框架柱截面估算
PKPM建模步骤
轴线输入――网格生成――构件定义――楼层定义――荷载定义――楼层组装――保存文件
注意柱、梁、楼板截面的选取，在PMCAD中柱、梁、楼板截面定义用的着：
[1]框架柱截面估算：
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
刚重比不满足时的调整方法：
1、程序调整：SATWE程序不能实现。
7.周期折减系数：周期折减系数与填充墙的长度、位置、数量有关，这里仅仅介绍我个人的做法
框架结构：0.6~0.8；框剪结构：0.7~0.9；剪力墙结构：0.9~1.0
风荷载信息：
1.基本风压：按照荷载规范附录 D.4 中附表 D.4 给出的 50 年一遇的风压采用，但不得小于 0.3kN/m2。对于高层建筑、高耸结构以及对风荷载比较敏感的其他结构，基本风压应适当提高，并应由有关的结构设计规范具体规定。
2）利用程序的节点搜索功能在SATWE的“分析结果图形和文本显示”中的“各层配筋构件编号简图”中快速找到位移最大的节点，加强该节点对应的墙、柱等构件的刚度；也可找出位移最小的节点削弱其刚度；直到位移比满足要求。
五、周期比：主要为限制结构的抗扭刚度不能太弱，使结构具有必要的抗扭刚度，减小扭转对结构产生的不利影响，见高规4.3.5及相应的条文说明。周期比不满足要求，说明结构的抗扭刚度相对于侧移刚度较小，扭转效应过大，结构抗侧力构件布置不合理。
又轴压比初步确定 框架柱截面尺寸时，可按下式计算：
[$micro]N = N/Acfc
式中 [$micro]N ----- 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
pkpm注意
PKPM建模过程简述轴线输入一一网格生成一一构件定义一一楼层定义一一荷载定义一一楼层组装一一保存文件。
-注意柱、梁、楼板截面的选取，在PMCAD中柱、梁、楼板截面定义用的着：-[1]框架柱截面估算：--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：-卩 N = N/Acfc -式中卩N -----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 = 丫 gQSNa 1 a 2 3 -式中：丫 g——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 -a 1------考虑水平力产生的附加系数，风荷载或四级抗震时 a 1=1.05,三~ 一级抗震时 a 1=1.05~1.15 -a 2——边角柱轴向力增大系数，边柱a 2 =1.1,角柱a 2 =1.2 -3 ——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 -框架柱轴压比卩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,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 -W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。
-此外，高层建筑框架柱的最小尺寸he不宜小于400mm,柱截面宽度be不宜小于350mm,柱净高与截面长边尺寸之比宜大于4。
[2]梁截面估算：--梁高与跨度的关系-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 -悬挑梁一般取为悬臂长的1/6 -梁宽-主梁 200, 250, 300,, -次梁200,, -跨度较小的厨房和厕所可以取到120, 150,, -[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 -在PMCAD中，不同结构层的输入和修改可以通过新建标准层和换标准层来实现，-修改每层的“本层信息”，主要是材料和层高的修改，板厚可以先设置为100，后面具体修改。
PKPM初学者建模详细过程
PKPM初学者建模详细过程
轴线输入――网格生成――构件定义――楼层定义――荷载定义――楼层组装――保存文件
注意柱、梁、楼板截面的选取，在PMCAD中柱、梁、楼板截面定义用的着：
[1]框架柱截面估算：
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：
[$micro]N = N/Acfc
式中[$micro]N ----- 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 = gQSN12
式中: g -----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/m[$sup2]
S--------柱一层的荷载面积
N---------柱荷载楼层数。
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：
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;
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。
pkpm建模
轴线输入――网格生成――构件定义――楼层定义――荷载定义――楼层组装――保存文件注意柱、梁、楼板截面的选取，在PMCAD中柱、梁、楼板截面定义用的着：[1]框架柱截面估算：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：[$micro]N = N/Acfc式中 [$micro]N ----- 框架柱的轴压比Ac -------框架柱的截面面积f c--------柱混凝土抗压强度设计值N---------柱轴向压力设计值柱轴向压力设计值可初步按下式估算:N = γgQSNα1α2β式中: γg -----竖向荷载分项系数Q---------每个楼层上单位面积的竖向荷载,可取q=12~14KN/m[$sup2]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=1.05~1.15α2------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 [$micro]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, 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。
此外，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[2]梁截面估算：梁高与跨度的关系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悬挑梁一般取为悬臂长的1/6梁宽主梁 200，250，300……次梁 200……跨度较小的厨房和厕所可以取到120，150……[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同时要遵守混凝土规范10.1.1中对板的最小厚度规定在PMCAD中，不同结构层的输入和修改可以通过新建标准层和换标准层来实现，修改每层的“本层信息”，主要是材料和层高的修改，板厚可以先设置为100，后面具体修改。
框架柱截面尺寸确定
框架柱截面尺寸确定1. 轴压比柱的轴压比定义为柱轴压力设计值与柱全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积的比值，如式（6-8）所示：()/c n N f bh =（6-8）式中 n ——轴压比；N ——轴压力设计值；b 、h ——柱截面的宽度、高度； fc ——混凝土轴心抗压强度设计值。
柱截面配筋一般为对称配筋。
轴压比增大，截面相对受压区高度增大，截面延性降低。
为此，框架结构设计时，严格控制框架柱的轴压比。
框架柱抗震等级越高，要求其轴压比越小。
表6-3给出了剪跨比大于2、混凝土强度等级不高于C60的柱的轴压比限值。
剪跨比不大于2的柱,轴压比限值应降低0.05；剪跨比小于1.5的柱，轴压比限值应专门研究并采取特殊的构造措施；对于全柱采取复合箍或螺旋箍，当满足螺距、肢距、箍筋直径满足一定要求，轴压比限值可提高0.1；对于IV 类场地土上的高层框架结构，轴压比限值宜适当减小。
表6-3 柱轴压比限值2. 柱截面尺寸估算框架柱截面尺寸估算一般根据该柱承受的竖向荷载确定。
在结构方案确定阶段，竖向荷载根据所选择的材料和结构形式，单位面积的设计值可按预估的静载和活荷载计算。
考虑到高层建筑中同一轴线范围活荷载同时达到设计值的概率，活荷载可乘以折减系数。
为方便期间，也可根据经验取值10~14kN/m2估算，当外墙和内部隔墙较多时取较大值。
如果仅考虑竖向荷载，同一楼层中柱的承载面积是边柱的两倍，是角柱的四倍。
但是，考虑到角柱和边柱在水平荷载作用的弯矩产生的附加拉力和压力，以及抗扭转作用，一般情况下，高层建筑柱截面角柱不小于边柱、边柱不小于中柱。
为此，柱截面估算时可选择中柱的竖向受力N进行截面试算。
高层框架结构中，柱截面的h/b，一般与框架柱连接的两个方向的梁的跨度有关，但h/b不宜大于3，最小截面宽度不宜小于400mm，圆柱直径不小于450mm，且不小于（梁宽-100）mm。
当柱与梁截面尺寸确定，且结构平面布置和竖向布置确定后，一般采用有限元分析软件计算得到结构内力。
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一.用轴压比估算柱截面
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
其中：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
其中：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。
二.柱配筋
框架柱的配筋率一般都很低，电算结果往往是构造配筋即可。
按柱的构造配筋率0.8%配筋，只相当于定额指标的1/2~1/3，有经验的设计人是不会采用的。
因为受地震作用的框架柱，尤其是角柱和大开间、大进深的边柱，一般均处于双向偏心受压状态，而电算程序则是按两个方向分别为单向偏心受压的平面框架计算配筋，结果往往导致配筋不足。
笔者建议：框架柱配筋的调整可做以下几项：
1）应选择最不利的方向进行框架计算，也可两个方向均进行计算后比较各柱的配筋，取其教大值，并采用对称配筋。
2）调整柱单边钢筋的最小根数：柱宽<=450mm时3根，450<柱宽<=750mm时4根，750mm<柱<=900mm时5根。
（注意：柱单边配筋率不小于0.2%）
3）将框架柱的配筋放大1.2~1.6倍。
其中角柱放大大些（不小于1.4倍），边柱次之，中柱放小些（1.2倍）
4）由于多层框架时电算常不考虑温度应力和基础不均匀沉降问题，当多层框架水平尺寸和垂直尺寸较大以及地基软弱土层较厚或地基土层不均匀时，再适当放大一点框架柱的配筋也是可以理解的，具体放大多少，就要由设计人的经验决定
5）框架柱的箍筋形式应选菱形或井字形，以增强箍筋对混凝土的约束。
柱箍筋直径宜增加2mm。