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柱 正 截 面 承 载 力 计 算  (GB 50010-2010)

子程序界面

技术条件

  • 编制依据

    • 《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)(2015 年局部修订),以下简称“混凝土规范”。

  • 轴心受压承载力验算时,无论纵向钢筋配筋率是否大于 3%,混凝土规范公式(6.2.15)中的 A 程序计算时均用(A-As')代替。

选项

  • 结构体系

    • 选择结构体系,可选择“框架结构”“排架结构”。

  • 考虑地震作用组合

    • 设置是否考虑地震作用参与组合。

    • 当选择“”时,输入的轴力、弯矩、剪力等荷载效应设计值,应为有地震组合参与组合的内力。

    • 考虑地震作用组合的混凝土结构构件,其截面承载力将除以承载力抗震调整系数 γRE

  • 仅计算竖向地震作用

    • 设置考虑地震作用参与组合是否为仅计算竖向地震作用。

    • 当选择“”时,对于有地震作用参与组合

      • 正截面承载力抗震调整系数 γRE,轴压比小于 0.15 的偏心受压柱、轴压比不小于 0.15 的偏心受压柱、偏心受拉分别取 0.75、0.80、0.85;

      • 受剪承载力抗震调整系数 γRE 取 0.85。

    • 当选择“”时,对于有地震作用参与组合,抗震调整系数 γRE 均取 1.0。

  • 考虑爆炸动荷载作用组合

    • 设置是否考虑爆炸动荷载作用参与组合。

  • 允许延性比 [β]

    • [β]——大偏心受压构件的允许延性比。

    • 仅当考虑爆炸动荷载作用参与组合时,“允许延性比 [β]”方可输入。

    • 仅用于矩形截面。

几何参数

  • 截面形式

    • 选择柱的截面形式,可选择“矩形截面”“圆形截面”“环形截面”等。

  • 截面宽度 b截面高度 h

    • b、h——分别为截面宽度、高度(mm)。

    • 截面高度 h 可输入“b”“1.5b”等。

  • 圆形截面的直径 d

    • d——圆形截面的直径、环形截面的外直径(mm)。

  • 环形截面的内径 d1

    • d1——环形截面的内直径(mm)。

荷载效应

  • 轴向力设计值 N

    • N——相应于荷载效应基本组合时的轴向力设计值(kN)。

    • 当输入值大于 0 时为轴向压力,当输入值小于 0 时为轴向拉力。

    • 轴向压(拉)力设计值 N 不能为 0。

  • 弯矩设计值已考虑二阶效应

    • 设置输入的弯矩设计值是否已考虑二阶效应,仅用于结构体系为排架结构时。

  • 柱底端弯矩设计值 Mbx柱顶底端弯矩设计值 Mtx

    • Mbx、Mtx——分别为柱底端、柱顶端弯矩设计值,其矢量方向为 X 向(kN·m)。

    • 弯矩设计值正负号按右手螺旋法则确定。即:当输入正值时,截面上侧为受拉区、下侧为受压区。

    • X 向纵向钢筋上侧、下侧混凝土保护层厚度不等时,弯矩值的正负值对计算结果有影响。

  • 柱底端弯矩设计值 Mby柱顶底端弯矩设计值 Mty

    • Mby、Mty——分别为柱底端、柱顶端弯矩设计值,其矢量方向为 Y 向(kN·m)。

    • 弯矩设计值正负号按右手螺旋法则确定。即:当输入正值时,截面左侧为受拉区、右侧为受压区。

    • Y 向纵向钢筋左侧、右侧混凝土保护层厚度不等时,弯矩值的正负值对计算结果有影响。

  • 柱端弯矩设计值 Mx

    • Mx——X 向已考虑二阶效应的弯矩基本组合设计值(kN·m)。

    • Mx 的矢量方向为 X 向,正负号按右手螺旋法则确定。即:当输入正值时,截面上侧为受拉区、下侧为受压区。

    • X 向纵向钢筋上侧、下侧混凝土保护层厚度不等时,弯矩值的正负值对计算结果有影响。

  • 柱端弯矩设计值 My

    • My——Y 向已考虑二阶效应的弯矩基本组合设计值(kN·m)。

    • My 的矢量方向为 Y 向,正负号按右手螺旋法则确定。即:当输入正值时,截面左侧为受拉区、右侧为受压区。

    • Y 向纵向钢筋左侧、右侧混凝土保护层厚度不等时,弯矩值的正负值对计算结果有影响。

  • 构件计算长度 Lcx构件计算长度 Lcy

    • Lcx、Lcy——分别为与弯矩设计值 Mx、My 对应的构件计算长度,可近似取偏心受压构件相应主轴方向上下支撑点之间的距离(mm)。

    • Lcy 可输入“Lcx”“1.5Lcx”等。

    • Lcx、Lcy 定义及取值参见混凝土规范第 6.2.3 条中的 lc

  • 构件计算长度 L0x构件计算长度 L0y

    • L0x、L0y——分别为与弯矩设计值 Mx、My 对应的构件计算长度(mm)。

    • L0x 可输入“Lcx”“1.5Lcx”等。

    • L0y 可输入“Lcy”“1.5Lcy”“L0x”“1.5L0x”等。

    • L0x、L0y 取值详混凝土规范表 6.2.15 注 1、第 6.2.20 条及相应条文说明。

矩形截面对称配筋

  • 对称配筋

    • 设置是否按对称配筋。

    • 当勾选时,取 X、Y 两方向上的纵向受压钢筋截面面积与纵向受拉钢筋截面面积分别相等,即 Asx'=Asx、Asy'=Asy

    • 当未勾选时,为非对称配筋。

  • 考虑双向偏心

    • 设置是否考虑双向偏心。

    • 当勾选时,程序按混凝土规范近似公式(6.2.21-3)进行计算。纵筋面积取计算结果中给出的实配钢筋。

  • 角部纵向钢筋直径 dz

    • dz——角部纵向钢筋直径(mm)。

  • 非角部纵向钢筋的直径 d

    • d——非角部纵向钢筋的直径(mm)。

    • 当输入两种直径时,分别表示 X、Y 向非角部纵向钢筋的直径。

  • 受拉、受压纵向钢筋合力点至截面近边的距离 as、as'

    • as、as' 按 cs+d/2 计算,式中 cs 为相应侧的受拉区、受压区纵向钢筋混凝土保护层厚度,d 为角筋 dz、非角筋 d 二者的大值。

    • 当角部纵向钢筋直径 dz 输入“自动”、计算 as、as' 时,dz 默认取 20mm;当非角部纵向钢筋直径 d 输入“自动”,d 默认取 20mm。

矩形截面非对称配筋

  • 纵向受压钢筋截面面积 Asx'纵向受压钢筋截面面积 Asy'

    • Asx'、Asy'——分别为 X、Y 向纵向受压(或受拉较小)钢筋截面面积(mm2)。

    • 可输入“自动”、具体数值及纵筋根数、直径。

    • 当输入“自动”时

      • 当轴向力为压力时,取混凝土受压区高度 x 等于 ξbh0,计算 As'、As

      • 当轴向力为拉力时

        • 在小偏心受拉的情况下,按混凝土规范公式(7.4.2-1)计算 As';

        • 在大偏心受拉的情况下,先取混凝土受压区高度 x 等于 ξbh0,计算 As',若 As' 为负值,按 As' 等于 Asmin 计算 As。

    • 当输入具体数值时

      • 根据指定 As' 的计算混凝土受压区高度 x。

      • 当 x 不小于 β1h0 时,则 x 取 ξbh0,重新计算 As'。

    • 当输入纵筋根数、直径时

      • 根据纵筋根数、直径,程序自动计算受压纵筋截面面积。

      • 纵筋根数输入不得少于 2 根。

      • 输入格式:依次输入纵筋根数、钢筋符号、钢筋直径。钢筋符号可以是以下字符之一:“”“”“φ”“Φ”“-”“ ”(空格)、“%%131”“%%129”。

  • 纵向受压钢筋直径 d'

    • d'——纵筋受压钢筋直径(mm)。

    • 当输入“自动”时,默认为 20mm。

  • 纵向受拉钢筋直径 d

    • d——纵向受拉钢筋直径(mm)。

    • 当输入“自动”时,d 默认为 20mm。

  • 受拉、受压纵向钢筋合力点至截面近边的距离 as、as'

    • as、as' 按 cs+d/2 计算,式中 cs 为相应侧的受拉区、受压区纵向钢筋混凝混凝土保护层厚度,d 为相应的钢筋直径。

    • 当受压 As' 输入的是纵筋根数、直径时,计算 as' 时,纵筋直径 d 取 As' 中输入的直径、受压纵筋直径 d' 二者较大值。

圆形、环形截面配筋

  • 柱的纵向钢筋直径 d

    • d——柱的纵向钢筋直径 d(mm)。

箍筋(间接钢筋影响)

  • 计入间接钢筋的影响

    • 设置是否计入间接钢筋的影响。

  • 箍筋直径 dg箍筋间距 s

    • dg、s——分别为箍筋直径、间距(mm)。

    • 箍筋间距 s 不应小于 40mm,且不大于 80mm。

材料

  • 钢筋抗拉强度设计值 fy

  • 钢筋抗压强度设计值 fy'

    • fy'——钢筋抗压强度设计值(N/mm2)。

    • 当输入“自动”时,取为 fy

    • 对称配筋时,fy' 不应大于 fy。

  • X 向纵筋净保护层厚度 cx

    • cx——X 向(截面上、下两侧)纵向受力钢筋的混凝土保护层厚度(mm)。

    • 当输入两个值时,分别表示上、下侧纵筋的保护层厚度。

    • 当输入“一类”“二a类”等环境类别时,程序根据混凝土强度等级及所处环境类别,按混凝土规范表 8.2.1 确定柱纵筋的混凝土保护层厚度。默认的箍筋直径 dg10mm。

    • 当实配纵筋较大时,用户尚应注意混凝土保护层厚度不应小于钢筋的公称直径。

  • Y 向纵筋净保护层厚度 cy 

    • cy——Y 向(截面左、右两侧)纵向受力钢筋的混凝土保护层厚度(mm)。

    • 当输入两个值时,分别表示左、右侧纵筋的保护层厚度。

    • 当输入“自动”时,取为 cx。

  • 纵向钢筋净保护层厚度 cs

    • cs——纵向受力钢筋的混凝土保护层厚度(mm)。

    • 仅用于圆形或环形截面。

  • 全部纵筋最小配筋率 ρmin

    • ρmin——全部纵筋纵向钢筋配筋最小百分率(%),可输入“自动”及具体数值。

    • 当输入“自动”时,按混凝土规范表 8.5.1 取值。

    • 当输入具体数值时,取输入值。

  • 受拉纵筋最小配筋率 ρmin

    • ρmin——一侧受拉纵筋最小配筋率(%),可输入“自动”及具体数值。

    • 当输入“自动”时,程序取规范规定的配筋率下限与配筋特征值相关表达式二者中的较大值,此处配筋率下限、配筋特征值相关表达式分别为 0.2、45ft/fy

    • 当输入具体数值时,取输入值。

  • 有屈服点钢筋

    • 设置纵向受拉钢筋是否为有屈服点普通钢筋。

    • 有屈服点普通钢筋的相对界限受压区高度 ξb 按混凝土规范公式(6.2.7-1)计算,无屈服点普通钢筋按混凝土规范公式(6.2.7-2)计算。

 


相关页


图例

  • 当选择显示图例时,在显示的计算结果中将自动插入相应的图例。

  • 也可将鼠标移到下面相应图例上,使用右键进行复制,然后粘贴到子程序计算结果中。

矩形截面

圆形截面

环形截面