资源描述
雨蓬计算书
一、基本资料
1.设计规范:
《建筑结构荷载规范》(GB50009—2023)
《混凝土结构设计规范》(GB50010—2023)
《砌体结构设计规范》(GB50003—2023)
2.设计参数:
几何信息
类型: 雨篷
梁宽bb: 300mm
梁高hb: 400mm
挑板宽L: 1500mm
梁槛高ha: 0mm
梁槛宽ba: 0mm
墙厚bw: 300mm
板下沉h0: 100mm
板斜厚h1: 0mm
板净厚h2: 130mm
上翻板高h3: 200mm
上翻板厚t1: 80mm
悬挑长度t2: 0mm
第一排纵筋至梁近边距离as: 30mm
荷载信息
板端集中活载标准值Pk: 1.00kN/m
板上均布活载标准值qk: 0.70kN/m2
板上均布恒载标准值gk: 0.80kN/m2
混凝土容重gL: 28.00kN/m3
恒载分项系数gG: 1.20
活载分项系数gQ: 1.40
指定梁上抗倾覆荷载Gr: 100.00kN/m
墙体容重gW: 5.50kN/m3
过梁上墙高Hw: 1100mm
墙洞宽ln: 1800mm
墙洞高hn: 0mm
梁伸入墙内Dl: 500mm
墙洞下墙高hw: 0mm
材料信息
混凝土等级: C30
混凝土强度设计值fc: 14.30N/mm2
主筋级别: HRB335(20MnSi)
主筋强度设计值fy: 300N/mm2
箍筋级别: HPB235(Q235)
强度设计值fyv: 210N/mm2
墙体材料: 砌块
砌体抗压强度设计值f: 1.700N/mm2
二、计算过程
1.计算过梁截面力学特性
根据混凝土结构设计规范式7.6.3-1过梁截面
Wt = (3h - b) = 3002/6×(3×400 - 300) = 150000mm3
mcor = 2(bcor + hcor) = 2×(300 - 30 × 2 + 400 - 30 × 2) = 1160mm
过梁截面面积
A = bbhb = 300×400 = 120230mm2
2.荷载计算
2.1 计算x0
x0 = 0.13l1,
L1 = bw
x0 = 39mm
2.2 倾覆荷载计算
=28.00x(0+2*130)*1/2=3.64KN/m2
qT = gG(gk + gT) + gQqk = 1.20×(0.80 + 1.10) + 1.40×0.70 = 3.260kN/m2
PT = gGgF + gQPk = 1.20×0.45 + 1.40×1.00 = 1.94kN/m
倾覆力矩
MOV =
=1/2x3.26x(1500+39)2/106+1.94x(1500+39)/103
= 6.85kN·m
2.3 挑板根部的内力计算
MTmax = MOV = 6.85kN·m
VTmax = qTL + pT = 3.26×1000/103 + 1.94 = 5.2kN/m
2.4 计算过梁内力
由于墙体材料是砌块,所以
hw0 = min(hw,ln/2) = min(1100,1800/2) = 1100mm
gw = gwbwhw0 = 5.50 × 300 × 1100 = 1.81kN/m
gL = gL(bbhb + haba) = 28.00×(300×400 + 0×0)/106 = 3.36kN/m
qL = gG(gL + gW) + qTL + pT
= 1.20 × (3.36 + 1.81) + 3.260 × 1000/1000 + 1.94 = 9.5kN/m
l0 = 1.05ln = 1.05 × 1800 = 1890.0mm
Mmax = 1/8ql*lo2=1/8*9.5*18902=4.24KN/m
Vmax = =1/2ql*lo=1/2*9.5*1890=8.98KN
Tmax =
= 1/2*1800*【3.26*1500*(1500+300)/(2*106)+1.94*(1500+300/2)/103】/103
= 6.85kN·m
3.抗倾覆验算
l1 = bw = 300mm
l2 = l1/2 = 150mm
l3 = ln/2 = 900mm
=5.5*300*【1100*(1800+2*500+2*900)-(1800*0)】/(1800+2*500)*1/106==2.98kN/m
实际计算出来的Gr < 用户输入的Gr
取Gr = 100.00kN/m
l1 = bw = 300mm
l2 = 0.5l1 = 150mm
Gr产生的抗倾覆力矩
MrG = 0.8Gr(L2 - x0) = 0.8 × 100.00 × (150 - 39) = 8.800kN·m
过梁自重产生的抗倾覆力矩
MrL = 0.8×gL(0.5bb - x0) = 0.8 × 3.36 × (0.5 × 300 - 39) = 0.298kN·m
总的抗倾覆力矩
Mr = MrG + MrL = 8.8 + 0.298 = 9.098kN·m > Mov = 6.85kN·m ,
满足抗倾覆规定
4.挑板相关计算
4.1 挑板截面尺寸验算
按混凝土结构设计规范(7.5.1)
0.25bcfcbh0 = 0.25×1.00×14.30×1000×100 = 357.5×103N
Vmax = 8.98kN < 357.5kN, 截面尺寸满足规定
4.2 挑板配筋计算
4.2.1相对界线受压区高度xb
ecu = 0.0033 - (fcu,k - 50)×10-5 = 0.0033 - (30 - 50)×10-5 = 0.0035 > 0.0033
取 ecu = 0.0033
按混凝土结构设计规范(7.1.4-1)
xb = 0.55
4.2.2 受压区高度x
按混凝土结构设计规范(7.2.1-1), A's = 0, A'p = 0
M =
x = h0 - = 5.05mm
4.2.3 受拉钢筋截面积As
按混凝土结构设计规范(7.2.1-2)
a1fcbx = fyAs
得 As = 238mm2
As> Asmin = rminA = 0.0021×100000 = 214mm2
根据计算,挑板负筋实际配置为,直径12mm,间距为150mm,每1000mm的实际配筋率为0.7540%>计算每1000mm的配筋率0.2383%,满足规定!
4.3 挑板分布钢筋计算
按照最小配筋率计算
最小配筋率
AsTbfb = rmin(h1 + 2h2)L/2 = 0.0021×(0 + 2×130)×1000/2 = 273mm2
实际挑板分布钢筋配置,取直径为8mm,间距为180mm
5.梁端局部受压验算
计算梁端有效支承长度
a0 = min(10,bb) = min(153.4,300) = 153.4mm
计算局部受压面积
Al = a0b = 153.4 × 300 = 46020mm2
计算影响砌体局部抗压强度的计算面积
A0 = (Dl + bw)bw = (500 + 300) × 300 = 240000mm2
局部受压强度提高系数
=1.72 > 1.25
g = 1.25
梁端支承处砌体局部受压承载力计算公式
Nl≤hgfAl
Nl = 0.5qLl0 = 0.5 × 9.5 × 1890 = 8.98kN
hgfAl = 1.0 × 1.25 × 1.70 × 46020 = 97.8kN > 8.98kN,
满足局部受压规定
6.过梁截面配筋计算
在以下计算过程中
h = hb = 400mm
b = bb = 300mm
h0 = h - as = 400 - 30 = 370mm
M = Mmax = 4.24kN·m
6.1 过梁截面截面尺寸验算
按混凝土结构设计规范(7.5.1)
0.25bcfcbh0 = 0.25×1.00×14.30×300×370 = 397×103N
Vmax = 8.98kN < 397kN, 截面尺寸满足规定
6.2 验算截面剪扭承载力限制条件
按混凝土结构设计规范(7.6.1-1)
fcu,k = 30 N/mm2 < 50 N/mm2, 故bc = 1.0
= 0.7832 ≤ 0.25bcfc
= 0.25×1.00×14.30= 3.58
截面尺寸满足规定。
6.3 验算可否按照构造配筋
按混凝土结构设计规范(7.6.2-1)
= 0.6382 ﹤0.7ft
= 0.7×1.43 = 1.00
不需计算配筋。
6.4 计算受扭纵筋最小配筋率
按混凝土结构设计规范(10.2.5)
= = 1.50 < 2.0
按混凝土结构设计规范(10.2.5)
rtl,min = 0.6 = 0.6× = 0.35%
Atl,min = rtl,minbh = 0.35%×250×450 = 394mm2
6.5 计算剪扭箍筋最小配箍率
按混凝土结构设计规范(10.2.12)
= 0.191%
min = rsv,minb = 0.191% × 250 = 0.477mm2/mm
6.6 验算是否可以忽略扭矩
根据混凝土结构设计规范7.6.11
0.6N/mm2 > 0.175ft = 0.175×1.430 = 0.2502N/mm2
计算时不能忽略扭矩的影响
6.7 验算是否可以忽略剪力
根据混凝土结构设计规范7.6.11
=0.0382N/mm2 < 0.35×ft = 0.35×1.430 = 1.4300N/mm2
计算时可以忽略剪力的影响,取
6.8 计算混凝土受扭承载力减少系数 按混凝土结构设计规范(7.6.8-2)
bt = = = 1.309 > 1.0
取 bt=1.0
6.9 计算腹板箍筋数量
根据混凝土结构设计规范式7.6.8-3
= 0.203
腹板采用双肢箍筋(n=2),腹板上单肢箍筋所需截面面积间距比为
< rminb = 0.191%×250 = 0.4767mm2/mm,
取
取采用双肢箍筋(n=2),箍筋间距为100mm,箍筋直径为8mm相应的配筋率为
rsv = Asv/bs = 2×50.3/(250×100) = 0.402% > rsv,min = 0.191%
满足规定
6.10 计算抗扭钢筋
根据混凝土结构设计规范7.6.8-3
T≤btWt + 1.2fyv
由于 z = 1.20,Np0 = 0
9886140≤1.309×11458333 + 1.2×
解上方程
Astl = z = 1.20×0.20× = 198mm2
<Astl,min = 393.513309mm2
取 Astl = Astl,min = 394mm2
6.11 计算受弯钢筋
ecu = 0.0033 - (fcu,k - 50)×10-5 = 0.0033 - (30 - 50)×10-5 = 0.0035 > 0.0033
取 ecu = 0.0033
按混凝土结构设计规范(7.1.4-1)
xb = 0.55
按混凝土结构设计规范(7.2.1-1), A's = 0, A'p = 0
M =
x = h0 - = 420 - 17mm
< xbh0 = 0.55×420 = 231.00mm
按混凝土结构设计规范(7.2.1-2)
a1fcbx = fyAs
得 As = 202mm2
最小配筋率
As< Asmin = rminA = 0.0021×112500 = 241mm2
取As = 241mm2
取A's = Asmin = 241mm2
6.12 梁钢筋划分
顶部纵向钢筋面积Atop = A's + Astl·
底部纵向钢筋面积Abot = As + Astl·
每侧面纵向钢筋面积Amid = Astl·
腹板顶部纵向钢筋实际配筋:3B16
腹板底部纵向钢筋实际配筋:4B16
单侧中部: 2B16
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