柱梁板截面尺寸确定

1、、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形式使用部位楼、屋盖梁柱下条基梁主 梁单跨梁h=L/8L/10h=L/3L/5多跨梁h=L/10L/12h=L/4L/5悬臂梁h=L/4L/6h=L/2L/4备注： 次梁高度相应乘0.8； 采用井字梁楼盖时，梁高h二L/15L/20 ； 层高受限时采用宽扁梁，梁高h= h=L/15L/20(2)根据梁受力初估梁高hho1.051.1h=h0+as排筋： 1.0% , as = 35排筋： 2.0% , as = 652梁截面宽度一一高宽比一般：h/b=24，综合考虑摆放钢筋的施工因素h/b4为深受弯构件(不满足平截

2、面假定)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） 公式法：ifcbx fyAs（规范 7.2.1）M1 fcbx（h0 0.5x） 查表法：Ms 1 fcbh0 M查表 A（工程中常用）M fy As sh0S S S初估法：As（工程中常用）M较小时：分子取M较大时：分子取1.1 1.2 Mfyho1.1，ho=h - 35 （一排筋）；1.2, ho=h - 65 （二排筋）。【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 ）fc 11.9N/mm2fy 360N / mm2M.fy.b【答案】 选用材

3、料：砼C25（规范）钢筋丨 确定截面Kho采用截面初估计算式假定b=250mm，配一排筋，设 1.0%，贝U:h。1.05仃2106.fy.b5 ； 0.01 360 250459 mm【续前】 h=h0+as,配一排筋，as=35mm则 h 459 35494 mm,实取 h 500mm 配筋计算；（规范）1fCbX fyA.Mifcbx（h。：）由式 得x 147.9 代入得 A.1222mm2实选 4 业 20 As 1256 mm 24梁的受剪计算（规范）0.7ftbg 0.7ftbg 1.25fyv A：vho 0.8fyAbSin0.25。3怙S【备注】 工程中考虑水平荷载的反向作

4、用，不宜采用弯 起钢筋抗剪，宜采用箍筋加密形式抗剪。 可推知C30梁形成最大抗剪力所需最大箍筋量。采用丨筋抗剪fyv 210 N/mm2，令S=100, b=250 A sv=245 实配丨 12100（2）=226 b=400 Asv=392 实配丨 12100（4）=4525梁在弯、剪、扭共同作用下的承载力计算 弯、剪、扭分别作用一一 受弯M:配纵向受拉筋，置于梁的受拉区； 受剪V :配受剪箍筋，如单肢箍、双肢箍； 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0.7ftV T bh00.8W；-截面尺寸验算（7.6.1）0.25 cfc纵筋总量=受

5、弯纵筋量+受扭纵筋量 箍筋总量=受剪箍筋量+受扭箍筋量梁的配筋总结：梁中钢筋包括：（10.2 ）上部纵向筋（）下部纵向筋（抗剪箍筋（双肢箍、复合箍）（）抗扭箍筋（沿梁截面周边布置双肢箍）（）抗扭纵筋（沿梁截面周边均匀布置）（）附加横向筋（加密箍、吊筋）（） 架立筋（计算纵向筋很小时，2 12 ）（ ）腰筋（梁高 hw 450mm时）（【题2】某竖向均布荷载作用下的简支梁，其截面 为bx h=250 x 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：()抗弯纵向钢筋As 1127mm2抗剪箍筋(总量)Asv/s 0.489mm2 (2

6、抗扭纵向筋(总量)Asti 483mm(抗扭箍筋(单肢)心/s 0.207mm2 (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)。【答案】 受拉区配纵向筋(受拉筋+抗扭筋)：A,sum As Asti/4 1127 483/4 1248mm2 选用 420 ( 1257 mm2 ) 受压区配抗扭纵向筋：As,sUm Ati/4 483/4 121mm2选用 2 - 10 (157mm2) 腹部配抗扭纵筋：Ati/2 483/2 241.5mm2选用4 10 ( 314 mm2)，每侧两根。 箍筋单肢总用量(抗剪+抗扭)，选双肢箍。Asvsvm/ s 0.5 A，v/s

7、 Ast1 /s 0.5 0.489 0.207 0.452mm采用 8,单肢箍筋截面代呦50.3mm2则 S 50.3/0.452111mm，取 S=100mm一、有关板的计算1板厚度的确定 经验值：板的厚度h与板短边跨度L的最小比值（h/L）V 0.7 hftbho1.0 ( h0 800 )h0.795 ( h0 2000 )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1/401/501/10由抗剪公式确定：（规范）不配置箍筋和弯起钢筋的一般板类受弯构件 由抗冲切公式确定：（规范）不配置箍筋和弯起钢筋的一般板类受弯构件Fi0.7 説 Umh（冲切）V0.7 h ftbh

8、0（剪切）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 ）【答案】 底板砼保护层厚度（规范表 ）C=40mm, as =50mm, h0=h- as

9、=1200-50=1150mm （规范h（800）1/4 （ 800）1/4 0.913h h01150 （规范V 0.7 hftbho 0.7 0.913 1.27 1000 1150 933406N933kN即每米宽板能承受的剪力设计值为933kN。【题4】某带地下室的高层建筑拟采用整板基础，柱网6X 6（m）;其中中柱截面 900x 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【答案】 底板砼保护层厚度（规范表921 ）C=40mm, q =50mm, %二h-as=1000-50=950m

10、m （规范Um 4 （900950）7400 mm,0.41.2 / s 0.4 1.2/21.020.5ash/4Um 0.540950 / 4 74001.78min1 , 2 1 .0h1.010.9 / 20008001.0 0.7 hft Umh.0.7 1 1.43 7400 9507037KN80002Fi 80000.9 2 0.956258 70376 6故底板厚度满足冲切要求。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柱截面的确定柱轴力初估一般建筑每平方米折合荷载设计值框架结构：

11、Q=1518KN/m 2柱根轴力：N n Q An楼层数，Ac柱受荷面积（柱网）柱截面初估（根据轴压比N/fcAAN-A b0.8 0.9 fc轴压比计算） 0.8 0.9 （常用值）h（b h h位于弯矩较大方向）2柱正截面受压承载力的计算 轴心受压规范 偏心受压规范 柱的计算长度规范【题5】某现浇框架结构底层中柱，柱高H=5m截面尺寸b x h= 250 x 250 （mm），柱内配有4业16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。（）【答案】 求柱稳定系数 （规范）L0 1.0H 5m,L0/b 5000/250 200.75 求柱能承受最大轴力（规范

12、）Nu 0.9 fcA fyAs0.9 0.750.8 14.3 250 250 360 41&/4678000N678KN700KN不满足要求（备注：柱长边 Nb，J故三组内力均属小偏心，:大偏心；1N一最不利为。建筑工程受弯构件有屈服点钢筋配筋时的 E b值9+8=17我们再看一下这种Pratt truss 。所有的拉力乘以自己走过的路程等于9，所有的压力乘以自己走过的路程等于 8。9-8等于1,看，它的目的同样也是这个 1。但是它的效率呢？ 9+8等于17,比上面那个19已经强一些了2BT=1.4142x14142x2+2x2=8C=1.41421(4142*1x2+3x1=7T-C=8

13、-7=1T+C=8+7=151.50166接下来是 Warren truss 。结构的目的同样是1,但是它的这个1等于8-7。它的效 率是8+7等于15,比上面两个的19和17都要高效。Th,43206.4321-0=7.432-6.432=1T+C=7.432+6432=13.864最后出场的这个虽然看上去乱糟糟的，但却是个效率之王。达到同样的目的，第一个付出了 19的代价，第二个17,第三个15,而它只用了 13.864。也就是说，跟第一个结构相比，第一个需要用19份材料，而它只需要13.864份材料，足足节省了 27%把我们这个悬臂桁架旋转 90度，把它给竖起来，我们就得到了一个抗侧力体

14、系。 所以我们可以继续用同样的分析方法寻找最优的抗侧力体系7=10414*1041425C=3.04143r0414=9.25T-C=9,25-9,25=0T+C=9.25+9.25=1 &5C-6.B4T-C=0T+C=1166T=375+3+1.25-8C=828T+C=16结构的目的是抵御作用在顶部的水平力，因为没有竖向荷载的传递，所以它们的目的为0,也就是它们的轴力乘以杆件长度的 T-C为0。而因为结构形式不同，它 们的效率值T+C却各不相同。第一个最差，为了抵御这个水平力，T+C等于18.5，也就是它需要18.5份的材料；第二个的效率值是 16；而第三个相对最好，达到了13.68。拿

15、第三个跟第一个相比，从18.5减小到13.68，节省了 26%勺材料。如果下次你在杂志上看到一栋高层建筑的斜撑是最右边这个样子的，并且设计公司 是SOM结构工程师是Bill Baker，你明白为什么要这个样子了吧？在讲座的最后，Bill Baker老师说，他认为建筑工程的设计和创新指的应 该是这些东西，而不是给建筑加一个炫酷的表皮或者加一个funny hat 。梁的裂缝计算（pkpMT法与正确的方法对比）裂缝计算一直是大家非常关注的问题。老庄结构院每次都在说PKPM计算裂缝不准确。我们就来验算一下吧！使用混凝土规范进行裂缝最大宽度的计算。选取模型中的一根梁，其荷载如下:恒荷载弯矩:二爭TIfl

16、活荷载弯矩:42.035.8www, xsh 11. co(n风荷载弯矩:PKPh配筋图4G#22647X20/( oo3082111 o-(o ;211 cl t11 -QdL8-&4Ktf-2Nwww. xsrPKPh裂缝图:g o 1on o*o二1L 320* 27u_o 16；WWW. xsh1 tL comPKPh裂缝计算书:裂缝宽度计算葭混凝土规范寒乩.1.3可偉焜凝土抗莅薩禮标:隹值 tk=2, aiKPa董混凝土规范表4 2月可博纵向覺拉谄筋萍性欖毘Es=2ODODOMPa熱面面科30 x 6 n 0 1 e 00 D Ojur*hh-6 0 C3 2=56 8 juju有效真拉混凝