【A轴柱截面设计计算案例2400字】

A轴柱截面设计计算案例1.1设计资料（1）材料特征柱混凝土采用C40，fc=19.1N/纵向钢筋和箍筋采用HRB400，fy（2）计算尺寸地面以上主体结构的环境类别为一类，保护层厚度取αs=40mm，αs1.2选取最不利内力（1）A轴线柱设计值可以根据内力组合表选取，最不利弯矩设计值和最不利剪力设计值分别采用“强柱弱梁”、“强剪弱弯”调整，具体见下表：表7-3A轴线柱最不利内力Table7-3ThemostunfavorableinternalforceofAaxiscolumn组合MNNM较大，N较大上端M（kN∙m）288.1548.10-178.29278.17N（kN）1962.522087.421090.031685.01V（kN）-279.89-24.95221.69−261.05下端M（kN∙m）497.7054.26-458.19494.10N（kN）2001.082129.211122.171717.15V（kN）-279.89-24.95221.69−261.05其中：第3组合和第4组合按照“强柱弱梁”的原则进行分配。第3组：根据内力组合表，Mb=223.79M上下柱端的弯矩设计值按弹性刚度分配：一层柱上端：M一层柱下端弯矩增大系数取1.5，直接对柱端弯矩进行放大：MV=第4组：根据内力组合表，Mb=−349.15kNM上下柱端的弯矩设计值按弹性刚度分配：一层柱上端：M一层柱下端弯矩增大系数取1.5，直接对柱端弯矩进行放大：MV=（2）判断是否考虑挠曲效应的不利影响偏心方向的回转半径：i=l表7-4M1/MTable7-4M1/M组合MNNM较大，N较大上端288.1548.10-178.29278.17下端497.7054.26-458.19494.10M-0.579-0.890-0.389-0.56334−12(M40.9544.6838.6740.76由表可知，构件满足lc1.3截面承载力验算1.剪跨比和轴压比验算（1）剪跨比计算公式：λ=M/Vh表7-5剪跨比计算Table7-5Shearspanratiocalculation剪跨比MNNM较大，N较大λ3.484.264.053.71由上可知，计算结果均大于2。（2）轴压比μ符合要求。2.正截面承载力验算根据规范，柱的纵向钢筋宜对称布置，因此采用对称配筋。因为柱下端的设计值相对于上端设计值更不利，所以选取下端设计值进行计算。（1）M=497.70kN∙m，N=2001.08kN轴向偏心距：

e附加偏心距：e初始偏心距：e轴向力到受拉钢筋合力点：

e=ei+ℎ2−α所以该柱为大偏心受压构件。因柱截面采用对称配筋，故受压区高度x：x=且x=190.49mm>2α根据计算得到受压区高度大小可以确定为大偏心受压构件。A故按构造要求配筋。（2）M=54.26kN∙m，N=轴向偏心距：

e附加偏心距：e初始偏心距：e轴向力到受拉钢筋合力点：

e=Nb=α1fc所以该柱为大偏心受压构件。因柱截面采用对称配筋，故受压区高度x：x=且x=202.68mm>2α根据计算得到受压区高度大小可以确定为大偏心受压构件。A故按构造要求配筋。（3）M=494.10kN∙m，N=1717.15kN轴向偏心距：

e附加偏心距：e初始偏心距：e轴向力到受拉钢筋合力点：

e=ei+ℎ2−αs所以该柱为大偏心受压构件。因柱截面采用对称配筋，故受压区高度x：x=且x=163.46mm>2α根据计算得到受压区高度大小可以确定为大偏心受压构件。A故按构造要求配筋。根据上述三组的计算结果，按照构造要求对截面进行配筋。因规范对于二级框架柱的截面纵向钢筋的最小总配筋率为0.85%，同时柱截面每一侧配筋率不应小于0.2%。故每侧边选配422钢筋，As=As‘=1520mm2，同时另一方向每边各配222，则总配筋As=1520×2+760×2=4560mm3.柱斜截面承载力验算（1）V=279.89kN，M=497.70kN∙m，N=2001.08kN剪跨比为λ=3.48>2，根据规范，对于剪跨比大于2的柱，考虑地震组合的矩形截面框架柱，其受剪截面应满足：V1经验算满足要求。根据《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）规定，斜截面受剪承载力应按下式计算：V其中λ=3.48>3，故λ取3。0.3故N取1733.33kN。279.89×最后求得：A（2）V=24.95kN，M=54.26kN∙m，N=剪跨比为λ=4.26>2，该组合不为抗震组合。取λ为3。0.3取N为1733.33kN。由：1.75故根据规范，可不进行斜截面受剪承载力计算，按构造要求进行配箍。（3）V=226.69kN，M=458.19kN∙m，N=1122.17kN剪跨比为λ=4.05>2，λ取3。1经验算满足要求。0.3故N取1733.33kN。221.69×最后求得：A（4）V=261.05kN，M=494.10kN∙m，N=1717.15kN剪跨比为λ=3.71>2，λ取3。1经验算满足要求。0.3故N取1717.15kN。261.05最后求得：A根据上述四组的计算，该柱按构造配筋。根据《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）规定：（1）框架柱和框支柱上、下两端箍筋应加密，二级框架的加密区箍筋最大间距取：min8×22,100（2）框架柱上端箍筋加密区长度，应取max550,(4250-600)/6,500=608.33；该柱为底层柱，还应满足加密区长度（3）框架柱下端箍筋加密长度，应≥(4250−600)/3=1216.67mm，故长度取1300mm。（4）二级框架柱箍筋肢距s≤min250,22×8（5）对于二级框架，非加密区箍筋间距s≤10×22=220mm，且