车库顶板承载力计算书
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一、计算书
1.混凝土泵车通过车库顶板时的承载力计算
基本计算参数:
混凝土泵车自重为34t,当混凝土泵车通过混凝土顶板时,前排轮子承受荷载与后排轮子承受荷载的比例为3:4,则前排单组轮子承受的荷载为7t,后排两组轮子各承受的荷载为7t。每组与楼面的接触面积为×,前排轮子与后面两排轮子的距离分别是4m和。车体荷载简化图如图1所示。
图1 车体荷载平面简化图
根据现场实际情况考虑泵车从250mm的板上通过;顶板混凝土强度等级为C35,根据混凝土抗压强度报告,试块已经达到设计要求。其抗压强度设计值f c=,抗拉强度设计值f t=。为了安全期间,泵车应缓慢通过楼板,按照通过时最不利荷载对其承载力进行验算。
对板的抗剪强度进行验算:
根据图纸设计和现场混凝土的浇筑情况,选取泵车通过的最大板进行验算,查图纸得到最大跨板的尺寸为×。
当整个泵车的轮胎位于长跨板的图示位置时,此时板的抗剪处于最不利位置,以此进行混凝土板抗剪验算。
如下图图2所示:
图2 泵车通过楼板受力简化图
其中泵车轮胎面积为 m×,当泵车前轮行驶至板的某跨中位置
时,处于最不利位置,泵车荷载为340KN,梁宽l为,其局部线荷载
70KN/m=m,根据所建模型,整个板剪力图如图3:
为
3.0
图3 泵车通过楼板剪力图
其中所受最大剪力为。
对于混凝土板而言,其板厚为250mm,保护层a s =30mm, f t=, h0=h-a s=250-30=220mm。
抗剪配筋验算公式:
=××600×220=>。
因此,不需要对楼板配抗剪钢筋即可满足抗剪要求。
因此,板的抗剪承载力满足要求。
对板的抗弯强度进行验算:
根据图纸设计和现场混凝土的浇筑情况,选取泵车通过的最大板
进行验算,查图纸得到最大跨板的尺寸为×。
对板最大正弯矩抗弯验算:
当只有整个泵车的前轮胎位于长跨板的某跨跨中位置时,此时的板的下部抗弯受力处于最不利位置,以此进行混凝土板抗弯验算,由于在实际的施工过程中,将其简化建模如下图4:
图4 泵车通过楼板受力简化图
其中泵车前轮胎面积为 m×,当泵车前轮行驶至板的跨中位置时,处于最不利位置,泵车荷载为340KN,梁宽l为,其局部线荷载
70KN/m=m,根据所建模型,整个板弯矩图如下:
为
3.0
图3 楼板弯矩图
M最大=·m。
对于混凝土板下部而言,其板厚为250mm,保护层a s =25mm, f c=, h0=h-a s =250-25=225mm。
抗弯配筋验算公式:
αs=M/α1f c bh02=×106/××600×2252=
§=1-as
2-1=<§b=,因此,混凝土板不属于超筋破坏。
A S=α1f c bx/fy
=(××600××225)/360
=
实际过程中下部所配钢筋为3#16或者4#14,取较小配筋3#16,S=>。因此,下部楼板抗弯钢筋满足抗弯要求。
对板最大负弯矩抗弯验算:
当整个泵车的所有轮胎位于长跨板位置时,并且前轮荷载处于两支座跨中位置时,此时的板的抗弯受力处于最不利位置,以此进行混凝土板抗弯验算,由于在实际的施工过程中,将其简化建模如下图5:
图5 泵车通过楼板受力简化图
其中泵车轮胎面积为 m×,当泵车前轮行驶至板的跨中位置时,处于最不利位置,泵车荷载为340KN,梁宽l为,其局部线荷载为70KN/m=m,根据所建模型,整个板弯矩图如图6:
3.0
图4 楼板最不利负弯矩图
M最大=·m。
对于混凝土板而言,其板厚为250mm,上部实际保护层a s=50mm, f c=, h0=h-a s=250-50=200mm。
抗弯配筋验算公式:
αs=M/α1f c bh02=×106/××600×2002=
§=1-as
2-1=<§b=,因此,混凝土板不属于超筋破坏,单截面配筋即可。
A S=α1f c bx/fy
=(××600××200)/360
=
实际过程中上部支座处所配钢筋为2#16+2#20,S=1342mm2>。
因此,板顶楼板抗弯钢筋满足抗弯要求。
2.混凝土罐车通过车库顶板时的承载力计算
考虑到混凝土泵车通过车库顶板时的承载力计算,现对混凝土罐车进行限载,混凝土罐车自重为14t,限制混凝土罐车载混凝土量为8m3(混凝土比重按2500Kg/m3),则混凝土罐车重为34t,与混凝土泵车重量相同。混凝土泵车与罐车车型相同,那么其对车库顶板荷载相同。因此,当混凝土罐车限制混凝土量最大为8m3时,混凝土罐车通过车库顶板满足承载力要求。
3.混凝土泵车浇筑混凝土时的承载力验算
基本计算参数:
混凝土泵车自重为34t,考虑到浇筑混凝土时泵管内有3m3混凝土,混凝土容重Ρ=2500Kg/m3,其质量m=Ρ×V=2500×3 Kg=7500 Kg=,
整个泵车浇筑混凝土时的质量为m=34t+=≈42t。
考虑到浇筑混凝土时四个支座支撑,每个支座的荷载为,即为105KN,考虑到浇筑混凝土时,所浇筑的一侧的支座受力较大,根据经验,考虑到250KN。浇筑混凝土时泵车的支座大小为×。
设计泵车停放位置时,考虑到不会对车库顶板造成损伤,现将泵车的支座置于提前浇筑好的梁上;梁混凝土强度等级为C35,其抗拉强度设计值f t=。
对泵车支座处梁的抗剪强度进行验算:
对于泵车支座处的梁,选取最小的梁进行验算,查图纸得到最小梁的尺寸为500mm×650mm,配筋为#8@100/200(4),上部钢筋为2#25+(2#12),下部钢筋为11#25。
当泵车支座位于梁的的边缘位置时,此时受到的剪力最大,为所处最不利位置,以此进行混凝土梁抗剪验算。
如下图图3所示:
图3 泵车浇筑混凝土梁受力简化图
250KN/m,距离a=,由于泵车支座面积为 m×,因此其线荷载为
6.0
则处于最不利位置时,根据结构力学原理,其左侧支座的剪力为:=+=。