D. 0.9。
四层B柱柱上端(Mmax)设计弯矩M(kN·m)52.42设计弯矩M(kN·m)(地震组合已考虑γRE)41.94设计轴力N(kN)134.19计算长度L0=1.0H(底层)(mm)4875.00L0=1.25H(其他层)(mm)柱截面截面宽度b(mm)350.00截面高度h(mm)400.00截面面积A(mm²)140000.00回转半径i=sqrt(I/A)(mm)115.47保护层+d/2as或as'(mm)40.00截面有效高度ho=h-a或a'(mm)360.00砼强度设计值fc(N/mm²)14.30钢筋强度设计值fy或fy'(N/mm²)300.00钢筋弹性模量Es(N/mm²)200000.00截面重心偏心矩eo(mm)312.51附加偏心矩ea(mm) 6.00初始偏心矩ei=eo+ea(mm)318.51曲率修正系数δ1=0.5fcA/N或1.0 1.00长细比影响系数δ2=1.15-0.01L/h或1.0 1.00 偏心矩增大系数ε(L/i≤17.5时,取1.0)1.12e=εei+h/2-a或a'(mm)516.71系数α1(≤C50,取1.0) 1.00系数β1(≤C50,取0.8)0.80界限受压区高度ξb=β1/(1+fy/Es εcu)0.56实际受压区高度ξ=N/α1fcbh 00.07偏心性质(ξ与ξb比较)大偏心大偏心受压计算ξ0.07As=As'(mm²)237.79小偏心受压计算ξ/As=As'(mm²)/实选钢筋3 16实选钢筋面积(mm²)603.00实际配筋率ρ×100%0.96最大配筋率ρmax×100%0.05最小配筋率ρmin×100%(三级抗震)0.01四层E柱截 面截 面柱配筋柱配筋截 面柱上端(Mmax)设计弯矩M(kN·m)56.53设计弯矩M(kN·m)(地震组合已考虑γRE)45.22设计轴力N(kN)130.25计算长度L0=1.0H(底层)(mm)4875.00L0=1.25H(其他层)(mm)柱截面截面宽度b(mm)350.00截面高度h(mm)400.00截面面积A(mm²)140000.00回转半径i=sqrt(I/A)(mm)115.47保护层+d/2as或as'(mm)40.00截面有效高度ho=h-a或a'(mm)360.00砼强度设计值fc(N/mm²)14.30钢筋强度设计值fy或fy'(N/mm²)300.00钢筋弹性模量Es(N/mm²)200000.00截面重心偏心矩eo(mm)347.21附加偏心矩ea(mm) 6.00初始偏心矩ei=eo+ea(mm)353.21曲率修正系数δ1=0.5fcA/N或1.0 1.00长细比影响系数δ2=1.15-0.01L/h或1.0 1.00 偏心矩增大系数ε(L/i≤17.5时,取1.0) 1.11e=εei+h/2-a或a'(mm)551.40系数α1(≤C50,取1.0) 1.00系数β1(≤C50,取0.8)0.80界限受压区高度ξb=β1/(1+fy/Esεcu)0.56实际受压区高度ξ=N/α1fcbh00.07偏心性质(ξ与ξb比较)大偏心大偏心受压计算ξ0.07As=As'(mm²)277.35小偏心受压计算ξ/As=As'(mm²)/实选钢筋3 16实选钢筋面积(mm²)603.00实际配筋率ρ×100%0.96最大配筋率ρmax×100%0.05最小配筋率ρmin×100%(三级抗震)0.01柱配筋表(注:仅适用于对称配筋情况,即As=As';弯矩,轴力项四层B柱柱上端(Nmax)柱上端(Nmin)柱下端(Mmax)柱下端(Nmax)柱下端(Nmin)15.4112.6354.9521.4023.1312.3310.1043.9617.1218.50150.55102.63150.57170.83128.494875.004875.004875.004875.004875.00350.00350.00350.00350.00350.00400.00400.00400.00400.00400.00140000.00140000.00140000.00140000.00140000.00115.47115.47115.47115.47115.4740.0040.0040.0040.0040.00360.00360.00360.00360.00360.0014.3014.3014.3014.3014.30300.00300.00300.00300.00300.00200000.00200000.00200000.00200000.00200000.0081.8998.45291.96100.22144.0120.0020.0020.0020.0020.00101.89118.45311.96120.22164.011.00 1.00 1.00 1.00 1.001.00 1.00 1.00 1.00 1.001.37 1.32 1.12 1.32 1.23300.08316.65510.15318.41362.211.00 1.00 1.00 1.00 1.000.800.800.800.800.800.560.560.560.560.560.080.060.080.090.07大偏心大偏心大偏心大偏心大偏心0.080.060.080.090.07-70.38-35.39259.10-43.6420.13//////////3 16603.000.000.000.000.000.960.050.050.050.050.050.010.010.010.010.01柱配筋表(注:仅适用于对称配筋情况,即As=As';弯矩,轴力项四层E柱柱上端(Nmax)柱上端(Nmin)柱下端(Mmax)柱下端(Nmax)柱下端(Nmin)10.877.3148.8311.347.988.70 5.8539.069.07 6.38188.60119.66132.23190.58121.31 4875.004875.004875.004875.004875.00350.00350.00350.00350.00350.00 400.00400.00400.00400.00400.00 140000.00140000.00140000.00140000.00140000.00 115.47115.47115.47115.47115.4740.0040.0040.0040.0040.00360.00360.00360.00360.00360.0014.3014.3014.3014.3014.30300.00300.00300.00300.00300.00 200000.00200000.00200000.00200000.00200000.0046.1148.87295.4247.6052.6320.0020.0020.0020.0020.0066.1168.87315.4267.6072.631.00 1.00 1.00 1.00 1.001.00 1.00 1.00 1.00 1.001.58 1.55 1.12 1.56 1.53264.30267.07513.62265.80270.821.00 1.00 1.00 1.00 1.000.800.800.800.800.800.560.560.560.560.560.100.070.070.110.07大偏心大偏心大偏心大偏心大偏心0.100.070.070.110.07-150.99-100.94229.79-149.22-97.38//////////3 16603.000.000.000.000.000.960.050.050.050.050.050.010.010.010.010.01轴力项应全部填为正值)四层D柱四层D柱柱上端(Mmax)柱上端(Nmax)柱上端(Nmin)柱下端(Mmax)柱下端(Nmax)56.717.097.2648.888.5545.37 5.67 5.8139.10 6.84166.25223.31149.66182.63241.744875.004875.004875.004875.004875.00350.00350.00350.00350.00350.00400.00400.00400.00400.00400.00140000.00140000.00140000.00140000.00140000.00115.47115.47115.47115.47115.4740.0040.0040.0040.0040.00360.00360.00360.00360.00360.0014.3014.3014.3014.3014.30300.00300.00300.00300.00300.00200000.00200000.00200000.00200000.00200000.00272.8925.4038.81214.1228.2920.0020.0020.0020.0020.00292.8945.4058.81234.1248.291.00 1.00 1.00 1.00 1.001.00 1.00 1.00 1.00 1.001.13 1.84 1.65 1.16 1.79491.08243.59257.00432.31246.491.00 1.00 1.00 1.00 1.000.800.800.800.800.800.560.560.560.560.560.090.120.080.100.13大偏心大偏心大偏心大偏心大偏心0.090.120.080.100.13255.77-218.88-137.26172.27-225.02//////////3 16603.000.960.000.000.000.000.050.050.050.050.050.010.010.010.010.01轴力项应全部填为正值)四层F柱四层F柱柱上端(Mmax)柱上端(Nmax)柱上端(Nmin)柱下端(Mmax)柱下端(Nmax)52.0120.5812.0253.7915.4941.6116.469.6243.0312.39134.19152.40102.63150.57168.98 4875.004875.004875.004875.004875.00350.00350.00350.00350.00350.00 400.00400.00400.00400.00400.00 140000.00140000.00140000.00140000.00140000.00 115.47115.47115.47115.47115.4740.0040.0040.0040.0040.00360.00360.00360.00360.00360.0014.3014.3014.3014.3014.30300.00300.00300.00300.00300.00 200000.00200000.00200000.00200000.00200000.00 310.07108.0393.70285.7973.3320.0020.0020.0020.0020.00330.07128.03113.70305.7993.331.00 1.00 1.00 1.00 1.001.00 1.00 1.00 1.00 1.001.12 1.30 1.34 1.12 1.41528.26326.23311.89503.99291.531.00 1.00 1.00 1.00 1.000.800.800.800.800.800.560.560.560.560.560.070.080.060.080.09大偏心大偏心大偏心大偏心大偏心0.070.080.060.080.09253.94-29.45-40.47249.43-90.81//////////3 16603.000.960.000.000.000.000.050.050.050.050.050.010.010.010.010.01柱下端(Nmin)8.026.42163.31 4875.00350.00400.00 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