A軸柱截面設(shè)計(jì)計(jì)算案例1.1設(shè)計(jì)資料（1）材料特征柱混凝土采用C40，fc=19.1N/縱向鋼筋和箍筋采用HRB400，fy（2）計(jì)算尺寸地面以上主體結(jié)構(gòu)的環(huán)境類別為一類，保護(hù)層厚度取αs=40mm，αs1.2選取最不利內(nèi)力（1）A軸線柱設(shè)計(jì)值可以根據(jù)內(nèi)力組合表選取，最不利彎矩設(shè)計(jì)值和最不利剪力設(shè)計(jì)值分別采用“強(qiáng)柱弱梁”、“強(qiáng)剪弱彎”調(diào)整，具體見下表：表7-3A軸線柱最不利內(nèi)力Table7-3ThemostunfavorableinternalforceofAaxiscolumn組合MNNM較大，N較大上端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組合和第4組合按照“強(qiáng)柱弱梁”的原則進(jìn)行分配。第3組：根據(jù)內(nèi)力組合表，Mb=223.79M上下柱端的彎矩設(shè)計(jì)值按彈性剛度分配：一層柱上端：M一層柱下端彎矩增大系數(shù)取1.5，直接對柱端彎矩進(jìn)行放大：MV=第4組：根據(jù)內(nèi)力組合表，Mb=?349.15kNM上下柱端的彎矩設(shè)計(jì)值按彈性剛度分配：一層柱上端：M一層柱下端彎矩增大系數(shù)取1.5，直接對柱端彎矩進(jìn)行放大：MV=（2）判斷是否考慮撓曲效應(yīng)的不利影響偏心方向的回轉(zhuǎn)半徑：i=l表7-4M1/MTable7-4M1/M組合MNNM較大，N較大上端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，構(gòu)件滿足lc1.3截面承載力驗(yàn)算1.剪跨比和軸壓比驗(yàn)算（1）剪跨比計(jì)算公式：λ=M/Vh表7-5剪跨比計(jì)算Table7-5Shearspanratiocalculation剪跨比MNNM較大，N較大λ3.484.264.053.71由上可知，計(jì)算結(jié)果均大于2。（2）軸壓比μ符合要求。2.正截面承載力驗(yàn)算根據(jù)規(guī)范，柱的縱向鋼筋宜對稱布置，因此采用對稱配筋。因?yàn)橹露说脑O(shè)計(jì)值相對于上端設(shè)計(jì)值更不利，所以選取下端設(shè)計(jì)值進(jìn)行計(jì)算。（1）M=497.70kN?m，N=2001.08kN軸向偏心距：

e附加偏心距：e初始偏心距：e軸向力到受拉鋼筋合力點(diǎn)：

e=ei+?2?α所以該柱為大偏心受壓構(gòu)件。因柱截面采用對稱配筋，故受壓區(qū)高度x：x=且x=190.49mm>2α根據(jù)計(jì)算得到受壓區(qū)高度大小可以確定為大偏心受壓構(gòu)件。A故按構(gòu)造要求配筋。（2）M=54.26kN?m，N=軸向偏心距：

e附加偏心距：e初始偏心距：e軸向力到受拉鋼筋合力點(diǎn)：

e=Nb=α1fc所以該柱為大偏心受壓構(gòu)件。因柱截面采用對稱配筋，故受壓區(qū)高度x：x=且x=202.68mm>2α根據(jù)計(jì)算得到受壓區(qū)高度大小可以確定為大偏心受壓構(gòu)件。A故按構(gòu)造要求配筋。（3）M=494.10kN?m，N=1717.15kN軸向偏心距：

e附加偏心距：e初始偏心距：e軸向力到受拉鋼筋合力點(diǎn)：

e=ei+?2?αs所以該柱為大偏心受壓構(gòu)件。因柱截面采用對稱配筋，故受壓區(qū)高度x：x=且x=163.46mm>2α根據(jù)計(jì)算得到受壓區(qū)高度大小可以確定為大偏心受壓構(gòu)件。A故按構(gòu)造要求配筋。根據(jù)上述三組的計(jì)算結(jié)果，按照構(gòu)造要求對截面進(jìn)行配筋。因規(guī)范對于二級框架柱的截面縱向鋼筋的最小總配筋率為0.85%，同時(shí)柱截面每一側(cè)配筋率不應(yīng)小于0.2%。故每側(cè)邊選配422鋼筋，As=As‘=1520mm2，同時(shí)另一方向每邊各配222，則總配筋A(yù)s=1520×2+760×2=4560mm3.柱斜截面承載力驗(yàn)算（1）V=279.89kN，M=497.70kN?m，N=2001.08kN剪跨比為λ=3.48>2，根據(jù)規(guī)范，對于剪跨比大于2的柱，考慮地震組合的矩形截面框架柱，其受剪截面應(yīng)滿足：V1經(jīng)驗(yàn)算滿足要求。根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2010）規(guī)定，斜截面受剪承載力應(yīng)按下式計(jì)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=剪跨比為λ=4.26>2，該組合不為抗震組合。取λ為3。0.3取N為1733.33kN。由：1.75故根據(jù)規(guī)范，可不進(jìn)行斜截面受剪承載力計(jì)算，按構(gòu)造要求進(jìn)行配箍。（3）V=226.69kN，M=458.19kN?m，N=1122.17kN剪跨比為λ=4.05>2，λ取3。1經(jīng)驗(yàn)算滿足要求。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剪跨比為λ=3.71>2，λ取3。1經(jīng)驗(yàn)算滿足要求。0.3故N取1717.15kN。261.05最后求得：A根據(jù)上述四組的計(jì)算，該柱按構(gòu)造配筋。根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2010）規(guī)定：（1）框架柱和框支柱上、下兩端箍筋應(yīng)加密，二級框架的加密區(qū)箍筋最大間距取：min8×22,100（2）框架柱上端箍筋加密區(qū)長度，應(yīng)取max550,(4250-600)/6,500=608.33；該柱為底層柱，還應(yīng)滿足加密區(qū)長度（3）框架柱下端箍筋加密長度，應(yīng)≥(4250?600)/3=1216.67mm，故長度取1300mm。（4）二級框架柱箍筋肢距s≤min250,22×8（5）對于二級框架，非加密區(qū)箍筋間距s≤10×22=220mm，且