排架结构-混凝土抗风柱计算计算(2012年版规范)

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,0.45,基本风压，KN/m2,,,

B=,6,迎风面宽度，一般是抗风柱柱距，单位m,,,

q=,2.16,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；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=,750,mm,上柱高,,

Hl=,8500,mm,（下柱高，至基础顶面）,,

H=,9250,mm,（柱全高，至基础顶面）,,

b=,231.25,400,mm,（柱截面宽）,

h1=,340,600,mm,（下柱截面高),

h2=,400,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=,2133333333,mm4,上柱惯性矩,,

n=I2/I1=,0.296296296,无单位,"根据09SG117-1,122页,附录二表,第6栏,R=

q*H*C6,C6=3/8*[1+λ^4*(1/n-1)]/S,n=I上/I下，

λ=H上/H，S=1+λ^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）》138～139

页有推导过程",,

λ=HC/H=,0.081081081,无单位,,,

S1=1/n-1=,2.375,无单位,,,

S2=1+λ^4*S1=,1.000102646,无单位,,,

S3=1+λ^3*S1=,1.001265966,无单位,,,

C6=0.375*S2/S3=,0.374564306,无单位,,,

,,,,,,

四:求内力（标准值）,,,,,

1.柱顶反力：,,,,,

R=C6*q*H=,,7.48,KN,,

VB=R=,7.48,,KN,上柱剪力,

VA=q*H-R=,12.50,,KN,下柱剪力，对基础顺时针为正,

MC=R*Hc-0.5*q*Hc^2=,5.01,,KN.m,柱截面变化处弯矩,

MA=R*H-0.5*q*H^2=,-23.18,,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-（h0^2-2M/α1*fc*b）^0.5，As=α1*fc*b*x/fy，考虑荷载组合,,,,,

h0=,365,mm,,,

α1=,1,,,,

fc=,14.3,N/mm2,混凝土强度等级，此处C30,,

x=,3.371972097,mm,相对受压区高度,,

Es=,200000,N/mm2,HRB335、HRB400、HRB500钢筋,,

ζb=,0.517647059,,,,

ζbh0=,188.9411765,,,,

判断是否超筋,不超筋,,,,

fy=,360,N/mm2,钢筋抗拉强度设计值，此处HRB400,,

ft=,1.43,N/mm2,,,

As=,53.57688998,mm2,计算配筋面积,,

"As,min=",320,mm2,最小配筋面积,,

As的合适取值=,320,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=,565,,,,

α1=,1,,,,

fc=,14.3,,,,

x=,10.13337355,,-1,,

Es=,200000,,,,

ζb=,0.517647059,,,,

ζbh0=,292.4705882,,,,

判断是否超筋,不超筋,,,,

fy=,360,,,,

ft=,1.43,,,,

As=,161.0080465,,计算配筋面积,,

"As,min=",480,,,,

As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=,54,KN,,,

,,,,,,

基础宽度:,1.8,m,墙厚=,0.24,m

墙偏心距:,0.42,m,基础埋深=,1.5,m

,,,,,,

N墙=,71.93,KN,墙自重,,

M墙=墙自重*墙偏心距=,30.21,KN.m,墙对基础的弯矩,,

,,,,,,

基础底部弯矩M=,-11.72,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=,125.93,KN,