双向板等效荷载

双向板等效荷载
双向板等效荷载

毕业设计指导书

一. 毕业设计目的和要求

毕业设计是对学生综合运用所学理论和专业技术知识来模拟实际工程进行的一次具有实战性质的训练,也是对学生四年来学习的总结和一次总考核,学生通过毕业设计,进一步掌握和巩固所学基础理论和专业知识,并运用这些知识,能全面综合地解决建筑工程设计中遇到的各方面问题,以达到掌握结构工程师实际工作的内容和了解建筑师设计工作的基本步骤和方法,从而具有能独立完成一般房屋建筑的结构设计全过程的能力和初步掌握建筑设计的能力,受到建筑师和结构工程师的基本训练。具体要求如下:

1. 运用所学到的基础和专业知识,全面综合地解决建筑工程设计中遇到的各方面的问题,以达到初步了解与掌握一个建筑工程师和结构工程师实际工作的内容和设计工作的基本步骤和方法。

2. 熟悉常用规范,定额标准,各种表格和标准设计图集。

3. 提高绘制施工图的技能、正确清晰地表达建筑、结构的设计意图和构造处理。

二.设计依据

1. 政府相关部门的有关批文、规划红线图、初步设计的审批意见及业主的意见要求等。

2. 国家及地方现行的有关规范、标准、规程等以及相关文件规定等。

3. 水、电等相关工种提供的资料。

4. 毕业设计任务书

三. 结构设计的设计步骤

1. 熟悉任务及条件,明确建筑物的抗震等级;

2. 根据建施图进行结构选型与结构布置;

3. 导出荷载(计算结构下的作用)如楼屋面活荷载、风荷载、地震荷载等;以及荷载的分配与布置、活荷载的最不利布置(用满布方案)

4. 计算各荷载下的作用效应(主要是内力)

5. 内力组合及截面的最不利内力的确定(控制截面)

6. 构件截面设计及其构造要求

7. 绘制结构施工图。

四. 结构选型与结构布置

1. 结构布置的一般原则

(1 )满足使用要求、并尽可能与建筑的平、立、剖面划分一致。

(2 )结构上尽可能简单、规则、均匀、对称、构件类型少。

(3 )妥善处理温度、不均匀沉降以及地震等因素对建筑的影响。

(4 )满足人防、消防要求,使水、暖、电各专业的布置能有效进行。

2. 结构布置方法

框架梁、柱轴线宜重合,不能重合时,轴线间的偏心距不宜大于柱截面在该方向边长的1 /4 。砌体填充墙宜与梁轴线重合。考虑抗震设防时,填充墙应与柱子有可靠的拉结。

3. 结构布置图

(1 )结构布置图的基本要求

结构布置图上需将房屋中每一结构构件的类型、编号、平面和空间的位置明确地加以表示。在进行结构构件设计计算之前,先要绘出结构布置简图。结构布置图主要包括基础平面图、各层结构平面布置图以及屋面结构平面布置图。

结构布置

结构布置在建筑的平、立、剖面和结构形式确定以后进行。对于建筑剖面不复杂的结构,只需进行结构平面布置;对于建筑剖面复杂的结构,除应进行结构平面布置外,还需进行结构的竖向布置。

(2 )结构布置图的内容

a. 基础平面图

绘出承重墙、柱网布置、纵横轴线关系、基础和基础梁及其编号、柱号等,构件名称用代号表示。

b. 楼面结构平面布置图

绘出与建筑图一致的轴网线及梁、柱、承重砌体墙、框架、阳台、雨蓬等结构构件的位置,并注明编号;现浇板沿斜截面注明板号、板厚,配筋可布置在平面图上,亦可另绘放大比例的配筋图,注明板面标高;楼梯间绘斜线并注明所在详图号。

c. 屋面结构平面布置图

绘出与建筑图一致的轴网线及屋面梁、屋面板、天沟等结构构件的位置,并注明编号;表示出屋面板预留孔洞位置大小等;电梯间机房屋面结构平面布置图应另行绘出。

4. 框架结构

(1 )按施工方法选型:

装配式框架结构、装配整体式框架结构和现浇框架结构。考虑到抗震要求,本设计选取整体性和抗震性都较好的现浇框架结构。

(2 )按承重方案选型

横墙承重方案、纵墙承重方案、纵横墙混合承重方案和内框架承重方案,综合考虑抗震和使用要求,

5. 其它结构方案

(1 )楼(屋)面结构

一般情况下可选用预制板作承重结构,对防水要求较高、开洞较多或抗震性、整体性要求较高的情况应采用现浇楼(屋)面。本设计采用现浇楼、屋面,同时天沟亦为现浇。

(2 )楼、电梯间

整浇楼盖中楼梯亦采用现浇。梯段水平投影跨度在3m 以内时一般采用板式楼梯,跨度超过3m ,选用梁式楼梯较为经济。电梯间用砖砌体砌筑,每层设圈梁。

(3 )基础

多层框架结构中,当基础的持力层不太深(4m 以内),地基承载力较高(200kN /m 2 以上)时,常采用钢筋混凝上柱下独立基础。当荷载较大、地基承载力较低、采用独立

基础不能满足要求时,宜采用条形或十字交叉的条形基础;地质情况较差时,应考虑采用桩基础。

五. 楼( 屋) 面板设计

对大面积的现浇钢筋砼楼(屋)面板,宜布置成单向板形式以简化计算。对小块现浇板( 如厕所等) ,应根据情况按双向板或单向板计算。

板一般按考虑塑性内力重分布设计,设计前应确定板中钢筋的级别、砼的强度等级,板厚、主次梁截面尺寸等。

六.框架设计

1. 确定计算简图

取结构中一榀有代表性的框架作为计算对象。框架计算简图通常假定柱嵌固于基础顶面、梁与柱刚接。框架各构件在简图中均用单线条表示,各单线条代表各构件形心轴所在位置线。

(1 )梁的跨度:取该跨左、右两边柱截面形心轴线之间的距离。

(2 )柱高(简化取法):底层柱高从基础顶面算至二层楼面;中间层柱高从下一层楼面标高算至上一层楼面标高:顶层柱高从项层楼面标高算至屋面标高。当各跨跨度相差不大于10 %时,可近似按等跨框架计算。

2. 确定截面尺寸及材料

(1 )框架梁

按下列公式初步确定梁尺寸:h= (1/8~1/12 )l 0 。b= (1/2~1/3 )h 。l 0 为梁的跨度。在初步选择好梁截面尺寸后,还可按全部荷载的0.6 ~0.8 作用在框架梁上,按简支梁核算其抗弯、抗剪承载力。

(2 )框架柱

初定截面尺寸:b=1/15H :h= (1~1.5 )b 。H 为底层柱高。考虑地震作用时,柱截面还应满足一定的轴压比要求。

(3 )框架梁、柱的线刚度计算

计算梁柱截面的惯性矩;梁柱的线刚度的选用见《建筑抗震设计规范》。

3. 荷载及地震作用计算

(1 )荷载计算

现浇框架结构的荷载按以下路径传递:板—次梁—主梁—柱—基础

a. 恒荷载

恒荷载包括结构自重、结构表面装修及抹灰重、土压力、预加应力等。自重标准值可按设计尺寸和材料自重标准值计算。

b. 楼面和屋面活荷载

屋面均布活荷载不应与雪荷载同时考虑。

c. 风荷载

d. 雪荷载

e. 楼面荷载分配原则

楼面均布荷载的分配与楼盖的构造有关。当采用现浇楼盖时,楼面上的恒荷载和活荷载根据每个区格板的情况而定,单向板沿较长边传递,双向板沿两个方向传递。

当板上荷载沿双向传递时,可按双向板楼盖中的荷载分析原则,从每个区格板的四个角点作45 度角将板划成四块,每个分块上的恒载和活载向与之相邻的支承结构上传递。此时,由板传递给框架梁上的荷载为三角形或梯形。为简化框架内力计算起见,可将梁上的三角形和梯形荷载换算成等效的均布荷载计算

(2 )地震作用计算

高度不超过40m ,且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构可采用底部剪力法计算地震作用。高度超过40m 或质量和刚度沿高度分布不均匀时,宜采用振型分解反应谱法。

4. 内力计算

框架结构的内力计算可分为竖向荷载下的内力计算和水平荷载下的内力计算。竖向荷载包括恒荷载、楼面和屋面活荷载、雪荷载、施工荷载等。水平荷载有风荷载和地震作用。

(1 )荷载分组

a. 所有恒荷载同时作用作为一组。

b. 楼(屋)面活荷载应按截面的最不利情况分组。活荷载最不利布置有以下四种方法:

①逐跨布置法

将楼面和屋面活荷载逐层单独地作用在各跨上,分别算出其内力,然后再针对各控制截面去组合其可能出现的最大内力。此法繁琐,不适合手算。

②最不利荷载布置法

为求某一指定截面的最不利内力,根据影响线方法,直接确定产生此最不利内力的活荷载布置。例如为求某层某跨跨中最大弯矩值,则须在该跨布置活荷载,并以此跨为基准,在其余跨和层以棋盘形间隔布置活荷载。

此法用手算进行也很困难。

③分层布置法或分跨布置法

为简化计算,可近似将活荷载在一层满布,有多少层便布置多少次少跨便布置多少次,分别计算内力,再进行最不利组合。或在一跨内沿各层布置,有多少跨便布置多少次,分别计算内力,在进行组合。按这种方法只需作m 或n 次内力计算即可,但此时的内力组合并非最不利。为弥补由此而引起的不利影响,可不考虑活荷载的折减。

④满布荷载法本设计采用此法

当活荷载与恒荷载的比值不大于1 时,可不考虑活荷载的最不利布置,而把活荷载满布在框架上。这样求得的内力在支座处与按最不利荷载布置法求得的内力极为相似,可直接进行内力组合:但求得的梁跨中弯矩却比最不利荷载位置法的计算结果要小,因此对跨中弯矩应乘以 1 . 1 ~ 1 . 2 的增大系数。

c. 风荷载

考虑风从左边吹(左风)和风从右边吹(右风)两种情况。

d. 雪荷载

雪荷载和屋面均布活荷载不能同时考虑,取二者中较大值参与计算。

e. 地震作用

考虑地震作用的内力时,应包括:横向水平地震作用(从左向右及从右向左)纵向水平地震左右(从左向右及从右向左),与地震作用相组合的重力荷载代表值(《建筑抗震设计规范》GB 50011-2001 p27 )作用。

(2 )结构对称性利用

结构对称时,不仅可简化正对称或反对称荷载的内力计算一向荷载下的内力推出另一向荷载下的内力。

(3 )内力计算方法

纵向水平地震作用而且对于风荷载和水平地震作用,可由竖向荷载作用下,若框架无侧移或侧移很小可忽略不计时,可采用弯矩分配法、弯矩二次分配法、分层法或迭代法计算。单跨框架:节点有侧移时也可采用无剪力分配法计算。多跨框架节点有侧移时宜用迭代法计算。

水平荷载作用下,若梁柱线刚度比大于3 时可按反弯点法计算,否则应按D 值法计算。

(4 )其它内力计算

框架梁的梁端剪力和跨中弯矩;框架柱的轴向力和反弯点处的剪力,可利用平衡条件求得。

(5 )结构力学求解器用于计算结构的内力

5. 内力组合

框架在各组荷载作用下的内力求得后,根据最不利又是可能的原则、考虑组合系数,即可求得框架梁、柱各控制截面的最不利内力。

(1 )控制截面

a. 框架梁:左端支座截面、跨中截面和右端支座截面

b. 框架柱:柱顶截面和柱底截面

(2 )控制截面最不利内力类型

a. 框架梁

①Mmax 及相应V :②Mmin 及相应V ;③Vmax 及相应M (只对支座截面)。

b. 框架柱

①最大正弯矩Mmax 及相应的N 和V :②最小负弯矩Mmin ,及相应的N 和

V ;

⑧最大轴向力Nmax 及相应的M 和V ;④最小轴向力Nmin 及相应的M 和V 。

框架柱通常采用对称配筋,故前两组可合并为弯矩绝对值最大的内力组|M|max 及相应的N 和V 。

(3 )荷载效应组合

当由可变荷载效应起控制作用时:

a. 不考虑地震作用

对一般框架结构的承载力计算,考虑下列荷载组合:

①恒荷载标准值× 1.2+ 屋面( 或楼面) 活荷载标准值× 1.4 ;

②恒荷载标准值× 1.2+ 风荷载标准值× 1.4;

③恒荷载标准值× 1.2+0.9 × ( 活荷载标准值+ 风荷载标准值) × 1.4

或者:③恒荷载标准值X1.2+ (0.7 ×活荷载标准值+0.6 ×风荷载标准值) × 1.4

当楼面活荷载标准值不小于4.0kN /m 2 时,其分项系数取1.3 。

b. 考虑地震作用

60 及60m 以下的建筑物,只需考虑重力荷载与水平地震作用的组合:

重力荷载代表值×1.2( 或1 .0*)+ 水平地震作用标准值×1.3

* 当重力荷载效应对结构承载力有利时,其分项系数取1.0 。

当由永久荷载效应起控制作用时:

注意:当考虑以竖向的永久荷载效应控制的组合时,参与组合的可变荷载容许只考虑与结构自重方向一致的竖向荷载。

a. 不考虑地震作用

对一般框架结构的承载力计算,考虑下列荷载组合:

①恒荷载标准值× 1.35+ 屋面( 或楼面) 活荷载标准值× 1 ;

②恒荷载标准值× 1.35+ 风荷载标准值× 1;

③恒荷载标准值× 1.35+ (0.7 ×活荷载标准值+0.6 ×风荷载标准值) × 1.4

当楼面活荷载标准值不小于4.0kN /m 2 时,其分项系数取1.3 。

(4 )内力组合

为便于荷载效应的组合,对梁、柱内力的符号作统一规定:梁中内力符号:弯矩以使梁下部受拉者为正,反之为负;剪力以绕杆端顺时针转者为正,反之为负。柱中内力符号:弯矩以使柱左边受拉者为正,反之为负;轴力以受压为正,受拉为负。

6. 配筋计算及构造要求

(1 )注意事项

当考虑地震组合时,要求S E ≤ R E / γ RE 。

当楼板与框架整体浇灌时,梁的跨中应按T 形截面计算,支座处按矩形截面计算。

梁端破坏时,破坏截面位于柱的边缘处。因此,梁端的控制截面在柱边,应以柱边弯矩和剪力值作为配筋计算的内力值。

(2 )构造要求

框架梁柱的配筋及构造应严格按照规范及图集要求设置。

7. 框架施工图

钢筋混凝土现浇框架的施工图包括模板图和配筋图。对于外形简单、预埋件少、配筋不太复杂的框架,其模板图和配筋图可合并绘出。

(1 )框架模板图

模板图是制作和安装模板的依据。图中应标注足够的数据,如从基顶算起的框架梁、柱的几何尺寸,截面尺寸,轴线,标高,拉墙筋,预埋件的位置编号等。

(2 )框架配筋图

配筋图应表示出框架梁、柱按承载力计算配置的钢筋,控制截面的配筋,支座负弯矩钢筋的切断点,节点处钢筋的接头和锚固等。图中所示内容应符合规范和图集的要求。

七. 柱下独立基础设计

根据框架的层数、荷载以及地基情况的不同,框架结构的基础可以采用柱下独立基础、条形基础、十字形基础、片筏基础、箱形基础、桩基础等。当框架层数不多、地基承载力较大时常采用现浇柱下独立基础。

1. 柱下独立基础设计的主要内容

(1 )根据地基承载力和荷载的大小确定基础底面尺寸:

(2 )根据混凝土抗冲切利抗剪承载力确定基础高度和变阶高度:

(3 )根据基础的受弯承载力计算底板所需钢筋面积;

(4 )检查基础的材料、外形尺寸及配筋是否符合构造要求,并绘制施工图。

2. 独立基础设计中需注意的问题

(1 )现浇柱下独立基础有两种基本形式:阶梯型基础和锥形基础。前者施工简便但混凝土用量较多,常用于中、小型基础:后者施工难度较大,但可减少混凝土用量,常用于基础高度较大的情况。

(2 )基础除承受底层框架柱传来的荷载外,还应考虑由基础梁( 或上部墙体) 传来的轴向力及相应的偏心弯矩。

(3 )基础底板两个方向上都需配置受力钢筋。

3. 基础施工图

钢筋混凝土现浇柱下基础的施工图应包括模板图和配筋图。

模板图表示基础的平面和立面( 或剖面) 的外形尺寸,轴线,基顶标高,基础垫层等内容。配筋图表示基底的配筋( 两个方向的钢筋直径和间距) ,对于现浇柱下独立基础,还应绘出连接柱与基础的插筋和相应的箍筋。图中插筋、箍筋和基底钢筋均应编号。由于基础一般预埋件较少,配筋也较简单,故模板图和配筋图常合并绘出,基础施工图中还应给出

如下说明:钢筋的级别,基础及垫层的混凝土强度等级,钢筋的保护层厚度,地基承载力设计值等。

八. 楼梯设计

楼梯的常见形式有板式楼梯和梁式楼梯,它们主要由梯段和平台两部分组成,其平面布置和踏步尺寸等由建筑设计确定。

1. 板式楼梯的计算内容

梯段板的计算和平台梁的计算

2. 梁式楼梯的计算内容

踏步板的计算、斜梁的计算和平台板与平台梁的计算

3. 钢筋混凝土现浇楼梯的构造

不论采用板式楼梯还是梁式楼梯,其材料、配筋、尺寸等均应符合规范的构造要求。

4. 楼梯结构施工图

楼梯结构施工图的内容包括楼梯各层结构平面布置图和剖面布置图,各种楼梯构件的模板及配筋图。

在楼梯结构各层平面布置和剖面图中要求标注各种楼梯构件的编号和定位尺寸。在剖面图中往往同时绘出板式楼梯的梯段板或梁式楼梯的斜梁的模板图和配筋图。

双向板(GB 50010-2002)

子程序界面

技术条件

编制依据

《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2002);

《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2002);

《人民防空地下室设计规范》(GB 50038-2005);

《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB 50069-2002);

《建筑结构静力计算手册》(第二版)。

按弹性薄板小挠度理论计算矩形板。计算系数直接套用《建筑结构静力计算手册》的均布荷载作用下的计算系数表、三角形荷载作用下的计算系数表。

偏于安全,泊桑比(泊松比υ)默认值取μ=0.2。用户可自行选择泊松比υ=0.2 或泊松比υ=1/6 。

当静力手册中某些表仅列出μ=0 的弯矩系数与挠度系数,其挠度及支座中点弯矩仍按这些表求得,求其跨中弯矩时,按下列公式求得:M x(μ)=M x+μ * M y

M y(μ)=M y+μ * M x

当某些表有列出μ=1/6、μ=0.3 的弯矩系数与挠度系数时,弯矩系数与挠度系数均按内插值计算。

《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2002)对四边支承的混凝土板计

算原则:当长边与短边长度大于 2.0,但小于 3.0 时,宜按双向板计算。

挠度验算

使用按荷载效应标准组合并考虑荷载长期作用影响的刚度B 代

替静力计算手册中的B c。刚度 B 按《混凝土结构设计规范》(GB

50010-2002)第8.2 节相关规定求得;

挠度验算时采用的钢筋面积A s,当“配筋方案”选择“不显示实

配钢筋”时,A s根据由弯矩求出的钢筋面积计算,否则,按实配

钢筋面积计算。

裂缝宽度验算

根据《混凝土结构设计规范》第8.1 节或《给水排水工程构筑物

结构设计规范》附录 A 等有关规范进行裂缝宽度验算,弯矩值取

相应于荷载效应的标准组合或准永久组合。

裂缝宽度验算时采用的配筋面积A s为实配钢筋面积。

纵筋外边缘至底边的距离c=a s-d/2,d 为实配钢筋的直径。

最大裂缝宽度ωmax为受拉钢筋截面重心水平处的构件侧表面裂

缝宽度,ωmax≤ωlim。最大裂缝宽度限值ωlim可查《混凝土结构设

计规范》表 3.3.4 或《给水排水工程构筑物结构设计规范》表 5.3.4。跨度、板厚

跨度L x、跨度L y

L x、L y———分别为X、Y 方向上的计算跨度(mm)。一般情况

下,可取板净跨+200。

板厚h

h———楼板结构层厚度(mm)。

允许输入短跨方向计算跨度的分数值,如“1/30”、“1/40”等。荷载

荷载类型

“荷载类型”可选择:

“均布荷载”;

“三角形荷载”;

“梯形荷载”。

“三角形荷载”、“梯形荷载”沿Y 轴方向分布,其荷载大小与

Y 轴坐标成反比,沿X 轴方向荷载大小不变。

当“荷载类型”选择“梯形荷载”时,程序将梯形荷载转换为一个

均布荷载和一个三角形荷载(如图一所示),分别计算后进行叠加。

用户应注意,由于均布荷载与三角形荷载的跨中弯矩、挠度系数最

大值一般不在同一位置,叠加后的计算结果往往偏大。

图一

隔墙宽B x、隔墙宽B y

B x、B y———分别为沿X、Y 方向上隔墙的宽度(mm)。

允许输入相应方向计算跨度L x、L y的倍数,如0.5L x、0.7L y、L x 等。

隔墙重P k

P k———每延米隔墙的自重标准值(kN/m)。

□非固定隔墙

根据《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2002)第4.1.1 条注5 对隔墙荷载取值。

未勾选“□非固定隔墙”时,对固定隔墙的自重按恒荷载考虑,按下列公式换算成等效均布恒荷载:

沿L x方向布置的隔墙:P k B x/(L x L y);

沿L y方向布置的隔墙:P k B y/(L x L y)。

当勾选“□非固定隔墙”时,非固定隔墙的自重取每延米长墙重

(kN/m)的1/3 作为楼面活荷载的附加值(kN/m2)计入,附加

值载尚不小于 1.0kN/m2 。如果非固定隔墙的宽度大于相应方向的跨度时,按下列公式计算:

沿L x方向布置的隔墙:P k B x/(3L x);

沿L y方向布置的隔墙:P k B y/(3L y)。

当隔墙荷载较大时,可按《建筑结构荷载规范》附录B 的规定,换算为等效均布荷载。

□自动计算楼板自重

当勾选“□自动计算楼板自重”时,程序取混凝土容重γc=

25kN/m3。此时,“附加永久荷载的标准值g k”输入框应输入除楼板自重以外的永久荷载标准值。

□考虑活荷不利布置

考虑活荷不利布置的必要条件:“荷载类型”输入框选择“均布荷载”、四边支承板(四边支座均无自由边)。

按《建筑结构静力计算手册》中连续板的实用计算方法。

同一方向板的跨度相差不大时,可近似采用。

永久荷载的标准值g k

g k———永久荷载的标准值(kN/m2)。

当勾选“□自动计算楼板自重”时,输入框为“附加永久荷载的标准值

g k”;当“荷载类型”选择“梯形荷载”时,输入框为“永久荷载的

标准值g kt、g kb”。

附加永久荷载的标准值g k

g k———除楼板自重外的永久荷载的标准值(kN/m2)。

未勾选“□自动计算楼板自重”,当“荷载类型”选择“均布荷载”、“三角形荷载”时,输入框为“永久荷载的标准值g k”;当“荷载

类型”选择“梯形荷载”时,输入框为“永久荷载的标准值g kt、g kb”。永久荷载的标准值g kt、g kb

g kt、g kb———梯形永久荷载的标准值(kN/m2)。

g kt、g kb分别为梯形顶部、底部的荷载值,输入时数值之间用逗号

(“,”)分开。

当g kt=0 时,程序按三角形荷载进行计算;当g kt=g kb时,程序

自动转换为均布荷载。

未勾选“□自动计算楼板自重”,当“荷载类型”选择“均布荷载”、“三角形荷载”时,输入框为“永久荷载的标准值g k”;当勾选“□

自动计算楼板自重”时,输入框为“附加永久荷载的标准值g k”。

可变荷载的标准值q k

q k———可变荷载的标准值(kN/m2)。

“可变荷载的标准值q k”输入框可直接选择输入框下拉列表中的

建筑物类别,如“住宅”、“办公楼”等,程序按《建筑结构荷载

规范》(GB 50009-2001)表 4.1.1 第11 项确定取值。

输入某些活荷载的建筑物类别可能还需要选择“活荷载类别的分

项”。例如,“活荷载的建筑物类别”为“厨房”时,“活荷载类

别的分项”还应选择“一般的”或“餐厅的”。

当“荷载类型”选择“梯形荷载”时,输入框为“可变荷载的标准

值q kt、q kb”。

可变荷载的标准值 q kt、q kb

q kt、q kb———梯形可变荷载的标准值(kN/m2)。

q kt、q kb分别为梯形顶部、底部的荷载值,输入时数值之间用逗号

(“,”)分开。

当q kt=0 时,程序按三角形荷载进行计算;当q kt=q kb时,程序

自动转换为均布荷载。

当“荷载类型”选择“均布荷载”、“三角形荷载”时,输入框为

“可变荷载的标准值q k”。

可变荷载的组合值系数ψc

ψc———可变荷载的组合值系数。

如果“可变荷载的标准值q k”输入框直接输入建筑物类别时,程

序可根据建筑物类别自动确定可变荷载的组合值系数ψc。

可变荷载的准永久值系数ψq

ψq———可变荷载的准永久值系数。

如果“可变荷载的标准值q k”输入框直接输入建筑物类别时,程

序可根据建筑物类别自动确定可变荷载的准永久值系数ψq。

可变荷载的分项系数γQ

γQ———可变荷载的分项系数。

当输入“自动”时,取γQ=1.4。

对非固定隔墙的自重,可变荷载的分项系数γG总是取1.4。

永久荷载的分项系数γG

γG———永久荷载的分项系数,用于当其效应对结构不利时,对由

可变荷载控制的组合。

当输入“自动”时,取γG=1.2。

对固定隔墙的自重,永久荷载的分项系数γG总是取1.2。

永久荷载的分项系数γG1

γG1———永久荷载的分项系数,用于当其效应对结构不利时,对

由永久荷载控制的组合。

当输入“自动”时,取γG1=1.35。

对固定隔墙的自重,永久荷载的分项系数γG1总是取1.35。

等效静荷载标准值q e

q e———常规武器或核武器爆炸动荷载作用下的等效静荷载标准

值(kN/m2)。爆炸动荷载作用在板顶面时,q e输入正值,作用在

板底面时,q e输入负值。

允许输入板底与板面的等效静荷载,输入时数值之间用逗号(“,”)

分开。程序可对平时、战时及两面不同抗力单元进行最不利组合。

当q e输入两个数值时按不同时受荷考虑,一般应为异号以考虑两

相邻不同抗力单元,程序将分别进行荷载(效应)组合。

允许延性比[β]

[β]———结构构件的允许延性比。

仅当“等效静荷载标准值q e”不为零时,“允许延性比[β]”方

可输入。

计算选项

泊松比υ

υ———钢筋混凝土板的泊松比。

“泊松比υ”可选择:

“0.2”;

“1/6”。

执行规范

裂缝宽度验算时执行的规范,可选择:

“混凝土结构设计规范”;

“给水排水工程构筑物结构设计规范”。

钢筋、混凝土

板底纵筋合力点至近边距离a s

a s———板底纵向受拉钢筋合力点至近边边缘的距离(mm)。

如果a s输入为“一类”、“二a类”等环境类别时,纵筋直径将

根据实配钢筋或默认的纵筋直径d=mm 确定。

请参阅:受拉纵筋合力点至近边距离a s

板面纵筋合力点至近边距离a s'

a s'———板面纵向受拉钢筋合力点至近边边缘的距离(mm)。

当a s' 输入“自动”时,取a s'=a s。

最外层纵筋的方向

“最外层纵筋的方向”可选择:

“自动”;

“X 向双排”;

“Y 向双排”;

“X 向板底”;

“Y 向板底”。

当“最外层纵筋的方向”选择“自动”时,程序将板底两方向弯矩

大者的纵筋排放在最外层,板面纵筋按单层考虑。

当“最外层纵筋的方向”选择“X 向双排”或“Y 向双排”时,

板底、板面的最外层纵筋按指定方向排放。

当“最外层纵筋的方向”选择“X 向板底”或“Y 向板底”时,

板底的最外层纵筋按指定方向排放,板面纵筋按单层考虑。

一般情况下,双层纵筋中的短跨方向放在最外层,长跨方向排放在

内层。如果在计算最外层纵筋时的截面有效高度取h0,则内层纵

筋的截面有效高度应为h0-d。d 为板底纵筋直径,程序根据板

厚、实配纵筋等条件自动取d=10~25mm。

受拉纵筋最小配筋率ρmin

ρmin———一侧受拉钢筋最小配筋率(%)。

如果ρmin 输入数值,取输入值和45f t/f y二者中的较大值。

当ρmin 输入“自动”时,取0.2 和45f t/f y二者中的较大值。

当ρmin 输入“自动”、有爆炸动荷载作用时,程序考虑《人民防

空地下室设计规范》第 4.11.7 条规定。

板底、板面配筋增大系数(或ωlim)

当显示实配钢筋(“配筋方案”选择除“不显示实配钢筋”以外其他项),如果最大裂缝宽度验算或挠度验算不满足,可通过适当改变板底、板面配筋增大系数,调整实配钢筋面积,重新进行验算。

在显示实配钢筋且勾选“□裂缝宽度验算”的情况下,当“板底配筋增大系数或ωlim”、“板面配筋增大系数或ωlim”输入值≥1.0 时为板底、板面配筋增大系数;当输入值<1.0 时为最大裂缝宽度限值ωlim,程序

根据最大裂缝宽度验算结果选择实配纵筋,使其满足ωmax≤ωlim的限制

条件。

要求挠度验算时,为保证板具有足够的刚度,配筋增大系数不宜取太大。

短跨方向的板底配筋增大系数建议在 1.2 以内,长跨方向配筋也应适当

增加,特别是在两个方向跨度相差不大的情况下。

荷载效应的基本组合

计算结果中有:M x=Max{M x(L), M x(D)}、M y=Max{M y(L), M y(D)} 等。其中M x(L)、M y(L)为由可变荷载效应控制的弯矩基本组合值;M x(D)、M y(D)为

由永久荷载效应控制的弯矩基本组合值。取二者最不利值进行配筋。括号中的L 表示由可变荷载控制、D 表示由永久荷载控制。

M xk、M yk———相应于荷载效应标准组合的弯矩设计值;

M xq、M yq———相应于荷载效应准永久组合的弯矩设计值。

由可变荷载效应、永久荷载效应控制的组合分别详《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)公式 3.2.3-1、公式 3.2.3-2。

防空地下室结构:其承载力设计采用下列极限状态设计表达式:γG S Gk+

γQ S Qk≤R

γG———永久荷载分项系数,当其效应对结构不利时取 1.2,有利

时取 1.0;

S Gk———永久荷载效应标准值,永久荷载可能包括用户输入的永

久荷载、楼板自重及固端隔墙等;

γQ———等效静荷载分项系数,取 1.0;

S Qk———等效静荷载效应标准值;

R———结构构件承载力设计值。

考虑爆炸动荷载的等效静荷载时,对四边支承板跨中截面的计算弯矩值乘以折减系数0.7。

斜截面承载力计算

当荷载较大或考虑爆炸动荷载的等效静荷载时,程序将进行斜截面承载力计算。

对四边支承板按45°塑性铰线取长边平均剪力进行验算。

对有自由边的板按长边受荷宽度为短边二分之一进行验算。

附录C:楼面等效均布活荷载的确定方法

附录C 楼面等效均布活荷载的确定方法 C.0.1 楼面(板、次梁及主梁)的等效均布活荷载,应在其设计控制部位上,根据需要按内力、变形及裂缝的等值要求来确定。在一般情况下,可仅按内力的等值来确定。 C.0.2 连续梁、板的等效均布活荷载,可按单跨简支计算。但计算内力时,仍应按连续考虑。 C.0.3 由于生产、检修、安装工艺以及结构布置的不同,楼面活荷载差别较大时,应划分区域分别确定等效均布活荷载。 C.0.4 单向板上局部荷载(包括集中荷载)的等效均布活荷载可按下列规定计算: 1,等效均布活荷载q c 可按下式计算: 2 max 8bl M q c = (C.0.4-1) 式中:l ——板的跨度; b ——板上荷载的有效分布宽度,按本附录C.0.5确定; M max ——简支单向板的绝对最大弯矩,按设备的最不利布置确定。 2,计算M max 时,设备荷载应乘以动力系数,并扣去设备在该板跨内所占面积上由操作荷载引起的弯矩。 C.0.5 单向板上局部荷载的有效分布宽度b ,可按下列规定计算: 1,当局部荷载作用面的长边平行于板跨时,简支板上荷载的有效分布宽度b 为(图C.0.5-1): 图C.0.5-1 简支板上局部荷载的有效分布宽度 (荷载作用面的长边平行于板跨) 当b cx ≥b cy ,b cy ≤0.6l ,b cx ≤l 时: l b b cy 7.0+= (C.0.5-1) 当b cx ≥b cy ,0.6l <b cy ≤l ,b cx ≤l 时: l b b cy 94.06.0+= (C.0.5-2) 2,当荷载作用面的长边垂直于板跨时,简支板上荷载的有效分布宽度b 按下列规定确定(图C.0.5-2):

结构梁板荷载计算书

梁板荷载计算 设计依据 建筑结构荷载规范 GB50009-2012 一、楼面恒载 1、120mm 厚楼板 120 厚砼板: 25×0.12=3KN/m2 楼面地砖面层(详见建筑楼面做法) (0.6~0.8KN/m2) 取0.8KN/m2 板底8厚水泥石灰膏砂浆涂料 0.2KN/m2 恒载合计 4KN/m2 取值 4.5KN/m2 2、130mm 厚楼板 130 厚砼板: 25×0.13=3.25KN/m2 楼面地砖面层(详见建筑楼面做法) (0.6~0.8KN/m2) 取0.8KN/m2 板底8厚水泥石灰膏砂浆涂料 0.2KN/m2 恒载合计 4.25KN/m2 取值 4.5KN/m2 3、140mm 厚楼板 140 厚砼板: 25×0.14=3.5KN/m2 楼面地砖面层(详见建筑楼面做法) (0.6~0.8KN/m2) 取0.8KN/m2 板底8厚水泥石灰膏砂浆涂料 0.2KN/m2 恒载合计 4.5KN/m2 取值 4.5KN/m2 4、楼梯间:恒活荷载:8 , 3.5 二、屋面恒载 1、120mm 厚楼板 反光涂料 0.04 KN/m2 50 厚 C20 细石混凝土及涂料 1.25 KN/m2 20 厚抗裂防渗砂浆 0.4 KN/m2 70 厚挤塑聚苯板 0.3 KN/m2 10 厚低标号砂浆隔离层 0.2 KN/m2 防水卷材及涂膜 0.2 KN/m2 20 厚 1:3 水泥砂浆找平层 0.4 KN/m2 找坡层 0.7 KN/m2 砼结构板 25×0.12=3.0KN/m2 恒载合计 6.49 KN/m2 取值 7KN/m2

2、140mm 厚楼板 反光涂料 0.04 KN/m2 50 厚 C20 细石混凝土及涂料 1.25 KN/m2 20 厚抗裂防渗砂浆 0.4 KN/m2 70 厚挤塑聚苯板 0.3 KN/m2 10 厚低标号砂浆隔离层 0.2 KN/m2 防水卷材及涂膜 0.2 KN/m2 20 厚 1:3 水泥砂浆找平层 0.4 KN/m2 找坡层 0.7 KN/m2 砼结构板 25×0.14=3.5KN/m2 恒载合计 6.99 KN/m2 取值 8KN/m2 活荷载:楼梯取值 3.5KN/m2 ;办公区 2.0KN/m2 ;不上人屋面 0.5KN/m2。 三、梁间荷载 1、楼层内墙(200 厚),使用加气砼砌块,容重 7.0 KN/m3 加气砼砌块0.2×7=1.4 KN/m2 两侧找平粉刷 0.04×20=0.8KN/m2 恒载合计 2.2KN/m2 1.1 、标准层框架梁上内隔墙线荷载(层高 3.6m,梁高 0.5m) 2.2× 3.1=6.82 KN/m 取值 7 KN/m 1.2 、标准层次梁上内隔墙线荷载(层高 3.6m,梁高 0.4m) 2.2× 3.2=7.04 KN/m 取值 7.5 KN/m 1.3 、四层梁上内隔墙线荷载(层高 3.4m,梁高 0.4m) 2.2×3=6.6 KN/m 取值 7 KN/m 2、外墙(200 厚),使用加气砼砌块,容重 7.0 KN/m3 内墙找平粉刷 0.02×20=0.4 KN/m2 加气砼砌块 0.2×7=1.4 KN/m2 20厚水泥砂浆 0.02×20=0.4 KN/m2 30厚挤塑聚苯板 0.1KN/m2 12 厚 1:3:1 中砂水泥抗裂砂浆 0.012×20=0.24KN/m2 8 厚 1:3 聚合物防水砂浆 0.008×20=0.16KN/m2 真石漆 0.04KN/m2 恒载合计 2.74 KN/m2 2.1 、标准层框架梁上墙线荷载(层高 3.6m,梁高 0.65m) 2.95×2.74=8.08KN/m 取值 8.5 KN/m

双向板等效均布活荷载的确定

双向板等效均布活荷载的确定 摘要:本文根据《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)(2006版)附录B 中对双向板等效荷载计算的概述,介绍了工程设计中双向板上等效均布活荷载的计算方法,为后续使用电算软件对结构整体进行受力分析提供了计算数据。 关键词:双向板等效均布活荷载计算 前言 双向楼板由于其经济、美观等优势而被广泛应用于建筑中。本人在设计某污水处理厂脱水机房时,遇到了设备搁置于二层楼面的情况,由于脱水机房内设备较多以及工艺的要求,无法将所有设备布置于梁上,需要将布置于楼板上的设备重量进行等效均布活荷载的换算。根据《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)(2006版)第4.1.3条规定,楼面板上的局部线荷载、面荷载等可按附录B的规定,换算为等效均布活荷载。而附录B中仅对局部荷载作用下,如何计算等效均布荷载做了粗略的规定,所提供的计算公式也仅适用于单向板情况。对于双向板的等效均布活荷载计算,本文基于对规范的规定理解提出一种计算方法。 《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)(2006版)第B.0.1条指出:楼面(板、次梁及主梁)的等效均布活荷载应在其设计控制部位上,根据需要按内力(如弯矩、剪力等)、变形裂缝的等值要求来确定在一般情况下,可仅按内力的等值来确定;第B.0.6条指出,双向板的等效均布荷载可按与单向板相同的原则,按四边简支板的绝对最大弯矩等值来确定。这里通过一块楼板及其上部的设备荷载来介绍一下《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)第B.0.6条所述的双向板(这里所指的双向板一般指长边与短边长度之比小于或等于2.0的板,长边与短边长度之比大于2.0的板可按沿短边受力的单向板考虑)如何按四边简支的绝对最大弯矩等值确定其等效均布荷载。而对于单向板上局部荷载的等效,《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)第B.0.4条、第B.0.5条已有详细说明,这里不再进行讨论。 1 实例概况 例:取二楼6.3×5.7m的钢筋混凝土双向板,板面上搁置絮凝剂混合槽,槽体为圆形,直径为1.5米,运行重量为2.8t。为方便计算,根据面积相等的原则,将圆形受压区域化为正方形受压区域,边长为1.33米。板上作用局部均布荷载时如图1所示,板上作用等效均布荷载时如图2所示;

附录B 楼面等效均布活荷载的确定方法

附录B 楼面等效均布活荷载的确定方法 B.0.1楼面(板、次梁及主梁)的等效均布活荷载,应在其设计控制部位上,根据需要按内力(如弯矩、剪力等)、变形及裂缝的等值要求来确定。在一般情况下,可仅按内力的等值来确定。 B.0.2连续梁、板的等效均布活荷载,可按单跨简支计算。但计算内力时,仍应按连续考虑。 B.0.3由于生产、检修、安装工艺以及结构布置的不同,楼面活荷载差别较大时,应划分区域分别确定等效均布活荷载。 B.0.4单向板上局部荷载(包括集中荷载)的等效均布活荷载qe,可按下式计算: 式中l—板的跨度; b—板上荷载的有效分布宽度,按本附录B.0.5 确定; Mmax—简支单向板的绝对最大弯矩,按设备的最不利布置确定。 计算Mmax 时,设备荷载应乘以动力系数,并扣去设备在该板跨内所占面积上,由操作荷载引起的弯矩。 B.0.5单向板上局部荷载的有效分布宽b,可按下列规定计算: 1 当局部荷载作用面的长边平行于板跨时,简支板上荷载的有效分布宽度b 为:(图B.0.5-1)

2 当荷载作用面的长边垂直于板跨时,简支板上荷载的有效分布宽度b 为(图B.0.5-2): 式中l—板的跨度; bcx—荷载作用面平行于板跨的计算宽度; bcy—荷载作用面垂直于板跨的计算宽度; 式中btx—荷载作用面平行于板跨的宽度; bty—荷载作用面垂直于板跨的宽度; s—垫层厚度; h—板的厚度。

3 当局部荷载作用在板的非支承边附近,即时(图B.0.5-1),荷载的有效分布宽度应予折减,可按下式计算: 式中b '—折减后的有效分布宽度; d—荷载作用面中心至非支承边的距离。 4 当两个局部荷载相邻而e

双向板等效荷载

毕业设计指导书 一. 毕业设计目的和要求 毕业设计是对学生综合运用所学理论和专业技术知识来模拟实际工程进行的一次具有实战性质的训练,也是对学生四年来学习的总结和一次总考核,学生通过毕业设计,进一步掌握和巩固所学基础理论和专业知识,并运用这些知识,能全面综合地解决建筑工程设计中遇到的各方面问题,以达到掌握结构工程师实际工作的内容和了解建筑师设计工作的基本步骤和方法,从而具有能独立完成一般房屋建筑的结构设计全过程的能力和初步掌握建筑设计的能力,受到建筑师和结构工程师的基本训练。具体要求如下: 1. 运用所学到的基础和专业知识,全面综合地解决建筑工程设计中遇到的各方面的问题,以达到初步了解与掌握一个建筑工程师和结构工程师实际工作的内容和设计工作的基本步骤和方法。 2. 熟悉常用规范,定额标准,各种表格和标准设计图集。 3. 提高绘制施工图的技能、正确清晰地表达建筑、结构的设计意图和构造处理。 二.设计依据 1. 政府相关部门的有关批文、规划红线图、初步设计的审批意见及业主的意见要求等。 2. 国家及地方现行的有关规范、标准、规程等以及相关文件规定等。 3. 水、电等相关工种提供的资料。 4. 毕业设计任务书 三. 结构设计的设计步骤 1. 熟悉任务及条件,明确建筑物的抗震等级; 2. 根据建施图进行结构选型与结构布置; 3. 导出荷载(计算结构下的作用)如楼屋面活荷载、风荷载、地震荷载等;以及荷载的分配与布置、活荷载的最不利布置(用满布方案) 4. 计算各荷载下的作用效应(主要是内力) 5. 内力组合及截面的最不利内力的确定(控制截面)

6. 构件截面设计及其构造要求 7. 绘制结构施工图。 四. 结构选型与结构布置 1. 结构布置的一般原则 (1 )满足使用要求、并尽可能与建筑的平、立、剖面划分一致。 (2 )结构上尽可能简单、规则、均匀、对称、构件类型少。 (3 )妥善处理温度、不均匀沉降以及地震等因素对建筑的影响。 (4 )满足人防、消防要求,使水、暖、电各专业的布置能有效进行。 2. 结构布置方法 框架梁、柱轴线宜重合,不能重合时,轴线间的偏心距不宜大于柱截面在该方向边长的1 /4 。砌体填充墙宜与梁轴线重合。考虑抗震设防时,填充墙应与柱子有可靠的拉结。 3. 结构布置图 (1 )结构布置图的基本要求 结构布置图上需将房屋中每一结构构件的类型、编号、平面和空间的位置明确地加以表示。在进行结构构件设计计算之前,先要绘出结构布置简图。结构布置图主要包括基础平面图、各层结构平面布置图以及屋面结构平面布置图。 结构布置 结构布置在建筑的平、立、剖面和结构形式确定以后进行。对于建筑剖面不复杂的结构,只需进行结构平面布置;对于建筑剖面复杂的结构,除应进行结构平面布置外,还需进行结构的竖向布置。 (2 )结构布置图的内容 a. 基础平面图 绘出承重墙、柱网布置、纵横轴线关系、基础和基础梁及其编号、柱号等,构件名称用代号表示。

板房荷载计算书

1、根据《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)查材料和构件自重: 钢材:78.5kN/m2 石膏:13 kN/m2 钢筋混凝土:24 kN/m2 镀锌钢板:0.05 kN/m2 地板砖:0. 50kN/m2 轻钢龙骨吊顶:0.12 kN/m2 现场板房: 1.50kN/m2(由板房安装公司提供) 2、活荷载(标准值): 办公楼:2.0 kN/m2 会议室:2.0 kN/m2 走廊:2.5 kN/m2 楼梯:2.5 kN/m2 屋面活荷载(不上人):0.5 kN/m2 风荷载:临时性建筑,且建筑高度较低,不考虑风荷载对结构的影响。 雪荷载:不考虑。 2.各层荷载分布: 屋面荷载: 恒荷载:0.05 kN/m2 活荷载:屋面活荷载:0.5 kN/m2 二层楼面: 恒荷载:板房自重:1.50 kN/m2 轻钢龙骨吊顶:0.12 kN/m2 ----------------------------------------- 共计:1.62 kN/m2 3、活荷载:办公室:2.0 kN/m2 首层地面: 恒荷载:板房自重:1.50 kN/m2

轻钢龙骨吊顶:0.12 kN/m2 200mm厚混凝土地面:2.4 kN/m 2 地板砖:0. 50 kN/m 2 --------------------------------------------- 共计:3.57 kN/m 2 活荷载:会议室、办公室:2.0 kN/m 2 餐厅:2.5 kN/m 2 走廊: 恒荷载:0.5 kN/m 2 活荷载:2.5 kN/m 2 楼梯: 恒荷载:0.5 kN/m 2 活荷载:2.5 kN/m 2 3.荷载累计: 恒荷载: 楼面:SGK1=0.05+0.67+0.67+3.57=4.96 kN/m 2 楼梯:SGK2=0.5*2=1 kN/m 2 走廊:SGK3=0.5*2+2.4=3.4kN/m

模板荷载计算

本方案是以木模板、钢管脚手排架的模板支撑系统为研究对象,在泵送、预拌商品混凝土、机械振捣的施工工艺条件下,对施工荷载进行了计算,并应用了统计学原理,获得不同截面梁、板的施工荷载值,不仅减化了计算工作量,并能方便查找应用。 关键词:模板钢管支撑混凝土施工荷载分项系数侧压力荷载组合1施工荷载计算的计算依据 施工荷载的计算方法应符合《建筑结构荷载规范》GB50009-2001的规定。本文仅适用于木模板、钢管脚手排架、钢管顶撑、支撑托的模板支撑系统;采用泵送、预拌商品混凝土,机械振捣的施工工艺,并依据原《混凝土结构工程施工验收规范》GB50204-92,附录中有关“普通模板及其支架荷载标准值及分项系数”的取值标准。 2模板支撑系统及其新浇钢筋混凝土自重的计算参数: 模板及其支架的自重标准值应根据模板设计图确定,新浇混凝土自重标准值可根据实际重力密度确定,钢筋自重标准值可根据设计图纸确定,也可以按下表采用:钢筋混凝土和模板及其支架自重标准值和设计值统计表 材料名称单位标准值分项系数设计值备注 平板的模板KM/m2 0.3 1.2 0.36 包括小楞 梁的模板KN/m2 0.5 1.2 0.6 展开面积 普通混凝土KN/m3 24 1.2 28.8 楼板的钢筋KN 1.1 1.2 1.32 每立方米混 凝土的含量 梁的钢筋KN 1.5 1.2 1.8 模板及支架KN/m2 0.75 1.2 0.9 层高≤4m 3施工人员及设备荷载的取值标准: 施工活荷载的取值标准应根据不同的验算对象,对照下表选取,对于大型设备如上料平台、混凝土输送泵、配料机、集料斗等的施工荷载,应根据实际情况计算,并在大型设备的布置点,采取有针对性的加固措施。 施工活荷载标准值和设计值统计表 序号计算构件名 称 荷载类型单位标准值分项系数设计值备注

隔墙荷载在楼板上的等效均布荷载

隔墙荷载在楼板上的等效均布荷载 【摘要】按照《建筑结构荷载规范》附录B给出的楼面等效均布活荷载的确定方法,计算了隔墙直接砌筑于楼板上的等效均布荷载取值,编制了表格,供工程设计人员查用。确定等效均布荷载时不区分板块为单向板或双向板,统一采用最大弯矩相等的等效原则。 【关键词】隔墙荷载等效均布荷载有限元 Abstract: Equivalent uniform live load value of partition walls built directly on floor slabs is calculated according to the methods given in Annex B of Load Code for the Design of Building Structures and forms are prepared as reference for engineers and designers. The principle of equal equivalent bending moments will be adopted to determine equivalent uniform load without distinguishing between one-way or two-way slabs. Keywords: partition wall load e quivalent uniform load finite element method 在工程设计中,经常会出现隔墙直接砌在楼板上的情况,需要确定其在楼板上产生的等效均布荷载的大小。文献[1]针对工程中常见的、、三种跨度双向板,通过有限元分析得到了在不同隔墙荷载作用下的等效均布荷载;文献[2]根据大量的有限元计算结果的回归分析,得到了隔墙荷载(隔墙荷载沿相应的板跨满布,隔墙位于板跨跨中)的等效均布荷载的近似计算公式;文献[3]按照塑性理论计算了现浇楼板在隔墙荷载作用下的等效均布荷载。本文按照荷载规范,采用弹性最大弯矩相等的原则,计算了多种板跨度及隔墙荷载布置情况下的隔墙荷载的等效均布荷载。 1 等效原则 按照《建筑结构荷载规范》,单向板与双向板均可按四边简支板的绝对最大弯矩等值来确定隔墙荷载的等效均布荷载。假定板块大小为,为长边,为短边,单位大小的隔墙在板块上产生的最大弯矩绝对值为(采用有限元计算),同时,单位大小的均布荷载在这个板块上产生的最大弯矩绝对值为,则此板块在隔墙荷载作用下的等效均布荷载为,令,则,可称为比例因子。 2 表格编制 由上节可知,只要对设计中常用的板跨范围逐一计算比例因子,然后将其制成表格,则只要知道隔墙线荷载的大小,然后根据隔墙布置形式查表得,互乘即可得出等效均布荷载的大小。隔墙的方向可能平行于短跨(如图1),也可能平行

高大模板的确定和荷载计算方法

高大模板的确定和荷载计算方法 一、高大模板的定义: 根据《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》(建质[2009]87号)和《建设工程高大模板支撑系统施工安全监督管理导则》(建质[2009]254号)规定:搭设高度8m及以上;搭设跨度18m及以上,施工总荷载15kN/m2及以上;集中线荷载20 kN/m及以上的模板支撑系统属于高大模板。 二、施工总荷载的计算方法: (一)荷载的组成 施工荷载=永久荷载(钢筋砼自重+模板木方钢管的自重)×分项系数+施工均布活荷载×分项系数 钢筋砼自重=板厚(m)×25KN/m3(25KN/m3为钢筋砼比重换算成KN/m3为单位,在计算均荷载时钢筋砼比重取值为25KN/m3。) 模板木方钢管的自重:0.3KN/m2(计算均荷载时取值为0.3KN/m2) 施工均布活荷载:2KN/m2 分项系数:永久荷载分项系数取1.2;施工均布活荷载分项系数取1.4 (二)计算实例: (25×M+0.3)×1.2+2×1.4=15 M=[(15-1.4x2-1.2 x0.3]/25=0.474米 取整M=474mm,即板厚达到或超过474MM时,需要专家论证。 三、集中线荷载的计算方法: (一)荷载的组成 集中线荷载=永久荷载(钢筋砼自重+模板木方钢管的自重)×分项系数+施工均布活荷载×分项系数 钢筋砼自重=梁的截面积(m2)×26KN/m3(26KN/m3为钢筋砼比重换算成KN/m3为单位,在计算集中线荷载时钢筋砼比重取值为26KN/m3。)模板木方的自重=梁截面模板的周长(m)×0.5KN/m2(计算集中线荷载时取值为0.5KN/m2) 施工均布活荷载=梁宽m×3KN/m2 分项系数 永久荷载分项系数取1.2;施工均布活荷载分项系数取1.4 1 / 2

双向板的受力特点与试验结果

2.3 双向板楼盖 2.3.1 双向板的受力特点与试验结果 双向板梁板结构也是比较普遍应用的一种结构形式。在单向板的定义中已经讲过,四边支撑的板,当其长、短跨之比30102≥l 时,按单向板计算。当30102

荷载计算及计算公式 小知识

荷载计算及计算公式小知识 1、脚手架参数 立杆横距(m): 0.6; 立杆纵距(m): 0.6; 横杆步距(m): 0.6; 板底支撑材料: 方木; 板底支撑间距(mm) : 600; 模板支架立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点长度(m):0.2; 模板支架计算高度(m): 1.7; 采用的钢管(mm): Ф48×3.5; 扣件抗滑力系数(KN): 8; 2、荷载参数 模板自重(kN/m2): 0.5; 钢筋自重(kN/m3) : 1.28; 混凝土自重(kN/m3): 25; 施工均布荷载标准值(kN/m2): 1; 振捣荷载标准值(kN/m2): 2 3、楼板参数 钢筋级别: 二级钢HRB 335(20MnSi); 楼板混凝土强度等级: C30; 楼板的计算宽度(m): 12.65; 楼板的计算跨度(m): 7.25; 楼板的计算厚度(mm): 700; 施工平均温度(℃): 25; 4、材料参数 模板类型:600mm×1500mm×55mm钢模板; 模板弹性模量E(N/mm2):210000; 模板抗弯强度设计值fm(N/mm2):205; 木材品种:柏木; 木材弹性模量E(N/mm2):9000; 木材抗弯强度设计值fm(N/mm2):13; 木材抗剪强度设计值fv(N/mm2):1.3; Φ48×3.5mm钢管、扣件、碗扣式立杆、横杆、立杆座垫、顶托。 16a槽钢。 锤子、打眼电钻、活动板手、手锯、水平尺、线坠、撬棒、吊装索具等。 脱模剂:水质脱模剂。 辅助材料:双面胶纸、海绵等。 1)荷载计算: (1)钢筋混凝土板自重(kN/m):q1=(25+1.28)×0.6×0.7=11.04kN/m; (2)模板的自重线荷载(kN/m):q2=0.5×0.6=0.3kN/m ; (3)活荷载为施工荷载标准值(kN):q3=(1+2)×0.6 =1.8kN;

一双向板按弹性理论的计算方法

(一)双向板按弹性理论的计算方法 1.单跨双向板的弯矩计算 为便于应用,单跨双向板按弹性理论计算,已编制成弯矩系数表,供设计者查用。在教材的附表中,列出了均布荷载作用下,六种不同支承情况的双向板弯矩系数表。板的弯矩可按下列公式计算: M = 弯矩系数×(g+p)l x2 式中M 为跨中或支座单位板宽内的弯矩(kN·m/m); g、p为板上恒载及活载设计值(kN/m2); l x为板的跨度(m)。 2.多跨连续双向板的弯矩计算 (1)跨中弯矩 双向板跨中弯矩的最不利活载位置图 多跨连续双向板也需要考虑活载的最不利位置。当求某跨跨中最大弯矩时,应在该跨布置活载,并在其前后左右每隔一区格布置活载,形成如上图(a)所示棋盘格式布置。图(b)为A-A剖面中第2、第4区格板跨中弯矩的最不利活载位置。 为了能利用单跨双向板的弯矩系数表,可将图(b)的活载分解为图(c)的对称荷载情况和图(d)的反对称荷载情况,将图(c)与(d)叠加即为与图(b)等效的活载分布。 在对称荷载作用下,板在中间支座处的转角很小,可近似地认为转角为零,中间支座均可视为固定支座。因此,所有中间区格均可按四边固定的单跨双向板计算;如边支座为简支,

则边区格按三边固定、一边简支的单跨双向板计算;角区格按两邻边固定、两邻边简支的单跨双向板计算。 在反对称荷载作用下,板在中间支座处转角方向一致,大小相等接近于简支板的转角,所有中间支座均可视为简支支座。因此,每个区格均可按四边简支的单跨双向板计算。 将上述两种荷载作用下求得的弯矩叠加,即为在棋盘式活载不利位置下板的跨中最大弯矩。 (2)支座弯矩 支座弯矩的活载不利位置,应在该支座两侧区格内布置活载,然后再隔跨布置,考虑到隔跨活载的影响很小,可假定板上所有区格均满布荷载(g+p)时得出的支座弯矩,即为支座的最大弯矩。这样,所有中间支座均可视为固定支座,边支座则按实际情况考虑,因此可直接由单跨双向板的弯矩系数表查得弯矩系数,计算支座弯距。当相邻两区格板的支承情况不同或跨度(相差小于20%)不等时,则支座弯距可偏安全地取相邻两区格板得出的支座弯矩的较大值。 (二)双向板按塑性理论的计算方法 1.双向板的塑性铰线及破坏机构 (1)四边简支双向板的塑性铰线及破坏机构

汽车等效均布荷载的计算

汽车等效均布荷载的计算 本工程最小板跨为2.4m×2.5m,板厚180mm,汽车最大轮压为100KN (根据《城市桥梁设计荷载标准》第4.1.3条城—A级车辆荷载),汽车轮压着地面积为0.6m×0.2m(参考《建筑结构荷载规范》规范说明中4.1.1条“对于20~30T的消防车,可按最大轮压为60kN作用在0.6m×0.2m的局部面积上的条件决定;”),动力系数为1.3,板顶填土S=0.9m。平面简图详见附图一。 计算过程如下: 一、X方向计算 1.填土中扩散角取30°,tan30°=0.5 2.a x=0.6+2×0.5×0.9=1.5m a y=0.2+2×0.5×0.9=1.1m a x/l x=1.5/2.4=0.625 a y/l x=1.1/2.4=0.458 l y/l x=2.5/2.4=1.042 考虑动力系数后q=1.3P/(a x a y)=78.785kN/m2 简支双向板的绝对最大弯矩: Mx max=0.0843×157.57×1.5×1.1=10.96Kn×m My max=0.0962×157.57×1.5×1.1=12.51Kn×m Me max=0.0368×qe×l2 qe=Me max/0.212=59Kn/m2 二、Y方向计算 1.填土中扩散角取30°,tan30°=0.5

2. a×=0.2+2×0.5×0.9=1.1m a y=0.6+2×0.5×0.9=1.5m a×/l×=1.5/2.4=0.458 a y/l×=1.1/2.4=0.625 l y/l×=2.4/2.5=0.96 考虑动力系数后q=1.3P/(a×a y)=78.785kN/m2 简支双向板的绝对最大弯矩: Mx max=0.0962×157.57×1.5×1.1=12.50Kn×m My max=0.0843×157.57×1.5×1.1=10.96Kn×m Me max=0.0368×qe×l2 qe=Me max/0.23=54.37Kn/m2 附图一

楼板强度的计算.doc

楼板强度的计算 (1)计算楼板强度说明 验算楼板强度时按照最不利考虑,楼板的跨度取8.400m,梁板承受的荷载按照线均布考虑。 宽度范围内配筋2级钢筋,配筋面积A s=3696.0mm2,f y=300.0N/mm2。 板的截面尺寸为 b×h=5600mm×220mm,截面有效高度 h0=200mm。 按照楼板每12天浇筑一层,所以需要验算12天、24天、36天...的 承载能力是否满足荷载要求,其计算简图如下: (2)计算楼板混凝土12天的强度是否满足承载力要求 楼板计算长边7.00m,短边7.00×0.80=5.60m, 楼板计算范围内摆放8×7排脚手架,将其荷载转换为计算宽度内均布荷载。 第2层楼板所需承受的荷载为

q=1×1.20×(0.20+25.10×0.22)+ 1×1.20×(0.50×8×7/7.00/5.60)+ 1.40×(0.00+ 2.50)=11.22kN/m2 计算单元板带所承受均布荷载q=5.60×11.22=62.83kN/m 板带所需承担的最大弯矩按照四边固接双向板计算 M max=0.0664×ql2=0.0664×62.82×5.602=130.82kN.m 按照混凝土的强度换算 得到12天后混凝土强度达到74.57%,C40.0混凝土强度近似等效为C29.8。 混凝土弯曲抗压强度设计值为f cm=14.22N/mm2 则可以得到矩形截面相对受压区高度: ξ= A s f y/bh0f cm = 3696.00×300.00/(5600.00×200.00×14.22)=0.07 查表得到钢筋混凝土受弯构件正截面抗弯能力计算系数为 αs=0.067 此层楼板所能承受的最大弯矩为: M1=αs bh02f cm = 0.067×5600.000×200.0002×14.2×10-6=213.4kN.m 结论:由于∑M i = 213.38=213.38 > M max=130.82 所以第12天以后的各层楼板强度和足以承受以上楼层传递下来的荷载。 第2层以下的模板支撑可以拆除。 钢管楼板模板支架计算满足要求!

两种等效均布荷载计算方法比较

双向板楼面等效均布活荷载确定方法的探 讨 彭勇穆文伦 (贵州新基石建筑设计有限责任公司) [摘要]:建筑结构荷载规范关于双向板楼面等效荷载计算方法的表达比较含糊,引起了对规范说明不同的理解,本文根据对规范的理解提出两种不同的计算方式,经过比较分析提出正确的计算方式 根据《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006版)附录B“楼面等效均布活荷载的确定方法”的规定,对于单向板的计算已经有比较明确的公式和规定,本文不进行叙述,对于双向板的等效均布荷载计算方法,规范仅指出可按与单向板相同的原则,按四边简支板的绝对最大弯矩等值来确定。这样对规范的表述就有了不同理解,第一种理解为:按与单向板相同的计算方式进行计算;第二种理解:按四边简支板绝对最大弯矩等值的原则进行计算。两种方法计算比较如下: 1 按与单向板相同的计算原则进行计算 计算简图1 1.1 基本资料 周边支承的双向板,板的跨度Lx=2800mm,板的跨度Ly=3500mm,板的厚度h=150mm;局部集中荷载N=42kN,荷载作用面的宽度btx=1000mm,荷载作用面的宽度bty=1000mm;垫层厚度s=100mm ;荷载作用面中心至板左边的距离x=1400mm,最左端至板左边的距离x1=900mm,最右端至板右边的距离x2=900mm 荷载作用面中心至板下边的距离y=1750mm,最下端至板下边的距离y1=1250mm,最上端至板上边的距离y2=1250mm 1.2 计算结果 1.2.1 荷载作用面的计算宽度 bcx=btx+2*s+h=1000+2*100+150=1350mm bcy=bty+2*s+h=1000+2*100+150=1350mm 1.2.2 局部荷载的有效分布宽度

模板荷载计算

3. 现浇梁板支模方案 现浇板采用15mm厚双面覆膜竹胶板做面板,下铺方木间距150-200mm板支撑采用满堂红碗扣钢管架,钢管架立杆间距900mm面板四周交接处用海绵毡条塞实,胶带封严以防漏浆。见图4-6。 说明: I?支扣件式胛手棗,配4■可可霸托撐: 现浇板支撑示意图图4-7 所有次梁及外墙简支梁、阳台挑梁配置定型钢模板,其他简支梁配置木模板。梁模面板:直梁的底模与侧模均采用15mn厚多层板,龙骨:采用50 x 70mn单面刨光方木。梁侧模、梁底模按图纸尺寸进行现场加工,由塔吊车运至作业面组合拼装。然后加方楞并利用支撑体系将梁两侧夹紧,当梁高大于500时,加对拉螺杆加固,在梁h/2处加①12穿墙螺栓@600梁底钢管支撑加固。所有跨度大于或等于4米

的梁,均需在跨中起拱0.3%L,悬挑梁均需在悬臂端起拱0.6%。梁板支撑固定系统采用①48钢管和扣件支撑固定。现浇板模板采用满堂红钢管脚手架支撑架,梁模支撑当梁断面小于400X 700 mm层高小于4.5米时,可采用双排立杆。 4. 楼梯支模方案 采用木模板。板底、板侧模板均采用1.5mm双面覆膜竹胶板做面板,50 x 70mm 方木板楞;踏步板配置木模板,用2根50x 70做踏步板背楞,横向踏步梯板宽度用15mm多层板板按踏步设计尺寸。楼梯模板采用钢管架子支撑。 4.4.2施工准备 1. 模板:1.5 cm双面覆膜竹胶板。 2. 钢管:采用①48和铸铁扣件,作为模板的支撑体系。 3. 其他支模用具:①32锥形/①14对拉螺栓(地下外墙带止水片)、80X100mm 方木、钢筋撑子、脱模剂、海绵条(单、双面胶条)、硬质塑料套管、钢丝网片、各种连接螺栓等。 4. 机具:空压机、角磨机、扳手、盒尺等。 4.4.7模板计算书(含模板支撑验算) 1. 现浇板模板计算 楼板厚度100mm、120mn模板板面采用15mn层板,次龙骨采用50 x 70mm E=1dN/mm,匸bh3/12=40 x 703/12=1.63 x 10侖血方木主龙骨采用50x 70mm方木。 1)荷载计算 模板及支架自重标准值:0.3KN/m2 混凝土标准值:2.4 KN/m2 钢筋自重标准值:1.1 KN/m2 施工人员及设备荷载标准值:2.5 KN/m2 楼板按100mm厚算,荷载标准值:E=9.9K n 荷载标准值:F2=12.38Kn 2)计算次龙骨间距 新浇筑的混凝土均匀作用在胶合板上,单位宽度的面板可以为梁、次龙骨作

正确的荷载计算方法

WORD格式 荷载计算 1楼板荷载 120mm厚板: 2 恒载:20mm水泥砂浆面层0.02x20=0.4KN/m 2 120mm钢筋混凝土板0.12x25=3KN/m 2板底20mm石灰砂浆0.02x17=0.34KN/m 2考虑装修面层0.7KN/m 总计4.44KN/m 2取4.6KN/m 2 2活载:住宅楼面活载取2.0KN/m 100mm厚板: 2恒载:20mm水泥砂浆面层0.02x20=0.4KN/m 2100mm钢筋混凝土板0.1x25=2.5KN/m 2 板底20mm石灰砂浆0.02x17=0.34KN/m 2考虑装修面层0.7KN/m 总计3.94KN/m 2 2 取4.1KN/m 2 活载:住宅楼面活载取2.0KN/m 90mm厚板: 2恒载:20mm水泥砂浆面层0.02x20=0.4KN/m 290mm钢筋混凝土板0.09x25=2.25KN/m 2板底20mm石灰砂浆0.02x17=0.34KN/m 2考虑装修面层0.7KN/m 总计3.69KN/m 2 2 取3.9KN/m 2活载:住宅楼面活载取2.0KN/m 2屋面荷载 以100mm厚板为例: 恒载: 2 架空隔热板(不上人作法)1.0KN/m 2 20mm防水保护层0.02x20=0.4KN/m 2 防水层0.05KN/m 220mm找平层0.02x20=0.4KN/m 22%找坡层(焦渣保温层)0.08x12=0.96KN/m 2100mm厚钢筋砼板0.10x25=2.5KN/m 220厚板底抹灰0.2x17=0.34KN/m 总计5.65KN/m 2取6.0KN/m 2 2活载:按规范GB50009-2001不上人屋面取0.5KN/m 梁荷载: 本工程外墙采用多孔砖MU10,墙厚190,内隔墙,卫生间均按120实心砖考虑。 标准层: a.外墙荷载:墙高(3.0-0.6)=2.4m取层高3000mm, 无窗时:q1=2.4x4.1=9.84取9.84KN/m 有窗时:

双向板等效均布活荷载的确定

双向板等效均布活荷载的确定 韩天华1王振平2 (1.天津市市政工程设计研究院给排水分院,天津300051;2.呼伦贝尔市建设 工程造价管理站,呼伦贝尔021008) 摘要:本文根据《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)(2006版)附录B中对双向板等效荷载计算的概述,介绍了工程设计中双向板上等效均布活荷载的计算方法,为后续使用电算软件对结构整体进行受力分析提供了计算数据。 关键词:双向板等效均布活荷载计算 0前言 双向楼板由于其经济、美观等优势而被广泛应用于建筑中。本人在设计某污水处理厂脱水机房时,遇到了设备搁置于二层楼面的情况,由于脱水机房内设备较多以及工艺的要求,无法将所有设备布置于梁上,需要将布置于楼板上的设备重量进行等效均布活荷载的换算。根据《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)(2006版)第4.1.3条规定,楼面板上的局部线荷载、面荷载等可按附录B的规定,换算为等效均布活荷载。而附录B中仅对局部荷载作用下,如何计算等效均布荷载做了粗略的规定,所提供的计算公式也仅适用于单向板情况。对于双向板的等效均布活荷载计算,本文基于对规范的规定理解提出一种计算方法。 《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)(2006版)第B.0.1条指出:楼面(板、次梁及主梁)的等效均布活荷载应在其设计控制部位上,根据需要按内力(如弯矩、剪力等)、变形裂缝的等值要求来确定在一般情况下,可仅按内力的等值来确定;第B.0.6条指出,双向板的等效均布荷载可按与单向板相同的原则,按四边简支板的绝对最大弯矩等值来确定。这里通过一块楼板及其上部的设备荷载来介绍一下《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)第B.0.6条所述的双向板(这里所指的双向板一般指长边与短边长度之比小于或等于2.0的板,长边与短边长度之比大于2.0的板可按沿短边受力的单向板考虑)如何按四边简支的绝对最大弯矩等值确定其等效均布荷载。而对于单向板上局部荷载的等效,《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)第B.0.4条、第B.0.5条已有详细说明,这里不再进行讨论。 1实例概况 例:取二楼6.3×5.7m的钢筋混凝土双向板,板面上搁置絮凝剂混合槽,槽体为圆形,直径为1.5米,运行重量为2.8t。为方便计算,根据面积相等的原则,将圆形受压区域化为正方形受压区域,边长为1.33米。板上作用局部均布荷载时如图1所示,板上作用等效均布荷载时如图2 所示;

板恒荷载导算

板荷载导算 恒荷载计算: 上人屋面: 1)屋面恒荷载线标准值计算: 20厚1:2混和砂浆抹面0.020*17=0.34 kn/m2 120厚现浇钢筋混凝土楼板0.12*25=3 kn/m2 1:8水泥膨胀珍珠岩找坡2%最薄处40厚(0.04+0.11)*7/2=0.53 kn/m2 20厚1:2水泥砂浆找平0.020*20=0.4 kn/m2 60厚防水树脂珍珠岩保温板0.24 kn/m2 20厚1:2防水砂浆找平0.02*19=0.38 kn/m2 SBC120防水层一道0.05 kn/m2 20厚1:2水泥砂浆找平0.02*20=0.4 kn/m2 30厚C20细石混凝土.φ4筋双向φ200 0.03*25=0.75 kn/m2 屋面恒荷载 6.09 kn/m2 不上人屋面: 20厚1:2混和砂浆抹面0.020*17=0.34 kn/m2 120厚现浇钢筋混凝土楼板0.12*25=3 kn/m2 20厚1:2水泥砂浆找平0.020*20=0.4 kn/m2 60厚防水树脂珍珠岩保温板0.24 kn/m2 20厚1:2防水砂浆找平0.02*19=0.38 kn/m2 SBC120防水层一道0.05 kn/m2 20厚1:2水泥砂浆找平0.02*20=0.4 kn/m2 英红彩瓦 1.00 kn/m2 屋面恒荷载 5.81 kn/m2 2) 楼面恒荷载线标准值计算: 起居室,卧室,餐厅,阳台,楼梯间: 90厚现浇钢筋混凝土楼板0.09*25=2.25 kn/m2 素水泥浆一道0.04 kn/m2 20厚1:2水泥砂浆压实抹光0.02*20=0.4 kn/m2 楼面恒荷载 2.69 kn/m2 卫生间,厨房: 90厚现浇钢筋混凝土楼面板0.09*25=2.25 kn/m2 1:8水泥炉渣找坡,最薄处为0. 以1%坡度坡向地漏. 0.75 kn/m2 15厚1:2水泥砂浆找平层0.015*20=0.3 kn/m2 聚氨酯防水涂料一道,上翻300固定。(卫生间四周墙体60厚钢筋砼上翻300) 0.20 kn/m2 12厚1:2水泥砂浆找平层0.012*20=0.24 kn/m2 8厚1:1干硬性水泥细浆贴防滑地砖0.16 kn/m2 楼面恒荷载 3.9 kn/m2 2. 活荷载计算: 1)屋面恒荷载线标准值

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