混凝土柱計算器
估算箍筋鋼筋混凝土短柱的軸向設計承載力與鋼筋比。
柱承載力輸入參數
尺寸以公釐輸入,材料強度以百萬帕輸入。
關於混凝土柱承載力
鋼筋混凝土柱由混凝土與縱向鋼筋共同承受壓力。本計算器針對承受軸心壓力的短矩形箍筋柱,提供初步軸向承載力估算。首先將寬度乘以斷面深度,取得全斷面面積。再扣除輸入的鋼筋面積,以免同一部分被重複計算。混凝土的貢獻採規定抗壓強度的 85%,鋼筋的貢獻則採輸入的降伏強度。
材料的標稱抵抗力會折減為實際設計值。本工具採用 0.65 的強度折減係數,並額外套用箍筋柱最大軸向載重常用的 0.80 限制係數。以公釐表示的尺寸與百萬帕表示的強度相乘,所得單位為牛頓,因此結果換算為千牛頓顯示。鋼筋比是鋼筋面積除以全斷面面積,再以百分比表示,可快速對照適用設計規範中的最小與最大限制。
此結果僅為初期設計輔助,並非完整的結構分析。實際柱還受到偏心、無側向支撐長度、有效長度係數、二階效應、構架側移、偶發彎矩、鋼筋配置、保護層、箍筋間距、火災作用、耐久性及施工公差影響。細長柱需要彎矩放大或二階分析。承受雙軸彎曲的柱需要使用互制圖,而非只做純軸壓檢核。當地規範也可能採用不同的應力塊、抵抗係數及最大載重限制。
請使用與專案文件一致的特徵強度或規定強度,並輸入所有縱向鋼筋的總面積。確認鋼筋面積小於全斷面面積,且所得鋼筋比符合規定。最終構件尺寸、鋼筋細部、載重組合、穩定性、基礎及接合應由合格結構技師檢核。本計算器最適合比較合理的初步方案,並在細部設計前找出單位或數量級錯誤。
混凝土柱範例
| 輸入 | 估算承載力 | 用途 |
|---|---|---|
| 300 x 300 mm,30 MPa,1800 mm2 鋼筋,降伏強度 500 MPa | 1637.53 kN | 小型方形箍筋柱 |
| 400 x 500 mm,40 MPa,3000 mm2 鋼筋,降伏強度 500 MPa | 4262.96 kN | 建築矩形柱 |
| 500 x 500 mm,50 MPa,5000 mm2 鋼筋,降伏強度 500 MPa | 6714.5 kN | 較大斷面的初步方案 |
如何計算柱承載力
- 以公釐輸入柱寬與斷面深度。
- 輸入規定的混凝土抗壓強度。
- 輸入縱向鋼筋總面積及其降伏強度。
- 選取「計算承載力」,查看面積、鋼筋比及軸向承載力。
常見問題
此計算器模擬哪種載重狀況?
它模擬短箍筋柱承受軸心壓力的狀況,不考慮彎矩、偏心或細長效應。
為什麼計算承載力需要折減?
材料強度不能直接視為不受限制的使用承載力。折減係數與最大載重係數提供設計裕度,並反映箍筋柱的受力行為。
如何求得鋼筋面積?
將每根縱向鋼筋的斷面面積相加。鋼筋表與規範表格通常依直徑或號數列出單根鋼筋面積。
此結果可用於細長柱嗎?
不可以,細長柱需要額外的穩定性與二階效應檢核。請使用符合規範、包含有效長度及端部彎矩的結構分析。
此工具能取代工程師設計嗎?
不能,它僅供初步比較與教學估算。最終結構設計及鋼筋細部必須由合格專業人員完成或審核。