巧用Y-GAMA做钢结构设计（三）联合外包柱脚

前段日子写了 《巧用Y-GAMA做钢结构设计（一）框架、网架》 、 《巧用Y-GAMA做钢结构设计（二）组合梁》 ， 本文为续写。

钢结构模块化建筑，是由工厂预制集成的许多箱体拼合起来的建筑，每间房屋的角部都有一个柱子，一个房间有四个柱子，所以整栋楼柱脚设计时，会出现四个、三个、两个钢柱靠近在一起的情况。另外在工业钢结构项目中，由于设缝、室内设备钢平台靠近边缘、外接连廊等情况，也会出现两个柱子或者更多柱子靠近在一起，基础设计时需要做联合外包柱脚，现有的常规软件施工图模块仅能对单钢柱生成外包柱脚，对于多个近距离的钢柱无法生成联合外包柱脚。

笔者在设计过程中发现很多设计师在绘制联合外包柱脚配筋图时是将软件计算出的多个钢柱外包柱脚纵筋面积相加做为最大配筋，最小配筋率计算出的纵筋作为做小配筋，绘制纵筋时取最大、最小中间的数值；箍筋则选取单个外包柱脚最大的箍筋计算值做为箍筋绘图依据。

笔者经过思考，从力学与规范中找到相关依据，把自己的理解分享出来，以供探讨。

本文通过手工计算（力学、规范）、Excel表格计算、Y-GAMA卡片计算等三个方面，来分享联合外包柱脚的计算方法。

根据上述规范看出，需要分别验算抗震设计和非抗震设计时，短柱配筋是否满足抗弯和抗剪。

手工计算需要计算截面特性，并需要从结构计算软件读取与基础相连柱底内力，反复按计算器，计算量巨大，且易出错，为方便工程设计，编制了Excel计算表格。

Excel表格计算比手工计算方便很多，但是也有不足之处，很多参数需要手工输入，比如截面尺寸、楼层参数、计算参数、柱底的内力等，并且柱底内力需要从计算软件中选取，软件计算结果有几十种组合，需要分别查看每种组合，并将相关内力比较，找出需要最大值、最小值，这是个非常繁琐的过程。

于是借助Y-GAMA把Excel表格中相关的计算过程用卡片来实现，并从YJK模型中直接读取柱底内力，筛选出所需要的内力用于计算过程，把复杂的计算过程变得相当简单。

下面详细描述借助Y-GAMA实现联合外包柱脚短柱配筋的计算过程。

1、 总体预览：

共用了950+张卡片，界面很混乱，如下图。

3、 内部计算过程，具体预览如下：

（1）、 Mpc计算过程、读取柱底内力

（6）、 视频操作：

在结构设计过程中项目中，经常会遇到现有计算软件无法解决的情况，需要设计师手工进行计算；对于经常经常遇到的问题，可以编成Excel表格、输入数据、得出计算结果；也可以把与结构计算模型联系紧密的计算放到Y-GAMA中，直接抓取模型数据进行计算。

本文详细描述了手工计算、Excel计算、Y-GAMA计算三种方式来实现联合外包柱脚设计的全流程，以下为耗时统计：

• a、 手工计算：120分钟，需要对力学、规范掌握的非常熟练；

• b、 Excel表格计算30分钟，需要人工对YJK模型几十种荷载组合进行统计，读取分析柱底内力；

• c、 Y-GAMA：3分钟，如上述视频操作。

Y-GAMA的到来，给结构设计行业带来一场影响深远的变革。做为一名结构设计师，积极投身变革，借助工具让思维更加发散，把新工具、新实践应用于设计，把论文写在大地上、项目里。