| A | B | C | D | E | F | G | H | I | J | K | L | M | N | O | P | Q | R | S | T | U | V | W | X | Y | Z | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | Braced Column Design | Case 1: Lowest story column | ||||||||||||||||||||||||
2 | Case 2: Intermediate story column | |||||||||||||||||||||||||
3 | Column Identification: | C1 | Steel strength: | 60,000 | psi | Case 3: Cantilever column | ||||||||||||||||||||
4 | Column case No. | 1 | Concrete strength: | 4,000 | psi | Case 4: Proped Cantilever column | ||||||||||||||||||||
5 | Column height (c/c): | 14 | ft | Concrete Modulus: | 3,644 | ksi | Case 5: Pinned Ends | |||||||||||||||||||
6 | ||||||||||||||||||||||||||
7 | Beam Spacing (c/c): | 24 | ft | Concrete strength: | 4,000 | psi | ||||||||||||||||||||
8 | Beam width: | 48 | in | Concrete Modulus: | 3,644 | ksi | ||||||||||||||||||||
9 | Beam depth: | 12 | in | |||||||||||||||||||||||
10 | ||||||||||||||||||||||||||
11 | Dead load | Live load | Factored load | |||||||||||||||||||||||
12 | Axial load P: | 230 | 173 | 616.1 | kips | |||||||||||||||||||||
13 | Moment M2: | 2 | 108 | 186.4 | ft-kips | No. | Diameter, in | |||||||||||||||||||
14 | Moment M1: | -2 | 100 | 167.2 | ft-kips | 3 | 0.375 | |||||||||||||||||||
15 | 4 | 0.500 | ||||||||||||||||||||||||
16 | Step 1 Design as Short Column (Assuming no slenderness effect): | 5 | 0.625 | |||||||||||||||||||||||
17 | Coulmn dimension: | 18 | in | Clear cover: | 1.5 | in | 6 | 0.750 | ||||||||||||||||||
18 | Size of Ties No. | 3 | Size of main bar No. | 10 | 7 | 0.875 | ||||||||||||||||||||
19 | γ: | 0.72 | 8 | 1.000 | ||||||||||||||||||||||
20 | Pu/Ag: | 1.90 | ksi | Mu/Agh: | 0.00 | ksi | 9 | 1.125 | ||||||||||||||||||
21 | From column interaction diagram, | ρ: | 0.02 | 10 | 1.250 | |||||||||||||||||||||
22 | 11 | 1.375 | ||||||||||||||||||||||||
23 | Step 2 Braced or Unbraced Frame | |||||||||||||||||||||||||
24 | Criterion based on P-Δ analysis | |||||||||||||||||||||||||
25 | Results of First-order analysis: | Results of Second-order analysis: | Increase | |||||||||||||||||||||||
26 | Mu1: | 105 | ft-kips | Mu1: | 110 | ft-kips | 4.76% | |||||||||||||||||||
27 | Mu2: | 160 | ft-kips | Mu2: | 165 | ft-kips | 3.13% | |||||||||||||||||||
28 | Conclusion | Braced Frame | ||||||||||||||||||||||||
29 | ||||||||||||||||||||||||||
30 | Criterion based on Stability Index Q | |||||||||||||||||||||||||
31 | ΣPu: | 500 | kips | Δo: | 0.36 | in | ||||||||||||||||||||
32 | Vu: | 20 | kips | lc: | 168 | in | ||||||||||||||||||||
33 | Q: | 0.05 | ||||||||||||||||||||||||
34 | Conclusion | Braced Frame | ||||||||||||||||||||||||
35 | ||||||||||||||||||||||||||
36 | Criterion based on Lateral Bracing | |||||||||||||||||||||||||
37 | Total stiffness of story columns: | 250 | in-kips | |||||||||||||||||||||||
38 | Total stiffness of bracing element: | 1550 | in-kips | |||||||||||||||||||||||
39 | Conclusion | Braced Frame | ||||||||||||||||||||||||
40 | ||||||||||||||||||||||||||
41 | Step 3 Check Slenderness and refine k | |||||||||||||||||||||||||
42 | Column height lu: | 13 | ft | |||||||||||||||||||||||
43 | with k=1, klu/r: | 28.89 | ||||||||||||||||||||||||
44 | Upper limit for short column behaviour | #DIV/0! | ||||||||||||||||||||||||
45 | #DIV/0! | |||||||||||||||||||||||||
46 | For columns, E*Ig/lc: | 22,315,299 | in-kips | |||||||||||||||||||||||
47 | For beams,, E*Ig/lb: | 17,631,841 | in-kips | |||||||||||||||||||||||
48 | ||||||||||||||||||||||||||
49 | At top of the column, | |||||||||||||||||||||||||
50 | No. of top columns: | 1 | Column height (c/c): | 14 | ft | |||||||||||||||||||||
51 | No. of beams: | 2 | ψtop: | 2.17 | ||||||||||||||||||||||
52 | At bottom of the column, | |||||||||||||||||||||||||
53 | No. of columns: | 1 | Column height (c/c): | 14 | ft | |||||||||||||||||||||
54 | No. of beams: | 2 | ψtop: | 2.17 | ||||||||||||||||||||||
55 | ||||||||||||||||||||||||||
56 | From alignment chart, | |||||||||||||||||||||||||
57 | Effective length factor k, | 0.87 | ||||||||||||||||||||||||
58 | Slenderness ratio klu/r: | 25.13 | ||||||||||||||||||||||||
59 | #DIV/0! | |||||||||||||||||||||||||
60 | ||||||||||||||||||||||||||
61 | Step 4 Minimum Moment Mu2min: | Area, in2 | ||||||||||||||||||||||||
62 | Minimum eccentricity, emin: | 1.14 | in | No. | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | ||||||||||||||
63 | Minimum Moment Mu2min: | 58.53 | ft-kips | 4 | 0.20 | 0.39 | 0.58 | 0.78 | 0.98 | 1.18 | 1.37 | 1.57 | ||||||||||||||
64 | Minimum moment controls | 5 | 0.31 | 0.61 | 0.91 | 1.23 | 1.53 | 1.84 | 2.15 | 2.45 | ||||||||||||||||
65 | 6 | 0.44 | 0.88 | 1.32 | 1.77 | 2.21 | 2.65 | 3.09 | 3.53 | |||||||||||||||||
66 | Step 5 Cm, βd, EI, and Pc: | 7 | 0.60 | 1.20 | 1.80 | 2.41 | 3.01 | 3.61 | 4.21 | 4.81 | ||||||||||||||||
67 | Cm: | #DIV/0! | 8 | 0.79 | 1.57 | 2.35 | 3.14 | 3.93 | 4.71 | 5.50 | 6.28 | |||||||||||||||
68 | βd: | 0.52 | 9 | 1.00 | 2.00 | 3.00 | 4.00 | 5.00 | 6.00 | 7.00 | 8.00 | |||||||||||||||
69 | EI: | 8,389,210 | in2-kip | 10 | 1.27 | 2.53 | 3.79 | 5.06 | 6.33 | 7.59 | 8.86 | 10.12 | ||||||||||||||
70 | Critical buckling load Pc: | 4495 | kips | 11 | 1.56 | 3.12 | 4.68 | 6.25 | 7.81 | 9.37 | 10.94 | 12.50 | ||||||||||||||
71 | 14 | 2.25 | 4.50 | 6.75 | 9.00 | 11.25 | 13.50 | 15.75 | 18.00 | |||||||||||||||||
72 | Step 6 δns and Me: | 18 | 4.00 | 8.00 | 12.00 | 16.00 | 20.00 | 24.00 | 28.00 | 32.00 | ||||||||||||||||
73 | δns: | #DIV/0! | ||||||||||||||||||||||||
74 | Me: | #DIV/0! | ft-kips | 4 | No. | 10 | Steel area As: | |||||||||||||||||||
75 | Pu/Ag: | 1.90 | ksi | Mu/Agh: | #DIV/0! | ksi | 4 | No. | 9 | 9.06 | ||||||||||||||||
76 | From column interaction diagram, | |||||||||||||||||||||||||
77 | ρ: | 2.60% | ||||||||||||||||||||||||
78 | As: | 8.42 | in2 | |||||||||||||||||||||||
79 | ||||||||||||||||||||||||||
80 | Design: | Provide | 4 | No. | 10 | bars plus | ||||||||||||||||||||
81 | 4 | No. | 9 | bars | ||||||||||||||||||||||
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