结构构件尺寸估算
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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。
1-1框架柱的截面尺寸确定方法(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=Z`N V^ (5-17)_Z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)/(M NF C)~ (5-18)其中^F C^为混凝土轴心抗压强度设计值,MN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:A=M/(V`H O`) (5-19)式中A——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N C^≤`0.25B CF CBH O (5-20)N C^≤(1)/(R RE)~(0.2)`B CF CBH O` (5-21)N C^≤(1)/(R RE)(0. 15)`B 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085;B C` ——当≤C50时,`B C`取1 . 0;C80时,`B C^取0 . 8;_ _ _C50~C80之间时,取其内插值。
钢结构住宅主要构件尺寸指南
1.梁的尺寸
在钢结构住宅中,梁主要承担楼板的负荷。
梁的尺寸应根据楼层跨度
和荷载计算确定。
根据经验,梁的宽度一般取跨度的1/15至1/12,高度
一般取跨度的1/10至1/8、例如,对于一个跨度为5米的梁,可以选择
宽度为333至416毫米,高度为500至625毫米。
2.柱的尺寸
柱是钢结构住宅的承重柱,主要承担上部结构的垂直荷载。
柱的尺寸
的选择应考虑到柱的高度、荷载和抗震性能等因素。
通常情况下,柱的宽
度和高度应在400毫米至600毫米之间,柱的宽度和高度的比值应为1:2
至1:3
3.屋架的尺寸
屋架是承载屋顶荷载的重要构件,其尺寸的选择应根据屋面类型和跨
度计算确定。
对于平屋顶,屋架的梁的尺寸可以根据跨度和荷载计算得出。
对于斜屋顶,屋架的梁的尺寸还要考虑到屋顶坡度的影响。
屋架的梁的宽
度一般取跨度的1/20至1/15,高度一般取跨度的1/12至1/10。
此外,钢结构住宅的构件尺寸还需满足相关的建筑规范和设计要求。
例如,根据《建筑抗震设计规范》,钢结构住宅的主要水平力荷载应按地
区的抗震设防要求确定,然后通过结构分析计算确定梁、柱和屋架等构件
的尺寸和布置。
总之,钢结构住宅的主要构件尺寸的选择应综合考虑结构的承载力、稳定性和抗震性能等因素。
上述指导原则只是一个参考,实际设计和施工中还需要根据具体情况进行合理调整。
尺寸估算:
一、柱截面估算
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=1.10
C---中柱C=1、边柱C=1.1、角柱C=1.2
3、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。
也可以简单得估算就是。
Ac>=nAq /(a*fc) 。
二、梁尺寸估算:
梁尺寸按多快跨连续梁估算为1/14至1/8。
梁宽为梁高的1/3至1/2。
三、板厚计算:
应根据《混凝土结构设计规范》10.1板相关规定取值;单向板简支按L/30,连续板按L/35;双向板简支按L/40,连续板按L/45;悬臂板按L/10,若板的支座是次梁,则板的跨度应该是次梁的间距。
钢结构梁柱估算梁的设计:1.型钢梁设计由梁的荷载和支承情况根据内力计算得到梁的最大弯矩,根据选用的型钢材料确定其抗弯强度设计值,由此求得所需要的梁净截面抵抗矩,然后在型钢规格表中选择型钢的型号。
最后对选定的型钢梁截面进行强度、刚度和整体稳定验算。
2.组合梁设计梁的截面选择步骤为:估算梁的高度(一般用经济高度)、确定腹板的厚度和翼缘尺寸,然后验算梁的强度、稳定和刚度。
柱的设计:1.实腹柱设计截面选择的步骤如下:(1)假定柱的长细比,一般在50―90范围之内,轴力大而长度小时,长细比取小值,反之取大值;(2)根据已假定的长细比,查得轴心受压稳定系数。
然后根据已知轴向力和钢材抗压强度设计值求得所需截面积;(3)求出截面两个主轴方向所需的回转半径(根据已知的两个方向的计算长度和长细比);(4)由此计算出截面轮廓尺寸的高和宽;(5)通过求得的截面面积和宽以及高,再根据构造要求、钢材规格等条件,选择柱的截面形式和确定实际尺寸;(6)验算实腹柱的截面强度、刚度,整稳和局稳;2.格构柱设计截面选择的步骤如下:(1)假定长细比,一般在50―90之间;(2)计算柱绕实轴整体稳定,用与实腹柱相同的方法和步骤选出肢件的截面规格。
根据假定的长细比,查稳定系数,最后确定所需的截面面积;(3)计算所需回转半径;(4)算出截面轮廓尺寸宽度和高度;(5)计算虚轴长细比;通过求得的面积、高度和宽度以及考虑到钢材规格及构造要求选择柱的截面形式和确定实际尺寸。
(6)强度、刚度和整稳验算;(7)缀条设计和缀板设计;回转半径就是惯性半径。
定义:任意形状截面的面积为A,则图形对y轴和z轴的惯性半径分别为iy=sqrt(Iy/A),iz=sqrt(Iz/A).特征:惯性半径是对某一坐标轴定义的;惯性半径的量纲为长度的一次方,单位为M;惯性半径的值恒为正。
用处:1,惯性矩Ix,回转半径ix=sqrt(Ix/A),长细比λx=lox/ix,截面验算:局部稳定b/t=(10+0.1λ)sqrt(235/fy);h0/tw=(25+0.5λ)sqrt(235/fy).2,知道了柱子的轴力和计算长度-假定长细比初步估计截面-选定截面计算长细比,回转半径惯性矩等-截面验算。
尺寸估算:
一、柱截面估算
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=1.10
C---中柱C=1、边柱C=1.1、角柱C=1.2
3、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。
也可以简单得估算就是。
Ac>=nAq /(a*fc) 。
二、梁尺寸估算:
梁尺寸按多快跨连续梁估算为1/14至1/8。
梁宽为梁高的1/3至1/2。
三、板厚计算:
应根据《混凝土结构设计规范》10.1板相关规定取值;单向板简支按L/30,连续板按L/35;双向板简支按L/40,连续板按L/45;悬臂板按L/10,若板的支座是次梁,则板的跨度应该是次梁的间距。