框架柱截面的估算方法
框架柱截面的估算方法

框架柱截面的估算方法框架柱截面的估算方法是一种用于确定结构柱的强度和稳定性的方法。
在建筑和土木工程中,结构柱是一种重要的结构元素,它可以承受垂直荷载和水平荷载,并将这些荷载传递到地基上。
因此,准确估算柱截面的尺寸和性能对于确保结构的安全性至关重要。
在进行框架柱截面估算之前,首先需要了解柱所受到的设计荷载。
通常,设计荷载包括垂直荷载、水平荷载、温度荷载等。
垂直荷载包括建筑物的自重和加荷重,而水平荷载是由风荷载和地震荷载引起的。
温度荷载是由于温度变化引起的结构变形。
在估算柱截面尺寸时,一般采用以下几种方法:1.经验法:这是一种基于经验和实践的估算方法,通常适用于一般建筑中的柱。
根据经验公式,可以通过柱的所需强度和所受荷载来计算柱的尺寸。
这种方法的优点是简单易用,但缺点是不够准确,不能满足特殊结构的要求。
2.线性弹性理论:基于材料的线性弹性性质,可以使用静力学和弹性力学的原理来估算柱截面的尺寸。
这种方法需要考虑柱的截面形状、钢筋配筋、截面的受压和受拉区域以及材料的弹性模量等参数。
通过求解平衡方程和应力平衡方程,可以得到柱的尺寸。
3.非线性分析:对于复杂的结构和动力荷载,线性弹性理论无法准确估算柱的尺寸和性能。
在这种情况下,可以采用非线性分析方法,例如有限元方法和塑性分析。
这种方法可以考虑材料的非线性行为和结构的非线性响应。
通过使用计算机软件进行数值模拟,可以得到柱的精确尺寸和性能。
在估算柱截面时,还需要考虑柱的稳定性。
柱的稳定性是指柱在荷载作用下不发生屈曲和侧扭的能力。
柱的稳定性可以通过考虑截面的几何形状、配筋和约束条件来评估。
一般来说,柱的稳定性应满足一定的几何状况和配筋要求,例如柱截面应为矩形或正方形,并采用足够的钢筋配筋。
总之,框架柱截面的估算方法是一种重要的结构设计方法,需要考虑柱的所受荷载、尺寸、强度和稳定性等因素。
根据设计需求和结构要求,可以选择适合的估算方法,并使用计算机软件进行相关计算和分析。
柱截面尺寸的初步确定

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f c--------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=1.05,三~一级抗震时α1=1.05~1.15α2------边角柱轴向力增大系数,边柱α2=1.1,角柱α2=1.2β------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 µN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,轴压比限值0.8抗震等级为三级时,轴压比限值0.9抗震等级为四级及非抗震时,轴压比限值1.0Ⅳ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。
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。
柱子截面尺寸确定

n—演算截面以上楼层层数。
由式(4-11) N/(fcAc)≤[μN] 得 Ac ≥N/[μN]×fc
由《抗规》知,框架柱按二级抗震等级设计时,其混凝土强度等级不应低于C20。在本设计中框架梁和柱的混凝土强度等级均采用C30。
由《建筑抗震设计》教材第四章第七节知矩形截面框架柱的截面尺寸宜符合以下两点要求:
同理,取次梁高度h=600mm;次梁宽度b=300mm。
(2)在五层学术报告厅抽柱处采用井字形楼盖,相邻次梁间距为2500mm和2800mm(井字梁间距一般在2米左右)。
井字梁截面高度:h=L/16=7500/16=469mm,取h=600mm;
井字梁截面宽度:b=(1/2~1/3)h=(1/2~1/3)×600=(300~200)mm,取h=300mm。
截面的宽度和高度均不宜小于300mm;
截面长边与短边的边长比不宜大于3。
为此,对于首层选用800mm×800mm,部分采用900mm×900mm。
对于其他层,考虑到施工方便,柱截面不宜变化太多。通过初步估算以及PKPM验算,最终确定框架的截面尺寸为:
首层-八层:选用800mm×800mm,部分采用900mm×900mm。
楼梯休息平台板取100mm,其他板厚均采用120mm。
柱截面尺寸
柱截面尺寸初选,要同时满足最小截面、侧移限值和轴压比等诸多因素影响。一般可通过满足轴压比限值惊醒截面估计。
由《建筑抗震规范》(GB50011-2001)第6.3.7条和表6.3.7知,当抗震等级为三级时,框架柱的轴压比最大限值[μN]为0.9。
由《混凝土结构设计》教材第281页(4-11)和式(4-12)估算框架柱的截面尺寸:
如何确定柱 梁尺寸

梁布置按照跨度的1/10-1/15取梁高度梁宽要低于梁高的3.5倍具体参照荷载和墙厚等实际情况 .框架柱尺寸的估算框架柱的截面尺寸根据柱的轴压比限值,按下列公式计算:(1)柱组合的轴压力设计值:N=βFgn注:β考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数(边柱取1.3。
中柱取1.25)。
F按简支状态计算柱的负载面积。
g 折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值,可近似的取14KN/m2。
n为验算截面以上的楼层层数。
(2)Ac≥N/uNfc注:uN 为框架柱轴压比限值,本方案为三级抗震等级,查《抗震规范》可知取为0.90。
fc 为混凝土轴心抗压强度设计值,对C30,查得14.3N/mm2。
(3)计算过程:对于边柱:N=βFg E n=1.3×7.5×3×14×5=2047.5(KN)Ac≥N/uNfc=2047.5×10 /0.9/14.3=159091(mm2)取400mm×400mm对于内柱:N=βFg E n=1.25×7.5×4.2×14×5=2756.25(KN)Ac≥N/uNfc=2756.25×10 /0.9/14.3=214160(mm2)取500mm×500mm1、柱截面尺寸宜符合下列要求:1 矩形截面柱的边长,非抗震设计时不宜小于250mm,抗震设计时不宜小于300mm;圆柱截面直径不宜小于350mm2 柱剪跨比宜大于2;3 柱截面高宽比不宜大于3。
2、梁截面尺寸选择取决于梁的跨度,框架结构的主梁截面高度hb可按(1/10~1/18)lb 确定,lb为主梁计算跨度;梁净跨与截面高度之比不宜小于4。
梁的截面宽度不宜小于200mm,梁截面的高宽比不宜大于4。
主梁截面高度一般取跨度的1/8~1/12,次梁取1/12~1/16,根据承受重量的情况选择。
截面宽度是高度的1/2~1/3比较经济。
估算柱梁板截面大小的方法

N—地震作用组合下柱的轴向压力设计值;
β—考虑地震作用组合后柱的轴向压力增大系数,边柱取
1.3,等跨内柱取
1.2;F—按简支状态计算的柱的负载面积。
本设计柱网尺寸大部分为
7.5m×
7.5m,部分
8.4m×
8.4m。
gE—折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值,可近似取12-15KN/ m2;在此取gE=12 KN/ m2。
混凝土结构设计规范中规定了确定板厚的方法:
简支单向板;两端连续单向板;简支双向板;多跨连续双向板。为了设计偏于安全,对所有的板厚均按h/L=进行估算。
楼梯休息平台板取100mm,其他板厚均采用120mm。
6、楼梯厚度一般取L/30且不小于100,梯板跨度一般不宜大于4500
7、将斜板底法向的最小厚度取作板的计算厚度t,一般取作~’,l0’为梯段斜长(板式楼梯)。
一、柱子截面
1、根据轴压比公式n= N/(fc*Ac)估算柱子截面大小,公式为每平米
1.5吨(一般以每平米
1.5~2吨的重量来保守估算)X柱子支撑的板面积X柱子支撑层数X荷载组合调整系数[(
1.2恒+
1.4活)/(恒+活)≈
5~
1.26]/轴压比(三级抗震
0.9)/稳定系数(
0.9)/fc,例如:15x(7x6)。其中混凝土强度设计值fc的估算方法,即强度型号的一半再减去1,就约等于强度设计值,例如:≈11.9。
2.0~
3.5,对T形截面一般取
2.5~
4.0。
5、xx截面尺寸
框架xx(主xx)截面尺寸:
主梁截面高度:
h=(~)L=(~)×8400=(840~700)mm,取h=800mm;
(完整版)梁柱截面估算

(完整版)梁柱截⾯估算第⼆章梁柱截⾯估算⼀、梁柱截⾯估算(1)梁:h b =(1/8~1/12)l b b =(1/2~1/3) h b《建筑抗震设计规范》规定:梁的截⾯尺⼨,宜符合下列各项要求:1、截⾯宽度不宜⼩于200mm ;2、截⾯⾼宽⽐不宜⼤于4;3 、净跨与截⾯⾼度之⽐不宜⼩于4。
(2)柱:柱的截⾯尺⼨⼀般由满⾜抗震要求的柱轴压⽐确定。
A c ≥[]c c f N µ柱轴压⼒设计值:n Fg N e β=β:考虑地震作⽤组合柱轴⼒增⼤系数,边柱1.3,不等跨内柱1.25,等跨内柱1.2F :按简⽀状态柱的受荷⾯积g e :楼⾯荷载近似取值 12~15KN/m 2n :验算截⾯以上楼层层数A c :柱估算截⾯⾯积[]c µ:柱轴压⽐限值,按抗震等级确定。
《建筑抗震设计规范》规定:柱的截⾯尺⼨,宜符合下列各项要求:1、截⾯的宽度和⾼度均不宜⼩于300mm ;圆柱直径不宜⼩于350mm 。
2、剪跨⽐宜⼤于2。
3、截⾯长边与短边的边长⽐不宜⼤于3。
⼆、柱⽹尺⼨,层⾼和梁柱截⾯尺⼨的确定1、框架结构柱⽹布置图图2.1 柱⽹布置图2.计算⾼度确定计算简图中的杆件以计算轴线表⽰,柱取截⾯形⼼线,梁取截⾯形⼼线。
框架计算⾼度:除底层外的其余各层都取建筑层⾼。
底层⾼度取基础顶⾯到⼆层楼⾯梁顶的距离,框架梁的跨度取柱轴线之间的距离。
3、梁柱界⾯尺⼨的确定(1)柱中柱的截⾯估算按中柱的负荷⾯积估算底层柱的轴⼒:恒载 ()()120.50.57.87.27.8 3.052430kN +?+?=活载 ()()20.50.57.87.27.8 3.05405kN +?+?=估算柱轴⼒设计值 1.22430 1.44053483v N kN =?+?=A c ≥[]3521.2 1.2348310 3.44100.8514.3v c cN mm f µ??==?? 中柱的截⾯尺⼨为600mm ?600mm边柱的截⾯估算:1轴:按边柱的负荷⾯积估算底层柱的轴⼒:恒载 ()120.57.20.58.0 3.051188kN +?=活载 ()20.57.20.58.0 3.05198kN +?=[]()3521.3 1.21188 1.4198101.3 1.68100.8514.3c c N Ac mm f µ??+??≥==?? 边柱的截⾯尺⼨为600mm ?600mmA 轴:按边柱的负荷⾯积估算底层柱的轴⼒:恒载 ()120.58.0 3.6 3.951800kN +?=活载 ()20.58.0 3.6 3.95300kN +?=A c ≥[]()3521.3 1.21800 1.4300101.3 2.55100.8514.3c c N mm f µ??+??==?? 边柱的截⾯尺⼨为600mm ?600mm⾓柱的截⾯估算:按⾓柱的负荷⾯积估算底层柱的轴⼒:恒载 120.57.8 3.65842.4kN =活载 20.57.8 3.65140.4kN =估算柱轴⼒设计值 1.2842.4 1.4140.41010.88v N kN =?+?=A c ≥[]3521.3 1.31010.88109.98100.8514.3v c cN mm f µ??==?? 考虑⾓柱受作⽤复杂等因素,暂取⾓柱截⾯尺⼨为600mm ?600mm(2)梁①纵向框架梁1(跨度L=6900mm )1111(~)(~)6900575~862.58128126501111(~)(~)650216.7~3252 3.02 3.0250h l mm mm h mmb h mm mm b mm==?====?==取取梁的截⾯尺⼨为250mm ×650mm②纵向框架梁2(跨度L=2400 mm )(~)(~)2400200~3008128122501111(~)(~)25083.3~1252 3.02 3.0250h l mm mm h mmb h mm mm b mm==?====?==取考虑⼀条轴线,取梁的截⾯尺⼨为250mm ×250mm③纵向框架梁3(L=7000 mm ) 1111(~)(~)7000583.3~875812812 7001111(~)(~)700233.3~3502 3.02 3.0250h l mm mm h mmb h mm mm b mm==?====?==取取梁的截⾯尺⼨为250mm ×700mm④横向框架梁4(跨度L=3900 mm ) 1111(~)(~)3900325~487.5812812 4001111(~)(~)400133.3~2002 3.02 3.0250h l mm mm h mmb h mm mm b mm==?====?==取取梁的截⾯尺⼨为250mm ×400m⑤次梁1(跨度L=3900mm ) 1111(~)(~)3900243.8~32512161216 3001111(~)(~)300100~1502 3.02 3.0150h l mm mm h mmb h mm mm b mm==?====?==取取梁的截⾯尺⼨为150mm ×300mm⑥次梁2(跨度L=1500mm )(~)(~)150093.8~125121612162001111(~)(~)20066.7~1002 3.02 3.0150h l mm mm h mmb h mm mm b mm==?====?==取取梁的截⾯尺⼨为150mm ×200mm⑦悬臂梁(L=1200 mm )h ≥L/6=1200/6=200mm取h=400mm梁的截⾯尺⼨为250mm ×400mm(3)板尺⼨的确定此结构楼层统⼀采⽤现浇楼板a.单向板的截⾯设计要点:现浇钢筋混凝⼟单向板的厚度h 除应满⾜建筑功能外,还应符合下列要求:跨度⼩于1500mm 的屋⾯板 h ≥50mm 跨度⼤于等于1500mm 的屋⾯板 h ≥60mm 民⽤建筑楼板 h ≥60mm ⼯业建筑楼板 h ≥70mm ⾏车道下的楼板 h ≥80mm 此外,为了保证刚度,单向板的厚度尚应不⼩于跨度的1/40(连续板)、1/35(简⽀板)以及1/12(悬挑板)。
框架柱截面尺寸估算(一)

框架柱截面尺寸估算(一)框架柱截面尺寸估算是建筑设计和施工中的重要问题之一。
正确的估算可以确保框架结构强度和稳定性,避免出现安全隐患。
下面我们就来了解一下框架柱截面尺寸估算的基本知识和方法。
一、框架柱截面尺寸设计原则在设计框架柱截面尺寸时,有以下几个原则需要遵循:1、承载能力原则:即在承受同样荷载作用下,柱子必须足够坚固。
选择柱子的截面尺寸时,应该考虑单向或双向弯曲的扭矩大小和柱子长度。
2、经济性原则:在保证柱子性能的情况下,尽可能采用较小的截面。
因为强度越高的柱子价格和加工难度都会相应地增加。
3、施工方便性原则:采用最方便加工成型的截面,有助于施工的顺利进行。
二、框架柱计算公式下面介绍一下框架柱计算公式,以帮助我们更好地了解如何估算柱子的尺寸。
1、钢柱计算公式:P=kAσ其中,P是柱子的极限承载能力,A是柱子的截面面积,σ是柱子的材料强度,k是系数,一般为0.85。
2、混凝土柱计算公式:P=0.85fcbAc其中,P是柱子的极限承载能力,fcb是混凝土的抗压强度,Ac是柱子的截面面积,0.85是减少柱子在条件考虑下的极限承载能力。
三、如何估算框架柱截面尺寸根据上述原则和计算公式,我们可以采用下述方法来估算框架柱截面尺寸:1、确定荷载,即柱子需要承受的荷载。
2、确定柱子长度。
3、根据荷载和长度,采用计算公式来计算柱子的极限承载能力。
4、根据经济性原则和施工方便性原则,选择柱子的截面形状和尺寸。
5、进行柱子的结构设计和材料的选择。
总之,框架柱截面尺寸的估算需要考虑多个因素,其中关键的是确定柱子需要承受的荷载和长度,然后根据计算公式得出柱子的极限承载能力,最后根据原则选择柱子的截面形状和尺寸。
这样才能确保构建的框架结构具有足够的强度和稳定性。
(完整版)梁柱截面估算

第二章 梁柱截面估算一、梁柱截面估算(1)梁:h b =(1/8~1/12)l b b =(1/2~1/3) h b《建筑抗震设计规范》规定:梁的截面尺寸,宜符合下列各项要求:1、 截面宽度不宜小于200mm ;2、 截面高宽比不宜大于4;3 、净跨与截面高度之比不宜小于4。
(2)柱:柱的截面尺寸一般由满足抗震要求的柱轴压比确定。
A c ≥[]c c f N μ柱轴压力设计值:n Fg N e β=β :考虑地震作用组合柱轴力增大系数,边柱1.3,不等跨内柱1.25,等跨内柱1.2F :按简支状态柱的受荷面积g e :楼面荷载近似取值 12~15KN/m 2n :验算截面以上楼层层数A c :柱估算截面面积[]c μ:柱轴压比限值,按抗震等级确定。
《建筑抗震设计规范》规定:柱的截面尺寸,宜符合下列各项要求:1、截面的宽度和高度均不宜小于300mm ;圆柱直径不宜小于350mm 。
2、 剪跨比宜大于2。
3、截面长边与短边的边长比不宜大于3。
二、柱网尺寸,层高和梁柱截面尺寸的确定1、框架结构柱网布置图图2.1 柱网布置图2.计算高度确定计算简图中的杆件以计算轴线表示,柱取截面形心线,梁取截面形心线。
框架计算高度:除底层外的其余各层都取建筑层高。
底层高度取基础顶面到二层楼面梁顶的距离,框架梁的跨度取柱轴线之间的距离。
3、梁柱界面尺寸的确定(1)柱中柱的截面估算按中柱的负荷面积估算底层柱的轴力:恒载 ()()120.50.57.87.27.8 3.052430kN ⨯⨯⨯+⨯+⨯=活载 ()()20.50.57.87.27.8 3.05405kN ⨯⨯⨯+⨯+⨯=估算柱轴力设计值 1.22430 1.44053483v N kN =⨯+⨯=A c ≥[]3521.2 1.2348310 3.44100.8514.3v c cN mm f μ⨯⨯==⨯⨯ 中柱的截面尺寸为600mm ⨯600mm边柱的截面估算:1轴:按边柱的负荷面积估算底层柱的轴力:恒载 ()120.57.20.58.0 3.051188kN ⨯⨯⨯⨯+⨯=活载 ()20.57.20.58.0 3.05198kN ⨯⨯⨯⨯+⨯=[]()3521.3 1.21188 1.4198101.3 1.68100.8514.3c c N Ac mm f μ⨯⨯+⨯⨯≥==⨯⨯ 边柱的截面尺寸为600mm ⨯600mmA 轴:按边柱的负荷面积估算底层柱的轴力:恒载 ()120.58.0 3.6 3.951800kN ⨯⨯⨯+⨯=活载 ()20.58.0 3.6 3.95300kN ⨯⨯⨯+⨯=A c ≥[]()3521.3 1.21800 1.4300101.3 2.55100.8514.3c c N mm f μ⨯⨯+⨯⨯==⨯⨯ 边柱的截面尺寸为600mm ⨯600mm角柱的截面估算:按角柱的负荷面积估算底层柱的轴力:恒载 120.57.8 3.65842.4kN ⨯⨯⨯⨯=活载 20.57.8 3.65140.4kN ⨯⨯⨯⨯=估算柱轴力设计值 1.2842.4 1.4140.41010.88v N kN =⨯+⨯=A c ≥[]3521.3 1.31010.88109.98100.8514.3v c cN mm f μ⨯⨯==⨯⨯ 考虑角柱受作用复杂等因素,暂取角柱截面尺寸为600mm ⨯600mm(2)梁①纵向框架梁1(跨度L=6900mm )1111(~)(~)6900575~862.58128126501111(~)(~)650216.7~3252 3.02 3.0250h l mm mm h mmb h mm mm b mm==⨯====⨯==取取梁的截面尺寸为250mm ×650mm②纵向框架梁2(跨度L=2400 mm )(~)(~)2400200~3008128122501111(~)(~)25083.3~1252 3.02 3.0250h l mm mm h mmb h mm mm b mm==⨯====⨯==取考虑一条轴线,取梁的截面尺寸为250mm ×250mm③纵向框架梁3(L=7000 mm ) 1111(~)(~)7000583.3~8758128127001111(~)(~)700233.3~3502 3.02 3.0250h l mm mm h mmb h mm mm b mm==⨯====⨯==取取梁的截面尺寸为250mm ×700mm④横向框架梁4(跨度L=3900 mm ) 1111(~)(~)3900325~487.58128124001111(~)(~)400133.3~2002 3.02 3.0250h l mm mm h mmb h mm mm b mm==⨯====⨯==取取梁的截面尺寸为250mm ×400m⑤次梁1(跨度L=3900mm ) 1111(~)(~)3900243.8~325121612163001111(~)(~)300100~1502 3.02 3.0150h l mm mm h mmb h mm mm b mm==⨯====⨯==取取梁的截面尺寸为150mm ×300mm⑥次梁2(跨度L=1500mm )(~)(~)150093.8~125121612162001111(~)(~)20066.7~1002 3.02 3.0150h l mm mm h mmb h mm mm b mm==⨯====⨯==取取梁的截面尺寸为150mm ×200mm⑦悬臂梁(L=1200 mm )h ≥L/6=1200/6=200mm取h=400mm梁的截面尺寸为250mm ×400mm(3) 板尺寸的确定此结构楼层统一采用现浇楼板a.单向板的截面设计要点: 现浇钢筋混凝土单向板的厚度h 除应满足建筑功能外,还应符合下列要求:跨度小于1500mm 的屋面板 h ≥50mm 跨度大于等于1500mm 的屋面板 h ≥60mm 民用建筑楼板 h ≥60mm 工业建筑楼板 h ≥70mm 行车道下的楼板 h ≥80mm 此外,为了保证刚度,单向板的厚度尚应不小于跨度的1/40(连续板)、1/35(简支板)以及1/12(悬挑板)。
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框架柱截面的估算方法
框架柱截面的估算尺寸一般由三个方面控制:
1.柱高宽比要求
框架柱截面的高与宽一般可取(1/10~1/15)H,H为层高,底层时可取基础顶面至一层楼板面的距离。
2.柱截面最小尺寸要求
非抗震设计时,不宜小于250mm,抗震设计时,不宜小于300mm;圆柱截面直径不宜小于350mm;柱截面高宽比不宜大于3;高层建筑框架柱截面高度不宜小于400mm,柱截面宽度不宜小于350mm,柱净高与截面长边尺寸之比宜大于4。
3.柱轴压比要求
高层建筑的框架-剪力墙结构和框架-核心筒结构的框架柱截面,往往是由轴压比控制;而多层不见得是,如:多、高层建筑的纯框架结构柱截面,在水平地震作用下或风荷载作用下是由所需位移限值的侧向刚度控制的。
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(或者层数较多的层),在柱截面估算时,应当先明确几点:混凝土的轻度等级、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,可简单地取柱左右(上下)两个跨度之和的一半进行计算。
在根据结构形式及活荷载的情况,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。
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。
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
框架柱的轴压比μN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, 轴压比限值0.8
抗震等级为三级时, 轴压比限值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,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(短柱)时,其轴压比限值按上述相应数值减小0.05。
柱轴向压力设计值可初步按下式估算:
N = γQSnα1α2β
式中: γ--------竖向荷载分项系数,一般取1.26
Q---------每个楼层上单位面积的竖向荷载标准值,单位:
KN/(M*M)
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
S---------柱的受荷面积
n---------柱荷载楼层数
α1--------考虑水平力作用对柱轴力的放大系数
风荷载或四级抗震时α1=1.05,三~一级抗震时α1=1.05~1.15
或七度抗震时β=1.05、八度抗震时β=1.10
α2--------边角柱轴向力增大系数
中柱α2=1.0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
另外,柱的剪跨比宜大于2,以避免产生剪切破坏。
在设计中,楼梯间、设备层等部位难以避免短柱时,除应验算柱的受剪承载力以外,还应采取措施提高其延性和抗剪能力。
框架结构中剪跨比不大于2的柱,有的剪压比可能起控制作用。