D10.A.6 柱设计

在 STAAD.Pro 中根据墨西哥规范进行柱设计，考虑轴向力以及单轴和双轴弯矩。检查所有活动荷载以计算钢筋。产生最大钢筋量的荷载称为临界荷载。柱设计适用于方形、矩形和圆形截面。对于矩形和圆形截面，钢筋总是假设在所有面上均匀分布。这意味着这些截面的总钢筋数总是四的倍数。如果指定了 MMAGx & -MMAGy 参数，柱弯矩乘以相应的 MMAG 值以获得柱的极限弯矩。根据第 2.1.3.a 节检查最小偏心距条件是否满足。

使用方法：Bresler 荷载等值线法

已知值：Pu, Muy, Muz, B, D, 净保护层, Fc, Fy

混凝土的极限应变：0.003

涉及步骤：

  1. 假设一些钢筋。最小钢筋（对于延性设计为1%或根据第4.2.2节）是一个好的起始值。

  2. 为假设的钢筋找到近似的钢筋布置。

  3. 计算 PNMAX = Po，其中 Po 是截面的最大轴向承载能力。确保柱上的实际名义荷载不超过 PNMAX。如果 PNMAX 小于轴向力 Pu/FR（FR 是强度折减系数），则增加钢筋并重复步骤 2 和 3。如果钢筋超过 6%（或对于延性设计为 4%），则柱无法以其当前尺寸设计。

  4. 对于假设的钢筋、钢筋布置和轴向荷载，独立地找到柱在 Y 轴和 Z 轴的单轴弯矩承载能力。这些值分别称为 MYCAP 和 MZCAP。

  5. 求解相互作用 Bresler 方程：

    (Mny/Mycap)α + (Mnz/Mzcap)α

    其中 α = 1.24。如果柱承受单轴弯矩：  α = 1

  6. 如果相互作用方程满足，则用可用的钢筋尺寸找到布置，找到单轴承载能力并再次求解相互作用方程。如果方程现在满足，则将钢筋细节写入输出文件。

  7. 如果相互作用方程不满足，则增加假设的钢筋（确保其在 6% 或 4% 以下）并重复步骤 2 到 6。

在检查柱的剪力和扭矩时，截面必须作为梁进行检查，并采用剪力和扭矩钢筋中较严格者。