梁、柱截面尺寸的取值范围
梁板柱的布置与截面尺寸的确定
梁板住的布置与截面尺寸的确定方法在进行结构的布置的时候我们经常会遇到，柱的轴网该怎样布置，主次梁怎么样布置，最小跨度、最大跨度、经济跨度、经济配筋率的和截面尺寸确定以及调整的方法的问题困扰着我们进行下一步的设计，这讲我们主要解决这些方面的问题。
一、梁板柱的布置1、板的经济跨度单向板：2~3m双向板：3~5m 不宜超过4m2、梁的经济跨度主梁的经济跨度5~8m次梁的经济跨度4~7m二、梁板柱的截面尺寸的确定1、板的截面尺寸板的支承情况板的种类单向板双向板悬臂板简支≥(1/30)L ≥(1/35-1/38)L ≥(1/10-1/12)L连续≥(1/35)L ≥(1/40)L板的厚度一般为100以上，最小厚度为802、梁高度按以下表原则取值框架梁：（1/10-1/15）L次梁：（1/12-1/18）L 悬臂梁：（1/5-1/6）梁宽按梁高的1/3~1/2取值梁高以50递增一般主梁最低300，、次梁250,800以上一100递增，梁宽最低150，一般以250最为常用。
主梁一般250以上，次梁一般150以上3、柱按轴压比要求取值柱可按框架结构没平面米的荷载12~14kN/m2,进行轴压比的初估，柱的最小尺寸为300，一般取400以上三、通过配筋率调整梁板柱的截面尺寸（1）柱、墙的轴力设计值绝大部分为压力；（2）柱、墙大部为构造配筋；柱、墙的合理含钢量分别为0.5%～1.5%和0.35%～0.5%。
（3）梁、板基本上无超筋；梁、板的合理含钢量分别为0.35%～1.5%和0.35%～0.6%。
（4）经济配筋率的问题:板：0.4%~0.8%梁：0.6%~1.5% （矩形0.85%~1.25%，T型1.1%~1.6%）柱：中柱：0.6%~1%角柱：0.8%~1.2%关于PKPM中梁板柱尺寸的调整问题附上一篇论文：。
粱、柱、板截面取值原则
粱、柱、板截面取值原则
一、柱
按照《混凝土结构设计规范》GB50010-2002。
柱的最小边的尺寸为300mm，但工程中一般框架柱截面高、宽均不小于400mm。
二、粱
1、框架粱
（1）、粱宽一般取250mm、300mm、350mm
（2）、粱高取跨度的1/10-1/13
2、次粱
（1）宽度为150mm.200mm、250mm
（2）粱高为1/10-1/14
三、板
在一般荷载下，板厚度取板跨的1/36-1/45左右，但不小于100mm （个别房间也不应小于80mm）。
混凝土强度设计值（N/mm2）
纵向受力钢筋混凝土保护层最小厚度（mm）
现浇钢筋混凝土房屋适用最大高度（m）
钢筋混凝土结构构件中纵向受力钢筋的最小配筋百分率（%）
框架柱全部纵向受力钢筋最小配筋百分率（%）
框架梁纵向受拉钢筋的最小配筋白分率（%）
柱箍筋加密区的箍筋最小配箍特征值λν（ρν=λνf c/f w
不同根数钢筋计算截面面积（mm2）
板宽1000mm内各种钢筋间距时钢筋截面面积表（mm2）
梁内钢筋排成一排时的钢筋最多根数
框架柱每侧纵向受力钢筋最大根数
纵向受拉钢筋的最小锚固长度
框架柱、框架梁加密区箍筋间距及直径
每米箍筋实配面积
每侧3根附加箍筋承受集中荷载能力
每根附加吊筋承受集中荷载能力
抗震框架梁非加密区构造配箍
估算板厚度h/l
估算梁截面（高跨比h/l）
地震作用下弹性层间位移角的限值
受弯构件允许挠度
伸缩缝的最大间距(m)
A级高度高层建筑高宽比的限值。
混凝土构件截面经验取值
1、悬挑梁梁高不宜小于跨度的 1/5，不应小于跨度的 1/6；梁悬 挑跨度较大时（大于 2.5m），跨高比不应小于 1/5。
2、梁悬挑跨度大于 2.5m 或跨高比大于 5 时，应对挠度与裂缝进 行专项分析。
3、梁悬挑跨度大于 5m 时，方案需进行专项分析并采取相应措施， 分析内容包括挠度、裂缝、舒适度等。 四、普通楼板
《混凝土结构设计规范》 GB 50010-2010 第 9．1．2 条：现浇混 凝土板的尺寸宜符合下列规定：
1 、板的跨厚比：钢筋混凝土单向板不大于 30，双向板不大于 40； 无梁支承的有柱帽板不大于 35，无梁支承的无柱帽板不大于 30。预 应力板可适当增加；当板的荷载、跨度较大时宜适当减小。
2、 现浇钢筋混凝土板的厚度不应小于 40（双向板）、30（单向板）时， 应复核挠度与裂缝、舒适度等。 五、悬挑板 1、悬挑板厚度不宜小于悬挑跨度的 1/12，不应小于悬挑跨度的 1/14， 一般取悬挑跨度的 1/10~1/12。 2、住宅类建筑悬挑板的跨度不宜大于 1.5m，公建类建筑悬挑板的跨 度不宜大于 2.5m。 3、悬挑板跨度大于 1.5m 时，应对挠度与裂缝进行复核。 4、悬挑板跨度大于 2.5m 时，方案需进行专项分析，分析内容包括挠 度、裂缝、舒适度等。
工程经验：
1、梁高取值不宜小于跨度的 1/14，不应小于跨度的 1/16；一般 取跨度的 1/14~1/8，梁宽取梁高的 1/3~1/2。
混凝土梁、板、柱截面尺寸估算
3.2 结构布置3.2.1 结构布置一般原则① 截面宽度不宜小于200mm 。
② 截面高宽比不宜大于4。
③ 净跨与截面高度之比不宜小于4。
梁的截面尺寸取决于构件的跨度、荷载大小、支承条件以及建筑设计要求等因素，根据工程经验，为了满足正常使用极限状态等的要求（比如梁的扰度不能过大的限制），对于多跨连续主次梁取值范围如下：框架梁截面高度宜取为框架梁跨度）；（l l h )8/1~14/1(= 框架梁截面宽度宜取；h b )2/1~3/1(=次梁截面高度宜取为次梁跨度）；（l l h )12/1~18/1(= 次梁截面宽度宜取；h b )2/1~3/1(=mm ，屋面板板厚不小于60mm ，双向板板厚不小于80mm 。
① 截面的宽度和高度，四级或不超过2层时不宜小于300mm ，一、二、三级且超过2层时不宜小于400mm ，圆柱的直径，四级或不超过2层时不宜小于350mm ，一、二、三级且超过2层时不宜小于450mm 。
② 剪跨比宜大于2。
③ 截面长边与短边的边长比不宜大于3。
3.2.2 现浇混凝土梁、板、柱截面尺寸估算本设计在2轴～20轴布置横向框架梁跨度为8.9m 、6.5m ，根据所学知识跨度不一致，则经验估算梁截面高度也会导致不一样，但是为了使结构在施工中，不因截面高度导致底部钢筋的通长布置，否则在截面突变外锚固在柱内钢筋过多，影响柱混凝土浇筑质量，故横向框架梁取最大值进行截面估算。
框架梁截面高度应满足mm l h )1050~600(8400)8/1~14/1()8/1~14/1(===，取mm h 700=，截面宽度应满足mm h b )350~233(700)2/1~3/1()2/1~3/1(===，取mm b 300=。
本设计在A 轴、C 轴、D 轴、E 轴上布置纵向框架连系梁，以最大跨度8.4m 进行截面估算。
纵向框架连系梁截面高度应满足)1050~600(8400)8/1~14/1()8/1~14/1(===l hmm ，取mm h 650=，截面宽度应满足mm h b )325~216(650)2/1~3/1()2/1~3/1(===取mm b 300=。
柱子截面尺寸确定
n—演算截面以上楼层层数。
由式（4-11） N/（fcAc）≤[μN] 得 Ac ≥N/[μN]×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：
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;
井字梁截面宽度：b＝（1/2～1/3）h＝（1/2～1/3）×600＝(300～200)mm，取h＝300mm。
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：选用800mm×800mm，部分采用900mm×900mm。
楼梯休息平台板取100mm，其他板厚均采用120mm。
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《建筑抗震规范》（GB50011-2001）第6.3.7条和表6.3.7知，当抗震等级为三级时，框架柱的轴压比最大限值[μN]为0.9。
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：
柱、梁截面取值
一、板、梁和柱截面取值原则注：表中的L为单向板的跨度、双向板的短跨或板悬臂的长度（2）梁高度按以下表原则取值：框架梁：（1/10-1/15）L次梁：（1/12-1/18）L 悬臂梁：（1/5-1/6）LL为框架梁（次梁）的跨度（3）柱按轴压比要求取值（4）墙位置和厚度按建筑、结构要求协商确定。
L为框架梁（次梁、悬臂梁）的跨度* 梁截面尺寸选定原则：a.满足主体结构抗侧力刚度要求；b.满足自身承载力和挠度、裂缝宽度控制要求（注意：有地震作用时不需要进行裂缝宽度验算，但是需满足无地震作用下荷载标准组合时的裂缝宽度验算要求）；c.在满足强度和刚度的要求下，适当减小梁截面高度，为建筑设计提供适宜的搂盖结构高度。
d.在高层建筑结构中，适当增加梁的宽度，也能较好地解决梁的强度和刚度不足的问题（注意：增加梁的混凝土强度等级效果有限）。
* 怎样增加梁的抗扭刚度：梁的抗扭刚度与梁的短边三次方成正比，所以加大梁的截面宽度是有效的，而一味加大框架梁的截面高度是无用的。
在梁的各种矩形截面中，正方形截面的抗扭刚度最大。
⏹二、楼、屋面荷载⏹ 1.恒载的计算⏹混凝土的容重可查《荷规》，不同强度混凝土的容重有一些差别。
对于钢筋混凝土，可取26kN/m3。
⏹楼面附加恒载取决于地面和顶棚的做法。
地面可采用普通的面砖，普通的木地板，大理石或者花岗岩，从《荷规》中可以查到这些材料每平米的重量。
如果材料比较特殊，从《荷规》中查不到，则可以从产家提供的说明书中找到相关数据。
顶棚可以做抹灰，也可以做吊顶，或者采用其它处理，它们对应的附加恒载是不同的。
（1）楼面附加恒载标准值如表-1、-2所示。
表-1 楼面（不含卫生间）做法及附加恒载注：水泥砂浆容重为20kN/m3表-2 楼面（卫生间）做法及附加恒载2）不上人屋面附加恒载标准值如表-3所示。
表-3不上人屋面做法及附加恒载⏹二）梁上线恒载的计算⏹内、外墙的面荷载计算分别见表-5和表-6。
表-5 内墙做法及面载计算注：加气混凝土砌块容重为8kN/m3表-6 外墙做法及面载计算=[25×0.10+0.8(外墙饰面砖)+0.4(内墙粉刷)]×1.2=4.44 kN/m，取4.5 kN/m。
板梁和柱截面取值原则
板梁和柱截面取值原则板梁和柱截面的取值原则是基于结构安全和经济性的考虑。
结构安全是指在设计荷载作用下，结构能够承受荷载并满足使用寿命要求。
经济性是指在满足结构安全的前提下，尽可能减少材料和成本的使用。
以下是板梁和柱截面取值原则的一些重要考虑因素：1.弯矩和剪力的分布：在确定板梁和柱截面时，需要考虑荷载的分布情况。
弯矩和剪力的分布会决定截面的尺寸和形状。
例如，在板梁的边缘区域，弯矩和剪力较大，因此需要增加截面的尺寸或采用更强度更高的材料。
2.荷载类型和大小：不同类型和大小的荷载可能会导致不同的截面设计。
例如，静荷载通常会导致较大的弯矩和剪力，在选取截面时需要考虑更大的截面尺寸和材料强度。
动荷载如地震作用则通常需要选取较大的刚性截面。
3.悬挑和跨度：板梁和柱的悬挑和跨度会影响截面尺寸的选取。
较大的悬挑和跨度将产生较大的弯矩和剪力，需要选取较大的截面尺寸和强度。
4.材料特性：板梁和柱的材料特性也会影响截面的选取。
材料的抗弯强度、抗剪强度和抗压强度等特性将决定截面尺寸和形状的选取。
5.构件连续性：板梁和柱在设计中通常会考虑连续性。
连续结构的板梁和柱通常比独立结构具有较高的刚度和强度，可以减小结构的变形和位移。
6.施工工艺和便利性：在选取板梁和柱截面时，还需要考虑施工工艺和便利性。
例如，在混凝土结构中，需要考虑混凝土浇注和养护的要求，选取相对较简单的截面形状和尺寸。
7.标准规范要求：在设计板梁和柱的截面时，还需要考虑国家和地区的标准规范要求。
这些规范要求通常包含了最小截面尺寸、用于不同类型荷载的强度指标等。
总的来说，板梁和柱截面的取值原则是在保证结构安全的前提下，尽可能减少材料和成本的使用。
通过考虑荷载分布、荷载类型和大小、悬挑和跨度、材料特性、构件连续性、施工工艺和便利性以及标准规范要求等因素，可以确定合适的截面尺寸和形状。
梁的截面尺寸的确定知识讲解
梁的截面尺寸的确定梁的截面尺寸的确定1、梁的宽度取1/2～1/3梁高，宽度不大于支撑柱在该方向的宽度。
通常梁高取跨度的1/8～1/14。
2. 经验公式，在采用二级钢作为梁纵向钢筋时，梁高/弯矩＝4.2～4.6是最经济的，如：梁弯矩为120KN/m则梁高＝502～552是最省钱的，混凝土与钢筋最省。
本经验公式是在C25造价为216元/方，二级钢3200元/t下统计的，如混凝土标号高于C25则可以取靠近4.2的经验值，如低于C25 可取靠近4.6的经验值。
在设计中，可以照平时建模方法先建模计算一遍，再把弯矩图提出来看看，以一个跨度内的最大弯矩为控制，参照上面的经验公式进行一遍调整，这样设计出来的梁会是最省的。
注意不要发生次梁比主梁高的情况。
梁高的小幅度改变对梁线刚度改变很小，梁高调整后再计算的弯矩与第一次的弯矩差值很小，可以忽略。
最后，上述经验公式不适用与一级或三级钢作为梁纵筋的情况。
最后还要注意下，梁高的取值还受限于建筑净空要求等其他因素，要灵活处理。
2、柱截面尺寸计算3、柱截面的确定，在高层的情况下，往往是由轴压比控制，而多层不见得是。
层数越少，越可能不是轴压比控制。
这是个概念问题，首先应当明确。
对高层（或者层数较多的多层），在柱截面估算时，应当先明确几点：混凝土的强度等级、结构的抗震等级、轴压比限值。
只有知道这几点，估算轴力才可能确定截面。
柱轴力的估算，首先确定每层柱受荷的面积。
此部分的面积，可简单的取柱左右（上下）两个跨度之和的一半进行计算。
再根据结构型式及活荷载的情况，确定每层的自重。
这个自重是个经验值，在各种手册上都有相关的介绍。
一般是框架结构14~16KN/m^2，剪力墙结构15~18KN/m^2。
值得提醒的是，这里的自重是标准值，而在算柱轴压比时应当采用设计值。
最后，对每层的受荷载面积累加并乘以结构的自重，可算出柱轴力，柱轴力除以轴压比限值可得出柱截面面积。
4、以上情况，仅是对柱截面的估算。
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一、面、尺寸的调整
设计人员根据教科书建议的梁、柱截面尺寸的取值范围，结合自己的经验先对所有构件的大小初步确定一个尺寸。
此时须注意尽可能使柱的线刚度与梁的线刚度的比值大于1.这是为了实现在罕遇地震作用下，让梁端形成塑性铰时，柱端仍可处于非弹性工作状态而没有屈服，但节点还处于弹性工作阶段的目的。
即“强柱弱梁强节点”。
将初步确定的尺寸输入计算机进行试算，一般可得到下述三种结果：1）部分梁柱仅为构造配筋。
此时可根据电算显示的梁的裂缝宽度和柱的轴压比大小，适当减小梁、柱的截面尺寸再试算。
2）部分梁显示超筋或裂缝宽度>0.3mm，部分柱的轴压比超限或配筋过大（试算时可控制柱的配筋率不大于3%）。
此时可适当放大这部分梁、柱的截面尺寸再试算。
3）梁、柱的截面尺寸均合适，勿需调整，此时要进一步观察梁、柱的配筋率是否合适。
二、梁、柱的适宜配筋率
原则：掌握配筋率“适中”为宜。
这个“适中”指在规范规定的区域内取中间段，其值约相当于定额含钢量。
规范规定框架梁的纵向受拉钢筋最小配筋率为0.2%，最大配筋率为2.5%；框架柱的纵向钢筋配筋率区间为0.6%~5%。
建议：对于框架梁，其纵向受拉钢筋的配筋率取
0.4%-1.5%较适宜。
对于框架柱，其全部纵向受力钢筋的配筋率取1%~3%较适宜。
梁、柱配筋率的上限在试算在试算阶段宜留有一定余地，因为下一部梁、柱配筋的调整还需要一定空间。
三、框架梁配筋的调整
框架梁显示的配筋是梁按强度计算的配筋量，调整的目的是解决梁的裂缝宽度超限和“强剪弱弯”的问题。
（一）缝宽度超限问题
在配筋率一定时，选用小直径的钢筋可以增加混凝土的握裹面积、减少梁的裂缝宽度。
增大配筋率是减小梁裂缝宽度的直接方法。
提高混凝土的强度等级，亦可减小梁的裂缝宽度，但影响较小。
设计人如不注意框架梁的裂缝宽度是否超限即出施工图，这样的图纸存在有不符合规范的缺陷。
仔细检查梁的裂缝宽度，如果改用小直径的钢筋后梁的裂缝宽
度仍然超限，就要增加梁的配筋或加大梁的截面尺寸，调整至满足规范要求。
（二）强剪弱弯问题
框架结构设计中，应力求做到在地震作用下框架梁的梁端斜截面受剪承载力应高于正截面受弯承载力，即“强剪弱弯”。
建议：具体在调整梁的配筋时，可做以下几项调整：
1）梁端负弯矩钢筋可不放大（系数采用1）；
2）梁的跨中受拉钢筋可放大1.1-1.3倍；
3）梁端箍筋的直径可增加2mm；
4）按构造要求对于跨度大于6m的框架梁设弯起钢筋。
四、框架柱配筋的调整
框架柱的配筋率一般都很低，电算结果往往是构造配筋即可。
按柱的构造配筋率0.8%配筋，只相当于定额指标的1/2~1/3，有经验的设计人是不会采用的。
因为受地震作用的框架柱，尤其是角柱和大开间、大进深的边柱，一般均处于双向偏心受压状态，而电算程序则是按两个方向分别为单向偏心受压的平面框架计算配筋，结果往往导致配筋不足。
建议：框架柱配筋的调整可做以下几项
1）应选择最不利的方向进行框架计算，也可两个方向均进行计算后比较各柱的配筋，取其教大值，并采用对称配筋。
2）调整柱单边钢筋的最小根数：柱宽<=450mm时3根，450<柱宽<=750mm时4根，750mm<柱<=900mm时5根。
（注意：柱单边配筋率不小于0.2%）
3）将框架柱的配筋放大1.2~1.6倍。
其中角柱放大大些（不小于1.4倍），边柱次之，中柱放小些（1.2倍）
4）由于多层框架时电算常不考虑温度应力和基础不均匀沉降问题，当多层框架水平尺寸和垂直尺寸较大以及地基软弱土层较厚或地基土层不均匀时，再适当放大一点框架柱的配筋也是可以理解的，具体放大多少，就要由设计人的经验决定了。
5）框架柱的箍筋形式应选菱形或井字形，以增强箍筋对混凝土的约束。
柱箍筋直径宜增加2mm。