鋼結(jié)構(gòu)梁柱估算

1、鋼結(jié)構(gòu)梁柱估算梁的設(shè)計(jì)：1 .型鋼梁設(shè)計(jì)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。2 .組合梁設(shè)計(jì)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。柱的設(shè)計(jì)：1 .實(shí)腹柱設(shè)計(jì)截面選擇的步驟如下：1假定柱的長(zhǎng)細(xì)比，一般在5090范圍之內(nèi)，軸力大而長(zhǎng)度小時(shí)，長(zhǎng)細(xì)比取小值，反之取大值； 2根據(jù)已假定的長(zhǎng)細(xì)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(qiáng)度設(shè)計(jì)值求得所需截面積；

2、 3求出截面兩個(gè)主軸方向所需的回轉(zhuǎn)半徑根據(jù)已知的兩個(gè)方向的計(jì)算長(zhǎng)度和長(zhǎng)細(xì)比； 4由此計(jì)算出截面輪廓尺寸的高和寬； 5通過(guò)求得的截面面積和寬以及高，再根據(jù)構(gòu)造要求、鋼材規(guī)格等條件，選擇柱的截面形式和確定實(shí)際尺寸； 6驗(yàn)算實(shí)腹柱的截面強(qiáng)度、剛度，整穩(wěn)和局穩(wěn)；2 .格構(gòu)柱設(shè)計(jì)截面選擇的步驟如下：1假定長(zhǎng)細(xì)比，一般在5090之間; 2計(jì)算柱繞實(shí)軸整體穩(wěn)定，用與實(shí)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(zhǎng)細(xì)比，查穩(wěn)定系數(shù)，最后確定所需的截面面積； 3計(jì)算所需回轉(zhuǎn)半徑； 4算出截面輪廓尺寸寬度和高度； 5計(jì)算虛軸長(zhǎng)細(xì)比；通過(guò)求得的面積、高度和寬度以及考慮到鋼材規(guī)格及構(gòu)造要求選擇柱的截面形式和確定

3、實(shí)際尺寸。 6強(qiáng)度、剛度和整穩(wěn)驗(yàn)算； 7綴條設(shè)計(jì)和綴板設(shè)計(jì)；回轉(zhuǎn)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(duì)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(duì)某一坐標(biāo)軸定義的；慣性半徑的量綱為長(zhǎng)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(zhuǎn)半徑ix=sqrtIx/A),長(zhǎng)細(xì)比入x=lox/ix,截面驗(yàn)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,知道了柱子的軸力和計(jì)算長(zhǎng)度-假定長(zhǎng)細(xì)比初步估計(jì)截面-選定截面計(jì)算長(zhǎng)細(xì)比，回轉(zhuǎn)半徑慣性矩等-

4、截面驗(yàn)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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)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、350mm2、粱高取跨度的1/10-1/13次粱1、寬度為200mm、250mm2、粱高為1/10-1/14懸挑梁一般取為懸臂長(zhǎng)的1/41/6常用的梁高有：250、300、750、800、900、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(jié)構(gòu)中，一般主梁至少應(yīng)比次梁高出50mm，如主梁下部鋼筋為雙層配置

5、，或附加橫向鋼筋采用吊筋時(shí)，應(yīng)高出100mm。經(jīng)濟(jì)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(hào)構(gòu)件種類(lèi)簡(jiǎn)支多跨連續(xù)懸臂說(shuō)明次梁現(xiàn)澆整體肋形梁2主梁現(xiàn)澆整體肋形梁3獨(dú)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(yù)應(yīng)力混凝土框架扁梁在一般荷載下，板厚度取板跨的1/36-1/45左右，但不小于100mm個(gè)別房間也不應(yīng)小于80mm。板的最小高跨比板的支承形式板的類(lèi)型單向板雙向板懸臂板無(wú)梁樓板簡(jiǎn)支1/351/451/35（有柱冒）連續(xù)1/401/501/121/30（無(wú)柱冒）注：板厚/板短邊方向

6、的計(jì)算跨度框架梁、柱截面尺寸及材料來(lái)自混凝土結(jié)構(gòu)P437一、梁的截面尺寸1、梁截面高度主梁?。?/8-1/14次梁?。?/8-1/12來(lái)自混凝土結(jié)構(gòu)P266現(xiàn)澆式裝配式為梁的計(jì)算跨度，當(dāng)梁上較大荷載設(shè)備時(shí)，還可以加大，但不宜大于凈跨的1/42、梁截面高度且宜n200mm二、柱的截面尺寸理論一：柱截面尺寸確實(shí)定方法，一般是根據(jù)柱的軸向壓力設(shè)計(jì)值估算，建議式中：A一柱的截面面積；混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值N一柱軸壓力設(shè)計(jì)值，可按該柱負(fù)荷面積大小，根據(jù)豎向荷載的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)估算；根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，民用建筑多層框架結(jié)構(gòu)的豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值恒+活平均為14kN/m2左右。對(duì)于住宅輕質(zhì)墻體一般為1415kN/m2,墻體

7、較少的其他民用建筑一般為1314kN/m2。這些經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可作為初步設(shè)計(jì)階段估算墻、柱及基礎(chǔ)荷載，初定構(gòu)件截面尺寸的依據(jù)。一般民用建筑，如住宅樓、辦公樓等，其樓面活茶載標(biāo)準(zhǔn)值較小2.0kN/m2，僅占總豎向荷載的10%15%。故為簡(jiǎn)化起見(jiàn)，在設(shè)計(jì)中往往不考慮活載的折減，偏安全地取滿載分析計(jì)算。恒、活載綜合分項(xiàng)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(yīng)大于柱計(jì)算長(zhǎng)度的的1/25,即、>,一般可取，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(jì)算柱的最大豎向軸力

8、設(shè)計(jì)值，考慮水平荷載的影響乘上系數(shù)預(yù)估柱子截面尺寸。式中柱組合的軸向壓力設(shè)計(jì)值；S按簡(jiǎn)支狀態(tài)計(jì)算的柱的負(fù)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1.101.20驗(yàn)算截面以上樓層層數(shù)；框架柱軸壓比限值，對(duì)一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)抗震等級(jí)，分別取0.65，0.75和0.85非地震地震一級(jí)抗震等級(jí)二級(jí)抗震等級(jí)三級(jí)抗震等級(jí)混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值序號(hào)結(jié)構(gòu)類(lèi)型設(shè)防烈度67891框架結(jié)構(gòu)房屋高度m<25>25>35<35>35<252框架四三三二抗震等級(jí)表35之比柱子截面一般取不宜小于400mm；不宜小于350m

9、m，柱子凈高與截面的高度宜大于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?007-10-1620:45柱截面估算：1、估算公式：Ac&gt;=Nc/(a*fc)其中：a軸壓比一級(jí)0.7、二級(jí)0.8、三級(jí)0.9，短柱減0.05fc-砼軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值Nc-估算柱軸力設(shè)計(jì)值2、柱軸力設(shè)計(jì)值：Nc=1.25C§N其中：N-豎向荷載作用下柱軸力標(biāo)準(zhǔn)值已包含活載3一水平力作用對(duì)柱軸力的放大系數(shù)七度抗震：3=1.05、八度抗震：3=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(biāo)準(zhǔn)值：N=nAq其中：n-柱承受樓層數(shù)A

10、-柱子從屬面積q-豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值已包含活載框架結(jié)構(gòu)：1012輕質(zhì)磚、1214機(jī)制磚框剪結(jié)構(gòu)：1214輕質(zhì)磚、1416機(jī)制磚筒體、剪力墻結(jié)構(gòu)：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(gòu)造?。杭糁Я阂灰?/81/12連續(xù)梁一一1/121/15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(shí)，我們也要考慮層高及柱子的主要受力方向來(lái)調(diào)整柱子的尺寸，以及通過(guò)PK驗(yàn)算柱的軸壓比來(lái)調(diào)整柱子的尺寸樓板厚度按構(gòu)造?。?jiǎn)蜗虬澹憾踢叺?/35雙向板：短邊的1/40懸臂板：懸臂長(zhǎng)的1/12不過(guò)

11、個(gè)人覺(jué)得板厚一般不要小于80，通常取的板厚有80，100，120，130，150樓板厚度估算：?jiǎn)蜗虬澹憾踢叺?/35雙向板：短邊的1/40懸臂板：懸臂長(zhǎng)的1/12梁高與跨度的關(guān)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(zhǎng)的1/41/6梁寬主梁200,250,300次梁200型鋼梁設(shè)計(jì)較為簡(jiǎn)單，焊接組合截面梁稍復(fù)雜，難點(diǎn)在于初始截面的假定。我總結(jié)了個(gè)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(zhuān)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(jì)梁高h(yuǎn)e。he=

12、7(Wx/)1/3-300mm最終梁高確實(shí)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(jì)厚度twe。twe=h01/2/3.53)構(gòu)造要求。標(biāo)準(zhǔn)GB50017規(guī)定：h0/tw<250(235/fy)1/2最終腹板厚度確實(shí)定：twntwmin,twtwe并滿足構(gòu)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AfoAf>Wx/h0-twh0/62)翼緣板的寬度b、厚度t。已知Af確定b、t時(shí)，需考慮以下條件：b=h/6h/2.5

13、bn180mmt4(Af/26)1/2此處順便驗(yàn)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(mén)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(zhǎng)度：宜0.5-1.2米。4。吊車(chē)：可設(shè)置起重量&lt;3噸的懸掛起重機(jī)，起重量&lt;20噸的輕、中級(jí)工作制的單梁或雙梁橋式車(chē)。一、如何既保證強(qiáng)度，穩(wěn)定性等指標(biāo)，又兼顧結(jié)構(gòu)的剛度在設(shè)計(jì)中，人們常常比較重視強(qiáng)度，穩(wěn)定性等指標(biāo)，由于大部分程序不對(duì)結(jié)構(gòu)的剛度進(jìn)行比較，而忽略了結(jié)構(gòu)的剛度。提高結(jié)構(gòu)的剛度的方法：a.構(gòu)件的翼緣，腹板不要太厚6-12mmb.翼緣的寬度不要太寬150-22

14、0，盡量用高度調(diào)整強(qiáng)度，穩(wěn)定性等指標(biāo)二、如何確定梁的分段比：為了降低用鋼量，對(duì)梁進(jìn)行分段是個(gè)有效的措施之一。分段比確實(shí)定：1、分段點(diǎn)確實(shí)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(jì)算長(zhǎng)度：梁、柱平面外計(jì)算長(zhǎng)度應(yīng)取側(cè)向支撐點(diǎn)的距離；當(dāng)兩翼緣側(cè)向支撐點(diǎn)間的距離不等時(shí)，應(yīng)取最大受壓翼緣側(cè)向支撐點(diǎn)間的距離。一般取隅撐的間距。注意：邊柱的平面外計(jì)算長(zhǎng)度中柱的平面外計(jì)算長(zhǎng)度四、支撐的布置：無(wú)吊車(chē)門(mén)剛的支撐布置：1、在每個(gè)溫度區(qū)段或分期建設(shè)的區(qū)段中，應(yīng)分別設(shè)置能獨(dú)立構(gòu)成空間穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的支撐體系。2、在設(shè)置柱間支撐的開(kāi)在同時(shí)設(shè)計(jì)屋蓋橫向水平支撐，以組成幾何不變體系。3、有托架

15、，托架處應(yīng)局部加強(qiáng)時(shí)，有較大振動(dòng)設(shè)備，且對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定影響時(shí)或?qū)S房有較大空間剛度要求時(shí)，可設(shè)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(dāng)房屋較高時(shí)，柱間支撐應(yīng)分層設(shè)置。6、當(dāng)端部支撐設(shè)在第二開(kāi)間時(shí)，在第一開(kāi)間的相應(yīng)位置應(yīng)設(shè)剛性系桿7、在剛架轉(zhuǎn)折處柱頂和屋脊應(yīng)設(shè)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(yīng)按剛性系桿考慮，可由檁條兼作。9、門(mén)式剛架的支撐宜采用張的十字交叉圓鋼支撐，常用1822或更大。10、圓鋼支撐與剛架構(gòu)件的連接，一般不設(shè)連接板，可直接在剛架構(gòu)件上靠外側(cè)設(shè)孔連接。當(dāng)腹板厚度&5mm時(shí)，應(yīng)對(duì)支撐孔周邊進(jìn)行加強(qiáng)。有吊車(chē)門(mén)剛的支撐布置：1、當(dāng)柱較高或有較大噸位&gt;5噸的橋式吊車(chē)時(shí)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(gòu)件。3、柱間支撐的間距一般&lt;40米,應(yīng)盡量取下限。五、剛接柱腳的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)：1、當(dāng)用于工業(yè)廠房