梁柱截面尺寸的定义
结构设计指导书
结构设计指导书第一部分结构计算一、框架结构体系及其布置1.1、框架结构组成框架结构是由梁、柱、节点及基础组成的结构形式，横梁和立柱通过节点连为一体，形成承重结构，将荷载传至基础。
1.2、框架结构种类根据施工方法的不同，分为整体式、装配式和装配整体式三种。
本次设计采用整体式框架结构。
1.3、框架结构布置横向承重框架、纵向承重框架、纵横双向承重框架。
1.4变形缝的设置1、沉降缝设置沉降缝是为了避免地基不均匀沉降在房屋构件中引起裂缝。
房屋扩建时，新建部分与原有建筑结合处也可设置沉降缝分开。
沉降缝将建筑物从基础至屋顶全部分开，各部分能够自由沉降。
2、伸缩缝设置伸缩缝是为了避免温度应力和混凝土收缩应力而使房屋产生裂缝。
伸缩缝仅将上部结构从基础顶面断开，基础不断开。
3、防震缝当房屋平面复杂、立面高差悬殊、各部分质量和刚度截然不同时，应设置防震缝。
对有抗震设防要求的房屋，其沉降缝和伸缩缝均应符合防震缝要求，并尽可能三缝合并设置。
1.5、结构布置应注意的几个原则1、满足使用要求、尽可能的与建筑设计的划分一致。
2、柱网的布置应规则整齐且每个楼层的柱网尺寸应相同，构件类型应尽可能的少。
3、变形缝的设置应满足有关的规范要求。
4、满足施工简便、经济合理的要求。
二、框架梁、柱截面尺寸2.1梁、柱截面形状采用矩形、T型、圆形等截面形式。
2.2梁、柱截面尺寸：以矩形截面选择为例。
1、梁截面尺寸一般取：h=(1/8～1/12)l，b=(1/2～1/3)h。
2、柱截面尺寸柱截面高度可取：h＝(1/15～1/20)H，柱截面宽度可取：b=(1～2/3)h。
并按下述方法进行初步验算。
①框架柱承受竖向荷载为主时，可先按负荷面积估算出柱轴力，再按轴心受压柱验算。
考虑到弯矩影响，适当将柱轴力乘以1.2～1.4的放大系数。
②λ框架柱截面高度不宜小于400mm，宽度不宜小于350mm。
为避免发生剪切破坏，柱净高与截面长边之比宜大于4。
3、梁截面惯性矩I0——为梁矩形截面部分的截面惯性矩。
梁柱设计相关规范汇总
梁柱设计相关规范汇总梁柱设计是建筑结构设计中的重要内容之一，其规范要求直接关系到建筑物的结构稳定性和安全性。
下面是梁柱设计相关规范的汇总。
1.梁柱的尺寸设计规范：梁柱的尺寸设计应遵循建筑结构设计的基本原则，即满足承受荷载的要求，同时尽可能减小材料的使用量。
一般要求梁柱的截面尺寸满足强度和刚度的要求，并考虑构件的施工性和经济性。
2.梁柱的材料规范：梁柱的主要材料一般为混凝土或钢筋混凝土。
混凝土应符合国家相关标准的要求，包括强度等级、配合比和浇筑养护等方面的要求。
钢筋混凝土则需要满足混凝土和钢筋的配合要求，并考虑钢筋的保护措施。
3.梁柱的荷载设计规范：梁柱的荷载设计应遵循建筑结构设计的荷载标准，包括建筑物的自重荷载、使用荷载和地震荷载等。
设计时需要考虑这些荷载的组合作用，并根据不同的设计要求确定相应的安全系数。
4.梁柱的抗震设计规范：梁柱的抗震设计是建筑结构设计中非常重要的一部分。
抗震设计要求梁柱能够承受地震力的作用，保证建筑的结构安全性。
设计时需要按照抗震设计规范进行计算和分析，确定梁柱的抗震性能，并采取相应的加固措施。
5.梁柱的构造连接规范：梁柱的构造连接是建筑结构设计中的关键环节。
梁柱之间和梁柱与地基之间的连接必须满足强度和刚度的要求，保证结构的整体稳定性。
连接的设计要考虑力的传递和分布，确保连接处的受力均匀和完整。
6.梁柱的施工规范：梁柱的施工是保证结构质量的重要环节。
施工时需要按照设计图纸和规范要求进行操作，包括混凝土浇筑、钢筋安装和模板支撑等方面。
施工过程中需要进行检查和验收，确保施工质量符合要求。
7.梁柱的检测与验收规范：梁柱的检测与验收是对结构质量的最终评估和确认。
检测要求对梁柱进行完整性、尺寸和质量的检查，包括对混凝土和钢筋的检测等。
验收要求梁柱的设计和施工符合规范要求，并有相关的检测报告和验收文件。
综上所述，梁柱设计的相关规范涵盖了尺寸设计、材料规范、荷载设计、抗震设计、构造连接规范、施工规范以及检测与验收规范等方面，要求设计和施工人员严格按照规范要求操作，确保建筑结构的安全可靠性。
结构设计中几个限值及意义
1、轴压比：主要为控制结构的延性，规范对墙肢和柱均有相应限值要求，见抗规6.3.6和6.4.2，6.4.5，在剪力墙的轴压比计算中，轴力取重力荷载代表设计值，与柱子的不一样。
2、剪重比：主要为控制各楼层最小地震剪力，确保结构安全性，见抗规5.2.5。
3、侧向刚度比：主要为控制结构竖向规则性，高规。
3.5.2。
位移比：主要为控制结构平面规则性，以免形成扭转，对结构产生不利影响。
控制比例为1.5。
见抗规3.4.2、3.4.4。
4、周期比：主要为控制结构扭转效应，减小扭转对结构产生的不利影响，要求见高规3.4.5。
5、刚重比：主要为控制结构的稳定性，以免结构产生滑移和倾覆，要求见高规5.4.4。
6、剪跨比：梁的剪跨比，剪力的位置a与h0的比值。
剪跨比影响了剪应力和正应力之间的相对关系，因此也决定了主应力的大小和方向，也影响着梁的斜截面受剪承载力和破坏的方式；同时也反映在受剪承载力的公式上。
柱的剪跨比：，若反弯点在柱子层高范围内，可取柱子的剪跨比小于2时，需要全长加密，见混凝土规范11.4.12、11.4.6。
7、剪压比（梁柱截面上的名义剪应力V/bh0与混凝土轴心抗压强度设计值的比值）：梁塑性铰区的截面剪压比对梁的延性、耗能能力及保持梁的强度、刚度有明显的影响，当剪压比大于0.15的时候，梁的强度和刚度有明显的退化现象，此时再增加箍筋用量，也不能发挥作用，因此对梁柱的截面尺寸有所要求。
8、轴压比：轴压比是指有地震作用组合的柱组合轴压力设计值与柱的全截面面积和砼轴心受压抗压强度设计值乘积的比值，是影响柱子破坏形态和延性的主要因素之一。
轴压比限值的依据是理论分析和试验研究并参照国外的类似条件确定的，其基准值是对称配筋柱大小偏心受压状态的轴压比分界值。
9、跨高比：梁的跨高比（梁的净跨与梁截面高度的比值）对梁的抗震性能有明显的影响。
梁（非剪力墙的连梁）的跨高比小于5和深梁都按照深受弯构件进行计算的。
10、延性比：延性比即为弹塑性位移增大系数。
梁柱截面确定)
板厚一般取板跨的40分之一，或者30分之一，不全面，具体可参见《砼规》GB50010-2010第9.1.2条，想必你应该很容易弄到规范吧。
板的经济跨度一般为2-3米，次梁的经济跨度一般为4-7米，主梁的经济跨度一般为5-8米。
梁的截面确定：先根据梁的跨度来确定梁截面的高度。
次梁的截面高度一般取跨度的十五分之一，主梁一般取十二分之一。
然后根据高度不超过宽度的四分之一来确定宽度，主梁宽不要小于250，次梁宽度不要小于200为宜。
切记，结构设计的每一个步骤几乎都可以在规范上找到相关规定。
你所做的每一个步骤中的数据、计算公式都要到规范中去找。
荷载其实相对于来说是比较简单的了，主要是其中的几个组合值系数、频遇值系数神马的，其它的到没什么。
说一下荷载的布置，荷载分为恒载和活载，恒载好办，主要是板，梁，柱以及其它建筑层的重量，比如填充墙、门窗、抹灰等。
这个荷载是除了钢筋混凝土的梁板柱以外都是要自己手算然后用到建模里面的。
活载主要分成楼面均布活载、集中荷载。
具体工程的活载是不一样的，主要参见《荷载规范》GB50009-2001，现在要出新的荷载规范了。
1、柱截面尺寸宜符合下列要求：1 矩形截面柱的边长，非抗震设计时不宜小于250mm，抗震设计时不宜小于300mm;圆柱截面直径不宜小于350mm2 柱剪跨比宜大于2；3 柱截面高宽比不宜大于3。
2、梁截面尺寸选择取决于梁的跨度，框架结构的主梁截面高度hb可按（1/10～1/18）lb确定，lb为主梁计算跨度；梁净跨与截面高度之比不宜小于4。
梁的截面宽度不宜小于200mm，梁截面的高宽比不宜大于4。
与跨度有关,主梁 H= 1/12～1/16跨度，B=1/2～1/3H;次梁 H= 1/12跨度，B=1/2～1/3H;柱B=1/15跨度，H= 1～1.5B;1、梁的截面尺寸(1) 梁的一般要求在设计钢筋混凝土梁时，首先要确定梁的截面尺寸。
其一般步骤是：先由梁的高跨比h/l0确定梁的高度h，再由梁的高宽比h/b确定梁的宽度b（b为矩形截面梁的宽度或T形、I形截面梁的腹板宽度），并将其模数化。
4.3混凝土框架结构——框架结构的计算简图
Bz脉动风荷载的背景分量因子 z B kH 1
Z
1
x
z
Z
φ 1(z)—结构第1阶振型系数，可由结构动力计算确定，混凝土框架结构 可近似的取φ 1(z)=(z/H)[2-(z/H)]，z为计算点到室外地坪距离； H—结构总高度； ρx—脉动风荷载水平方向相关系数；
x
10 B 50e B / 50 50
第四章 混凝土框架结构
现浇框架结构
刚接节点
装配式框架结构
装配整体式框架 柱与基础的连接
铰接节点或半铰接节点
刚接节点 固定支座 铰支座
4.3框架结构的计算简图
4.3.2结构的计算简图
3.跨度与层高的确定 （1）梁的跨度 取顶层柱轴线之间的距离，当柱截面尺寸有变化时 以最小截面的形心线来确定。 （2）层高 取本层楼面至上层楼面的高度，底层层高取基础顶 面到二层楼板顶面之间距离。
荷载形式。
15.80kN
16.45kN
框架结构风荷载简图
风荷起算位置
ic Ec I Hi
装配整体式楼盖
Ec—— 混凝土弹性模量； I —— 框架柱截面惯性矩。
装配式楼盖
按实际截面计算I。
1 3 I bchc 12
4.3框架结构的计算简图
4.3.2结构的计算简图
6.荷载的计算 作用于框架结构上的荷载有两种：竖向荷载和水平荷载。 分布荷载居多 竖向荷载 楼面活荷载 建筑结构自重
第四章 混凝土框架结构
4.3框架结构的计算简图
4.3框架结构的计算简图
4.3.1截面尺寸的估计
1.梁截面尺寸 框架梁柱截面尺寸可近似预估：
第四章 混凝土框架结构
1 1 梁高 h ~ l ， l 为梁的计算跨度 8 12
结构梁板柱截面选取
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次粱（1）、宽度为200mm、250mm（2）、粱高为1/10-1/14悬挑梁一般取为悬臂长的1/4~1/6常用的梁高有：250、300、…、750、800、900、1000。
常用的梁宽有：120、150、180、200、220、250、300、以50的模数递增。
现浇结构中，一般主梁至少应比次梁高出50mm，如主梁下部钢筋为双层配置，或附加横向钢筋采用吊筋时，应高出100mm 。
经济跨度：板：1.7-2.7m，主梁：5-8m，次梁：4-6m。
粱截面尺寸取值原则：序号构件种类简支多跨连续悬臂说明1. 次梁现浇整体肋形梁2. 主梁现浇整体肋形梁3. 独立梁4. 框架梁现浇整体式框架梁5. 框架梁装配整体式或装配式框架梁6. 框架扁梁现浇整体式钢筋混凝土框架扁梁7. 框架扁梁预应力混凝土框架扁梁三、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）。
板的最小高跨比板的支承形式板的类型单向板双向板悬臂板无梁楼板简支 1/35 1/45 1/35 (有柱冒)连续 1/40 1/50 1/12 1/30 (无柱冒)注：板厚 / 板短边方向的计算跨度框架梁、柱截面尺寸及材料 [来自《混凝土结构》P437]一、梁的截面尺寸（1）、梁截面高度主梁取：1/8---1/14 次梁取：1/8---1/12 [来自《混凝土结构》P266]现浇式～装配式～（为梁的计算跨度，当梁上较大荷载设备时，还可以加大，但不宜大于净跨的1/4）（2）、梁截面高度～且宜≥200mm二、柱的截面尺寸理论一：柱截面尺寸的确定方法，一般是根据柱的轴向压力设计值估算，建议式中： A—柱的截面面积；—混凝土轴心抗压强度设计值N—柱轴压力设计值，可按该柱负荷面积大小，根据竖向荷载的经验数据估算；根据设计经验，民用建筑多层框架结构的竖向荷载标准值（恒+活）平均为14kN/m²左右。
框架计算简图及梁柱线刚度
一、框架梁柱线刚度初估梁柱截面尺寸： ⑴、梁：493010104254103010604.2500250121,500250·1093.4780010373.1108.2,10373.165030012122300,2173273121(,650,65097512181(,7800mm I mm mm h b mmN l EI i C mm I I mmb mm ～ h ～b mm h mm mm ～l ～h mm l b ⨯=⨯⨯=⨯=⨯⨯=⨯⨯⨯==⨯=⨯⨯⨯=========次梁取级，混凝土用取）取）⑵、柱：混凝土用30C 级按层高确定截面尺寸：底层取mm H 71006504506000=++=，mmN i mmmm h b mm mm ～H ～b c ·10896.15400/100.3800121800800,355473201151(1144⨯=⨯⨯⨯=⨯=⨯==取）底层mm N i c ·10442.17100/100.38001211144⨯=⨯⨯⨯=取梁的线刚度值为基准值1，则柱为：846.3，底层柱为：925.2，见下图2：G 44444G G G 3333321G21212121H J K L H J K L H J K L H J K L HJKL1.03.8462.9251.03.8461.03.8461.03.8463.8463.8463.8461.03.8461.03.8461.01.03.8461.03.8461.03.8461.03.8461.01.01.01.01.02.9252.9252.9252.9253.8463.846二、荷载计算双向板板厚：mm h mm ～l ～h 100,785.97501401(===取） 1、恒荷载计算：（标准值）⑴、屋面恒载：屋10 3.44 KN/ m 2 100厚现浇混凝土屋面板 0.1×25=2.5 KN/ m 2 10厚水泥砂浆抹灰 0.01×20=0.2 KN/ m 2 合计： 6.14 KN/ m 2 ⑵、楼面恒载：楼10 0.7 KN/ m 2 结合层一道100厚现浇混凝土屋面板 0.1×25=2.5 KN/ m 210厚水泥砂浆抹灰 0.01×20=0.2 KN/ m 2 合计： 3.4 KN/ m 2 ⑶、梁自重：主梁mm mm h b 650300⨯=⨯主梁自重 25×0.3×(0.65-0.1)=4.125 KN/m 10厚水泥砂浆抹灰 0.01×(0.65-0.1+0.3) ×2×20=0.34KN/m合计： 4.465 KN/m 次梁自重 25×0.25×（0.5-0.1 ）＝2.5 KN/m 10厚水泥砂浆抹灰 0.01×（0.5-0.1+0.25）×2×20＝0.26KN/m 合计： 2.76KN/m⑷、柱自重：mm mm h b 800800⨯=⨯柱自重 25×0.8×0.8＝16KN/m 10厚水泥砂浆抹灰 0.01×0.8×4×20＝0.64KN/m合计： 16.64KN/m⑸、外墙自重：粉煤灰轻渣空心砌块：自重取8.0 KN/ m3标准层 8×0.2×（5.4-0.65）＝7.6KN/m 水刷石外墙面 5.4×0.5＝2.7KN/m 水泥粉刷内墙面 （5.4-0.65）×0.36＝1.71KN/m 合计： 12.01KN/m 底层 8×0.2×（7.1-0.65）＝10.32KN/m 水刷石外墙面 6.0×0.5＝3.0 KN/m 水泥粉刷内墙面 （6.0-0.65）×0.36＝1.926 KN/m 合计： 15.246 KN/m ⑹、内墙自重：(同外墙)标准层 8×0.2×（5.4-0.65）＝7.6 KN/m 水泥粉刷墙面 （5.4-0.65）×2×0.36＝3.42 KN/m 合计： 11.02 KN/m 底层 8×0.2×（6-0.65）＝8.56 KN/m图2. 梁、柱相对线刚度图水泥粉刷墙面 （6-0.65）×2×0.36＝3.852 KN/m 合计： 12.412 KN/m 2、恒载作用下框架受力分析：板传到次梁以及次梁传到主梁的荷载按三角形和梯形进行传递，计算时折算为均布荷载。
sap2000及ANSYS应用(结构概念分析)
lmesh,1,60
esize,1
mshape,0
!单元的形状参数
mshkey,1
!单元采用的网格参数（包括映射、自由）1 为映射网格
aatt,1,3,2
!对面进行赋属性并生成单元
amesh,all
进行网格划分生成计算单元图
6.施加约束及面荷载 *do,i,418,494,4 d,i,all *enddo acel,0,9.8,0 asel,all sfa,all,2,pres,-3000 Finish
利用 ANSYS 的前处理里，查看生成的数据文件如下图所示
单元类型
生成的实常数
11
西南交大
2.创建关键点
k,1 kgen,5,1,0,1,5 kgen,2,1,5,1,,,-6 kgen,2,6,10,1,,,-2 kgen,2,11,15,1,,,-6 kgen,4,1,20,1,,4
生成关键点，如下图所示
20572. -0.24630E-01 -539.71
11527. -3.9417
8096.5
TOTAL VALUES VALUE -0.98833E-06 0.95613E+07-0.91633E-07-0.22752E-06-0.38969E-07 0.24531E-05
20
X=10m 处的变形图
X=5m 处的变Biblioteka 图7西南交大X=5m 处梁的弯矩图
X=5m 处柱的弯矩图
X=0m 处的梁弯矩图
X=0m 处的柱弯矩图
8
西南交大
X=0m 处的变形图
X=-5m 处的变形图
X=-5m 处的梁弯矩图
X=-5m 处的柱弯矩图
9
西南交大
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梁柱截面尺寸的取值
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。