Snel ontwerp: NZS 3101:2006 Kolom

Overzicht

This calculator is for the design of reinforced, non-prestressed concrete columns as per NZS 3101:2006. De volgende berekeningen worden uitgevoerd:

De slankheid van de kolommen wordt in elke richting bepaald, afhankelijk van gebruikersinvoer.
Ontwerpbuigmomenten worden berekend op basis van slankheid.
Momentcapaciteiten worden afgeleid uit interactiediagrammen, die worden getekend op basis van de sectie-eigenschappen van de kolom.
De afschuifcapaciteiten van de sectie worden bepaald met behulp van het schuine stuttruss-model.
Op de sectie worden detailcontroles uitgevoerd.

Sectie Analyse

Interactiediagrammen

Het buigvermogen van de betonkolom wordt afgeleid uit interactiediagrammen die voor elke as zijn getekend. De interactielijn wordt uitgezet door waarden van ‘M’ en ‘N’ te berekenen op verschillende diepten van de neutrale as. Dit wordt gedaan door de spanningen in het beton en de wapeningsstaven te bepalen voor een gegeven diepte van de neutrale as. Deze spanningen kunnen in krachten worden omgezet, die vervolgens kan worden gebruikt om de maximale axiale belasting en het buigmoment te berekenen die de kolom kan weerstaan voor die neutrale asdiepte.

Opmerkingen

Er worden momenten genomen rond het plastic zwaartepunt van de sectie.
Er wordt aangenomen dat de resulterende betonkracht inwerkt op het zwaartepunt van het rechthoekige spanningsblok.
- Voor rechthoekige profielen, dit wordt genomen als de helft van de hoogte van het blok.
- Voor ronde secties, dit wordt berekend door het zwaartepunt van het segment onder compressie te vinden, where the height of the segment is equal to β₁c.

Column ontwerp

Axiale capaciteit

The ultimate compression strength of a column is defined as 0.85.φ.N_n,max. Dit wordt berekend volgens de vergelijking 10-10. Het trekvermogen van de sectie wordt berekend als de sterkte van de wapening en negeert elke bijdrage van het beton.

Ontwerpmomenten

De momenten die worden gebruikt om een betonnen kolom te ontwerpen, zijn afhankelijk van de slankheid van de kolom in de beschouwde as. Als de kolom niet slank is (of ‘kort’), dan hoeft de kolom alleen maar gecontroleerd te worden op eerste orde momenten. De kolom moet ontworpen zijn voor momenten van de tweede orde voor elke as waaromheen hij slank is.

Gebruikers hebben de mogelijkheid om direct tweede orde momenten aan te geven die gebruikt kunnen worden in de berekening.

Kolommomenten

M_{1} = min [M_{t De p}; M_{b De t t De m}]

M_1 = \min \left[ M_{top} \;;\; M_{bodem} \Rechtsaf]

M_{2} = max [M_{2, m ik n}; max [M_{t De p}; M_{b De t t De m}]]

M_2 = \max \left[ M_{2,min} \;;\; \max \left[ M_{top} \;;\; M_{bodem} \Rechtsaf] \Rechtsaf]

Opmerkingen

M₁ / M₂ is taken as positive when the column is bent in single curvature. In deze rekenmachine, dit is wanneer de momenten hetzelfde teken hebben.
M_2,min is calculated as N* x (15 + 0.03h) (Eq. 10-9).

Bereken slankheid

Een kolom wordt geacht niet slank te zijn als deze binnen de hieronder aangegeven grenzen valt. Merk op dat de draaistraal wordt berekend als (I / A)^0.5.

10.3.2.3.4 (Eq. 10-2)

\frac{

kL_u}{r} ≤ 34 – 12\frac{M_1}{M_2} ≤ 40

Momentvergroting

Als een kolom slank blijkt te zijn, then the design moment is calculated as the first order moment, M₂, multiplied by a magnification factor (d).

10.3.2.3.5 (Eq. 10-4)

d = \frac{C_{m}}{1 - \frac{N^{*}}{0.75 N_{c}}} ​ 1.0

δ = \frac{C_m}{1 – \frac{N^*}{0.75N_c}} 1.0

10.3.2.3.5 (Eq. 10-5)

N_{c} = \frac{{Pi}^{2} E I}{k L_{u}^{2}}

N_c = \frac{π^2EI}{kL_u^2}

10.3.2.3.5 (Eq. 10-6)

E I = \frac{0.2 E_{c} I_{g} + E_{s} I_{s e}}{1 + b_{d}}

EI = \frac{0.2E_cI_g + Nou ja_{ik weet}}{1 + β_d}

10.3.2.3.5 (Eq. 10-8)

C_{m} = 0.6 + 0.4 \frac{M_{1}}{M_{2}} ​ 0.4

C_m = 0.6+0.4\frac{M_1}{M_2} 0.4

Buigcapaciteit

De buigmomentcapaciteit wordt in elke as berekend door de coördinaten van de ontwerpkrachten uit te zetten (axiale belasting en buigmoment) op de interactiediagrammen. Er wordt een lijn getrokken evenwijdig aan de x-as (N = ontwerp-axiale belasting). De momentcapaciteit wordt genomen op het punt waar deze lijn de interactielijn snijdt.

Notitie

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

Afschuifcapaciteit:

Het totale afschuifvermogen van de kolom wordt berekend als het draagvermogen van het beton, V _c, gecombineerd met de capaciteit van de dwarskrachtwapening, V _s:

10.3.10.3.1 (Eq. 10-11)

AISI Amerikaans ijzer- en staalinstituut voor koudgevormde staalconstructies V_{n} = V_{c} + V_{s} ​ V^{*}

φV_n = V_c + V_s ≥ V^*

Betonafschuifcapaciteit

10.3.10.3.1 (Eq. 10-11)

V_{c} = k_{een} k_{n} v_{b} A_{c v}

V_c = k_ak_nv_bA_{CV}

10.3.10.3.1 (Eq. 10-12)

v_{b} = (0.07 + 10 p_{w}) \sqrt{f'_{c}}

v_b = (0.07 + 10p_w)\sqrt{f'_c}

10.3.10.3.1 (Eq. 10-13)

0.08 \sqrt{f'_c} <

v_b < 0.2 \sqrt{f'_c}

10.3.10.3.1 (Eq. 10-14)

k_{n} = 1 + \frac{3 N^{*}}{A_{g} f_{c}'}

k_n = 1 + \frac{3N^*}{A_gf_c’}

10.3.10.3.1 (Eq. 10-14)

\frac{3N^*}{

A_gf_c’} ≤ 0.3

For members subject to axial tension, k_n is gegeven door:

10.3.10.3.1 (Eq. 10-15)

k_{n} = 1 + \frac{12 N^{*}}{A_{g} f_{c}'} ​ 0

k_n = 1 + \frac{12N^*}{A_gf_c’} 0

Stalen afschuifcapaciteit

Voor rechthoekige profielen:

10.3.10.3.2 (Eq. 10-17)

V_{s} = \frac{A_{v} f_{j t} d}{s}

V_s = \frac{A_vf_{jt}d}{s}

Voor ronde secties:

10.3.10.3.2 (Eq. 10-18)

V_{s} = \frac{Pi A_{h} f_{j t} d^{''}}{2 s}

V_s = \frac{πA_hf_{jt}d ^{\prime\prime}}{2s}

Opsluiting en anti-knikken

Deze calculator controleert of er voldoende opsluiting is tot de kern van de kolom en of de verbindingen groot genoeg zijn om knikken van de langswapening te voorkomen..

Concrete Confinement

10.3.10.6.1 (Eq. 10-22)

\frac{A_g}{A_c} ≤ 1.5

10.3.10.6.1 (Eq. 10-22)

p_{t} m \leq 0.4

p_tm ≤ 0.4

Voor rechthoekige profielen:

10.3.10.6.1 (Eq. 10-22)

EEN_{

sh} = frac{(1 – p_tm)s_hh^{\prime\prime}}{3.3}\frac{A_g}{A_c}\frac{f'_c}{f_{jt}}\frac{N^*}{φf’_cA_g} – 0.0065s_hh^{\prime\prime}

Voor ronde secties:

10.3.10.5.1 (Eq. 10-20)

p_{s} = \frac{(1 - p_{t} m)}{2.4} \frac{A_{g}}{A_{c}} \frac{f'_{c}}{f_{j t}} \frac{N^{*}}{AISI Amerikaans ijzer- en staalinstituut voor koudgevormde staalconstructies f'_{c} A_{g}} - 0.0084

p_s = \frac{(1 – p_tm)}{2.4}\frac{A_g}{A_c}\frac{f'_c}{f_{jt}}\frac{N^*}{φf’_cA_g} – 0.0084

Lateral Restraint of Longitudinal Bars Against Premature Buckling

Voor rechthoekige profielen:

10.3.10.6.1 (Eq. 10-23)

EEN_{te} = frac{

ΣA_bf_y}{135f_{jt}}\frac{s_h}{d_b}

Voor ronde secties:

10.3.10.5.1 (Eq. 10-21)

p_{s} = \frac{A_{s t}}{155 d^{''}} \frac{f_{j}}{f_{j t}} \frac{1}{d_{b}}

p_s = \frac{EEN_{de opwaartse bodemdruk veroorzaakt bidirectionele buiging met trekspanningen aan het bodemoppervlak}}{155d ^{\prime\prime}}\frac{f_y}{f_{jt}}\frac{1}{d_b}

Vuurbestendig

Dit is een optionele controle, ingeschakeld via de optie Brandweerstandscontrole, per Clausule 4.6.2 en Tafel 4.7 van NZS 3101:2006.

4.6.2 (Eq. 4-1)

η_{f ik} = \frac{N_{f}^{*}}{N_{u}}

η_{fi} = frac{N^*_f}{N_u}

Tafel 4.7 – Fire resistance criteria for structural adequacy for columns

Brandwerendheidsklasse (minuten)		Minimale afmetingen (mm)
		Column exposed on more than one side			Column exposed on one side
		η_fi = 0.2	η_fi = 0.5	η_fi = 0.7	η_fi = 0.7
30	b een	200 25	200 25	200 30	155 25
60	b een	200 25	200 35	250 45	155 25
90	b een	200 30	300 45	350 50	155 25
120	b een	250 40	350 45	350 55	175 35
180	b een	350 45	350 60	450 70	230 55
240	b een	350 60	450 75	500 70	295 70

Wijzigingslogboek

16^dit september 2026 – Fire Resistance Check

NIEUWE: Fire resistance check per Clausule 4.6.2 en Tafel 4.7, covering fire load level, minimum column width, axis distance, and reinforcement detailing requirements.

10^dit juli- 2026 – Interactiediagram & Reporting Update

NIEUWE: Buigmomentdiagrammen toegevoegd.
Bijgewerkt: Logica verwijderd om E af te trekken_c.ε van wapeningskracht bij het berekenen van het interactiediagram. De betonspanningsblokwaarde wordt nu direct afgetrokken wanneer deze zich binnen het spanningsblok bevindt.

15^dit januari- 2026 – Initial Deployment

NIEUWE: Initial deployment of the NZS 3101:2006 Concrete Column Design calculator.

Feedback

We zijn voortdurend op zoek naar uitbreiding en verbetering van ons productaanbod!

Als u verzoeken of feedback heeft, Dien ze in via Bibliotheek → Rekenmachine-info → Feedback.

SkyCiv-documentatie

Snel ontwerp: NZS 3101:2006 Kolom

Overzicht

Sectie Analyse

Interactiediagrammen

Column ontwerp

Axiale capaciteit

Ontwerpmomenten

Kolommomenten

Bereken slankheid

Momentvergroting

Buigcapaciteit

Afschuifcapaciteit:

Betonafschuifcapaciteit

Stalen afschuifcapaciteit

Opsluiting en anti-knikken

Concrete Confinement

Lateral Restraint of Longitudinal Bars Against Premature Buckling

Vuurbestendig

Tafel 4.7 – Fire resistance criteria for structural adequacy for columns

Wijzigingslogboek

Feedback

Sitemap

Software

Industrieën

Gratis gereedschap

Over

Snel ontwerp: NZS 3101:2006 Kolom

Overzicht

Sectie Analyse

Interactiediagrammen

Column ontwerp

Axiale capaciteit

Ontwerpmomenten

Kolommomenten

Bereken slankheid

Momentvergroting

Buigcapaciteit

Afschuifcapaciteit:

Betonafschuifcapaciteit

Stalen afschuifcapaciteit

Opsluiting en anti-knikken

Concrete Confinement

Lateral Restraint of Longitudinal Bars Against Premature Buckling

Vuurbestendig

Tafel 4.7 – Fire resistance criteria for structural adequacy for columns

Wijzigingslogboek

Feedback

Hoe kunnen we helpen?

Sitemap

Software

Industrieën

Gratis gereedschap

Over