柱截面尺寸确定及验算
混凝土柱的标准截面尺寸
混凝土柱的标准截面尺寸混凝土柱是建筑结构中常见的构件之一,其承重能力和稳定性对于整个建筑结构的安全性至关重要。
因此,在设计和施工过程中,需要遵循一定的标准和规范来确定混凝土柱的截面尺寸。
一、概述混凝土柱的截面尺寸是指柱的横截面的宽度和高度的尺寸。
根据国家标准《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012)和《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010),混凝土柱的截面尺寸应根据结构荷载、材料强度和构件长度等因素进行计算,以满足其承载能力和稳定性的要求。
二、计算方法1. 根据结构荷载计算混凝土柱的截面尺寸应根据所受荷载计算,以满足其承载能力的要求。
具体计算方法如下:(1)根据建筑结构荷载规范,计算柱的设计荷载。
(2)根据混凝土的强度等级和受力情况,确定混凝土的截面系数。
(3)根据柱的受力情况和所选用的钢筋等级,确定混凝土与钢筋的配筋率。
(4)根据所选用的混凝土截面系数和配筋率,计算柱的截面尺寸。
2. 根据材料强度计算混凝土柱的截面尺寸也应考虑材料强度的因素。
具体计算方法如下:(1)根据混凝土的强度等级和受力情况,确定混凝土的截面系数。
(2)根据所选用的钢筋等级和配筋率,计算柱的截面面积。
(3)根据所选用的混凝土截面系数和计算得到的柱截面面积,计算柱的截面尺寸。
3. 根据构件长度计算混凝土柱的截面尺寸还应考虑构件长度的因素。
具体计算方法如下:(1)根据构件长度和受力情况,确定混凝土的截面系数。
(2)根据所选用的钢筋等级和配筋率,计算柱的截面面积。
(3)根据所选用的混凝土截面系数和计算得到的柱截面面积,计算柱的截面尺寸。
三、设计要求根据国家标准《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)的相关规定,混凝土柱的设计应满足以下要求:1. 满足承载能力和稳定性的要求。
2. 满足混凝土和钢筋的强度要求。
3. 满足构件的变形要求。
4. 满足施工和使用的要求。
四、结论混凝土柱的标准截面尺寸应根据结构荷载、材料强度和构件长度等因素进行计算,以满足其承载能力和稳定性的要求。
柱子截面尺寸确定
n—演算截面以上楼层层数。
由式(4-11) N/(fcAc)≤[μN] 得 Ac ≥N/[μN]×fc
由《抗规》知,框架柱按二级抗震等级设计时,其混凝土强度等级不应低于C20。在本设计中框架梁和柱的混凝土强度等级均采用C30。
由《建筑抗震设计》教材第四章第七节知矩形截面框架柱的截面尺寸宜符合以下两点要求:
同理,取次梁高度h=600mm;次梁宽度b=300mm。
(2)在五层学术报告厅抽柱处采用井字形楼盖,相邻次梁间距为2500mm和2800mm(井字梁间距一般在2米左右)。
井字梁截面高度:h=L/16=7500/16=469mm,取h=600mm;
井字梁截面宽度:b=(1/2~1/3)h=(1/2~1/3)×600=(300~200)mm,取h=300mm。
截面的宽度和高度均不宜小于300mm;
截面长边与短边的边长比不宜大于3。
为此,对于首层选用800mm×800mm,部分采用900mm×900mm。
对于其他层,考虑到施工方便,柱截面不宜变化太多。通过初步估算以及PKPM验算,最终确定框架的截面尺寸为:
首层-八层:选用800mm×800mm,部分采用900mm×900mm。
楼梯休息平台板取100mm,其他板厚均采用120mm。
柱截面尺寸
柱截面尺寸初选,要同时满足最小截面、侧移限值和轴压比等诸多因素影响。一般可通过满足轴压比限值惊醒截面估计。
由《建筑抗震规范》(GB50011-2001)第6.3.7条和表6.3.7知,当抗震等级为三级时,框架柱的轴压比最大限值[μN]为0.9。
由《混凝土结构设计》教材第281页(4-11)和式(4-12)估算框架柱的截面尺寸:
梁柱截面确定)
板厚一般取板跨的40分之一,或者30分之一,不全面,具体可参见《砼规》GB50010-2010第9.1.2条,想必你应该很容易弄到规范吧。
板的经济跨度一般为2-3米,次梁的经济跨度一般为4-7米,主梁的经济跨度一般为5-8米。
梁的截面确定:先根据梁的跨度来确定梁截面的高度。
次梁的截面高度一般取跨度的十五分之一,主梁一般取十二分之一。
然后根据高度不超过宽度的四分之一来确定宽度,主梁宽不要小于250,次梁宽度不要小于200为宜。
切记,结构设计的每一个步骤几乎都可以在规范上找到相关规定。
你所做的每一个步骤中的数据、计算公式都要到规范中去找。
荷载其实相对于来说是比较简单的了,主要是其中的几个组合值系数、频遇值系数神马的,其它的到没什么。
说一下荷载的布置,荷载分为恒载和活载,恒载好办,主要是板,梁,柱以及其它建筑层的重量,比如填充墙、门窗、抹灰等。
这个荷载是除了钢筋混凝土的梁板柱以外都是要自己手算然后用到建模里面的。
活载主要分成楼面均布活载、集中荷载。
具体工程的活载是不一样的,主要参见《荷载规范》GB50009-2001,现在要出新的荷载规范了。
1、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。
与跨度有关,主梁 H= 1/12~1/16跨度,B=1/2~1/3H;次梁 H= 1/12跨度,B=1/2~1/3H;柱B=1/15跨度,H= 1~1.5B;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。
估算柱梁板截面大小的方法
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;
柱子截面估算方法
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(1/10~1/15)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fc ------- 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。
(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(~)(~)7000583.3~8758128127001111(~)(~)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
【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。
框架结构的梁柱截面尺寸如何确定
框架结构的梁柱截面尺寸如何确定邵晋琪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。
柱子截面尺寸估算法
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。
柱子截面尺寸估算法
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。
柱截面尺寸的选取
柱截面尺寸柱截面尺寸初选,要同时满足最小截面、侧移限值和轴压比等诸多因素影响。
一般可通过满足轴压比限值惊醒截面估计。
由《建筑抗震规范》(GB50011-2001)第6.3.7条和表6.3.7知,当抗震等级为三级时,框架柱的轴压比最大限值[μN]为0.9。
由《混凝土结构设计》教材第281页(4-11)和式(4-12)估算框架柱的截面尺寸: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 。
n—演算截面以上楼层层数。
由式(4-11) N/(fcAc)≤[μN]得 Ac ≥N/[μN]×fc由《抗规》知,框架柱按二级抗震等级设计时,其混凝土强度等级不应低于C20。
在本设计中框架梁和柱的混凝土强度等级均采用C30。
由《建筑抗震设计》教材第四章第七节知矩形截面框架柱的截面尺寸宜符合以下两点要求:截面的宽度和高度均不宜小于300mm;截面长边与短边的边长比不宜大于3。
为此,对于首层选用800mm×800mm,部分采用900mm×900mm。
对于其他层,考虑到施工方便,柱截面不宜变化太多。
通过初步估算以及PKPM 验算,最终确定框架的截面尺寸为:首层-八层:选用800mm×800mm,部分采用900mm×900mm。
梁截面尺寸框架梁(主梁)截面尺寸:主梁截面高度:h=(1/10~1/12)L=(1/10~1/12)×8400=(840~700)mm,取h=800mm;主梁截面宽度:b=(1/2~1/3)h=(1/2~1/3)×800=(400~267)mm,取b=400mm。
柱截面尺寸确定及验算知识讲解
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。
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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/m²
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α1=,三~一级抗震时α1=~
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µN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。
再根据结构型式及活荷载的情况,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。
一般是框架结构14~16KN/m^2,剪力墙结构15~18KN/m^2。
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,对每层的受荷载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。
以上情况,仅是对柱截面的估算。
最后应当整体的计算结果进行调整。
框架柱截面的估算
1、估算公式:Ac>=Nc/(a*fc)
其中:a----轴压比(一级、二级、三级,短柱减)
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=βN
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=、八度抗震:β=
C---中柱C=1、边柱C=、角柱C=
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。
我补充一点:
根据轴压比的公式:Ac>=Nc/(a*fc)
这里面的关键是Nc的确定,要想方面准确地确定该值,知首要弄明白两个参数:1、楼层平均荷载标准值;2、柱的分荷面积(角柱、边柱、中柱是各不相同的,假设角柱分荷面积为S,则边柱为2S,中柱为4S)。
关于楼层平均荷载值,我附在后面,可能比二楼的全面点。
对于分荷面积的划分,比较简单我就不细述了。
附各类型楼层标准值:
钢筋混凝土结构楼层平均总竖向荷载Sk(标准组合)参考值:
附表(一):
结构类型-----墙体材料--------Sk值(kN/m2)
-------------------------------------------------------
框架------------轻质填充墙------13
.............-------砖砌填充墙------18
框架剪力墙---轻质填充墙------15
.............-------砖砌填充墙------17
剪力墙-----------混凝土----------18
附表(二):
房屋类别----------------住宅-------宿舍------教室-------办公楼
每层Sk值(kN/m2)---4--------3
仅供参考。