1、基本数据施工阶段结构重要性系数0.9次梁间距l=3000mm使用阶段结构重要性系数1楼板厚度h=110mm永久荷载分项系数 1.2左支承梁上翼缘宽度200mm可变荷载分项系数 1.4右支承梁上翼缘宽度200mm混凝土上保护层厚度15mm模板在梁上的支承长度a=50mm混凝土下保护层厚度15mm 单榀桁架计算宽度b=188mm桁架高度80mm钢筋桁架节点间距200mm受拉区纵向钢筋的相对粘结特性系数10.8构件受力特征系数 2.1相对受压区高度0.5182、荷载施工阶段:模板自重+湿混凝土重量 2.75施工荷载1.5使用阶段:楼板 2.75面层1吊顶0.5楼面活荷载5准永久系数0.5一、设计数据二、使用阶段计算γ01=γ02=γG =γQ =b 1左=b 1右=l s =c ′=c ⬚=ℎt =V i =αcr =ξb =ΤkN m 2ΤkN m 2ΤkN m 2ΤkN m 2ΤkN m 2ΤkN m 2β1=ψq =1、荷载计算楼板净跨2800mm 楼板计算跨度2850mm除楼板自重外的永久荷载(1+0.5)*b=0.282使用荷载5*b=0.94除楼板自重外的永久荷载产生的弯矩0.286使用荷载产生的弯矩0.954楼板自重 2.75*b=0.517楼板自重产生的弯矩0.5251.2411.7662.3102、截面设计 施工阶段简支且使用阶段也简支时,桁架上弦钢筋只在施工阶段起作用,故使用阶段截面设计时,应按单筋截面计算下弦受拉钢筋。
l n =l −b 1左+b 2右2=l 0=l n +a =g 2=ΤkN m p 2=ΤkN mM 2Gk=g 2∙l 028=kN ∙mM 2Qk=p 2∙l 028=g 1=ΤkN mM 1Gk=g 1∙l 028=kN ∙m kN ∙m M 2k =M 2Gk +M 2Qk =kN ∙m M k =M 1Gk+M 2Gk +M 2Qk =kN ∙m M =γ02[γG (M 1Gk+M 2Gk )+γQ M 2Qk =kN ∙mf bx f A图 1如图1所示90mm混凝土受压区高度12.313mm受拉区钢筋截面面积76.519mm^2钢筋直径 6.980根据钢筋桁架模板表,初选上弦钢筋直径10mm 下弦钢筋直径10mm 腹杆钢筋直径4.5mm3、配筋率验算最大配筋率0.017最小配筋率取0.2%与中的较大值0.159最小配筋率=0.2%根据选用的模板确定90mm33.84mm^2289.520mm^2157.080mm^278.540mm^2f c bx =f y A sM =f c bx(ℎ0−x/2)ℎ0=ℎ−20=∴x =ℎ0−ℎ02−2M f c b=A s =f c bxf y=∵D 2=2A sπ=D 1=D 2=D 3=ρmax=ξb f c f y=45f t f y%45f tf y=∵∴ℎ0=ℎ−c −D 2/2=ρmin bℎ0=ρmax bℎ0=A s =π4D 22×2=A s ‘=满足要求!4、楼板下部钢筋应力控制验算施工阶段不设临时支撑时,裂缝宽度只与使用阶段增加的面层吊顶重量及使用荷载有关。
楼板自重标准值作用下钢筋桁架下弦的拉力7498.808N 楼板自重标准值作用下钢筋桁架下弦的拉应力47.739在弯矩作用下楼板下部钢筋的拉应力100.876楼板下部钢筋的拉应力148.615≤0.9fy,满足要求!σs1k =N 1kA s=ΤN mm 2M 2k σs2k =M 2k0.87A s ℎ0=ΤN mm 2σsk =σs1k +σs2k =ΤN mm 2A s =4D 2×2=∴ρmin bℎ0<A s <ρmax bℎ0N 1K =M 1GKℎt0=A s ‘5、最大裂缝宽度构件受力特征系数 2.1有效受拉混凝土截面面积10340mm^2纵向受拉钢筋的配筋率0.015在最大裂缝宽度计算中,当小于0.01时,取0.010.015191纵向受拉钢筋应力或等效应力100.876Mpa裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数0.345根据混凝土规范,当时,取0.2;当时,取10.345004最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离当 <20时,取20;当>65时,取65,20受拉区纵向钢筋的相对粘结特性系数1αcr =A te =0.5bℎ+b f −b ℎf =ρte=A s +A pA te=ρte∴ρte =σsk=M 2k 0.87ℎ0A s=ψ=1.1−0.65f tkρte σsk=ψ<0.2ψ>1∴ψ=c s∴c s =c sc sV i =dΣn i d i2受拉区纵向钢筋等效直径10mm最大裂缝宽度0.033mm又根据裂缝控制等级查出最大裂缝宽度限值0.3mm裂缝宽度小于限值,满足要求!6、挠度计算纵向受拉钢筋的配筋率0.015纵向受拉钢筋应力或等效应力100.876Mpa裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数0.345根据混凝土规范,当时,取0.2;当时,取10.345004钢筋弹性模量与混凝土弹性模量之比7.143纵向受拉钢筋配筋率0.0093楼板的短期刚度2.56E+11d eq=Σn i d i Σn i V i d i=∴ωmax =αcr ψσskE s (1.9c s +0.08d eq ρte)=∵ωlim =∴ωmax <ωlimρte=A s +A p A te=σsk =M 2k0.87ℎ0A s=ψ=1.1−0.65f tkρte σsk=ψ<0.2ψ>1∴ψ=αE =E sE c=ρ=A s /bℎ0=∴B s =E s A s ℎ021.15ψ+0.2+6αE ρ1+3.5γf=ψ1.2881.766考虑荷载长期作用下挠度增大系数,按规范取纵向受拉钢筋配筋率0.00461.800受弯构件的刚度1.62E+11楼面活荷载作用下楼板的挠度4.999mm 挠度限值8.143mm挠度小于限值,满足要求!总挠度9.248mm 挠度限值11.400mm 挠度小于限值,满足要求!因桁架模型手算工作量太大,两位演示设计步骤,施工阶段内力按梁模型计算。
结果有一定误差。
1、荷载计算施工阶段结构重要性系数0.9楼板自重 2.75*b=0.517施工荷载 1.5*b=0.282楼板自重产生的弯矩三、施工阶段验算M q =M 1Gk +M 2Gk +ψq M 2Qk =kN ∙m M k =kN ∙mρ‘=A s ’/bℎ0=θ=∴B =Ms=δ2=5M 2Qk l 0248B==l 0⬚350=δ=5M k l 0248B==l 0⬚250=γ01=g 1=ΤkN mp 1=ΤkN mM 1Gk=g 1∙l 028=kN ∙m0.525施工荷载产生的弯矩0.2860.8110.928剪力 1.3022、截面特性计算如图2所示,70mm受压区钢筋截面面积78.540mm^2受拉区钢筋截面面积157.080mm^2腹杆钢筋截面面积15.904mm^2示,90mm 43.333mm^2图 246.667mm^223.333mm^2截面有效惯性矩 2.58E+05mm^43、上下弦强度验算弦杆轴力13252.44N上弦钢筋受压应力168.735≤0.9fy',满足要求!下弦钢筋受拉应力84.368≤0.9fy,满足要求!4、受压弦杆及腹杆稳定性M 1Qk=p 1∙l 028=kN ∙m M 1k =M 1Gk +M 1Qk =kN ∙m M 1=γ01(γG M 1Gk +γQ M 1Qk )=kN ∙m V 1=0.5γ01(γG g 1+γQ q 1)l 0=kN ℎt0=ℎt −D 12−D 22=A s ‘=A s =A sc =x ℎ=ℎt0+c +D 2/2=Y 0=A s ×c +D 22+A s ′×x ℎA s +A s ′=x c =x ℎ−Y 0=x t =ℎt0−x c =I 0=πD 1464+A s ′x c 2+πD 2432+A s x t 2=N =M 1ℎto=σc =N A s ′=ΤN mm 2σc =N A s=ΤN mm 2(1)对受压上弦杆受压上弦杆节点间距200mm上弦杆计算长度180mm惯性矩490.874mm^4回转半径 2.5mm 长细比72λ<[150],满足要求!有λ查得a类截面轴心受压构件稳定系数0.683上弦杆稳定验算247.050Mpa≤fy',稳定性满足要求!(2)对腹杆图 3图 4如图4所示:100.405mm130.405mm 79.267mm如图3所示:164.334mml sl 0x =l xy =0.9l s =I x =I y =πD 1464=i x =i y =I x A s ′=D 14=λx =λy =l ox i x =l oyi y=φ=NφA s ′=AD =(ℎt +c)2+(75−D 22)2AF =AD +30=AB =AHAO ×AD =ℎt −D 22ℎt +c×AD =AG =AF 2+(l s2)299.891mm 腹杆节点间距99.891mm 腹杆计算长度69.924mm 回转半径1.125mm长细比62.154λ<[150],满足要求!有λ查得a类截面轴心受压构件稳定系数0.77腹杆与水平面的夹角48.661腹杆轴力867.049N 腹杆稳定验算70.801Mpa≤fy',稳定性满足要求!5、挠度验算施工阶段钢筋桁架模板的挠度13.300mm挠度限值为 与20mm中的较小值,15.833mm挠度小于限值,满足要求!AC =ΤAB AF ×AG =∴l c =AC =l ox =l oy =0.7l c =i x =i y==D 34=λx =λy =l ox i x =l oyi y=φ=θ=arcsinAHAC=N =0.5V 1sinθ=NφA sc=δ1=5M 1k l 0248E s I 0=l 0180。