第七章 pkpm軟體關於混凝土柱計算長度係數的計算
（一）規範要求
⑴《混凝土結構設計規範》（gb 50010-2002）（以下簡稱《混凝土規範》）第 7.3.11條第2款規定：一般多層房屋樑柱為剛接的框架結構，各層柱的計算長度係數可按表7.3.11-2取用。
⑵第 7.3.11條第3款規定：當水平荷載產生的彎矩設計值占總彎矩設計值的 75％以上時，框架柱的計算長度l0可按下列兩個公式計算，並取其中的較小值：
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、下端節點處交匯的各柱線剛度之和與交匯的各梁線剛度之和的比值；
ψmin——比值ψu、ψl中的較小值；
h——柱的高度，按表7.3.11-2的注採用。
（二）工程算例
⑴工程概況：某工程為十層框架錯層結構，首層層高2m，第二層層高4.5m。其第一、二層結構平面圖、結構三維軸側圖如圖1所示。（圖略）
（三）satwe軟體的計算結果
⑴計算結果表：
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表1 柱1、柱2、柱3按照表7.3.11-2直接取值的計算長度係數
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／
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表2 柱1、柱2、柱3按公式7.3.11-1和7.3.11-2計算的計算長度係數
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／
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表中數據依次為：柱號／首層cx／首層cy／二層cx／二層cy／
柱1是邊柱，首層無梁，二層與三根梁相連；柱2也是邊柱，首層下向有一根梁，二層與三根梁相連；柱3是中柱，首層、二層均與四根梁相連。
⑵結果分析：
①表1中cx、cy的計算過程
②表2中cx、cy的計算過程
根據公式（7.3.11-1)和（7.3.11-2)，
ψux=(ecic下/lc1+ecic上/lc2)/[(ecib左/lb1+ecib右/lb2)×2]
對於底層柱，由於柱底沒有梁，所以程式自動取ψlx＝0.1。
（四）注意事項
⑴採用公式（7.3.11-1）和（7.3.11-2）計算柱的計算長度係數時，程式採用以下原則計算梁、柱構件的剛度：
①沒有按規範要求判斷水平荷載產生的彎矩設計值占總彎矩設計值的75％以上這個條件；
②對於混凝土梁，程式採用架的剛度放大係數值恆為2.0；對於鋼樑，則採用設計人員輸入的梁剛度放大係數；
③程式對於另一端不與柱（牆）相連的梁按遠端梁鉸接處理；
④當梁的兩端與柱鉸接時．不考慮梁的剛度；
⑤當梁的一端與柱剛接、另一端與柱鉸接時．對於混凝土梁，梁的剛度折減50％，並不受有無側限的限制；對於鋼樑，有側限時折減50％，無側限時不折減；
⑥當柱一端鉸接時．則相應端梁與柱的剛度比取0.1；
⑦斜柱（支撐）剛度不考慮在約束剛度比的計算中；
⑧單向牆托柱、柱托單向牆，面內按固端計算，剛度比取10，面外按實際情況計算；
⑨雙向牆托柱、柱托雙向牆，雙向剛度比均取10（柱端已定義為鉸接的不在此列）。
⑵斜柱（支撐）的計算長度取1.0。
⑶地下室的越層柱，程式不能自動搜尋，而按層逐段計算柱的計算長度係數。
⑷所有框線柱，其計算長度係數內定為0.75。
⑸對於混凝土柱，其計算長度係數上限為2.5，鋼柱的計算長度係數上限為6.0。
⑹程式只執行現澆樓蓋的計算長度係數，沒有執行裝配式樓蓋的計算長度係數。
⑺目前的satwe軟體對有吊車或無吊車的排架結構的柱計算長度係數仍按框架結構實行。
⑻對於satwe軟體，設計人員修改柱計算長度係數後，不要再進行“形成saiwe數據”和“數據檢查”等操作，而應該直接計算，否則程式仍然按照原來的計算長度係數進行計算。
（五）如何判斷“水平荷載產生的彎矩設計值占總彎矩設計值的75%以上”這個條件？
由於目前的satwe軟體沒有直接判斷“水平荷載產生的彎矩設計值占總彎矩設計值的75%以上”這個條件的功能，因此需要設計人員自己進行判斷，具體判斷過程我們可以遵循以下步驟：
⑴在新版的 satwe軟體中首先按照不執行《混凝土規範》7.3.11-3條的方法進行計算，從而得到所有荷載產生的總彎矩設計值；
⑵點取satwe軟體“總信息”中“恆活載計算信息”里的“不計算恆活載”選項，然後進行計算，從而得到水平荷載產生的彎矩設計值；
⑶將頭兩步計算得到的彎矩設計值相比看是否滿足《混凝土規範》7.3.11-3條中的條件；
⑷在選擇彎矩設計值時要注意儘量選擇同一工況荷載作用下的內力值。