梁 (1)梁的特點(diǎn) 梁是指承受垂直于縱軸方向荷載的線型構(gòu)件,它們截面尺寸小于其跨度,如果荷載重心作用在梁的縱軸平面內(nèi),該梁只承受彎矩和剪力,否則還受到扭矩。 (2)梁的分類 1)按幾何形狀分:有水平直梁、斜直梁、曲梁、空間曲梁。 2)
在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)階段如何確定框架梁柱截面尺寸,對(duì)于有經(jīng)驗(yàn)的結(jié)構(gòu)工程師當(dāng)然不算什么問(wèn)題,但對(duì)于剛參加工作的設(shè)計(jì)人員卻是一件很頭疼的事,本文從工程實(shí)踐出發(fā),在使用PKPM 軟件計(jì)算中,摸索出一套較系統(tǒng)的方法,與朋友們共享。
方法
以一個(gè)6層框架結(jié)構(gòu)為例,由于多層結(jié)構(gòu)豎向構(gòu)件尺寸通常由豎向荷載控制,且一般位于中間跨部分的梁柱從屬面積較大,分擔(dān)荷載較大,可以代表結(jié)構(gòu)構(gòu)件的最大尺寸,我們將結(jié)合該工程計(jì)算結(jié)果選取關(guān)鍵的框架梁柱作為研究對(duì)象來(lái)分析框架梁柱截面尺寸的確定方法。
參照《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》。民用建筑,板厚一般取80~160;梁高取跨度的1/12~1/8,寬度為高度的1/3~1/2;柱子一般是受壓構(gòu)件,截面尺寸根據(jù)軸壓比確定。
梁柱截面尺寸的確定步驟
首先,你問(wèn)的結(jié)構(gòu)形式是什么? 如果是 框架 主梁的話,一般高度h取1/14~1/8梁跨度,大多取1/12,寬度b為1/3~1/2高度 次梁高度h取1/12~1/18跨度,寬度b為1/3~1/2高度 方柱柱b一般取1/12~1/18層高 當(dāng)然還要考慮抗震的話,就要查抗震規(guī)范了
先運(yùn)行PMCAD建立模型,由于初學(xué)者還沒(méi)有梁柱截面尺寸的概念,我們可以將梁截面輸入寬×高=400×800,柱截面輸入1 000×1 000,輸入相應(yīng)樓面荷載和梁?jiǎn)柡奢d,運(yùn)行完P(guān)MCAD的前三個(gè)主菜單,按抗震等級(jí)為進(jìn)入SATWE進(jìn)行計(jì)算,最后查看SATWE后處理圖形文件輸出之“混凝土構(gòu)件配筋及鋼構(gòu)件驗(yàn)算簡(jiǎn)圖”,取第1層,選取柱軸壓比和梁縱向配筋均為最大的一跨作為分析對(duì)象(見圖1)。柱截面尺寸的初步確定及調(diào)整對(duì)于抗震等級(jí)為的框架結(jié)構(gòu),由《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》知,柱軸壓比限值為0.9,由圖1可知,所選研究對(duì)象在取杜截面尺寸1 000×1 000情況下的計(jì)算軸壓比為0.39,遠(yuǎn)小于0.9,說(shuō)明柱截面尺寸太大,應(yīng)予以減小。由柱軸壓比計(jì)算公式 =F/Aft可知,柱截面面積與軸壓比成反比例關(guān)系,即A1/A2= u2/u1,柱截面面積A2=A1*u1 *u2=10002×0.39/0.9=433 333 mm2按_F方形柁計(jì)算,邊長(zhǎng)為658 rnrn,初步取650 mrn。
梁截面尺寸的一般規(guī)定 簡(jiǎn)支 多跨連續(xù) 懸臂 次梁 h大于等于1/15L h等于(1/18~1/12)L h大于等于1/8L 現(xiàn)澆整體肋形梁 主梁 h大于等于1/12L h等于(1/14~1/8)L h大于等于1/6L 現(xiàn)澆整體肋形梁 獨(dú)立梁 h大于等于1/12L h等于1/15L h大于等于1/6L 框架梁
梁截面尺寸的初步確定及調(diào)整
框架結(jié)構(gòu)的主梁截面高度hb可按(1/10~1/18)lb確定,lb為主梁計(jì)算跨度;梁凈跨與截面高度之比不宜小于4。梁的截面寬度不宜小于200mm,梁截面的高寬比不宜大于4。 1 矩形截面柱的邊長(zhǎng),非抗震設(shè)計(jì)時(shí)不宜小于250mm,抗震設(shè)計(jì)時(shí)不宜小于300mm;圓
根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》,梁受彎構(gòu)件的最小配筋率為0.2% 和45 ft/fy (%)的較大值,《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定“梁端縱向受拉鋼筋的配筋率不應(yīng)大于2.5%”。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),從經(jīng)濟(jì)的角度考慮,框架梁梁端縱向受拉鋼筋配筋率一般控制在1.2% ~1.6%,跨中0.6%-0.8%。由圖1可知,所選研究對(duì)象在取梁截面尺寸為400×800的梁端較大縱筋配筋率.p=0.43%,遠(yuǎn)小于經(jīng)濟(jì)配筋率,說(shuō)明截面尺寸偏大,也應(yīng)該減小。先將梁寬減小,由配筋率公式p=A s/bh0可知,配筋率與梁寬成反比例關(guān)系,將梁寬由400減小到250,配筋率將增大到0.43%×400/250=0.688%,仍小于經(jīng)濟(jì)配筋率,需要再減小梁高。梁高與配筋率的關(guān)系并不是簡(jiǎn)單的反比例關(guān)系,根據(jù)梁抗彎承載力的簡(jiǎn)化公式M =0.9fyAsbh0,將梁端彎矩M 近似看做定值,隨著梁高的減小,配筋A(yù)會(huì)增加,使配筋率進(jìn)一步增加,所以,梁高的變化對(duì)配筋率的影響要從兩方面考慮,且梁高的減小從兩方面來(lái)說(shuō)使配筋率的變化趨勢(shì)均為增加。我們不妨先忽略第二個(gè)關(guān)系式,僅從第一個(gè)關(guān)系式p=A s/bh 0出發(fā),梁端經(jīng)濟(jì)配筋率取中間值1.4%,計(jì)算h 0≈750×0.688%/1.4%=368 mm,則梁高h(yuǎn)可近似取400 mm,考慮到第二個(gè)關(guān)系式M =0.9fyAsbh0的影響,梁高應(yīng)為大于400 mm的值,即在400 mm~800mm之間的一個(gè)值,我們可以取中間值600 mm,于是初步將梁截面定為250×600進(jìn)行試算。
鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有著非常大的區(qū)別。一般后者是以強(qiáng)度和裂縫來(lái)控制參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì),而前者是以穩(wěn)定和撓度來(lái)作為控制參數(shù)的。具體一點(diǎn)就是,混凝土結(jié)構(gòu)可以通過(guò)計(jì)算軟件計(jì)算得出結(jié)果來(lái)優(yōu)化;而鋼結(jié)構(gòu)一般通過(guò)構(gòu)造要求,如長(zhǎng)細(xì)比,平面穩(wěn)
按初步調(diào)整后的梁柱截面尺寸,重新計(jì)算
框架結(jié)構(gòu)的梁柱截面尺寸如何確定邵晉琪柱截面一般是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)先定個(gè)截面,然后在試算,也可先根據(jù)柱頂力估算截面。梁的截面主梁一般按1/10左右取,次梁可取到1/15。這些都是前期估算,也可依經(jīng)驗(yàn)定。最終要根據(jù)位移、撓度、裂縫等綜合調(diào)整。主梁
按面初步確定的梁柱截面尺寸,運(yùn)行SATWE重新計(jì)算,所選框架梁柱的最大柱軸壓比為0.74,仍小于0.9,說(shuō)明柱截面仍可減小,梁兩端受拉鋼筋配筋率為1.05%和1.2%,稍低于經(jīng)濟(jì)配筋率,梁跨中受拉鋼筋配筋率0.77%,在經(jīng)濟(jì)配筋率范圍內(nèi),可4將梁高減小點(diǎn)再行試算。
框架梁的截面尺寸,(1)應(yīng)滿足剛度要求;(2)滿足構(gòu)造要求;(3)滿足承載力要求。框架柱的截面尺寸,(1)應(yīng)滿足穩(wěn)定性要求;(2)滿足構(gòu)造要求;(3)滿足承載力要求。
進(jìn)一步調(diào)整梁柱截面尺寸,再重新計(jì)算
根據(jù)受力情況不同,選擇的截面也不同,沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。一般可以這樣估算:梁高取跨度的1/20,并且盡量采用寬翼緣的H型鋼。柱根據(jù)長(zhǎng)細(xì)比來(lái)眩一般經(jīng)濟(jì)的長(zhǎng)細(xì)比控制在60左右。 結(jié)構(gòu)布置結(jié)束后,需對(duì)構(gòu)件截面作初步估算。主要是梁柱和支撐等的斷面
由于柱軸壓比和梁配筋率與理想值均較接近,調(diào)整范圍不要太大,取柱截面尺寸600×600,梁截面尺寸550×550,重新計(jì)算,所選框架梁柱的配筋簡(jiǎn)圖如圖2所示,最大柱軸壓比0.85,接近且小于0.9,說(shuō)明調(diào)整后的柱截面尺寸是合適的。梁兩端受拉鋼筋配筋率均為1.49%,在經(jīng)濟(jì)配筋率范圍內(nèi),梁跨中受拉鋼筋配筋率1.0%,稍高于經(jīng)濟(jì)配筋率,與第一次調(diào)整后的梁截面比較,從經(jīng)濟(jì)性考慮,顯然本次調(diào)整后結(jié)果更理想。一般來(lái)說(shuō),根據(jù)初步選定的較大梁柱截面,采用以上方法,經(jīng)過(guò)1次~2次調(diào)整,均會(huì)優(yōu)選出合適的框架梁柱截面尺寸。
根據(jù)受力情況不同,選擇的截面也不同,沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。一般可以這樣估算:梁高取跨度的1/20,并且盡量采用寬翼緣的H型鋼。柱根據(jù)長(zhǎng)細(xì)比來(lái)眩一般經(jīng)濟(jì)的長(zhǎng)細(xì)比控制在60左右。 結(jié)構(gòu)布置結(jié)束后,需對(duì)構(gòu)件截面作初步估算。主要是梁柱和支撐等的斷面
確定梁柱截面尺寸時(shí)需注意的問(wèn)題
初步設(shè)計(jì),梁高:對(duì)于框架梁一般取跨度得1/10~1/12;對(duì)于次梁及簡(jiǎn)支梁取1/12~1/15;梁寬取梁高的1/2~1/3; 然后根據(jù)荷載及混凝土等級(jí)情況驗(yàn)算配筋; 如果抗彎承載力配筋不足,增加梁的截面高度;如抗剪承載力不足,增加梁的斷面面積。
1)框架梁寬最好不要小于250,一般來(lái)講,布置梁縱筋時(shí),250寬梁要比200寬梁方便得多。
框架柱一般采用矩形或方形截面,再多層建筑中截面尺寸可按b=(1/12~1/18)H 取值,h=(1~2)b 式中b為柱截面寬度,h為截面高度,H為所在層層高。 另外,根據(jù)《抗規(guī)》要求6.3.7框架柱截面邊長(zhǎng)不宜小于250mm,圓柱直徑不已小于350.剪跨比宜大于2,截
2)梁高的確定要結(jié)合建筑圖紙綜合考慮,特別是當(dāng)梁下設(shè)門窗時(shí),從方便施工考慮,梁底與門窗頂最好平齊,如果建筑不允許門窗頂標(biāo)高調(diào)整,可適當(dāng)加大梁高,以方便施工。
鋼結(jié)構(gòu) 課本里面說(shuō)柱截面為跨度的15-18分之一,梁截面12到15分之一,初估了驗(yàn)算 查看原帖>>
3)高層建筑內(nèi)力及配筋多由水平荷載控制,最大軸壓比的柱多發(fā)生在邊柱或角柱(各柱截面相同的情況下),確定柱截面尺寸時(shí),選取相應(yīng)的柱為研究對(duì)象。
框架梁截面尺寸:框架梁的截面尺寸應(yīng)該根據(jù)承受豎向荷載的大孝梁的跨度、框架的間距、是否考慮抗震設(shè)防要求以及選用的混凝土材料強(qiáng)度等諸多因素綜合考慮確定。 一般情況下,框架梁的截面尺寸可參考受彎構(gòu)件按下式估算:梁高h(yuǎn)=(1/8~1/12)l,其中
4)框架梁柱截面尺寸尚應(yīng)符合《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》6.3.1,6.3.6條的規(guī)定。
要確定框架結(jié)構(gòu)的梁柱尺寸查《混規(guī)》,《高規(guī)》,《抗規(guī)》,初步設(shè)計(jì)的尺寸柱按軸壓比控制好,梁按高跨比設(shè)計(jì),只要最小尺寸滿足規(guī)范的要求一般沒(méi)什么問(wèn)題。 梁柱是梁上起柱,即柱底是梁,梁柱為受力柱,如梯柱就是梁柱。 構(gòu)造柱即非受力柱,可
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鋼結(jié)構(gòu)梁與柱的截面尺寸如何選?。?/p>
根據(jù)受力情況不同,選擇的截面也不同,沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。一般可以這樣估算:梁高取跨度的1/20,并且盡量采用寬翼緣的H型鋼。柱根據(jù)長(zhǎng)細(xì)比來(lái)選。一般經(jīng)濟(jì)的長(zhǎng)細(xì)比控制在60左右。
結(jié)構(gòu)布置結(jié)束后,需對(duì)構(gòu)件截面作初步估算。主要是梁柱和支撐等的斷面形狀與尺寸的假定。
鋼梁可選擇槽鋼、軋制或焊接H型鋼截面等。根據(jù)荷載與支座情況,其截面高度通常在跨度的1/20~1/50之間選擇。
翼緣寬度根據(jù)梁間側(cè)向支撐的間距按l/b限值確定時(shí),可回避鋼梁的整體穩(wěn)定的復(fù)雜計(jì)算,這種方法很受歡迎。 確定了截面高度和翼緣寬度后,其板件厚度可按規(guī)范中局部穩(wěn)定的構(gòu)造規(guī)定預(yù)估。
柱截面按長(zhǎng)細(xì)比預(yù)估, 通常50<λ<150, 簡(jiǎn)單選擇值在80附近。根據(jù)軸心受壓、雙向受彎或單向受彎的不同,可選擇鋼管或H型鋼截面等。
擴(kuò)展資料:
對(duì)應(yīng)不同的結(jié)構(gòu),規(guī)范對(duì)截面的構(gòu)造要求有很大的不同,如鋼結(jié)構(gòu)所特有的組成構(gòu)件的板件的局部穩(wěn)定問(wèn)題,在普鋼規(guī)范和e799bee5baa6e997aee7ad94e59b9ee7ad9431333431373332輕鋼規(guī)范中的限值有很大的區(qū)別。
除此之外,構(gòu)件截面形式的選擇沒(méi)有固定的要求,結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)該根據(jù)構(gòu)件的受力情況,合理的選擇安全經(jīng)濟(jì)美觀的截面。
由梁的荷載和支承情況根據(jù)內(nèi)力計(jì)算得到梁的最大彎矩,根據(jù)選用的型鋼材料確定其抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,由此求得所需要的梁凈截面抵抗矩,然后在型鋼規(guī)格表中選擇型鋼的型號(hào)。最后對(duì)選定的型鋼梁截面進(jìn)行強(qiáng)度、剛度和整體穩(wěn)定驗(yàn)算。
梁的截面選擇步驟為:估算梁的高度(一般用經(jīng)濟(jì)高度)、確定腹板的厚度和翼緣尺寸,然后驗(yàn)算梁的強(qiáng)度、穩(wěn)定和剛度。
參考資料來(lái)源: 百度百科——鋼結(jié)構(gòu)(建筑結(jié)構(gòu)類型)
如何初定框架梁柱的截面尺寸
初步設(shè)計(jì),梁高:對(duì)于框架梁百一般取跨度得度1/10~1/12;對(duì)于次梁及簡(jiǎn)支梁取1/12~1/15;梁寬問(wèn)取梁高的1/2~1/3; 然后根據(jù)荷載及混凝土等級(jí)情況驗(yàn)算配筋; 如果抗彎承載力答配筋不足,增回加梁的截面高度;如抗剪承載力不足,增加梁的斷面答面積。
框架梁,柱截面尺寸設(shè)計(jì)是 怎么設(shè)計(jì)的額
框架柱一般采用矩形或方形截面,再多層建筑中截面尺寸可按來(lái)b=(1/12~1/18)H 取值,h=(1~2)b
式中b為柱截面寬度,h為截面高度,H為所在層層高。
另外,根據(jù)《抗規(guī)源》要求6.3.7框架柱截面邊zd長(zhǎng)不宜小于250mm,圓柱直徑不已小于350.剪跨比宜大于2,截面高寬比不宜大于3.
鋼框架的鋼梁鋼柱(H型鋼)截面尺寸如何確定
鋼結(jié)構(gòu) 課本里面說(shuō)柱截面為跨度的15-18分之一,梁截面12到15分之一,初估了驗(yàn)算 查看原帖>>
在已知的跨度條件下,怎么確定梁和柱的尺寸
框架梁截面尺寸:框架梁的截面尺寸應(yīng)該根據(jù)承受百豎向荷載的大小、梁的跨度、框架的間距、是否考慮抗震設(shè)防要求以及選用的混凝土材料強(qiáng)度等諸多因素綜合考慮確定。
一般情況下,框架梁的截面尺寸可參考受彎構(gòu)件按下式估算:度梁高h(yuǎn)=(1/8~1/12)l,其中l(wèi)為梁的跨度。梁寬b=(1/2~1/3)h。在抗震結(jié)構(gòu)中,梁截面寬度不宜小于200mm,梁截面的高寬比不宜大于4,梁凈跨與截面高度之比不宜小于4。
(2)框架柱截面尺寸:框架柱的截面形式通?;卮蠖酁榉叫巍⒕匦?。柱截面的寬與高一般取層高的1/15~1/20,同時(shí)滿足 、 ,l0為柱計(jì)算長(zhǎng)度。多層房屋中,答框架柱截面的寬度和高度不宜小于300mm;高層建筑中,框架柱截面的高度不宜小于400mm,寬度不宜小于350mm。柱截面高度與寬度之比為1~2。柱凈高與截
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