1、排架结构,混凝土抗风柱计算(变阶柱)一:风荷载计算(GB50009-2012,8.1.1条,Wk=BzusuzWo,Wk单位kN/m2)Bz= 1 高度z处的风振系数,GB50009-2012,8.4节us= 0.8 风荷载体型系数,GB50009-2012,表8.3.1查得,无单位uz= 1 风压高度变化系数,GB50009-2012,表8.2.1查得,无单位Wo 0.65 基本风压,kN/m2B= 6 迎风面宽度,一般是抗风柱柱距,单位mq= 3.12 KN/m地面粗糙度可分为A、B、C、D四类:A类指近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区;B类指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇
2、;C类指有密集建筑群的城市市区;D类指有密集建筑群且房屋较高的城市市区。(GB50009-2012,8.2.1)二:柱几何参数(按“构造手册”第四版208页注6取)Hc= 2100 mm 上柱高Hl= 9000 mm (下柱高,至基础顶面)H= 11100 mm (柱全高,至基础顶面)b= 277.50 400 mm (柱截面宽)h1= 360 600 mm (下柱截面高)h2= 350 mm (上柱截面高)三:求柱顶反力系数I1=b.(h1)3/12= 7200000000 mm4 下柱惯性矩I2=b.(h2)3/12= 1429166667 mm4 上柱惯性矩n=I2/I1= 0.1984
3、9537 无单位根据09SG117-1,122页,附录二表,第6栏,R=q*H*C6,C6=3/8*1+4*(1/n-1)/S,n=I上/I下,=H上/H,S=1+3*(1/n-1),公式的来历见该图集93页;梁兴文、史庆轩主编的混凝土结构设计(2009年4月第一版)138139页有推导过程=HC/H= 0.189189189 无单位S1=1/n-1= 4.037900875 无单位S2=1+4*S1= 1.005172981 无单位S3=1+3*S1= 1.027342902 无单位C6=0.375*S2/S3= 0.366907551 无单位四:求内力(标准值)1.柱顶反力:R=C6*q*
4、H= 12.71 kNVB=R= 12.71 kN 上柱剪力VA=q*H-R= 21.93 kN 下柱剪力,对基础顺时针为正MC=R*Hc-0.5*q*Hc2= 19.80 kN.m 柱截面变化处弯矩MA=R*H-0.5*q*H2= -51.16 kN.m (下柱弯矩)五:截面配筋计算:(按单筋矩形截面计算)1:上柱下截面,注:x=h0-(h02-2M/1*fc*b)0.5,As=1*fc*b*x/fy,考虑荷载组合h0= 315 mm1= 1fc= 14.3 N/mm2 混凝土强度等级,此处C30x= 15.78358884 mm 相对受压区高度Es= 200000 N/mm2 HRB335
5、、HRB400、HRB500钢筋b= 0.517647059bh0= 163.0588235判断是否超筋 不超筋fy= 360 N/mm2 钢筋抗拉强度设计值,此处HRB400ft= 1.43 N/mm2As= 250.7836893 mm2 计算配筋面积As,min= 280 mm2 最小配筋面积As的合适取值= 280 mm2 注:该值还应与构造要求进行比较2:下柱下截面配筋计算h0= 5651= 1fc= 14.3x= 22.61610266 -1Es= 200000b= 0.517647059bh0= 292.4705882判断是否超筋 不超筋fy= 360ft= 1.43As= 35
6、9.3447422 计算配筋面积As,min= 480As的合适取值= 480 mm2 注:该值还应与构造要求进行比较六:柱自重导算N柱=上柱重+下柱重= 61.35 kN基础宽度: 2.00 m 墙厚= 0.24墙偏心距: 0.42 m 基础埋深= 2.00N墙= 95.90 kN 墙自重M墙=墙自重*墙偏心距= 40.28 kN.m 墙对基础的弯矩基础底部弯矩M= -54.73 kN.m 下柱基顶的弯矩MA+M墙-下柱基顶剪力*埋深基础底部轴力N= 157.25 kN 柱自重+墙自重基础底部剪力V= 21.93 kN 与基础顶部的剪力相同排架结构,混凝土抗风柱计算(变阶柱)一:风荷载计算(
7、GB50009-2012,8.1.1条,Wk=BzusuzWo,Wk单位kN/m2)高度z处的风振系数,GB50009-2012,8.4节风荷载体型系数,GB50009-2012,表8.3.1查得,无单位风压高度变化系数,GB50009-2012,表8.2.1查得,无单位基本风压,kN/m2迎风面宽度,一般是抗风柱柱距,单位mKN/m地面粗糙度可分为A、B、C、D四类:A类指近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区;B类指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇;C类指有密集建筑群的城市市区;D类指有密集建筑群且房屋较高的城市市区。(GB50009-2012,8.2.1)二:柱几何参数(按“构
8、造手册”第四版208页注6取)上柱高(下柱高,至基础顶面)(柱全高,至基础顶面)(柱截面宽)(下柱截面高)(上柱截面高)三:求柱顶反力系数下柱惯性矩上柱惯性矩根据09SG117-1,122页,附录二表,第6栏,R=q*H*C6,C6=3/8*1+4*(1/n-1)/S,n=I上/I下,=H上/H,S=1+3*(1/n-1),公式的来历见该图集93页;梁兴文、史庆轩主编的混凝土结构设计(2009年4月第一版)138139页有推导过程四:求内力(标准值)1.柱顶反力:上柱剪力下柱剪力,对基础顺时针为正柱截面变化处弯矩(下柱弯矩)五:截面配筋计算:(按单筋矩形截面计算)1:上柱下截面,注:x=h0-(h02-2M/1*fc*b)0.5,As=1*fc*b*x/fy,考虑荷载组合混凝土强度等级,此处C30相对受压区高度HRB335、HRB400、HRB500钢筋钢筋抗拉强度设计值,此处HRB400计算配筋面积最小配筋面积注:该值还应与构造要求进行比较2:下柱下截面配筋计算-1计算配筋面积注:该值还应与构造要求进行比较mm六:柱自重导算墙自重墙对基础的弯矩下柱基顶的弯矩MA+M墙-下柱基顶剪力*埋深柱自重+墙自重与基础顶部的剪力相同