柱截面尺寸确定及验算.doc

一．框架结构是多次超静定结构,只有确定了构件截面尺寸后才能进行精确的分析计算。框架柱截面怎么估算：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/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。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=1.10C---中柱C＝1、边柱C＝1.1、角柱C＝1.23、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。我补充一点：根据轴压比的公式：Ac>=Nc/(a*fc)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----