(整理){经典}梁、板、柱截面尺寸的估算_.
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梁板柱截面尺寸估算:板厚选取:混凝土规范单向板,双向板的定义:一般我们最小厚度取100mm,对于双向板也就是短跨可以做到4000,单向板3500.(反算)在一般荷载的情况下,单向板:1/30~1/35L,双向板: 1/40~1/45L,悬挑板取悬挑长度的1/10,具体的要根据荷载情况而定,以计算为准,由配筋率、裂缝(卫生间,车库顶板)、挠度(单向板、悬挑板)、使用功能控制(板内有设备管线时),将在板设计专题中具体讲解。
概念: 板的跨度=min{支座中心线间距离;倍净距}L=min{短跨支座中心线间距离,倍短跨净距}延伸:板配筋率计算(见算例一)以及经济配筋率:跨中~%,支座~%。
算例一:板厚120,底部钢筋X向配筋每延米335mm2,配筋率为:板最小配筋率计算:算例:120的板厚,混凝土强度等级C30,每延米最小配筋量:梁截面估算:《高规》一般荷载条件下,梁经济跨度为6~9米,为确定合理柱距的一个方面。
对于框架梁,一般取梁高为1/15L,最小500或600,宽度取200、250、300,梁高真正的确定由建筑使用功能、配筋率、挠度、裂缝等控制。
悬挑梁取跨度的1/4~1/6, 梁高真正的确定由建筑使用功能、配筋率、挠度、裂缝等控制。
设计时,尽量主梁比次梁高。
梁的经济配筋率为~%。
悬挑梁,悬挑板上筋放大倍。
框架梁为抗震构件,非框架梁为非抗震构件,措施不同。
柱子截面尺寸:柱子截面尺寸一般通过轴压比确定:uN = N/Acfc式中uN ----- 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 = 层数X柱子受荷面积X单位面积荷载X放大系数(地震力)。
轴压比的意义—延性—延性内涵。
梁、板、柱截面尺寸估算
今天,我们将讨论如何估算梁、板、柱截面尺寸。
估算梁、板、柱截面尺寸主要受四
大要素影响:结构形式、结构布置、荷载条件和材料性质。
首先讨论结构形式。
梁、板、
柱的布置形式受结构空间状况、受力分布、支承形式、弹性模量、构件长度、构件形状等
条件影响。
其次讨论结构布置。
结构布置指结构中各构件的排列、铰接和联接方法。
针对特定的
结构形式,通过施工经验或专业计算可以得到合理的结构型式。
此外,结构布置也受到建
筑外形、建筑结构、荷载特性等因素的影响。
再次讨论是荷载条件。
荷载条件指的是结构中各构件承受的类型、方向和大小,受荷
载条件影响,我们可以确定梁、板、柱的厚度和尺寸,也可以结合实际工况确定合适的截面。
最后讨论材料性质。
材料性质涉及到梁、板、柱的材料成分及其物理性能。
例如,混
凝土和钢筋混凝土结构通常采用混凝土截面,采用钢筋混凝土作为梁、板、柱的截面,其
截面尺寸应与设计和混凝土的强度有关。
总的来说,梁、板、柱截面尺寸的估算,主要受结构形式、结构布置、荷载条件和材
料性质等四个要素的影响。
针对每一种要素,我们都可以通过综合考虑来选择合理的做法,以便估算出最适合结构的梁、板、柱截面尺寸。
第二章梁柱截面估算-、梁柱截面估算(1)梁:h b=(1/8 〜1/12)1 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200mm2、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c c柱轴压力设计值:N Fg e n: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/mn:验算截面以上楼层层数A:柱估算截面面积c :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350mm2、剪跨比宜大于2。
3、截面长边与短边的边长比不宜大于3、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12 0.5 0.5 7.8 7.2 7.8 3.0 5 2430kN活载 2 0.5 0.5 7.8 7.2 7.8 3.0 5 405kN估算柱轴力设计值N v 1.2 2430 1.4 405 3483kN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:A》1.2N vc f c31.2 3483 100.85 14.33.44 105mm2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取 h 650mm1 1 1 1 b (— )h (— ) 650 216.7mm~ 325mm2 3.0 2 3.0 取 b 250mm梁的截面尺寸为250mm< 650mm ② 纵向框架梁2 (跨度L=2400 mm1111 h ~)1 ( ~) 2400 200mm ~ 300mm恒载 12 0.5 7.2 0.5 8.0 3.0 5 1188kN活载2 0.5 7.2 0.5 8.0 3.0 5 198kNAc 1.3N1.3 1.2 1188 1.4 198 103 cf c0.85 14.3边柱的截面尺寸为 600mm 600mm按边柱的负荷面积估算底层柱的轴力:恒载12 0.5 8.03.63.9 5 1800kN活载 2 0.5 8.0 3.6 3.9 5 300kNA c >0.85 14.3522.55 10 mm恒载活载12 0.5 7.8 3.6 5 842.4kN 2 0.5 7.8 3.6 5 140.4kNN v 1.2 842.4 1.4 140.41010.88kNA=>1.3N v c f c1.3 1010.88 103 0.85 14.3529.98 10 mm6900 575mm ~ 862.5mm1.3 1.2 1800 1.4 3001031.3NA 轴: 1.68 105mm 2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: 估算柱轴力设计值 h8 12 8 12取h 250mm1 1 1 1b (—~ )h (—~ ) 250 83.3mm~125mm2 3.0 2 3.0考虑一条轴线,取b 250mm梁的截面尺寸为250mm< 250mm③纵向框架梁3 (L=7000 mm1 1 1 1h (— )l ( ~ ) 7000 583.3mm ~ 875mm8 12 8 12取h 700mm1 1 1 1b (丄~ )h (丄~ ) 700 233.3mm~ 350mm2 3.0 2 3.0取b 250mm梁的截面尺寸为250mm< 700mm④横向框架梁4 (跨度L=3900 mm1 1 1 1h (— )l ( ~ ) 3900 325mm ~ 487.5mm8 12 8 12取h 400mm1 1 1 1b (丄 ~ )h (丄~ ) 400 133.3mm~ 200mm2 3.0 2 3.0取b 250mm梁的截面尺寸为250mM 400m⑤次梁1 (跨度L=3900mm1 1 1 1h ( ~ )l ( ~ ) 3900 243.8mm~ 325mm12 16 12 16取h 300mm1 1 1 1b (—~ )h (—~ ) 300 100mm~ 150mm2 3.0 2 3.0取b 150mm梁的截面尺寸为150mm< 300mm⑥次梁2 (跨度L=1500mm11 11h (~ )l (~ ) 1500 93.8mm~125mm12 16 12 16取h 200mm1 1 1 1b (丄~ )h (丄~ ) 200 66.7mm~100mm2 3.0 2 3.0取 b 150mm梁的截面尺寸为150mm< 200mm⑦悬臂梁(L=1200 mmh > 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h50mm跨度大于等于1500mm的屋面板h60mm民用建筑楼板h60mm工业建筑楼板h70mm行车道下的楼板h80mm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)。
结构布置一般原则截面宽度不宜小于200mm 。
截面高宽比不宜大于4。
净跨与截面高度之比不宜小于4。
梁的截面尺寸取决于构件的跨度、荷载大小、支承条件以及建筑设计要求等因素,根据工程经验,为了满足正常使用极限状态等的要求(比如梁的扰度不能过大的限制)对于多跨连续主次梁取值范围如下:h (1/14〜1/8)1; (l为框架梁跨度)框架梁截面高度宜取框架梁截面宽度宜取 b (1/3〜1/2)h;次梁截面高度宜取h (1/18〜1/12)1; (I为次梁跨度)次梁截面宽度宜取b (1/3〜1/2)h;mm ,屋面板板厚不小于60 mm,双向板板厚不小于80 mm。
二、三级且超① 截面的宽度和高度,四级或不超过2层时不宜小于300mm,过2 层时不宜小于400mm ,圆柱的直径,四级或不超过2 层时不宜小于350mm,二、三级且超过2层时不宜小于450mm。
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。
现浇混凝土梁、板、柱截面尺寸估算本设计在2轴〜20轴布置横向框架梁跨度为m、m,根据所学知识跨度不一致,则经验估算梁截面高度也会导致不一样,但是为了使结构在施工中,不因截面高度导致底部钢筋的通长布置,否则在截面突变外锚固在柱内钢筋过多,影响柱混凝土浇筑质量,故横向框架梁取最大值进行截面估算。
框架梁截面高度应满足h (1/14〜1/8)l (1/14 〜1 /8)8400 (600 〜1050)mm700mm ,截面宽度应满足b (1/3〜1/2)h (1/3〜1/2)700 (233〜350)mm ,取300mm 。
本设计在A轴、C轴、D轴、E轴上布置纵向框架连系梁,以最大跨度m进行截面估算。
(600 〜1050)纵向框架连系梁截面高度应满足h (1/14 〜1/8)l (1 /14 〜1/8)8400mm,取h 650mm,截面宽度应满足b (1/3 〜1/2)h (1/3~ 1/2)650 (216〜325)mm2取 b 300mm 。
一、柱子的截面尺寸计算根据《高层建筑混凝土结构技术规程》表6.4.2知:框架柱必须满足该建筑的轴压比限值。
框架柱支撑的楼层面积计算由竖向荷载产生的轴力设计值,按该公式计算:n g F N ⋅⋅⋅=β;有地震作用组合柱所需截面面积为:cc f NA N μ≥。
已知:结构的抗震等级为三级,轴压比限值取N μ=0.9; 柱混凝土强度选用C30,23.14mm Nf c =柱子的截面尺寸计算如下表, 附表1:柱截面尺寸计算类型角柱 边柱 内柱β1.3 1.3 1.25 F max /m 2 20.58 35.28 42.12 g 14 14 14 n5 5 5 N /N1872780 2149875 3685500 Nμ0.9 0.9 0.9 c f /m 214.3 14.3 14.3 c A /mm 2145515167045286363根据:b ×h ≥c A 取值如下b ×h/mm300×800300×800450×700二、梁的截面尺寸计算根据《高层建筑混凝土结构设计规范》6.3.1框架结构主梁:梁L h ∙=)181~101(;梁宽h b ∙=)31~21(次梁:梁L h ⋅=)181~121(;梁宽h b ∙=)31~21(梁的截面尺寸计算如下表,附表2:梁截面尺寸计算类型 跨度L max /mm h /mm h 取值/mm b /mm b 取值/mmb ×h /mm 主梁 8400 840~466 700 350~233 250 250×700 次梁6000500~333450225~150200200×450对梁、柱截面尺寸进行验算根据公式:5<柱梁i i ; 已知:===I HEIi L EI i ;;柱梁bh 3/12;C30混凝土E=3×107KN/m 2 附表3 b/m h/m I E L/H 梁i柱i梁 0.25 0.7 0.0071 3×107 8.4 25357.14柱0.30.80.01283×1074.291428.5752773.057.9142814.25357<柱梁==i i ;∴满足。
如何估计钢梁柱截面尺寸估计钢梁和柱截面尺寸是结构设计的关键步骤之一、这些尺寸的准确估计可以确保结构的安全性和稳定性。
以下是一种常见的方法来估计钢梁和柱截面尺寸。
1.确定荷载:首先,需要确定施加在钢梁和柱上的荷载。
这些荷载可能包括自重、活载、风载、地震载等。
根据设计标准或规范,了解要施加的荷载类型和大小。
2.确定承载能力:在估计截面尺寸之前,需要先了解钢材的承载能力。
这些数据可以从制造商提供的技术手册或钢材制造标准中获得。
或者,也可以通过实验室测试来获得材料的强度和刚度信息。
3.选择适当的截面形状:根据具体的设计要求,选择适合的截面形状。
常见的钢梁截面形状有I形梁、H形梁、角钢和工字钢等。
钢柱的截面形状可以是圆形、方形、矩形等。
4.计算弯曲和剪切力:根据施加在截面上的荷载,计算出弯曲力和剪切力。
这些力对于确定截面尺寸至关重要。
5.弯曲力的估算:根据钢梁的几何形状、施加荷载的类型和位置,可以使用静力学原理进行弯曲力的估算。
通常,这涉及到计算弯矩和截面模量等参数。
6.剪切力的估算:剪切力是指施加在钢梁或柱截面上的横向力。
根据施加荷载的类型和位置,可以使用静力学原理进行剪切力的估算。
通常,这涉及到计算剪力和截面的抗剪能力等参数。
7.估计截面尺寸:根据已知的荷载类型、承载能力、弯曲力和剪切力,可以通过代数和几何的方法估计钢梁和柱的截面尺寸。
此过程通常涉及将计算出的力和截面特性相匹配,以获得适当的截面尺寸。
8.考虑设计标准和规范:在估计截面尺寸的过程中,需要考虑适用的设计标准和规范。
这些标准和规范可以提供对截面尺寸的最小要求,以确保结构的安全性和稳定性。
9.优化设计:一旦估计出初步的截面尺寸,可以对设计进行优化。
这可以包括调整截面尺寸,增加材料的使用效率,从而减少结构的重量和成本。
总之,估计钢梁和柱截面尺寸是一项复杂的任务,需要综合考虑材料的强度和刚度、施加的荷载、几何形状以及适用的设计标准和规范等因素。
最终的截面尺寸选择需要确保结构的安全性、稳定性和经济性。
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)。
一.用轴压比估算柱截面1、估算公式:Ac>=Nc/(a*fc)其中:a----轴压比(一级0.7、二级0.8、三级0.9,短柱减0.05) fc---砼轴心抗压强度设计值Nc---估算柱轴力设计值2、柱轴力设计值:Nc=1.25CβN其中:N---竖向荷载作用下柱轴力标准值(已包含活载)β---水平力作用对柱轴力的放大系数七度抗震:β=1.05、八度抗震:β=1.10C---中柱C=1、边柱C=1.1、角柱C=1.23、竖向荷载作用下柱轴力标准值:N=nAq其中:n---柱承受楼层数A---柱子从属面积q---竖向荷载标准值(已包含活载)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 单位:KN/(M*M)4、适用范围轴压比控制小偏心受压或轴心受压柱的破坏,因此适用于高层建筑中的底部楼层柱截面的估算。
二.柱配筋框架柱的配筋率一般都很低,电算结果往往是构造配筋即可。
按柱的构造配筋率0.8%配筋,只相当于定额指标的1/2~1/3,有经验的设计人是不会采用的。
因为受地震作用的框架柱,尤其是角柱和大开间、大进深的边柱,一般均处于双向偏心受压状态,而电算程序则是按两个方向分别为单向偏心受压的平面框架计算配筋,结果往往导致配筋不足。
框架柱配筋的调整可做以下几项:1)应选择最不利的方向进行框架计算,也可两个方向均进行计算后比较各柱的配筋,取其教大值,并采用对称配筋。
2)调整柱单边钢筋的最小根数:柱宽<=450mm时3根,450<柱宽<=750mm时4根,750mm<柱<=900mm时5根。
(注意:柱单边配筋率不小于0.2%)3)将框架柱的配筋放大1.2~1.6倍。
其中角柱放大大些(不小于1.4倍),边柱次之,中柱放小些(1.2倍)4)由于多层框架时电算常不考虑温度应力和基础不均匀沉降问题,当多层框架水平尺寸和垂直尺寸较大以及地基软弱土层较厚或地基土层不均匀时,再适当放大一点框架柱的配筋也是可以理解的,具体放大多少,就要由设计人的经验决定5)框架柱的箍筋形式应选菱形或井字形,以增强箍筋对混凝土的约束。
一.用轴压比估算柱截面1、估算公式:Ac>=Nc/(a*fc)其中:a----轴压比(一级0.7、二级0.8、三级0.9,短柱减0.05) fc---砼轴心抗压强度设计值Nc---估算柱轴力设计值2、柱轴力设计值:Nc=1.25CβN其中:N---竖向荷载作用下柱轴力标准值(已包含活载)β---水平力作用对柱轴力的放大系数七度抗震:β=1.05、八度抗震:β=1.10C---中柱C=1、边柱C=1.1、角柱C=1.23、竖向荷载作用下柱轴力标准值:N=nAq其中:n---柱承受楼层数A---柱子从属面积q---竖向荷载标准值(已包含活载)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 单位:KN/(M*M)4、适用范围轴压比控制小偏心受压或轴心受压柱的破坏,因此适用于高层建筑中的底部楼层柱截面的估算。
二.柱配筋框架柱的配筋率一般都很低,电算结果往往是构造配筋即可。
按柱的构造配筋率0.8%配筋,只相当于定额指标的1/2~1/3,有经验的设计人是不会采用的。
因为受地震作用的框架柱,尤其是角柱和大开间、大进深的边柱,一般均处于双向偏心受压状态,而电算程序则是按两个方向分别为单向偏心受压的平面框架计算配筋,结果往往导致配筋不足。
框架柱配筋的调整可做以下几项:1)应选择最不利的方向进行框架计算,也可两个方向均进行计算后比较各柱的配筋,取其教大值,并采用对称配筋。
2)调整柱单边钢筋的最小根数:柱宽<=450mm时3根,450<柱宽<=750mm时4根,750mm<柱<=900mm时5根。
(注意:柱单边配筋率不小于0.2%)3)将框架柱的配筋放大1.2~1.6倍。
其中角柱放大大些(不小于1.4倍),边柱次之,中柱放小些(1.2倍)4)由于多层框架时电算常不考虑温度应力和基础不均匀沉降问题,当多层框架水平尺寸和垂直尺寸较大以及地基软弱土层较厚或地基土层不均匀时,再适当放大一点框架柱的配筋也是可以理解的,具体放大多少,就要由设计人的经验决定5)框架柱的箍筋形式应选菱形或井字形,以增强箍筋对混凝土的约束。
截面尺寸估计
框架梁截面尺寸估计
根据规范:
主梁:截面高度h b=(1/12~1/8)l b(l b-主梁计算跨度)
截面宽度b b=(1/3~1/2)h b且b b≥250mm
次梁:截面尺寸h b≥(1/12-1/18)l b
板的跨厚比:
钢筋混凝土单向板不大于30,双向板不大于40;无梁支承的有柱帽板不
大于35,无梁支承的无柱帽板不大于30。
预应力板可适当增加;当板的
荷载、跨度较大时宜适当减小。
本设计板厚度取120mm,梁均用C35的混凝土,板用C30的混凝土
本设计取5轴这榀结构设计
主梁:截面高度取700mm
截面宽度取280mm
次梁:截面高度取440mm
截面宽度取220mm
柱截面尺寸可根据轴压比限值由A C=N/[μN]f c确定。
房屋高度为,查表可知该框架轴压限值[μN]为0.85 。
对中柱,单位面积上的重力荷载代表值取15km/m2。
对边柱,单位面积上的重力荷载代表值取。
所有柱砼等级均采用C40(f c=19.1KN/m2)。
求出各层柱的截面尺寸如下:
中柱:A C=N/[μN]f c=1.25*7.8*4.35*1O3*12*10/(0.85*19.1)=313490 mm2 边柱:A C=N/[μN]f c=1.3*7.8*3.3*103*12*10/(0.85*19.1)=247332 mm2 另外,柱截面高度不宜小于400mm,宽度不宜小于350mm,柱净高与截面
长边尺寸之比宜大于4
考虑别的因素故本工程柱子都取700mm×700mm。
建筑结构截面尺寸计算公式在建筑设计和施工中,结构截面尺寸的计算是非常重要的一环。
结构截面尺寸的合理计算可以确保建筑结构的稳定性和安全性,同时也可以节约材料和成本。
本文将介绍建筑结构截面尺寸计算的公式和方法,帮助读者更好地理解和应用这一重要知识。
一、梁的截面尺寸计算公式。
梁是建筑结构中常见的承重构件,其截面尺寸的计算需要考虑受力和强度等多个因素。
一般来说,梁的截面尺寸计算公式可以表示为:bd^2 ≤ kfck/bd。
其中,b为梁的宽度,d为梁的高度,fck为混凝土的抗压强度等级,k为混凝土构件的系数。
根据这个公式,我们可以根据具体的工程要求和条件来确定梁的截面尺寸,以确保其承载能力和强度满足设计要求。
二、柱的截面尺寸计算公式。
柱是建筑结构中起支撑和传力作用的构件,其截面尺寸的计算同样十分重要。
柱的截面尺寸计算公式可以表示为:bh ≤ kfck/bd。
其中,b为柱的宽度,h为柱的高度,fck为混凝土的抗压强度等级,k为混凝土构件的系数。
通过这个公式,我们可以根据柱的受力情况和设计要求来确定其截面尺寸,以确保其稳定性和承载能力。
三、板的截面尺寸计算公式。
板是建筑结构中常见的承载构件,其截面尺寸的计算同样需要考虑受力和强度等因素。
板的截面尺寸计算公式可以表示为:bd^2 ≤ kfck/bd。
其中,b为板的宽度,d为板的厚度,fck为混凝土的抗压强度等级,k为混凝土构件的系数。
通过这个公式,我们可以根据板的受力情况和设计要求来确定其截面尺寸,以确保其承载能力和稳定性。
四、墙的截面尺寸计算公式。
墙是建筑结构中起支撑和隔离作用的构件,其截面尺寸的计算同样需要考虑受力和强度等因素。
墙的截面尺寸计算公式可以表示为:bh ≤ kfck/bd。
其中,b为墙的宽度,h为墙的高度,fck为混凝土的抗压强度等级,k为混凝土构件的系数。
通过这个公式,我们可以根据墙的受力情况和设计要求来确定其截面尺寸,以确保其稳定性和承载能力。
根据构造要求及经验初步确定以下主要构件的截面尺寸如下:3.2.1.1 板厚尺寸的估算根据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)知:现浇钢筋混凝土双向板的厚度要满足一下几点:①一般情况,现浇钢筋混凝土双向板的最小厚度为80mm ; ②现浇钢筋混凝土框架结构的楼板板厚不宜小于100mm ,且要求双向板的板厚不小于跨度的1/45(简支),1/50(连续);单向板的板厚不小于跨度的1/35(简支),1/40(连续)。
由于本方案中双向板的最大跨度为3900mm ,计算得板的厚度不小于100mm ,所以根据板的厚度确定的一般原则,结合该建筑物各板的受力情况,取板厚均为100mm ,但由于走廊、楼梯、卫生间处的恒载相对较大,所以将走廊的楼板厚取为110mm ,将楼梯、卫生间的楼板厚取为120mm 。
3.2.1.2 主梁尺寸的估算根据《高层建筑混凝土结构设计规范》6.3.1框架结构的主梁截面高度h 可按(1/10~1/18)l 确定,l 为主梁的计算跨度;梁净跨与截面高度之比不宜小于4。
且根据《建筑抗震设计规范》第6.3.1条和6.3.6条规定:梁的截面宽度不宜小于200mm ,梁截面的高宽比不宜大于4。
所以框架梁截面高度一般取h=(1/18~1/10) l ,l 为框架梁的跨度。
框架梁的宽度取b=(1/3~1/2)h 。
故截面选择如下:例如:HK 跨横向框架梁:L=5700mm11()317570,5501810h L mm mm h mm =~=~=取 11()250167,25023b h mm mm b mm =~=~=取 250500b h mm mm ⨯=⨯取:3.2.1.3 次梁尺寸的估算根据《混凝土结构设计规范》可按梁的高度为(1/12~1/18)l 确定,l 为次梁的计算跨度;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。
所以框架梁截面高度一般取h=(1/18~1/12) l ,l 为次梁的跨度。
【题2】某竖向均布荷载作用下的简支梁,其截面为b ×h=250×650,同时承受弯矩、剪力和扭矩共同作用,纵向钢筋HRB335,箍筋HPB235,通过计算配筋结果如下:(7.6.11 7.6.12)抗弯纵向钢筋抗剪箍筋(总量)(7.5.4)抗扭纵向筋(总量)(7.6.4)抗扭箍筋(单肢)(7.6.4)请根据上述结果,设计该梁的截面配筋布置,并绘制剖面图(示意钢筋布置)。
21127mmA s =2489.0/mm s A sv =2483mm A stl =21207.0/mm s A st =③由抗冲切公式确定:(规范7.7.1)不配置箍筋和弯起钢筋的一般板类受弯构件(冲切)(剪切)7.0h u f F mthlηβ≤07.0bh f V t h β≤抗剪与抗冲切的区别(对象、荷载、破坏面形态)1、对细长杆件:如梁、柱、桩等,考虑抗剪,荷载为横向;对板类构件:如楼板、基础承台等,既考虑抗剪(面载)又考虑冲切(局部荷载或集中荷载);2、冲切破坏在荷载四周成45度斜面拉裂的冲切锥体(4个剪切面),剪切破坏面有2个(悬臂构件1个),45度斜剪切面上拉裂;3、破坏机理类似:破坏面混凝土主拉应力超限。
【题4】某带地下室的高层建筑拟采用整板基础,柱网6×6(m);其中中柱截面900×900(mm),轴力设计值F=8000kN;底板地基反力均布,板厚1m,砼C30,问底板厚度能否满足冲切要求? (底板中仅配受拉筋) (规范7.7.1)2板受弯的配筋计算类似于受弯梁,折合每m宽板带计算配筋。
注意:钢筋置于受拉面,板梁同时现浇时不宜将板底平梁底。
(雨篷)2 柱正截面受压承载力的计算①轴心受压规范7.3.1 7.3.2②偏心受压规范7.3.4③柱的计算长度规范7.3.11一、结构单位面积重力荷载剪力墙结构12层:40m以下;13~14kN/㎡,筏板厚600~700mm,标准层含钢量30~40,整体55左右。
如何估计钢梁柱截面尺寸估计钢梁和柱截面尺寸是设计和建造建筑结构中的重要部分。
正确的估计可以确保结构的强度和稳定性,而错误的估计可能导致结构不安全。
下面将介绍一种常见的方法来估计钢梁和柱截面尺寸。
1.确定设计荷载:首先需要确定结构所承受的设计荷载,包括活载和静载。
活载通常是指可变荷载,如人员、家具、设备等。
静载是指恒定荷载,如自重、地震和风力等。
通过分析建筑的用途、材料和地理位置,可以确定设计荷载的具体数值。
2.确定截面尺寸:根据设计荷载,可以利用结构力学理论计算截面的弯矩、剪力和轴向力。
根据这些计算结果和相关的安全系数,可以确定梁和柱的截面尺寸。
3.弯矩计算:钢梁和柱在受到外力作用时会产生弯矩。
弯矩的大小取决于荷载的大小和分布。
利用梁和柱的几何形状、材料性质和边界条件,可以通过结构分析计算得到弯矩的数值。
4.剪力计算:钢梁和柱在受到外力作用时也会产生剪力。
剪力的大小也取决于荷载的大小和分布。
利用梁和柱的几何形状、材料性质和边界条件,可以通过结构分析计算得到剪力的数值。
5.轴向力计算:柱子通常会受到轴向拉力或压力的作用。
轴向力的大小取决于荷载的大小和分布。
利用柱子的几何形状、材料性质和边界条件,可以通过结构分析计算得到轴向力的数值。
6.选择合适的截面形状:根据弯矩、剪力和轴向力的计算结果,可以确定所需的截面形状,例如I型梁、H型柱等。
截面形状的选择应该满足结构的安全性和经济性要求。
7.根据截面形状计算截面尺寸:一旦确定了截面形状,就可以计算出所需的截面尺寸,如宽度、高度、厚度等。
这些尺寸应符合截面形状的标准规范和代码要求。
8.考虑构造限制:在确定截面尺寸时,还需要考虑施工的可行性和经济性。
例如,一些尺寸可能过大或过小,导致施工困难或浪费材料。
最后需要指出的是,估计钢梁和柱截面尺寸是一个复杂的过程。
需要结合结构力学理论、材料性质以及相关的建筑规范和代码进行综合考虑。
此外,建议在进行估计时寻求专业工程师的帮助和意见,以确保结构的安全和可靠性。
粱、柱、板截面取值原则一、柱按照《混凝土结构设计规范》GB50010-2002。
柱的最小边的尺寸为300mm,但工程中一般框架柱截面高、宽均不小于400mm。
二、粱 1、框架粱(1)、粱宽一般取250mm、300mm、350mm(2)、粱高取跨度的1/10-1/13次粱(1)、宽度为200mm、250mm(2)、粱高为1/10-1/14悬挑梁一般取为悬臂长的1/4~1/6常用的梁高有:250、300、…、750、800、900、1000。
常用的梁宽有:120、150、180、200、220、250、300、以50的模数递增。
现浇结构中,一般主梁至少应比次梁高出50mm,如主梁下部钢筋为双层配置,或附加横向钢筋采用吊筋时,应高出100mm 。
经济夸度:板:1.7-2.7m,主梁:5-8m,次梁:4-6m。
粱截面尺寸取值原则序号构件种类简支多跨连续悬臂说明1 次梁~现浇整体肋形梁2 主梁~现浇整体肋形梁3 独立梁4 框架梁~现浇整体式框架梁5 框架梁~装配整体式或装配式框架梁6 框架扁梁~现浇整体式钢筋混凝土框架扁梁7 框架扁梁~预应力混凝土框架扁梁三、板在一般荷载下,板厚度取板跨的1/36-1/45左右,但不小于100mm(个别房间也不应小于80mm)。
板的最小高跨比板的支承形式板的类型单向板双向板悬臂板无梁楼板简支 1/35 1/45 1/35 (有柱冒)连续 1/40 1/50 1/12 1/30 (无柱冒)注:板厚 / 板短边方向的计算跨度框架梁、柱截面尺寸及材料 [来自《混凝土结构》P437]一、梁的截面尺寸(1)、梁截面高度主梁取:1/8---1/14 次梁取:1/8---1/12 [来自《混凝土结构》P266]现浇式~装配式~(为梁的计算跨度,当梁上较大荷载设备时,还可以加大,但不宜大于净跨的1/4)(2)、梁截面高度~且宜≥200mm二、柱的截面尺寸理论一:柱截面尺寸的确定方法,一般是根据柱的轴向压力设计值估算,建议式中: A—柱的截面面积;—混凝土轴心抗压强度设计值N—柱轴压力设计值,可按该柱负荷面积大小,根据竖向荷载的经验数据估算;根据设计经验,民用建筑多层框架结构的竖向荷载标准值(恒+活)平均为14kN/m²左右。
根据构造要求及经验初步确定以下主要构件的截面尺寸如下:
3.2.1.1 板厚尺寸的估算
根据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)知:现浇钢筋混凝土双向板的厚度要满足一下几点:
①一般情况,现浇钢筋混凝土双向板的最小厚度为80mm ; ②现浇钢筋混凝土框架结构的楼板板厚不宜小于100mm ,且要求双向板的板厚不小于跨度的1/45(简支),1/50(连续);单向板的板厚不小于跨度的1/35(简支),1/40(连续)。
由于本方案中双向板的最大跨度为3900mm ,计算得板的厚度不小于100mm ,所以根据板的厚度确定的一般原则,结合该建筑物各板的受力情况,取板厚均为100mm ,但由于走廊、楼梯、卫生间处的恒载相对较大,所以将走廊的楼板厚取为110mm ,将楼梯、卫生间的楼板厚取为120mm 。
3.2.1.2 主梁尺寸的估算
根据《高层建筑混凝土结构设计规范》6.3.1框架结构的主梁截面高度h 可按(1/10~1/18)l 确定,l 为主梁的计算跨度;梁净跨与截面高度之比不宜小于4。
且根据《建筑抗震设计规范》第6.3.1条和6.3.6条规定:梁的截面宽度不宜小于200mm ,梁截面的高宽比不宜大于4。
所以框架梁截面高度一般取h=(1/18~1/10) l ,l 为框架梁的跨度。
框架梁的宽度取b=(1/3~1/2)h 。
故截面选择如下:
例如:HK 跨横向框架梁:L=5700mm
11()317570,5501810
h L mm mm h mm =~=~=取 11()250167,25023
b h mm mm b mm =~=~=取 250500b h mm mm ⨯=⨯取:
3.2.1.3 次梁尺寸的估算
根据《混凝土结构设计规范》可按梁的高度为(1/12~1/18)l 确定,l 为次梁的计算跨度;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。
所
以框架梁截面高度一般取h=(1/18~1/12) l ,l 为次梁的跨度。
次梁的宽度取b=(1/3~1/2)h 。
故截面选择如下:
①一级次梁(梁下有窗的情况):3900L mm =
11()217325,6001812
h L mm mm h mm =~=~=取 11()217325,6001812
h L mm mm h mm =~=~=取(注:将一级次梁的高度取直600mm ,主要是考虑了窗的高度,将梁高取至窗顶便于施工方便)
200600b h mm mm ⨯=⨯取:
②二级次梁(梁下无窗的情况):3900L mm =
11()217325,4501812
h L mm mm h mm =~=~=取 11()225150,20023
b h mm mm b mm =~=~=取 200450b h mm mm ⨯=⨯取:
3.2.1.4 柱子尺寸的估算
根据《高层建筑混凝土结构技术规程》知,柱的截面尺寸应满足以下两点: ①柱截面的宽与高为1
1()1520
H -,H 为建筑的层高; ②根据《高层建筑混凝土结构技术规程》表6.4.2知:框架柱必须满足该建筑的轴压比限值。
根据①得:柱截面的高与宽为1
1()1520H -=595059502015
-=298mm ~397
根据②得:框架柱的截面尺寸根据柱的轴压比限值,按下列公式计算:
柱组合的轴压比设计值按照公式1-1计算:
N Fgn β= (3-1)
式中: β——为考虑地震作用组合后柱轴力增大系数,边柱
取1.3,等跨内柱取1.2,不等跨取1.25。
F ——为按照简支状态计算柱的负荷面积。
g ——为折算后在单位面积上的重力荷载代表值,近似取14KN/2m 。
n ——为验算截面以上楼层层数。
框架柱验算
0.9c c c N b h f < (3-2)
由图3.1可知边柱和中柱的负载面积如下: 中柱:(3.9+3.9)/2×(5.7+2.1)/2=15.212m
边柱:(3.9+3.9)/2×5.7/2=11.122m
对于边柱:
N Fgn =β=1.3×11.12×14×5=1011.92(KN )
3
21011.921094483.7()0.911.9C c N A mm uf ⨯≥==⨯
取400mm ×400mm
对于内柱:
N Fgn =β=1.25×15.21×14×5=1330.88(KN )
3
21330.8810124265.17()0.911.9
C c N A mm uf ⨯≥==⨯ 取450mm ×450mm。