框架柱截面的估算方法
- 格式:doc
- 大小:27.50 KB
- 文档页数:2
框架柱截面的估算方法框架柱截面的估算方法是一种用于确定结构柱的强度和稳定性的方法。
在建筑和土木工程中,结构柱是一种重要的结构元素,它可以承受垂直荷载和水平荷载,并将这些荷载传递到地基上。
因此,准确估算柱截面的尺寸和性能对于确保结构的安全性至关重要。
在进行框架柱截面估算之前,首先需要了解柱所受到的设计荷载。
通常,设计荷载包括垂直荷载、水平荷载、温度荷载等。
垂直荷载包括建筑物的自重和加荷重,而水平荷载是由风荷载和地震荷载引起的。
温度荷载是由于温度变化引起的结构变形。
在估算柱截面尺寸时,一般采用以下几种方法:1.经验法:这是一种基于经验和实践的估算方法,通常适用于一般建筑中的柱。
根据经验公式,可以通过柱的所需强度和所受荷载来计算柱的尺寸。
这种方法的优点是简单易用,但缺点是不够准确,不能满足特殊结构的要求。
2.线性弹性理论:基于材料的线性弹性性质,可以使用静力学和弹性力学的原理来估算柱截面的尺寸。
这种方法需要考虑柱的截面形状、钢筋配筋、截面的受压和受拉区域以及材料的弹性模量等参数。
通过求解平衡方程和应力平衡方程,可以得到柱的尺寸。
3.非线性分析:对于复杂的结构和动力荷载,线性弹性理论无法准确估算柱的尺寸和性能。
在这种情况下,可以采用非线性分析方法,例如有限元方法和塑性分析。
这种方法可以考虑材料的非线性行为和结构的非线性响应。
通过使用计算机软件进行数值模拟,可以得到柱的精确尺寸和性能。
在估算柱截面时,还需要考虑柱的稳定性。
柱的稳定性是指柱在荷载作用下不发生屈曲和侧扭的能力。
柱的稳定性可以通过考虑截面的几何形状、配筋和约束条件来评估。
一般来说,柱的稳定性应满足一定的几何状况和配筋要求,例如柱截面应为矩形或正方形,并采用足够的钢筋配筋。
总之,框架柱截面的估算方法是一种重要的结构设计方法,需要考虑柱的所受荷载、尺寸、强度和稳定性等因素。
根据设计需求和结构要求,可以选择适合的估算方法,并使用计算机软件进行相关计算和分析。
框架柱截面的高与宽一般可取(1/10~1/15)层高。
并可按下列方法初步确定。
1。
按轴压比要求又轴压比初步确定框架柱截面尺寸时,可按下式计算:µN=N/Acfc式中 µN-----框架柱的轴压比Ac-------框架柱的截面面积f c--------柱混凝土抗压强度设计值N---------柱轴向压力设计值柱轴向压力设计值可初步按下式估算:N=γGqSnα1α2β式中:γG-----竖向荷载分项系数q---------每个楼层上单位面积的竖向荷载,可取q=12~14KN/m²S--------柱一层的荷载面积n---------柱荷载楼层数α1------考虑水平力产生的附加系数,风荷载或四级抗震时α1=1.05,三~一级抗震时α1=1.05~1.15α2------边角柱轴向力增大系数,边柱α2=1.1,角柱α2=1.2β------柱由框架梁与剪力墙连接时,柱轴力折减系数,可取为0.7~0.8框架柱轴压比 µN的限值宜满足下列规定:抗震等级为一级时,轴压比限值0.7抗震等级为二级时,轴压比限值0.8抗震等级为三级时,轴压比限值0.9抗震等级为四级及非抗震时,轴压比限值1.0Ⅳ类场地上较高的高层建筑框架柱,其轴压比限值应适当加严,柱净高与截面长边尺寸之比小于4时,其轴压比限值按上述相应数值减小0.05。
2。
按柱截面最小尺寸高层建筑框架柱的最小尺寸hc不宜小于400mm,柱截面宽度bc不宜小于350mm,柱净高与截面长边尺寸之比宜大于4。
柱截面的确定,在高层的情况下,往往是由轴压比控制,而多层不见得是。
层数越少,越可能不是轴压比控制。
这是个概念问题,首先应当明确。
对高层(或者层数较多的多层),在柱截面估算时,应当先明确几点:混凝土的强度等级、结构的抗震等级、轴压比限值。
只有知道这几点,估算轴力才可能确定截面。
柱轴力的估算,首先确定每层柱受荷的面积。
此部分的面积,可简单的取柱左右(上下)两个跨度之和的一半进行计算。
梁布置按照跨度的1/10-1/15取梁高度梁宽要低于梁高的3.5倍具体参照荷载和墙厚等实际情况 .框架柱尺寸的估算框架柱的截面尺寸根据柱的轴压比限值,按下列公式计算:(1)柱组合的轴压力设计值:N=βFgn注:β考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数(边柱取1.3。
中柱取1.25)。
F按简支状态计算柱的负载面积。
g 折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值,可近似的取14KN/m2。
n为验算截面以上的楼层层数。
(2)Ac≥N/uNfc注:uN 为框架柱轴压比限值,本方案为三级抗震等级,查《抗震规范》可知取为0.90。
fc 为混凝土轴心抗压强度设计值,对C30,查得14.3N/mm2。
(3)计算过程:对于边柱:N=βFg E n=1.3×7.5×3×14×5=2047.5(KN)Ac≥N/uNfc=2047.5×10 /0.9/14.3=159091(mm2)取400mm×400mm对于内柱:N=βFg E n=1.25×7.5×4.2×14×5=2756.25(KN)Ac≥N/uNfc=2756.25×10 /0.9/14.3=214160(mm2)取500mm×500mm1、柱截面尺寸宜符合下列要求:1 矩形截面柱的边长,非抗震设计时不宜小于250mm,抗震设计时不宜小于300mm;圆柱截面直径不宜小于350mm2 柱剪跨比宜大于2;3 柱截面高宽比不宜大于3。
2、梁截面尺寸选择取决于梁的跨度,框架结构的主梁截面高度hb可按(1/10~1/18)lb 确定,lb为主梁计算跨度;梁净跨与截面高度之比不宜小于4。
梁的截面宽度不宜小于200mm,梁截面的高宽比不宜大于4。
主梁截面高度一般取跨度的1/8~1/12,次梁取1/12~1/16,根据承受重量的情况选择。
截面宽度是高度的1/2~1/3比较经济。
(完整版)梁柱截⾯估算第⼆章梁柱截⾯估算⼀、梁柱截⾯估算(1)梁:h b =(1/8~1/12)l b b =(1/2~1/3) h b《建筑抗震设计规范》规定:梁的截⾯尺⼨,宜符合下列各项要求:1、截⾯宽度不宜⼩于200mm ;2、截⾯⾼宽⽐不宜⼤于4;3 、净跨与截⾯⾼度之⽐不宜⼩于4。
(2)柱:柱的截⾯尺⼨⼀般由满⾜抗震要求的柱轴压⽐确定。
A c ≥[]c c f N µ柱轴压⼒设计值:n Fg N e β=β:考虑地震作⽤组合柱轴⼒增⼤系数,边柱1.3,不等跨内柱1.25,等跨内柱1.2F :按简⽀状态柱的受荷⾯积g e :楼⾯荷载近似取值 12~15KN/m 2n :验算截⾯以上楼层层数A c :柱估算截⾯⾯积[]c µ:柱轴压⽐限值,按抗震等级确定。
《建筑抗震设计规范》规定:柱的截⾯尺⼨,宜符合下列各项要求:1、截⾯的宽度和⾼度均不宜⼩于300mm ;圆柱直径不宜⼩于350mm 。
2、剪跨⽐宜⼤于2。
3、截⾯长边与短边的边长⽐不宜⼤于3。
⼆、柱⽹尺⼨,层⾼和梁柱截⾯尺⼨的确定1、框架结构柱⽹布置图图2.1 柱⽹布置图2.计算⾼度确定计算简图中的杆件以计算轴线表⽰,柱取截⾯形⼼线,梁取截⾯形⼼线。
框架计算⾼度:除底层外的其余各层都取建筑层⾼。
底层⾼度取基础顶⾯到⼆层楼⾯梁顶的距离,框架梁的跨度取柱轴线之间的距离。
3、梁柱界⾯尺⼨的确定(1)柱中柱的截⾯估算按中柱的负荷⾯积估算底层柱的轴⼒:恒载 ()()120.50.57.87.27.8 3.052430kN +?+?=活载 ()()20.50.57.87.27.8 3.05405kN +?+?=估算柱轴⼒设计值 1.22430 1.44053483v N kN =?+?=A c ≥[]3521.2 1.2348310 3.44100.8514.3v c cN mm f µ??==?? 中柱的截⾯尺⼨为600mm ?600mm边柱的截⾯估算:1轴:按边柱的负荷⾯积估算底层柱的轴⼒:恒载 ()120.57.20.58.0 3.051188kN +?=活载 ()20.57.20.58.0 3.05198kN +?=[]()3521.3 1.21188 1.4198101.3 1.68100.8514.3c c N Ac mm f µ??+??≥==?? 边柱的截⾯尺⼨为600mm ?600mmA 轴:按边柱的负荷⾯积估算底层柱的轴⼒:恒载 ()120.58.0 3.6 3.951800kN +?=活载 ()20.58.0 3.6 3.95300kN +?=A c ≥[]()3521.3 1.21800 1.4300101.3 2.55100.8514.3c c N mm f µ??+??==?? 边柱的截⾯尺⼨为600mm ?600mm⾓柱的截⾯估算:按⾓柱的负荷⾯积估算底层柱的轴⼒:恒载 120.57.8 3.65842.4kN =活载 20.57.8 3.65140.4kN =估算柱轴⼒设计值 1.2842.4 1.4140.41010.88v N kN =?+?=A c ≥[]3521.3 1.31010.88109.98100.8514.3v c cN mm f µ??==?? 考虑⾓柱受作⽤复杂等因素,暂取⾓柱截⾯尺⼨为600mm ?600mm(2)梁①纵向框架梁1(跨度L=6900mm )1111(~)(~)6900575~862.58128126501111(~)(~)650216.7~3252 3.02 3.0250h l mm mm h mmb h mm mm b mm==?====?==取取梁的截⾯尺⼨为250mm ×650mm②纵向框架梁2(跨度L=2400 mm )(~)(~)2400200~3008128122501111(~)(~)25083.3~1252 3.02 3.0250h l mm mm h mmb h mm mm b mm==?====?==取考虑⼀条轴线,取梁的截⾯尺⼨为250mm ×250mm③纵向框架梁3(L=7000 mm ) 1111(~)(~)7000583.3~875812812 7001111(~)(~)700233.3~3502 3.02 3.0250h l mm mm h mmb h mm mm b mm==?====?==取取梁的截⾯尺⼨为250mm ×700mm④横向框架梁4(跨度L=3900 mm ) 1111(~)(~)3900325~487.5812812 4001111(~)(~)400133.3~2002 3.02 3.0250h l mm mm h mmb h mm mm b mm==?====?==取取梁的截⾯尺⼨为250mm ×400m⑤次梁1(跨度L=3900mm ) 1111(~)(~)3900243.8~32512161216 3001111(~)(~)300100~1502 3.02 3.0150h l mm mm h mmb h mm mm b mm==?====?==取取梁的截⾯尺⼨为150mm ×300mm⑥次梁2(跨度L=1500mm )(~)(~)150093.8~125121612162001111(~)(~)20066.7~1002 3.02 3.0150h l mm mm h mmb h mm mm b mm==?====?==取取梁的截⾯尺⼨为150mm ×200mm⑦悬臂梁(L=1200 mm )h ≥L/6=1200/6=200mm取h=400mm梁的截⾯尺⼨为250mm ×400mm(3)板尺⼨的确定此结构楼层统⼀采⽤现浇楼板a.单向板的截⾯设计要点:现浇钢筋混凝⼟单向板的厚度h 除应满⾜建筑功能外,还应符合下列要求:跨度⼩于1500mm 的屋⾯板 h ≥50mm 跨度⼤于等于1500mm 的屋⾯板 h ≥60mm 民⽤建筑楼板 h ≥60mm ⼯业建筑楼板 h ≥70mm ⾏车道下的楼板 h ≥80mm 此外,为了保证刚度,单向板的厚度尚应不⼩于跨度的1/40(连续板)、1/35(简⽀板)以及1/12(悬挑板)。
框架柱截面尺寸估算(一)框架柱截面尺寸估算是建筑设计和施工中的重要问题之一。
正确的估算可以确保框架结构强度和稳定性,避免出现安全隐患。
下面我们就来了解一下框架柱截面尺寸估算的基本知识和方法。
一、框架柱截面尺寸设计原则在设计框架柱截面尺寸时,有以下几个原则需要遵循:1、承载能力原则:即在承受同样荷载作用下,柱子必须足够坚固。
选择柱子的截面尺寸时,应该考虑单向或双向弯曲的扭矩大小和柱子长度。
2、经济性原则:在保证柱子性能的情况下,尽可能采用较小的截面。
因为强度越高的柱子价格和加工难度都会相应地增加。
3、施工方便性原则:采用最方便加工成型的截面,有助于施工的顺利进行。
二、框架柱计算公式下面介绍一下框架柱计算公式,以帮助我们更好地了解如何估算柱子的尺寸。
1、钢柱计算公式:P=kAσ其中,P是柱子的极限承载能力,A是柱子的截面面积,σ是柱子的材料强度,k是系数,一般为0.85。
2、混凝土柱计算公式:P=0.85fcbAc其中,P是柱子的极限承载能力,fcb是混凝土的抗压强度,Ac是柱子的截面面积,0.85是减少柱子在条件考虑下的极限承载能力。
三、如何估算框架柱截面尺寸根据上述原则和计算公式,我们可以采用下述方法来估算框架柱截面尺寸:1、确定荷载,即柱子需要承受的荷载。
2、确定柱子长度。
3、根据荷载和长度,采用计算公式来计算柱子的极限承载能力。
4、根据经济性原则和施工方便性原则,选择柱子的截面形状和尺寸。
5、进行柱子的结构设计和材料的选择。
总之,框架柱截面尺寸的估算需要考虑多个因素,其中关键的是确定柱子需要承受的荷载和长度,然后根据计算公式得出柱子的极限承载能力,最后根据原则选择柱子的截面形状和尺寸。
这样才能确保构建的框架结构具有足够的强度和稳定性。
第二章 梁柱截面估算一、梁柱截面估算(1)梁:h b =(1/8~1/12)l b b =(1/2~1/3) h b《建筑抗震设计规范》规定:梁的截面尺寸,宜符合下列各项要求:1、 截面宽度不宜小于200mm ;2、 截面高宽比不宜大于4;3 、净跨与截面高度之比不宜小于4。
(2)柱:柱的截面尺寸一般由满足抗震要求的柱轴压比确定。
A c ≥[]c c f N μ柱轴压力设计值:n Fg N e β=β :考虑地震作用组合柱轴力增大系数,边柱1.3,不等跨内柱1.25,等跨内柱1.2F :按简支状态柱的受荷面积g e :楼面荷载近似取值 12~15KN/m 2n :验算截面以上楼层层数A c :柱估算截面面积[]c μ:柱轴压比限值,按抗震等级确定。
《建筑抗震设计规范》规定:柱的截面尺寸,宜符合下列各项要求:1、截面的宽度和高度均不宜小于300mm ;圆柱直径不宜小于350mm 。
2、 剪跨比宜大于2。
3、截面长边与短边的边长比不宜大于3。
二、柱网尺寸,层高和梁柱截面尺寸的确定1、框架结构柱网布置图图2.1 柱网布置图2.计算高度确定计算简图中的杆件以计算轴线表示,柱取截面形心线,梁取截面形心线。
框架计算高度:除底层外的其余各层都取建筑层高。
底层高度取基础顶面到二层楼面梁顶的距离,框架梁的跨度取柱轴线之间的距离。
3、梁柱界面尺寸的确定(1)柱中柱的截面估算按中柱的负荷面积估算底层柱的轴力:恒载 ()()120.50.57.87.27.8 3.052430kN ⨯⨯⨯+⨯+⨯=活载 ()()20.50.57.87.27.8 3.05405kN ⨯⨯⨯+⨯+⨯=估算柱轴力设计值 1.22430 1.44053483v N kN =⨯+⨯=A c ≥[]3521.2 1.2348310 3.44100.8514.3v c cN mm f μ⨯⨯==⨯⨯ 中柱的截面尺寸为600mm ⨯600mm边柱的截面估算:1轴:按边柱的负荷面积估算底层柱的轴力:恒载 ()120.57.20.58.0 3.051188kN ⨯⨯⨯⨯+⨯=活载 ()20.57.20.58.0 3.05198kN ⨯⨯⨯⨯+⨯=[]()3521.3 1.21188 1.4198101.3 1.68100.8514.3c c N Ac mm f μ⨯⨯+⨯⨯≥==⨯⨯ 边柱的截面尺寸为600mm ⨯600mmA 轴:按边柱的负荷面积估算底层柱的轴力:恒载 ()120.58.0 3.6 3.951800kN ⨯⨯⨯+⨯=活载 ()20.58.0 3.6 3.95300kN ⨯⨯⨯+⨯=A c ≥[]()3521.3 1.21800 1.4300101.3 2.55100.8514.3c c N mm f μ⨯⨯+⨯⨯==⨯⨯ 边柱的截面尺寸为600mm ⨯600mm角柱的截面估算:按角柱的负荷面积估算底层柱的轴力:恒载 120.57.8 3.65842.4kN ⨯⨯⨯⨯=活载 20.57.8 3.65140.4kN ⨯⨯⨯⨯=估算柱轴力设计值 1.2842.4 1.4140.41010.88v N kN =⨯+⨯=A c ≥[]3521.3 1.31010.88109.98100.8514.3v c cN mm f μ⨯⨯==⨯⨯ 考虑角柱受作用复杂等因素,暂取角柱截面尺寸为600mm ⨯600mm(2)梁①纵向框架梁1(跨度L=6900mm )1111(~)(~)6900575~862.58128126501111(~)(~)650216.7~3252 3.02 3.0250h l mm mm h mmb h mm mm b mm==⨯====⨯==取取梁的截面尺寸为250mm ×650mm②纵向框架梁2(跨度L=2400 mm )(~)(~)2400200~3008128122501111(~)(~)25083.3~1252 3.02 3.0250h l mm mm h mmb h mm mm b mm==⨯====⨯==取考虑一条轴线,取梁的截面尺寸为250mm ×250mm③纵向框架梁3(L=7000 mm ) 1111(~)(~)7000583.3~8758128127001111(~)(~)700233.3~3502 3.02 3.0250h l mm mm h mmb h mm mm b mm==⨯====⨯==取取梁的截面尺寸为250mm ×700mm④横向框架梁4(跨度L=3900 mm ) 1111(~)(~)3900325~487.58128124001111(~)(~)400133.3~2002 3.02 3.0250h l mm mm h mmb h mm mm b mm==⨯====⨯==取取梁的截面尺寸为250mm ×400m⑤次梁1(跨度L=3900mm ) 1111(~)(~)3900243.8~325121612163001111(~)(~)300100~1502 3.02 3.0150h l mm mm h mmb h mm mm b mm==⨯====⨯==取取梁的截面尺寸为150mm ×300mm⑥次梁2(跨度L=1500mm )(~)(~)150093.8~125121612162001111(~)(~)20066.7~1002 3.02 3.0150h l mm mm h mmb h mm mm b mm==⨯====⨯==取取梁的截面尺寸为150mm ×200mm⑦悬臂梁(L=1200 mm )h ≥L/6=1200/6=200mm取h=400mm梁的截面尺寸为250mm ×400mm(3) 板尺寸的确定此结构楼层统一采用现浇楼板a.单向板的截面设计要点: 现浇钢筋混凝土单向板的厚度h 除应满足建筑功能外,还应符合下列要求:跨度小于1500mm 的屋面板 h ≥50mm 跨度大于等于1500mm 的屋面板 h ≥60mm 民用建筑楼板 h ≥60mm 工业建筑楼板 h ≥70mm 行车道下的楼板 h ≥80mm 此外,为了保证刚度,单向板的厚度尚应不小于跨度的1/40(连续板)、1/35(简支板)以及1/12(悬挑板)。
【精选】框架柱的截面尺寸确定方法框架柱的截面尺寸确定方法2009-09-26 06:21 P.M.(1)现浇框架柱的混凝土强度等级,当抗震等级为一级时,不得低于C30;抗震等级为二至四级及非抗震设计时,不低于C20,设防烈度8度时不宜大于C70,9度时不宜大于C60。
(2)框架柱截面尺寸,可根据柱支承的楼层面积计算由竖向荷载产生的轴力设计值`N_V`(荷载分项系数可取1.25),按下列公式估算柱截面积`A_O`,然后再确定柱边长。
1)仪有风荷载作用或无地震作用组合时N=(10.5~1.1)`N_V` (5-15)`A_C`≥`(N)/(F_C)` (5-16)2) 有水平地震作用组合时N=Ζ`N_V` (5-17)Ζ为增大系数,框架结构外柱取1.3,不等跨内柱取1.25,等跨内柱取1.2;框剪结构外柱取1.1~1.2,内桩取1.0.有地震作用组合时柱所需截面面积为`A_C`≥`(N)/(Μ_NF_C)` (5-18)其中`F_C`为混凝土轴心抗压强度设计值,`Μ_N`为柱轴压比限值当不能满足公式(5-16)、(5-18)时,应增大柱截面或提高混凝土强度等级。
(3)柱截耐尺寸:非抗震设计时,不宜小于250MM,抗震设计时,不宜小于300MM;圆柱截面直径不宜小于350MM;柱剪跨比宜大于2;柱截面高宽比不宜大于3。
框架柱剪跨比可按下式计算:Λ=M/(V`H_O`) (5-19)式中Λ——框架柱的剪跨比。
反弯点位于柱高中部的框架柱,可取柱净高与2倍柱截面有效高度之比值;M-柱端截面组合的弯矩计算值,可取上、下端的较大值;V-柱端截面与组台弯矩计算值对应的组合剪力计算值;`H_O`——计算方向上截面有效高度。
(4)柱的剪跨比宜大于2,以避免产生剪切破坏。
在设计中,楼梯间、设备层等部位难以避免短柱时,除应验算柱的受剪承载力以外,还应采取措施提高其延性和抗剪能力(5)框架柱截面尺寸应满足抗剪(即剪压比)要求。
框架柱截面尺寸确定1. 轴压比柱的轴压比定义为柱轴压力设计值与柱全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积的比值,如式(6-8)所示:()/c n N f bh =(6-8)式中 n ——轴压比;N ——轴压力设计值;b 、h ——柱截面的宽度、高度; fc ——混凝土轴心抗压强度设计值。
柱截面配筋一般为对称配筋。
轴压比增大,截面相对受压区高度增大,截面延性降低。
为此,框架结构设计时,严格控制框架柱的轴压比。
框架柱抗震等级越高,要求其轴压比越小。
表6-3给出了剪跨比大于2、混凝土强度等级不高于C60的柱的轴压比限值。
剪跨比不大于2的柱,轴压比限值应降低0.05;剪跨比小于1.5的柱,轴压比限值应专门研究并采取特殊的构造措施;对于全柱采取复合箍或螺旋箍,当满足螺距、肢距、箍筋直径满足一定要求,轴压比限值可提高0.1;对于IV 类场地土上的高层框架结构,轴压比限值宜适当减小。
表6-3 柱轴压比限值2. 柱截面尺寸估算框架柱截面尺寸估算一般根据该柱承受的竖向荷载确定。
在结构方案确定阶段,竖向荷载根据所选择的材料和结构形式,单位面积的设计值可按预估的静载和活荷载计算。
考虑到高层建筑中同一轴线范围活荷载同时达到设计值的概率,活荷载可乘以折减系数。
为方便期间,也可根据经验取值10~14kN/m2估算,当外墙和内部隔墙较多时取较大值。
如果仅考虑竖向荷载,同一楼层中柱的承载面积是边柱的两倍,是角柱的四倍。
但是,考虑到角柱和边柱在水平荷载作用的弯矩产生的附加拉力和压力,以及抗扭转作用,一般情况下,高层建筑柱截面角柱不小于边柱、边柱不小于中柱。
为此,柱截面估算时可选择中柱的竖向受力N进行截面试算。
高层框架结构中,柱截面的h/b,一般与框架柱连接的两个方向的梁的跨度有关,但h/b不宜大于3,最小截面宽度不宜小于400mm,圆柱直径不小于450mm,且不小于(梁宽-100)mm。
当柱与梁截面尺寸确定,且结构平面布置和竖向布置确定后,一般采用有限元分析软件计算得到结构内力。
中文词条名:框架柱的截面尺寸确定方法英文词条名:(1)现浇框架柱的混凝土强度等级,当抗震等级为一级时,不得低于C30;抗震等级为二至四级及非抗震设计时,不低于C20,设防烈度8度时不宜大于C70,9度时不宜大于C60。
(2)框架柱截面尺寸,可根据柱支承的楼层面积计算由竖向荷载产生的轴力设计值`N_V`(荷载分项系数可取1.25),按下列公式估算柱截面积`A_O`,然后再确定柱边长。
1)仪有风荷载作用或无地震作用组合时N=(10.5~1.1)`N_V` (5-15)`A_C`≥`(N)/(F_C)` (5-16)2) 有水平地震作用组合时N=Ζ`N_V` (5-17)Ζ为增大系数,框架结构外柱取1.3,不等跨内柱取1.25,等跨内柱取1.2;框剪结构外柱取1.1~1. 2,内桩取1.0.有地震作用组合时柱所需截面面积为`A_C`≥`(N)/(Μ_NF_C)` (5-18)其中`F_C`为混凝土轴心抗压强度设计值,`Μ_N`为柱轴压比限值当不能满足公式(5-16)、(5-18)时,应增大柱截面或提高混凝土强度等级。
(3)柱截耐尺寸:非抗震设计时,不宜小于250MM,抗震设计时,不宜小于300MM;圆柱截面直径不宜小于350MM;柱剪跨比宜大于2;柱截面高宽比不宜大于3。
框架柱剪跨比可按下式计算:Λ=M/(V`H_O`) (5-19)式中Λ——框架柱的剪跨比。
反弯点位于柱高中部的框架柱,可取柱净高与2倍柱截面有效高度之比值;M-柱端截面组合的弯矩计算值,可取上、下端的较大值;V-柱端截面与组台弯矩计算值对应的组合剪力计算值;`H_O`——计算方向上截面有效高度。
(4)柱的剪跨比宜大于2,以避免产生剪切破坏。
在设计中,楼梯间、设备层等部位难以避免短柱时,除应验算柱的受剪承载力以外,还应采取措施提高其延性和抗剪能力(5)框架柱截面尺寸应满足抗剪(即剪压比)要求。
矩形截面柱应符合下列要求;无地震组合时`Ν_C`≤`0.25Β_CF_CBH_O` (5-20)`Ν_C`≤`(1)/(R_RE)`(0.2)`Β_CF_CBH_O` (5-21)`Ν_C`≤`(1)/(R_RE)`(0.15)`Β_CF_CBH_O` (5-22)式中 `V_C`——框架柱的剪力设计值;`F_C`——混凝土轴心抗压强度设计值;B、`H_O`——柱截面宽度和截面有效高度;`R_RE`----承载力抗震调整系数为O 85;`Β_C`——当≤C50时,`Β_C`取1.0;C80时,`Β_C`取0.8;C50~C80之间时,取其内插值。
框架结构的梁柱截面尺寸如何确定柱截面一般是根据经验先定个截面,然后在试算,也可先根据柱顶力估算截面。
梁的截面主梁一般按1/10左右取,次梁可取到1/15。
这些都是前期估算,也可依经验定。
最终要根据位移、挠度、裂缝等综合调整。
主梁和次梁关系在框架梁结构里,主梁是搁置在框架柱子上,次梁是搁置在主梁上。
在相交处,小心计算主梁,这是个主要受力构件,马虎不得。
计算要点和构造特点:1.主梁除承受自重外,主要承受由次梁传来的集中荷载。
为简化计算,主梁自重可折算成集中荷载计算。
2.与次梁相同,主梁跨中截面按T型截面计算,支座截面按矩形截面计算。
3.主梁支座处,次梁与主梁支座负钢筋相互交叉,使主梁负筋位置下移,计算主梁负筋时,单排筋h0=h-(50~60)mm,双排筋h0=h-(70~80)mm。
4.主梁是重要构件,通常按弹性理论计算,不考虑塑性内力重分布。
5.主梁的受力钢筋的弯起和切断原则上应按弯矩包络图确定。
6.在次梁与主梁相交处,次梁顶部在负弯矩作用下发生裂缝,集中荷载只能通过次梁的受压区传至主梁的腹部。
这种效应约在集中荷载作用点两侧各0.5~0.6倍梁高范围内,可引起主拉破坏斜裂缝。
为防止这种破坏,在次梁两侧设置附加横向钢筋,位于梁下部或梁截面高度范围内的集中荷载应全部由附加横向钢筋(吊筋、箍筋)承担。
附加横向钢筋应布置在长度为S=2h1+3b的范围内。
板支座上部非贯通纵筋的长度怎么确定支座筋泛指支座处的所有筋,细分为支座元宝筋(起弯筋),支座下筋(纵向底部筋),支座箍筋(支座端加密箍筋)等。
扁担筋指板在支座处的负筋(板扁担),以及贯通梁在支座处的上部筋(梁扁担),形状如扁担而已。
非通长筋,多指负筋或板的分布筋,区别于受力筋"通长设置"而已。
三者除都是钢筋外,没有其它关系。
我的理解:都是在支座部位,但构造、作用和形状不同,所指的范围也不同。
参考03101的框架梁的纵向钢筋构造,应该可以理解。
钢框架梁柱尺寸估算在建筑结构中,钢框架梁柱是承担重要荷载的组成部分,其尺寸的估算对于结构的稳定性和安全性至关重要。
本文将介绍钢框架梁柱尺寸的估算方法,以及影响尺寸选择的因素。
1. 钢框架梁柱尺寸的估算方法在进行钢框架梁柱尺寸估算时,需要考虑以下几个因素:1.1 荷载:首先需要确定建筑物的设计荷载,包括自重、活荷载、风荷载等。
根据设计荷载的大小,可以确定钢框架梁柱的截面尺寸。
1.2 材料强度:钢材的强度是影响梁柱尺寸的重要因素之一。
根据设计要求和使用的钢材强度等级,可以计算出适当的截面尺寸。
1.3 梁柱长度:梁柱的长度也是影响尺寸的因素之一。
较长的梁柱需要更大的截面尺寸以承受更大的弯曲力和压力。
1.4 抗弯刚度和稳定性:钢框架梁柱的抗弯刚度和稳定性也会影响尺寸的选择。
较大的截面尺寸可以提高梁柱的抗弯刚度和稳定性。
通过以上因素的综合考虑,可以采用一定的计算方法来估算钢框架梁柱的尺寸。
常用的方法包括弹性理论计算、弯矩曲率法、截面抗力法等。
根据具体的工程要求和设计规范,选择合适的计算方法进行尺寸估算。
2. 影响尺寸选择的因素除了上述提到的荷载、材料强度、梁柱长度、抗弯刚度和稳定性外,还有一些其他因素也会影响钢框架梁柱尺寸的选择。
2.1 结构形式:不同的结构形式对梁柱尺寸的要求有所不同。
例如,框架结构和空间网架结构的梁柱尺寸选择会有所差异。
2.2 节点配置:钢框架梁柱的节点配置也会对尺寸选择产生影响。
节点处的连接方式和刚度要求会决定梁柱的尺寸。
2.3 美观要求:在一些特殊的建筑设计中,梁柱的尺寸选择还会受到美观要求的限制。
需要在满足结构要求的前提下,尽量减小梁柱的尺寸,以达到更好的视觉效果。
钢框架梁柱尺寸的估算是一个复杂的过程,需要综合考虑多个因素。
准确的尺寸选择可以确保结构的稳定性和安全性,同时还要满足美观和经济性的要求。
在实际工程中,需要根据具体的设计要求和使用条件,结合相关的设计规范和计算方法,进行合理的尺寸估算。
钢筋混凝土框架结构构件截面尺寸选择1、梁的截面尺寸(1) 梁的一般要求在设计钢筋混凝土梁时,首先要确定梁的截面尺寸。
其一般步骤是:先由梁的高跨比h/l0确定梁的高度h,再由梁的高宽比h/b确定梁的宽度b(b为矩形截面梁的宽度或T形、I形截面梁的腹板宽度),并将其模数化。
对变形和裂缝宽度要求严格的梁,尚应按规定进行扰度验算及裂缝宽度验算。
①梁的高跨比下表列出了梁的高跨比下限值,该值可以满足一般正常使用下的变形要求。
但对变形要求高的梁,尚应进行扰度验算。
梁的高跨比下限值构件类型/支承情形简支一端连续两端连续悬臂独立梁及整体肋形梁的主梁1/12 1/3.5 1/15 1/6整体肋形梁的次梁1/16 1/8.5 1/20 1/8注:1. 表中数值适用于普通混凝土和fy<=400N/mm2的普通钢筋;2. 当梁的跨度超过9m时,表中系数宜乘1.2;3. 对比重γ为15~20kN/m3的轻质混凝土结构,表中系数宜乘以(1.65-0.03γ)且不小于1的系数。
②梁截面的高宽比梁截面的高宽比h/b对矩形截面,可选2.0~3.5;对T形截面,可选2.5~4.0。
③模数要求当梁高h<=800mm时,h为50mm的倍数;当h>800mm时,h为100mm的倍数。
当梁宽b>=200mm 时,梁的宽度为50mm的倍数;200mm以下宽度的梁,有b=100mm、150mm、180mm三种。
④主、次梁的截面尺寸关系在现浇混凝土结构中,主梁的宽度不应小于200mm,通常为250mm及以上;次梁宽度不应小于150mm。
主梁的高度应至少比次梁高50mm或100mm(当主梁下部可能为双排钢筋时)。
(2) 框架梁的截面尺寸除满足梁的一般要求外,框架梁的截面高度h一般在(1/12~1/8)l0间,截面宽度b可取(1/2~1/4)h;截面宽度b不宜小于200mm;截面高度和截面宽度之比不宜大于4,梁净跨度l n与截面高度之比不宜小于4。
柱截面尺寸确定及验算一.框架结构是多次超静定结构,只有确定了构件截面尺寸后才能进行精确的分析计算。
框架柱截面怎么估算:框架柱截面的高与宽一般可取(1/10~1/15)层高。
并可按下列方法初步确定。
1。
按轴压比要求又轴压比初步确定框架柱截面尺寸时,可按下式计算:µN = N/Acfc式中 µN ----- 框架柱的轴压比Ac -------框架柱的截面面积f c--------柱混凝土抗压强度设计值N---------柱轴向压力设计值柱轴向压力设计值可初步按下式估算:N = γGqSnα1α2β式中: γG -----竖向荷载分项系数q---------每个楼层上单位面积的竖向荷载,可取q=12~14KN/m²S--------柱一层的荷载面积n---------柱荷载楼层数α1------考虑水平力产生的附加系数,风荷载或四级抗震时α1=1.05,三~一级抗震时α1=1.05~1.15α2------边角柱轴向力增大系数,边柱α2 =1.1,角柱α2 =1.2β------柱由框架梁与剪力墙连接时,柱轴力折减系数,可取为0.7~0.8框架柱轴压比 µN 的限值宜满足下列规定:抗震等级为一级时, 轴压比限值 0.7抗震等级为二级时, 轴压比限值 0.8抗震等级为三级时, 轴压比限值 0.9抗震等级为四级及非抗震时, 轴压比限值 1.0Ⅳ类场地上较高的高层建筑框架柱,其轴压比限值应适当加严,柱净高与截面长边尺寸之比小于4时,其轴压比限值按上述相应数值减小0.05。
2。
按柱截面最小尺寸高层建筑框架柱的最小尺寸hc不宜小于400mm,柱截面宽度bc不宜小于350mm,柱净高与截面长边尺寸之比宜大于4。
二.柱截面的确定,在高层的情况下,往往是由轴压比控制,而多层不见得是。
层数越少,越可能不是轴压比控制。
这是个概念问题,首先应当明确。
对高层(或者层数较多的多层),在柱截面估算时,应当先明确几点:混凝土的强度等级、结构的抗震等级、轴压比限值。
框架结构梁板柱截面尺寸确定方法框架结构的梁板柱截面尺寸的确定方法,主要是根据结构力学原理和设计准则进行分析和计算。
以下是确定框架结构梁板柱截面尺寸的一般方法和步骤:1.结构受力分析:首先对框架结构进行受力分析,确定结构的荷载、支座情况、斜拉杆的位置等,以确定梁板柱的受力情况。
2.梁板柱选材:根据需要确定梁板柱的材料,常用的结构材料有钢材、混凝土和木材等。
3.安全性分析:结构的安全性是优先考虑的因素。
通过结构有限元分析或经验公式计算等方法,来评估结构的承载能力和稳定性。
4.构造层面分析:在确定了结构的荷载、支座情况和材料后,进一步进行梁板柱的结构形式和构造层面分析。
比如梁板柱的跨度、高度、间距等。
5.梁板柱截面初始尺寸的确定:根据结构的受力情况和构造层面分析,初步确定梁板柱的截面形状和尺寸。
比如矩形截面的梁板柱,可以根据荷载和跨度计算来确定截面尺寸,或者采用经验公式进行估算。
6.强度验算:通过弹性理论和材料的力学性能,对初步确定的截面尺寸进行强度验算。
根据结构设计准则,对截面尺寸的破坏性验算与变形控制进行计算和验证。
7.结构的变形分析:结构的变形控制是设计过程中的一个重要考虑因素。
通过变形分析,可以对梁板柱的初始截面进行调整、优化,以满足设计要求和限制。
8.截面验算和调整:根据上述分析结果,对初始截面尺寸进行验算和调整。
如果验算结果不满足强度和稳定性要求,需要调整截面尺寸或结构形式,重新进行分析和计算。
9.经济性分析:在保证结构安全的前提下,进一步进行经济分析和优化,以确保结构的经济性和可行性。
10.结构的整体优化:考虑到整体结构的工期、成本和受力性能等方面的要求,最终确定最佳的梁板柱截面尺寸。
总结:确定框架结构的梁板柱截面尺寸是一个综合考虑受力、安全性、经济性和施工等因素的复杂问题。
以上所述的方法和步骤只是一个一般的设计流程,需要根据具体的项目情况和设计要求进行调整和优化。
柱子尺寸初步确定方法一.框架结构是多次超静定结构只有确定了构件截面尺寸后才能进行精确的分析计算。
框架柱截面怎么估算:框架柱截面的高与宽一般可取(1/101/15)层高。
并可按下列方法初步确定。
1。
按轴压比要求又轴压比初步确定框架柱截面尺寸时,可按下式计算:N N/Acfc式中N ----- 框架柱的轴压比Ac -------框架柱的截面面积f c--------柱混凝土抗压强度设计值N---------柱轴向压力设计值柱轴向压力设计值可初步按下式估算: N γGqSnα1α2β式中: γG -----竖向荷载分项系数q---------每个楼层上单位面积的竖向荷载可取q1214KN/m S--------柱一层的荷载面积n---------柱荷载楼层数α1------考虑水平力产生的附加系数风荷载或四级抗震时α三一级抗震时α11.051.15 α2------边角柱轴向力增大系数边柱α2 角柱α2 β------柱由框架梁与剪力墙连接时柱轴力折减系数可取为框架柱轴压比N 的限值宜满足下列规定: 抗震等级为一级时轴压比限值抗震等级为二级时轴压比限值抗震等级为三级时轴压比限值抗震等级为四级及非抗震时轴压比限值Ⅳ类场地上较高的高层建筑框架柱其轴压比限值应适当加严柱净高与截面长边尺寸之比小于4 时其轴压比限值按上述相应数值减小。
2。
按柱截面最小尺寸高层建筑框架柱的最小尺寸hc 不宜小于400mm柱截面宽度bc 不宜小于350mm柱净高与截面长边尺寸之比宜大于4。
二.柱截面的确定,在高层的情况下,往往是由轴压比控制,而多层不见得是。
层数越少,越可能不是轴压比控制。
这是个概念问题,首先应当明确。
对高层(或者层数较多的多层),在柱截面估算时,应当先明确几点:混凝土的强度等级、结构的抗震等级、轴压比限值。
只有知道这几点,估算轴力才可能确定截面。
柱轴力的估算,首先确定每层柱受荷的面积。
此部分的面积,可简单的取柱左右(上下)两个跨度之和的一半进行计算。
框架柱截面的估算方法
框架柱截面的估算尺寸一般由三个方面控制:
1.柱高宽比要求
框架柱截面的高与宽一般可取(1/10~1/15)H,H为层高,底层时可取基础顶面至一层楼板面的距离。
2.柱截面最小尺寸要求
非抗震设计时,不宜小于250mm,抗震设计时,不宜小于300mm;圆柱截面直径不宜小于350mm;柱截面高宽比不宜大于3;高层建筑框架柱截面高度不宜小于400mm,柱截面宽度不宜小于350mm,柱净高与截面长边尺寸之比宜大于4。
3.柱轴压比要求
高层建筑的框架-剪力墙结构和框架-核心筒结构的框架柱截面,往往是由轴压比控制;而多层不见得是,如:多、高层建筑的纯框架结构柱截面,在水平地震作用下或风荷载作用下是由所需位移限值的侧向刚度控制的。
层数越少,越可能不是轴压比控制。
这是个概念问题,首先应当明确。
对高层(或者层数较多的层),在柱截面估算时,应当先明确几点:混凝土的轻度等级、结构的抗震等级、轴压比限值。
只有知道这几点,估算轴力才可能确定截面。
柱轴力的估算,首先确定每层柱受荷的面积。
此部分的面积,可简单地取柱左右(上下)两个跨度之和的一半进行计算。
在根据结构形式及活荷载的情况,确定每层的自重。
这个自重是个经验值,在各种手册上都有相关的介绍。
值得提醒的是,这里的自重是标准值,而在算柱轴压比时应当采用设计值。
最后,对每层的受荷面积累加并乘以结构的自重,可算出柱轴力,柱轴力除以轴压比限值可得出柱截面面积。
μN= N/Acfc
式中μN----- 框架柱的轴压比
Ac -------框架柱的截面面积
fc--------柱混凝土抗压强度设计值
N---------柱轴向压力设计值
框架柱的轴压比μN限值宜满足下列规定:
抗震等级为一级时, 轴压比限值0.7
抗震等级为二级时, 轴压比限值0.8
抗震等级为三级时, 轴压比限值0.9
抗震等级为四级及非抗震时, 轴压比限值 1.0
Ⅳ类场地上较高的高层建筑框架柱,轴压比限值应适当加严,柱净高与截面长边尺寸之比小于4(短柱)时,其轴压比限值按上述相应数值减小0.05。
柱轴向压力设计值可初步按下式估算:
N = γQSnα1α2β
式中: γ--------竖向荷载分项系数,一般取1.26
Q---------每个楼层上单位面积的竖向荷载标准值,单位:
KN/(M*M)
框架结构:10~12(轻质砖)、12~14(机制砖)
框剪结构:12~14(轻质砖)、14~16(机制砖)
筒体、剪力墙结构:15~18
S---------柱的受荷面积
n---------柱荷载楼层数
α1--------考虑水平力作用对柱轴力的放大系数
风荷载或四级抗震时α1=1.05,三~一级抗震时α1=1.05~1.15
或七度抗震时β=1.05、八度抗震时β=1.10
α2--------边角柱轴向力增大系数
中柱α2=1.0边柱α2=1.1,角柱α2=1.2
β---------柱由框架梁与剪力墙连接时,柱轴力折减系数
可取为0.7~0.8
另外,柱的剪跨比宜大于2,以避免产生剪切破坏。
在设计中,楼梯间、设备层等部位难以避免短柱时,除应验算柱的受剪承载力以外,还应采取措施提高其延性和抗剪能力。
框架结构中剪跨比不大于2的柱,有的剪压比可能起控制作用。