下柱的计算长度,规范
混凝土柱的标准截面尺寸
混凝土柱的标准截面尺寸混凝土柱是建筑结构中常见的构件之一，其承重能力和稳定性对于整个建筑结构的安全性至关重要。
因此，在设计和施工过程中，需要遵循一定的标准和规范来确定混凝土柱的截面尺寸。
一、概述混凝土柱的截面尺寸是指柱的横截面的宽度和高度的尺寸。
根据国家标准《建筑结构荷载规范》（GB 50009-2012）和《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2010），混凝土柱的截面尺寸应根据结构荷载、材料强度和构件长度等因素进行计算，以满足其承载能力和稳定性的要求。
二、计算方法1. 根据结构荷载计算混凝土柱的截面尺寸应根据所受荷载计算，以满足其承载能力的要求。
具体计算方法如下：（1）根据建筑结构荷载规范，计算柱的设计荷载。
（2）根据混凝土的强度等级和受力情况，确定混凝土的截面系数。
（3）根据柱的受力情况和所选用的钢筋等级，确定混凝土与钢筋的配筋率。
（4）根据所选用的混凝土截面系数和配筋率，计算柱的截面尺寸。
2. 根据材料强度计算混凝土柱的截面尺寸也应考虑材料强度的因素。
具体计算方法如下：（1）根据混凝土的强度等级和受力情况，确定混凝土的截面系数。
（2）根据所选用的钢筋等级和配筋率，计算柱的截面面积。
（3）根据所选用的混凝土截面系数和计算得到的柱截面面积，计算柱的截面尺寸。
3. 根据构件长度计算混凝土柱的截面尺寸还应考虑构件长度的因素。
具体计算方法如下：（1）根据构件长度和受力情况，确定混凝土的截面系数。
（2）根据所选用的钢筋等级和配筋率，计算柱的截面面积。
（3）根据所选用的混凝土截面系数和计算得到的柱截面面积，计算柱的截面尺寸。
三、设计要求根据国家标准《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2010）的相关规定，混凝土柱的设计应满足以下要求：1. 满足承载能力和稳定性的要求。
2. 满足混凝土和钢筋的强度要求。
3. 满足构件的变形要求。
4. 满足施工和使用的要求。
四、结论混凝土柱的标准截面尺寸应根据结构荷载、材料强度和构件长度等因素进行计算，以满足其承载能力和稳定性的要求。
问题讨论6：柱的计算长度问题
问题讨论6柱的计算长度问题柱的计算长度问题，需要分两个方面讨论。
一是钢筋混凝土结构柱的计算长度，二是钢结构柱的计算长度。
1.钢筋混凝土结构柱的计算长度1.1.单层排架结构柱的计算长度1.1.1.无吊车房屋柱这种情况相对简单，计算长度按照《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2002)表7.3.11—1直接取用即可。
但应注意，在SATWE程序中的隐含值是以多高层框架的规定为准，与单层房屋的规定不同。
应用时应根据实际要求对柱计算长度系数进行修改。
1.1.2.有桥式吊车的房屋柱1.1.2.1.考虑吊车作用计算计算长度应按照《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2002)表7.3.11—1取用。
使用SATWE程序时，应根据有吊车的要求对柱计算长度系数进行修改。
1.1.2.2.不考虑吊车作用计算在有桥式吊车的房屋中，吊车在房屋中的位置并不固定。
因此，内力计算应该包括没有吊车作用时的计算。
在一般程序的内力分析中，有吊车作用时的内力可以完全涵盖无吊车作用时的内力。
但是，无吊车时柱的计算长度一般要大于有吊车时的计算长度。
如果吊车吨位不大，柱配筋很可能是无吊车时起控制作用。
不考虑吊车作用时，柱计算长度系数的修改原则：在SATWE程序中，柱的计算长度实际上隐含的是现浇楼盖多层框架柱的计算规则：底层柱 1.0H，其余各层柱 1.25H。
在吊车梁处如果主跨方向有横梁联系，则该方向的计算长度就是隐含值，否则应按越层柱考虑确定柱的计算长度。
越层柱计算长度的计算规则见第1.3节。
需注意，对于单跨的无吊车房屋柱，规范规定的计算长度是1.5H，不要误认为是1.25H。
1.1.2.3.有桥式吊车的房屋柱使用SATWE程序时的解决方案：宜分两次计算。
先考虑有吊车的作用，注意应按有吊车的要求对柱计算长度系数进行修改后计算。
再考虑无吊车的作用，注意应按无吊车的要求对柱计算长度系数进行修改后计算。
两次计算中，以配筋大者作为设计的依据。
柱下条形基础计算方法与步骤
柱下条形基础简化计算及其设计步骤提要：本文对常用的静力平衡法和倒梁法的近似计算及其各自的适用范围和相互关系作了一些叙述，提出了自己的一些看法和具体步骤，并附有柱下条基构造表，目的是使基础设计工作条理清楚，方法得当，既简化好用，又比较经济合理。
一、适用范围:柱下条形基础通常在下列情况下采用：1、多层与高层房屋无地下室或有地下室但无防水要求，当上部结构传下的荷载较大，地基的承载力较低，采用各种形式的单独基础不能满足设计要求时。
2、当采用单独基础所需底面积由于邻近建筑物或构筑物基础的限制而无法扩展时。
3、地基土质变化较大或局部有不均匀的软弱地基，需作地基处理时。
4、各柱荷载差异过大，采用单独基础会引起基础之间较大的相对沉降差异时。
5、需要增加基础的刚度以减少地基变形，防止过大的不均匀沉降量时。
其简化计算有静力平衡法和倒梁法两种，它们是一种不考虑地基与上部结构变形协调条件的实用简化法，也即当柱荷载比较均匀，柱距相差不大，基础与地基相对刚度较件下梁的计算。
二、计算图式1、上部结构荷载和基础剖面图2、静力平衡法计算图式3. 倒梁法计算图式三、设计前的准备工作1. 确定合理的基础长度为使计算方便，并使各柱下弯矩和跨中弯矩趋于平衡，以利于节约配筋，一般将偏心地基净反力(即梯形分布净反力)化成均布,需要求得一个合理的基础长度.当然也可直接根据梯形分布的净反力和任意定的基础长度计算基础.基础的纵向地基净反力为：j j i p F bL MbL min max=±∑∑62式中 P jmax ,P jmin —基础纵向边缘处最大和最小净反力设计值.∑F i —作用于基础上各竖向荷载合力设计值(不包括基础自重和其上覆土重，但包括其他局部均布q i ).∑M—作用于基础上各竖向荷载(F i ,q i ),纵向弯矩(M i )对基础底板纵向中点产生的总弯矩设计值.L —基础长度,如上述.B —基础底板宽度.先假定,后按第2条文验算.当P jmax 与P jmin 相差不大于10％，可近似地取其平均值作为均布地基反力,直接定出基础悬臂长度a 1=a 2(按构造要求为第一跨距的1/4~1/3),很方便就确定了合理的基础长度L ；如果P jmax 与P jmin 相差较大时，常通过调整一端悬臂长度a 1或a 2，使合力∑F i 的重心恰为基础的形心(工程中允许两者误差不大于基础长度的3%),从而使∑M 为零,反力从梯形分布变为均布,求a 1和a 2的过程如下:先求合力的作用点距左起第一柱的距离:式中, ∑M i —作用于基础上各纵向弯矩设计值之和.x i —各竖向荷载F i 距F 1的距离.当x≥a/2时,基础长度L=2(x+a 1), a 2=L-a-a 1.当x<a/2时,基础长度L=2(a-x+a 2), a 1=L-a-a 2.按上述确定a 1和a 2后,使偏心地基净反力变为均布地基净反力,其值为:式中, p j —均布地基净反力设计值.由此也可得到一个合理的基础长度L.2. 确定基础底板宽度b.由确定的基础长度L 和假定的底板宽度b,根据地基承载力设计值f,一般可按两个方向分别进行如下验算,从而确定基础底板宽度b.基础底板纵向边缘地基反力:应满足基础底板横向边缘地基反力:x F x M F i iii =+∑∑∑j i p F bL =∑2max min 6bL M bL G F i p ∑∑±+=()fp p f p≤+≤22.1min max max min 及应满足式中, pmax, pmin —基础底板纵向边缘处最大和最小地基反力设计值 p'max, p'min —基础底板横向边缘处最大和最小地基反力设计值G —基础自重设计值和其上覆土重标准值之和,可近似取G=20bLD,D 为基础埋深,但在地下水位以下部分应扣去浮力.∑M'—作用于基础上各竖向荷载、横向弯矩对基础底板横向中点产生的总弯矩设计值.其余符号同前述当∑M'=0时,则只须验算基础底板纵向边缘地基反力当∑M=0时,则只须验算基础底板横向边缘地基反力.当∑M=0且∑M'=0时(即地基反力为均布时),则按下式验算,很快就可确定基础底板宽度b:式中, p —均布地基反力设计值.3.求基础梁处翼板高度并计算其配筋先计算基础底板横向边缘最大地基净反力pmax 和最小地基净反力pmin,求出基础梁边处翼板的地基净反力pj1,如图,再计算基础梁边处翼板的截面弯矩和剪力,确定其厚度h1和抗弯钢筋面积.右图中, p —翼板悬挑长度, b1 =(b- b0)/2h1—基础梁边翼板高度b0,h —基础梁宽和梁高基础底板横向边缘处地基净反力式中, S —从基础纵向边缘最大地基反力处开始到任一截面的距离. 其余符号同前述基础梁边处翼板地基净反力p F G bL f b F L f D ii=+≤⇒≥-∑∑()20()2min max max maxmin '6'bL M p p L S p j j j j j p ∑±⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=()min max 1max 1''''j j j j p p b b p p --=2max min '6'bL M bL G F i p ∑∑±+=()f p p f p ≤+≤2''2.1min max max '及基础梁边处翼板每米宽弯矩基础梁边处翼板每米宽剪力若∑M'=0时,则上述M,V 表达式为若∑M=0时,则上述M,V 表达式为但p'j1和p'j2公式中的p'jmax 和p'jmin 可简化为若∑M=0和∑M'=0时,则上述M,V 表达式为基础梁边处翼板有效高度基础梁边处翼板截面配筋 式中, f c —混凝土轴心抗压强度设计值.f y —钢筋抗拉强度设计值.其余符号同前述4. 抗扭当上述∑M'≠0时,对于带有翼板的基础梁,一般可以不考虑抗扭计算,仅从构造上将梁的箍筋做成闭合式；反之，则应进行抗扭承载力计算.四、静力平衡法和倒梁法的应用在采用净力平衡法和倒梁法分析基础梁内力时，应注意以下六个问题：第一，由于基础自重和其上覆土重将与它产生的地基反力直接抵消,不会引起基础梁1max 22112''2'3''j j j j j p p b p p M p -=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=112'2'b p p V j j ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=()()1min max max 21min max ,21b p p L S p V b p p L S p M j j j j j jnax ⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=1122112'2',2'3'b p P V b p p M j j j j ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=2max min '6'bL M bL F i j j p ∑∑±=b p V b p M j j ==,2121bLF i j p ∑=()mm f V c h ⨯⨯≥100007.001()2019.0mm f h M y s A =内力,故基础梁的内力分析用的是地基净反力.第二，对a1和a2悬臂段的截面弯矩可按以下两种方法处理: 1.考虑悬臂段的弯矩对各连续跨的影响,然后两者叠加得最后弯矩; 2.倒梁法中可将悬臂段在地基净反力作用下的弯矩,全由悬臂段承受,不传给其它跨.第三，两种简化方法与实际均有出入,有时出入很大,并且这两种方法同时计算的结果也不相同.建议对于介于中等刚度之间且对基础不均匀沉降的反应很灵敏的结构,应根据具体情况采用一种方法计算同时,采用另一种方法复核比较,并在配筋时作适当调整.第四，由于建筑物实际多半发生盆形沉降,导至柱荷载和地基反力重新分布.研究表明:端柱和端部地基反力均会加大.为此,宜在边跨增加受力纵筋面积,并上下均匀配置.第五，为增大底面积及调整其形心位置使基底反力分布合理,基础的端部应向外伸出,即应有悬臂段.第六，一般计算基础梁时可不考虑翼板作用.(一)静力平衡法静力平衡法是假定地基反力按直线分布不考虑上部结构刚度的影响根据基础上所有的作用力按静定梁计算基础梁内力的简化计算方法1. 静力平衡法具体步骤:❶先确定基础梁纵向每米长度上地基净反力设计值,其最大值为p jmax*b,最小值为p jmin*b,若地基净反力为均布则为p j*b,如图中虚线所示:❷对基础梁从左至右取分离体,列出分离体上竖向力平衡方程和弯矩平衡方程,求解梁纵向任意截面处的弯矩M S和剪力V S,一般设计只求出梁各跨最大弯矩和各支座弯矩及剪力即可.2.地基压缩性和基础荷载分布都比较均匀,基础高度大于柱距的1/6或平均柱距满足l,≤1.75/λ,且上部结构为柔性结构时的柱下条形基础和联合基础,用此法计算比较接近实际.上式中：l m —基础梁上的平均柱距其中: k s —基床系数,可按k s = p 0/S 0计算(p 0为基础底面平均附加压力标准值，S 0为以p 0计算的基础平均沉降量),也可参照各地区性规范按土类名称及其状态已给出的经验值. b 0,I L —基础梁的宽度和截面惯性矩.E c —混凝土的弹性模量.3. 对静力平衡法的一些看法(仅供参考评议):（1）由于静力平衡法不考虑基础与上部结构的相互作用,因而在荷载和直线分布的基底反力作用下可能产生整体弯曲.与其它方法比较,这样计算所得的基础梁不利截面的弯矩绝对值一般还是偏大.（2）上述适用条件中要求上部结构为柔性结构.如何判断上部结构为柔性结构,从绝大多数建筑的实际刚度来看均介于绝对刚性和完全柔性之间,目前还难以定量计算.在实践中往往只能定性地判断其比较接近哪一种极端情况,例如,剪力墙体系的高层建筑是接近绝对刚性的,而以屋架--柱--基础为承重体系的排架结构和木结构以及一般静定结构,是接近完全柔性的.具体应用上,对于中等刚度偏下的建筑物也可视为柔性结构,如中、低层轻钢结构;柱距偏大而柱断面不大且楼板开洞又较多的中、低层框架结构以及体型简单,长高比偏大(一般大于5以上)的结构等等.(二) 倒梁法倒梁法是假定上部结构完全刚性,各柱间无沉降差异，将柱下条形基础视为以柱脚作为固定支座的倒置连续梁，以线性分布的基础净反力作为荷载,按多跨连续梁计算法求解内力的计算方法.1. 倒梁法具体步骤:（1） 先用弯矩分配法或弯矩系数法计算出梁各跨的初始弯矩和剪力.弯矩系数法比弯矩分配法简便,但它只适用于梁各跨度相等且其上作用均布荷载的情况,它的计算内力表达式为:M=弯矩系数 * p j * b * l ；V=剪力系数 * p j * b * l 。
[小学]柱计算长度系数
![[小学]柱计算长度系数](https://img.taocdn.com/s3/m/e7e2876e1611cc7931b765ce050876323012745a.png)
000（一）规范要求000⑴《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2002）（以下简称《混凝土规范》）第7.3.11条第2款规定：一般多层房屋梁柱为刚接的框架结构，各层柱的计算长度系数可按表7.3.11-2取用。
000⑵第7.3.11条第3款规定：当水平荷载产生的弯矩设计值占总弯矩设计值的75％以上时，框架柱的计算长度l0可按下列两个公式计算，并取其中的较小值：000l0＝［l＋0.15（Ψu＋Ψl)]H （7.3.11-1）000l0＝（2十0.2Ψmin）H （7.3.11-2）0000式中：Ψu、Ψl——柱的上端、下端节点处交汇的各柱线刚度之和与交汇的各梁线刚度之和的比值；000Ψmin——比值Ψu、Ψl中的较小值；0000H——柱的高度，按表7.3.11-2的注采用。
0000（二）工程算例000⑴工程概况：某工程为十层框架错层结构，首层层高2m，第二层层高4.5m。
其第一、二层结构平面图、结构三维轴侧图如图1所示。
（图略）000（三）SATWE软件的计算结果000⑴计算结果表：000－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－000表1柱1、柱2、柱3按照表7.3.11-2直接取值的计算长度系数0000柱1／3.25／3.25／1.44／1.44／000柱2／1.00／3.25／1.25／1.44／000柱3／1.00／1.00／1.25／1.25／000－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－000表2柱1、柱2、柱3按公式7.3.11-1和7.3.11-2计算的计算长度系数000柱1／3.59／3.83／1.60／1.70／000柱2／1.33／3.83／1.42／1.70／000柱3／1.19／1.12／2.23／2.14／000－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－000表中数据依次为：柱号／首层Cx／首层Cy／二层Cx／二层Cy／000柱1是边柱，首层无梁，二层与三根梁相连；柱2也是边柱，首层下向有一根梁，二层与三根梁相连；柱3是中柱，首层、二层均与四根梁相连。
柱下独立基础计算
柱下独立基础计算写个手算的（柱下独立基础计算）1.PK计算结果（标准组合） N，M，V2.倒算墙体及基础梁荷载，计算最终基础底的，M1，N13.基底尺寸计算估算 A=N/（P-20*基础埋深）1.2bl=A得b l4.验算基础尺寸轴力产生p=（N+G）/A<fPmax/Pmin=（N+G）/A±6M/（b*l*l）<1.2f5.冲切验算(基本组合)最终M,N按4倒算出基底净反力按规范公式验算冲切6.基底配筋计算(基本组合)采用基本组合计算基底反力,计算出柱边,基础变阶处的基地反力利用地基规范公式求MⅠMⅡ利用混凝土规范求AsⅠAaⅡ底板配筋AsⅠ1=AsⅠ/lAsⅡ1=AsⅡ/b最小配筋率验算中文词条名：柱下条形基础的计算规定英文词条名：1. 在比较均匀的地基上，上部结构刚度较好，荷载分布较均匀，且条形基础梁的高度不小于1/6柱距时，地基反力可按直线分布，条形基础梁的内力可按连续梁计算，此时边跨跨中弯矩及第一内支座的弯矩值宜乘以1.2的系数；2 .当不满足本条第一款的要求时，宜按弹性地基梁计算；3 .对交叉条形基础，交点上的柱荷载，可按交叉梁的刚度或变形协调的要求，进行分配。
其内力可按本条上述规定，分别进行计算；4. 验算柱边缘处基础梁的受剪承载力；5 .当存在扭矩时，尚应作抗扭计算；6. 当条形基础的混凝土强度等级小于柱的混凝土强度等级时，尚应验算柱下条形基础梁顶面的局部受压承载力。
柱下独立基础设计上部结构计算后就呵以进行地基基础的设计了。
建筑物坐落在地层上，建筑物的全部荷载都是通过建筑结构的基础传到其下面的地基来承担。
地基基础是保证建筑物安全和满足使用要求的关键之一。
地基基础本身也是很复杂的一门学科，本文仅就本书工程实例所要用到的天然地基上的浅基础——柱下独立基础进行说明，同时对PKPM中进行基础设计的JCCAD的使用进行介绍。
5．1 地基基础设计要点5．1．1 地基基础设计的内容和原则地基基础设计设计包括基础设计和地基设计两部分。
钢柱柱间支撑 计算长度
钢柱柱间支撑计算长度
钢柱的支撑长度可以根据多个因素来确定，以下是一些常见的计算方法：
1.支撑长度= 钢柱高度× 支撑的斜率系数
其中，支撑的斜率系数是指支撑杆件与钢柱之间的夹角与支撑杆件长度之间的比例关系。
例如，如果支撑杆件与钢柱之间的夹角为45度，那么斜率系数为1，即支撑长度等于钢柱高度。
如果夹角为30度，那么斜率系数为0.577，即支撑长度为钢柱高度的
0.577倍。
1.支撑长度= 钢柱高度× 支撑的斜率系数× 支撑的弯曲系数
其中，支撑的弯曲系数是指由于支撑杆件受到垂直于轴线的力而产生的弯曲变形。
如果支撑杆件受到的力很大，或者支撑杆件的截面尺寸较小，那么弯曲变形可能会比较明显。
因此，在计算支撑长度时需要考虑弯曲系数。
1.支撑长度= 钢柱高度× 支撑的斜率系数× 支撑的弯曲系数× 安全系数
安全系数是为了考虑其他未考虑到的因素而引入的。
例如，如果钢柱的支撑形式比较复杂，或者支撑杆件受到的力非常不稳定，那么可能需要增加安全系数来保证支撑的可靠性。
需要注意的是，以上计算方法只是常见的几种，具体计算方法需要根据实际情况来确定。
同时，在计算过程中需要注意单位的统一和数据的准确性。
钢柱计算长度系数确定及长细比相关问题答疑
钢柱计算长度系数确定及长细比相关问题答疑钢柱计算长度系数的确定是钢结构常规设计方法中重要的一环,本文对于钢结构中常用的结构形式,门式刚架和钢框架结构结构中的钢柱确定中遇到的几个问题一一解答,希望对设计人员在钢柱计算长度系数确定时能够有所帮助.1、《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》GB51022-2015确定刚架柱的计算长度系数都有哪些算法？按门规附录A.0.1-A.0.5规定的方法以及A.0.8规定的方法,两种方法有何异同？应该如何选择？1）门式刚架规范对于门式刚架柱计算长度系数确定提供了两种算法,一种是按照门式刚架规范附录A.0.1-A.0.5规定的方法确定刚架柱面内的计算长度系数；另一种是按照门式刚架规范附录A.0.8方法确定刚架柱面内的计算长度系数.对于门式刚架规范的两种方法,二维设计程序是通过参数中的勾选项实现的,见下图：图1门式刚架二维设计参数定义勾选该选项后,程序按照门式刚架规范附录A.0.8方法确定刚架柱面内的计算长度系数,不勾选时,程序按照门式刚架规范附录A.0.1-A.0.5规定的方法确定刚架柱面内的计算长度系数.对于存在摇摆柱的门式刚架,在采用两种方法确定计算长度系数时,程序都会按照A.0.6条要求对于刚架柱的计算长度系数进行放大.2）第一种方法即A.0.1-A.0.6这套方法,其基本设计思路与钢规和梁柱线刚度比方法较为相似,采用梁柱线刚度比作为钢柱面内计算长度系数,这种方法对于门式刚架结构形式没有特别要求,可以支持较为复杂的门式刚架带夹层、高低跨、阶形柱等都可以参考此方法计算得到柱的计算长度系数.第二种方法与旧版门式刚架规程中所规定的一阶弹性方法较为接近,程序主要基于公式A.0.8-1确定,即：由公式可以看出其方法的特点是根据整体抗侧刚度以及柱承担的轴向力得到钢柱的计算长度系数,因此可以考虑单层各跨各柱之间的相互支援作用,同时可以看到该方法适用范围较窄,规范规定各跨梁的标高无突变,无高低跨时可用,但通过对应公式可以看出,该方法同样不适用与刚架柱中间增加节点后截面出现变化的情况,或带夹层的情况,如果使用该方法就会出现柱的计算长度系数异常大的现象,例如下图中带夹层的门式刚架模型的1-5号柱,图2门式刚架柱及其位置其中1、2号柱为截面有变化的阶形柱,3-5号柱为夹层位置的柱,其分别按照门规附录的两种方法分别计算上述柱的计算长度系数,得到以下结果,我们会发现,对于分段的阶形柱和夹层柱按照门式刚架规范附录A.0.8方法计算得到的柱面内计算长度系数相较另一种方法差异很大,一般是A.0.1-A.0.5方法的若干倍,明显偏大,所以在出现上述现象,此时A.0.8的这种方法就不太合适了.门式刚架规范两种算法的比较表12在钢柱长细比等指标不满足规范要求时,为什么很多情况下,增大柱截面尺寸后长细比等指标不但没有降低,反而变大了？为了更清楚说明这种现象产生的原因,以如下简单模型中的框架柱为例,只改变中柱的截面,其他条件均不改变的情况下,考察不同柱截面的回转半径、强轴方向的计算长度系数这两个参数,以及长细比的变化趋势.图3钢框架模型轴侧图该模型中柱采用程序中的国标热轧H型截面,其他条件不变,截面依次增大,分别为HW400*400 HW400*408,HW414*405,HW428*407,HW458*417,HW498*432.首先通过下面折线图来看回转半径的变化,我们发现回转半径并不会随着截面的增大而增大,在截面由HW400*400变为HW400*408时,其腹板厚度和翼缘长度均变大了,为什么回转半径反而变小呢？这是由于回转半径i=√（I/A）,它由截面惯性距和截面面积共同控制,当截面变大时,截面面积和惯性矩同时增大,截面面积增大的速率大于截面惯性矩时,则会出现回转半径减小的情况,而总体上,回转半径由于受到这种条件的制约,增大的趋势也非常缓慢.再来看柱计算长度系数的变化趋势,它再一次和我们一般的认知有着相反的趋势,柱的计算长度系数会随着柱截面的加大而增大,出现这种现象的原因我们要从柱计算长度系数确定过程来分析,根据旧钢规和新钢标对于框架柱计算长度系数确定的方法,其主要过程参数为相交于柱上、下端并与之刚接的横梁线刚度之和与柱线刚度之和的比值K1、K2,通过规范附录公式及对应表格,我们得到无论是无侧移框架还是有侧移框架失稳模式,柱计算长度系数,都与K1、K2呈反比关系,而在不改变梁截面的情况下,增大柱截面而不改变梁截面的情况下会使K1、K2这两个参数变小（最底层柱K2不变）,进而柱的计算长度系数始终是呈增大的趋势.最后柱的长细比也是随着截面的增大而变大,究其原因还是由于柱计算长度系数和回转半径的变化趋势和速率导致的,上面我们已经知道柱的计算长度是逐渐增大的趋势,而总体上回转半径也呈缓慢增大的趋势,此时柱的长细比变化趋势由计算长度随着柱截面增大的速率和回转半径增大的速率之间的大小关系决定,计算长度比回转半径增大的快,长细比就会增大,反之则长细比减小,在这个例子中计算长度系数的增速要比回转半径快.综上,单纯的通过调整柱截面来让长细比满足要求可能会付出很高的代价.图4框架柱回转半径、计算长度系数和长细比变化趋势3钢框架柱长细比超限该如何调整？由上一问我们得出在一些情况下我们不能单纯的通过调整柱的截面来调整长细比超限的情况,我们应该从以下几个方面去进行长细比的调整.1）在满足强柱弱梁的前提下,增加梁截面尺寸可以降低柱的长细比水平.在柱截面受到建筑限制或增大截面无效的情况下,可以通过适当增大长细比验算方向的与柱刚接的梁截面尺寸来使首层柱K1增大,其他层柱K1,K2都增大的方式减小柱的计算长度系数,进而减小柱的长细比.2）在条件允许的情况下,对于有支撑结构增加支撑杆件或增加已有支撑杆件的刚度使结构由有侧移框架变为无侧移框架.3）采用规范提供的性能化设计方法或性能化设计思想有效增加长细比限值,使长细比更容易满足.如采用新钢标17章抗震性能化设计方法时,满足了相应性能目标的要求后,其长细比限值有所降低.抗规8.1.3注2：多、高层钢结构房屋,当构件的承载力满足2倍地震作用组合下的内力要求时,7～9度构件抗震等级允许按降低1度确定,通过该条可以使承载力能力用较大富裕度的构件,降低其抗震等级,进而其所对应的长细比限值等指标也有所降低.4在调整钢框架中框架梁截面尺寸后为什么与其相连的计算长度系数没有变化？在钢框架中的框架梁很多情况下需要与框架柱做铰接连接,在这种情况下,根据旧钢规和新钢标的附录中均有当横梁与框架柱刚接时,其横梁线刚度取0,此时铰接横梁的线刚度就与参数K1,K2的确定没有影响了,K1,K2不变,计算长度系数自然不会发生变化.。
混凝土柱计算长度取值方法探析
S ≤ γG SG E + γE h SE h k + γE v SE v k + ψwγw Sw k 计算可得： X 方向地震作用下的标准内力 M≤1.2×4.97+ 1.3×（-128.3） = -160.8 kN·m； Y 方向地震作用下的标准内力 M≤1.2×4.97+ 1.3×33.5= 49.5 kN·m； 其中，重力荷载代表值效应为 4.97 kN·m。 经分析计算， 该柱由水平荷载产生的弯矩设 计值占总弯矩设计值为 82 %， 超 过规范要求 的
2011 年
中柱的线刚度：
ic2 =
Ec Ic Lc
= 1/12 Ec × 500 × 5003 =1.64 × 1010 9 500
ψ
值：
ψ1
=
ic1 ib
=
0.031，
ψ2
=
ic2 ib
= 0.239
ψ=0.31
ψ=0.239
柱下条形基础计算方法与步骤(全)
柱下条形基础简化计算及其设计步骤提要:本文对常用的静力平衡法和倒梁法的近似计算及其各自的适用范围和相互关系作了一些叙述,提出了自己的一些看法和具体步骤，并附有柱下条基构造表,目的是使基础设计工作条理清楚,方法得当,既简化好用,又比较经济合理.一 适用范围:柱下条形基础通常在下列情况下采用:1.多层与高层房屋无地下室或有地下室但无防水要求,当上部结构传下的荷载较大,地基的承载力较低,采用各种形式的单独基础不能满足设计要求时.2.当采用单独基础所需底面积由于邻近建筑物或构筑物基础的限制而无法扩展时.3.地基土质变化较大或局部有不均匀的软弱地基,需作地基处理时.4.各柱荷载差异过大,采用单独基础会引起基础之间较大的相对沉降差异时.5.需要增加基础的刚度以减少地基变形,防止过大的不均匀沉降量时.其简化计算有静力平衡法和倒梁法两种,它们是一种不考虑地基与上部结构变形协调条件的实用简化法,也即当柱荷载比较均匀,柱距相差不大,基础与地基相对刚度较大,以致可忽略柱下不均匀沉降时,假定基底反力按线性分布,仅进行满足静力平衡条件下梁的计算.二 计算图式1.上部结构荷载和基础剖面图2.静力平衡法计算图式3.倒梁法计算图式三.设计前的准备工作在采用上述两种方法计算基础梁之前,需要做好如下工作:1.确定合理的基础长度为使计算方便,并使各柱下弯矩和跨中弯矩趋于平衡,以利于节约配筋,一般将偏心地基净反力(即梯形分布净反力)化成均布,需要求得一个合理的基础长度.当然也可直接根据梯形分布的净反力和任意定的基础长度计算基础.基础的纵向地基净反力为:式中 P jmax,P jmin —基础纵向边缘处最大和最小净反力设计值.∑F i —作用于基础上各竖向荷载合力设计值(不包括基础自重和其上覆土重,但包括其它局部均布q i).∑M —作用于基础上各竖向荷载(F i ,q i),纵向弯矩(M i)对基础底板纵向中点产生的总弯矩设计值.L —基础长度,如上述.B —基础底板宽度.先假定,后按第2条文验算.j j i pF bL MbL min max =±∑∑62当P jmax 与P jmin 相差不大于10％,可近似地取其平均值作为均布地基反力,直接定出基础悬臂长度a 1=a 2(按构造要求为第一跨距的1/4~1/3),很方便就确定了合理的基础长度L ；如果P jmax 与P jmin 相差较大时，常通过调整一端悬臂长度a 1或a 2，使合力∑F i 的重心恰为基础的形心(工程中允许两者误差不大于基础长度的3%),从而使∑M 为零,反力从梯形分布变为均布,求a 1和a 2的过程如下:先求合力的作用点距左起第一柱的距离:式中,∑M i —作用于基础上各纵向弯矩设计值之和.x i —各竖向荷载F i 距F 1的距离.当x ≥a/2时,基础长度L=2(X+a 1), a 2=L-a -a 1.当x <a/2时,基础长度L=2(a-X+a 2), a 1=L-a -a 2.按上述确定a 1和a 2后,使偏心地基净反力变为均布地基净反力,其值为:式中, p j —均布地基净反力设计值.由此也可得到一个合理的基础长度L.2.确定基础底板宽度b.由确定的基础长度L 和假定的底板宽度b,根据地基承载力设计值f,一般可按两个方向分别进行如下验算,从而确定基础底板宽度b.基础底板纵向边缘地基反力:应满足基础底板横向边缘地基反力:x F x M F i iii =+∑∑∑j ip F bL =∑2max min 6bL M bL G F i p ∑∑±+=2max min '6'bL M bL G F i p ∑∑±+=()fp p f p≤+≤22.1min max max min 及应满足式中, p max, p min —基础底板纵向边缘处最大和最小地基反力设计值p'max, p'min —基础底板横向边缘处最大和最小地基反力设计值G —基础自重设计值和其上覆土重标准值之和,可近似取G=20bLD,D 为基础 埋深,但在地下水位以下部分应扣去浮力.. ∑M '—作用于基础上各竖向荷载、横向弯矩对基础底板横向中点产生的总 弯矩设计值.其余符号同前述当∑M '=0时,则只须验算基础底板纵向边缘地基反力当∑M=0时,则只须验算基础底板横向边缘地基反力.当∑M=0且∑M '=0时(即地基反力为均布时),则按下式验算,很快就可确定基础底板宽度b:式中, p —均布地基反力设计值.3.求基础梁处翼板高度并计算其配筋先计算基础底板横向边缘最大地基净反力p max 和最小地基净反力p min ,求出基础梁边处翼板的地基净反力p j1,如图,再计算基础梁边处翼板的截面弯矩和剪力,确定其厚度h 1和抗弯钢筋面积.右图中, p —翼板悬挑长度, b 1 =(b- b 0)/2h 1—基础梁边翼板高度b 0,h —基础梁宽和梁高基础底板横向边缘处地基净反力式中, S —从基础纵向边缘最大地基反力处开始到任一截面的距离.p F G bL f b F L f D ii=+≤⇒≥-∑∑()20()2min max max maxmin '6'bL M p p L S p j j j j j p ∑±⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=()fp p f p ≤+≤2''2.1min max max '及其余符号同前述基础梁边处翼板地基净反力基础梁边处翼板每米宽弯矩基础梁边处翼板每米宽剪力 若∑M'=0时,则上述M,V 表达式为若∑M=0时,则上述M, V 表达式为但p'j1和p'j2公式中的p'jmax 和p'jmin 可简化为若∑M=0和∑M'=0时,则上述M,V 表达式为基础梁边处翼板有效高度基础梁边处翼板截面配筋 式中, f c —混凝土轴心抗压强度设计值.()min max 1max 1''''j j j j p p bb p p --=1max 22112''2'3''j j j j j p p b p p M p -=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=112'2'b p p V j j ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=()()1min max max 21min max ,21b p p L S p V b p p L S p M j j j j j jnax ⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=1122112'2',2'3'b p P V b p p M j j j j ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=2maxmin '6'bL M bL F i j j p ∑∑±=bp V b p M j j ==,2121bL F i j p ∑=()mm f V c h ⨯⨯≥100007.001()2019.0mm f h M y s A =f y—钢筋抗拉强度设计值.其余符号同前述4.抗扭当上述∑M'≠0时,对于带有翼板的基础梁,一般可以不考虑抗扭计算,仅从构造上将梁的箍筋做成闭合式;反之,则应进行抗扭承载力计算.四.静力平衡法和倒梁法的应用在采用净力平衡法和倒梁法分析基础梁内力时,应注意以下六个问题:第一,由于基础自重和其上覆土重将与它产生的地基反力直接抵消,不会引起基础梁内力,故基础梁的内力分析用的是地基净反力.第二,对a1和a2悬臂段的截面弯矩可按以下两种方法处理: 1.考虑悬臂段的弯矩对各连续跨的影响,然后两者叠加得最后弯矩; 2.倒梁法中可将悬臂段在地基净反力作用下的弯矩,全由悬臂段承受,不传给其它跨.第三,两种简化方法与实际均有出入,有时出入很大,并且这两种方法同时计算的结果也不相同.建议对于介于中等刚度之间且对基础不均匀沉降的反应很灵敏的结构,应根据具体情况采用一种方法计算同时,采用另一种方法复核比较,并在配筋时作适当调整.第四,由于建筑物实际多半发生盆形沉降,导至柱荷载和地基反力重新分布.研究表明:端柱和端部地基反力均会加大.为此,宜在边跨增加受力纵筋面积,并上下均匀配置.第五,为增大底面积及调整其形心位置使基底反力分布合理,基础的端部应向外伸出,即应有悬臂段.第六,一般计算基础梁时可不考虑翼板作用.(一)静力平衡法静力平衡法是假定地基反力按直线分布不考虑上部结构刚度的影响根据基础上所有的作用力按静定梁计算基础梁内力的简化计算方法1.静力平衡法具体步骤:先确定基础梁纵向每米长度上地基净反力设计值,其最大值为p jmax*b,最小值为p jmin*b,若地基净反力为均布则为p j*b,如图中虚线所示:❷对基础梁从左至右取分离体,列出分离体上竖向力平衡方程和弯矩平衡方程,求解梁纵向任意截面处的弯矩M S 和剪力V S ,一般设计只求出梁各跨最大弯矩和各支座弯矩及剪力即可.2.静力平衡法适用条件:地基压缩性和基础荷载分布都比较均匀,基础高度大于柱距的1/6或平均柱距满足l,≤1.75/λ,且上部结构为柔性结构时的柱下条形基础和联合基础,用此法计算比较接近实际.上式中 l m —基础梁上的平均柱距其中 k s —基床系数,可按k s = p 0/S 0计算(p 0为基础底面平均附加压力标准 值,S 0为以p 0计算的基础平均沉降量),也可参照各地区性规范按土类名称及其状态已给出的经验值.b 0,I L —基础梁的宽度和截面惯性矩.E c —混凝土的弹性模量.3.对静力平衡法的一些看法(仅供参考评议):❶由于静力平衡法不考虑基础与上部结构的相互作用,因而在荷载和直线分布的基底反404IE b k c s =λ力作用下可能产生整体弯曲.与其它方法比较,这样计算所得的基础梁不利截面的弯矩绝对值一般还是偏大.❷上述适用条件中要求上部结构为柔性结构.如何判断上部结构为柔性结构,从绝大多数建筑的实际刚度来看均介于绝对刚性和完全柔性之间,目前还难以定量计算.在实践中往往只能定性地判断其比较接近哪一种极端情况,例如,剪力墙体系的高层建筑是接近绝对刚性的,而以屋架--柱--基础为承重体系的排架结构和木结构以及一般静定结构,是接近完全柔性的.具体应用上,对于中等刚度偏下的建筑物也可视为柔性结构,如中、低层轻钢结构;柱距偏大而柱断面不大且楼板开洞又较多的中、低层框架结构以及体型简单,长高比偏大(一般大于5以上)的结构等等.(二)倒梁法倒梁法是假定上部结构完全刚性,各柱间无沉降差异,将柱下条形基础视为以柱脚作为固定支座的倒置连续梁,以线性分布的基础净反力作为荷载,按多跨连续梁计算法求解内力的计算方法.1.倒梁法具体步骤:❶先用弯矩分配法或弯矩系数法计算出梁各跨的初始弯矩和剪力.弯矩系数法比弯矩分配法简便,但它只适用于梁各跨度相等且其上作用均布荷载的情况,它的计算内力表达式为:M=弯矩系数* p j * b * l ; V=剪力系数* p j * b * l如前述，p j*b即是基础梁纵向每米长度上地基净反力设计值。
柱的工程量计算规则
柱的工程量计算规则柱的工程量计算规则是指在建筑工程中，计算柱子的数量及其所需材料和工作量的方法。
柱子是建筑物中承受和传递楼层跳跃荷载的结构元素，通常用于支撑楼板、墙体和屋顶结构。
下面将介绍柱的工程量计算规则，包括计算柱子数量、柱子尺寸及所需材料的确定以及工作量的估算。
一、柱子数量的计算在计算柱子数量时，首先需要根据设计图纸确定建筑物的布局和楼层结构。
然后，根据设计规范及相关标准确定柱子的间距和布置方式。
一般来说，柱子的间距不宜过大，以充分满足结构强度和稳定性的要求。
在计算柱子的数量时，可以采用如下公式：柱子数量=楼板面积/柱子间距其中，楼板面积可以通过设计图纸上的平面尺寸计算得到。
二、柱子尺寸和所需材料的确定柱子的尺寸和所需材料的确定需要根据设计规范和结构计算公式进行。
一般来说，柱子的尺寸包括柱子的截面尺寸和高度，材料方面通常采用混凝土或钢筋混凝土。
1.截面尺寸的确定：截面尺寸的确定需要根据结构设计和荷载计算来确定柱子的截面尺寸。
常见的柱子截面形状有矩形、圆形、多边形等。
在确定柱子的截面尺寸时，需要考虑柱子所承载的荷载、抗弯和抗剪等性能。
2.高度的确定：柱子的高度主要是根据建筑的楼层高度来确定的。
在确定柱子的高度时，需要满足建筑物的功能和空间布局要求，同时考虑结构的稳定性和安全性。
3.材料的确定：一般来说，柱子的材料选择混凝土或钢筋混凝土。
在选择材料时，需要根据设计要求、经济性和施工工艺等因素综合考虑。
混凝土柱子一般采用C25、C30等强度等级的混凝土，而钢筋混凝土柱子则需要根据设计要求确定钢筋的数量和规格。
三、工作量的估算柱子的工作量估算包括柱子模板的搭设、钢筋的加工安装和混凝土的浇筑等工作内容。
工作量的估算可以按照建筑工程量清单进行，其中包括以下几个方面：1.模板工程量：模板工程量主要包括柱子模板的搭设、支撑和拆除等工作。
在计算模板工程量时，需要考虑模板的类型、尺寸和使用次数等因素。
2.钢筋工程量：钢筋工程量主要包括柱子钢筋的加工、安装和连接等工作。
柱下条形基础计算方法与步骤(全)
柱下条形基础简化计算及其设计步骤提要:本文对常用的静力平衡法和倒梁法的近似计算及其各自的适用范围和相互关系作了一些叙述,提出了自己的一些看法和具体步骤，并附有柱下条基构造表,目的是使基础设计工作条理清楚,方法得当,既简化好用,又比较经济合理.一 适用范围:柱下条形基础通常在下列情况下采用:1.多层与高层房屋无地下室或有地下室但无防水要求,当上部结构传下的荷载较大,地基的承载力较低,采用各种形式的单独基础不能满足设计要求时.2.当采用单独基础所需底面积由于邻近建筑物或构筑物基础的限制而无法扩展时.3.地基土质变化较大或局部有不均匀的软弱地基,需作地基处理时.4.各柱荷载差异过大,采用单独基础会引起基础之间较大的相对沉降差异时.5.需要增加基础的刚度以减少地基变形,防止过大的不均匀沉降量时.其简化计算有静力平衡法和倒梁法两种,它们是一种不考虑地基与上部结构变形协调条件的实用简化法,也即当柱荷载比较均匀,柱距相差不大,基础与地基相对刚度较大,以致可忽略柱下不均匀沉降时,假定基底反力按线性分布,仅进行满足静力平衡条件下梁的计算.二 计算图式1.上部结构荷载和基础剖面图2.静力平衡法计算图式3.倒梁法计算图式三.设计前的准备工作在采用上述两种方法计算基础梁之前,需要做好如下工作:1.确定合理的基础长度为使计算方便,并使各柱下弯矩和跨中弯矩趋于平衡,以利于节约配筋,一般将偏心地基净反力(即梯形分布净反力)化成均布,需要求得一个合理的基础长度.当然也可直接根据梯形分布的净反力和任意定的基础长度计算基础.基础的纵向地基净反力为:式中 P jmax,P jmin —基础纵向边缘处最大和最小净反力设计值.∑F i —作用于基础上各竖向荷载合力设计值(不包括基础自重和其上覆土重,但包括其它局部均布q i).∑M —作用于基础上各竖向荷载(F i ,q i),纵向弯矩(M i)对基础底板纵向中点产生的总弯矩设计值.L —基础长度,如上述.B —基础底板宽度.先假定,后按第2条文验算.j j i pF bL MbL min max =±∑∑62当P jmax 与P jmin 相差不大于10％,可近似地取其平均值作为均布地基反力,直接定出基础悬臂长度a 1=a 2(按构造要求为第一跨距的1/4~1/3),很方便就确定了合理的基础长度L ；如果P jmax 与P jmin 相差较大时，常通过调整一端悬臂长度a 1或a 2，使合力∑F i 的重心恰为基础的形心(工程中允许两者误差不大于基础长度的3%),从而使∑M 为零,反力从梯形分布变为均布,求a 1和a 2的过程如下:先求合力的作用点距左起第一柱的距离:式中,∑M i —作用于基础上各纵向弯矩设计值之和.x i —各竖向荷载F i 距F 1的距离.当x ≥a/2时,基础长度L=2(X+a 1), a 2=L-a -a 1.当x <a/2时,基础长度L=2(a-X+a 2), a 1=L-a -a 2.按上述确定a 1和a 2后,使偏心地基净反力变为均布地基净反力,其值为:式中, p j —均布地基净反力设计值.由此也可得到一个合理的基础长度L.2.确定基础底板宽度b.由确定的基础长度L 和假定的底板宽度b,根据地基承载力设计值f,一般可按两个方向分别进行如下验算,从而确定基础底板宽度b.基础底板纵向边缘地基反力:应满足基础底板横向边缘地基反力:x F x M F i iii =+∑∑∑j ip F bL =∑2max min 6bL M bL G F i p ∑∑±+=2max min '6'bL M bL G F i p ∑∑±+=()fp p f p≤+≤22.1min max max min 及应满足式中, p max, p min —基础底板纵向边缘处最大和最小地基反力设计值p'max, p'min —基础底板横向边缘处最大和最小地基反力设计值G —基础自重设计值和其上覆土重标准值之和,可近似取G=20bLD,D 为基础 埋深,但在地下水位以下部分应扣去浮力.. ∑M '—作用于基础上各竖向荷载、横向弯矩对基础底板横向中点产生的总 弯矩设计值.其余符号同前述当∑M '=0时,则只须验算基础底板纵向边缘地基反力当∑M=0时,则只须验算基础底板横向边缘地基反力.当∑M=0且∑M '=0时(即地基反力为均布时),则按下式验算,很快就可确定基础底板宽度b:式中, p —均布地基反力设计值.3.求基础梁处翼板高度并计算其配筋先计算基础底板横向边缘最大地基净反力p max 和最小地基净反力p min ,求出基础梁边处翼板的地基净反力p j1,如图,再计算基础梁边处翼板的截面弯矩和剪力,确定其厚度h 1和抗弯钢筋面积.右图中, p —翼板悬挑长度, b 1 =(b- b 0)/2h 1—基础梁边翼板高度b 0,h —基础梁宽和梁高基础底板横向边缘处地基净反力式中, S —从基础纵向边缘最大地基反力处开始到任一截面的距离.p F G bL f b F L f D ii=+≤⇒≥-∑∑()20()2min max max maxmin '6'bL M p p L S p j j j j j p ∑±⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=()fp p f p ≤+≤2''2.1min max max '及其余符号同前述基础梁边处翼板地基净反力基础梁边处翼板每米宽弯矩基础梁边处翼板每米宽剪力 若∑M'=0时,则上述M,V 表达式为若∑M=0时,则上述M, V 表达式为但p'j1和p'j2公式中的p'jmax 和p'jmin 可简化为若∑M=0和∑M'=0时,则上述M,V 表达式为基础梁边处翼板有效高度基础梁边处翼板截面配筋 式中, f c —混凝土轴心抗压强度设计值.()min max 1max 1''''j j j j p p bb p p --=1max 22112''2'3''j j j j j p p b p p M p -=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=112'2'b p p V j j ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=()()1min max max 21min max ,21b p p L S p V b p p L S p M j j j j j jnax ⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=1122112'2',2'3'b p P V b p p M j j j j ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=2maxmin '6'bL M bL F i j j p ∑∑±=bp V b p M j j ==,2121bL F i j p ∑=()mm f V c h ⨯⨯≥100007.001()2019.0mm f h M y s A =f y—钢筋抗拉强度设计值.其余符号同前述4.抗扭当上述∑M'≠0时,对于带有翼板的基础梁,一般可以不考虑抗扭计算,仅从构造上将梁的箍筋做成闭合式;反之,则应进行抗扭承载力计算.四.静力平衡法和倒梁法的应用在采用净力平衡法和倒梁法分析基础梁内力时,应注意以下六个问题:第一,由于基础自重和其上覆土重将与它产生的地基反力直接抵消,不会引起基础梁内力,故基础梁的内力分析用的是地基净反力.第二,对a1和a2悬臂段的截面弯矩可按以下两种方法处理: 1.考虑悬臂段的弯矩对各连续跨的影响,然后两者叠加得最后弯矩; 2.倒梁法中可将悬臂段在地基净反力作用下的弯矩,全由悬臂段承受,不传给其它跨.第三,两种简化方法与实际均有出入,有时出入很大,并且这两种方法同时计算的结果也不相同.建议对于介于中等刚度之间且对基础不均匀沉降的反应很灵敏的结构,应根据具体情况采用一种方法计算同时,采用另一种方法复核比较,并在配筋时作适当调整.第四,由于建筑物实际多半发生盆形沉降,导至柱荷载和地基反力重新分布.研究表明:端柱和端部地基反力均会加大.为此,宜在边跨增加受力纵筋面积,并上下均匀配置.第五,为增大底面积及调整其形心位置使基底反力分布合理,基础的端部应向外伸出,即应有悬臂段.第六,一般计算基础梁时可不考虑翼板作用.(一)静力平衡法静力平衡法是假定地基反力按直线分布不考虑上部结构刚度的影响根据基础上所有的作用力按静定梁计算基础梁内力的简化计算方法1.静力平衡法具体步骤:先确定基础梁纵向每米长度上地基净反力设计值,其最大值为p jmax*b,最小值为p jmin*b,若地基净反力为均布则为p j*b,如图中虚线所示:❷对基础梁从左至右取分离体,列出分离体上竖向力平衡方程和弯矩平衡方程,求解梁纵向任意截面处的弯矩M S 和剪力V S ,一般设计只求出梁各跨最大弯矩和各支座弯矩及剪力即可.2.静力平衡法适用条件:地基压缩性和基础荷载分布都比较均匀,基础高度大于柱距的1/6或平均柱距满足l,≤1.75/λ,且上部结构为柔性结构时的柱下条形基础和联合基础,用此法计算比较接近实际.上式中 l m —基础梁上的平均柱距其中 k s —基床系数,可按k s = p 0/S 0计算(p 0为基础底面平均附加压力标准 值,S 0为以p 0计算的基础平均沉降量),也可参照各地区性规范按土类名称及其状态已给出的经验值.b 0,I L —基础梁的宽度和截面惯性矩.E c —混凝土的弹性模量.3.对静力平衡法的一些看法(仅供参考评议):❶由于静力平衡法不考虑基础与上部结构的相互作用,因而在荷载和直线分布的基底反404IE b k c s =λ力作用下可能产生整体弯曲.与其它方法比较,这样计算所得的基础梁不利截面的弯矩绝对值一般还是偏大.❷上述适用条件中要求上部结构为柔性结构.如何判断上部结构为柔性结构,从绝大多数建筑的实际刚度来看均介于绝对刚性和完全柔性之间,目前还难以定量计算.在实践中往往只能定性地判断其比较接近哪一种极端情况,例如,剪力墙体系的高层建筑是接近绝对刚性的,而以屋架--柱--基础为承重体系的排架结构和木结构以及一般静定结构,是接近完全柔性的.具体应用上,对于中等刚度偏下的建筑物也可视为柔性结构,如中、低层轻钢结构;柱距偏大而柱断面不大且楼板开洞又较多的中、低层框架结构以及体型简单,长高比偏大(一般大于5以上)的结构等等.(二)倒梁法倒梁法是假定上部结构完全刚性,各柱间无沉降差异,将柱下条形基础视为以柱脚作为固定支座的倒置连续梁,以线性分布的基础净反力作为荷载,按多跨连续梁计算法求解内力的计算方法.1.倒梁法具体步骤:❶先用弯矩分配法或弯矩系数法计算出梁各跨的初始弯矩和剪力.弯矩系数法比弯矩分配法简便,但它只适用于梁各跨度相等且其上作用均布荷载的情况,它的计算内力表达式为:M=弯矩系数* p j * b * l ; V=剪力系数* p j * b * l如前述，p j*b即是基础梁纵向每米长度上地基净反力设计值。
柱部分的计算规则与清单定额的套取
柱部分笔记一、柱类型1.框架柱（KZ）：在框架结构中承受框架梁和板传来的荷载（力），并将荷载传给基础的竖向受力构件。
2.转换柱（ZHZ）：也就是框支柱，因为建筑功能要求，下部大空间，上部部分竖向构件不能直接连续贯通落地，而通过水平转换结构与下部竖向构件连接。
当布置的转换梁支撑上部的剪力墙的时候，转换梁叫框支梁，支撑框支梁的柱子就叫做框支柱。
转换层里的梁与柱分别称为框支梁与框支柱。
3.芯柱（XZ）：在框架柱截面中三分之一左右的核心部位配置附加纵向钢筋及箍筋而形成的内部加强区域。
4.梁上柱（LZ）：直接从框架梁上生根的柱，梁上柱的根部标高指梁顶面标高。
柱纵筋锚固长度：伸至梁底且≥20D弯折15d。
5.剪力墙上柱（QZ）：直接从剪力墙上生根的柱，剪力墙上柱的根部标高指墙顶面标高。
注：梁上柱柱底纵筋=弯折a（15d）+梁高-保护层（bhc）+纵筋露出长度梁上柱纵筋锚固长度：11G平法中伸至梁底且≥20D弯折12d：16G平法中伸至梁底且≥20D弯折15d剪力墙上柱柱底纵筋（1）=下层层高+纵筋露出长度剪力墙上柱柱底纵筋（2）=弯折a（150）+1.2LaE+纵筋露出长度梁上柱、剪力墙上柱是否是嵌固部位，应由设计人员确定二、柱平法表示方式:1.列表注写方式：柱表[构件名称及类别（以“-”连接）·标高·尺寸信息（b×h、b1\b2\h1\h2）·纵筋（角筋、中部筋、全部纵筋）·箍筋类型·箍筋]2. 截面注写方式：柱大样[构件名称及类别（以“-”连接）·标高·截面尺寸B*H·纵筋（集中标注:角筋、全部纵筋;原位标注：中部筋）·箍筋]箍筋型号根据B*H去观察三、柱箍筋的标注说明：四、柱钢筋的分类1.基础插筋2.中间层纵筋3.柱顶纵筋4.箍筋（加密）5.箍筋（非加密）四、柱钢筋计算1.柱需要计算的内容2.柱纵筋计算预备知识⑴柱高（H）⑵柱净高（Hn）⑶嵌固部位：无双细线，则基础顶面为嵌固部位；有双细线，则双细线处为嵌固部位，基础顶面不为嵌固部位；有双虚线，则双虚线处为类嵌固部位，无双虚线，则没有类嵌固部位。
柱计算长度系数
（一）规范要求⑴《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2002）（以下简称《混凝土规范》）第7.3.11条第2款规定：一般多层房屋梁柱为刚接的框架结构，各层柱的计算长度系数可按表7.3.11-2取用。
⑵第7.3.11条第3款规定：当水平荷载产生的弯矩设计值占总弯矩设计值的75％以上时，框架柱的计算长度l0可按下列两个公式计算，并取其中的较小值：l0＝［l＋0.15（Ψu＋Ψl)]H （7.3.11-1）l0＝（2十0.2Ψmin）H （7.3.11-2）式中：Ψu、Ψl——柱的上端、下端节点处交汇的各柱线刚度之和与交汇的各梁线刚度之和的比值；Ψmin——比值Ψu、Ψl中的较小值；H——柱的高度，按表7.3.11-2的注采用。
（二）工程算例⑴工程概况：某工程为十层框架错层结构，首层层高2m，第二层层高4.5m。
其第一、二层结构平面图、结构三维轴侧图如图1所示。
（图略）（三）SATWE软件的计算结果⑴计算结果表：－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－表1柱1、柱2、柱3按照表7.3.11-2直接取值的计算长度系数柱1／3.25／3.25／1.44／1.44／柱2／1.00／3.25／1.25／1.44／柱3／1.00／1.00／1.25／1.25／－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－表2柱1、柱2、柱3按公式7.3.11-1和7.3.11-2计算的计算长度系数柱1／3.59／3.83／1.60／1.70／柱2／1.33／3.83／1.42／1.70／柱3／1.19／1.12／2.23／2.14／－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－表中数据依次为：柱号／首层Cx／首层Cy／二层Cx／二层Cy／柱1是边柱，首层无梁，二层与三根梁相连；柱2也是边柱，首层下向有一根梁，二层与三根梁相连；柱3是中柱，首层、二层均与四根梁相连。
混凝土排架柱面外计算长度
混凝土排架柱面外计算长度
混凝土排架柱面外计算长度是指在混凝土结构设计中，对于柱子的计算长度需要考虑柱子的受力情况和支承方式，从而确定柱子的有效长度和抗弯承载能力。
首先，柱子的有效长度取决于其支承方式和受力情况，一般可以分为两种情况：一是柱子固定在两端，受力沿着其中心线方向作用；二是柱子仅在一端固定，受力沿着其中心线方向作用。
在第一种情况下，柱子的有效长度为其实际长度减去两端支承构件的长度。
而在第二种情况下，柱子的有效长度需要考虑柱子的弯曲变形和支承条件，一般采用欧拉公式或者P-Δ效应进行计算。
另外，柱子的抗弯承载能力也是设计中需要考虑的重要因素。
柱子的抗弯承载能力取决于其截面形状和材料特性等因素，一般采用弯矩-曲率方法或者受力-变形方法进行计算。
综上所述，混凝土排架柱面外计算长度是混凝土结构设计中的重要内容，需要综合考虑柱子的支承方式、受力情况和抗弯承载能力等因素，从而确定柱子的有效长度和设计参数。
- 1 -。
下柱墩水平筋长度计算公式
下柱墩水平筋长度计算公式柱墩水平筋长度计算公式。
在建筑结构设计和施工中，柱墩是承受上部结构荷载并传递到地基的重要构件。
为了增强柱墩的承载能力和抗震性能，通常需要在柱墩周围设置水平筋。
水平筋的长度计算是柱墩设计中的重要步骤，它直接影响着柱墩的受力性能和安全性。
本文将介绍柱墩水平筋长度计算的相关公式和步骤。
柱墩水平筋长度计算的相关公式如下：L_h = 2 (a + b) + 100。
其中，L_h 为水平筋长度，a 为柱墩截面宽度，b 为柱墩截面高度。
柱墩水平筋长度计算的步骤如下：1. 确定柱墩的截面尺寸。
首先需要确定柱墩的截面宽度和高度，这是计算水平筋长度的基本数据。
通常情况下，柱墩的截面尺寸是由结构设计人员按照设计荷载和抗震要求确定的。
2. 计算水平筋长度。
根据上述公式，可以直接计算出柱墩的水平筋长度。
在计算过程中，需要将柱墩的截面宽度和高度代入公式中进行计算。
得到的水平筋长度即为柱墩所需的水平筋长度。
3. 考虑实际情况进行调整。
在实际设计和施工中，柱墩的水平筋长度可能需要根据具体情况进行调整。
例如，柱墩周围的构造柱、梁等构件的存在，可能会对水平筋的布置和长度产生影响。
因此，在计算出水平筋长度后，需要结合实际情况进行合理调整，以确保柱墩的受力性能和安全性。
柱墩水平筋长度的计算是柱墩设计中的重要环节，它直接关系到柱墩的受力性能和安全性。
合理的水平筋长度设计可以有效增强柱墩的承载能力和抗震性能，从而保障建筑结构的安全稳定。
因此，在进行柱墩设计时，设计人员需要严格按照相关规范和标准进行计算和设计，确保柱墩水平筋长度的合理性和科学性。
除了水平筋长度的计算，柱墩设计中还需要考虑水平筋的布置、直径、间距等参数。
这些参数的选择和设计也直接关系到柱墩的受力性能和安全性。
因此，在进行柱墩设计时，设计人员需要全面考虑各项参数，确保柱墩的设计符合相关规范和标准，从而保障建筑结构的安全稳定。
总之，柱墩水平筋长度的计算是柱墩设计中的重要环节，它直接关系到柱墩的受力性能和安全性。
混凝土梁和柱的尺寸标准
混凝土梁和柱的尺寸标准混凝土梁和柱是建筑中常见的结构构件，其尺寸标准的确定对于保证建筑结构的稳定性和安全性至关重要。
本文将介绍混凝土梁和柱的尺寸标准，分为以下几个方面：设计要求、尺寸标准、尺寸计算和质量控制。
一、设计要求混凝土梁和柱的设计要求主要包括荷载要求和强度要求两个方面。
1.荷载要求荷载要求是指混凝土梁和柱所能承受的荷载大小和荷载的类型。
荷载类型主要分为静荷载和动荷载，静荷载包括自重和外荷载，动荷载包括风荷载和地震荷载。
设计时需要根据具体情况确定荷载类型和荷载大小，以确保混凝土梁和柱能够承受相应的荷载。
2.强度要求强度要求是指混凝土梁和柱的强度等级和抗震性能等级。
混凝土梁和柱的强度等级主要包括C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60等多个等级，不同等级的混凝土强度不同，需要根据具体情况确定。
抗震性能等级主要包括一般性能、抗震性能和极限性能等级，需要根据建筑的抗震要求确定。
二、尺寸标准混凝土梁和柱的尺寸标准主要包括截面尺寸、长度、钢筋直径和间距等方面。
1.截面尺寸混凝土梁和柱的截面尺寸是指横截面的大小和形状。
其尺寸应根据设计要求确定。
梁的截面尺寸主要包括宽度和高度两个方面，宽度一般为跨度的1/4~1/3，高度一般为跨度的1/10~1/12。
柱的截面尺寸主要包括边长和截面形状两个方面，边长一般为柱高的1/8~1/10，截面形状可以为矩形、圆形、多边形等。
2.长度混凝土梁和柱的长度是指构件的长度。
其长度应根据设计要求确定。
梁的长度一般为跨度的1.2~1.5倍，柱的长度一般为柱高的6~10倍。
3.钢筋直径和间距混凝土梁和柱中常常需要加入钢筋以提高其强度和抗震性能。
钢筋的直径和间距应根据设计要求确定。
在一般情况下，钢筋的直径一般为6~32mm，间距一般为50~200mm。
三、尺寸计算混凝土梁和柱的尺寸计算需要根据设计要求进行。
一般情况下，尺寸计算需要考虑构件所能承受的荷载大小、强度等级、抗震性能等级等因素。
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篇一：柱的计算长度系数
柱的计算长度：程序中增加了一个选项“柱长度系数按混凝土土规范的7.3.11-3计算。
以前老程序是按表7.3.11-1和表7.3.11-2采用的。
7.3.11-3条是新规范新增的。
“当水平荷载产生的弯矩设计值占总弯矩设计值的75%以上时，框架柱的计算长度lo可按公式7.3.11-1和公式7.3.11-2计算结果的较小者取值。
这是因为近年来对框架结构二阶效应的研究表明，竖向荷载在有侧移的框架中引起的p-△效应只增大有水平荷载
在柱端截面中引起的弯矩mh，而原则上不增大由竖向荷载引起的弯矩mv。
因此，框架柱柱端考虑二阶效应后的总弯矩应是：
m=mh+ηs*mv（1-1）
式中ηs为反映二阶效应增大mh幅度的弯矩增大系数。
但在传统的η——lo法中，是用η同时增大mv和mh的，即：
m=η（mh+mv）（1-2）
因此，如果要使所求的总弯矩相等，那么必然有：
ηs>η
与ηs相应的lo也就必然比与η相应的lo取得大一点。
对于一般工程中的多层框架结构，（在mv/mh为常见比例，即>1/3，框架节点的柱梁线刚度的比例也为常见值时）按规范表7.3.11-2的lo计算出的η再按1-2公式计算出的弯矩和按规范7.2.11-3条计算出的lo在按公式1-1算出的弯矩，两者差异不大。
所以在一般多层框架，没有特殊的水平荷载和特殊的框架节点情况下，采用7.2.11-2和7.2.11-3计算的lo对计算结果没有大的影响。
但是，对于mv/mh 本来规范采用η——lo法就是不尽和理的，因此规范就在7.3.12条要求采用刚度折减法，这种方法也是国外通行的考虑二阶效应的计算方法，且也是准确的较为合理的计算方法，但遗憾的是这种方法在pkpm
程序中还没有得到实现。
篇二：柱计算长度系数
（一）规范要求
⑴《混凝土结构设计规范》（gb50010-20xx）（以下简称《混凝土规范》）第7.3.11条
第2款规定：一般多层房屋梁柱为刚接的框架结构，各层柱的计算长度系数可按表7.3.11-2取用。
⑵第7.3.11条第3款规定：当水平荷载产生的弯矩设计值占总弯矩设计值的75％以上时，框架柱的计算长度l0可按下列两个公式计算，并取其中的较小值：
l0＝［l＋0.15（Ψu＋Ψl)]h（7.3.11-1）
l0＝（2十0.2Ψmin）h（7.3.11-2）
式中：Ψu、Ψl——柱的上端、下端节点处交汇的各柱线刚度之和与交汇的各梁线刚度之和的比值；
Ψmin——比值Ψu、Ψl中的较小值；
h——柱的高度，按表7.3.11-2的注采用。
（二）工程算例
⑴工程概况：某工程为十层框架错层结构，首层层高2m，第二层层高4.5m。
其第一、二层结构平面图、结构三维轴侧图如图1所示。
（图略）
（三）satwe软件的计算结果
⑴计算结果表：
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
－－－－－－－－－
表1柱1、柱2、柱3按照表7.3.11-2直接取值的计算长度系数
柱1／3.25／3.25／1.44／1.44／
柱2／1.00／3.25／1.25／1.44／
柱3／1.00／1.00／1.25／1.25／
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
表2柱1、柱2、柱3按公式7.3.11-1和7.3.11-2计算的计算长度系数
柱1／3.59／3.83／1.60／1.70／
柱2／1.33／3.83／1.42／1.70／
柱3／1.19／1.12／2.23／2.14／
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
表中数据依次为：柱号／首层cx／首层cy／二层cx／二层cy／
柱1是边柱，首层无梁，二层与三根梁相连；柱2也是边柱，首层下向有一根梁，二层与三根梁相连；柱3是中柱，首层、二层均与四根梁相连。
⑵结果分析：
①表1中cx、cy的计算过程
②表2中cx、cy的计算过程
根据公式（7.3.11-1)和（7.3.11-2)，
Ψux=(ecic下/lc1+ecic上/lc2)/[(ecib左/lb1+ecib 右/lb2)×2]
对于底层柱，由于柱底没有梁，所以程序自动取Ψlx＝0.1。
（四）注意事项
⑴采用公式（7.3.11-1）和（7.3.11-2）计算柱的计算长度系数时，程序采用以下原则计算梁、柱构件的刚度：
①没有按规范要求判断水平荷载产生的弯矩设计值占
总弯矩设计值的75％以上这个条件；
②对于混凝土梁，程序采用架的刚度放大系数值恒为
2.0；对于钢梁，则采用设计人员输入的梁刚度放大系数；
③程序对于另一端不与柱（墙）相连的梁按远端梁铰接处理；
④当梁的两端与柱铰接时．不考虑梁的刚度；
⑤当梁的一端与柱刚接、另一端与柱铰接时．对于混凝土梁，梁的刚度折减50％，并不受有无侧限的限制；对于钢梁，有侧限时折减50％，无侧限时不折减；
⑥当柱一端铰接时．则相应端梁与柱的刚度比取0.1；
⑦斜柱（支撑）刚度不考虑在约束刚度比的计算中；
⑧单向墙托柱、柱托单向墙，面内按固端计算，刚度比取10，面外按实际情况计算；⑨双向墙托柱、柱托双向墙，双向刚度比均取10（柱端已定义为铰接的不在此列）。
⑵斜柱（支撑）的计算长度取1.0。
⑶地下室的越层柱，程序不能自动搜索，而按层逐段计算柱的计算长度系数。
⑷所有边框柱，其计算长度系数内定为0.75。
⑸对于混凝土柱，其计算长度系数上限为2.5，钢柱的计算长度系数上限为6.0。
⑹程序只执行现浇楼盖的计算长度系数，没有执行装配式楼盖的计算长度系数。
⑺目前的satwe软件对有吊车或无吊车的排架结构的柱计算长度系数仍按框架结构实行。
⑻对于satwe软件，设计人员修改柱计算长度系数后，不要再进行“形成saiwe数据”和“数据检查”等操作，而应该直接计算，否则程序仍然按照原来的计算长度系数进行计算。
（五）如何判断“水平荷载产生的弯矩设计值占总弯矩设计值的75%以上”这个条件？由于目前的satwe软件没有直接判断“水平荷载产生的弯拒设计值占总弯矩设计值的75%以上”这个条件的功能，因此需要设计人员自己进行判断，具体判断过程我们可以遵循以下步骤：
⑴在新版的satwe软件中首先按照不执行《混凝土规范》
7.3.11-3条的方法进行计算，从而得到所有荷载产生的总弯矩设计值；
⑵点取satwe软件“总信息”中“恒活载计算信息”里的“不计算恒活载”选项，然后进行
计算，从而得到水平荷载产生的弯矩设计值；
⑶将头两步计算得到的弯矩设计值相比看是否满足《混
凝土规范》7.3.11-3条中的条件；⑷在选择弯矩设计值时要注意尽量选择同一工况荷载作用下的内力值。
看似简单的框架柱计算长度系数计算问题（详见此链接），对框架柱计算长度的概念有了更清晰地认识。
概念不清对于一个设计人员来说是“致命”的，另外在对于中国规范的理解和把握上，万不可只读规范条文而不顾其它，因为中国规范的条文说明在很多时候没有把条文的使用条件简述清楚。
现总结一些基本概念，以备日后不时之需。
什么是计算长度？
有一天和领导讨论起计算长度系数的问题，他突然让偶用最简单的一句话来说明构件“计算长度”的含义，偶迟钝了一会儿说，计算长度就是用来验算构件受压稳定时的计算假定。
说对了吗？没有。
偶只说出了计算长度这个概念的作用，而没有说出它的真正物理意义。
计算长度的真正意义是指“将具有端部约束的杆件拟作承载力相同而长度不同的两端铰支杆看待”[2]。
再通俗一点儿，以最简单的两端铰支杆为目标，将研究杆件的长度向这个目标来换算，换算的条件是承载力相同，换算的结果就是计算长度。
而计算长度系数就是指这个换算长度与杆件实际长度的比值。
计算长度和哪些因素有关？
通常我们在设计一个框架时，求柱子的计算长度的目的不光是为了验算柱子本身的稳定性，更主要的是验算框架的
整体性。
这里，任何一根框架柱都不是孤立存在的，框架中的其它构件对整体的稳定性都是相关的。
在设计框架时，《钢规》中提到的计算长度法是一种简化处理，是把框架稳定简化成柱子构件的稳定问题来对待。
《钢规》中在验算压弯构件稳定问题时的几个公式（式5.2.2-1、式5.2.2-3）和强度验算公式相比也只是添加了稳定系数、等效弯矩系数，其它和强度验算是完全一样的，那么如何体现结构的整体稳定性呢？没
错，就是通过稳定系数和等效弯矩系数。
而稳定系数又和构件的计算长度是直接相关的。
那么设计时，是不是完全按照《钢规》附录中的计算长度系数公式来求计算长度系数就可以么了呢？当然不是，《钢规》中的公式成立是有前提条件的，这个条件是指：假定各柱的刚度参数（h√n/ei）相同，且在荷载作用下同时失稳，也就是说各柱之间没有相互约束作用，而只有柱上下节点上的梁对柱产生约束作用。
由于柱的刚度参数是和柱子轴力有关的一个量，因此，当实际结构中的柱子截面不同，或者轴力分布不均匀时，规范上这个公式算出的计算长度系数是要进行修正的。
而不能简单地相当然地认为：柱子的计算长度系数仅与柱子的自身刚度和约束情况有关。
引用《钢结构稳定设计指南》（p108）中的一段话：
框架柱的计算长度不仅和它的构件尺寸和支撑情况有。