构件截面估算

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钢结构设计-构件尺寸的简单估算

钢结构设计-构件尺寸的简单估算
估算公式稍微复杂点,这里就不在列举了。
以上公式的系数很简单,均来源于对规范公式的简化推导,必然有所误差,大家可以根据简化计算的数值,上下取整数调整即可。得到合适的h或者b之后,一般可以采用高频的截面,截面面积约为轮廓面积的10%上下,采用厚板情况具体分析。
3.压弯构件(单向)
a,对于多层钢结构一般可以令长细比lamda.x=80(235/fy)^0.5试算,此时HM可以用h=2.5*lo/lamda.x.一般h可以取(1/15-1/20)*lo。
b,由以上数据可以得到稳定系数fi.1。(大家可以自己拟合一下fi的简单计算公式)
c,由稳定承载力计算公式可以得到fi.2约=(20*N/h^2+50*beita.x*Mx/h^3)/f
b,由以上数据可以得到稳定系数fi.1。(大家可以自己拟合一下fi的简单计算公式)
c,由稳定承载力计算公式可以得到fi.2约=(5-10)*N/bhf
d,若fi.2<=fi.1,相差并不大,则估计的尺寸一般是可以满足设计和经济性要求的。假如不满足则说明长细比不合适,此时可根据fi.2反算构件尺寸。
e,方管和HN,可用公式b=2.5*lo/lamda.y,圆管d=3.0*lo/lamda。
b,连续梁一般承载力控制,梁高计算公式与上面相同,但是f可取300。
c,假如梁需要计算侧向稳定,最好每隔10b设置侧向支撑可避开稳定系数计算。
2.轴压构件
a,对于多层钢结构一般可以令长细比lamda.y=120(235/fy)^0.5试算,此时HM的b约=4*lo/lamda.y;当然如果lamda.x大的话,可以用h=2.5*lo/lamda.x.一般h可以取1.0-2.0倍的b。
举个例子(来自教材):一个柱lo=10m,N=800kN,Q235B

5.1 钢桥构件有效截面计算

5.1 钢桥构件有效截面计算
口宽:300 高:280 底宽:168 8
4
280
24
底板局部稳定折减系数:
λp
= 1.05(bp t
)
fy (1)= Ek
1.05× (520) × 345 (1) = 28 206000 4
1.05×18.571× 0.02046 = 0.399 0.4
ρ =1
《全过程桥梁设计》同济大学土木工程学院桥梁工程系
全过程
桥梁设计 --钢桥构件
有效截面计算
《全过程桥梁设计》同济大学土木工程学院桥梁工程系
(1)考虑局部稳定影响的受压加劲板有效宽度 和
有效截面面积 Aeff ,c按下式计算:
图5.1.7 考虑局部 稳定影响的受压加劲 板有效宽度示意图
《全过程桥梁设计》同济大学土木工程学院桥梁工程系
轴心受压板段或板元的局部稳定折减系数按下列规定计算:
《全过程桥梁设计》同济大学土木工程学院桥梁工程系
(4)有效截面算例
② 剪力滞折减系数
结构
中间 支点 边跨 跨间 中跨 跨间
顶板 底板 顶板 底板 顶板 底板
计算跨径 (mm)
换算 跨径 (mm)
41300(边跨); 23260
75000(中跨) 23260
41300
33040 33040
75000
有效= 宽度 Be(mm) 折减 bes,i bi
悬臂
箱内
箱间
总宽
系数 Be/B
bes,i= [1.06 − 3.2 bi + 4.5(bi )2 ]bi


bi

0.02



0.02 < bi < 0.30

估算柱梁板截面大小的方法

估算柱梁板截面大小的方法
式(4-12)N=βFgEn,其中
N—地震作用组合下柱的轴向压力设计值;
β—考虑地震作用组合后柱的轴向压力增大系数,边柱取
1.3,等跨内柱取
1.2;F—按简支状态计算的柱的负载面积。
本设计柱网尺寸大部分为
7.5m×
7.5m,部分
8.4m×
8.4m。
gE—折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值,可近似取12-15KN/ m2;在此取gE=12 KN/ m2。
混凝土结构设计规范中规定了确定板厚的方法:
简支单向板;两端连续单向板;简支双向板;多跨连续双向板。为了设计偏于安全,对所有的板厚均按h/L=进行估算。
楼梯休息平台板取100mm,其他板厚均采用120mm。
6、楼梯厚度一般取L/30且不小于100,梯板跨度一般不宜大于4500
7、将斜板底法向的最小厚度取作板的计算厚度t,一般取作~’,l0’为梯段斜长(板式楼梯)。
一、柱子截面
1、根据轴压比公式n= N/(fc*Ac)估算柱子截面大小,公式为每平米
1.5吨(一般以每平米
1.5~2吨的重量来保守估算)X柱子支撑的板面积X柱子支撑层数X荷载组合调整系数[(
1.2恒+
1.4活)/(恒+活)≈
5~
1.26]/轴压比(三级抗震
0.9)/稳定系数(
0.9)/fc,例如:15x(7x6)。其中混凝土强度设计值fc的估算方法,即强度型号的一半再减去1,就约等于强度设计值,例如:≈11.9。
2.0~
3.5,对T形截面一般取
2.5~
4.0。
5、xx截面尺寸
框架xx(主xx)截面尺寸:
主梁截面高度:
h=(~)L=(~)×8400=(840~700)mm,取h=800mm;

结构构件截面尺寸确定!

结构构件截面尺寸确定!
震型那里好像会计算出来好几种吧
貌似老师说过计算出来以后第一个和后边的比值有个要求的
如果不满足就要重新修改模型
是不是啊
那个要求是什么?
应该是“有效质量系数”,在TAT或SATWE计算后应大于90%,振型数才能算取的足够多。
关于结构的安全等级,我想补充一点,银狐没有说得那么详细,很多人也不够重视,其实这是强规
使用年限100年以上的建筑物,重要系数不小于1.1
使用年限50年以上的建筑物,重要系数不小于1.0
使用年限5年及以下的建筑物,重要系数不小于0.9
建筑物中各类结构构件的使用阶段的安全等级,要与整个结构的安全等级相同
我想证实一下,究竟是哪个比哪个小于0.9???应该是扭动周期/平动周期&lt;0.9吧
*梁宽一般不小于200,砼规。
**考虑梁上是否有女儿墙,女儿墙厚240,则梁宽定250比较合适。
***梁柱配筋率宜<2%。
3)板:
楼板厚度估算:
单向板:短边的1/35
双向板:短边的1/40
悬臂板:悬臂长的1/12
同时要遵守混凝土规范10.1.1中对板的最小厚度规定
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 (1.3?)
Q--------每个楼层上单位面积的竖向荷载,可取(框架:q=12~14KN/m2;砖混教室:q=16Kn/m2; 砖混住宅:q=15kn/m2; 框 剪:q=13~14kn/m2; 纯筒体:q=14~16kn/m2)

《建筑结构抗震设计》 课程设计指导书

《建筑结构抗震设计》   课程设计指导书

《建筑结构抗震设计》课程设计指导书建筑与土木工程学院土木工程专业建筑结构抗震设计指导书一、题目多层钢筋混凝土框架结构办公楼地震作用分析二、设计内容根据已有设计资料进行五层钢筋混凝土框架结构办公楼的抗震设计,具体设计内容如下:1. 确定结构平面布置,确定结构承重方案,估算梁、柱尺寸,绘制结构平面布置图;2. 确定框架结构的计算简图(绘制计算简图);3. 横向框架结构侧向刚度计算,并进行侧向刚度比验算;4. 重力荷载代表值计算,求出各层的重力荷载代表值;5. 水平地震作用计算,采用底部剪力法求出每层的水平地震力,并进行剪重比验算;6. 内力计算:采用D值法进行一榀横向框架结构在水平地震作用下内力计算并绘制相应的内力图。

三、设计内容指导1.结构平面布置(1)确定结构承重方案及构件布置:应根据建筑的使用和造型的要求,确定一个相对合理的结构布置方案。

结构布置基本原则为结构受力合理;传力体系简单明确。

结构构件布置内容包括框架梁、柱布置;非框架梁布置;楼、屋面板布置;以及其它构件布置。

框架的布置可根据具体情况选择采用:●横向承重体系—竖向荷载主要由横向框架梁承担,用纵向连系梁连接各榀横向框架。

●纵向承重体系—竖向荷载主要由纵向框架梁承担,用横向连系梁连接各榀纵向框架。

●双向承重体系—纵、横向框架梁均要承担楼板传来的竖向荷载,有抗震设防要求的房屋宜采用此方案。

非框架梁一般优先布置于墙下和较重设备下,然后再根据楼板的大小和框架承重体系布置。

●构件的材料及施工方法:框架结构梁、板、柱混凝土等级不低于C20,目前框架梁、柱混凝土等级通常采用C30及以上。

多层框架结构梁、板、柱常采用相同的混凝土等级;高层框架结构梁、板、柱常采用不同的混凝土等级。

梁、柱主筋常采用热轧II级钢筋;箍筋常采用热轧I级钢筋;现浇板、楼梯构件及非主结构构件常采用热轧I级钢筋。

在抗震设防区,全现浇框架被广泛采用,也可采用现浇装配整体式框架。

(2)构件截面估算:●梁高h b:主、次梁交接时,主梁梁高一般比次梁梁高大50mm以上。

构件截面初选和计算简图的确定

构件截面初选和计算简图的确定

1. 框架梁截面尺寸的确定(由资料确定)《建筑抗震设计规范》6.3.1条规定,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。

纵向框架主梁:6600mm 跨:h =(1/12—1/8)L =(1/12—1/8)×6600=(550~825)mm ,取h=700mm b=(1/2~1/3)h=(1/2~1/3)×700=(233~350)mm ,取b=300mm次梁沿横向框架布置:6600mm 跨:h =(1/12—1/8)L =(1/12—1/8)×6600=(550~825)mm ,取h=600mm 5100mm 跨:h =(1/12—1/8)L =(1/12—1/8)×5100=(425~638)mm ,取h=600mm 4500mm 跨:h =(1/12—1/8)L =(1/12—1/8)×4500=(375~563)mm ,取h=600mm 3000mm 跨:h =(1/12—1/8)L =(1/12—1/8)×3000=(250~375)mm ,取h=600mm b=(1/2~1/3)h=(1/2~1/3)×600=(200~300)=200mm2. 框架柱截面尺寸的确定(轴压比的计算)《建筑抗震设计规范》6.3.6条规定,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。

框架柱的截面尺寸一般根据柱的轴压比限值按下列公式计算:n Fg N E β=c n c f N A ]/[μ≥注:N ﹣柱组合的轴压力设计值F ﹣按简支状态下计算的柱负载面积E g ﹣单位建筑面积上的重力荷载代表值,可近似取12~15kN/mβ﹣考虑地震作用组合后柱压力增大系数,边柱取1.3,不等跨内柱取1.25,等跨内柱取1.2。

混凝土构件正截面承载力计算的4个假定

混凝土构件正截面承载力计算的4个假定

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构件截面尺寸确定

构件截面尺寸确定

(1)钢筋混凝土板最小厚度(h,以mm计)单向板:l/35(简支),l/40(两端连续),且民用建筑≥70、工业建筑≥80;双向板:l/45(四边简支),l/50(四边连续),l为双向板短跨,且h≥80;密肋板:当密肋板的跨度为0.7 m左右时50,其它情况可取60或70;无梁楼盖的板:有柱帽时l/35,无柱帽时l/30,l为板的长边,h≥150;悬臂板:l/12,板的根部h≥80。

(2)钢筋混凝土梁参考截面(b×h,b≈h/3~h/2,单位以mm计)中的h值单跨简支梁:l/12~l/10。

多跨连续次梁:l/18~l/12。

多跨连续主梁及承台联系梁:l/15~l/10。

交叉梁,l/20~l/16,l为交叉梁楼屋盖平面的短边长度。

单跨密肋梁,≥l/20,b=60~150,h≥200。

多跨密肋梁,≥l/25,b=60~150,h≥200。

悬臂梁,l/6~l/5。

屋面梁,两端部截面高度宜取900,跨中截面高度与屋面梁或双坡以及梁跨有关。

屋面梁的坡度可按1:10估计。

无梁楼盖周边圈梁:≥l/15,≥2.5倍板厚,l为板跨。

在进行框架结构体系的平面布置时,要同时估计框架结构主要构件的截面尺寸。

框架主梁的截面高度h=(1/8~1/15)l,截面宽度b=(1/2~1/3)h。

钢筋混凝土框架柱的截面尺寸,可根据该柱估计承受的最大竖向荷载的设计值,按轴压比的要求,用下式估算:非抗震设计时:N=(1.1~1.2)N cAc≥N/f c在抗震设计时:一级抗震设防:Ac≥Nc/ (0.7f c) (3-2)二级抗震设防:Ac≥Nc/ (0.8f c)三级抗震设防:Ac≥Nc/ (0.9f c)式中:N c─—竖向静载和活载(考虑活荷载折减)与地震作用组合下的轴力设计值,可近似取N c=C*F*qq ─—折算在建筑面积上均布竖向荷载(结构自重和使用荷载)及填充墙材料重量设计值,q根据实际情况计算确定,也可按表3.1选用;F ─—柱承受荷载的从属面积;C─—考虑地震作用组合后柱轴压力Nc的放大系数,对等跨内柱取1.2,不等跨内柱取1.25,边柱取1.3;f c——混凝土轴心抗压强度设计值;Ac——柱的截面面积,Ac=b c h c,b c、h c分别为柱的截面宽度和高度。

建筑结构截面尺寸计算公式

建筑结构截面尺寸计算公式

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。

史上最全的常用截面几何特性计算公式

史上最全的常用截面几何特性计算公式

史上最全的常用截面几何特性计算公式构件截面的几何性质,如静力矩、形心、轴向惯性矩、极惯性矩、惯性积和主惯性轴位置等,对构件的承载能力有影响,常用于分析构件的弯曲、扭转和剪切。

1.静态力矩:也称为面积力矩或静态表面力矩。

截面对轴线的静力矩等于每个微区的积分乘以整个截面上微区到轴线的距离。

静力矩可以是正的,也可以是负的。

它的维数是长度的三次方。

静力矩的力学意义是:如果有均布载荷作用在截面上,其值表示为单位面积的量,则该载荷在某一轴上的合成力矩等于分布载荷乘以该轴的静力矩。

2、形心:又称面积中心或面积重心,是截面上具有如下性质的点:截面对通过此点任一个轴的静矩等于零。

如果将截面看成一均质等厚板,则截面的形心就是板面的重心。

形心坐标xo、yo的计算公式为:3、惯性矩:反映截面抗弯特性的一个量,简称惯性矩。

截面对某个轴的轴惯性矩等于截面上各微面积乘微面积到轴的距离的平方在整个截面上的积分。

下图所示的面积为A的截面对x、y轴的轴惯性矩分别为:转动惯量总是正的,量纲是长度的四次方。

构件的抗弯能力与轴的惯性矩成正比。

一些典型截面的轴惯性矩可在专业手册中找到。

例如,平行四边形对中心线的惯性矩为4、极惯性矩:反映截面抗扭特性的一个量。

截面对某个点的极惯性矩等于截面上各微面积乘微面积到该点距离的平方在整个截面上的积分。

下图所示面积为A的截面对某点O的极惯性矩为:极惯性矩永远是正的,量纲是长度的四次方。

构件的抗扭能力与惯性矩成正比。

圆形截面相对于其中心的惯性矩为5、惯性积:截面对于两个正交坐标轴的惯性积等于截面上各个微面积乘微面积到两个坐标轴的距离在整个截面上的积分。

面积为A的截面对两个正交坐标轴x、y的惯性积为:惯性积的量纲是长度的四次方。

截面位于坐标系的一、三象限,Ixy为正,位于二、四象限则为负。

6.主惯性轴:使截面惯性积为零的一对正交坐标轴称为截面主惯性轴,简称主轴。

截面对主惯性轴的惯性矩称为主惯性矩。

若两条主惯性轴的交点为质心,则这两条轴称为质心主惯性轴(或称主质心惯性轴)。

构件截面验算

构件截面验算

构件截面验算根据内力组合结果,选取结构最不内力组如下表8.1进行截面验算。

表8.1 结构最不利内力验算原则:在三种组合中,分别选绝对值最大情况进行验算。

在弯矩最大和最小两项选出最不利进行验算。

8.1 梁截面验算(1)强度验算根据内力组合值选取AB,BC梁跨中最不利内力为M=134.6kN.m ,N=94.3kN抗弯强度M x/(r s·W n x)=134.6×106/(1.05×2520×103)N/mm2=50.86N/mm2≤f (f=310N/mm2)满足要求。

抗剪强度S x={20×1.6×(50-1.6)/2+(50-1.6×2)2/(2×4)}=1048.18cm3 V·S X/I x`t w=94.3×103×1048.18×103/(60800×104×10)N/mm2=16.25N/mm2≤f (f=180N/mm2)满足要求。

梁端最不利内力为M=386.5kN.m ,V=206.4kN梁端截面强度验算M x/(r s`W n x)=386.5×106/(1.05×2520×103)N/mm2=146.07N/mm2≤f (f=310N/mm2)满足要求。

V/h w`t w=206.4×103/(470×10)N/mm2=43.9N/mm2≤f (f=180N/mm2)满足要求。

f=180N/mm2≥V/h w·t w 满足要求。

(2)刚度验算屋面梁挠度v=(5/384)·q k l4/EI+(6.81/3.84)·P k l3/EI=5/385×1.69×(9×103)4/(2.06×105×60800×104)+(6.81/3.84)×2×60.92×103×(9×103)3/(2.06×105×60800×104)=(1.05+14.24)=15.29mm≤〖u〗(〖u〗=l/400=22.5mm ) 满足要求。

毕业设计指导书(框架结构设计)-结构选型及荷载计算

毕业设计指导书(框架结构设计)-结构选型及荷载计算

第一章结构选型与布置结构设计的主要内容包括:结构选型、结构布置、确定计算简图、选择合理简单的计算方法进行各种荷载作用下的内力计算、荷载效应组合、截面配筋设计(计算、构造)、绘施工图。

1.1结构选型结构选型是一个综合性问题,应选择合理的结构形式。

根据结构受力特点,常用的建筑结构形式有:混合结构、框架结构、框架-剪力墙结构、剪力墙结构(一般剪力墙结构、筒体剪力墙结构、筒中筒剪力墙结构)等。

混和结构主要是墙体承重,由于取材方便,造价低,施工方便,我国广泛地应用于多层民用建筑中,但砌体结构强度低、自重大、抗震性能较差,一般用于7层及7层以下的建筑。

框架结构是由梁、柱构件通过节点连接形成的骨架结构,框架结构的特点是由梁、柱承受竖向和水平荷载,墙体起维护作用,其整体性和抗震性均好于混合结构,且平面布置灵活,可提供较大的使用空间,也可构成丰富多变的立面造型,但随着层数和高度的增加,构件截面面积和钢筋用量增多,侧向刚度越来越难以满足设计要求,一般不宜用于过高的建筑,现浇框架结构适用最大高度见表1-1。

框架-剪力墙结构是在框架中设置一些剪力墙,既能满足平面布置灵活,又能满足结构抗侧力要求,一般常用于10~25层的建筑中。

剪力墙结构是依靠剪力墙承受竖向及水平荷载,整体性好、刚度大、抗震性能好,常用于20~50层的高层建筑。

现浇钢筋混凝土房屋适用的最大高度(m) 表1-1结构选型时需充分了解各类结构型式的优缺点、应用范围、结构布置原则和大致的构造尺寸等,根据建筑物高度及使用要求,结合具体建设条件,进行综合分析,从而做出最终的决定。

结构设计中,选择合理科学的建筑结构体系非常重要,是达到既安全可靠又经济合理的重要前提。

实际工程中,多层与小高层常采用框架结构体系。

在我国,由于经济水平及其它条件的限制,混凝土框架结构比钢框架结构应用要广,因此本书以现浇钢筋混凝土框架结构作为分析实例。

1.2结构布置进行混凝土框架结构布置的主要工作是合理地确定梁、柱的位置及跨度。

构件净截面面积计算公式

构件净截面面积计算公式

构件净截面面积计算公式
1.矩形截面
对于矩形截面的构件,其净截面面积的计算较为简单,公式为:
A=b*h
其中,A为净截面面积,b为矩形截面的宽度,h为矩形截面的高度。

2.圆形截面
对于圆形截面的构件,其净截面面积的计算公式为:
A=π*r^2
其中,A为净截面面积,π为圆周率(取3.14),r为圆形截面的半径。

3.T形截面
对于T形截面的构件,其净截面面积的计算公式为:
A=b1*h1+b2*h2
其中,A为净截面面积,b1和b2分别为两个矩形截面的宽度,h1和
h2分别为两个矩形截面的高度。

4.I形截面
对于I形截面的构件,其净截面面积的计算公式为:
A=(b1*h1+b2*h2)-(b3*h3+b4*h4)
其中,A为净截面面积,b1、b2、b3和b4分别为四个矩形截面的宽度,h1、h2、h3和h4分别为四个矩形截面的高度。

5.非规则形截面
对于非规则形截面的构件,其净截面面积的计算相对复杂,可以通过将截面划分成多个简单形状的截面进行计算,然后将各个截面的净截面面积相加。

具体计算方法可以通过数值计算或图形分析来实现。

需要注意的是,以上给出的公式仅适用于构件的横截面轮廓为常见形状的情况。

对于其他非常规形状的构件,需要根据具体情况进行分析和计算。

在实际工程设计中,净截面面积的计算公式是计算构件受力性能和承载能力的基础,可以根据实际需要来选择合适的公式进行计算,从而得到准确的结果。

构件净截面面积计算公式

构件净截面面积计算公式

构件净截面面积计算公式在不同的结构材料和构件形状下,计算构件净截面面积的方法也有所差异。

下面将介绍几种常见的构件净截面面积计算公式。

1.矩形截面:对于矩形截面,净截面面积就是截面的矩形面积减去非有效截面的面积。

公式如下:A_net = A_total - A_hole其中,A_net为净截面面积,A_total为截面的矩形面积,A_hole为孔洞或槽口的面积。

2.圆形截面:对于圆形截面,净截面面积就是截面的圆形面积减去非有效截面的面积。

公式如下:A_net = π * R^2 - A_hole其中,A_net为净截面面积,π为圆周率,R为圆的半径,A_hole为孔洞或槽口的面积。

3.T形截面:对于T形截面,净截面面积也是截面的总面积减去非有效截面的面积。

公式如下:A_net = A_total - A_hole其中,A_net为净截面面积,A_total为截面的总面积,A_hole为孔洞或槽口的面积。

4.I形截面:对于I形截面,净截面面积是指上、下翼缘和腹板之间的有效面积。

公式如下:A_net = A_flange + A_web其中,A_net为净截面面积,A_flange为上下翼缘的面积,A_web为腹板的面积。

除了上述常见的截面形状,还有很多其他复杂的截面形状,如工字形、L形、C形等。

对于这些复杂形状的截面,可以使用计算机辅助设计软件来进行净截面面积的计算。

这些软件通常会通过细分截面为一系列简单的几何形状,然后根据几何特性来计算净截面面积。

需要注意的是,净截面面积的计算过程中需要考虑到材料的强度和刚度要求。

在结构设计中,净截面面积不仅影响到构件的强度和承载能力,还会直接影响到结构的整体稳定性和耐久性。

因此,在进行净截面面积计算时,需要综合考虑结构的力学性能、材料特性以及工程实际情况等因素。

框架结构构件截面尺寸估算办法

框架结构构件截面尺寸估算办法

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。

如何估计钢梁柱截面尺寸

如何估计钢梁柱截面尺寸

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。

构件截面尺寸估算

构件截面尺寸估算

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。

力学中构件的截面刚度计算及分析

力学中构件的截面刚度计算及分析

力学中构件的截面刚度计算及分析截面刚度指构件截面抵抗变形的能力,在同一荷载作用下的结构构件所产生的内力与变形均与构件的截面刚度有关。

本文对力学中常用的截面刚度概念及计算进行归纳总结,然后分析了截面刚度对结构中构件的内力和变形大小的影响,有助于结构设计人员对所设计的结构构件受力进行定量、定性分析和合理调整。

标签:刚度;构件;结构设计;应用引言:为确保结构中各构件能正常工作,建筑结构设计要求对结构中的所有构件应满足强度要求和刚度条件,即指构件承受外力时应具有足够承载力不致断裂或出现塑性变形,而且也不会因为出现过大变形而影响正常使用。

因此,构件除了具有足够强度的同时,还必须具有足够的刚度。

对于相同长度的等截面构件,截面刚度越大,则构件抵抗变形的能力越大。

如果调整工程结构中各构件间的截面刚度,也可起到调节结构内力分布的作用。

所以,在结构设计中,无论是对结构构件受力进行定性分析,还是进行精确的定量分析,都要用到截面刚度这个概念。

对结构设计人员来说,若能对截面刚度有一个清楚、透彻的认识和理解,就可以在结构设计中科学合理的运用和调整,达到满足构件设计的要求。

1力学中常用的截面刚度类型及计算结构中构件的截面刚度是指构件截面产生单位应变所施加的相应力,与杆件长度无关。

对于同种弹性匀质材料,截面刚度的大小取决构件截面尺寸的大小。

按受力状态不同可将截面刚度分为截面轴向拉压刚度、截面弯曲刚度和截面剪切刚度等。

在弹性阶段,其值为弹性模量E或剪变模量G与截面面积A或惯性矩I的乘积。

1.1截面拉压刚度EA以均匀受轴心荷载杆件为例,如图1所示。

由材料力学知识得弹性模量E:(1);左右乘以截面面积A后为(2)可见,截面拉压刚度EA指单位长度杆件产生轴向变形所需要的轴力。

1.2截面弯曲刚度EI梁在纯弯曲情况下发生弯曲变形,如图2所示,梁中性层上的曲率为(3)式中ρ—构件变形后该处截面的曲率半径;1/ρ—构件变形后该处截面的曲率,曲率越大,表示弯曲越厉害;I—截面惯性矩;可见,抗弯刚度EI是使截面产生单位曲率所需施加的弯矩,量纲为力矩/转角。

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2、柱的截面尺寸估算
(1)按层高估算 3600 H = mm 180 240 hc =(1/15~1/20)H= ~ H≧400,且不宜大于净高的1/4,且柱的 120 240 bc =(1~1/1.5hc) = ~ 且bc≧350 (2)按柱的轴压比估算 非抗震条件下 5000 Nv = KN N=(1.05~1.10)= 5250 ~ 5500 KN Ae ≧ N/fc = ~ mm2 Nv——是根据柱支撑的楼板面积及填充墙长度,由单位楼板面积重量(包括自重和使用荷载) 及填充墙材料重量计算的一根柱最大竖向轴力设计值。 有抗震条件下 α= γ = q= A= n= μ N= fc= 1 1.2 12 25 23 0.8 16.7 考虑弯矩影响的调整系数,一般取1.1~1.3 恒载和活载的荷载分项系数的加权平均值,民用建筑取1.2~1.4 楼层总荷载标准值,可取12~14KN/m2 欲确定的柱楼层负荷面积,可根据柱网尺寸确定(m2) 欲确定的柱截面以上的楼层层数 框架柱的轴压比限值(一级抗震:0.7;二级:0.8;三级:0.9) 混凝土轴心抗压强度设计值(n/mm2)
:0.8;三级:0.9) 619760.479 mm2 mm mm
寸 向相同。
7.2 9.6 11.9 14.3 16.7 19.1 21.1 23.1 25.3 27.5 29.7 31.8
跨中柱)
C75 C80
33.8 35.9

mm mm
构件截面尺寸估算及构件混凝土强度
1、梁的截面尺寸估算
(可取跨度较大的进行估算) 悬臂梁 h = (1/4~1/5)L L= 6000 mm 主梁: 500 750 h=(1/8~1/12)L = ~ mm 且b≧柱宽/2,且不小于250 b ≧ h/4 = 125 mm L = 4000 mm 次梁: h =(1/12~1/20)L = 200 333.3333 mm ~ b = mm 如有连系梁则梁高比主梁小50 梁的截面尺寸主要是满足竖向荷载下的刚度要求,当满足上述要求时 一般可不验算挠度。当梁高受到限制时,可增加梁宽形成宽梁或扁梁 提高抗侧移刚度,这时需要计算竖向荷载下的挠度,以确保刚度。
Ac
=
或者:
B = Ge =
选定b 选定h
输入短边尺寸,以便根据计算面积确定长边尺寸 800 774.7005988 确定长边尺寸,柱的长边方向应与承重框架方向相同。 1.2 12 1.3(边柱),1.2(等跨中柱),1.25(不等跨中柱) 12~15kN/m2;
α ·γ ·q·A·n μ N·fc
=
619760.479
a fc F n N Ac 选定 选定 单向板 双向板
轴压比; = 1 砼抗压强度设计值; = 16.7 每层从属面积; = 36 层数。 = 24 B×F×Ge×n = 12441.6 KN = N/(a×fc) = 745005.988 mm2 = 输入短边尺寸,以便根据计算面积确定长边尺寸 b 800 h 931.257485 生成长边尺寸 h=80——120 h=80——160,且h/l≧1/50(简支)1/45(连续)
3、板的截面尺寸的估算
构件混凝土强度
且不宜大于净跨的1/4。
小于250
且不宜大于净高的1/4,且柱的长细比=40~80
包括自重和使用荷载)
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
砼强度
强度 类型 C15 C20 C25 C30 C35 C40 C45 C50 C55 C60 C65 C70 fc
N/mm2
用建筑取1.2~1.4
定(m2)
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