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クイックデザイン: NZS 3101:2006 カラム

概要概要

This calculator is for the design of reinforced, non-prestressed concrete columns as per NZS 3101:2006. 次の計算が実行されます:

  • 列の細さはユーザー入力に応じて各方向で決定されます.
  • 設計曲げモーメントは細さに基づいて計算されます.
  • モーメント容量は相互作用図から導き出されます, 柱の断面プロパティに基づいて描画されます。.
  • 断面のせん断耐力は、傾斜ストラット トラス モデルを使用して決定されます。.
  • セクションの詳細チェックが実行されます.

セクション分析

相互作用図

コンクリート柱の曲げ耐力は、各軸ごとに描かれた相互作用図から導出されます。. 相互作用線は、中立軸のさまざまな深さで「M」と「N」の値を計算することによってプロットされます。. これは、中立軸の所定の深さにおけるコンクリートと鉄筋のひずみを決定することによって行われます。. これらのひずみは力に変換できます, これを使用して、その中立軸の深さに対して柱が抵抗できる最大軸方向荷重と曲げモーメントを計算できます。.

ノート
  • 断面のプラスチックの重心を中心に瞬間が取られます。.
  • コンクリートの合力は、長方形の応力ブロックの重心に作用すると仮定します。.

    • 長方形断面の場合, これはブロックの高さの半分とみなされます.
    • 円形セクションの場合, これは、圧縮中のセグメントの重心を見つけることによって計算されます。, where the height of the segment is equal to β1c.

カラムデザイン

アキシアル容量

The ultimate compression strength of a column is defined as 0.85.φ.Nん,最高. これは方程式に従って計算されます 10-10. セクションの引張耐力は鉄筋の強度として計算され、コンクリートからの寄与は無視されます。.

デザインの瞬間

コンクリート柱の設計に使用されるモーメントは、考慮された軸における柱の細さに依存します。. 柱が細くない場合 (または「短い」), その場合、列は一次モーメントについてのみチェックする必要があります。. 柱は、柱が細くなる軸ごとに 2 次モーメントを考慮して設計する必要があります。.

ユーザーは、計算に使用する二次モーメントを直接提供するオプションがあります。.

コラムモーメント

M1=分[Mtのp;Mbのttのメートル] M_1 = \min \left[ M_{上} \;;\; M_{底} \正しい]
M2=最高[M2,メートル私ん;最高[Mtのp;Mbのttのメートル]] M_2 = \max \left[ M_{2,分} \;;\; \max \left[ M_{上} \;;\; M_{底} \正しい] \正しい]
ノート
  • M1 / M2 is taken as positive when the column is bent in single curvature. この計算機では, これは、瞬間が同じ兆候を持つときです.
  • M2,分 is calculated as N* x (15 + 0.03h) (Eq. 10-9).

細さを計算する

以下に概説する制限内にある場合、柱は細くないとみなされます。. 回転半径は次のように計算されることに注意してください。 (私 / あ)0.5.

10.3.2.3.4 (Eq. 10-2)
kLあなたr≤34−12M1M2≤40 \フラク{kL_u}{r} ≤ 34 – 12\フラク{M_1}{M_2} ≤ 40

モーメント倍率

柱が細い場合, then the design moment is calculated as the first order moment, M2, multiplied by a magnification factor (NS).

10.3.2.3.5 (Eq. 10-4)
NS=Cメートル1−N*0.75Nc≥1.0 δ = \frac{Cm}{1 – \フラク{N^*}{0.75N_C}} ≥ 1.0
10.3.2.3.5 (Eq. 10-5)
Nc=円周率2E私kLあなた2 N_c = \frac{π^2EI}{kL_u^2}
10.3.2.3.5 (Eq. 10-6)
E私=0.2Ec私g+Es私se1+bd EI = \frac{0.2E_cI_g + そうですね_{知っている}}{1 + β_d}
10.3.2.3.5 (Eq. 10-8)
Cメートル=0.6+0.4M1M2≥0.4 C_m = 0.6+0.4\frac{M_1}{M_2} ≥ 0.4

曲げ能力

曲げモーメント耐力は、設計力の座標をプロットすることによって各軸で計算されます。 (アキシアル荷重と曲げモーメント) 相互作用図上で. X軸に平行な線が引かれます (N = 設計アキシアル荷重). モーメント容量は、この線が相互作用線と交差する点で取得されます。.

注意
  • No equation for biaxial bending is included in NZS 3101:2006. This calculator only considers the uniaxial capacity and utilisation column.

せん断耐力

柱の総せん断耐力はコンクリートの耐力として計算されます。, V c, せん断補強材の能力と組み合わせる, V s:

10.3.10.3.1 (Eq. 10-11)
ファイV ん=V c+V s≥V * φV_n = V_c + V_s ≥ V^*

コンクリートせん断耐力

10.3.10.3.1 (Eq. 10-11)
V c=kakんvbあcv V_c = k_ak_nv_bA_{SkyCiv Foundationには、オーストラリア規格に準拠した孤立した基礎の設計が含まれています¹}
10.3.10.3.1 (Eq. 10-12)
vb=(0.07+10pw)f′c v_b = (0.07 + 10p_w)\平方根{f’_c}
10.3.10.3.1 (Eq. 10-13)
0.08f′c<vb<0.2f′c 0.08 \平方根{f’_c} < v_b < 0.2 \平方根{f’_c}
10.3.10.3.1 (Eq. 10-14)
kん=1+3N*あgfc′ k_n = 1 + \フラク{3N^*}{A_gf_c’}
10.3.10.3.1 (Eq. 10-14)
3N*あgfc′≤0.3 \フラク{3N^*}{A_gf_c’} ≤ 0.3

For members subject to axial tension, kん によって与えられます:

10.3.10.3.1 (Eq. 10-15)
kん=1+12N*あgfc′≥0 k_n = 1 + \フラク{12N^*}{A_gf_c’} ≥ 0

鋼のせん断能力

長方形断面の場合:

10.3.10.3.2 (Eq. 10-17)
V s=あvfそしてtds V_s = \frac{あ_vf_{yt}d}{s}

円形セクションの場合:

10.3.10.3.2 (Eq. 10-18)
V s=円周率あhfそしてtd′′2s V_s = \frac{πA_hf_{yt}曲げモーメントは、セクションで各方向に計算されます{\prime\prime}}{2s}

閉じ込めと座屈防止

この計算機は、柱のコアに適切な拘束が提供されていること、および縦方向の鉄筋の座屈を防ぐのに十分な大きさであることをチェックします。.

Concrete Confinement

10.3.10.6.1 (Eq. 10-22)
あgあc≤1.5 \フラク{A_g}{A_c} ≤ 1.5
10.3.10.6.1 (Eq. 10-22)
ptメートル≤0.4 p_tm ≤ 0.4

長方形断面の場合:

10.3.10.6.1 (Eq. 10-22)
あsh=(1−ptメートル)shh′′3.3あgあcf′cfそしてtN*ファイf′cあg−0.0065shh′′ A_{sh} = frac{(1 – p_tm)s_hh^{\prime\prime}}{3.3}\フラク{A_g}{A_c}\フラク{f’_c}{f_{yt}}\フラク{N^*}{φf’_cA_g} – 0.0065s_hh^{\prime\prime}

円形セクションの場合:

10.3.10.5.1 (Eq. 10-20)
ps=(1−ptメートル)2.4あgあcf′cfそしてtN*ファイf′cあg−0.0084 p_s = \frac{(1 – p_tm)}{2.4}\フラク{A_g}{A_c}\フラク{f’_c}{f_{yt}}\フラク{N^*}{φf’_cA_g} – 0.0084

Lateral Restraint of Longitudinal Bars Against Premature Buckling

長方形断面の場合:

10.3.10.6.1 (Eq. 10-23)
あte=Σあbfそして135fそしてtshdb A_{te} = frac{ΣA_bf_y}{135f_{yt}}\フラク{s_h}{d_b}

円形セクションの場合:

10.3.10.5.1 (Eq. 10-21)
ps=あst155d′′fそしてfそしてt1db p_s = \frac{A_{st}}{155曲げモーメントは、セクションで各方向に計算されます{\prime\prime}}\フラク{f_y}{f_{yt}}\フラク{1}{d_b}

耐火性

これはオプションのチェックです, 耐火性チェックオプションにより有効化, あたり 句 4.6.2 そして テーブル 4.7 NZSの 3101:2006.

4.6.2 (Eq. 4-1)
ηf私=Nf*Nあなた η_{あります} = frac{N^*_f}{N_u}

テーブル 4.7 – Fire resistance criteria for structural adequacy for columns

耐火等級
(分) 		最小寸法
(んん)
Column exposed on more than one side Column exposed on
one side
ηあります = 0.2 ηあります = 0.5 ηあります = 0.7 ηあります = 0.7
30 b
a 		200
25 		200
25 		200
30 		155
25
60 b
a 		200
25 		200
35 		250
45 		155
25
90 b
a 		200
30 		300
45 		350
50 		155
25
120 b
a 		250
40 		350
45 		350
55 		175
35
180 b
a 		350
45 		350
60 		450
70 		230
55
240 b
a 		350
60 		450
75 		500
70 		295
70

変更ログ

16NS 九月 2026 – Fire Resistance Check
  • 私たちの負荷ジェネレータは5つで使用することができます: Fire resistance check per 句 4.6.2 そして テーブル 4.7, covering fire load level, minimum column width, axis distance, and reinforcement detailing requirements.
10NS 七月 2026 – 相互作用図 & Reporting Update
  • 私たちの負荷ジェネレータは5つで使用することができます: 曲げモーメント図を追加.
  • 更新されました: Eを減算するロジックを削除c.相互作用図計算時の補強力からのε. 応力ブロック内では、コンクリート応力ブロック値が直接減算されるようになりました。.
15NS 1月 2026 – Initial Deployment
  • 私たちの負荷ジェネレータは5つで使用することができます: Initial deployment of the NZS 3101:2006 Concrete Column Design calculator.

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