柱子截面估算方法Word格式文档下载.doc
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N=N/Acfc
式中
N-----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/m²
S--------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=1.05,三~一级抗震时α1=1.05~1.15
α2------边角柱轴向力增大系数,边柱α2=1.1,角柱α2=1.2
β------柱由框架梁与剪力墙连接时,柱轴力折减系数,可取为0.7~0.8
框架柱轴压比
N
的限值宜满足下列规定:
抗震等级为一级时,
轴压比限值
0.7
抗震等级为二级时,
0.8
抗震等级为三级时,
0.9
抗震等级为四级及非抗震时,轴压比限值
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,其轴压比限值按上述相应数值减小0.05。
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。
柱轴力的估算,首先确定每层柱受荷的面积。
此部分的面积,可简单的取柱左右(上下)两个跨度之和的一半进行计算。
再根据结构型式及活荷载的情况,确定每层的自重。
这个自重是个经验值,在各种手册上都有相关的介绍。
一般是框架结构14~16KN/m^2,剪力墙结构15~18KN/m^2。
值得提醒的是,这里的自重是标准值,而在算柱轴压比时应当采用设计值。
最后,对每层的受荷载面积累加并乘以结构的自重,可算出柱轴力,柱轴力除以轴压比限值可得出柱截面面积。
以上情况,仅是对柱截面的估算。
最后应当整体的计算结果进行调整。
框架柱截面的估算
1、估算公式:
Ac>
=Nc/(a*fc)
其中:
a----轴压比(一级0.7、二级0.8、三级0.9,短柱减0.05)
fc---砼轴心抗压强度设计值
Nc---估算柱轴力设计值
2、柱轴力设计值:
Nc=1.25CβN
N---竖向荷载作用下柱轴力标准值(已包含活载)
β---水平力作用对柱轴力的放大系数
七度抗震:
β=1.05、八度抗震:
β=1.10
C---中柱C=1、边柱C=1.1、角柱C=1.2
3、竖向荷载作用下柱轴力标准值:
N=nAq
n---柱承受楼层数
A---柱子从属面积
q---竖向荷载标准值(已包含活载)
框架结构:
10~12(轻质砖)、12~14(机制砖)
框剪结构:
12~14(轻质砖)、14~16(机制砖)
筒体、剪力墙结构:
15~18
单位:
KN/(M*M)
4、适用范围
轴压比控制小偏心受压或轴心受压柱的破坏,因此适用于高层建筑中的底部楼层柱截面的估算。
我补充一点:
根据轴压比的公式:
这里面的关键是Nc的确定,要想方面准确地确定该值,知首要弄明白两个参数:
1、楼层平均荷载标准值;
2、柱的分荷面积(角柱、边柱、中柱是各不相同的,假设角柱分荷面积为S,则边柱为2S,中柱为4S)。
关于楼层平均荷载值,我附在后面,可能比二楼的全面点。
对于分荷面积的划分,比较简单我就不细述了。
附各类型楼层标准值:
钢筋混凝土结构楼层平均总竖向荷载Sk(标准组合)参考值:
附表
(一):
结构类型-----墙体材料--------Sk值(kN/m2)
-------------------------------------------------------
框架------------轻质填充墙------13
.............-------砖砌填充墙------18
框架剪力墙---轻质填充墙------15
.............-------砖砌填充墙------17
剪力墙-----------混凝土----------18
附表
(二):
房屋类别----------------住宅-------宿舍------教室-------办公楼
每层Sk值(kN/m2)---15----------14--------13----------13
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