如何初估各种结构构件的截面尺寸

如何初估各种结构构件的截面尺寸

周枫

周枫

身份证号：3203031987****3615江苏徐州221000

摘要：在全国经济快速发展的大环境下，甲方留给设计人员的时间少之又少，所以如果一个设计人员要想高效的完成项目，就要先对整个建筑有个大概的了解，然后再根据自己以往的工程设计经验对结构各构件的大小有快速准确的预估，这样就能在结构模型计算阶段大大的节省调节模型的时间，为整个设计阶段的后期争取更多充足的时间。

关键字：预估；梁高度；板厚度

一般结构布置方案确定后，接下来会进入初步设计阶段，此时建筑专业就要问我们柱子估计要多大，梁高要多高。有经验的老设计师一般当场就能确认，一次给定尺寸或者估的八九不离十。而年轻人往往确不知所措。实际上，众所周知，计算机也不会直接算出合适的梁柱具体断面尺寸，一般必须先初步估计一个大概的尺寸，然后让计算机试算和验证初估的合理准确性。如果经过电算验证，满足要求，就认可通过。否则要经过局部微调和全部大调，再次试算，直到完全满足要求为止。有经验的工程师可能初估一次尺寸，就能直接过关，或者经过很少次的微调就能到位。有两个原因，一是他们积累了丰富的工程经验；二是他们积累了丰富的常识性工程数据。当然年轻的设计人员也希望能少走弯路，一下具备足够的设计经验，这就需要年轻的设计人员主动去记忆一些常识性的工程数据，比如梁板的跨高比，剪力墙墙厚，平常注意积累分析，多问多算，大工程做细，小工程做精。

下面就是将前人总结和提炼的一些结构构件用于初估时的参考截面尺寸数据，仅供设计人参考。本数据只列举一些常用和常规情况。（数据中L为梁的计算跨度）。单向板厚：L/25～L/35；单向连接板厚：L/35～L/40；双向板厚：L/40～L/45；轻挑板厚：L/10～L/12；楼梯跑板厚：L/30；有柱帽无梁楼盖板厚：L/30（重荷载）；无柱帽无梁楼盖板厚：L/30；无黏结预应力板厚：L/40；平均地基反力150～200KN/m2的基础底板：单向板L/8～L/6，双向板L/12～L/9；平均地基反力400～500KN/m2的基础底板：单向板L/4～L/3，双向板L/5～L/4；简支梁高：L/12～L/15；连续梁高：L/12～L/20；单向密肋梁高：L/18～L/22；双向密肋梁高：L/22～L/25；井字梁高：L/15～L/20；框支梁高：抗震时L/6，分抗震时L/7；悬挑梁高：重挑梁高L/5～L/6，轻挑梁高L/7～L/8；单跨预应力梁高：L/12～L/18；多夸预应力梁高：L/18～L20。值得注意的是，梁的荷载较大时，截面高度取较大值，必要时应计算挠度及裂缝的宽度，梁的设计荷载的大小一般可以均布设计荷载40KN/m为界，可认为是属于荷载较大。在计算挠度时，应考虑梁的受压区现浇板（翼缘）的有利作用。在验算挠度时，可将计算所得挠度值减去构件的合理起拱值。双向密肋梁的截面高度可以适当减少。

人的大脑容量往往是有限的，这么多数据都要牢记，对谁来说都非易事。记忆这些数据也有几个技巧。（1）找典型代表记忆，例如主梁高跨比只需记住1/15，单向板高跨比只需记住1/30，双向板高跨比只需记住1/40，悬挑板高跨比只需记住1/10，悬挑梁高跨比只需记住1/5。（2）根据设计常识和概念定性记忆，这样不会记混记反，比如单向板单向受力（两个支座承载），支座少于双向受力的双向板（四个支座承载），所以因为帮忙承载的支座少，于是自身厚度要求就要高于支座数量多的双向板，于是高跨比1/30要求厚的一定是单向板的要求，而非双向板。另外，同是悬挑构件，挑梁一般是挑板的支座，因此挑梁要比挑板更重要，要求更加严格，一定是高度要大一些，大些的高跨比1/5一定属于挑梁的，而小些的高跨比1/10则应该归属以挑板，这样记混或者记反尺寸的现象就可以避免。再比如框支梁往往支撑上部的很多剪力墙的沉重荷载，重要性不亚于挑梁，梁高要求应该很严格，它的梁高要求根据定性分析，应该很接近或者基本等于挑梁的高跨比1/5，上述经验数据中的1/7不难记忆。

值得注意的是，跨度L的含义和取值还有长跨和短跨的区分，以及何时取长跨，何时取短跨，也要根据设计常识和概念定性记忆，机械记忆很容易记反。比如双向板跨度肯定取短跨，因为短向跨度受力大，厚度肯定要和受力大的主要受力方向相关。井字梁高跨比跨度L，指的是短跨也不难理解，可以采用极限的想法，假定井字梁间距趋近于零，此时井字梁比邻，等同于一个很厚的双向板，确定梁高实为确定一块厚双向板的板厚，因为双向板的板厚是由短向跨度确定，那么井字梁的梁高也就无疑由短向跨度确定。