建筑结构截面估算

2.4 构件截面估算

构件截面尺寸的预估建立在大量实践经验基础之上，属于概念设计的部分内容，侧重于对构造的要求。

2.4.1 板厚估算

前述：由于建筑使用功能的不同，结构平面布置总呈现出一定的不规则性，实际工程中的楼面板（屋面板）布置常常是若干块单向板和若干块双向板的有机组合。

楼面板（屋面板）厚度的选用应根据使用环境、受力情况、荷载与跨度等条件综合考虑，满足承载力、挠度和裂缝控制等各方面要求；满足使用要求（包括防火要求）、施工要求及经济要求。

现浇板的厚度一般为10mm的倍数，常用板厚为80～160mm，特殊情况下(如结构转换层)可达800～1000mm、或者更厚。

由于楼面板（屋面板）混凝土用量占整个楼盖（屋盖）混凝土用量的50%以上，因此在满足设计要求的前提下，板厚尽可能薄些。

（1）满足板的最小厚度要求

钢筋混凝土现浇板的最小厚度由其耐久性要求和施工要求决定，按照《混凝土规范》10.1.1确定，设计时可参考表2.4.1。

表2.4.1 现浇钢筋混凝土板的最小厚度

（2）满足板的最小高跨比要求

板的厚度除满足表2.4.1中规定的最小厚度外，还应满足表2.4.2中板厚h与板计算跨度L0的最小比值要求（L0为板短边方向的计算跨度，取值方法详3.2.1所述），旨在有效地控制板的挠度和裂缝，满足刚度设计要求。

表2.4.2 现浇钢筋混凝土板的最小高跨比

（3）单向板厚度的经验选用

根据设计经验，现浇单向板的厚度也可以由板承受的活荷载标准值、板的计算跨度大小，直接查表2.4.3确定。

表2.4.3按照荷载和跨度确定的单向板厚度

2.4.2 梁截面估算

梁截面根据不同的要求，可以选择不同的形式。

在现浇钢筋混凝土结构中，为方便施工，梁的截面形式常采用矩形、T形和倒L形，详图2.4.1所示。

图2.4.1 梁截面形式示意图

（1）梁截面尺寸的一般要求

一般情况下梁截面尺寸预估的步骤：先由梁的高跨比h/L0要求，确定梁的高度h；再由梁的高宽比h/b要求，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；L0为梁的计算跨度，取值方法详3.2.2.1所述）；并满足模数要求。

①满足梁的高跨比要求

表2.4.4列出了梁的高跨比（h/L0）下限值要求，该值可以满足一般梁在正常使用情况下的变形要求,但对变形要求较高的梁，尚应进行挠度验算。

②满足梁的高宽比要求

梁截面尺寸的高宽比h/b要求：对矩形截面，可选2.0～3.5；

对T形截面，可选2.5～4.0。

③满足模数要求

梁高的模数要求：当梁高h≤800mm时，h为50mm的倍数，如250mm、300mm、400mm等；

当梁高h＞800mm时，h为100mm的倍数，如900mm、1000mm等。

梁宽的模数要求：当梁宽b≥200mm时，b为50mm的倍数；如250mm、300mm、400mm等；

200mm以下宽度的梁，通常有b＝100mm、150mm、180mm三种形式。

④满足主、次梁的截面尺寸要求

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；为方便施工，主梁的高度应至少比次梁高50mm或lOOmm(当主梁下部可能为双排钢筋时)。

当建筑设计需要布置成井字形楼盖时，可以采用等高梁（又称平接梁），注意长跨方向梁的钢筋必须置于短跨方向梁的钢筋之上。

表2.4.4 现浇钢筋混凝土梁的最小高跨比

（2）框架梁截面尺寸的要求

框架梁截面尺寸的要求除满足前述梁截面尺寸的一般要求外，梁的截面宽度b可取(1／2～1／4)h（h为梁高度），且不宜小于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h之比不宜小于4。

当采用梁宽大于柱宽的扁梁时，梁中心线宜与柱中心线重合，扁梁应双向布置，且不宜用于一级框架结构，扁梁截面尺寸应符合下列要求：

b b≤2b c且b b≥2.5h

b c——柱截面宽度，圆形截面取柱直径的0.8倍；

b b——扁梁截面宽度；

h——楼板厚度。

（3）几种特殊情况下梁截面尺寸的要求

情形一：当梁下设有填充墙时，梁截面宽度的选用

①梁截面宽度与填充墙的厚度相对应，如120mm厚填充墙对应的梁宽为150mm，240mm 厚填充墙对应的梁宽为250mm，190mm厚填充墙对应的梁宽为200mm，使粉刷以后梁侧面与建筑墙面平齐，美观性更佳，详图2.4.2中（a）所示。

图2.4.2 梁宽与填充墙的相互关系示意图

②当梁上荷载较大、或梁跨度较大时，需要选用的梁截面较高，如此时梁截面宽度仍与填充墙厚度相对应，则梁截面的高宽比偏大，梁的截面形式不够合理，因此有必要加大梁的截面宽度。

一般梁宽放大，可两侧同时进行，详图2.4.2中（b）所示；也可考虑建筑墙面处理需要，单侧放大，详图2.4.2中（c）所示。

情形二：当梁下设有填充墙、且填充墙上有门窗洞口时，梁截面高度的选用

①当洞口顶位置适中时

楼面梁底与洞口顶平齐，楼面梁兼洞口顶过梁，这时楼面梁的高度为非模数尺寸。

如洞口顶离楼面为600mm高，扣除建筑楼面面层（如水泥砂浆楼面面层，厚30mm）后，梁高h=570mm，详图2.4.3中（a）所示。

图2.4.3 门窗洞口过梁设置形式示意图一

②当洞口顶位置较高时

楼层面与洞口顶之间的距离h1很小，楼面梁的截面高度如取h1、宽度仍与填充墙厚度相对应，则楼面梁的受力性能不能满足设计要求，这时可通过加大梁的截面宽度实现，形式如图2.4.2中（b）、（c）所示；或增加梁的截面高度，形式图2.4.3中（b）所示，此时楼面梁兼做洞口顶过梁。

③当洞口顶位置很低时

洞口顶单独设置过梁，楼面梁的截面高度根据荷载、宽度、模数等要求自由选用，详图

2.4.3中（c）所示。

④其它情况

楼面梁兼做洞口顶过梁，通过下挂方式实现过梁的设置，详图2.4.4中A-A剖面所示。

图2.4.4 门窗洞口过梁设置形式示意图二