框架结构各种结构构件尺寸经验选定

1、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 =FgEn, 其中N 地震作用组合下柱的轴向压力设计值; 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

2、 演算截面以上楼层层数。由式(4-11 N/(fcAc N 得 Ac N/N×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

3、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 =(1/101/12 L =(1/101/12 ×8400=(840700mm, 取 h =800mm; 主梁截面宽度:b =(1/21/3 h =(1/21/3 ×800=(400267mm, 取 b =400mm 。 次梁截面尺寸(1大部分房间次梁布置形式采用一字形,则次梁的跨度与主梁相同, L =7500mm 。 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

4、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;板厚根据板的跨度而定,次梁布置方式不同,板的跨度也不同,从而板的厚度也不同。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 h/L1/35;两端连续单向板 h/L1/40;简支双向板 h/L1/45;多跨连续双向板 h/L1/50。为了设计偏于安全,对所有的板厚均按 h/L=1/35进行估算。楼梯休息平台板取 100mm ,其他板厚均采用 120mm 。新手必备钢筋混凝土框架结构构件 截面尺寸选择钢筋混凝土框架 结构构件截面尺寸 选择 1

5、、 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。 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 独立梁及整体肋形梁的主梁 整体肋形梁的次梁 简支 1/12 1/16 一 端连续 1/3

6、.5 1/8.5 两端连续 1/15 1/20 悬臂 1/6 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 为 1520kN/m3 的轻质混凝土结构, 表中系数宜 乘以 (1.65-0.03 且不小 于 1 的系数。 梁截面的高宽比 梁截面的高宽 比 h/b 对矩形截面,可选 2.03.5;对 T 形截面,可选 2.54.0。 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&

7、gt;=200mm 时, 梁的宽度为 50mm 的倍数; 200mm 以下宽度的 梁, b=100mm、 有 150mm、 180mm 三种。 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(1/121/8l0 间,截面宽度 b 可 取(1/21/4h;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,

8、梁净 跨度 ln 与 截面高度之比不宜小于 4。 为了确定框架梁的截面尺寸是否选择合适, 可在截 面尺寸选择后作简单验算: 将初步估 算的竖向荷载设计值的 0.8 倍,作用于 相应简支梁,进行受弯受剪计算,若其配筋适中,则 截面选择合理;配筋过大 或过小时,均宜调整截面尺寸。 2、框架柱的截面尺寸 、 (1 截面尺寸的一般 规定 在抗震设计中,框架柱的截面宽度和高度均不宜小于 300mm,圆柱的截面 直径不宜小 于 350mm;柱的截面高度与宽度的比值不宜大于 3;柱的剪跨比宜 大于 2。 柱截面宽度一般不小于框架主梁截面宽度+100mm, 通常在 (1/151/20 H 之间, 其中 H 为

9、底层柱柱高, 可取基础顶面至一层楼板面间距离。 (2 截面 尺寸验算 按一般规定初步确定柱截面尺寸之后,尚可按下述方法进行底柱的验 算。 框架内柱可选为方形截面柱, 近似按轴心受压柱计算: 其轴压力设计值 可取柱受力的几 何面积乘以单位面积的竖向荷载设计值(该值可假定为楼面活 荷载设计值+11kN/m2, 此值 含各构件自重 再乘以框架层数和扩展系数 1.1, , 算出的纵向受压钢筋配筋率不宜超过 3%, 也不宜小于 1%,否则宜调整截面尺 寸。 框架外柱可选为矩形截面柱,其宽度与内柱截面相同,其高度可选宽度的 1.21.5 倍, 按偏心受压柱验算。轴压力取值方法同内柱,但不乘系数 1.1,弯

10、矩值可按反弯点法的概念 直接求出,并假定各柱承受相同弯矩。 3、现浇板 的厚度 、 现浇板的厚度一般为 10mm 的倍数, 其厚度选择应根据使用环境、 受 力情形、跨度等 条件综合确定。 (1 板的最小厚度 现浇钢筋混凝土板的最小 厚度不应小于下表中的数值。 现浇钢筋混凝土板的最小厚度 ( 现浇钢筋混凝土 板的最小厚度 (mm 板 的 类 别 屋面板 单向板 民用 建筑 楼板 工业 建筑 楼 板 行车道下的楼板 双 向 板 密肋板 肋间距小于或等于 700mm 时 间距大于 700mm 时 悬臂板 板的悬臂长度小于或等于 500mm 时 板的悬臂长度大于 500mm 时 无 梁 楼 盖 最小厚

11、度 60 60 70 80 80 40 50 60 80 150 (2 板的 最小高跨比 现浇板的厚度必须不小于上表的规定值, 并应满足板厚 h 与板跨度 l0 的比值 h/l0(l0 为板短边方向的计算跨度 ,参见下表。 板的最小高跨 比板 的 支 承 情 形 简 支 连 续 单 向 板 1/35 1/40 板 的 类 型 双 向 板 1/45 1/50 1/12 悬 臂 板 无 梁 楼 板 1/35(有柱帽 1/30(无柱帽 (3 按荷载和跨度确定板的厚度 根据设计经验, 现浇单向板的厚度也可以由板承受 的活荷载标准值及板的计算跨度大小 确定,见下表。厚度 (mm (kN/m2 /荷载 /

12、跨度 6070 1.6 7.0 (10.0 7080 10.0 1.8 4.5 (8.0 10.0 (10.0 2.0 3.5 (6.0 7.0 (10.0 (4.5 5.0 (9.0 (3.5 4.0 (7.0 (5.0 (4.0 单向 板的跨度(m 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0 3.2 8090 10.0 10.0 (10.0 8.0 (10.0 10.0 6.0 (10.0 10.0 4.5 8.0 9.0 (10.0 (6.0 7.0 (10.0 (4.5 5.0 (9.0 90100 注:1. 括号内荷载值用于多跨连续板; 2. 荷载不包含板的自重。 4、 基础顶面高度的确

13、定 、 计算简图中的柱是从基础顶面算起的, 因此该位置的 确定至关重要。 根据地质勘察报告 的内容,首先应选定持力层, 基础底面进入 持力层的深度不小于 0.5m; 现浇柱基础的高度 应满足柱纵向钢筋锚固长度的要 求, 基础顶面或基础梁顶面不应露出室外地面 (至少距离室 外地面 100mm 。 综合多方面因素(如 建筑 物的用途、有无地下室或地下设施及设备基础、 工程 地质和水文地质条件、 地基土的冻胀和融陷影响、 与相邻原有 建筑 物的关系等 , 最后 可选定合适的基础顶面位置。 摘自: 武汉:武汉理工大学出版社, 摘自:熊丹安主编 . 钢筋混凝土框架结构设计与实例 . 武汉:武汉理工大学出

14、版社, 2005 注意柱、 梁、 楼板截面的 , 在 PMCAD 中柱、 梁、 楼板截面定义用的着: 1框架柱截面估算: 高与宽一般可取(1/101/15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: $microN = N/Acfc 式中 $microN - 框架柱的轴压比 Ac -框架柱的 截面面积 f c-柱混凝土抗压强度设计值 N-柱轴向 压力设计值 柱轴向压力设计值可初步按下式估算: N = gQSN12 式中: g -竖向荷载分项系数 Q-每个楼层上单位面积的竖向荷载,可取 q=1214KN/m$sup2 S-柱一层的荷载面积 N-柱荷载楼层数 1-考虑水平力产生的附加系数,风荷载或四级抗震时 1=1.05,三一级 抗震时 1=1.051.15 2-边角柱轴向力增大系数,边柱 2 =1.1,角柱 2 =1.2 -柱由框架梁与剪力墙连接时,柱轴力折减系数,可取为0.70.8 框架柱轴压比 $microN 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 1.0 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