框架结构梁板柱截面尺寸确定方法

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。形式使用部位楼、屋盖梁柱下条基梁主梁单跨梁h=L/8~L/10h=L/3~L/5多跨梁h=L/10~L/12h=L/4~L/5悬臂梁h=L/4~L/6h=L/2~L/4（2）根据梁受力初估梁高hh=h0+as一排筋：，as＝35二排筋：，as＝652梁截面宽度——高宽比一般：h/b=2~4，综合考虑摆放钢筋的施工因素h/b2为宽扁梁；h/b4为深受弯构件（不满足平截面假定）bfMhy1.1~05.10%0.1%0.23单筋矩形梁的受弯计算（工程中不计受压筋作用，可视为安全储备）①公式法：（规范7.2.1）②查表法：查表（工程中常用）③初估法：（工程中常用）M较小时：分子取1.1，h0=h－35（一排筋）；M较大时：分子取1.2，h0=h－65（二排筋）。syccAfbxfxhbxfM101)5.0(02.1~1.1hfMAys010bhfMhAfMcsssysssAM【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4.1.44.2.37.2.1）【答案】①选用材料：砼C25（规范4.1.44.2.3）钢筋②确定截面采用截面初估计算式假定b=250mm，配一排筋，设，则：2/9.11mmNfc2/360mmNfybfMhy..)1.1~05.1(0%0.1mmbfMhy45925036001.01017205.1..05.160【续前】h=h0+as，配一排筋，as=35mm则实取③配筋计算；（规范7.2.1）①②由式②得代入①得实选420,49435459mmhmmh500syccAfbxfxhbxfM101)2(9.147x21222mmAs21256mmAs4梁的受剪计算（规范7.5.17.5.47.5.57.5.7）【备注】①工程中考虑水平荷载的反向作用，不宜采用弯起钢筋抗剪，宜采用箍筋加密形式抗剪。②可推知C30梁形成最大抗剪力所需最大箍筋量。采用筋抗剪，令S=100,b=250Asv=245实配12@100(2)=226b=400Asv=392实配12@100(4)=452000025.0sin8.025.17.07.0bhfAfhSAfbhfbhfccsbysvyvtt2/210mmNfyv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）纵筋总量＝受弯纵筋量＋受扭纵筋量箍筋总量＝受剪箍筋量＋受扭箍筋量ccttfWTbhVf25.08.07.00梁的配筋总结：梁中钢筋包括：（10.2）上部纵向筋（10.2.1）下部纵向筋（10.2.1）抗剪箍筋（双肢箍、复合箍）（10.2.9-11）抗扭箍筋（沿梁截面周边布置双肢箍）（10.2.12）抗扭纵筋（沿梁截面周边均匀布置）（10.2.5）附加横向筋（加密箍、吊筋）（10.2.13）架立筋（计算纵向筋很小时，212）（10.2.15）腰筋（梁高hw≥450mm时）（10.2.16）【题2】某竖向均布荷载作用下的简支梁，其截面为b×h=250×650，同时承受弯矩、剪力和扭矩共同作用，纵向钢筋HRB335，箍筋HPB235，通过计算配筋结果如下：（7.6.117.6.12）抗弯纵向钢筋抗剪箍筋（总量）（7.5.4）抗扭纵向筋（总量）（7.6.4）抗扭箍筋（单肢）（7.6.4）请根据上述结果，设计该梁的截面配筋布置，并绘制剖面图（示意钢筋布置）。21127mmAs2489.0/mmsAsv2483mmAstl21207.0/mmsAst【答案】①受拉区配纵向筋（受拉筋＋抗扭筋）：选用420（1257mm2）②受压区配抗扭纵向筋：选用210（157mm2）③腹部配抗扭纵筋：选用410（314mm2），每侧两根。④箍筋单肢总用量（抗剪＋抗扭），选双肢箍。采用8，单肢箍筋截面则，取S=100mm。2,12484/48311274/mmAAAstlssums2,1214/4834/mmAAstlsums25.2412/4832/mmAstlmmsAsAsAstsvsvmsv452.0207.0489.05.0//5.0/1,2,3.50mmAsvmsvmmS111452.0/3.50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）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07.0bhfVth)800(0.1)2000(795.000hhh项次板跨类型种类单向板双向板悬臂板1单跨1/351/452多跨1/401/501/10③由抗冲切公式确定：（规范7.7.1）不配置箍筋和弯起钢筋的一般板类受弯构件（冲切）（剪切）07.0hufFmthl07.0bhfVth抗剪与抗冲切的区别（对象、荷载、破坏面形态）1、对细长杆件：如梁、柱、桩等，考虑抗剪，荷载为横向；对板类构件：如楼板、基础承台等，既考虑抗剪（面载）又考虑冲切（局部荷载或集中荷载）；2、冲切破坏在荷载四周成45度斜面拉裂的冲切锥体（4个剪切面），剪切破坏面有2个（悬臂构件1个），45度斜剪切面上拉裂；3、破坏机理类似：破坏面混凝土主拉应力超限。【题3】某地下室底板采用强度等级C25砼浇注，未配置箍筋和弯起钢筋，板厚1200mm。确定该底板能承受的剪力设计值。(底板中仅配受拉筋)（规范9.2.17.5.3）【答案】①底板砼保护层厚度（规范表9.2.1）C=40mm,as=50mm,h0=h-as=1200-50=1150mm②(规范7.5.3-2)③（规范7.5.3-1）即每米宽板能承受的剪力设计值为933kN。913.0)1150800()800(4/14/10hhkNNbhfVth9339334061150100027.1913.07.07.00【题4】某带地下室的高层建筑拟采用整板基础，柱网6×6(m)；其中中柱截面900×900(mm)，轴力设计值F=8000kN；底板地基反力均布，板厚1m，砼C30，问底板厚度能否满足冲切要求?(底板中仅配受拉筋)(规范7.7.1)【答案】①底板砼保护层厚度（规范表9.2.1）C=40mm,as=50mm,h0=h-as=1000-50=950mm②(规范7.7.1)③故底板厚度满足冲切要求。mmum7400)950900(40.18002000/9.010.10.1,min78.174004/950405.04/5.00.12/2.14.0/2.14.021021hmssuha7037625895.029.066800080007037950740043.117.07.020lmthFKNhuf2板受弯的配筋计算类似于受弯梁，折合每m宽板带计算配筋。注意：钢筋置于受拉面，板梁同时现浇时不宜将板底平梁底。（雨篷）三、有关柱的计算1柱截面的确定①柱轴力初估一般建筑每平方米折合荷载设计值框架结构：Q=15~18KN/m2柱根轴力：—楼层数，—柱受荷面积（柱网）。②柱截面初估（根据11.4.16轴压比计算）轴压比(常用值）（h位于弯矩较大方向）cAQnNncA9.0~8.0/AfNchbfNAc9.0~8.0hb2柱正截面受压承载力的计算①轴心受压规范7.3.17.3.2②偏心受压规范7.3.4③柱的计算长度规范7.3.11【题5】某现浇框架结构底层中柱，柱高H=5m截面尺寸b×h＝250×250(mm)，柱内配有416纵筋，砼C30，柱欲承受轴心压力设计值N=700kN，试计算该柱是否安全。（7.3.1）【答案】①求柱稳定系数（规范7.3.17.3.11）②求柱能承受最大轴力（规范7.3.14.1.44.2.3）不满足要求（备注：柱长边300mm，fc折减）75.020250/5000/,50.100bLmHLKNKNNAfAfNsycu7006786780004/1643602502503.148.075.09.09.02【题6】某矩形截面柱，截面400×400（mm）砼C20，钢筋级，对称配筋，承受下列各组内力时均未破坏。（规范7.1.4、7.3.4）（1）判断下列三组内力中的最不利的一组。①②③（2）判断下列三组内力中的最不利的一组。①②③mkNMkNN.30300mkNMkNN.50300mkNMkNN.50400mkNMkNN.52998mkNMkNN.41998mkNMkNN.41789【答案】界限破坏的条件（7.1.4）查表得：界限轴力：（1）类中，因NNb，故三组内力均属大偏心，最不利为②。（2）类中，因NNb，故三组内力均属小偏心，最不利为①。mmammNfsbc40,0.1,55.0,/6.912kNbhfNbcb76055.03604006.9101建筑工程受弯构件有屈服点钢筋配筋时的ξb值≤C50HPB2350.614HRB3350.550HRB400RRB4000.518