柱子尺寸确定

1、柱子尺寸确定角柱的受力特征：按照高规 JGJ3-2002 第 6。2。 4 条解释，角柱承受双向 地震作用， 属双向偏心受力构件； 扭转效应对内力影响较大， 且受力复杂，在设计中宜增大其弯矩，剪力设计值。 对角柱设计的几点要求：1、高规第 6。2。4 条规定，抗震设计时，框架角柱应按 双向偏心受力构件进行正截面承载力设计，对抗震级别为 一、二、三级的框架角柱，经按高规第 6。 2.。16。2。 3 条调整后的 弯矩、剪力设计值还应乘以不少于 1。 1 的增大 系数 。其目的在于体现强柱弱梁的概念基础上进一步加大其 安全储备。2、高规第 6。4。4 条规定：柱的纵向钢筋配置， 对角柱 考虑地震作

2、用组合产生小偏心受拉时，柱内纵筋总面积应比 计算值增加 25% 。3、高规第 6。4。3 条（均为强条）规定：角柱 纵向钢筋 最小配筋百分率要比一般中柱 边柱增大，如对三级抗震等 级的框架，中柱边柱为 0.7 ，而角柱 为 0.9 。同时每一侧配 筋率不应小于 0.2% 。4、抗震设计时， 抗规第 6。3。10 条要求： 箍筋加密范围， 对一级及二级框架角柱，取全高。5、PKPM的TAT软件说明将角柱列为特殊柱，指明角柱与普遍柱相比 其内力调整系数和构造要求有较大差别，因此需用户专门指定设置。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

3、架柱截面的高与宽一般可取（1/101/15 ）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：N = N/Acfc式中pN -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 = YGqSn a a B式中：yg -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=1214KN/m 2S柱一层的荷载面积n柱荷载楼层数ai-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=1.051.15a 边角柱轴向力增大系数，边柱a2 =1.1,角柱a2

4、 =1.2P-柱由框架梁与剪力墙连接时，柱轴力折减系数,可取为 0.70.8框架柱轴压比pN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1.0W类场地上较咼的咼层建筑框架柱,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

5、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1416KN/mA2，剪力墙结构 1518KN/mA2。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，

6、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=1.25C BN其中：N-竖向荷载作用下柱轴力标准值（已包含活载）B-水平力作用对柱轴力的放大系数七度抗震：B =1.05、八度抗震：B =1.10C-中柱 C = 1、边柱 C = 1.1、角柱 C = 1.23、 竖向荷载作用下

7、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：1012 （轻质砖）、1214 （机制砖）框剪结构：1214 （轻质砖）、1416 （机制砖）筒体、剪力墙结构：1518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4

8、S ）。关于楼层平均荷载值，我附在后面。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）-15141313PKPM中的梁和柱优化设计基于PKPM软件的结构构件优化设计一一框架梁（以三级框架梁为例）：1、框架梁高跨比取 1/101/12 （较小跨度的梁除外），这时 对于一般的民用建筑其框架梁纵筋一般不会受混凝土裂缝

9、宽度的控制。2、梁上部通长筋，应尽量选用较细钢筋，如214、216 或 218。3、梁纵筋直径，尽量采用较细钢筋，可减少梁的裂缝，并 减少钢筋锚固长度。4、 梁纵筋布置，梁下部纵筋尽量采用单排筋（PKPM配筋 率宜<1%，配筋率1%程序按双排筋计算配筋）；梁上部纵 筋尽量采用单排或双排筋（PKPM配筋率宜< 1.5%，配筋率 > 2%梁箍筋的最小直径需提高一级）。5、 梁的构造腰筋，有板一侧现浇板厚100，梁高h <550 , 现浇板厚120，梁高h <500 ;不设构造腰筋；无板一侧梁高h <450，不设构造腰筋6、梁箍筋间距宜根据大多数梁的高度来确定，对

10、高度较小 的梁另行调整。7、梁的归并系数取< 0.05。过大的归并系数是导致梁钢筋增 加的一个重要因素。8、计算时考虑梁柱节点刚域的影响（刚域对小跨度的梁影 响较大，对大跨度的梁影响较小），梁的上部纵筋不予放大， 下部纵筋放大510%。9、避免宽扁梁，大跨度采用井字梁注意梁端弯矩条幅系数0.85-0.9和中梁刚度放大系数 1.8-2.0的选用。PKPM软件优化设计一一框架柱（以三级框架柱为例）：1、柱轴压比，中、边柱宜取0.60.8 ;角柱宜取 0.50.6。柱截面尺寸主要受轴压比控制，设计时宜适当留有余地；而过小的轴压比会因截面尺寸过大和最小配筋率的控制而增 加混凝土和钢筋的用量。轴压

11、比的定义为柱的轴向压力与理论抗压强度的比值。公式是N( fc*A)。N为柱的轴压力，fc为砼抗压强度设计值，A为柱的截面面积。_轴压比一般在 0.6至0.95之间。通俗一点说，就是柱子可能受的力大小和柱子最大能承受的 力的比值。相当于安全系数的倒数。轴压比越大，越不安全，抗震能力越差。同时也越省材料，节省造价。建筑抗震设计规范(50011-2001 )中6.3.7和混凝土结构设 计规范(50010-2002)中11.4.16都对柱轴压比规定了限制， 限制轴压比主要是为了控制结构的延性。轴压比越大，柱的 延性就越差，在地震作用下柱的破坏呈脆性。简单地说，柱轴压比越大，配筋也相应会很大。往往柱轴压

12、 比接近规范限值，虽说没超过规范限值，但钢筋会很大，不 如将柱子再加大一级，一般 50mm为一级。轴压比很小，说 明柱截面大了，在没有其它要求情况下，可以减少柱截面。 一般在抗震设计中，要控制轴压比的上限，也就是要控制柱 的轴力不能太大，过大的话要通过加大柱的面积来减小轴压 比以满足规范限值。轴压比是抗震概念设计的一项指标。它不是通过理论计算得出的，而是通过试验及实际地震破坏 情况，发现轴压比低的柱子延性比较好，地震的破坏程度远 小于轴压比高的柱子。因此规范设置了轴压比上限，以保证柱子的延性，提高抗震性能2、 柱截面尺寸调整，多层宜23层调整一次，高层宜结合 混凝土强度的调整每 58层调整一次。原因同上。3、柱纵筋最小直径， 柱截面v 400x400mm 取14mm ;柱截面400x400mm 取16mm。可使程序绘出的施工图的柱纵筋 配筋率在合适的范围