悬挑板结构计算说明 新规范

发布 2019-09-11 21:30:40 阅读 9524

挑檐板配筋、裂缝及挠度计算原理。

一、 确定计算方法。

因为板的配筋面积研究的是1米板宽。

线荷载均为1米板宽的数值(b=1000mm)

挑檐采用雨篷构件的计算方法。

二、 确定荷载分类、统计数据。

1. 均布恒荷载标准值gk (kn/m)

板自重+板底板侧的抹灰、粉刷+找平、找坡(面层)+其他材料(轻质材料如sbs防水、附加层、掺入的防水剂等可取0.1)

材料容重参考:混凝土(kn/m3)25

纸筋石灰抹底(抹灰)(kn/m)16

水泥砂浆找平、找坡(面层)(kn/m3)20

c15细石混凝土(面层)(kn/m3)23

水泥砂浆粉刷墙面单位自重(kn/m2)0.36=20×0.009(厚)×2

2. 均布活荷载标准值qk (kn/m)

取不上人屋面活荷标准值0.7与雪荷载标准值的最大值。

有翻边的(会产生积水)取积水荷载与以上值的最大值。

归纳一句话即取活荷载、雪荷载、积水荷载较大值。

注:不上人屋面活荷0.5+0.2(《楼梯阳台雨篷设计》第222页;《荷规》4.3.1注:1允许部分构件加0.2)

积水荷载为1米板宽底板受到的积水线荷载。

雪荷载标准值=基本值0.45×μr

积雪分布系数μr取值见《荷规》表6.2.1项次1

3. 集中恒荷载标准值fgk (kn/m)

翻边+翻板自重(挑檐的翻边之上还有翻板)

4. 施工检修集中荷载f (kn)

雨篷、挑檐取f=1kn

三、 采取最不利的荷载组合。

永久荷载控制的组合:p=1.35gk+1.4×0.7×qk

可变荷载控制的组合:p=1.2gk+1.4qk

以上组合分别定义了不同的荷载分项系数γg与γq及组合值系数0.7

没有集中恒荷载fgk对弯矩的影响时只要取上述最大值。

如有集中恒荷载fgk,取两种组合下产生的最大弯矩的组合。

四、 进行弯矩计算。

计算原则:集中荷载f不与活荷载q同时考虑(算弯矩时不组合,并不是不考虑)

m1=(γg·gk+γq·qk)ln2+fg·ln

m2=γg·gk·ln2+fg·ln+1×ln

m=max(m1,m2)

注:有集中恒荷载时m要计算两种荷载组合下m1、m2的值,取产生最大弯矩的荷载组合,荷载分项系数取相应组合下的。(这部分程序自动算)

五、 正截面受弯配筋。

计算钢筋面积as=m/γsfyh0 (mm2)

内力臂系数γs=(1+(1-2αs)1/2)/2

见《混凝土设计原理》p63

截面抵抗矩系数αs=m/α1fcbh02

钢筋混凝土截面的弹塑性抵抗矩系数,见《混凝土设计原理》p63

等效矩形应力图计算系数α1

程序自动取用附录部分数据。

混凝土设计原理》表4-1

有效厚度h0=h-as (mm)

受拉钢筋重心至受拉混凝土边缘距离as

单排筋取c+d/2,双排筋取到内排钢筋的中心,d为钢筋直径(这里d取10)

板保护层厚度c(mm)

砼规》8.2.1

雨篷板属二类环境。

强度≤c25时应+5mm

程序自动,无需修改。

受拉钢筋强度设计值fy (n/mm2)

受力筋的采用详《砼规》4.2.1)

钢筋实际配筋面积as (mm2)

as=pi·(d/2)2·b/s

pi:圆周率 d:钢筋直径 s钢筋间距。

六、 验算ρmin、ρmax

提供ρ=as/bh0 对比实心板经济配筋0.4%~0.8%

取有效截面计算,供参考调整,验算时仅用与最大配筋率作对比,与最小。

配筋率的对比应取全截面。

min取自《砼规》表8.5.1

程序计算0.2与45ft/fy较大值。

max=ξb·α1fc/fy

以下是参与系数。

计算界限相对受压区高度ξb=略。

详《砼规》式6.2.7-1

详《混凝土设计原理》p60

b=xb/h0

用有效截面的原因在这。

详《混凝土原理》p60

由此可算界限受压区高度xb

此外提供实际受压区高度x=fyas/α1fcb

等效矩形应力图计算系数β1

程序自动取用附录部分数据。

混凝土设计原理》表4-1

es --钢筋弹性模量。

砼规》表4.2.5

正截面混凝土极限压应变εcu

砼规》式6.2.1-5

程序自动计算。

按非均匀受压考虑。

fcu,k 即 c25中25这个强度值,详《砼规》4.1.1及《原理》

以上ρmax计算完毕!

七、 裂缝验算。

按《砼规》第7章。

采用**裂缝控制计算(**计算可仅采用准永久组合7.1.1-3)

考虑长期作用影响。

最大裂缝宽度限值ωlim (mm)

雨篷板裂缝允许0.2mm,详《砼规》条款3.4.4、表3.4.5及表3.5.2

最大裂缝宽度ωmax=αcrψσsk/es(1.9c+0.08deq/ρte) (mm)

砼规》式7.1.2-1

这里依然按荷载标准组合和荷载准永久组合两种计算,取不利情况。

k=1.1-0.65ftk/ρteσsk

q=1.1-0.65ftk/ρteσsq

应变不均匀系数,实际取值(0.2≤ψ≤1.0) 详《砼规》式7.1.2-2

构件受力特征系数αcr

砼规》表7.1.2-1

sk=mk/0.87h0as (n/mm2)

sq=mq/0.87h0as (n/mm2)

砼规》式7.1.4-3

受拉区纵筋等效直径deq=d/νi (mm)

deq=(∑ni*di2)/(ni*vi*di)

详《砼规》p89式7.1.2-3

单位面积钢筋根数n==int(b/s)

b=1000mm,s为钢筋间距。

mk=(gk+qk)ln2/2+fgkln (kn·m)

按荷载标准值组合计算的雨篷板根部弯矩值。

mq=(gk+ψqqk)l2/2+fgkln (kn·m)

按荷载准永久组合计算的雨篷板根部弯矩值。

te=as/0.5bh

按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率。

详《砼规》式7.1.2-4

纵向受拉钢筋表面特征系数νi

钢筋的相对粘结特性系数。

砼规》p91表7.1.2-2

工程构筑物结构设计规范 gb50069-2002附录a

有这方面信息,但是太老的不准)

以上裂缝验算完毕!

八、 挠度验算*(形心沿抵抗刚度方向的位移)

计算受弯构件挠度fmax=smkl02/bmin(mm)

s为挠度系数,仅统计不同受力情况下分数部分。

详《混凝土原理》p201

详《结构静力计算手册》

取pln^4/8ei+fln^3/3ei

p取荷载基本组合gk+qk

ei取长期刚度最小值。

挠度限值f0(mm)

砼规》表3.4.3

悬臂板计算跨度按2倍取用。

bmin=min(bk,bq)(kn·m2)

由最小刚度原则代替均值弹性材料截面抗弯刚度ei

详《混凝土原理》p201

受弯构件的长期刚度 bk(kn·m2)

混规(7.2.2-1)

受弯构件的长期刚度 bq(kn·m2)

混规(7.2.2-2)

短期刚度 bsk (kn·m2)

bsk = es*as*h02/[1.15*ψk+0.2+6*αe*ρ/1+ 3.5*γf)] 混规(7.2.3-1)

短期刚度bsq (kn·m2)

bsq = es*as*h02/[1.15*ψq+0.2+6*αe*ρ/1+ 3.5*γf)] 混规(7.2.3-1)

考虑荷载长期作用对挠度的影响系数θ

砼规》条款7.2.5

没有受压钢筋 as’=0 θ=2.0

受压翼缘面积与腹板有效面积的比值 γ'f

矩形截面=0 《砼规》式7.1.4-7

钢筋弹性模量与混凝土模量的比值 αe

混凝土弹性模量ec(n/mm2)

砼规》表4.1.5

以上挠度验算完毕!

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