鋼結構梁柱估算

1、僅供個人參考鋼結構梁柱估算梁的設計：1型鋼梁設計由梁的荷載和支承情況根據(jù)內(nèi)力計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度設計值，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。最后對選定的型鋼梁截面進行強度、剛度和整體穩(wěn)定驗算。2組合梁設計梁的截面選擇步驟為：估算梁的高度（一般用經(jīng)濟高度）、確定腹板的厚度和翼緣尺寸， 然后驗算梁的強度、穩(wěn)定和剛度。柱的設計：1實腹柱設計截面選擇的步驟如下：（1 ）假定柱的長細比，一般在 50 90范圍之內(nèi)，軸力大而長度小時，長細比取小值， 反之取大值；（2）根據(jù)已假定的長細比，查得軸心受壓穩(wěn)定系數(shù)。然后根據(jù)已知軸向力和鋼材抗壓強度

2、設計值求得所需截面積；（3）求出截面兩個主軸方向所需的回轉半徑（根據(jù)已知的兩個方向的計算長度和長細比）；（4 ）由此計算出截面輪廓尺寸的高和寬；（5）通過求得的截面面積和寬以及高，再根據(jù)構造要求、鋼材規(guī)格等條件，選擇柱的 截面形式和確定實際尺寸；（6 ）驗算實腹柱的截面強度、剛度，整穩(wěn)和局穩(wěn)；2格構柱設計截面選擇的步驟如下：（1）假定長細比，一般在 50 90之間；（2 ）計算柱繞實軸整體穩(wěn)定，用與實腹柱相同的方法和步驟選出肢件的截面規(guī)格。根據(jù)假定的長細比，查穩(wěn)定系數(shù)，最后確定所需的截面面積；不得用于商業(yè)用途（3）計算所需回轉半徑；（4）算出截面輪廓尺寸寬度和高度；（5）計算虛軸長細比；通過求

3、得的面積、高度和寬度以及考慮到鋼材規(guī)格及構造要求 選擇柱的截面形式和確定實際尺寸。（6）強度、剛度和整穩(wěn)驗算；（7）綴條設計和綴板設計；回轉半徑就是慣性半徑。定義：任意形狀截面的面積為A,則圖形對y軸和z軸的慣性半徑分別為 iy=sqrt（Iy/A）,iz=sqrt（Iz/A）.特征：慣性半徑是對某一坐標軸定義的；慣性半徑的量綱為長度的一次方，單位為M；慣性半徑的值恒為正。用處：1, 慣性矩 Ix,回轉半徑 ix=sqrt（ Ix/A）,長細比入x=lox/ix,截面驗算：局部穩(wěn)定 b/t=（10+0.1入）sqrt（235/fy）;h0/tw=（25+0.5 入）sqrt（235/fy）.2

4、, 知道了柱子的軸力和計算長度-假定長細比初步估計截面 -選定截面計算長細比，回轉半徑慣性矩等 -截面驗算。粱、柱、板截面取值粱、柱、板截面取值原則一、柱 按照混凝土結構設計規(guī)范 GB50010-2002。 柱的最小邊的尺寸為 300mm，但工程中一般框架柱截面高、寬均不小于400mm 。二、粱 1 、 框架粱 （1 ）、粱寬一般取 250mm、 300mm、 350mm（2）、粱高取跨度的 1/10-1/13次粱（ 1 ）、寬度為 200mm、250mm不得用于商業(yè)用途（2）、 粱高為 1/10-1/14懸挑梁一般取為懸臂長的 1/41/6常用的梁高有：250、300、750、800、900

5、、1000。常用的梁寬有： 120、 150、 180、 200、 220、 250、 300、以 50的模數(shù)遞增?，F(xiàn)澆結構中，一般主梁至少應比次梁高出50mm，如主梁下部鋼筋為雙層配置，或附加橫向鋼筋采用吊筋時，應高出 100mm 。經(jīng)濟夸度：板：1.7-2.7m，主梁：5-8m，次梁：4-6m。粱截面尺寸取值原則序號構件種類簡支多跨連續(xù)懸臂說明1次梁現(xiàn)澆整體肋形梁2 主梁現(xiàn)澆整體肋形梁3 獨立梁4 框架梁現(xiàn)澆整體式框架梁5 框架梁裝配整體式或裝配式框架梁6 框架扁梁現(xiàn)澆整體式鋼筋混凝土框架扁梁7 框架扁梁預應力混凝土框架扁梁三、板在一般荷載下，板厚度取板跨的1/36-1/45左右，但不小于

6、100mm （個別房間也不應小于80mm）。板的最小高跨比板的支承形式板的類型單向板雙向板懸臂板無梁樓板簡支1/351/451/35 （有柱冒 ）連續(xù)1/401/501/121/30 （無柱冒 ）注：板厚 / 板短邊方向的計算跨度框架梁、柱截面尺寸及材料 來自混凝土結構 P437一、 梁的截面尺寸（1）、梁截面高度主梁?。?1/8-1/14 次梁?。?1/8-1/12 來自混凝土結構 P266現(xiàn)澆式 裝配式 （ 為梁的計算跨度，當梁上較大荷載設備時， 還可以加大，但不宜大于凈跨的 1/4 ） （2）、梁截面高度 且宜200mm二 、 柱的截面尺寸理論一：柱截面尺寸的確定方法，一般是根據(jù)柱的軸向

7、壓力設計值估算，建議式中：A柱的截面面積；混凝土軸心抗壓強度設計值N柱軸壓力設計值，可按該柱負荷面積大小，根據(jù)豎向荷載的經(jīng)驗數(shù)據(jù)估算；根據(jù)設計經(jīng)驗，民用建筑多層框架結構的豎向荷載標準值（恒+活）平均為 14kN/m2 左右。對于住宅（輕質墻體）一般為1415kN/m2 ,墻體較少的其他民用建筑一般為 13 14kN/m2。這些經(jīng)驗數(shù)據(jù)，可作為初步設計階段估算墻、柱及基礎荷載，初定構件截面 不得用于商業(yè)用途僅供個人參考尺寸的依據(jù)。一般民用建筑， 如住宅樓、辦公樓等，其樓面活茶載標準值較小 （ 2.0kN/m2 ）， 僅占總豎向荷載的10%15%。故為簡化起見，在設計中往往不考慮活載的折減，偏安

8、全地取滿載分析計算。恒、活載綜合分項系數(shù)為1.25。由 A 可定出柱截面的高度 和寬度 。柱截面可做成矩形或方形。一般要求： 不宜小于 400mm；不宜小于 300mm 。理論二：柱截面的高度 和寬度 應大于柱計算長度的（ ）的 1/25，即 、 > ，一般可?。?， 為層高。也可根據(jù)柱子支撐樓板的面積所承受的恒載、 活載及墻重等，計算柱的最大豎向軸力設 計值 ，考慮水平荷載的影響乘上系數(shù)預估柱子截面尺寸 。式中 柱組合的軸向壓力設計值；S按簡支狀態(tài)計算的柱的負載面積；折算在單位面積上的重力荷載代表值；考慮地震作用組合后柱軸壓力增大系數(shù)；非地震 1.051.10;地震 1.101

9、.20 驗算截面以上樓層層數(shù)；框架柱軸壓比限值，對一級、二級和三級抗震等級，分別取0.65， 0.75 和 0.85。非地震地震一級抗震等級二級抗震等級三級抗震等級（ 混凝土軸心抗壓強度設計值）抗震等級表序號結構類型設防烈度6 7891框架結構房屋高度（m）< 25> 25< 35> 35< 35> 35< 252框架 四三三二二柱子截面一般取 不宜小于 400mm ； 不宜小于 350mm ，柱子凈高與截面的高度之比宜大于 4，否則為短柱。地震地區(qū)柱子截面宜是方形或接近方形的矩形?？蚣苤孛娴目焖俟浪?007-10-16 20:45 柱截面估算：1、

10、估算公式： Ac&gt;=Nc/（a*fc）其中： a軸壓比（一級 0.7、二級 0.8、三級 0.9，短柱減 0.05）fc-砼軸心抗壓強度設計值Nc-估算柱軸力設計值2、柱軸力設計值：Nc=1.25C® N其中： N-豎向荷載作用下柱軸力標準值（已包含活載）卩-水平力作用對柱軸力的放大系數(shù)七度抗震：卩=1.05、八度抗震：卩=1.10C-中柱 C= 1、邊柱 C= 1.1、角柱 C= 1.23、 豎向荷載作用下柱軸力標準值：N=nAq其中： n-柱承受樓層數(shù)A-柱子從屬面積q-豎向荷載標準值（已包含活載）框架結構： 1012（輕質磚）、 1214（機制磚）框剪結構： 12

11、14（輕質磚）、 1416（機制磚）筒體、剪力墻結構： 1518 單位： KN/（M*M）4、適用范圍軸壓比控制小偏心受壓或軸心受壓柱的破壞，因此適用于高層建筑中的底部樓層柱 截面的估算梁高按構造?。杭糁Я阂灰?/81/12連續(xù)梁1/121/15挑梁 1/51/6梁寬與梁高比為 1/31/2，柱寬要大于梁寬，所以由梁寬得出柱寬， 同時，我們也要 考慮層高及柱子的主要受力方向來調(diào)整柱子的尺寸， 以及通過 PK 驗算柱的軸壓比來調(diào) 整柱子的尺寸樓板厚度按構造?。簡蜗虬澹憾踢叺?1/35雙向板：短邊的 1/40懸臂板：懸臂長的 1/12不過個人覺得板厚一般不要小于 80，通常取的板厚有 80，100

12、，120，130， 150樓板厚度估算：單向板：短邊的 1/35雙向板：短邊的 1/40懸臂板：懸臂長的 1/12梁高與跨度的關系主梁一般取為跨度的 1/81/12次梁一般取為跨度的 1/121/15懸挑梁一般取為懸臂長的 1/4 1/6梁寬主梁200, 250, 300次梁200型鋼梁設計較為簡單,焊接組合截面梁稍復雜,難點在于初始截面的假定。我總結了個截面假定步驟：1、截面高度 h：1) 容許最大高度hmax。由于建筑或工藝專業(yè)的限制，梁高不能突破的高度。2) 剛度要求的最小高度 hmin。hmin > 0.778x10-6fl2/w3) 經(jīng)濟梁高 he。he=7 (Wx/)1/3-

13、300mm最終梁高的確定：hmin < h< hmax且hhe2、腹板厚度 tw：1) 抗剪要求的最小厚度 twmin。twmin =1.2Vmax/(h0 fv)2) 經(jīng)濟厚度 twe。 twe=h01/2/3.53) 構造要求。規(guī)范 GB50017規(guī)定：h0/tw < 250 (235/fy)1/2最終腹板厚度的確定：tw > twmin , twtwe并滿足構造要求。3、翼緣板的寬度b厚度t:根據(jù)WX/的值，先算出翼緣板面積 Af，再確定b t。1) 翼緣板面積 Af。Af> Wx/h0-tw h0/62) 翼緣板的寬度b、厚度t。已知Af確定b、t時，需考

14、慮以下條件：b=h/6h/2.5 b > 180mmt> (Af/26)1/2此處順便驗算了翼緣板的局部穩(wěn)定,即自由寬厚比。至此梁截面的所有參數(shù)都已初步確定。門式剛架規(guī)程適用范圍：1. 跨度：宜 9-36 米。2. 高度：宜 4.5-9 米。3. 挑檐長度：宜 0.5-1.2米。4. 吊車：可設置起重量 &lt;3 噸的懸掛起重機,起重量 &lt;20 噸的輕、中級工作制的單 梁或雙梁橋式車。一、如何既保證強度，穩(wěn)定性等指標，又兼顧結構的剛度 在設計中，人們常常比較重視強度，穩(wěn)定性等指標， 由于大部分程序不對結構的剛度進行比較，而忽略了結構的剛度。 提高結構的剛度的

15、方法：a. 構件的翼緣，腹板不要太厚（6-12mm）b. 翼緣的寬度不要太寬（150-220）,盡量用高度調(diào)整強度，穩(wěn)定性等指標二、如何確定梁的分段比：為了降低用鋼量，對梁進行分段是個有效的措施之一。分段比的確定：1 、分段點的確定2、一般比率： 1 ： 2：1 或 1 ： 23、參照彎距圖調(diào)整三、如何定義梁、柱的平面外計算長度：梁、柱平面外計算長度應取側向支撐點的距離；當兩翼緣側向支撐點間的距離不等時， 應取最大受壓翼緣側向支撐點間的距離。一般取隅撐的間距。 注意：邊柱的平面外計算長度中柱的平面外計算長度四、支撐的布置：無吊車門剛的支撐布置：1 、在每個溫度區(qū)段或分期建設的區(qū)段中，應分別設置

16、 能獨立構成空間穩(wěn)定結構的支撐體系。2、在設 置柱間支撐的開在同時設計屋蓋橫向水平支撐，以組成幾何不變體系。不得用于商業(yè)用途僅供個人參考3、有托架，托架處應局部加強時，有較大振動設備，且對結構產(chǎn)生一定影響時或對廠 房有較大空間剛度要求時，可設置縱向水平支撐。4、柱間支撐的間距一般取 30米 40 米，且不大于 60 米。5、當房屋較高時，柱間支撐應分層設置。6、當端部支撐設在第二開間時，在第一開間的相應位置應設剛性系桿7、在剛架轉折處（柱頂和屋脊）應設剛性系桿。8、由支撐斜桿、豎桿組成的水平桁架和柱間豎向平面內(nèi)的桁架，其直腹桿應按剛性系桿考慮，可由檁條兼作。9、 門式剛架的支撐宜采用張的十字交

17、叉圓鋼支撐，常用1822或更大。10、 圓鋼支撐與剛架構件的連接，一般不設連接板，可直接在剛架構件上靠外側設孔 連接。當腹板厚度w 5mm時，應對支撐孔周邊進行加強。有吊車門剛的支撐布置：1 、當柱較高或有較大噸位（ &gt;5 噸）的橋式吊車時宜采用型鋼作為支撐。2、 剛性系桿不宜用檁條代替，可用鋼管、H 型鋼、十字型角鋼等截面形式的構件。3、柱間支撐的間距一般 &lt;40 米,應盡量取下限。五、剛接柱腳的節(jié)點設計：1 、當用于工業(yè)廠房且有橋式吊車時，宜將柱腳設計為剛性。2、剛性柱腳應注意以下問題：基礎施工單位應有一定的技術水平應設置抗剪件六、抗風柱的節(jié)點設計：目前的抗風柱與剛架連接的節(jié)點形式較多。有些節(jié)點連接形式不符合抗風柱計算的力學模型。抗風柱計算的力學模型為受彎構件。若抗風柱計算的力學模型不對，主剛架也要分兩次計算。七、檁條的設計：檁條設計往往忽視，對于不同跨度，不同荷載的檁條一定要計算。墻面檁條容易忽視拉條的設計隅撐的作用，關系到剛架的安全，一定要引起重視。 不得用于商業(yè)用途僅供個人參考檁條按單跨簡支構件還是連續(xù)梁構件考慮不得用于商業(yè)用途僅供個人用于學習、研究；不得用于商業(yè)用途For personal use only in study and research; not for commercial use.Nur f u r den p