天下一家五层裙楼预应力无梁楼盖计算书

天下一家五层裙楼预应力无梁楼盖计算书 天下一家五层裙楼 预 应 力无 梁 楼 盖 计 算 书 设计: 校对: 审核: 湖南同立新技术工程有限公司 2010年12月 一、工程概况 天下一家五层裙楼采用预应力无梁楼盖结构型式。板厚180mm。 二、材料 222(1)混凝土:强度等级C35，fck=23.4N/mm，fc=16.7N/mm，ftk=2.2N/mm， 2f t=1.57N/mm。预应力张拉时要求混凝土强度达到设计强度的80%。 (2)预应力筋:公称直径15.24mm，极限强度值为1860MPa，低松弛钢绞 22线;fptk=1860N/mm，fpy=1320N/mm，张拉控制应力取钢绞线强度标准值的75%，即1395MPa。预应力损失估算: 短跨、长跨:Ól=25?Ócon 每根预应力筋的有效预应力为: 2 Ól =0.75Ócon=0.75×1395=1046N/mm 2(3)普通钢筋:板筋直径12,14 mm，采用HRB400级钢筋，fpy=360N/mm。 (4)锚具:张拉端采用夹片式锚具，固定端采用挤压式锚具。 (5)板的编号和截面几何特征(见施工图) 板厚180mm 52A=1000×180=1.8×10 mm 263W=1/6×1000×180=5.4×10 mm oep180mm厚板的预应力筋在X向矢高—— =180/2-40=50mm oep180mm厚板的预应力筋在Y向矢高—— =180/2-55=35mm 三(预应力设计依据 (1)设计依据: 1)《混凝土结构设计规范》GB50010-2002; 2)《无粘结预应力混凝土结构技术规程》JGJ 92-2004; 3)《建筑工程预应力施工规程》CECS 180:2005; 4)《预应力混凝土结构抗震设计规程》JGJ 140-2004; 5)《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002; 6)设计院提供的结构平面布置及荷载条件。 (2)设计控制标准: 1)抗裂控制等级: 根据设计院提供的设计条件，板抗裂控制等级为二级，荷载标准组合进行计算时，裂缝<0.1mm，板关键截面受拉边缘砼产生的拉应力,cts ftk?[σ],2.2Mp, 2 ,cts 取不大于1.0; 按荷载准永久组合进行计算时，不出现裂缝，板关键截面受拉边缘砼产生的拉应力,ctlftk?[σ],0.88Mp, ,ctl 取不大于0.4。 四(板荷载 2 板自重180mm: 0.18×25,4.5kN/m 2楼板荷载: 1.5kN/m 2恒载合计: 6kN/m 2活载: 2kN/m 2荷载设计值:1.2×6+1.4×2=10 kN/m 五(计算方法及程序 1、计算方法 1) 根据荷载设计值计算地下室顶板厚度及柱帽大小; 2) 根据PKPM复杂有限元程序计算结果，读取板内力，计算板配筋; 2、计算程序 用PKPM系列之S-3的复杂楼板有限元程序进行顶板在恒载和活载作用下的弯距，然后进行抗裂、承载力以及施工阶段验算。 六、计算过程 (一)无梁楼盖柱帽抗冲切计算 1、1-1截面冲切: 3 竖向总剪力V =10×(7.2×8.0,0.6×0.6)=572.4KN 抗冲切力,(0.7×1.57+0.15×1)×1×1320×4×650 ,4246KN，572.4 KN 冲切满足要求 2、2-2截面冲切: 竖向总剪力V =10×(7.2×8.0,2.2×2.2)=527.6KN 抗冲切力,(0.7×1.57+0.15×1)×1×4400×4×150 ,3298KN，527.6 KN 冲切满足要求 (二)X向预应力板抗裂验算 1、弯距计算 根据PKPK计算结果得到柱上板带板顶支座截面每米最大弯距: M,45kN.m， 恒M,10 kN.m，标准值M,55 kN.m，准永久值M,46kN.m。 活标准 跨中板带板底跨中截面每米最大弯距: M,24kN.m， M,6kN.m，标准值为恒活M,30kN.m，准永久值M,25kN.m。 标准 平时阶段柱上板带支座弯距设计值M,68kN?m，跨中板带的跨中弯距设计值M,37kN?m。 次弯矩M系数取10%。 2 2(预应力筋估算 平时阶段标准效应: (1)柱上板带支座截面 N=(M+ M)×A/(W+A×e) p标2P 66= (45-5) ×10×180000/(5.4×10+180000×50) =500kN N= 0.75Ó A=0.75×0.75×1860×140=146.5 kN peconp 4 n= N / N =500/146.5=3.4根 ppe (2)跨中板带跨中截面 N=(M+ M)×A/(W+A×e) p准2P 66= (24+5)×10×180000/(5.4×10+180000×50) =375kN N= 0.75Ó A=0.75×0.75×1860×140=146.5 kN peconp n= N / N =375/146.5=2.5根 ppe 平时阶段准永久效应: (1)柱上板带支座截面 N=(M+ M)×A/(W+A×e) p标2P 66= (46-5)×10×180000/(5.4×10+180000×50) =512.5kN N= 0.75Ó A=0.75×0.75×1860×140=146.5 kN peconp n= N / N =512.5/146.5=3.5根 ppe (2)跨中板带跨中截面 N=(M+ M)×A/(W+A×e) p准2P 66= (25+6)×10×180000/(5.4×10+180000×50) =387.5kN N= 0.75Ó A=0.75×0.75×1860×140=146.5 kN peconp n= N / N =387.5/146.5=2.6根 ppe 柱上板带实配预应力筋4根/m，跨中板带实配预应力筋2.6根/m 3(平时阶段抗裂验算 工况1:荷载标准效应组合，预应力等效荷载 σ?[σ],2.2 (1)柱上板带支座截面 5 662Ó=55×10/(5.4×10) =,10.1N/mm 支座lc 62Ó=nApÓpe×e/W=4×140×1000×50/(5.4×10)=5.2N/mm 主0 2Ó=nApÓpe/b/h=4×140×1000/1000/180 =3.1N/mm 压 22 应力合,10.1-5.2-3.1=1.8N/mm<2.2N/mm 14@100,As= 1540mm2，配筋率0.47,。 抗裂满足要求。 (2)跨中板带跨中截面 662Ó=30×10/(5.4×10) =,5.5N/mm 支座lc 62Ó=nApÓpe×e/W=2.6×140×1000×50/(5.4×10)=3.4N/mm 主0 2Ó=nApÓpe/b/h=2.6×140×1000/1000/180 =2.0N/mm 压 22 应力合,5.5-3.4-2.0=0.1N/mm<2.2N/mm 12@130,As= 869mm2，配筋率0.26,。 抗裂满足要求。 工况2:荷载准永久值组合，预应力等效荷载 σ?[σ],0.88 (1)柱上板带支座截面 662Ó=46×10/(5.4×10) =,8.5N/mm 支座lc 62Ó=nApÓpe×e/W=4×140×1000×50/(5.4×10)=5.2N/mm 主0 2Ó=nApÓpe/b/h=4×140×1000/1000/180 =3.1N/mm 压 22 应力合,8.5-5.2-3.1=0.2N/mm<2.2N/mm 14@100,As= 1540mm2，配筋率0.47,。 抗裂满足要求。 (2)跨中板带跨中截面 662Ó=25×10/(5.4×10) =,4.6N/mm 支座lc 62Ó=nApÓpe×e/W=2.6×140×1000×500/(5.4×10)=3.4N/mm 主0 6 2Ó=nApÓpe/b/h=2.6×140×1000/1000/180 =2.0N/mm 压 2 应力合,4.6-3.4-2.0=-0.8N/mm<0 12@130,As= 869mm2，配筋率0.26,。 抗裂满足要求。 4.施工阶段的抗裂验算 为防止施工阶段在未施加任何楼面荷载，仅有楼板自重的情况下，由于反拱过大导致的开裂，必须进行施工阶段板的裂缝验算，荷载组合如下; 工况3:自重，预应力等效荷载 柱上板带跨中 M,7.5kN.m 22板面配14@200,As= 770mm，配筋率0.2,，可使板面拉应力减少0.6 N/mm 2Ó施= M/W,7.5/5.4=1.4N/mm 施 Ó=Ó,Ó-Ó 主施压ct 2,5.2-1.4-3.1,0.72 as ,,,,xx,，,,,,,fAhfAhPyP0ys0M = u22,,,, =1320×700×(150-39)+360×1540×(150-39) =164kN?m > 68 kN?m (满足) 平时阶段跨中板带跨中截面承载力: 360，869，1320，364fA由x=+ ? fAfbx,spycyp16.7，1000 7 ',48mm<2 as ,,,,xx,，,,,,,fAhfAhPyP0ys0M = u22,,,, =1320×364×(150-30)+360×869×(150-30) =95.5kN?m > 37 kN?m (满足) (三)Y向预应力板抗裂验算 1、弯距计算 根据PKPK计算结果得到柱上板带板顶支座截面每米最大弯距: M,恒35kN.m， M,10 kN.m，标准值M,45kN.m，准永久值M,40kN.m。 活标准 跨中板带板底跨中截面每米最大弯距: M,17 kN.m， M,6kN.m，标准值恒活为M,23kN.m，准永久值M,20kN.m。 标准 平时阶段柱上板带支座弯距设计值M,56kN?m，跨中板带的跨中弯距设计值M,30kN?m。 次弯矩M系数取10%。 2 2(预应力筋估算 平时阶段标准效应: (1)柱上板带支座截面 N=(M+ M)×A/(W+A×e) p标2P 66= (45-5) ×10×180000/(5.4×10+180000×35) =615.4kN N= 0.75Ó A=0.75×0.75×1860×140=4.2 kN peconp n= N / N =615.4/146.5=4.2根 ppe (2)跨中板带跨中截面 N=(M+ M)×A/(W+A×e) p准2P 66= (23+3)×10×180000/(5.4×10+180000×35) =400kN N= 0.75Ó A=0.75×0.75×1860×140=146.5 kN peconp 8 n= N / N =400/146.5=2.7根 ppe 平时阶段准永久效应: (1)柱上板带支座截面 N=(M+ M)×A/(W+A×e) p准2P 66= (40-4)×10×180000/(5.4×10+180000×35) =553.8kN N= 0.75Ó A=0.75×0.75×1860×140=146.5 kN peconp =553.8/146.5=3.8根 n= N / Nppe (2)跨中板带跨中截面 N=(M+ M)×A/(W+A×e) p准2P 66= (20+2)×10×180000/(5.4×10+180000×35) =270.3kN N= 0.75Ó A=0.75×0.75×1860×140=146.5 kN peconp n= N / N =270.3/146.5=1.9根 ppe 柱上板带实配预应力筋4.2根/m，跨中板带实配预应力筋2.7根/m 3(平时阶段抗裂验算 工况1:荷载标准效应组合，预应力等效荷载 σ?[σ],2.2 (1)柱上板带支座截面 662Ó=45×10/(5.4×10) =,8.3N/mm 支座lc 62Ó=nApÓpe×e/W=4.2×140×1000×35/(5.4×10)=3.8N/mm 主0 2Ó=nApÓpe/b/h=4.2×140×1000/1000/180 =3.3N/mm 压 22 应力合,8.3-3.8-3.3=1.2N/mm<2.2N/mm 14@100,As= 1540mm2，配筋率0.47,。 9 抗裂满足要求。 (2)跨中板带跨中截面 662Ó=23×10/(5.4×10) =,4.3N/mm 支座lc 62Ó=nApÓpe×e/W=2.7×140×1000×35/(5.4×10)=2.5N/mm 主0 2Ó=nApÓpe/b/h=2.7×140×1000/1000/180 =2.1N/mm 压 2 应力合,4.3-2.1-2.5=-0.3N/mm<0 12@130,As= 869mm2，配筋率0.26,。 抗裂满足要求。 工况2:荷载准永久值组合，预应力等效荷载 σ?[σ],0.88 (1)柱上板带支座截面 662Ó=40×10/(5.4×10) =,7.4N/mm 支座lc 62Ó=nApÓpe×e/W=4.2×140×1000×35/(5.4×10)=3.8N/mm 主0 2Ó=nApÓpe/b/h=4.2×140×1000/1000/180 =3.3N/mm 压 22 应力合,7.4-3.8-3.3=0.3N/mm<0.88N/mm 14@100,As= 1540mm2，配筋率0.47,。 抗裂满足要求。 (2)跨中板带跨中截面 662Ó=20×10/(5.4×10) =,3.7N/mm 支座lc 62Ó=nApÓpe×e/W=2.7×140×1000×35/(5.4×10)=2.5N/mm 主0 2Ó=nApÓpe/b/h=2.7×140×1000/1000/180 =2.1N/mm 压 2 应力合,3.7-2.1-2.5=-0.9N/mm<0 12@120,As= 941mm2，配筋率0.25,。 抗裂满足要求。 10 4.施工阶段的抗裂验算 为防止施工阶段在未施加任何楼面荷载，仅有楼板自重的情况下，由于反拱过大导致的开裂，必须进行施工阶段板的裂缝验算，荷载组合如下; 工况3:自重，预应力等效荷载 柱上板带跨中 M,6.8kN.m 22板面配14@200,As= 770mm，配筋率0.2,，可使板面拉应力减少0.6 N/mm 2Ó= M/W,6.8/5.4=1.3N/mm 施施 Ó=Ó,Ó-Ó 主施压ct 2,3.8-3.3-1.3,-0.82 as ,,,,xx,，,,,,,fAhfAhPyP0ys0M = u22,,,, =1320×588×(150-40)+360×1540×(150-40) =146kN?m > 68 kN?m (满足) 平时阶段跨中板带跨中截面承载力: 360，869，1320，378fA由x=+ ? fAfbx,spycyp16.7，1000 ',48mm<2 as ,,,,xx,，,,,,,fAhfAhPyP0ys0M = u22,,,, =1320×378×(150-30)+360×869×(150-30) =97.5kN?m >37 kN?m (满足) 11 12