组合楼板方案计算书计算:复核:审核:日期:2015年11月中铁四局集团二O一五年十一月十一日目录1计算说明 (1)2计算依据 (1)3跨度3m的组合楼板 (1)3.1验算条件 (1)3.2计算荷载 (1)3.3施工阶段内力验算 (2)3.4强度验算 (3)3.5挠度验算 (5)4跨度3.4m的组合楼板 (5)4.1验算条件 (5)4.2计算荷载、 (6)4.3施工阶段内力验算 (6)4.4强度验算 (7)4.5挠度验算 (9)5结论 (9)组合楼板方案计算书1计算说明本工程楼板最大跨度为3.4米,计算时按照3.0m与3.4mi两种跨度进行计算,施工阶段施工荷载标准值按照1.5kN/m2进行计算,楼板厚度为120mm。
设计采用YXB-51-155-620压型钢板与混凝土组合楼板的方案,本计算书为验算该方案能否满足施工阶段的要求。
2计算依据本工程计算时主要参照以下规范、图纸:1、深圳地铁汇通大厦结构设计图纸2、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)3、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)4、《组合楼板设计与施工规范》(CECS 273-2010)5、《钢与混凝土组合楼板》(05SG522)3跨度3m的组合楼板3.1验算条件本工程按照简支梁与连续梁两种情况进行计算,梁间距 3.0m,楼板厚度120mm,施工荷载1.5kN/m2,压型钢板型号为YXB-51-155-620,压型钢板材质为Q345B级钢,压型钢板抗拉强度设计值为300f Mpa=。
3.2计算荷载恒荷载:压型钢板及钢筋自重(每平方米):10.230.150.38kN/mg=+=楼板自重:20.122525 1.0=3.0kN/mg b h=⨯⨯=⨯⨯施工荷载:11.5 1.5 1.0=1kN/m.5p b=⨯=⨯荷载标准值:0.38 3.0+1.5=4.88kN/mBg=+荷载基本值:()0.38 1.2 3.0 1.4+1.5 1.4=k 0.9 6.08N/m J g =⨯⨯⨯⨯+ YXB-51-155-620压型钢板剖面图如下图1所示:图1-压型钢板剖面图3.3施工阶段内力验算简支状态当压型钢板按照单跨简支布置时计算模型简化为简支梁进行计算,计算模型如下图2所示:图2-压型钢板计算简图-简支状态查《建筑结构静定计算手册得》: 最大跨中弯矩:M 中=6.84kN.m 最大支座反力:R=9.12kN 三跨连续状态当压型钢板按照3跨或以上连续布置时简化为三跨连续梁进行计算,计算模型如下图3所示:图2-压型钢板计算简图-3跨连续状态表1-三跨等跨跨内计算系数荷载图跨内最大弯矩 支座弯矩剪力M1M2MB MC V A (),B l r V (),C l r V VD0. 08 0. 025 -0.1 -0.1 0.4 0. 6 -0.5-0.5 0.6-0.4最大跨中弯矩:M 中= 4.38kN.m最大支座负弯矩:M 支=5.47kN.m 边支座最大支座反力:R=7.3kN 中间支座反力:20.06kN 最大剪力:10.94kN本工程压型钢板截面特性如下表-2所示:表-2 YXB-51-155-620截面特性表本工程选用压型钢板厚度为1.5mm 3.4强度验算简支状态:施工阶段压型钢板的弯曲应力按照下式进行计算:66.891023430029460M MPa f Mpa W σ⨯===<= 满足要求 压型钢板腹板剪切应力按照下式计算:9.121000855010.13256.51250 1.550/1.5cr V Mpa MPa A ττ⨯===<==⨯⨯ 满足要求 支座局部承压验算:20.02/ 2.4(/90)w c R at fE l t θ⎡⎤=+⎣⎦220.06 1.5300206000(0.50.0210/1.2) 2.4(90/90)3277w w R R N⎡⎤=⨯⨯⨯⨯+⎣⎦=单个腹板受到的支座反力为:912076012w R N R ==< 满足要求 同时承受弯矩M 和支座反力R 的截面应符合下列公式:001300u M M ==< 满足要求 7600.2313277w R R ==< 满足要求75300.23 1.252078u w M R M R +==+< 满足要求 同时承受弯矩M 和剪力的截面:2222760()()0.78()0.61 1.01.550256.5u u M V M V +=+=<⨯⨯ 满足要求 3跨连续状态:施工阶段压型钢板的弯曲应力按照下式进行计算:65.471018630029460M MPa f Mpa W σ⨯===<= 满足要求压型钢板腹板剪切应力按照下式计算:10.941000855012.2256.51250 1.550/1.5cr V Mpa MPa A ττ⨯===<==⨯⨯ 满足要求 边支座局部承压验算:22.4(/90)w R at θ⎡⎤=+⎣⎦220.06 1.5(0.5 2.4(90/90)3277w w R R N⎡⎤=⨯⨯+⎣⎦=单个腹板受到的支座反力为:7.3100060812w R N R ⨯==< 满足要求 中间支座局部承压验算:22.4(/90)w R at θ⎡⎤=+⎣⎦220.2 1.5(0.5 2.4(90/90)10924w w R R N⎡⎤=⨯⨯+⎣⎦=单个腹板受到的支座反力为:20.061000167112w R N R ⨯==< 满足要求同时承受弯矩M 和支座反力R 的截面(取中间支座进行验算)应符合下列公式:1860.621300u M M ==< 满足要求16710.1116924w R R ==< 满足要求 7530.620.10.72 1.252078u w M R M R +==+=< 满足要求 同时承受弯矩M 和剪力的截面(取中间支座):2222912()()0.62()0.43 1.01.550256.5u u M V M V +=+=<⨯⨯ 满足要求 综上计算可知:压型钢板强度在简支状态下满足要求;压型钢板强度在三跨连续状态强度满足要求。
3.5挠度验算施工阶段压型钢板最大挠度按照简支梁进行计算:4455384 4.883020600010002438453000ql mm EI ⨯⨯∆===⨯⨯ 不满足要求当压型钢板的简支跨度为2.6m 时,跨中最大挠度为:445538420600010530004.882600260013.414.4384180ql mm mm EI ⨯⨯∆===<=⨯⨯ 满足要求施工阶段压型钢板最大挠度按照3跨连续梁梁进行计算:444.823000.6670.6672060001050123010010000ql mm EI ⨯⨯∆==⨯=⨯ 满足要求挠度限制为3016.718108000l mm == 施工阶段荷载标准组合作用下压型钢板按照简支布置时跨度为3.0m 的组合楼板挠度超出限值,无法满足施工要求,当简支跨度小于2.6m 时,压型钢板挠度方能满足施工阶段的挠度要求;当按3跨连续布置时,挠度满足要求。
4跨度3.4m 的组合楼板4.1验算条件本工程按照简支梁与连续梁两种情况进行计算,梁间距 3.4m ,楼板厚度120mm ,施工荷载1.5kN/m2,压型钢板型号为YXB-51-155-620,压型钢板材质为Q345B 级钢,压型钢板抗拉强度设计值为300f Mpa =。
4.2计算荷载、与小于3.0m跨度楼板一致4.3施工阶段内力验算简支状态当压型钢板按照单跨简支布置时计算模型简化为简支梁进行计算,计算模型如下图3所示:图3-压型钢板计算简图-简支状态查《建筑结构静定计算手册得》:最大跨中弯矩:M中=8.8kN.m最大支座反力:R=10.34kN三跨连续状态当压型钢板按照3跨或以上连续布置时简化为三跨连续梁进行计算,计算模型如下图5所示:图5-压型钢板计算简图-简支状态-三跨连续表3-三跨等跨跨内计算系数荷载图跨内最大弯矩支座弯矩剪力M1 M2 MB MC V A (),B l rV(),C l rV VD 0. 08 0. 025 -0.1 -0.1 0.40. 6-0.5-0.50.6-0.4最大跨中弯矩:M中= 5.62kN.m 最大支座负弯矩:M支=7.03kN.m 边支座最大支座反力:R=8.3kN 中间支座反力:22.74kN最大剪力:12.4kN4.4强度验算简支状态:施工阶段压型钢板的弯曲应力按照下式进行计算:68.81029830029460M MPa f Mpa W σ⨯===<= 满足要求 压型钢板腹板剪切应力按照下式计算:10.341000855011.5256.51250 1.550/1.5cr V Mpa MPa A ττ⨯===<==⨯⨯ 满足要求 支座局部承压验算:22.4(/90)w R at θ⎡⎤=+⎣⎦220.06 1.5(0.5 2.4(90/90)3277w w R R N⎡⎤=⨯⨯+⎣⎦=单个腹板受到的支座反力为:103486212w R N R ==< 满足要求 同时承受弯矩M 和支座反力R 的截面应符合下列公式:001300u M M ==< 满足要求 8620.2613277w R R ==< 满足要求 75300.260.262078u w M R M R +==+< 满足要求 同时承受弯矩M 和剪力的截面:2222862()()0.99()0.98 1.01.550256.5u u M V M V +=+=<⨯⨯ 满足要求 3跨连续状态:施工阶段压型钢板的弯曲应力按照下式进行计算:67.031023930029460M MPa f Mpa W σ⨯===<= 满足要求压型钢板腹板剪切应力按照下式计算:12.41000855013.8256.51250 1.550/1.5cr V Mpa MPa A ττ⨯===<==⨯⨯ 满足要求 边支座局部承压验算:22.4(/90)w R at θ⎡⎤=+⎣⎦220.06 1.5(0.5 2.4(90/90)3277w w R R N⎡⎤=⨯⨯+⎣⎦=单个腹板受到的支座反力为:8.3100069212w R N R ⨯==< 满足要求 中间支座局部承压验算:22.4(/90)w R at θ⎡⎤=+⎣⎦220.2 1.5(0.5 2.4(90/90)10924w w R R N⎡⎤=⨯⨯+⎣⎦=单个腹板受到的支座反力为:22.741000189512w R N R ⨯==< 满足要求同时承受弯矩M 和支座反力R 的截面(取中间支座进行验算)应符合下列公式:2390.801300u M M ==< 满足要求 18950.11116924w R R ==< 满足要求 7530.800.110.91 1.252078u w M R M R +==+=< 满足要求 同时承受弯矩M 和剪力的截面(取中间支座):22221033()()0.80()0.64 1.01.550256.5u u M V M V +=+=<⨯⨯ 满足要求 综上计算可知:压型钢板强度在简支状态下满足要求;压型钢板强度在三跨连续状态强度满足要求。