柱截面的确定,在高层的情况下,往往是由轴压比控制,而多层不见得是。层数越少,越可能不是轴压比控制。这是个概念问题,首先应当明确。对高层(或者层数较多的多层),在柱截面估算时,应当先明确几点:混凝土的强度等级、结构的抗震等级、轴压比限值。只有知道这几点,估算轴力才可能确定截面。柱轴力的估算,首先确定每层柱受荷的面积。此部分的面积,可简单的取柱左右(上下)两个跨度之和的一半进行计算。再根据结构型式及活荷载的情况,确定每层的自重。 这个自重是个经验值,在各种手册上都有相关的介绍。一般是框架结构14~16KN/m^2,剪力墙结构15~18KN/m^2。值得提醒的是,这里的自重是标准值,而在算柱轴压比时应当采用设计值。最后,对每层的受荷载面积累加并乘以结构的自重,可算出柱轴力,柱轴力除以轴压比限值可得出柱截面面积。
以上情况,仅是对柱截面的估算。最后应当整体的计算结果进行调整。
框架柱截面的估算
1、估算公式:Ac>=Nc/(a*fc)
其中:a----轴压比(一级0.7、二级0.8、三级0.9,短柱减0.05)
   fc---砼轴心抗压强度设计值
   Nc---估算柱轴力设计值
2、柱轴力设计值:Nc=1.25CβN
其中:N---竖向荷载作用下柱轴力标准值(已包含活载)
   β---水平力作用对柱轴力的放大系数
     七度抗震:β=1.05、八度抗震:β=1.10
   C---中柱C=1、边柱C=1.1、角柱C=1.2
3、竖向荷载作用下柱轴力标准值:N=nAq
其中:n---柱承受楼层数
   A---柱子从属面积
   q---竖向荷载标准值(已包含活载)
框架结构:10~12(轻质砖)、12~14(机制砖)
     框剪结构:12~14(轻质砖)、14~16(机制砖)
     筒体、剪力墙结构:15~18
     单位:KN/(M*M)
4、适用范围
  轴压比控制小偏心受压或轴心受压柱的破坏,因此适用于高层建筑中的底部楼层柱截面的估算。
我补充一点:
根据轴压比的公式:Ac>=Nc/(a*fc)
这里面的关键是Nc的确定,要想方面准确地确定该值,知首要弄明白两个参数:1、楼层平均荷载标准值;2、柱的分荷面积(角柱、边柱、中柱是各不相同的,假设角柱分荷面积为S,则边柱为2S,中柱为4S)。
关于楼层平均荷载值,我附在后面,可能比二楼的全面点。对于分荷面积的划分,比较简单我就不细述了。
附各类型楼层标准值:
钢筋混凝土结构楼层平均总竖向荷载Sk(标准组合)参考值:
附表(一):
结构类型-----墙体材料 --------Sk值(kN/m2)
-------------------------------------------------------
框架------------轻质填充墙------13
.............-------砖砌填充墙------18
框架剪力墙---轻质填充墙------15
.............-------砖砌填充墙------17
剪力墙-----------混凝土----------18
附表(二):
房屋类别----------------住宅-------宿舍------教室-------办公楼
每层Sk值(kN/m2)---15----------14--------13----------