[下载][编程][训练][工具] 轴压比超限附加钢骨

实干、实践、积累、思考、创新。 团队成员 吴金诚 (WJC) 的 程序编程训练作品。 软件功能是通过构件的轴压比,反算需要附加的钢骨。 程序出入参数:轴压比限值、轴压比、初始含钢率、混凝土抗压强度、钢材抗压强度。 程序输出参数:附加含钢率、总含钢率。 程序运行效果如下 程序编制公式推导如下 设定以下变量 \({\mu _0}\) — 初始轴压比 \({\mu _1}\) — 轴压比限值 \({\rho _0}\) — 初始含钢率 \({\rho _1}\) — 总含钢率 \({\rho _a}\)—附加含钢率 …

[抗震][结构设计][规范] 非抗震设计情况下混凝土柱的“轴压比”可达多大?

实干、实践、积累、思考、创新。 题目可能好像提的不是太专业,因为通常轴压比说的是抗震的情况下的概念,所以这里加上了双引号。不过,不要在意这些细节。起因是,小伙伴在群里讨论轴压比的相关问题:混凝土柱的轴压比是不是不能大于1.0,非抗震情况下是不是不能比1.0大太多? 先引出轴压比的公式,对于普通混凝土柱,设计轴压比的定义为 N/(fc*A)。N为设计轴力(抗规为考虑地震组合下的轴力值),fc为混凝土轴心抗压强度,A为混凝土截面面积。 这里面有两个问题: (1)轴压比是否大于1.0? (2)轴压比如果能大于1.0,能大多少? 在混凝土结构设计中,构件的轴压比,是抗震设计时提出的概念。在地震作用下,构件存在往复变形,限制竖向RC构件的轴压比不过大主要是为了提高构件在往复荷载作用下的延性。因为,在相同构件配筋条件下,轴压比越大,构件越倾向于小偏心受压破坏(脆性),轴压比越小,越倾向于大偏心受压破坏(延性好)。在非抗震设计情况下,因为构件不存在地震情况下的往复荷载作用,因此对延性无直接控制要求,侧重强调构件的承载力,规范对“轴压比”无直接控制。 限制轴压比,主要是控制构件延性。从轴压比的公式也可以看出,轴压比等于1.0也不是构件破坏的临界条件,因为公式没有考虑钢筋的作用,1.0仅表示压力全为混凝土承担,素混凝土情况下,构件破坏。 因此,问题1的回答是: 轴压比是可以大于1.0的,即便是抗震设计情况下,也可以大于1.0。抗震规范规定,当对柱子采取了可靠的提高延性的加强措施后(如附加芯柱、对柱的箍筋采用螺旋箍加密布置等等),可以提高柱的轴压比限值,最大不大于1.05。 对于问题2,抗震设计时,规范要求不大于1.05,对于非抗震设计的柱子,虽然不直接控制柱的轴压比,但柱的要满足承载力要求,当柱达到极限受压承载力时,也有对应的“轴压比”,此时的“轴压比”可以有多大? 对于常规柱,当柱不受弯仅受压时,即轴心受压时,柱能承受的轴压力最大,轴压比也最大(从PM曲线可知)。 为此,以轴心受压柱为例,通过求解轴心受压柱的承载力,即可反算出非抗震情况下,柱的轴压比。 假定柱子截面尺寸为 500*500,混凝土强度等级为C35,钢筋采用HRB400,层高为3300的底层柱,则依据《混凝土结构设计规范》6.2.15节,在假定柱配筋率的情况下,可反算柱的轴心抗压承载力N,由N可计算对应的“轴压比”。具体计算过程如下: 由以上分析可见:随着配筋率的增加,轴压比线性增加,对于混凝土等级C35,常规配筋率为2~5%的柱,最大轴压比为1.270-1.825之间,最大轴压比均大于1.0,最大为1.825。 采用同样的方式,我们可以获得C35~C60的柱子随着配筋率的变化最大轴压比的变化,如下图所示: 由上图可见,相同配筋率情况下,混凝土等级越大,最大轴压比越小。 将不同混凝土等级5%配筋率情况下柱的最大轴压比数据进行整理,并绘图,结果如下: 由此可见,非抗震情况下,C60柱最大轴压比为1.444,C35柱最大轴压比1.825。由于5%配筋率是一个较大的配筋率,因此,上述5%配筋率反算的柱的最大轴压比,可以认为是一个较大值。 相关博文( Related Topics) [01] [工具][软件][规范] 广东省标准《高层建筑混凝土结构设计规范》反应谱计算工具 [02] [结构力学][结构设计] 两端固支梁弯矩为0点距端部的距离 …

[结构设计][ENGT][超限设计] 不同模型剪力墙剪压比结果对比(ENGT超高层应用案例15)

实干、实践、积累、思考、创新。 案例:采用ENGT(ENGT: Engineering Tookit [建筑结构辅助设计工具集成系统])进行剪力墙的剪压比分析,根据规范计算剪压比,进行受剪截面验算。 关于ENGT的更多信息,可以访问:ENGT: Engineering Tookit [建筑结构辅助设计工具集成系统] 对比刚性板及弹性板6情况下剪力墙的剪压比统计结果: 可见两者结果存在一定的差异,刚性板情况下,离散点较多。 微信公众号 ( Wechat Subscription) 欢迎关注 “结构之旅” 微信公众号

[结构设计][ENGT][超限设计] 墙轴压比分析(ENGT超限高层应用案例14)

实干、实践、积累、思考、创新。 案例:采用ENGT(ENGT: Engineering Tookit [建筑结构辅助设计工具集成系统])进行墙的轴压比分析。 关于ENGT的更多信息,可以访问:ENGT: Engineering Tookit [建筑结构辅助设计工具集成系统] STEP 1: Import Model STEP 2: Show Wall only STEP 3: Pick the Wall STEP 4: Plot STEP 5: Export 2 …

[结构设计][ENGT][超高层] 巨柱轴压比分析及优化(ENGT超高层应用案例9)

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[结构设计][钢结构][编程][工具] 钢板混凝土剪力墙轴压比计算及分析(Axial Load Ratio of Steel Plate-Concrete Composite Shear Walls)

实干、实践、积累、思考、创新。 程序图标 ( Program Icon ) 程序介绍 ( Program Introduction) 剪力墙厚度、钢板及轴压比分析,工程师的计算器。 陆续做些设计小工具,设计有意思。 程序界面 ( Program Interface ) 微信公众号 ( Wechat Subscription) 欢迎关注 “结构之旅” 微信公众号