楼板的计算模型

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组合楼板计算1.5mm压型钢板

组合楼板计算1.5mm压型钢板

组合楼板方案计算书计算:复核:审核:日期:2015年11月中铁四局集团二O一五年十一月十一日目录1计算说明 (1)2计算依据 (1)3跨度3m的组合楼板 (1)3.1验算条件 (1)3.2计算荷载 (1)3.3施工阶段内力验算 (2)3.4强度验算 (3)3.5挠度验算 (5)4跨度3.4m的组合楼板 (5)4.1验算条件 (5)4.2计算荷载、 (6)4.3施工阶段内力验算 (6)4.4强度验算 (7)4.5挠度验算 (9)5结论 (9)组合楼板方案计算书1计算说明本工程楼板最大跨度为3.4米,计算时按照3.0m与3.4mi两种跨度进行计算,施工阶段施工荷载标准值按照1.5kN/m2进行计算,楼板厚度为120mm。

设计采用YXB-51-155-620压型钢板与混凝土组合楼板的方案,本计算书为验算该方案能否满足施工阶段的要求。

2计算依据本工程计算时主要参照以下规范、图纸:1、深圳地铁汇通大厦结构设计图纸2、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)3、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)4、《组合楼板设计与施工规范》(CECS 273-2010)5、《钢与混凝土组合楼板》(05SG522)3跨度3m的组合楼板3.1验算条件本工程按照简支梁与连续梁两种情况进行计算,梁间距 3.0m,楼板厚度120mm,施工荷载1.5kN/m2,压型钢板型号为YXB-51-155-620,压型钢板材质为Q345B级钢,压型钢板抗拉强度设计值为300f Mpa=。

3.2计算荷载恒荷载:压型钢板及钢筋自重(每平方米):10.230.150.38kN/mg=+=楼板自重:20.122525 1.0=3.0kN/mg b h=⨯⨯=⨯⨯施工荷载:11.5 1.5 1.0=1kN/m.5p b=⨯=⨯荷载标准值:0.38 3.0+1.5=4.88kN/mBg=+荷载基本值:()0.38 1.2 3.0 1.4+1.5 1.4=k 0.9 6.08N/m J g =⨯⨯⨯⨯+ YXB-51-155-620压型钢板剖面图如下图1所示:图1-压型钢板剖面图3.3施工阶段内力验算简支状态当压型钢板按照单跨简支布置时计算模型简化为简支梁进行计算,计算模型如下图2所示:图2-压型钢板计算简图-简支状态查《建筑结构静定计算手册得》: 最大跨中弯矩:M 中=6.84kN.m 最大支座反力:R=9.12kN 三跨连续状态当压型钢板按照3跨或以上连续布置时简化为三跨连续梁进行计算,计算模型如下图3所示:图2-压型钢板计算简图-3跨连续状态表1-三跨等跨跨内计算系数荷载图跨内最大弯矩 支座弯矩剪力M1M2MB MC V A (),B l r V (),C l r V VD0. 08 0. 025 -0.1 -0.1 0.4 0. 6 -0.5-0.5 0.6-0.4最大跨中弯矩:M 中= 4.38kN.m最大支座负弯矩:M 支=5.47kN.m 边支座最大支座反力:R=7.3kN 中间支座反力:20.06kN 最大剪力:10.94kN本工程压型钢板截面特性如下表-2所示:表-2 YXB-51-155-620截面特性表本工程选用压型钢板厚度为1.5mm 3.4强度验算简支状态:施工阶段压型钢板的弯曲应力按照下式进行计算:66.891023430029460M MPa f Mpa W σ⨯===<= 满足要求 压型钢板腹板剪切应力按照下式计算:9.121000855010.13256.51250 1.550/1.5cr V Mpa MPa A ττ⨯===<==⨯⨯ 满足要求 支座局部承压验算:20.02/ 2.4(/90)w c R at fE l t θ⎡⎤=+⎣⎦220.06 1.5300206000(0.50.0210/1.2) 2.4(90/90)3277w w R R N⎡⎤=⨯⨯⨯⨯+⎣⎦=单个腹板受到的支座反力为:912076012w R N R ==< 满足要求 同时承受弯矩M 和支座反力R 的截面应符合下列公式:001300u M M ==< 满足要求 7600.2313277w R R ==< 满足要求75300.23 1.252078u w M R M R +==+< 满足要求 同时承受弯矩M 和剪力的截面:2222760()()0.78()0.61 1.01.550256.5u u M V M V +=+=<⨯⨯ 满足要求 3跨连续状态:施工阶段压型钢板的弯曲应力按照下式进行计算:65.471018630029460M MPa f Mpa W σ⨯===<= 满足要求压型钢板腹板剪切应力按照下式计算:10.941000855012.2256.51250 1.550/1.5cr V Mpa MPa A ττ⨯===<==⨯⨯ 满足要求 边支座局部承压验算:22.4(/90)w R at θ⎡⎤=+⎣⎦220.06 1.5(0.5 2.4(90/90)3277w w R R N⎡⎤=⨯⨯+⎣⎦=单个腹板受到的支座反力为:7.3100060812w R N R ⨯==< 满足要求 中间支座局部承压验算:22.4(/90)w R at θ⎡⎤=+⎣⎦220.2 1.5(0.5 2.4(90/90)10924w w R R N⎡⎤=⨯⨯+⎣⎦=单个腹板受到的支座反力为:20.061000167112w R N R ⨯==< 满足要求同时承受弯矩M 和支座反力R 的截面(取中间支座进行验算)应符合下列公式:1860.621300u M M ==< 满足要求16710.1116924w R R ==< 满足要求 7530.620.10.72 1.252078u w M R M R +==+=< 满足要求 同时承受弯矩M 和剪力的截面(取中间支座):2222912()()0.62()0.43 1.01.550256.5u u M V M V +=+=<⨯⨯ 满足要求 综上计算可知:压型钢板强度在简支状态下满足要求;压型钢板强度在三跨连续状态强度满足要求。

住宅楼板计算及配筋

住宅楼板计算及配筋

住宅楼板计算及配筋一、关于计算模型1. 最小直径6mm,最大间距200mm。

2. 采用弹性算法。

3. 边缘梁、剪力墙按固端计算,有错层楼板按固端计算4. 负筋长度取整模数:50mm。

6. 钢筋面积调整系数:板底钢筋1.15,支座钢筋0.85。

7. 对于砌体结构周边板的边支座,按铰接考虑。

8. 对于内部的大板,大板与周边板厚度相差不宜超过30mm。

9. 对于便于导荷而设置在板中的虚梁,在进行板配筋计算时,应将虚梁删除。

(上条指当板跨大于3900时,小板就算了)。

10. 异形板及大跨度板当板上砌体墙较多,应采用有限元软件进行核对,补充板计算书。

二、板厚1. 一般情况,双向板的最小板厚取值详见下表,单向板厚取1/30板跨(同时考虑当地的习惯做法)。

2.特殊情况:1)屋顶板厚至少120;2)电梯前室、门厅走道板厚至少120;3)电梯机房层的底板厚120,无机房电梯的顶板厚150;三、配筋1. 不同支座情况、不同支座截面、不同砼等级下板面筋可用直径详见下表。

2. 一般情况,面筋采用分离式配筋,底筋双向拉通,板面架立筋为Φ6@200。

3. 不同板厚的最小配筋量详见下表,最小配筋率在一般情况下,HRB400,砼等级C25取0.16,砼等级C30取0.18,砼等级C35取0.20。

4. 特殊情况:1)当板跨≤2400负筋拉通,当板跨≥3900时隔一拉一;当板跨≥4200时,直径不小于10mm;2)房屋四角配筋双层双向拉通;3)电梯机房层的底板配筋Φ10@150双层双向,无机房电梯的顶板配筋Φ10@150双层双向;4)屋顶板,配筋Φ8@150双层双向;5)房屋长度超限的端部,凹凸角处,异形板,均采用双层双向配筋,间距不大于150mm;四、习惯做法及注意事项1. 降板:卫生间以及阳台、露台、空调隔板、门厅等降板各多少详建筑。

2. 防水翻边:卫生间四周、厨卫井道处以及阳台、露台、空调隔板、门厅等室内外交接处均需做素砼翻边,上翻高度200或详建筑,宽度同墙。

PKPM中刚性楼板、弹性楼板的选取

PKPM中刚性楼板、弹性楼板的选取

PKPM中刚性楼板、弹性楼板的选取1.引言楼板既是结构中重要的受力构件又是重要的传力构件。

由于楼板同时存在着平面内刚度及平面外刚度,在结构分析中,它对结构的整体刚度、对竖向和其他水平构件的内力都会产生影响,即楼板刚度的大小直接影响着整体结构及相关构件(也包括楼板本身)的分析结果(内力、变形及配筋)。

所以楼板刚度的合理假定已成为结构分析的主要计算原则。

首先要理解什么是“平面内”和“平面外”。

平面内就是指和载荷作用方向一致的方向,平面外就是和载荷作用方向垂直的方向。

通常所说的楼板平面内的刚度无限大,是指在水平荷载(地震力和风等)作用下,楼板在水平面内可以视为刚体,即与水平荷载一致的方向上;在该平面内的每一点的位移都是相等的,此时它的截面高度可以认为是整个楼的面宽或进深。

而平面外方向就是指楼板的结构厚度方向,结构厚度通常仅仅为十几厘米,和整个楼的面宽或进深的十几米或几十米相比起来,就小多了。

2.PKPM楼板计算模型在PKPM的SATWE、PMSAP板块中,实现了四种类型的楼板刚度模型:刚性楼板、弹性楼板6、弹性楼板3和弹性膜的计算模型。

2.1刚性楼板模型其含义是指平面内刚度无限大,内力计算时不考虑平面内变形,与板厚无关,平面外刚度为零,PKPM程序默认楼板为刚性楼板。

该模型使结构在每层板内只有3个公共自由度,即两个平移自由度dx、dy和一个绕竖轴扭转自由度θz,在板内的每个节点的独立自由度也只有3个;使电算的效率大大提高,程序的运用范围越来越广泛。

刚性楼板假定认定平面外刚度为零,忽略了楼面梁的有效翼缘对平面外刚度的贡献,使结构总刚度偏小,周期加长,吸引的地震作用小,不安全。

为此,规范规定用梁刚度增大系数来间接的考虑楼板平面外的刚度。

于是《高规》第 5.2.2规定在内力和位移计算时,对现浇楼面和装配式整体楼面的梁刚度采用 1.3-2.0 增大系数来考虑翼缘的增大作用。

刚性楼板假定结构计算概念明了,计算简便;使电算的效率大大提高,程序的运用范围越来越广泛。

高层建筑结构计算机分析方法

高层建筑结构计算机分析方法

第11章高层建筑结构计算机分析方法和设计程序小结(1)高层建筑结构是复杂的空间结构,比较合理的分析方法是采用三维空间结构计算模型,楼板按弹性考虑。

但这样会增加计算工作量和设计费用,所以一般情况下可采用楼板在自身平面内为无限刚性的假定;如结构平面和立面简单、规则,可采用协同工作方法计算。

(2)目前,高层建筑结构按三维空间结构计算,主要有两种计算模型:空间杆-薄壁杆件模型、空间杆-墙元模型。

相对而言,空间杆-墙元模型比空间杆-薄壁杆件模型更符合实际结构,计算结果也更精确一些,建模时对各种剪力墙更容易处理一些,但计算速度较慢、计算机硬盘和内存空间要求较大。

(3)对于复杂高层建筑结构,应至少采用两个不同力学模型的三维空间结构分析软件进行整体内力和位移计算,以保证分析结果符合实际情况。

(4)对程序计算结果应进行分析和判别,不能盲目地使用程序计算结果。

思考题(1)什么是结构静力分析和动力分析?通常在恒荷载、楼面活荷载、风荷载、地震作用下的内力和位移分析是静力还是动力分析?(2)高层建筑结构可采用下列计算模型:平面协同计算;空间协同计算;空间计算,楼板为刚性;空间计算,楼板为弹性。

试分析这几种计算模型的差异及各自的适用范围。

(3)在将空间结构简化为平面结构时,各榀平面结构“竖向位移不协调”是什么意思?为什么空间结构计算模型不存在这个问题?在什么情况下可将空间结构简化为平面结构计算?(4)构件的轴向、弯曲和剪切变形对结构的内力分布、侧向位移有何影响?如果忽略柱或剪力墙的轴向变形和剪切变形,结构侧向位移计算值比实际值偏大还是偏小?(5)假定楼板在自身平面内的刚度为无限刚性,对楼板平面内杆件的内力和变形有哪些影响?(6)在用有限元法对高层建筑结构进行分析时,剪力墙可处理为带刚域杆件、空间薄壁杆件、墙板单元、墙元等模型。

试分析这几种计算模型各自的适用范围。

(7)试分析空间杆-薄壁杆件模型与空间杆-墙元模型各自的特点及适用范围。

楼板计算的塑性铰线理论原理与运用

楼板计算的塑性铰线理论原理与运用

楼板计算的塑性铰线理论原理与运用摘要现浇钢筋混凝土楼板的内力计算有弹性理论与塑性理论两种方法,已制成现成的图表、手册可供查用。

鉴于目前在现浇板的内力计算中,大部分人都采用弹性理论,塑性方法几乎弃置不用,而实际上大量的工程实践证明塑性理论的计算结果既是安全可靠的,又可以比弹性理论节约钢材25%左右。

本文通过对弹、塑性计算理论的分析、比较,以及其实用范围的选择,来说明大量的、一般性的结构构件,均可以按塑性理论计算。

这样的设计指导思想,更符合当前我国基本建设项目多、任务重而建设资金并不充足的国情。

由于经典弹塑性理论中不包含任何材料内尺度参数,无法解释材料在毫米(多孔固体)、微米和亚微米(金属材料)量级时表现出来的尺度相关现象以及在薄膜塑性中出现的包辛格效应。

本文基于连续介质力学框架下的微态弹塑性理论,研究了在毫米量级出现的弹性尺寸效应及在微米、亚微米量级出现的尺寸效应和包辛格效应。

基于微态弹性理论及二阶梯度弹性理论,得到了含约束薄层简单剪切和单轴拉伸以及双材料剪切的解析解,并研究了两种理论之间的内在联系。

微态理论中的耦合因子能扮演罚参数的角色,当其趋近于无穷大时,微态弹性理论退化至二阶梯度理论,但对于单轴拉伸问题,前者并不能在全域内完全退化至后者。

数值计算结果表明基于微态弹性理论开发的有限元格式,可通过选取特定材料参数作为罚因子,用于近似求解二阶梯度理论的复杂边值问题。

边界上施加的高阶边界条件及材料本身的不均匀性都能引起弹性尺寸效应。

基于小应变各向同性硬化的微态弹塑性模型,数值研究了平压头和楔形压头的微压痕问题。

推导了该模型的有限元计算格式,开发了二维平面应变单元,并嵌入有限元程序。

直接将经典塑性流动模型的径向返回算法加以推广,得到适用于该模型本构的应力更新算法。

关键词:现浇钢筋混凝土楼板计算;弹性理论塑性理论;经济比较目录一、钢筋混凝土双向楼板肋梁楼盖设计任务书 (4)1设计题目 (4)2设计目的 (4)3设计内容 (4)4设计资料 (4)γ(由于活荷载标准值可变荷载:楼面均布活荷载标准值6kN/m2,分项系数3.1=Qγ。

土木施工模板计算式

土木施工模板计算式

土木施工模板计算式
土木施工模板计算式是根据工程需求和模板类型来确定的,以下是一些常见的模板计算式:
1. 模板展开面积计算式:
模板展开面积= 模板长度×模板宽度
这个计算式用于计算模板的展开面积,即模板所需的原材料面积。

2. 混凝土侧压力计算式:
混凝土侧压力= 混凝土密度×混凝土浇筑高度×9.8
这个计算式用于计算混凝土浇筑时对模板产生的侧压力,是确定模板支撑体系的重要参数。

3. 梁模板计算式:
梁模板面积= (梁宽+ 模板宽度)×梁长
这个计算式用于计算梁的模板面积,考虑了模板宽度对梁宽度的增加。

4. 楼板模板计算式:
楼板模板面积= 楼板长度×楼板宽度
这个计算式用于计算楼板的模板面积,直接根据楼板的尺寸进行计算。

5. 墙模板计算式:
墙模板面积= (墙高×墙长+ 门窗洞口面积)×墙厚
这个计算式用于计算墙的模板面积,考虑了门窗洞口对模板面积的影响。

这些计算式是土木施工模板计算中常用的公式,具体使用时需要根据工程实际情况和设计要求进行调整和修正。

同时,还需要注意考虑其他因素,如模板支撑体系的设计、施工方法、材料性能等。

PKPM中的四种板

PKPM中的四种板

板属性一、显示刚性板本菜单可以查看楼层的刚性板信息。

程序默认将同平面的相连的有厚度平板合并成刚性板块,同一层中允许存在多个刚性板块,但刚性板块之间不可有公共节点相连,因此,即使两房间楼板之间仅有一个公共节点,程序也会将两房间楼板归为一个刚性板块。

选择“强制刚性楼板假定”时,同一塔内楼面标高处所有的房间(包括开洞和板厚为零的情况)均从属同一刚性板,非楼面标高处的楼板,按照非强制刚性楼板假定的原则进行搜索,形成其余刚性楼板。

1、刚性板计算原理建筑的楼屋面大多数为现浇钢筋混凝土楼板或有现浇面层的预制装配式楼板,它们具有很大的面内刚度,可近似认为楼板在其自身平面内为无限刚。

《高规》5.1.5条规定:“进行高层建筑内力与位移计算时,可假定楼板在其自身平面内为无限刚性,相应地设计时应采取必要措施保证楼板平面内的整体刚度。

”“刚性楼板”模型假定楼板平面内刚度无限大,平面外刚度为零。

在采用刚性楼板假定进行整体分析时,每块刚性楼板在水平面内做刚体运动。

除刚性板主节点外,其余每个节点的独立自由度只剩下3个,即绕X、Y方向的转角、和Z方向位移,而X、Y 方向平动以及绕Z方向的转动由主节点自由度确定。

采用上述假设后,结构分析的自由度数目大大减少,可能减少由于庞大自由度系统而带来的计算误差,使计算过程和计算结果的分析大为简化。

并在大多数工程分析中具有足够的工程精度。

但是,由于假定楼板内的节点没有相对水平位移,也即楼板内的梁等杆件的轴向变形为零,因此有限元计算无法得出这些构件的轴力。

在楼板的面内刚度无限大的情况下,这些轴力被楼板吸收。

2、刚性楼板的生成和修改在计算软件的前处理部分,对于用户在建模中定义的水平放置的楼板,程序将自动地默认为刚性楼板。

用户可以在“特殊构件补充定义”菜单下,点击“刚性板号”来查看默认生成的刚性板情况。

建模中的楼板是以房间为单元的,而计算模型则默认将连续的多个房间的平板设置成一块刚性板。

即程序默认将同平面的、有厚度的(厚度可以不同)、连续的水平平板合并成一个刚性板块。

211152018_密肋楼盖建模计算及经济性分析

211152018_密肋楼盖建模计算及经济性分析

0 引言密肋楼盖作为一种传统楼盖形式,相较于梁板形式具有多方面优势,众多学者进行分析及对比:王伟良[1]采用ETABS 软件进行分析对比,研究传统楼盖与密肋楼盖(柔性支撑楼盖)的区别,得出主梁刚度越大,对密肋楼盖承载力越有利的结论。

林俊兴[2]等结合高层厂房项目设计,论证密肋楼盖在此类建筑中的合理性,总结出密肋楼盖设计的使用范围。

朱黎蓬[3]等采用基于不同力学模型的YJK 软件和ETABS 软件,构建三个密肋楼盖算例,针对软件输出主要结果进行分析对比,得出YJK 软件与ETABS 软件具有同样准确性的结论;本文基于YJK 软件,阐述参数设置及结果分析,结合工程项目,核算土建成本差异,以期有助于设计人员掌握设计方法,利于项目建设成本优化。

1 密肋楼盖的技术特点密肋楼盖是高次超静定结构,特别是连续跨双向密肋楼板的设计计算很复杂。

而近年来电子计算机技术发展迅猛,现已有成套的有限元计算程序可全面,正确地解决这一难题,软件操作过程也易于设计师掌握。

密肋结构体系传递荷载的方式是沿两个方向同时传递,其整体性能与弯矩分配近似于平板,网格上的平板可以做得很薄,与一般楼板体系相比,可降低结构高度,节约钢材和混凝土30%~40%,可大幅降低造价。

密肋楼盖的结构高度比实心板的无梁楼盖要大,因此其楼盖刚度和抗侧能力较大;密肋楼盖有柱之间的宽扁梁以及分布较密的肋梁组成空间受力体系,且均按梁的构造及抗震要求配筋,传力的效果好,所以比一般平板楼盖具有更大的结构刚度,更适用于大跨度和大荷载情况;同时在柱帽处通过合理的构造措施保证节点的延性和整体性,因此密肋楼盖比实心板无梁楼盖抗震性能更好,适用范围更广泛。

双向密肋楼盖由膜壳、现浇肋梁、现浇顶板三部分组成;若采用传统的钢模板或竹木模板会较复杂,不仅施工支模、拆模不便,而且模板消耗较大,也不经济,也在一定程度上阻碍项目运用;国际上对双向密肋楼盖的模板不断改进,由过去的木模板逐步发展为聚乙烯塑料模壳等,相应的支模、拆模等施工方法也甚为简便,现已发展为双向密肋楼盖的塑料模壳定型模板采用工厂式生产,产品同一性好,标准化、模数化、通用化,可以拆模后反复使用,整体式塑料模壳刚度大,不变形翘曲,易拆模,利于减少工期。

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B
B
max
B>0.3B
B>0.3B
B max B
max
5.楼板的计算模型
1)程序在计算楼层侧向刚度和楼层结构位移时,按全楼平面内无限刚计算,满足规范对楼层位移的控制要求。

2)在总信息中,选择是否“所有楼层强制采用刚性楼板假定”,来决定结构振动周期和内力计算模型;
当选择“实际”模型时,根据楼板的单元计算类型和节点周边板的情况,程序自动形成实际模型来计算周期和内力。

楼板的单元计算类型分为:
a)刚性板(普通板)(面内无限刚,面外刚度为0);
b)膜单元(弹性板) (面内弹性刚度,面外刚度0);
c)板单元(厚板转换) (面内无限刚,面外是弹性板刚度)
d)壳单元(无梁楼盖) (面内面外均为弹性刚度)。

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