结构柱截面估算方法
梁、板、柱截面尺寸估算
梁、板、柱截面尺寸估算
今天，我们将讨论如何估算梁、板、柱截面尺寸。
估算梁、板、柱截面尺寸主要受四
大要素影响：结构形式、结构布置、荷载条件和材料性质。
首先讨论结构形式。
梁、板、
柱的布置形式受结构空间状况、受力分布、支承形式、弹性模量、构件长度、构件形状等
条件影响。
其次讨论结构布置。
结构布置指结构中各构件的排列、铰接和联接方法。
针对特定的
结构形式，通过施工经验或专业计算可以得到合理的结构型式。
此外，结构布置也受到建
筑外形、建筑结构、荷载特性等因素的影响。
再次讨论是荷载条件。
荷载条件指的是结构中各构件承受的类型、方向和大小，受荷
载条件影响，我们可以确定梁、板、柱的厚度和尺寸，也可以结合实际工况确定合适的截面。
最后讨论材料性质。
材料性质涉及到梁、板、柱的材料成分及其物理性能。
例如，混
凝土和钢筋混凝土结构通常采用混凝土截面，采用钢筋混凝土作为梁、板、柱的截面，其
截面尺寸应与设计和混凝土的强度有关。
总的来说，梁、板、柱截面尺寸的估算，主要受结构形式、结构布置、荷载条件和材
料性质等四个要素的影响。
针对每一种要素，我们都可以通过综合考虑来选择合理的做法，以便估算出最适合结构的梁、板、柱截面尺寸。
钢结构梁柱估算
钢结构梁柱估算梁的设计：1.型钢梁设计由梁的荷载和支承情况根据内力计算得到梁的最大弯矩，根据选用的型钢材料确定其抗弯强度设计值，由此求得所需要的梁净截面抵抗矩，然后在型钢规格表中选择型钢的型号。
最后对选定的型钢梁截面进行强度、刚度和整体稳定验算。
2.组合梁设计梁的截面选择步骤为：估算梁的高度（一般用经济高度）、确定腹板的厚度和翼缘尺寸，然后验算梁的强度、稳定和刚度。
柱的设计：1.实腹柱设计截面选择的步骤如下：（1）假定柱的长细比，一般在50―90范围之内，轴力大而长度小时，长细比取小值，反之取大值；（2）根据已假定的长细比，查得轴心受压稳定系数。
然后根据已知轴向力和钢材抗压强度设计值求得所需截面积；（3）求出截面两个主轴方向所需的回转半径（根据已知的两个方向的计算长度和长细比）；（4）由此计算出截面轮廓尺寸的高和宽；（5）通过求得的截面面积和宽以及高，再根据构造要求、钢材规格等条件，选择柱的截面形式和确定实际尺寸；（6）验算实腹柱的截面强度、刚度，整稳和局稳；2.格构柱设计截面选择的步骤如下：（1）假定长细比，一般在50―90之间；（2）计算柱绕实轴整体稳定，用与实腹柱相同的方法和步骤选出肢件的截面规格。
根据假定的长细比，查稳定系数，最后确定所需的截面面积；（3）计算所需回转半径；（4）算出截面轮廓尺寸宽度和高度；（5）计算虚轴长细比；通过求得的面积、高度和宽度以及考虑到钢材规格及构造要求选择柱的截面形式和确定实际尺寸。
（6）强度、刚度和整稳验算；（7）缀条设计和缀板设计；回转半径就是惯性半径。
定义：任意形状截面的面积为A，则图形对y轴和z轴的惯性半径分别为iy=sqrt(Iy/A),iz=sqrt(Iz/A).特征：惯性半径是对某一坐标轴定义的；惯性半径的量纲为长度的一次方，单位为M；惯性半径的值恒为正。
用处：1,惯性矩Ix,回转半径ix=sqrt（Ix/A),长细比λx=lox/ix,截面验算：局部稳定b/t=(10+0.1λ)sqrt(235/fy);h0/tw=(25+0.5λ)sqrt(235/fy).2,知道了柱子的轴力和计算长度-假定长细比初步估计截面-选定截面计算长细比，回转半径惯性矩等-截面验算。
【精选】框架柱的截面尺寸确定方法
框架柱的截面尺寸确定方法2009-09-26 06:21 P.M.(1)现浇框架柱的混凝土强度等级，当抗震等级为一级时，不得低于C30；抗震等级为二至四级及非抗震设计时，不低于C20，设防烈度8度时不宜大于C70，9度时不宜大于C60。
(2)框架柱截面尺寸，可根据柱支承的楼层面积计算由竖向荷载产生的轴力设计值`N_V`(荷载分项系数可取1.25)，按下列公式估算柱截面积`A_O`，然后再确定柱边长。
1)仪有风荷载作用或无地震作用组合时N=(10.5~1.1)`N_V` (5-15)`A_C`≥`(N)/(F_C)` (5-16)2) 有水平地震作用组合时N=Ζ`N_V` (5-17)Ζ为增大系数,框架结构外柱取1.3,不等跨内柱取1.25,等跨内柱取1.2;框剪结构外柱取1.1~1.2,内桩取1.0.有地震作用组合时柱所需截面面积为`A_C`≥`(N)/(Μ_NF_C)` (5-18)其中`F_C`为混凝土轴心抗压强度设计值,`Μ_N`为柱轴压比限值当不能满足公式(5-16)、(5-18)时，应增大柱截面或提高混凝土强度等级。
(3)柱截耐尺寸：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350MM；柱剪跨比宜大于2；柱截面高宽比不宜大于3。
框架柱剪跨比可按下式计算：Λ=M/(V`H_O`) (5-19)式中Λ——框架柱的剪跨比。
反弯点位于柱高中部的框架柱，可取柱净高与2倍柱截面有效高度之比值；M-柱端截面组合的弯矩计算值，可取上、下端的较大值；V-柱端截面与组台弯矩计算值对应的组合剪力计算值；`H_O`——计算方向上截面有效高度。
(4)柱的剪跨比宜大于2，以避免产生剪切破坏。
在设计中，楼梯间、设备层等部位难以避免短柱时，除应验算柱的受剪承载力以外，还应采取措施提高其延性和抗剪能力(5)框架柱截面尺寸应满足抗剪(即剪压比)要求。
矩形截面柱应符合下列要求；无地震组合时`Ν_C`≤`0.25Β_CF_CBH_O` (5-20)`Ν_C`≤`(1)/(R_RE)`(0.2)`Β_CF_CBH_O` (5-21)Ν_C`≤`(1)/(R_RE)`(0.15)`Β_CF_CBH_O` (5-22)式中 `V_C`——框架柱的剪力设计值；`F_C`——混凝土轴心抗压强度设计值；B、`H_O`——柱截面宽度和截面有效高度；`R_RE`----承载力抗震调整系数为O 85；`Β_C`——当≤C50时，`Β_C`取1.0；C80时，`Β_C`取0.8；C50～C80之间时，取其内插值。
钢结构梁柱估算
钢结构梁柱估算梁的设计：1.型钢梁设计由梁的荷载和支承情况根据内力计算得到梁的最大弯矩，根据选用的型钢材料确定其抗弯强度设计值，由此求得所需要的梁净截面抵抗矩，然后在型钢规格表中选择型钢的型号。
最后对选定的型钢梁截面进行强度、刚度和整体稳定验算。
2.组合梁设计梁的截面选择步骤为：估算梁的高度（一般用经济高度）、确定腹板的厚度和翼缘尺寸，然后验算梁的强度、稳定和刚度。
柱的设计：1.实腹柱设计截面选择的步骤如下：（1）假定柱的长细比，一般在50―90范围之内，轴力大而长度小时，长细比取小值，反之取大值；（2）根据已假定的长细比，查得轴心受压稳定系数。
然后根据已知轴向力和钢材抗压强度设计值求得所需截面积；（3）求出截面两个主轴方向所需的回转半径（根据已知的两个方向的计算长度和长细比）；（4）由此计算出截面轮廓尺寸的高和宽；（5）通过求得的截面面积和宽以及高，再根据构造要求、钢材规格等条件，选择柱的截面形式和确定实际尺寸；（6）验算实腹柱的截面强度、刚度，整稳和局稳；2.格构柱设计截面选择的步骤如下：（1）假定长细比，一般在50―90之间；（2）计算柱绕实轴整体稳定，用与实腹柱相同的方法和步骤选出肢件的截面规格。
根据假定的长细比，查稳定系数，最后确定所需的截面面积；（3）计算所需回转半径；（4）算出截面轮廓尺寸宽度和高度；（5）计算虚轴长细比；通过求得的面积、高度和宽度以及考虑到钢材规格及构造要求选择柱的截面形式和确定实际尺寸。
（6）强度、刚度和整稳验算；（7）缀条设计和缀板设计；回转半径就是惯性半径。
定义：任意形状截面的面积为A，则图形对y轴和z轴的惯性半径分别为iy=sqrt(Iy/A),iz=sqrt(Iz/A).特征：惯性半径是对某一坐标轴定义的；惯性半径的量纲为长度的一次方，单位为M；惯性半径的值恒为正。
用处：1,惯性矩Ix,回转半径ix=sqrt（Ix/A),长细比λx=lox/ix,截面验算：局部稳定b/t=(10+0.1λ)sqrt(235/fy);h0/tw=(25+0.5λ)sqrt(235/fy).2,知道了柱子的轴力和计算长度-假定长细比初步估计截面-选定截面计算长细比，回转半径惯性矩等-截面验算。
估算柱梁板截面大小的方法
N—地震作用组合下柱的轴向压力设计值；
β—考虑地震作用组合后柱的轴向压力增大系数，边柱取
1.3，等跨内柱取
1.2；F—按简支状态计算的柱的负载面积。
本设计柱网尺寸大部分为
7.5m×
7.5m，部分
8.4m×
8.4m。
gE—折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值，可近似取12-15KN/ m2；在此取gE＝12 KN/ m2。
混凝土结构设计规范中规定了确定板厚的方法：
简支单向板；两端连续单向板；简支双向板；多跨连续双向板。为了设计偏于安全，对所有的板厚均按h/L＝进行估算。
楼梯休息平台板取100mm，其他板厚均采用120mm。
6、楼梯厚度一般取L/30且不小于100，梯板跨度一般不宜大于4500
7、将斜板底法向的最小厚度取作板的计算厚度t，一般取作～’,l0’为梯段斜长(板式楼梯)。
一、柱子截面
1、根据轴压比公式n= N/（fc*Ac）估算柱子截面大小，公式为每平米
1.5吨(一般以每平米
1.5～2吨的重量来保守估算)X柱子支撑的板面积X柱子支撑层数X荷载组合调整系数[(
1.2恒+
1.4活)/(恒+活)≈
5～
1.26]/轴压比(三级抗震
0.9)/稳定系数(
0.9)/fc，例如：15x（7x6）。其中混凝土强度设计值fc的估算方法，即强度型号的一半再减去1，就约等于强度设计值，例如：≈11.9。
2.0～
3.5，对T形截面一般取
2.5～
4.0。
5、xx截面尺寸
框架xx（主xx）截面尺寸：
主梁截面高度：
h＝（～）L＝（～）×8400＝(840～700)mm，取h＝800mm;
框架柱截面尺寸估算(一)
框架柱截面尺寸估算(一)框架柱截面尺寸估算是建筑设计和施工中的重要问题之一。
正确的估算可以确保框架结构强度和稳定性，避免出现安全隐患。
下面我们就来了解一下框架柱截面尺寸估算的基本知识和方法。
一、框架柱截面尺寸设计原则在设计框架柱截面尺寸时，有以下几个原则需要遵循：1、承载能力原则：即在承受同样荷载作用下，柱子必须足够坚固。
选择柱子的截面尺寸时，应该考虑单向或双向弯曲的扭矩大小和柱子长度。
2、经济性原则：在保证柱子性能的情况下，尽可能采用较小的截面。
因为强度越高的柱子价格和加工难度都会相应地增加。
3、施工方便性原则：采用最方便加工成型的截面，有助于施工的顺利进行。
二、框架柱计算公式下面介绍一下框架柱计算公式，以帮助我们更好地了解如何估算柱子的尺寸。
1、钢柱计算公式：P=kAσ其中，P是柱子的极限承载能力，A是柱子的截面面积，σ是柱子的材料强度，k是系数，一般为0.85。
2、混凝土柱计算公式：P=0.85fcbAc其中，P是柱子的极限承载能力，fcb是混凝土的抗压强度，Ac是柱子的截面面积，0.85是减少柱子在条件考虑下的极限承载能力。
三、如何估算框架柱截面尺寸根据上述原则和计算公式，我们可以采用下述方法来估算框架柱截面尺寸：1、确定荷载，即柱子需要承受的荷载。
2、确定柱子长度。
3、根据荷载和长度，采用计算公式来计算柱子的极限承载能力。
4、根据经济性原则和施工方便性原则，选择柱子的截面形状和尺寸。
5、进行柱子的结构设计和材料的选择。
总之，框架柱截面尺寸的估算需要考虑多个因素，其中关键的是确定柱子需要承受的荷载和长度，然后根据计算公式得出柱子的极限承载能力，最后根据原则选择柱子的截面形状和尺寸。
这样才能确保构建的框架结构具有足够的强度和稳定性。
柱截面尺寸计算
柱截面尺寸计算柱截面的确定，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。
以上情况，仅是对柱截面的估算。
最后应当整体的计算结果进行调整。
框架柱截面的估算1、估算公式：Ac>=Nc/(a*fc)其中：a----轴压比（一级0.7、二级0.8、三级0.9，短柱减0.05）fc---砼轴心抗压强度设计值Nc---估算柱轴力设计值2、柱轴力设计值：Nc=1.25CβN其中：N---竖向荷载作用下柱轴力标准值（已包含活载）β---水平力作用对柱轴力的放大系数七度抗震：β=1.05、八度抗震：β=1.10C---中柱C＝1、边柱C＝1.1、角柱C＝1.23、竖向荷载作用下柱轴力标准值：N=nAq其中：n---柱承受楼层数A---柱子从属面积q---竖向荷载标准值（已包含活载）框架结构：10~12（轻质砖）、12~14（机制砖）框剪结构：12~14（轻质砖）、14~16（机制砖）筒体、剪力墙结构：15~18单位：KN/(M*M)4、适用范围轴压比控制小偏心受压或轴心受压柱的破坏，因此适用于高层建筑中的底部楼层柱截面的估算。
我补充一点：根据轴压比的公式：Ac>=Nc/(a*fc)这里面的关键是Nc的确定，要想方面准确地确定该值，知首要弄明白两个参数：1、楼层平均荷载标准值；2、柱的分荷面积（角柱、边柱、中柱是各不相同的，假设角柱分荷面积为S，则边柱为2S，中柱为4S）。
如何估计钢梁柱截面尺寸
如何估计钢梁柱截面尺寸估计钢梁和柱截面尺寸是结构设计的关键步骤之一、这些尺寸的准确估计可以确保结构的安全性和稳定性。
以下是一种常见的方法来估计钢梁和柱截面尺寸。
1.确定荷载：首先，需要确定施加在钢梁和柱上的荷载。
这些荷载可能包括自重、活载、风载、地震载等。
根据设计标准或规范，了解要施加的荷载类型和大小。
2.确定承载能力：在估计截面尺寸之前，需要先了解钢材的承载能力。
这些数据可以从制造商提供的技术手册或钢材制造标准中获得。
或者，也可以通过实验室测试来获得材料的强度和刚度信息。
3.选择适当的截面形状：根据具体的设计要求，选择适合的截面形状。
常见的钢梁截面形状有I形梁、H形梁、角钢和工字钢等。
钢柱的截面形状可以是圆形、方形、矩形等。
4.计算弯曲和剪切力：根据施加在截面上的荷载，计算出弯曲力和剪切力。
这些力对于确定截面尺寸至关重要。
5.弯曲力的估算：根据钢梁的几何形状、施加荷载的类型和位置，可以使用静力学原理进行弯曲力的估算。
通常，这涉及到计算弯矩和截面模量等参数。
6.剪切力的估算：剪切力是指施加在钢梁或柱截面上的横向力。
根据施加荷载的类型和位置，可以使用静力学原理进行剪切力的估算。
通常，这涉及到计算剪力和截面的抗剪能力等参数。
7.估计截面尺寸：根据已知的荷载类型、承载能力、弯曲力和剪切力，可以通过代数和几何的方法估计钢梁和柱的截面尺寸。
此过程通常涉及将计算出的力和截面特性相匹配，以获得适当的截面尺寸。
8.考虑设计标准和规范：在估计截面尺寸的过程中，需要考虑适用的设计标准和规范。
这些标准和规范可以提供对截面尺寸的最小要求，以确保结构的安全性和稳定性。
9.优化设计：一旦估计出初步的截面尺寸，可以对设计进行优化。
这可以包括调整截面尺寸，增加材料的使用效率，从而减少结构的重量和成本。
总之，估计钢梁和柱截面尺寸是一项复杂的任务，需要综合考虑材料的强度和刚度、施加的荷载、几何形状以及适用的设计标准和规范等因素。
最终的截面尺寸选择需要确保结构的安全性、稳定性和经济性。
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一．框架结构是多次超静定结构,只有确定了构件截面尺寸后才能进行精确的分
析计算。
框架柱截面怎么估算：
框架柱截面的高与宽一般可取（1/10~1/15）层高。
并可按下列方法初步确
定。
1。
按轴压比要求
又轴压比初步确定框架柱截面尺寸时，可按下式计算：
µN = N/Acfc
式中µN ----- 框架柱的轴压比
Ac -------框架柱的截面面积
f c--------柱混凝土抗压强度设计值
N---------柱轴向压力设计值
柱轴向压力设计值可初步按下式估算:
N = γGqSnα1α2β
式中: γG -----竖向荷载分项系数
q---------每个楼层上单位面积的竖向荷载,可取q=12~14KN/m²
S--------柱一层的荷载面积
n---------柱荷载楼层数
α1------考虑水平力产生的附加系数,风荷载或四级抗震时α1=1.05,三
~一级抗震时α1=1.05~1.15
α2------边角柱轴向力增大系数,边柱α2 =1.1,角柱α2 =1.2 β------柱由框架梁与剪力墙连接时,柱轴力折减系数,可取为0.7~0.8 框架柱轴压比µN的限值宜满足下列规定:
抗震等级为一级时, 轴压比限值 0.7
抗震等级为二级时, 轴压比限值 0.8
抗震等级为三级时, 轴压比限值 0.9
抗震等级为四级及非抗震时, 轴压比限值 1.0 Ⅳ类场地上较高的高层建筑框架柱,其轴压比限值应适当加严,柱净高与截面长边尺寸之比小于4时,其轴压比限值按上述相应数值减小0.05。
2。
按柱截面最小尺寸
高层建筑框架柱的最小尺寸hc不宜小于400mm,柱截面宽度bc不宜小于350mm,
柱净高与截面长边尺寸之比宜大于4。
二．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。
以上情况，仅是对柱截面的估算。
最后应当整体的计算结果进行调整。
框架柱截面的估算
1、估算公式：Ac>=Nc/(a*fc)
其中：a----轴压比（一级0.7、二级0.8、三级0.9，短柱减0.05）
fc---砼轴心抗压强度设计值
Nc---估算柱轴力设计值
2、柱轴力设计值：Nc=1.25CβN
其中：N---竖向荷载作用下柱轴力标准值（已包含活载）
β---水平力作用对柱轴力的放大系数
七度抗震：β=1.05、八度抗震：β=1.10
C---中柱C＝1、边柱C＝1.1、角柱C＝1.2
3、竖向荷载作用下柱轴力标准值：N=nAq
其中：n---柱承受楼层数
A---柱子从属面积（柱网的中分线）
q---竖向荷载标准值（已包含活载）
框架结构：10~12（轻质砖）、12~14（机制砖）
框剪结构：12~14（轻质砖）、14~16（机制砖）
筒体、剪力墙结构：15~18
单位：KN/(M*M)
4、适用范围
轴压比控制小偏心受压或轴心受压柱的破坏，因此适用于高层建筑中的底部
楼层柱截面的估算。
我补充一点：
根据轴压比的公式：Ac>=Nc/(a*fc)
这里面的关键是Nc的确定，要想方面准确地确定该值，知首要弄明白两个参数：1、楼层平均荷载标准值；2、柱的分荷面积（角柱、边柱、中柱是各不相同的，
假设角柱分荷面积为S，则边柱为2S，中柱为4S）。
关于楼层平均荷载值，我附在后面，可能比二楼的全面点。
对于分荷面积的划分，
比较简单我就不细述了。
附各类型楼层标准值：
钢筋混凝土结构楼层平均总竖向荷载Sk（标准组合）参考值：
附表（一）：
结构类型-----墙体材料 --------Sk值（kN/m2）
-------------------------------------------------------
框架------------轻质填充墙------13
.............-------砖砌填充墙------18
框架剪力墙---轻质填充墙------15
.............-------砖砌填充墙------17
剪力墙-----------混凝土----------18
附表（二）：
房屋类别----------------住宅-------宿舍------教室-------办公楼每层Sk值（kN/m2）---15----------14--------13----------13。