衛(wèi)生間矩形板計(jì)算

結(jié)構(gòu)構(gòu)件計(jì)算書衛(wèi)生間矩形板計(jì)算項(xiàng)目名稱_____________日期_____________設(shè)計(jì)者_(dá)____________校對者_(dá)____________一、構(gòu)件編號:衛(wèi)生間二、示意圖三、依據(jù)規(guī)范《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2001《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2002四、計(jì)算信息1.幾何參數(shù)計(jì)算跨度:Lx=3900mm;Ly=5400mm板厚:h=120mm2.材料信息混凝土等級:C35fc=16.7N/mmft=1.57N/mmftk=2.20N/mmEc=3.15×104N/mm2222鋼筋種類:HRB335fy=300N/mmEs=2.0×105N/mm22最小配筋率:ρ=0.236%縱向受拉鋼筋合力點(diǎn)至近邊距離:as=20mm保護(hù)層厚度:c=10mm3.荷載信息(均布荷載)永久荷載分項(xiàng)系數(shù):γ=1.200G可變荷載分項(xiàng)系數(shù):γ=1.400Q準(zhǔn)永久值系數(shù):ψq=1.000永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值:ｑgk=2.000kN/m2可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值:ｑqk=4.800kN/m24.計(jì)算方法:彈性板5.邊界條件(上端/下端/左端/右端):固定/固定/固定/固定6.設(shè)計(jì)參數(shù)結(jié)構(gòu)重要性系數(shù):γo=1.00泊松比:μ=0.200第1頁，共9頁結(jié)構(gòu)構(gòu)件計(jì)算書五、計(jì)算參數(shù):1.計(jì)算板的跨度:Lo=3900mm2.計(jì)算板的有效高度:ho=h-as=120-20=100mm六、配筋計(jì)算(lx/ly=3900/5400=0.722<2.000所以按雙向板計(jì)算):1.X向底板鋼筋1)確定X向板底彎矩Mx=表中系數(shù)(γG*ｑgk+γQ*ｑqk)*Lo2=(0.0310+0.0121*0.200)*(1.200*2.000+1.400*4.800)*3.92=4.633kN*m2)確定計(jì)算系數(shù)αs=γo*Mx/(α1*fc*b*ho*ho)=1.00*4.633×106/(1.00*16.7*1000*100*100)=0.0283)計(jì)算相對受壓區(qū)高度ξ=1-sqrt(1-2*受拉鋼筋面積As=α1*fc*b*ho*ξ/fy=1.000*16.7*1000*100*0.028/300αs)=1-sqrt(1-2*0.028)=0.0284)計(jì)算=157mm25)驗(yàn)算最小配筋率ρ=As/(b*h)=157/(1000*120)=0.131%ρ<ρmin=0.236%不滿足最小配筋要求所以取面積為As=ρmin*b*h=0.236%*1000*120=283mm2采取方案d8@160,實(shí)配面積314mm22.Y向底板鋼筋1)確定Y向板底彎矩My=表中系數(shù)(γG*ｑgk+γQ*ｑqk)*Lo2=(0.0121+0.0310*0.200)*(1.200*2.000+1.400*4.800)*3.92=2.532kN*m2)確定計(jì)算系數(shù)αs=γo*My/(α1*fc*b*ho*ho)=1.00*2.532×106/(1.00*16.7*1000*100*100)=0.0153)計(jì)算相對受壓區(qū)高度ξ=1-sqrt(1-2*受拉鋼筋面積As=α1*fc*b*ho*ξ/fy=1.000*16.7*1000*100*0.015/300αs)=1-sqrt(1-2*0.015)=0.0154)計(jì)算=85mm25)驗(yàn)算最小配筋率ρ=As/(b*h)=85/(1000*120)=0.071%ρ<ρmin=0.236%不滿足最小配筋要求所以取面積為As=ρmin*b*h=0.236%*1000*120=283mm2采取方案d8@160,實(shí)配面積314mm23.X向支座左邊鋼筋1)確定左邊支座彎矩第2頁，共9頁結(jié)構(gòu)構(gòu)件計(jì)算書Mx=表中系數(shù)(γG*ｑgk+γQ*ｑqk)*Lo2o=0.0720*(1.200*2.000+1.400*4.800)*3.92=9.986kN*m2)確定計(jì)算系數(shù)αs=γo*Mx/(α1*fc*b*ho*ho)o=1.00*9.986×106/(1.00*16.7*1000*100*100)=0.0603)計(jì)算相對受壓區(qū)高度ξ=1-sqrt(1-2*αs)=1-sqrt(1-2*0.060)=0.0624)計(jì)算受拉鋼筋面積As=α1*fc*b*ho*ξ/fy=1.000*16.7*1000*100*0.062/300=343mm25)驗(yàn)算最小配筋率ρ=As/(b*h)=343/(1000*120)=0.286%ρ≥ρmin=0.236%滿足最小配筋要求采取方案d8@140,實(shí)配面積359mm24.X向支座右邊鋼筋1)確定右邊支座彎矩Mx=表中系數(shù)(γG*ｑgk+γQ*ｑqk)*Lo2o=0.0720*(1.200*2.000+1.400*4.800)*3.92=9.986kN*m2)確定計(jì)算系數(shù)αs=γo*Mx/(α1*fc*b*ho*ho)o=1.00*9.986×106/(1.00*16.7*1000*100*100)=0.0603)計(jì)算相對受壓區(qū)高度ξ=1-sqrt(1-2*αs)=1-sqrt(1-2*0.060)=0.0624)計(jì)算受拉鋼筋面積As=α1*fc*b*ho*ξ/fy=1.000*16.7*1000*100*0.062/300=343mm25)驗(yàn)算ρ=As/(b*h)=343/(1000*120)=0.286%ρ≥ρmin=0.236%最小配筋率滿足最小配筋要求采取方案d8@140,實(shí)配面積359mm25.Y向上邊支座鋼筋1)確定上邊支座彎矩My=表中系數(shù)(γG*ｑgk+γQ*ｑqk)*Lo2o=0.0567*(1.200*2.000+1.400*4.800)*3.92=7.868kN*m2)確定計(jì)算系數(shù)αs=γo*My/(α1*fc*b*ho*ho)o=1.00*7.868×106/(1.00*16.7*1000*100*100)=0.0473)計(jì)算相對受壓區(qū)高度第3頁，共9頁結(jié)構(gòu)構(gòu)件計(jì)算書ξ=1-sqrt(1-2*αs)=1-sqrt(1-2*0.047)=0.0484)計(jì)算受拉鋼筋面積As=α1*fc*b*ho*ξ/fy=1.000*16.7*1000*100*0.048/300=269mm25)驗(yàn)算最小配筋率ρ=As/(b*h)=269/(1000*120)=0.224%ρ<ρmin=0.236%不滿足最小配筋要求所以取面積為As=ρmin*b*h=0.236%*1000*120=283mm2采取方案d8@160,實(shí)配面積314mm26.Y向下邊支座鋼筋1)確定下邊支座彎矩My=表中系數(shù)(γG*ｑgk+γQ*ｑqk)*Lo2o=0.0567*(1.200*2.000+1.400*4.800)*3.92=7.868kN*m2)確定計(jì)算系數(shù)αs=γo*My/(α1*fc*b*ho*ho)o=1.00*7.868×106/(1.00*16.7*1000*100*100)=0.0473)計(jì)算相對受壓區(qū)高度ξ=1-sqrt(1-2*αs)=1-sqrt(1-2*0.047)=0.0484)計(jì)算受拉鋼筋面積As=α1*fc*b*ho*ξ/fy=1.000*16.7*1000*100*0.048/300=269mm25)驗(yàn)算最小配筋率ρ=As/(b*h)=269/(1000*120)=0.224%ρ<ρmin=0.236%不滿足最小配筋要求所以取面積為As=ρmin*b*h=0.236%*1000*120=283mm2采取方案d8@160,實(shí)配面積314mm2七、跨中撓度計(jì)算：Mk--------按荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算的彎矩值Mq--------1.計(jì)算荷載效應(yīng)按荷載效應(yīng)的準(zhǔn)永久組合計(jì)算的彎矩值Mk=Mgk+Mqk=(0.0310+0.0121*0.200)*(2.000+4.800)*3.9=3.454kN*m2Mq=Mgk+ψq*Mqk=(0.0310+0.0121*0.200)*(2.000+1.000*4.800)*3.9=3.454kN*m22.計(jì)算受彎構(gòu)件的短期剛度Bs1)計(jì)算按荷載荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合作用下，構(gòu)件縱向受拉鋼筋應(yīng)力σsk=Mk/(0.87*ho*As)(混凝土規(guī)范式8.1.3－3)=3.454×106/(0.87*100*314)=126.455N/mm2)計(jì)算按有效受拉混凝土截面面積計(jì)算的縱向受拉鋼筋配筋率矩形截面積:Ate=0.5*b*h=0.5*1000*120=60000mm2ρte=As/Ate(混凝土規(guī)范式8.1.2－4)=314/60000=0.523%第4頁，共9頁結(jié)構(gòu)構(gòu)件計(jì)算書3)計(jì)算裂縫間縱向受拉鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)ψψ=1.1-0.65*ftk/(ρte*σsk)(混凝土規(guī)范式8.1.2－2)=1.1-0.65*2.20/(0.523%*126.455)=-1.061因?yàn)棣撞荒苄∮谧钚≈?.2，所以取ψ=0.24)計(jì)算鋼筋彈性模量與混凝土模量的比值αEαE=Es/Ec=2.0×105/3.15×104=6.3495)計(jì)算受壓翼緣面積與腹板有效面積的比值γf矩形截面，γf=06)計(jì)算縱向受拉鋼筋配筋率ρρ=As/(b*ho)=314/(1000*100)=0.314%7)計(jì)算受彎構(gòu)件的短期剛度BsBs=Es*As*ho2/[1.15ψ+0.2+6*αE*ρ/(1+3.5γf')](混凝土規(guī)范式8.2.3--1)=2.0×105*314*1002/[1.15*0.200+0.2+6*6.349*0.314%/(1+3.5*0.0)]=1.143×103kN*m23.計(jì)算受彎構(gòu)件的長期剛度B1)確定考慮荷載長期效應(yīng)組合對撓度影響增大影響系數(shù)θ當(dāng)ρ'=0時(shí)，θ=2.0(混凝土規(guī)范第8.2.5條)2)計(jì)算受彎構(gòu)件的長期剛度BB=Mk/(Mq*(θ-1)+Mk)*Bs(混凝土規(guī)范式8.2.2)=3.454/(3.454*(2.0-1)+3.454)*1.143×103=5.713×102kN*m24.計(jì)算受彎構(gòu)件撓度f=f*(q+q)*Lo/B4maxgkqk=0.00205*(2.000+4.800)*3.94/5.713×102=5.639mm5.驗(yàn)算撓度撓度限值fo=Lo/200=3900/200=19.500mmfmax=5.639mm≤fo=19.500mm，滿足規(guī)范要求!八、裂縫寬度驗(yàn)算:1.跨中X方向裂縫1)計(jì)算荷載效應(yīng)Mx=表中系數(shù)(ｑgk+ｑqk)*Lo2=(0.0310+0.0121*0.200)*(2.000+4.800)*3.92=3.454kN*m2)光面鋼筋,所以取值v=0.7iC<20，所以取C=203)因?yàn)?)計(jì)算按荷載荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合作用下，構(gòu)件縱向受拉鋼筋應(yīng)力σsk=Mk/(0.87*ho*As)(=3.454×106/(0.87*100*314)=126.455N/mm混凝土規(guī)范式8.1.3－3)5)計(jì)算按有效受拉混凝土截面面積計(jì)算的縱向受拉鋼筋配筋率矩形截面積，Ate=0.5*b*h=0.5*1000*120=60000mm2ρte=As/Ate(混凝土規(guī)范式8.1.2－4)=314/60000=0.0052第5頁，共9頁結(jié)構(gòu)構(gòu)件計(jì)算書因?yàn)棣裻e=0.0052<0.01,所以讓ρte=0.016)計(jì)算裂縫間縱向受拉鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)ψψ=1.1-0.65*ftk/(ρte*σsk)(混凝土規(guī)范式8.1.2－2)=1.1-0.65*2.200/(0.0100*126.455)=-0.031因?yàn)棣?-0.031<0.2,所以讓ψ=0.27)計(jì)算單位面積鋼筋根數(shù)nn=1000/dist=1000/160=68)計(jì)算受拉區(qū)縱向鋼筋的等效直徑deqd=(∑eqn*d)/(∑n*v*d)i2iiii=6*8*8/(6*0.7*8)=119)計(jì)算最大裂縫寬度ωmax=αcr*ψ*σsk/Es*(1.9*C+0.08*Deq/ρte)(混凝土規(guī)范式8.1.2－1)=2.1*0.200*126.455/2.0×105*(1.9*20+0.08*11/0.0100)=0.0344mm≤0.30,滿足規(guī)范要求2.跨中Y方向裂縫1)計(jì)算荷載效應(yīng)My=表中系數(shù)(ｑgk+ｑqk)*Lo2=(0.0121+0.0310*0.200)*(2.000+4.800)*3.92=1.888kN*m2)光面鋼筋,所以取值v=0.7i3)因?yàn)镃<20，所以取C=20標(biāo)準(zhǔn)組合作用下，構(gòu)件縱向受拉鋼筋應(yīng)力σsk=Mk/(0.87*ho*As)(8.1.3－3)4)計(jì)算按荷載荷載效應(yīng)的混凝土規(guī)范式=1.888×106/(0.87*100*314)=69.108N/mm5)計(jì)算按有效受拉混凝土截面面積計(jì)算的縱向受拉鋼筋配筋率矩形截面積，Ate=0.5*b*h=0.5*1000*120=60000mm2ρte=As/Ate(混凝土規(guī)范式8.1.2－4)=314/60000=0.0052因?yàn)棣裻e=0.0052<0.01,所以讓ρte=0.016)計(jì)算裂縫間縱向受拉鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)ψψ=1.1-0.65*ftk/(ρte*σsk)(混凝土規(guī)范式8.1.2－2)=1.1-0.65*2.200/(0.0100*69.108)=-0.969因?yàn)棣?-0.969<0.2,所以讓ψ=0.27)計(jì)算單位面積鋼筋根數(shù)nn=1000/dist=1000/160=68)計(jì)算受拉區(qū)縱向鋼筋的等效直徑deqd=(∑n*d)/(∑n*v*d)2eqiii=6*8*8/(6*0.7*8)=11ii9)計(jì)算最大裂縫寬度第6頁，共9頁結(jié)構(gòu)構(gòu)件計(jì)算書ωmax=αcr*ψ*σsk/Es*(1.9*C+0.08*Dρteq/)(混凝土規(guī)范式=2.1*0.200*69.108/2.0×105*(1.9*20+0.08*11/0.0100)=0.0188mm≤0.30,滿足規(guī)范要求3.支座上方向裂縫8.1.2－1)1)計(jì)算荷載效應(yīng)My=表中系數(shù)((ｑgk+ｑqk)*Lo2)o=0.0567*(2.000+4.800)*3.92=5.867kN*m2)光面鋼筋,所以取值v=0.7i3)因?yàn)镃<20，所以取C=204)計(jì)算按荷載荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合作用下，構(gòu)件縱向受拉鋼筋應(yīng)力σsk=Mk/(0.87*ho*As)(=5.867×106/(0.87*100*314)=214.755N/mm混凝土規(guī)范式8.1.3－3)5)計(jì)算按有效受拉混凝土截面面積計(jì)算的縱向受拉鋼筋配筋率矩形截面積，Ate=0.5*b*h=0.5*1000*120=60000mm2ρte=As/Ate(混凝土規(guī)范式8.1.2－4)=314/60000=0.0052因?yàn)棣裻e=0.0052<0.01,所以讓ρte=0.016)計(jì)算裂縫間縱向受拉鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)ψψ=1.1-0.65*ftk/(ρte*σsk)(混凝土規(guī)范式8.1.2－2)=1.1-0.65*2.200/(0.0100*214.755)=0.4347)計(jì)算單位面積鋼筋根數(shù)nn=1000/dist=1000/160=68)計(jì)算受拉區(qū)縱向鋼筋的等效直徑deqd=(∑n*d)/(∑n*v*d)2eqiii=6*8*8/(6*0.7*8)=11ii9)計(jì)算最大裂縫寬度ωmax=αcr*ψ*σsk/Es*(1.9*C+0.08*Dρteq/)(混凝土規(guī)范式8.1.2－1)=2.1*0.434*214.755/2.0×105*(1.9*20+0.08*11/0.0100)=0.1267mm≤0.30,滿足規(guī)范要求4.支座下方向裂縫1)計(jì)算荷載效應(yīng)My=表中系數(shù)(ｑgk+ｑqk)*Loo2=0.0567*(2.000+4.800)*3.92=5.867kN*m2)光面鋼筋,所以取值v=0.7i3)因?yàn)镃<20，所以取C=204)計(jì)算按荷載荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合作用下，構(gòu)件縱向受拉鋼筋應(yīng)力σsk=Mk/(0.87*ho*As)(=5.867×106/(0.87*100*314)=214.755N/mm混凝土規(guī)范式8.1.3－3)第7頁，共9頁結(jié)構(gòu)構(gòu)件計(jì)算書5)計(jì)算按有效受拉混凝土截面面積計(jì)算的縱向受拉鋼筋配筋率矩形截面積，Ate=0.5*b*h=0.5*1000*120=60000mm2ρte=As/Ate(混凝土規(guī)范式8.1.2－4)=314/60000=0.0052因?yàn)棣裻e=0.0052<0.01,所以讓ρte=0.016)計(jì)算裂縫間縱向受拉鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)ψψ=1.1-0.65*ftk/(ρte*σsk)(混凝土規(guī)范式8.1.2－2)=1.1-0.65*2.200/(0.0100*214.755)=0.4347)計(jì)算單位面積鋼筋根數(shù)nn=1000/dist=1000/160=68)計(jì)算受拉區(qū)縱向鋼筋的等效直徑deqd=(∑n*d)/(∑n*v*d)2eqiii=6*8*8/(6*0.7*8)=11ii9)計(jì)算最大裂縫寬度ωmax=αcr*ψ*σsk/Es*(1.9*C+0.08*Deq/ρte)(混凝土規(guī)范式8.1.2－1)=2.1*0.434*214.755/2.0×105*(1.9*20+0.08*11/0.0100)=0.1267mm≤0.30,滿足規(guī)范要求5.支座左方向裂縫1)計(jì)算荷載效應(yīng)Mx=表中系數(shù)(ｑgk+ｑqk)*Loo2=0.0720*(2.000+4.800)*3.92=7.446kN*m2)光面鋼筋,所以取值v=0.7i3)因?yàn)镃<20，所以取C=20標(biāo)準(zhǔn)組合作用下，構(gòu)件縱向受拉鋼筋應(yīng)力σsk=Mk/(0.87*ho*As)(8.1.3－3)4)計(jì)算按荷載荷載效應(yīng)的混凝土規(guī)范式=7.446×106/(0.87*100*359)=238.391N/mm5)計(jì)算按有效受拉混凝土截面面積計(jì)算的縱向受拉鋼筋配筋率矩形截面積，Ate=0.5*b*h=0.5*1000*120=60000mm2ρte=As/Ate(混凝土規(guī)范式8.1.2－4)=359/60000=0.0060因?yàn)棣裻e=0.0060<0.01,所以讓ρte=0.016)計(jì)算裂縫間縱向受拉鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)ψψ=1.1-0.65*ftk/(ρte*σsk)(混凝土規(guī)范式8.1.2－2)=1.1-0.65*2.200/(0.0100*238.391)=0.5007)計(jì)算單位面積鋼筋根數(shù)nn=1000/dist=1000/140=78)計(jì)算受拉區(qū)縱向鋼筋的等效直徑deqd=(∑eqn*d)/(∑n*v*d)i2iiii第8頁，共9頁結(jié)構(gòu)構(gòu)件計(jì)算書=7*8*8/(7*0.7