钢筋混凝土框架结构设计指导手册
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3.2 材料及截面尺寸选择

3.2.1 材料选用

综合考虑结构内力大小、规范对混凝土及钢筋材料要求、建筑施工企业的施工水平、市场供应情况等因素后选择合适的钢筋、混凝土材料,材料的选取参考第2.2节。

3.2.2 初估梁柱截面尺寸

1.框架梁截面尺寸

在设计钢筋混凝土梁时,首先要确定梁的截面尺寸。框架梁的截面尺寸应根据承受竖向荷载的大小、梁的跨度、是否考虑抗震设防以及选用的材料强度等因素综合考虑确定。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。对变形和裂缝宽度要求严格的梁,尚应按规定进行挠度验算及裂缝宽度验算。

(1)框架梁的高跨比及高宽比要求。《混凝土结构设计规范》第11.3.5条及《建筑抗震设计规范》第6.3.1条均规定:

(2)模数要求。当梁高h≤800mm时,h取50mm的倍数;当h>800mm时,h取100mm的倍数。当梁宽b≥200mm时,梁的宽度取50mm的倍数;梁宽小于200mm时梁宽通常取100mm,150mm,180mm3种。

(3)主、次梁的截面尺寸关系。在现浇混凝土结构中,主梁的宽度不应小于200mm,通常为250mm及以上;次梁宽度不应小于150mm。主梁的高度应至少比次梁高50mm或100mm(当主梁下部可能为双排钢筋时)。

2.框架柱截面尺寸

框架柱的截面形式通常为方形、矩形。柱截面的宽与高一般取层高的1/15~1/20,

同时满足h≥l0/25、b≥l0/30,l0为柱计算长度。多层房屋中,框架柱截面的宽度和高度不宜小于300mm;高层建筑中,框架柱截面的高度不宜小于400mm,宽度不宜小于350mm。柱截面高度与宽度之比为1~2。柱净高与截面高度之比宜大于4。

框架柱的截面尺寸还应符合规范对轴压比(N/fcbchc)、剪压比(Vc/fcbchc0)限值的要求,以保证柱的延性。

《混凝土结构设计规范》第11.4.11条、《建筑抗震设计规范》第6.3.5条及《高层建筑混凝土结构技术规程》第6.4.1条规定:

柱截面宽度一般不小于框架主梁截面宽度+100mm。为了减少构件类型,简化施工,多层房屋中柱截面沿房屋高度不宜改变。

3.现浇板厚度

现浇板的厚度应根据使用环境、受力情形、跨度等条件综合确定。《混凝土结构设计规范》在考虑结构安全及舒适度(刚度)要求的基础上根据工程经验提出了混凝土板的跨厚比,并从构造角度提出了现浇板最小厚度的要求。现浇板的合理厚度应在符合承载力极限状态和正常使用极限状态要求的前提下,按经济合理的原则选定,并考虑防火、防爆等要求确定。现浇板的厚度一般取10mm的倍数。