混凝土抗风柱计算

抗风柱计算书验算规范《GB 50017-2003钢结构设计规范》《CECS 102：2002门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》《GB 50009-2001建筑结构荷载规范》构件几何信息柱高：10.2m抗风柱间距：6m柱顶节点：铰接柱脚节点：铰接截面特性：焊接H型钢H400x200x6x8A n = 5504 mm2I x = 15.126x 107 mm4 W x = 7.563 x 105 mm3 i x = 165.8 mm I y = 1.067 x 107 mm4 W y = 1.067 x 105 mm3 i y = 44.0 mmλx = 61.5 λy = 68.2（计算长度取隅撑间距3.0m）材料特性材料牌号：Q235B屈服强度fy：235.0 MPa抗拉强度设计值f：215.0 MPa抗剪强度设计值fv：125.0 MPa弹性模量E：206000.0 MPa荷载信息抗风柱承受山墙墙板重量：恒载0.60 kN/m2风荷载：基本风压W0 = 0.65 kN/m2地面粗糙度：B类风载体型系数：+1.0（风压）-1.0（风吸）高度变化系数：1.0内力计算计算简图如图所示.轴向力N = 0.6 x 10.2 x 6 = 36.72kN风压力q = 1.0 x 1.0 x 0.65 X 1.05 x 6 =4.095 kN/m“1.2恒载+1.4风载”组合：轴力 N = 36.72 x 1.2 = 44.064 kN跨中弯矩M = 1.4 x 4.095 x 10.22 / 8 = 74.56 kN.m构件强度验算截面塑性发展系数x = 1.05“1.2恒载+1.4风载”组合：x n x xN M A W γ+=101.9 MPa < 215 MPa 满足平面内整体稳定验算弯矩平面内轴心受压构件稳定系数x ϕ= 0.800 截面塑性发展系数x γ= 1.05 等效弯矩系数mx β= 1.0“1.2恒载+1.4风载”组合： (10.8)'mx x x x x Ex N M N A W N βϕγ+=-105.1MPa < 215 MPa 满足平面外整体稳定验算弯矩平面外轴心受压构件稳定系数y ϕ= 0.762 受弯构件整体稳定系数b ϕ= 0.964 截面影响系数η= 1.0等效弯矩系数tx β= 1.0“1.2恒载+1.4风载”组合： tx x y b xN M A W βηϕϕ+= 112.8MPa < 215 MPa 满足局部稳定验算翼缘：受压翼缘外伸部分b / t = 12.125< 满足 腹板0α= 2.0h 0 / t w= 64 < 0[480.5αλ+- = 100.6 满足挠度验算按标准组合“1.0恒载+1.0风载” 3/5/(384)L qL EI δ== 1 / 551 < 1 / 400 满足。

2
3.01 KN.m
As1=MⅡ/0.9fy.h0= As'=ρ minB*h0= AS1=
16.96 14782.50 14783 821.25
mm2 mm2 mm2 mm2/m
0.85 m
a'=b+0.1= b'=h1+0.1=
0.7 m 0.9 m P=Pmin+(Pmax-Pmin)x(L-a1)/L= 42.35 162.24 KN G=
kpa
MⅠ＝a1 〔（2S+a')(Pmax+P-2G/A)+(Pmax-P)S]/12 = 9.29 KN.m MⅡ＝(S-a')2(2L+b')(Pmax+Pmin-2G/A)/48 = 五：配筋计算 As1=MⅠ/0.9fy.h0= As'=ρ minB*h0= AS1= 52 2135 2135 821.25 mm2 mm2 mm2 mm2/m
抗风柱基础计算 一：数据输入 1.地基承载力特征值fak= 基础埋深d= 承载力深度修正系数η d＝ 承载力宽度修正系数η b= 估算基础宽度S= 估算基础长度L= 基础高度H= 基底以上土平均容重γ m＝ 抗风柱处山墙高Hw= 墙体容重γ q= 墙体厚ht= 3.材料信息 混凝土强度等级 钢筋强度等级: 最小配筋率：ρ min= 钢筋保护层厚度 二：输出信息 1.材料信息 混凝土轴心抗压设强度计值fc = 钢筋等级fy= 2.fa=fak+η bγ (b-3)+η dγ m= 3.荷载信息 3.1轴力信息 下柱自重GC1=25bh1= 上柱自重GC2=25BH2= 基础范围墙重Gw=SHwγ q= Fk=GC1+GC2+GW= 基底以上土和基础自重G= 3.2弯矩信息 MA= e1=(h1-h2)/2= e2=(ht+h1)/2= MG=GC1e1+Gwe2= Mk=MA+MG= 3.3剪力信息 VK=VA= Mv=Vk(d-1)= 三：地基承载力复核 基底面积A=SL= 基底面积矩W=SL2/6= e=(Mk+Mv)/(Fk+G)= L/6= e<L/6 Pkmax=(Fk+G)/A+(Mk+Mv)/W= Pkmin=(Fk+G)/A-(Mk+Mv)/W= Pk=(Pmax+Pmin)/2= 27.42 kpa 44.91 kpa 36.17 kpa <1.2fak,满足 <fak,满足 -23.40 KN -23.40 KN.m 42.12 KN.m 0m 0.52 m -44.3456 KN.m -2.23 KN.m

7.48
KN
VB=R= VA=q*H-R= MC=R*Hc-0.5*q*Hc^2= MA=R*H-0.5*q*H^2=
7.48 12.50 5.01 -23.18
KN KN KN.m KN.m
上柱剪力 下柱剪力，对基础顺时针为正 柱截面变化处弯矩 （下柱弯矩）
五：截面配筋计算：(按单筋矩形截面计算) 1：上柱下截面，注：x=h0-（h0^2-2M/α
x/fy，考虑荷载组合
土强度等级，此处C30
相对受压区高度
、HRB400、HRB500钢筋
强度设计值，此处HRB400
计算配筋面积
最小配筋面积
还应与构造要求进行比较
-1
计算配筋面积
还应与构造要求进行比较
m m 墙自重
墙对基础的弯矩
矩MA+M墙-下柱基顶剪力*埋深
柱自重+墙自重
础顶部的剪力相同
）
单位KN/m2)
，GB50009-2012，8.4节
9-2012，表8.3.1查得，无单位
09-2012，表8.2.1查得，无单位
压，KN/m2
般是抗风柱柱距，单位m
KN/m
海岸、湖岸及沙漠地区； 有密集建筑群的城市市区； 09-2012，8.2.1）
上柱高
柱高，至基础顶面）
全高，至基础顶面） （柱截面宽） （下柱截面高)
排架结构，混凝土抗风柱计算（变阶柱）
一：风荷载计算(GB50009-2012,8.1.1条，W k=BzusuzWo，Wk单位KN/m2)
Bz= 1 0.8 1 0.45 6 2.16 高度z处的风振系数，GB50009-2012，8.4节 风荷载体型系数，GB50009-2012，表8.3.1查得，无单位 风压高度变化系数，GB50009-2012，表8.2.1查得，无单位 基本风压，KN/m2 迎风面宽度，一般是抗风柱柱距，单位m KN/m

抗风柱设计计算书-------------------------------| 抗风柱设计 || || 构件：KFZ1 || 日期：8/13/2007 || 时间：14:41:57 |------------------------------------ 设计信息 -----钢材等级：Q235柱距(m)：5.500柱高(m)：7.880柱截面：焊接组合H形截面:H*B1*B2*Tw*T1*T2=250*200*200*6*8*8 铰接信息：两端铰接柱平面内计算长度系数：1.000柱平面外计算长度：4.000强度计算净截面系数：0.950设计规范:《钢结构设计规范》容许挠度限值[υ]: l/400 = 19.700 (mm)风载信息：基本风压W0(kN/m2)：0.368风压力体形系数μs1：1.000风吸力体形系数μs2：-1.000风压高度变化系数μz：0.000柱顶恒载(kN)：4.400柱顶活载(kN)：8.800考虑墙板荷载风载、墙板荷载作用起始高度 y0(m)：0.000----- 设计依据 -----1、《建筑结构荷载规范》 (GB 50009-2001)2、《钢结构设计规范》 (GB 50017-2003)----- 抗风柱设计 -----1、截面特性计算A =4.6040e-003; Xc =1.0000e-001; Yc =1.2500e-001; Ix =5.3275e-005; Iy =1.0671e-005;ix =1.0757e-001; iy =4.8143e-002;W1x=4.2620e-004; W2x=4.2620e-004;W1y=1.0671e-004; W2y=1.0671e-004;2、风载计算抗风柱上风压力作用均布风载标准值(kN/m): 0.000抗风柱上风吸力作用均布风载标准值(kN/m): 0.0003、墙板荷载计算墙板自重(kN/m2) :0.120墙板中心偏柱形心距(m):0.125墙梁数 : 4墙梁位置 (m) : 1.400 2.900 4.400 5.900竖向荷载 (kN) : 1.419 0.990 0.990 1.148附加弯矩(kN.m): -0.177 -0.124 -0.124 -0.1444、柱上各断面内力计算结果△组合号 1：1.35恒+0.7*1.4活断面号： 1 2 3 4 5 6 7弯矩(kN.m)： 0.000 -0.064 -0.128 0.048 -0.016 0.087 0.023 轴力(kN) ：24.523 24.205 23.887 21.653 21.334 19.679 19.361断面号： 8 9 10 11 12 13弯矩(kN.m)： 0.126 0.062 0.192 0.128 0.064 0.000轴力(kN) ： 17.706 17.388 15.519 15.201 14.882 14.564△组合号 2：1.2恒+1.4风压+0.7*1.4活断面号： 1 2 3 4 5 6 7弯矩(kN.m)： 0.000 -0.057 -0.114 0.042 -0.015 0.077 0.020 轴力(kN) ：22.757 22.474 22.191 20.205 19.922 18.451 18.168断面号： 8 9 10 11 12 13弯矩(kN.m)： 0.112 0.055 0.171 0.114 0.057 0.000轴力(kN) ： 16.697 16.414 14.753 14.470 14.187 13.904△组合号 3：1.2恒+0.6*1.4风压+1.4活断面号： 1 2 3 4 56 7弯矩(kN.m)： 0.000 -0.057 -0.114 0.042 -0.015 0.077 0.020 轴力(kN) ：26.453 26.170 25.887 23.901 23.618 22.147 21.864断面号： 8 9 10 11 12 13弯矩(kN.m)： 0.112 0.055 0.171 0.114 0.057 0.000轴力(kN) ： 20.393 20.110 18.449 18.166 17.883 17.600△组合号 4：1.2恒+1.4风吸+0.7*1.4活断面号： 1 2 3 4 5 6 7弯矩(kN.m)： 0.000 -0.057 -0.114 0.042 -0.015 0.077 0.020 轴力(kN) ：22.757 22.474 22.191 20.205 19.922 18.451 18.168断面号： 8 9 10 11 12 13弯矩(kN.m)： 0.112 0.055 0.171 0.114 0.057 0.000轴力(kN) ： 16.697 16.414 14.753 14.470 14.187 13.904△组合号 5：1.2恒+0.6*1.4风吸+1.4活断面号： 1 2 3 4 5 6 7弯矩(kN.m)： 0.000 -0.057 -0.114 0.042 -0.015 0.077 0.020 轴力(kN) ：26.453 26.170 25.887 23.901 23.618 22.147 21.864断面号： 8 9 10 11 12 13弯矩(kN.m)： 0.112 0.055 0.171 0.114 0.057 0.000轴力(kN) ： 20.393 20.110 18.449 18.166 17.883 17.600柱底剪力设计值:风压力作用(kN): 0.000风吸力作用(kN): 0.0005、抗风柱强度验算结果控制组合：3设计内力：弯矩(kN.m)：0.171; 轴力(kN)：26.453抗风柱强度计算最大应力(N/mm2):6.449 < f=215.000抗风柱强度验算满足。