框架梁柱截面尺寸的确定方法
框架梁柱截面尺寸的确定方法
框架梁柱截面尺寸的确定方法确定框架梁柱截面尺寸的方法主要包括以下几个方面:一、节点位置的确定:在确定梁柱截面尺寸之前,首先需要确定节点的位置。
节点是指各梁柱的交汇点,也是结构的连接部分。
确定节点位置的依据主要有以下几点:1.结构功能和使用要求:根据建筑结构的功能和使用要求,确定各节点的位置。
比如建筑物的整体布局、空间结构以及功能需求等等。
2.结构安全性要求:根据结构的设计要求,确定节点位置。
包括荷载要求、抗震要求等。
根据荷载情况和主力方向,确定主剪力墙或框架的位置。
3.邻近构件的约束:节点的位置还受到邻近构件的限制和约束,如邻近的梁、柱、墙等。
二、截面尺寸的初步确定:在确定节点位置后,需要初步确定梁柱的截面尺寸。
截面尺寸的初步确定主要包括以下几个方面:1.梁柱受力情况:考虑梁柱所受的荷载情况,包括重力荷载、风荷载、地震荷载等。
根据结构设计规范计算得到受力状态,进而确定初步的截面尺寸。
2.材料强度和刚度要求:根据结构设计规范中材料的强度和刚度要求,计算得到梁柱的初步截面尺寸。
对于钢结构来说,尺寸的确定还需考虑焊接接头的强度、塑性铰的位置等。
3.受力性能要求:根据结构设计规范的受力性能要求,如挠度、位移等,确定梁柱的截面尺寸。
4.施工要求:根据实际施工方法和工艺要求,确定梁柱截面尺寸。
对于混凝土结构来说,还需要考虑浇筑顺序、模板支撑等施工因素。
三、截面尺寸的详细确定:在初步确定梁柱截面尺寸之后,需要进行详细的计算和分析,得到最终确定的截面尺寸。
确定截面尺寸的详细方法主要包括以下几个方面:1.构件强度校核:根据结构设计规范,计算梁柱的等效荷载和构件的强度需求,进行构件强度校核,得到截面尺寸。
2.构件稳定性校核:根据结构设计规范,计算梁柱的稳定性要求,包括局部稳定性和整体稳定性,进行构件稳定性校核,得到截面尺寸。
3.构件刚度校核:根据结构设计规范,计算梁柱的刚度要求,包括刚度比、挠度等,并进行构件刚度校核,得到截面尺寸。
4.3混凝土框架结构——框架结构的计算简图
Bz脉动风荷载的背景分量因子 z B kH 1
Z
1
x
z
Z
φ 1(z)—结构第1阶振型系数,可由结构动力计算确定,混凝土框架结构 可近似的取φ 1(z)=(z/H)[2-(z/H)],z为计算点到室外地坪距离; H—结构总高度; ρx—脉动风荷载水平方向相关系数;
x
10 B 50e B / 50 50
第四章 混凝土框架结构
现浇框架结构
刚接节点
装配式框架结构
装配整体式框架 柱与基础的连接
铰接节点或半铰接节点
刚接节点 固定支座 铰支座
4.3框架结构的计算简图
4.3.2结构的计算简图
3.跨度与层高的确定 (1)梁的跨度 取顶层柱轴线之间的距离,当柱截面尺寸有变化时 以最小截面的形心线来确定。 (2)层高 取本层楼面至上层楼面的高度,底层层高取基础顶 面到二层楼板顶面之间距离。
荷载形式。
15.80kN
16.45kN
框架结构风荷载简图
风荷起算位置
ic Ec I Hi
装配整体式楼盖
Ec—— 混凝土弹性模量; I —— 框架柱截面惯性矩。
装配式楼盖
按实际截面计算I。
1 3 I bchc 12
4.3框架结构的计算简图
4.3.2结构的计算简图
6.荷载的计算 作用于框架结构上的荷载有两种:竖向荷载和水平荷载。 分布荷载居多 竖向荷载 楼面活荷载 建筑结构自重
第四章 混凝土框架结构
4.3框架结构的计算简图
4.3框架结构的计算简图
4.3.1截面尺寸的估计
1.梁截面尺寸 框架梁柱截面尺寸可近似预估:
第四章 混凝土框架结构
1 1 梁高 h ~ l , l 为梁的计算跨度 8 12
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;
梁的截面尺寸的确定知识讲解
梁的截面尺寸的确定梁的截面尺寸的确定1、梁的宽度取1/2~1/3梁高,宽度不大于支撑柱在该方向的宽度。
通常梁高取跨度的1/8~1/14。
2. 经验公式,在采用二级钢作为梁纵向钢筋时,梁高/弯矩=4.2~4.6是最经济的,如:梁弯矩为120KN/m则梁高=502~552是最省钱的,混凝土与钢筋最省。
本经验公式是在C25造价为216元/方,二级钢3200元/t下统计的,如混凝土标号高于C25则可以取靠近4.2的经验值,如低于C25 可取靠近4.6的经验值。
在设计中,可以照平时建模方法先建模计算一遍,再把弯矩图提出来看看,以一个跨度内的最大弯矩为控制,参照上面的经验公式进行一遍调整,这样设计出来的梁会是最省的。
注意不要发生次梁比主梁高的情况。
梁高的小幅度改变对梁线刚度改变很小,梁高调整后再计算的弯矩与第一次的弯矩差值很小,可以忽略。
最后,上述经验公式不适用与一级或三级钢作为梁纵筋的情况。
最后还要注意下,梁高的取值还受限于建筑净空要求等其他因素,要灵活处理。
2、柱截面尺寸计算3、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。
4、以上情况,仅是对柱截面的估算。
第三节-框架结构的计算简图
第三节框架结构的计算简图4.3.1 梁、柱截面尺寸框架梁、柱截面尺寸应根据承载力、刚度及延性等要求确定。
初步设计时,通常由经验或估算先选定截面尺寸,以后进行承载力、变形等验算,检查所选尺寸是否合适。
1、梁截面尺寸确定2、柱截面尺寸柱截面尺寸可直接凭经验确定,也可先根据其所受轴力按轴心受压构件估算,再乘以适当的放大系数以考虑弯矩的影响。
即框架柱的截面宽度和高度均不宜小于300mm,圆柱截面直经不宜小于350mm,柱截面高宽比不宜大于3。
为避免柱产生剪切破坏,柱净高与截面长边之比宜大于4,或柱的剪跨比宜大于2。
3、梁截面惯性矩在结构内力与位移计算中,与梁一起现浇的楼板可作为框架梁的翼缘,每一侧翼缘的有效宽度可取至板厚的6倍;装配整体式楼面视其整体性可取等于或小于6倍;无现浇面层的装配式楼面,楼板的作用不予考虑。
设计中,为简化计算,也可按下式近似确定梁截面惯性矩I:4.3.2 框架结构的计算简图1、计算单元框架结构房屋是空间结构体系,一般应按三维空间结构进行分析。
但对于平面布置较规则的框架结构房屋,为了简化计算,通常将实际的空间结构简化为若干个横向或纵向平面框架进行分析,每榀平面框架为一计算单元。
就承受竖向荷载而言,当横向(纵向)框架承重,且在截取横向(纵向)框架计算时,全部竖向荷载由横向(纵向)框架承担,不考虑纵向(横向)框架的作用。
当纵、横向框架混合承重时,应根据结构的不同特点进行分析,并对竖向荷载按楼盖的实际支承情况进行传递,这时竖向荷载通常由纵、横向框架共用承担。
2、计算简图在框架结构的计算简图中,梁、柱用其轴线表示,梁与柱之间的连接用节点表示,梁或柱的长度用节点间的距离表示,框架柱轴线之间的距离即为框架梁的计算跨度;框架柱的计算高度应为各横梁形心轴线间的距离,当各层梁截面尺寸相同时,除底层外,柱的计算高度即为各层层高。
对于梁、柱、板均为现浇的情况,梁截面的形心线可近似取至板底。
对于底层柱的下端,一般取至基础顶面;当设有整体刚度很大的地下室;且地下室结构的楼层侧向刚度不小于相邻上部结构楼层侧向刚度的2倍时,可取至地下室结构的顶板处。
混凝土结构粱、柱、板截面取值原则
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。
柱梁尺寸如何界定
柱梁尺寸如何界定梁布置按照跨度的1/10-1/15取梁高度梁宽要低于梁高的3.5倍具体参照荷载和墙厚等实际情况 .框架柱尺寸的估算框架柱的截面尺寸根据柱的轴压比限值,按下列公式计算:(1)柱组合的轴压力设计值:N=βFgn注:β考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数(边柱取1.3。
中柱取1.25)。
F 按简支状态计算柱的负载面积。
g 折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值,可近似的取14KN/m2。
n 为验算截面以上的楼层层数。
(2)Ac≥N/uNfc注:uN 为框架柱轴压比限值,本方案为三级抗震等级,查《抗震规范》可知取为0.90。
fc 为混凝土轴心抗压强度设计值,对C30,查得14.3N/mm2。
(3)计算过程:对于边柱:N=βFg E n=1.3×7.5×3×14×5=2047.5(KN )Ac≥N/uNfc=2047.5×10 /0.9/14.3=159091(mm2)取400mm×400mm对于内柱:N=βFg E n=1.25×7.5×4.2×14×5=2756.25(KN )Ac≥N/uNfc=2756.25×10 /0.9/14.3=214160(mm2)取500mm×500mm1、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。
主梁截面高度一般取跨度的1/8~1/12,次梁取1/12~1/16,根据承受重量的情况选择。
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
框架结构的梁柱截面尺寸的确定是设计一个可靠、安全、经济的结构的重要环节,其过程需要考虑力学基本原理、材料力学性能、结构荷载及其影响因素等多个因素。
本文将就这些因素进行讨论,以探究框架结构梁柱截面尺寸的确定方法。
一、力学基本原理
力学基本原理是确定框架结构梁柱截面尺寸的基础。
梁柱的截面尺寸需要满足一定的条件,包括抗弯、抗剪、抗压和抗拉等方面的要求,对于梁柱的截面这些条件还涉及到平行轴定理和垂直轴定理的应用。
这些基本原理是力学学科中的基本内容,设计者需要对其进行深刻的理解才能确定合理的截面尺寸。
二、材料力学性能
所选用的材料对梁柱的截面尺寸也有着决定性的影响。
钢结构采用的是钢材,在考虑截面尺寸时需要考虑钢材的强度、抗拉性能、抗压性能等;混凝土结构采用的是混凝土,需要考虑其强度、抗压性能、变形能力等性质。
这些材料的力学性能属性最好通过实际测试和实验得到,然后再根据所获得的数据进行计算。
三、结构荷载及其影响因素
框架结构的荷载是梁柱截面尺寸的另一个重要影响因素。
荷载可以分为静载荷和动载荷,包括垂直荷载、水平荷载、温度荷载、膨胀荷载等。
荷载的类型、大小、方向、施加位置等都会影响梁柱的截面尺寸的选择。
由于荷载是结构设计的重要组成部分,所以在项目设计的过程中必须充分考虑荷载的特点和影响因素,以制定出可靠的结构方案。
(整理)框架柱的截面尺寸确定方法
中文词条名:框架柱的截面尺寸确定方法英文词条名:(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。
矩形截面柱应符合下列要求;无地震组合时`Ν_C`≤`0.25Β_CF_CBH_O` (5-20)`Ν_C`≤`(1)/(R_RE)`(0.2)`Β_CF_CBH_O` (5-21)`Ν_C`≤`(1)/(R_RE)`(0.15)`Β_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O 85;`Β_C`——当≤C50时,`Β_C`取1.0;C80时,`Β_C`取0.8;C50~C80之间时,取其内插值。
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。
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》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=700mmb=(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=600mm5100mm 跨:h =(1/12—1/8)L =(1/12—1/8)×5100=(425~638)mm ,取h=600mm4500mm 跨:h =(1/12—1/8)L =(1/12—1/8)×4500=(375~563)mm ,取h=600mm3000mm 跨:h =(1/12—1/8)L =(1/12—1/8)×3000=(250~375)mm ,取h=600mmb=(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》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。
框架结构梁板柱截面尺寸确定方法
6
5 梁在弯、剪、扭共同作用下的承载力计算
弯、剪、扭分别作用—— ①受弯M:配纵向受拉筋,置于梁的受拉区; ②受剪V:配受剪箍筋,如单肢箍、双肢箍; ③受扭T: 配受扭纵筋,沿梁周边纵向均布;
配受扭箍筋,沿梁周边横向布置。
弯、剪、扭共同作用——截面尺寸验算(7.6.1)
0.7 ft
V bh0
T 0.8Wt
M较大时:分子取1.2,h0=h-65(二排筋)3。
【题1】某矩形梁,欲承受弯矩M=172kN.m,砼 C25,钢筋 ,试设计该梁截面及配筋(假设配 一排受拉筋)。(规范4.1.4 4.2.3 7.2.1)
【答案】
①选用材料:
砼C25 fc 11.9N / mm 2
(规范4.1.4 4.2.3 ) 钢筋 fy 360N / mm2
二、有关板的计算
1 板厚度的确定 ①经验值:
板的厚度h与板短边跨度L的最小比值(h/L)
种类 项次 板跨类型
单向板 双向板 悬臂板
1
单跨
1/35 1/45
2
多跨
1/40 1/50 1/10
②由抗剪公式确定: (规范7.5.3)
不配置箍筋和弯起钢筋的一般板类受弯构件
V 0.7h ftbh0
1.0 ( h0 800)
一、有关梁的计算
1 梁截面高度h的初选
(1)根据梁跨度L初估(已满足挠度要求)梁高h
形式
单跨梁
主 梁
多跨梁
悬臂梁
使用部位 楼、屋盖梁 柱下条基梁 h=L/8~L/10 h=L/3~L/5 h=L/10~L/12 h=L/4~L/5 h=L/4~L/6 h=L/2~L/4
备注: ①次梁高度相应乘0.8; ②采用井字梁楼盖时,梁高h=L/15~L/20; ③层高受限时采用宽扁梁,梁高h= h=L/15~L/20。1
钢框架梁柱尺寸估算
钢框架梁柱尺寸估算在建筑结构中,钢框架梁柱是承担重要荷载的组成部分,其尺寸的估算对于结构的稳定性和安全性至关重要。
本文将介绍钢框架梁柱尺寸的估算方法,以及影响尺寸选择的因素。
1. 钢框架梁柱尺寸的估算方法在进行钢框架梁柱尺寸估算时,需要考虑以下几个因素:1.1 荷载:首先需要确定建筑物的设计荷载,包括自重、活荷载、风荷载等。
根据设计荷载的大小,可以确定钢框架梁柱的截面尺寸。
1.2 材料强度:钢材的强度是影响梁柱尺寸的重要因素之一。
根据设计要求和使用的钢材强度等级,可以计算出适当的截面尺寸。
1.3 梁柱长度:梁柱的长度也是影响尺寸的因素之一。
较长的梁柱需要更大的截面尺寸以承受更大的弯曲力和压力。
1.4 抗弯刚度和稳定性:钢框架梁柱的抗弯刚度和稳定性也会影响尺寸的选择。
较大的截面尺寸可以提高梁柱的抗弯刚度和稳定性。
通过以上因素的综合考虑,可以采用一定的计算方法来估算钢框架梁柱的尺寸。
常用的方法包括弹性理论计算、弯矩曲率法、截面抗力法等。
根据具体的工程要求和设计规范,选择合适的计算方法进行尺寸估算。
2. 影响尺寸选择的因素除了上述提到的荷载、材料强度、梁柱长度、抗弯刚度和稳定性外,还有一些其他因素也会影响钢框架梁柱尺寸的选择。
2.1 结构形式:不同的结构形式对梁柱尺寸的要求有所不同。
例如,框架结构和空间网架结构的梁柱尺寸选择会有所差异。
2.2 节点配置:钢框架梁柱的节点配置也会对尺寸选择产生影响。
节点处的连接方式和刚度要求会决定梁柱的尺寸。
2.3 美观要求:在一些特殊的建筑设计中,梁柱的尺寸选择还会受到美观要求的限制。
需要在满足结构要求的前提下,尽量减小梁柱的尺寸,以达到更好的视觉效果。
钢框架梁柱尺寸的估算是一个复杂的过程,需要综合考虑多个因素。
准确的尺寸选择可以确保结构的稳定性和安全性,同时还要满足美观和经济性的要求。
在实际工程中,需要根据具体的设计要求和使用条件,结合相关的设计规范和计算方法,进行合理的尺寸估算。
结构构件尺寸的确定
一.结构布置1。
柱网选择:1)与建筑配合确定柱网尺寸,适宜柱距。
2)平面对齐,立面连续。
2。
截面选择:1)柱:最小截面尺寸及截面高宽比,轴压比,框架梁纵筋锚固,长细比,结构位移框架柱截面估算: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(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)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=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以上计算方法结果偏大!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。
此外,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。
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。
梁的截面尺寸的确定
梁的截面尺寸的肯定1、梁的宽度取1/2~1/3梁高,宽度不大于支持柱在该偏向的宽度.平日梁高取跨度的1/8~1/14.2. 经验公式,在采取二级钢作为梁纵向钢筋时,梁高/弯矩=4.2~4.6是最经济的,如:梁弯矩为120KN/m则梁高=502~552是最省钱的,混凝土与钢筋最省.本经验公式是在C25造价为216元/方,二级钢3200元/t下统计的,如混凝土标号高于C25则可以取接近4.2的经验值,如低于C25 可取接近4.6的经验值.在设计中,可以照日常平凡建模办法先建模盘算一遍,再把弯矩图提出来看看,以一个跨度内的最大弯矩为掌握,参照上面的经验公式进行一遍调剂,如许设计出来的梁会是最省的.留意不要产生次梁比主梁高的情形.梁高的小幅度转变对梁线刚度转变很小,梁高调剂后再盘算的弯矩与第一次的弯矩差值很小,可以疏忽.最后,上述经验公式不实用与一级或三级钢作为梁纵筋的情形.最后还要留意下,梁高的取值还受限于建筑净空请求等其他身分,要灵巧处理.2、柱截面尺寸盘算3、柱截面的肯定,在高层的情形下,往往是由轴压比掌握,而多层不见得是.层数越少,越可能不是轴压比掌握.这是个概念问题,起首应该明白.对高层(或者层数较多的多层),在柱截面估算时,应该先明白几点:混凝土的强度等级.构造的抗震等级.轴压比限值.只有知道这几点,估算轴力才可能肯定截面.柱轴力的估算,起首肯定每层柱受荷的面积.此部分的面积,可简略的取柱阁下(高低)两个跨度之和的一半进行盘算.再依据构造型式及活荷载的情形,肯定每层的自重. 这个自重是个经验值,在各类手册上都有相干的介绍.一般是框架构造14~16KN/m^2,剪力墙构造15~18KN/m^2.值得提示的是,这里的自重是尺度值,而在算柱轴压比时应该采取设计值.最后,对每层的受荷载面积聚加并乘以构造的自重,可算出柱轴力,柱轴力除以轴压比限值可得出柱截面面积.4、以上情形,仅是对柱截面的估算.最后应该整体的盘算成果进行调剂.5、框架柱截面的估算6、1.估算公式:Ac>=Nc/(a*fc)7、个中:a----轴压比(一级0.7.二级0.8.三级0.9,短柱减0.05)8、fc---砼轴心抗压强度设计值9、Nc---估算柱轴力设计值10、个中:N---竖向荷载感化下柱轴力尺度值(已包含活载)11、β---程度力感化对柱轴力的放大系数12、 3.竖向荷载感化下柱轴力尺度值:N=nAq13、个中:n---柱推却楼层数14、A---柱子从属面积15、q---竖向荷载尺度值(已包含活载)16、框架构造:10~12(轻质砖).12~14(机制砖)17、框剪构造:12~14(轻质砖).14~16(机制砖)18、筒体.剪力墙构造:15~1819、单位:KN/(M*M)20、 4.实用规模21、轴压比掌握小偏幸受压或轴心受压柱的损坏,是以实用于高层建筑中的底部楼层柱截面的估算.22、我填补一点:23、依据轴压比的公式:Ac>=Nc/(a*fc)24、这里面的症结是Nc的肯定,要想方面精确地肯定该值,知重要弄明白两个参数:1.楼层平均荷载尺度值;2.柱的分荷面积(角柱.边柱.中柱是各不雷同的,假设角柱分荷面积为S,则边柱为2S,中柱为4S).25、关于楼层平均荷载值,我附在后面,可能比二楼的周全点.对于分荷面积的划分,比较简略我就不细述了.26、附各类型楼层尺度值:27、钢筋混凝土构造楼层平均总竖向荷载Sk(尺度组合)参考值:28、附表(一):29、构造类型-----墙体材料 --------Sk值(kN/m2)30、-------------------------------------------------------31、框架------------轻质填充墙------1332、.............-------砖砌填充墙------1833、框架剪力墙---轻质填充墙------1534、.............-------砖砌填充墙------1735、剪力墙-----------混凝土----------1836、附表(二):37、衡宇类别----------------室庐-------宿舍------教室-------办公楼38、每层Sk值(kN/m2)---15----------14--------13----------4.1.1 截面外形与尺寸1.截面外形梁.板经常应用矩形. T 形. I 字形.槽形.空心板和倒 L 形梁等对称和不合错误称截面,如图 4-1 所示.2.梁.板的截面尺寸现浇梁.板的截面尺寸宜按下述采取:(1) 梁的高宽比 h/b: 矩形截面: 2.0-3.5 ; T 形截面: 2.5-4.0 .矩形截面的宽度或 T 形截面的肋宽 b 一般取为 100 . 120 . 150 . (180) . 200 . (220) . 250 和300mm, 300mm 以下的级差为 50mm ;括号中的数值仅用于木模.(2) 梁的高度采取 h=250, 300, 350, 750, 800, 900, 1000mm 等尺寸.800mm以下的级差为50mm ,以上的为 100mm .(3)现浇板的宽度一般较大,设计时可取单位宽度 (b=1000mm) 进行盘算.其厚度除应知足各项功效请求外,尚应知足下表的请求.注:悬臂板的厚度是指悬臂根部的厚度.板的呵护层厚度一般取 15mm ,所以盘算板的配筋时,一般可取板的有用高度 h0=h-20mm ,但对露天或室内潮湿情形下的板,当采取 C25 及 C30 时,板的呵护层宜加厚 l0mm ,可取板的有用高度 h0=h-30mm .。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
框架梁柱截面尺寸的确定方法
2 工程案例
以一个6层框架结构为例,由于多层结构竖向构件尺寸通常
由竖向荷载控制,且一般位于中间跨部分的梁柱从属面积较大,
分担荷载较大,可以代表结构构件的最大尺寸,我们将结合该工
程计算结果选取关键的框架梁柱作为研究对象来分析框架梁柱
截面尺寸的确定方法。
3 梁柱截面尺寸的确定步骤
先运行PMCAD建立模型,由于初学者还没有梁柱截面尺寸的概念,我们可以将梁截面输入宽×高=400×800,柱截面输入1 000×1 000,输入相应楼面荷载和梁问荷载,运行完PMCAD 的前三个主菜单,按抗震等级为三级进入SATWE进行计算,最后查看SATWE后处理图形文件输出之“混凝土构件配筋及钢构件验算简图”,取第1层,选取柱轴压比和梁纵向配筋均为最大的一跨作为分析对象
图1 粱柱截面示意图
3.1 柱截面尺寸的初步确定及调整
对于抗震等级为三级的框架结构,由《建筑抗震设计规范》知,柱轴压比限值为0.9,由图1町知,所选研究对象在取杜截面尺寸1 000×1 000情况下的计算轴压比为0.39,远小于0.9,说明柱截面尺寸太大,应予以减小。
由柱轴压比计算公式 =F/Aft可知,柱截面面积与轴压比成反比例关系,即A1/A2= 2/1,柱截面面积A2=A1 1 2=1 0oo2×0.39/0.9=433 333 rr1rn2,按_F方形柁计算,边长为658 rnrn,初步取650 mrn。
3.2 梁截面尺寸的初步确定及调整
根据《混凝土结构设计规范》,梁受弯构件的最小配筋率为0.2%和45 /,、 (%)的较大值,《建筑抗震设计规范》规定“梁端纵向受拉钢筋的配筋率不应大于2.5%”。
根据经验,从经济的角度考虑,框架梁梁端纵向受拉钢筋配筋率一般控制在1.2%~1.6%,跨中0.6%-0.8%。
由图1可知,所选研究对象在取梁截面尺寸为400×800的梁端较大纵筋配筋率.D=0.43%,远小于经济配筋率,说明哉面尺寸偏大,也应该减小。
先将梁宽减小,m配筋率公式|0=A /bh0口』知,配筋率与梁宽成反比例关系,将梁宽由400减小到250,配筋率将增大到0.43%×400/250=0.688%,仍小于经济配筋率,需要再减小梁高。
梁高与配筋率的关系并不是简单的反比例关系,根据梁抗弯承载力的简化公式M =0.9J 0,将梁端弯矩M 近似看做定值,随着梁高的减小,配筋A 会增加,使配筋率进一步增加,所以,梁高的变化对配筋率的影响要从两方面考虑,且梁高的减小从两方面来说使配筋率的变化趋势均为增加。
我们不妨先忽略第二个关系式,仅从第一个关系式p=A /bh 0出发,梁端经济配筋率取ff1问值1.4%,计算h 0≈750×0.688%/1.4%=368 mm,则梁高可近似取400 Into,考虑到第二个火系式M =0.9f/a,h0的影响,梁高应为大于400 mm的值,即在400 n1m~800 rnm之间的一个值,我们可以取中间值600 mm,于是初步将梁截面定为250×600进行试算。
3.3 按初步调整后的梁柱截面尺寸,重新计算
图2 框架梁柱配筋简图
按』面初步确定的梁柱截面尺寸,运行SATWE重新计算,所选框架梁柱的最大柱轴压比为0.74,仍小于0.9,说明柱截面仍呵减小,梁两端受拉钢筋配筋率为1.05%和1.2%,稍低于经济
3.4 进一步调整梁柱截面尺寸,再重新计算
由于柱轴压比和梁配筋率与理想值均较接近,调整范围不要太大,取柱截面尺寸600×600,梁截面尺寸250×550,重新计算,所选框架梁柱的配筋简图如图2所示,最大柱轴压比0.85,
接近且小于0.9,说明调整后的柱截面尺寸是合适的。
梁两端受拉钢筋配筋率均为1.49%,在经济配筋率范围内,梁跨中受拉钢筋配筋率1.0%,稍高于经济配筋率,与第一次调整后的梁截面比较,从经济性考虑,显然本次调整后结果更理想。
一般来说,根据初步选定的较大梁柱截面,采用以上方法,经过1次~2次调整,均会优选出合适的框架梁柱截面尺寸。
确定梁柱截面尺寸时需注意的问题
1)框架梁宽最好不要小于250,一般来讲,布置梁纵筋时,250宽梁要比200宽梁方便得多。
2)梁高的确定要结合建筑图纸综合考虑,特别是当梁下设门窗时,从方便施工考虑,梁底与门窗顶最好平齐,如果建筑不允许门窗顶标高调整,可适当加大梁高,以方便施工。
3)高层建筑内力及配筋多由水平荷载控制,最大轴压比的柱多发生在边柱或角柱(各柱截面相同的情况下),确定柱截面尺寸时,选取相应的柱为研究对象。
4)框架梁柱截面尺寸尚应符合《建筑抗震设计规范》6.3.1,6.3.6条的规定。
嵌固端所在层号该如何填?
嵌固端所在层号指的是在指定层的底端嵌固,程序默认值是地下室层数+1,由于规范中对嵌固层刚度比有所规定,如果地上一层与地下一层相关部位的侧向刚度比大于0.5,则不满足规范要求,需要将嵌固层下移。
新版PKPM 嵌固端所在层号怎么输入
0,则认为基础回填土对结构没有约束作用,即结构嵌固在基础底板,地震力往下传。
若填入一个负数,如填-m,其中m不大于地下室的层数,则表示有m层地下室顶板的水平位移为0,地震力不传到这些层上,若填入正数,则该参数填的越高,就表示基础回填土对结构的约束能力越强,该数大于5时域嵌固所有地下室顶板作用相同,一般情况取3,以近似考虑回填土对地下室的弹性约束。
梁间荷载计算
一般来说,梁间荷载主要是梁上的墙体恒载。
输恒载时,如果有面积比较大的门窗,墙体恒载就打折0.7~0.8,门窗面积比较小时,就打折0.8~0.9。
没有门窗就按实际墙体重量输入。
这就差不多了。
墙体荷载按照均布线荷载输入就可以了。
(墙体长度×墙体高度-洞口面积)÷墙体长度×墙体面荷载+窗线荷载
楼面恒载:pmcad---荷载输入----恒活设置----自动计算楼板自重前打钩。
做完这些之后,将恒载设置为1.5KN/㎡(主要是装修荷载)。
楼面活载:这个是根据建筑的使用功能来决定,要查荷载规范。
比如说:建筑的功能是办公室,那么你查规范可得为2KN/㎡。
梁的恒载:在pkpm中不用另外输入,程序会自动计算。
梁间荷载:计算公式是:{【跨度*(层高-梁高)-门窗面积】*墙厚度*墙的容重+装修面荷载*【跨度*(层高-梁高)-门窗面积】+门窗面荷载*门窗面积}/跨度
举个例子:假设跨度为3m,窗的尺寸为1.8m*1.8m,层高是2.9m,梁高是500mm,墙厚200mm,墙容重为12KN/㎡,墙面装修抹灰厚40mm,装修抹灰的面荷载根据查荷载规范得0.9KN/㎡,门窗的面荷载也查规范得0.45KN/㎡。
把这些数据带进去试试看就知道了。
楼面荷载包括楼面恒载和活载这都是一些固定值不需要计算恒载一般取值4-5KN/m2。