精选框架柱的截面尺寸确定方法.docx

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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

2009-09-2606:

21P.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O85；

    `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。

    如果不满足公式（5-20）至（5-22）时，应增大柱截面或提高混凝土强度等级。

   （6）高层建筑的框架-剪力墙结构和框架．核心筒结构的框架柱截面，是由轴压比确定。

多、高层建筑的纯框架结构柱截面，在水平地震作用下或风荷载作用下是由所需位移限值的侧向刚度确定。

框架结构中剪跨比不大于2的柱，有的剪压比可能起控制作用.

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：

式（4-12）N＝βFgEn， 其中

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    。

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：

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。

梁截面尺寸

框架梁（主梁）截面尺寸：

主梁截面高度：

h＝（1/10～1/12）L＝（1/10～1/12）×8400＝（840～700）mm，取h＝800mm;

主梁截面宽度：

b＝（1/2～1/3）h＝（1/2～1/3）×800＝（400～267）mm，取b＝400mm。

次梁截面尺寸

（1）大部分房间次梁布置形式采用一字形，则次梁的跨度与主梁相同，L＝7500mm。

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。

4.1.3 板厚

板厚根据板的跨度而定，次梁布置方式不同，板的跨度也不同，从而板的厚度也不同。

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h/L≥1/35；两端连续单向板h/L≥1/40；简支双向板h/L≥1/45；多跨连续双向板h/L≥1/50。

为了设计偏于安全，对所有的板厚均按h/L＝1/35进行估算。

楼梯休息平台板取100mm，其他板厚均采用120mm。

《测量学》模拟试卷

得分

评卷人

复查人

1．经纬仪测量水平角时，正倒镜瞄准同一方向所读的水平方向值理论上应相差（A）。

A180°B0°C90°D270°

2.1：

5000地形图的比例尺精度是（D）。

A5mB0.1mmC5cmD50cm

3.以下不属于基本测量工作范畴的一项是（C）。

A高差测量B距离测量C导线测量D角度测量

4.已知某直线的坐标方位角为220°，则其象限角为（D）。

A220°B40°C南西50°D南西40°

5.由一条线段的边长、方位角和一点坐标计算另一点坐标的计算称为（A）。

A坐标正算B坐标反算C导线计算D水准计算

6.闭合导线在X轴上的坐标增量闭合差（A）。

A为一不等于0的常数B与导线形状有关C总为0D由路线中两点确定

7.在地形图中，表示测量控制点的符号属于（D）。

A比例符号B半依比例符号C地貌符号D非比例符号

8.在未知点上设站对三个已知点进行测角交会的方法称为（A）。

A后方交会B前方交会C侧方交会D无法确定

9.两井定向中不需要进行的一项工作是（C）。

A投点B地面连接C测量井筒中钢丝长度D井下连接

10.绝对高程是地面点到（C）的铅垂距离。

A坐标原点B任意水准面C大地水准面D赤道面

11．下列关于等高线的叙述是错误的是：

（A）

A．高程相等的点在同一等高线上

B．等高线必定是闭合曲线，即使本幅图没闭合，则在相邻的图幅闭合

C．等高线不能分叉、相交或合并

D．等高线经过山脊与山脊线正交

12．下面关于非比例符号中定位点位置的叙述错误的是（B）

A．几何图形符号，定位点在符号图形中心

B．符号图形中有一个点，则该点即为定位点

C．宽底符号，符号定位点在符号底部中心

D．底部为直角形符号，其符号定位点位于最右边顶点处

13．下面关于控制网的叙述错误的是（D）

A．国家控制网从高级到低级布设

B．国家控制网按精度可分为A、B、C、D、E五等

C．国家控制网分为平面控制网和高程控制网

D．直接为测图目的建立的控制网，称为图根控制网

14．下图为某地形图的一部分，各等高线高程如图所视，A点位于线段MN上，点A到点M和点N的图上水平距离为MA=3mm，NA=2mm，则A点高程为（A）

A．36.4m

B．36.6m

C．37.4m

D．37.6m

15．如图所示支导线，AB边的坐标方位角为

，转折角如图，则CD边的坐标方位角

为（B）

A．

B．

C．

D．

16．三角高程测量要求对向观测垂直角，计算往返高差，主要目的是（D）

A．有效地抵偿或消除球差和气差的影响

B．有效地抵偿或消除仪器高和觇标高测量误差的影响

C．有效地抵偿或消除垂直角读数误差的影响

D．有效地抵偿或消除读盘分划误差的影响

17．下面测量读数的做法正确的是（C）

A．用经纬仪测水平角，用横丝照准目标读数

B．用水准仪测高差，用竖丝切准水准尺读数

C．水准测量时，每次读数前都要使水准管气泡居中

D．经纬仪测竖直角时，尽量照准目标的底部

18．水准测量时对一端水准尺进行测量的正确操作步骤是（D）。

A对中----整平-----瞄准----读数A整平----瞄准----读数----精平

C粗平----精平----瞄准----读数D粗平----瞄准----精平----读数

19．矿井平面联系测量的主要任务是（D）

A实现井上下平面坐标系统的统一B实现井上下高程的统一

C作为井下基本平面控制D提高井下导线测量的精度

20．井口水准基点一般位于（A）。

A地面工业广场井筒附近B井下井筒附近

C地面任意位置的水准点D井下任意位置的水准点

得分

评卷人

复查人

21水准测量中，为了进行测站检核，在一个测站要测量两个高差值进行比较，通常采用的测量检核方法是双面尺法和。

22直线定向常用的标准方向有真子午线方向、_____磁北方向____________和坐标纵线方向。

23地形图符号一般分为比例符号、_半依比例符号_________________和不依比例符号。

24井下巷道掘进过程中，为了保证巷道的方向和坡度，通常要进行中线和____________的标定工作。

25测量误差按其对测量结果的影响性质，可分为系统误差和_偶然误差______________。

26地物注记的形式有文字注记、______和符号注记三种。

27象限角的取值范围是：

0-90。

28经纬仪安置通常包括整平和对中。

29为了便于计算和分析，对大地水准面采用一个规则的数学曲面进行表示，这个数学曲面称为参考托球面。

30光电测距仪按照测量时间的方式可以分为相位式测距仪和差分。

得分

评卷人

复查人

31．竖盘指标差

竖盘分划误差

32．水准测量

利用水准仪测定两点间的高差

33．系统误差

由客观原因造成的具有统计规律性的误差

34．视准轴

仪器望远镜物镜和目镜中心的连线

得分

评卷人

复查人

35．简述测回法测量水平角时一个测站上的工作步骤和角度计算方法。

对中，整平，定向，测角。

观测角度值减去定向角度值

36．什么叫比例尺精度？

它在实际测量工作中有何意义？

图上0.1毫米在实地的距离。

可以影响地物取舍

37．简述用极坐标法在实地测设图纸上某点平面位置的要素计算和测设过程。

38．高斯投影具有哪些基本规律。

得分

评卷人

复查人

39．在1：

2000图幅坐标方格网上，量测出ab=2.0cm,ac=1.6cm,ad=3.9cm,ae=5.2cm。

试计算AB长度DAB及其坐标方位角αAB。

40．从图上量得点M的坐标XM=14.22m,YM=86.71m；点A的坐标为XA=42.34m,YA=85.00m。

试计算M、A两点的水平距离和坐标方位角。

测量学标准答案与评分说明

一、一、 单项选择题（每题1分）

1A；2D；3C；4D；5A；6C；7D；8A；9C；10C；

11A；12D；13B；14A；15B；16A；17C；18D；19A；20A

二、二、 填空题（每空2分，共20分）

21变更仪器高法

22磁北方向

23半依比例符号（或线状符号）

24．腰线

25．偶然误差

26．数字注记

27大于等于0度且小于等于90度（或[0°,90°]）

28对中

29旋转椭球体面

30脉冲式测距仪

三、三、 名词解释（每题5分，共20分）

31竖盘指标差：

在垂直角测量中，当竖盘指标水准管气泡居中时，指标并不恰好指向其正确位置90度或270度，而是与正确位置相差一个小角度x,x即为竖盘指标差。

32水准测量：

利用一条水平视线并借助于水准尺，测量地面两点间的高差，进而由已知点的高程推算出未知点的高程的测量工作。

33系统误差：

在相同的观测条件下，对某量进行了n次观测，如果误差出现的大小和符号均相同或按一定的规律变化，这种误差称为系统误差。

34视准轴：

望远镜物镜光心与十字丝中心（或交叉点）的连线。

四、四、 简答题（每题5分，共20分）

35

（1）在测站点O上安置经纬仪，对中，整平（1分）

（2）盘左瞄准A点，读数LA，顺时针旋转照准部到B点，读数LB，计算上半测回角度O1=LB-LA；

（2分）

（3）旋转望远镜和照准部，变为盘右方向，瞄准B点读数RB，逆时针旋转到A点，读数RA，计算下半测回角度O2=RB-RA；（3分）

（4）比较O1和O2的差，若超过限差则不符合要求，需要重新测量，若小于限差，则取平均值为最终测量结果O=（O1+O2）/2（5分）

36

图上0.1mm对应的实地距离叫做比例尺精度。

（3分）

其作用主要在于：

一是根据地形图比例尺确定实地量测精度；二是根据地形图上需要表示地物地貌的详细程度，确定所选用地形图的比例尺。

（5分）

37

要素计算：

从图纸上量算待测设点的坐标，然后结合已有控制点计算该点与控制点连线之间的方位角，进而确定与已知方向之间所夹的水平角，计算待测设点到设站控制点之间的水平距离。

（3分）

测设过程：

在设站控制点安置经纬仪，后视另一控制点，置度盘为0度，根据待定方向与该方向夹角确定方向线，根据距离确定点的位置。

（5分）

38

高斯投影的基本规律是：

（1）

（1）中央子午线的投影为一直线，且投影之后的长度无变形；其余子午线的投影均为凹向中央子午线的曲线，且以中央子午线为对称轴，离对称轴越远，其长度变形也就越大；

（2）

（2）赤道的投影为直线，其余纬线的投影为凸向赤道的曲线，并以赤道为对称轴；

（3）（3）经纬线投影后仍保持相互正交的关系，即投影后无角度变形；

（4）（4）中央子午线和赤道的投影相互垂直。

评分说明：

答对一条得2分，答对三条即可得满分。

五、五、 计算题（每题10分，共20分）

39

bd=ad–ab=1.9cm，因此△X=-38m；

ce=ae–ac=3.6cm,因此△Y=-72m;（3分）

（或由图根据比例尺和距离计算A、B两点的坐标）

因此距离为：

81.413m（6分）

AB的方位角为：

242°10′33″（10分）

（方位角计算应说明具体过程，过程对结果错扣2分）

40

△X=XA–XM=28.12m,△Y=YA–YM=-1.71m（2分）

距离d=（△X2+△Y2）1/2=28.17m（5分）

方位角为：

356°31′12″（应说明计算过程与主要公式）（10分）

可通过不同方法计算，如先计算象限角，再计算方位角。

说明：

在距离与方位角计算中，算法公式对但结果错各1分