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FMK4人防门框柱计算

FMK4人防门框墙计算一、计算条件:1.计算参数:工程名称: 工程一 工程项目: 项目一 门框墙编号: 门框墙1请选择门框墙类别: 双柱梁式混凝土人防门种类: 单扇人防门 门扇与门框墙搭接长度d a (mm ): 100人防门洞口宽度B (mm ): 1500 人防门洞口高度H (mm ): 2000门框墙厚度t (mm ): 300门框侧墙长度a 1(mm ): 400门框侧墙长度a 2(mm ): 500人防门槛高度h 1(mm ): 500 门框上挡墙高度h 2(mm ): 2050 门框侧墙加强柱宽度c 1(mm ): 1500 门框侧墙加强柱高度c 2(mm ): 1500 门框上挡墙加强梁宽度b 1(mm ): 2050 门框上挡墙加强梁高度b 2(mm ): 300门框墙等效静荷载q e1(kN /m 2): 200 柱(梁)式门框时临空墙等效静荷载q e2(kN /m 2): 200保护层厚度c (mm ): 15 门框墙混凝土强度等级: C35门框墙受力筋级别: HRB400 柱(梁)式门框箍筋级别: HPB300输出柱(梁)式门框的详细计算过程: 是二、计算依据: 《混凝土结构设计规范》GB50010-2010《人民防空地下室设计规范》GB50038-2005《建筑结构静力计算实用手册》浙江大学编写,中国建筑工业出版社出版三、计算结果:(1)荷载导算过程:单个门扇宽度: a = B + 2 × d a = 1500 + 2 × 100 = 1700 mm 门扇高度: b = H + 2 × d a = 2000 + 2 × 100 = 2200 mm门扇宽度度与高度之比: a / b = 0.773,查人防规范表475-2: 上下门框反力系数: γa = 0.3600 左右门框反力系数: γb = 0.3982门扇传给上下门框的等效静荷载标准值: q a = γa × q e1 × a / 1000 = 0.3600 × 200.0 × 1700 / 1000 = 122.40 kN /m 门扇传给左右门框的等效静荷载标准值: q b = γb × q e1 × a / 1000q h= 0.3982 × 200.0 × 1700 / 1000 = 135.38 kN /m(2)左侧门框墙的计算过程:因为 a 1 > B / 2 ,左侧门框墙采用柱式门框。

L 1 = c 1 - d a = 1500 - 100 = 1400 mm L 2 = L - c 1 = 400 - 1500 = -1100 mm柱式门框高度: L h = h 1 + H + h 2 = 500 + 2000 + 2050 = 4550 mm 柱式门框线荷载: q = q b + q e1 × L 1 / 1000 + q e2 × Min {L 2,L h } / (2 × 1000) = 135.38 + 200 × 1400 / 1000 + 200 × Min { - 1100,4550} / (2 × 1000) = 305.38 kN /m有梁式门框,尚应计算梁式门框传给柱式门框的集中力。

梁式门框; L 1' = b 1 - d a = 2050 - 100 = 1950 mm 梁式门框; L 2' = h 2 - b 1 = 2050 - 2050 = 0 mm 梁式门框跨度; L b = 1500 mm 梁式门框线荷载; q ' = q a + q e1 × L 1' / 1000 + q e2 × Min {L 2',L b } / (2 × 1000) = 122.40 + 200 × 1950 / 1000 + 200 × Min {0,1500} / (2 × 1000) = 512 kN /m梁式门框传给加强柱的集中力; F = q ' × L b / (2 × 1000) = 512 × 1500 / (2 × 1000) = 384.3 kN集中力距柱式门框底距离; y 1 = h 1 + H + b 1 / 2 = 500 + 2000 + 2050 / 2 = 3525 mm 集中力距柱式门框顶距离; y 2 = h 2 - b 1 / 2 = 2050 - 2050 / 2 = 1025 mm M = q × L h 2 / (12 × 106) + F × y 12 × y 2 / (L h 2 × 103) = 305.38 × 45502 / (12 × 106) + 384.3 × 35252 × 1025 / (45502 × 103) = 763.3 kN.m V = q × L h / (2 × 1000) + F × y 12 × (1 + 2 × y 2 / L h ) / L h 2 = 305.38 × 4550 / (2 × 1000) + 384.3 × 35252 × (1 + 2 × 1025 / 4550) / 45502 = 1029.3 kN以下是柱(梁)式门框正截面受弯的详细计算过程: 混凝土轴心受压强度设计值: f c = 16.7 N /mm 2 混凝土轴心受拉强度设计值: f t = 1.57 N /mm 2 混凝土轴心受压强度标准值: f ck = 23.4 N /mm 2 钢筋抗拉强度设计值: f y = 360 N /mm 2 钢筋受压强度设计值: f y ' = 360 N /mm 2 钢筋弹性模量: E s = 200000 N /mm 2 最大配筋率: ρmax = 2.4 %混凝土材料强度综合调整系数: r d1 = 1.5 钢筋材料强度综合调整系数: r d2 = 1.2调整后的混凝土轴心受压强度设计值: f cd = f c × r d1 = 16.70 × 1.50 = 25.05 N /mm 2 调整后的混凝土轴心受拉强度设计值: f td = f t × r d1 = 1.57 × 1.50 = 2.36 N /mm 2 调整后的混凝土轴心受压强度标准值: f ckd = f ck × r d1 = 23.40 × 1.50 = 35.10 N /mm 2 调整后的钢筋抗拉强度设计值: f yd = f y × r d2 = 360 × 1.20 = 432 N /mm 2 调整后的钢筋受压强度设计值: f yd ' = f y ' × r d2 = 360 × 1.20 = 432 N /mm 2 系数: α1 = 1混凝土立方体轴心受压强度标准值: f cuk = 35 N /mm 2 系数: β1 = 0.8非均匀受压时的混凝土极限压应变: E cu = 0.0033 - (f cuk - 50) × 10 - 5 = 0.0033 - (35 - 50) × 10 - 5 = 0.0035 当E cu > 0.0033 时,取E cu = 0.0033。

相对界限受压区高度: ξb = β1 / [1 + f y / (E s × E cu )]= 0.8 / [1 + 432.0 / (200000 × 0.0033)] = 0.4835截面有效高度: H 0 = H - c2 - 20 = 1500 - 15 - 20 = 1465 mm A omax = ξb × (1 - 0.5 × ξb ) = 0.4835 × (1 - 0.5 × 0.4835) = 0.3666 M b = A omax × α1 × f c × B × H 02 = 0.3666 × 1.0 × 25.05 × 1500 × 14652 = 29566050000.00 N.m M < M b , 按单筋矩形截面梁进行设计。

受压区高度: x = H 0 - [H 02 - 2 × M / (α1 × F c × B )]1 / 2 = 1465 - [14652 - 2 × 763270300.00 / (1.0 × 25.05 × 1500)]1 / 2 = 14 mm 受压区高度与有效高度之比: ξ = x / H 0 = 14 / 1465 = 0.010 受拉钢筋配筋面积: As = α1 × f c × B × x / f y = 1.0 × 25.05 × 1500 × 14 / 432.0 = 1212 mm 2 As < As min , As = As min = 5625 mm 2人防构件受压区构造配筋面积: As ' = As / 3 = 5625 / 3 = 1875 mm 2人防构件受压区构造配筋应满足受拉钢筋最小配筋率: As ' = A smin = 5625 mm 2 计入受压钢筋的受压区高度: x = (f y × As - f y ' × As ') / (α1 × f c × B ) = (432.0 × 5625 - 432.0 × 5625) / (1.0 × 25.05 × 1500) = 0 mm计入受压钢筋的受压区高度与有效高度之比: ξ = x / H 0 = 0 / 1465 = 0.000 加强柱计算配筋面积: 5625.0 mm 2加强柱采用对称配筋: 15C 22(5701.5 mm 2)以下是柱(梁)式门框斜截面受剪的详细计算过程: 混凝土轴心受压强度设计值: f c = 16.7 N /mm 2 混凝土轴心受压强度标准值: f t = 1.57 N /mm 2 箍筋抗拉强度设计值: f yv = 270 N /mm 2 混凝土材料综合调整系数: γd1 = 1.5 钢筋材料综合调整系数: γd2 = 1.35调整后的混凝土轴心受压强度设计值: f cd = f c × r d1 × 0.8 = 16.70 × 1.50 × 0.8 = 20.04 N /mm 2 调整后的混凝土轴心受压强度标准值: f td = f t × r d1 × 0.8 = 1.57 × 1.50 × 0.8 = 1.88 N /mm 2 调整后的箍筋抗拉强度设计值: f yvd = f yv × r d2 = 270 × 1.35 = 365 N /mm 2 混凝土保护层厚度: c = 15 mm截面有效高度: H 0 = H - c - 20 = 1500 - 15 - 20 = 1465 mm 混凝土强度影响系数:βc = 1对矩形截面,截面的腹板高度: H w = H 0 = 1465 mm hb = H w / B = 0.9766667, hb ≤4 。

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