梭形柱承载力计算
混凝土柱承载力计算技术规程
混凝土柱承载力计算技术规程一、引言混凝土柱作为建筑结构中的重要组成部分，其承载力计算对于建筑的安全性至关重要。
本技术规程旨在介绍混凝土柱承载力计算的相关技术要点和步骤，以便于工程师正确、有效地进行混凝土柱的设计和施工。
二、混凝土柱的分类混凝土柱根据其截面形状和受力状态的不同，可分为矩形柱、圆形柱、多边形柱等几种类型。
三、混凝土柱的承载力计算方法混凝土柱的承载力计算方法有多种，其中最常用的方法是强度设计法和变形设计法。
以下将分别介绍这两种方法的具体步骤。
3.1 强度设计法强度设计法是根据混凝土柱的抗弯强度和抗压强度来确定其承载力的方法。
具体步骤如下：3.1.1 确定混凝土柱的几何参数，包括截面形状、尺寸和配筋情况。
3.1.2 计算混凝土柱的抗弯强度和抗压强度。
3.1.3 根据混凝土柱的受力状态，确定其受力形式。
3.1.4 根据混凝土柱的受力形式，计算柱的承载力。
3.1.5 检查计算结果是否符合要求。
3.2 变形设计法变形设计法是根据混凝土柱在受力过程中的变形特性来确定其承载力的方法。
具体步骤如下：3.2.1 确定混凝土柱的几何参数，包括截面形状、尺寸和配筋情况。
3.2.2 计算混凝土柱的初始刚度和极限承载力。
3.2.3 根据混凝土柱的受力状态，确定其受力形式。
3.2.4 根据混凝土柱的受力形式，计算柱的变形。
3.2.5 根据混凝土柱的变形，确定其承载力。
3.2.6 检查计算结果是否符合要求。
四、混凝土柱的配筋设计混凝土柱的配筋设计是混凝土柱设计过程中非常重要的一环。
配筋设计的主要目的是保证混凝土柱在受力过程中能够充分发挥其强度和刚度，从而保证其承载力和变形能力的安全性和可靠性。
以下是混凝土柱配筋设计的具体步骤：4.1 根据混凝土柱的受力状态和强度要求，确定混凝土柱的截面尺寸和钢筋配筋率。
4.2 根据混凝土柱的截面尺寸和钢筋配筋率，计算混凝土柱的受力状态下的截面抗弯强度。
4.3 根据混凝土柱的受力状态和强度要求，确定钢筋的直径、数量、布置方式和间距等细节参数。
混凝土柱的受压承载力计算方法
混凝土柱的受压承载力计算方法一、前言混凝土柱是建筑结构中常见的构件之一，其主要作用是承受建筑物的垂直荷载和水平荷载。
混凝土柱的受压承载力是指柱子在受到压力时所能承受的最大力量。
为了保证建筑物的稳定性和安全性，必须对混凝土柱的受压承载力进行计算和分析。
本文将详细介绍混凝土柱的受压承载力计算方法。
二、混凝土柱的受压承载力计算方法1. 混凝土柱的截面形式混凝土柱的截面形式可以是矩形、圆形、多边形或其他形式。
在计算混凝土柱的受压承载力时，需要确定柱子的截面形式、尺寸和混凝土的强度等参数。
下面以矩形截面的混凝土柱为例进行计算。
2. 混凝土柱的受压承载力计算公式混凝土柱的受压承载力计算公式为：Nc = 0.85fcbA + 0.85fcb(Ag - A) / (Ag - As)其中，Nc为混凝土柱的受压承载力，fcb为混凝土的轴心抗压强度，A为柱子的截面面积，Ag为柱子的整个截面面积，As为柱子的纵向钢筋面积。
3. 混凝土柱的受压承载力计算步骤（1）确定混凝土柱的截面形式和尺寸。
（2）计算混凝土的轴心抗压强度fcb。
（3）计算柱子的截面面积A、整个截面面积Ag和纵向钢筋面积As。
（4）代入公式计算混凝土柱的受压承载力Nc。
4. 混凝土柱的受压承载力计算实例假设某建筑物中的矩形截面混凝土柱的截面尺寸为300mm×400mm，其中配有4根Ф12的纵向钢筋，混凝土的轴心抗压强度为25MPa。
根据上述公式，可得：A = 0.3m × 0.4m = 0.12m2Ag = 0.3m × 0.4m = 0.12m2As = 4 × 0.0113m2 = 0.0452m2Nc = 0.85 × 25MPa × 0.12m2 + 0.85 × 25MPa × (0.12m2 - 0.0452m2) / (0.12m2 - 0.0452m2) = 47.93kN因此，该混凝土柱的受压承载力为47.93kN。
框架柱正截面受弯承载力计算
计算公式
层柱内力组合
层柱内力组合
层柱内力组合
第 组
第 组
第组
第 组
第组
第组
第 组
第组
内力
M /kN m
N / kN
V|/ kN
轴压比验算
nN/fcAc
极限轴压比[1.05]
截面
b h/mm mm
柱高
H/mm
柱的计算长度
lo=1.OH（底层）或1.25H（其它层）
水平荷载产生的弯矩 设计值占总弯矩设计 值的75%以上时
实配钢筋/mm2
单侧
单侧
总配筋率
l。1 0.者较小值
基本项目
asas/mm
h0/mm
eoM/N /mm
是否需裂缝宽度验算eo/ho;极限[0.55]
q Max 20,h /30/mm
ee0ea/mm
l0/h
是否考考虑偏心距增大系数
,0.5 fcA/ N
>1时取为1.0
21.15 0.01l°/h
X<2es时取为2 as'
x/ ho
AANeifcbx(g x/2)
sfy(g as)
小偏心受压的 计算
Nb 1fcbh。
Ne 0.431fcbh°…
1fcbh。
(1b)(h0as)
Ne (1 0.5 )1fcbh02
AsAsL八
fy(hbas)
单侧As,minminbh/mm2,min°・2%
双侧As,minminbh/mm：min°・6%
L0/h<15时取为1.0
1/ep」
续表
计算公式
层柱内力组合
第8章 混凝土柱承载力计算原理
（ 1 ）大偏心受压构件的截面计算
情况1：已知N , M , fc , fy , fy’ , b , h 配筋As , A's
3.用偏心距增大系数考虑纵向弯曲的影响
柱：在压力作用下 产生纵向弯曲
短柱 长柱
––– 材料破坏
细长柱 ––– 失稳破坏
• 轴压构件中： φ = N长 N短
• 偏压构件中：
偏心距增大系数
N A
N0 N0ei N1 N1ei
N2 N2ei
短柱(材料破坏)
B
长柱(材料破坏)
N1f C
细长柱(失稳破坏)
S
Ass1
f y Ass1
r
dcor
f y Ass1
根据力的平衡条件，得：
Nu fAcor fy' As' fc 4r Acor fy' As'
代入得：
Nu
fc Acor
f
' y
As'
2
fy Asso
N
Nu
0.9(
fc Acor
f
' y
As'
2
8.1.4 箍 筋
箍筋：直径 6mm 或 d/4
当柱中全部纵向钢筋的配筋率超过3%时， 箍筋直径不宜小于8mm
当搭接钢筋为受拉时，其箍筋间距不应大于5d， 且不应大于100mm；当搭接钢筋为受压时， 纵筋搭接范围 S 10d 或 200mm 。
8.2轴心受压构件正截面受压承载力
钢筋混凝土轴心受压柱，按照箍筋配置方式和 作用的不同分为两类： ①配有纵向钢筋和普通箍筋的柱； ②配有纵向钢筋和螺旋形箍筋的柱。
梭形柱的稳定性能及设计方法研究
化的圆钢管（ 如图１ 所示）其弹性整体屈曲荷载可以采用等 ， 效惯性矩和计算长度系数表示为圈：
Ｐｒ二 ｏ
由于梭形薄壁圆钢管柱在发生局部失稳时无屈 曲后强 度利用 ， 应限制截面的径厚比以保证局部屈曲不早于整体屈 曲发生。梭形薄壁圆钢管由两个轴向受压的圆锥壳组成， 其
（） １
稳定性和缺陷 敏感性与相同壁厚的圆柱壳相似川。因此可
。。 ｓ ｎ ；‘＝ 叉 ｍ— 类柱子曲 ａ 己＝ ｏｕ ＊。 酬〕 ； ｍ 线
图２ 梭形薄壁圆钢管柱的稳定系数
ｉ Ｆ ｃ ｎ ｏｓ ｌ 一 ａ ｄ ｐ ｃｌ ｇＺ ｓ ｈ ｃ ｆ 泛 ｆｈ ｔ ｓ Ｐ 杯 ｏ ｍ ｔ ｔ ｏｉ ｔ ｉ ｂ ａ ｙ ｅ ｓ ｕｌ ｈ ｅ ｅ ｕ ｅ ｎ
梭形柱的稳定性能及设计方法研究
郭彦林 邓 科
（ 清华大学 土木工程系
冰
１） ） 以０ ４ ８
摘 要： 梭形柱由于其优美的建筑造型， 近年来作为竖向受力构件广泛应用于各类空间结构体系。首先 介绍梭形柱的工程应用及受力特点， 研究梭形实腹柱和梭形格构柱的稳定承载力和破坏机理， 提出整体稳定
（ｕ ；ｏｙａｌ ｎ ｌｉ ｌ
Ａ ｔ ｔ 仆ｅ ｎ ｔ ｉ ｓ ｔ 一 叩 ｄ ｏ ｍ ｓ ａａ ｅ ｙ ｏｓ ｃ ｒ ｍｍ ｒ ａ ｄ ｘｌ ，ａ ｂｅ ｅｅ ｅ 加 ｒ ： ｌ ｇｕ ｎ ｈ ｔ ｓ ｅ ｃｕ ｎ， ｎ 拌 ｆｔ ｔ ｅ ｂ ｆｄ ａａｙ ｈ ｅ ｅ ｘｎ ｄ ｃ ａ ｏ ｉ ｄ ａ ｕｌ ｈ ｌ ｅ ｌ ｓ ｗｔ ｕ ａ ｒｕ ｌ ｅｏ ｅ ｉ ｖ ｎ ｔｄ ｉ ｍｎ 四ｂｃ ｕｄ 邵ｒ ｅ ｂｃ ｓ ｏｔ ｉ印 ｃ ａｄ ｅ ｔ ｌ ｐ ｒ ｃ． ｈ ｈ 盯ｂ ｃｓｆｄｎ ａ ｏｄ ｎ ａ ｏ ｔ ｙ ｌ ｂｉｉ ｅ ｎ ｅ ｕ ｆ ｈ ｒ ｅａｎ ｂ ｕｆ ａ ｅ ｅ Ｗ ｉ ｍ ｅ ｌｓｅ ｉ ｓｉ ｉ ｌｎ ｃ 街 ａ ｅ ｅ ｉ ｌ ａｉ Ｐ ａ ｕ ｎ ａ ｃ ａｉ ｔ ｌ－ ｉ ｏ ｗｂ ｅ ｉ ｓ ｔ 一 ａｅ ｃ ｍ ａｄ ｂｉ一 ｅ ｏ ｈ ｌｓ ｅ ｏ ｍ ． ｅ ａｅ ｉｃｌ ｅｅ 场 ａ ｓ ｔ － ｅ ｓ ｔｎ ｈ ｔ ｓ ｐｄ ｏ ｎ ｎ ａ ｕ ｕ ｃ ｎｓ ｅ ｈ ｄｃｕ ｎ Ｔ ｌｔ ｓ ａｅ ｎｒ ｓ ｈ ｉ ｃｏ ｕｌ ｈ ｅ ｕ ｌ ｄ ｌ ｐｓ ｔ ｕ 一 ａ ｉ ｔ Ｐ ｌ ｈ ｔｒ ｌｄｇ ａ ｕｅ ｌ ｓ ｐ ｌｔｅ ｃ ｕ ｎ ｒｅ 勿 ｌ ｇｕｉ ｓｅｔ ｅ ｂｈｖ ｇ ｂ ｎｈｓ ｎ ｈｒｏｔｓ比 ｔ ｅ ｂｌ ｉ ａ ｂ ｔ ｈｅ ａｉｄ ｏ ｍ ｆ ｄ ｏ ｉｄ ａ ｔ ｕ ｓ ｅａ ｎ ａ ｒ ｃｅ ａｄ ｏｚ ａ ｓｅ ｕ ｓ ｌｖ ｇ ａ ｅ ａ ｔ ｃ ｌ ｏ ｍ ｎｔ ｎ ｅ ｂ ｌ ｌ ｉ ｓａ ｉ ｎ ｌ ｌ ｂ ｅ ａｎ ｓｔ ｎ ｐ ｔ ．ｎ ａｉｙ ｅ盯 ｏ ａｄｄｓｎｍ ｔ ｏ ｂｌ ｓｉｗｂｓ ｔｎｓ ｔ 一 ａｅ ｏ ｍ ｎ ｈｔ 一 叩ｅｌ ｉ ｄ ａ ｓ ｓｂｉ ｌｅ Ｉ ｔ ｌ ｂｈ ｉ ｎ ｅｇ ｅ ｏ ｆ ｏｌｏｄ ｅ ｅ ｉ ｈ ｉ ｓ ｐｄｃｕ ｎａｄｓ ｌｓ ｔ ｒ ｉ ｈ ｄ ｌ ｌ一 ｃｏ ｕ ｅ ｌｈ ｌ ｕ ｅｈ ａｃ ｔ ｅ
混凝土柱的受压承载力计算方法
混凝土柱的受压承载力计算方法一、前言混凝土柱是建筑结构中常见的承重构件，其受压承载力的计算是结构设计的重要环节，对于确保建筑结构的安全性和可靠性具有重要的意义。
本文将详细介绍混凝土柱的受压承载力计算方法，包括计算公式、参数选择、计算过程等方面的内容。
二、计算公式混凝土柱的受压承载力计算一般采用极限状态设计法，按照国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009-2012的要求，其计算公式如下：Nc=RbAc其中，Nc为混凝土柱的承载力，单位为N；Rb为强度折减系数，根据混凝土强度等级和构件形状进行选择；Ac为混凝土柱的截面面积，单位为mm²。
三、参数选择1. 强度折减系数Rb的选择强度折减系数Rb是根据混凝土强度等级和构件形状进行选择的，其取值范围在0.5～1.0之间。
具体选择方法如下：（1）混凝土强度等级根据混凝土的强度等级选择相应的强度折减系数Rb，具体取值如下：- C15：Rb=0.5- C20：Rb=0.5- C25：Rb=0.6- C30：Rb=0.7- C35：Rb=0.8- C40：Rb=0.9- C45：Rb=1.0- C50及以上：Rb=1.0（2）构件形状混凝土柱的形状和尺寸对其受压承载力也有影响，根据构件形状选择相应的强度折减系数Rb，具体取值如下：- 矩形截面：Rb=1.0- 圆形截面：Rb=0.8- 其他形状的截面：根据实际情况进行选择，一般取0.8～1.0之间。
2. 混凝土柱的截面面积Ac的选择混凝土柱的截面面积Ac应根据实际情况进行选择，一般采用截面面积法计算。
对于矩形截面和圆形截面，其截面面积分别为：（1）矩形截面Ac=bh其中，b为矩形截面的宽度，单位为mm；h为矩形截面的高度，单位为mm。
（2）圆形截面Ac=πr²其中，r为圆形截面的半径，单位为mm；π≈3.14。
四、计算过程以矩形截面的混凝土柱为例，介绍其受压承载力的计算过程。
1. 确定混凝土的强度等级和构件形状假设混凝土的强度等级为C30，混凝土柱的宽度为300mm，高度为500mm，属于矩形截面。
钢结构柱承载力的计算方法
钢结构柱承载力的计算方法由于构架柱主要承受承台上层Φ32@150×150钢筋网片及施工荷载，因此验算构架柱时可简化为轴心受压构件。
1、荷载计算：(每平方米)1、钢筋自重（恒载）：14m×6.32/m=88.48Kg2、施工荷载（活载）：250 Kg∑q=1.2×88.48+250=356 Kg/m 2核心筒承台底宽为23.6m×23.6m，斜坡最宽处距底边3.579m ，因此计算荷载的承台面积为S=(23.6+3.579/2)2=645.16m 2，由于核心筒部位的36根桩在平面上均匀分布，所以每根桩上的构架柱所受的轴向压力N 为：N=S×∑q÷36=356 Kg/m 2×645.16m 2÷36=6380Kg=62.5KN2、构架柱截面验算：A（1）、井架式构架柱的力学特征主肢：L63×6， A 0=7.29 cm 2 Z 0=1.78cm Ix=Iy=27.1 cm 4缀条:Φ25钢筋 A 01=4.91 cm 2 Ix=Iy=1.92 cm 4井架式构架柱最小总惯矩Ix=Iy=4[Ix+ A 0（b/2- Z 0）2]=4[27.1+ 7.29(50/2- 1.78)2] =15830 cm 4（2）、井架式构架柱的整体稳定性验算：004//A I l Y y =λ=36.05换算长细比λ0y =0102/40A A y +λ=91.4229.744005.362⨯⨯⨯+=37.66＜[λ]=150查《钢结构设计规范》得φ=0.908 =A=φσN 62.5×103/0.908×2916=23.6N/mm 2<[σ]=215N/mm 2 所以整体稳定性满足要求（3）、井架式构架柱的主肢稳定性验算：主肢计算长度 l 0=1.732m一个主肢的横截面积A 0=7.29 cm 2一个主肢的轴力N 0=N/4=15.6KN主肢的最小回转半径i min =1.24cmmin 0/i l =λ=140<[λ]=150查《钢结构设计规范》得φ=0.345 =A=φσN 15.6×103/0.345×729=62.13N/mm 2<[σ]=215N/mm 200iy=1.41 cm l 0=5.7m缀板:5厚钢板350mm ×150mm ，沿柱高间距1500mm（2）、对实轴验算整体稳定性和刚度x i l /0=λ=570/3.95=144.3<[λ]=150查《钢结构设计规范》得φ=0.330 =A=φσN 62.5×103/0.330×2540=74.56N/mm 2<[σ]=215N/mm 2 满足要求（3）、对虚轴验算整体稳定性I 0=25.6 cm 4 Z 0=1.52cm iy=1.41 cm b=350mm整个截面对虚轴的惯矩为:I X =2[I 0+2A 0×(b/2- Z 0)2]= 2[25.6+25.4×(35/2- 1.52)2]=13023.5 cm 4对虚轴的回转半径i X =A I x /=4.25/5.13023=22.64x i l /0=λ=570/22.64=25.18<[λ]=150其换算长细比为λ0=()222/3.14418.25+=76.42<[λ]=150 查《钢结构设计规范》得φ=0.711=A=φσN 62.5×103/0.711×2540=34.6N/mm 2<[σ]=215N/mm 2 满足要求（4）、缀板的刚度验算柱分肢的线刚度为I 0/缀板中心距=25.6/150=0.17两块缀板线刚度之和为2×1/12×0.5×153/31.96=8.8两者比值8.8/0.17=51.76>6所以缀板的刚度是足够的。
承载力的计算公式
承载力的计算公式承载力是工程领域中一个非常重要的概念，它指的是结构或材料能够承受的最大荷载或压力。
要计算承载力，可不是一件简单的事儿，得用上一系列的公式和方法。
咱先来说说地基承载力的计算公式。
这就好比盖房子，地基要是不牢固，房子可就危险啦！地基承载力特征值可以通过现场载荷试验或室内土工试验来确定。
常见的计算公式有：fa=fak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d-0.5) 。
这里的“fak”是地基承载力特征值，“ηb”“ηd”是基础宽度和埋深的承载力修正系数，“γ”是基础底面以下土的重度，“b”是基础底面宽度，“d”是基础埋置深度，“γm”是基础底面以上土的加权平均重度。
举个例子吧，我之前参与过一个乡村小学的建设项目。
那地方的土质条件不太好，所以在计算地基承载力的时候，我们可费了不少心思。
当时，我们对土样进行了详细的分析，测量各种参数，然后小心翼翼地把数据代入公式里。
那几天，整个团队都紧张得不行，就怕算错了一点儿，影响到学校的安全。
好在最后计算结果还算理想，我们也顺利完成了地基的施工。
再说说桩基础的承载力计算公式。
桩基础在高层建筑和桥梁工程中经常用到。
单桩竖向承载力特征值可以通过静载试验确定，也可以按下面的公式估算：Ra=Quk/K ，其中“Ra”是单桩竖向承载力特征值，“Quk”是单桩极限承载力标准值，“K”是安全系数。
我记得有一次在一个桥梁工程中，为了确定桩基础的承载力，我们在施工现场进行了长时间的静载试验。
那试验的设备可复杂了，一堆仪器连着桩，时刻监测着数据的变化。
大家都守在旁边，眼睛紧紧盯着那些数据，心里默默祈祷着一切顺利。
对于梁的承载力计算，那也有不少门道。
比如说，正截面受弯承载力的计算公式是：M≤α1fcbx(h0-x/2) 。
这里面，“M”是弯矩设计值，“α1”是系数，“fc”是混凝土轴心抗压强度设计值，“b”是梁的截面宽度，“h0”是梁截面有效高度，“x”是混凝土受压区高度。
曾经在一个厂房的建设中，因为梁的设计不合理，导致计算出来的承载力不够。
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名称
代号
公式
值
钢管材质Q355成型方式焊接截面分类b类
端截面直径200跨中截面直径300厚度6构件长度
6000
钢材设计强度305钢材屈服强度#NAME?
钢号修正系数#NAME?钢材弹性模量206000
端截面面积3655端截面回转半径69板件宽厚比50构件楔率0.5
构件计算长度5103换算长细比54.87参数#NAME?
参数
0.6500
材质及截面类型构件几何尺寸
钢材性能
构件特性
计算参数
梭型圆管轴心受压构件承载力
一、参数输入
二、稳定承载力计算
1D 2
D t l
1A ()()
4
/22
1211t D D A --=πf
1
i ()4
/22
1211t D D i -+=γ
()1
12/D D D -=γ0
l ()()
2
/853.0111
0-++=γl l e λ()4
/3101/γλ+=
i l e y
f E
n λE
f y e n /π
λλ=
1
αt
D /2k εy
k f /235=ε梭型圆管轴心受压构件承载
力梭形方管轴心受压构件承载力
参数0.9650参数0.3000
稳定系数#NAME?
计算结果极限稳定承载力
#NAME?
名称
代号
公式
值
钢管材质Q355成型方式焊接截面分类b类
端截面宽度400跨中截面宽度600厚度20构件长度
12000
钢材设计强度295钢材屈服强度#NAME?
钢号修正系数#NAME?钢材弹性模量206000
端截面面积30400
端截面回转半径149构件楔率0.5板件宽厚比30.00
构件计算长度
10206
二、稳定承载力计算
算参数
材
质及截面类型构件几何尺寸
钢材性能
构件特性
梭形方管轴心受压构件承载力
一、参数输入
ϕ
u
N f
A N u 1ϕ=()()
⎥⎦
⎤
⎢⎣⎡-++-++=
>-=≤22232232221421
215.01215.0n n n n n n
n n n λλλααλλααλϕλλαϕλ时：当时：当2
α3
α1b 2
b t l
1A ()
2
12112t b b A --=f
1
i ()2
14
1211/2*289.0b t b b i -+=γ
()1
12/b b b -=γ0
l ()()
2
/853.0111
0-++=γl l y
f E
k εy
k f /235=εt
b /2返回顶部
换算长细比50.6163参数
#NAME?
参数0.6500参数0.9650参数0.3000
稳定系数#NAME?计算结果极限稳定承载力
#NAME?
名称
代号公式值
钢管材质Q355截面分类b类
钢管直径299钢管壁厚16柱端截面边长
4001/4跨处截面边长800跨中截面边长1200梭形柱节间高度1800缀管直径133缀管壁厚5构件长度
21000
钢材设计强度305
钢材性能
梭形钢管格构柱轴心受压承载力
一、参数输入
二、稳定承载力计算
件特计算参数
材
质及截
面类型构件几何尺寸
l e λ()4
/3101/γλ+=
i l e ϕ
u
N f
A N u 1ϕ=n λE
f y e n /π
λλ=
()()
⎥⎦
⎤
⎢⎣⎡-++-++=
>-=≤22232232221421
215.01215.0n n n n n n
n n n λλλααλλααλϕλλαϕλ时：当时：当1α2
α3
αD
t
0b L
f
m
b 1
b 0
s l 1D 1t 返回顶部
算参数
自动计算。