国家博物馆46区支架区域砼构件验算.doc

资源描述

一、国家博物馆4、6区钢桁架安装支架下的楼板结构验算 1 结构构件：楼板（双向板）　　1．1 基本资料　 1．1．1 工程名称：国家博物馆钢桁架安装结构验算　 1．1．2 边界条件（左端/下端/右端/上端）：固端 / 固端 / 固端 / 固端　 1．1．3 荷载标准值　 1．1．3．1 永久荷载标准值　楼板自重： gk1 ＝ 0.18*25 ＝ 4.50kN/m2　均布荷载： gk2 ＝ 3.5kN/m2　 1．1．3．2 可变荷载标准值　均布荷载： qk1 ＝ 3.5kN/m2 γQ ＝ 1.4 ψc ＝ 0.9 ψq ＝ 0.4　 1．1．4 计算跨度 Lx ＝ 4000mm 计算跨度 Ly ＝ 4350mm　板厚 h ＝ 180mm （h ＝ Lx / 22）　板底、板面纵筋合力点至近边距离：as ＝ 25mm、as' ＝ 25mm　 1．1．5 混凝土强度等级：C30 fc ＝ 14.33N/mm2 ft ＝ 1.43N/mm2　 ftk ＝ 2.01N/mm2 Ec ＝ 29791N/mm2　 1．1．6 钢筋抗拉强度设计值 fy ＝ 360N/mm2 Es ＝ 210000N/mm2　 1．2 弯矩计算结果　 1．2．1 平行于 Lx 方向的跨中弯矩 Mx　 Mxgk1 ＝ (0.0212+0.2*0.01677)*4.5*4^2 ＝ 1.77kN·m　 Mxgk2 ＝ (0.0212+0.2*0.01677)*3.5*4^2 ＝ 1.38kN·m　 Mxqk1 ＝ (0.0212+0.2*0.01677)*3.5*4^2 ＝ 1.38kN·m　 Mx ＝ Max{Mx(L), Mx(D)} ＝ Max{5.7, 5.98} ＝ 5.98kN·m　 Mxk ＝ 4.52kN·m Mxq ＝ 3.69kN·m　 Asx ＝ 116mm2 ρ ＝ 0.08% ρmin ＝ 0.31% Asx* ＝ 553mm2　 φ10@140 （As ＝ 561） ωmax ＝ 0.018mm　 1．2．2 平行于 Ly 方向的跨中弯矩 My　 Mygk1 ＝ (0.01677+0.2*0.0212)*4.5*4^2 ＝ 1.51kN·m　 Mygk2 ＝ (0.01677+0.2*0.0212)*3.5*4^2 ＝ 1.18kN·m　 Myqk1 ＝ (0.01677+0.2*0.0212)*3.5*4^2 ＝ 1.18kN·m　 My ＝ Max{My(L), My(D)} ＝ Max{4.88, 5.11} ＝ 5.11kN·m　 Myk ＝ 3.87kN·m Myq ＝ 3.16kN·m　 Asy ＝ 106mm2 ρ ＝ 0.08% ρmin ＝ 0.31% Asy* ＝ 553mm2　 φ10@140 （As ＝ 561） ωmax ＝ 0.019mm　 1．2．3 沿 Lx 方向的支座弯矩 Mx'　 Mx'gk1 ＝ -0.05731*4.5*4^2 ＝ -4.13kN·m　 Mx'gk2 ＝ -0.05731*3.5*4^2 ＝ -3.21kN·m　 Mx'qk1 ＝ -0.05731*3.5*4^2 ＝ -3.21kN·m　 Mx' ＝ Max{Mx'(L), Mx'(D)} ＝ Max{-13.3, -13.95} ＝ -13.95kN·m　 Mx'k ＝ -10.55kN·m Mx'q ＝ -8.62kN·m　 Asx' ＝ 275mm2 ρ ＝ 0.18% ρmin ＝ 0.31% Asx'* ＝ 553mm2　 φ10@140 （As ＝ 561） ωmax ＝ 0.042mm　 1．2．4 沿 Ly 方向的支座弯矩 My'　 My'gk1 ＝ -0.05359*4.5*4^2 ＝ -3.86kN·m　 My'gk2 ＝ -0.05359*3.5*4^2 ＝ -3.00kN·m　 My'qk1 ＝ -0.05359*3.5*4^2 ＝ -3.00kN·m　 My' ＝ Max{My'(L), My'(D)} ＝ Max{-12.43, -13.04} ＝ -13.04kN·m　 My'k ＝ -9.86kN·m My'q ＝ -8.06kN·m　 Asy' ＝ 275mm2 ρ ＝ 0.16% ρmin ＝ 0.31% Asy'* ＝ 553mm2　 φ10@140 （As ＝ 561） ωmax ＝ 0.040mm　 1．3 跨中挠度验算　 1．3．1 挠度验算参数　按《建筑结构静力计算手册》表 4－4，挠度系数 κ ＝ 0.00148（1/M）　 Mk ＝ 4.52kN·m Mq ＝ 3.69kN·m　 Mk -------- 按荷载效应的标准组合计算的弯矩值　 Mq -------- 按荷载效应的准永久组合计算的弯矩值　 Es ＝ 210000N/mm2 As ＝ 561mm2 Ec ＝ 29791N/mm2 ftk ＝ 2.01N/mm2　 1．3．2 在荷载效应的标准组合作用下，受弯构件的短期刚度 Bs　 1．3．2．1 裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数 ψ　 σsk ＝ Mk / (0.87 * ho * As) （混凝土规范式 8.1.3－3）　 σsk ＝ 4518279/(0.87*155*561) ＝ 60N/mm2　矩形截面， Ate ＝ 0.5 * b * h ＝ 0.5*1000*180 ＝ 90000mm2　 ρte ＝ As / Ate （混凝土规范式 8.1.2－4）　 ρte ＝ 561/90000 ＝ 0.00623 ＜0.01，取 ρte ＝ 0.01　 ψ ＝ 1.1 - 0.65 * ftk / (ρte * σsk) （混凝土规范式 8.1.2－2）　 ψ ＝ 1.1-0.65*2.01/(0.01*60) ＝ -1.083　当 ψ＜0.2 时，取 ψ ＝ 0.2　 1．3．2．2 钢筋弹性模量与混凝土模量的比值 αE　 αE ＝ Es / Ec ＝ 210000/29791 ＝ 7.05　 1．3．2．3 受压翼缘面积与腹板有效面积的比值 γf'　矩形截面，γf' ＝ 0　 1．3．2．4 纵向受拉钢筋配筋率 ρ ＝ As / (b * ho) ＝ 561/(1000*155) ＝ 0.00362　 1．3．2．5 钢筋混凝土受弯构件的 Bs 按混凝土规范式 8.2.3－1 计算：　 Bs ＝ Es * As * ho ^ 2 / [1.15ψ + 0.2 + 6 * αE * ρ / (1 + 3.5γf')] 　＝ 210000*561*155^2/[1.15*0.2+0.2+6*7.05*0.00362/(1+3.5*0)] 　＝ 4854.21kN·m　 1．3．3 考虑荷载长期效应组合对挠度影响增大影响系数 θ　按混凝土规范第 8.2.5 条，当 ρ' ＝ 0 时，θ ＝ 2.0　 1．3．4 受弯构件的长期刚度 B，可按混凝土规范式 8.2.2 计算：　 B ＝ Mk / [Mq * (θ - 1) + Mk] * Bs ＝ 4.52/[3.69*(2-1)+4.52]*4854.21 　＝ 2670.98kN·m　 1．3．5 挠度 f ＝ κ * Qk * Lx ^ 4 / B ＝0.00148*11.5*4^4/2670.98*1000 ＝ 1.6mm　 f / Lx ＝ 1.6/4000 ＝ 1/2,453　 11 / 11 二、国家博物馆4、6区钢桁架安装支架下的十字梁结构验算 1结构构件：十字梁　　1．1 基本资料　 1．1．1 工程名称：国家博物馆钢桁架安装结构验算　 1．1．2 结构构件的重要性系数 γo ＝ 1 考虑活荷不利组合考虑受压纵向钢筋　 1．1．3 混凝土容重 γc ＝ 25kN/m3 箍筋间距 Sv ＝ 200mm　 1．1．4 可变荷载的分项系数 γQ ＝ 1.4 可变荷载的组合值系数 ψc ＝ 0.7 可变荷载的准永久值系数 ψq ＝ 0.4　 1．1．5 C30 混凝土强度： fc ＝ 14.3N/mm2 ft ＝ 1.43N/mm2 ftk ＝ 2.01N/mm2 Ec ＝ 29791N/mm2　 1．1．6 钢筋强度设计值： fy ＝ 360N/mm2 fy' ＝ 360N/mm2 fyv ＝ 210N/mm2 Es ＝ 200000N/mm2　 1．1．7 纵筋合力点至近边距离 as ＝ 40mm 受拉钢筋最小配筋率 ρmin ＝ 0.20%　 1．2 几何信息　最左端支座：固端 i ———跨号 Li ———第 i跨跨度（mm） b ———截面宽度（mm） h ———截面高度（mm）　 bf'———上翼缘高度（mm） hf'———上翼缘高度（mm） bf ———下翼缘高度（mm） hf ———下翼缘高度（mm）　 --------------------------------------------------------------------------　 i Li 截面 b h bf' hf' bf hf 右节点　　 --------------------------------------------------------------------------　 1 8700 矩形 350 600 固端　 -------------------------------------------------------------------------- 1．3 荷载信息　 i、j ———跨号、节点号 P、P1———单位：kN/m、kN M—————单位：kN·M X、X1———单位：mm　 1．3．1 跨中荷载　 -------------------------------------------------------------------　 i 恒、活荷荷载类型 P 或 M P1 X X1　 -------------------------------------------------------------------　 1 恒荷均布荷载 46.00 　梁自重 -----------------------------------------------------------　 1 恒荷均布荷载 5.25 　 ------------------------------------------------------------------- 1．4 计算结果　 1．4．1 节点竖向位移 Y （单位：mm，向上为正）　 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------　 j I 1 2 3 4 5 6 7 J　 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------　 1 0.00 -0.78 -2.29 -3.58 -4.07 -3.58 -2.29 -0.78 0.00　 Min 0.00 -0.78 -2.29 -3.58 -4.07 -3.58 -2.29 -0.78 0.00　 Max 0.00 -0.78 -2.29 -3.58 -4.07 -3.58 -2.29 -0.78 0.00　 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 1．4．2 支座反力设计值（单位：kN，向上为正； kN·M，逆时针为正）　 -------------------------------------------------------------------　 i N （I） M （I） N （J） M （J）　 -------------------------------------------------------------------　 1 301.0 436.4 301.0 -436.4　 Min 301.0 436.4 301.0 -436.4　 Max 301.0 436.4 301.0 -436.4　 ------------------------------------------------------------------- 1．4．3 梁内力标准值（单位： V———kN，以绕截面顺时针为正； M———kN·M，以下侧受拉为正）　 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------　 i I 1 2 3 4 5 6 7 J　 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------　 1 M 恒荷 -323.3 -111.1 40.4 131.3 161.6 131.3 40.4 -111.1 -323.3　 V 恒荷 222.9 167.2 111.5 55.7 0.0 -55.7 -111.5 -167.2 -222.9　 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1．4．4 梁内力设计值及配筋　 V ——剪力（kN），以绕截面顺时针为正； M ——弯矩（kN·M），以下侧受拉为正； As———纵筋面积（mm2）； Asv———箍筋面积（mm2）　 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------　 i I 1 2 3 4 5 6 7 J　 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------　 1 M － -436.4 -150.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 -150.0 -436.4　 As 面筋 2396 780 84 278 345 278 84 780 2396　 As / bho 1.22% 0.40% 0.04% 0.14% 0.18% 0.14% 0.04% 0.40% 1.22%　 x / ho 0.215 0.070 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.070 0.215　裂缝宽度 0.285 0.369 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.369 0.285　实配面筋 2636 858 92 306 379 306 92 858 2636　 M ＋ 0.0 0.0 54.6 177.3 218.2 177.3 54.6 0.0 0.0　 As 底筋 719 234 279 926 1148 926 279 234 719　 As / bho 0.37% 0.12% 0.14% 0.47% 0.59% 0.47% 0.14% 0.12% 0.37%　 x / ho 0.000 0.000 0.025 0.083 0.103 0.083 0.025 0.000 0.000　裂缝宽度 0.000 0.000 0.198 0.366 0.360 0.366 0.198 0.000 0.000　实配底筋 791 257 307 1019 1263 1019 307 257 791　 V  301.0 225.7 150.5 75.2 0.0 -75.2 -150.5 -225.7 -301.0　 Asv 142 115 16 16 16 16 16 115 142　构造配筋 As,min ＝ 420 Asv,min ＝ 115 Dmin ＝φ6 Smax ＝ 350　挠度验算截面 4 ： f ＝ -4.07 f / Li ＝ 1/2137　梁断面配筋 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 三、国家博物馆4、6区钢桁架安装支架下的框架梁结构验算 1结构构件：框架梁　　1．1 基本资料　 1．1．1 工程名称：国家博物馆钢桁架安装结构验算　 1．1．2 结构构件的重要性系数 γo ＝ 1 考虑活荷不利组合考虑受压纵向钢筋　 1．1．3 混凝土容重 γc ＝ 25kN/m3 箍筋间距 Sv ＝ 200mm　 1．1．4 可变荷载的分项系数 γQ ＝ 1.4 可变荷载的组合值系数 ψc ＝ 0.7 可变荷载的准永久值系数 ψq ＝ 0.4　 1．1．5 C30 混凝土强度： fc ＝ 14.3N/mm2 ft ＝ 1.43N/mm2 ftk ＝ 2.01N/mm2 Ec ＝ 29791N/mm2　 1．1．6 钢筋强度设计值： fy ＝ 360N/mm2 fy' ＝ 360N/mm2 fyv ＝ 210N/mm2 Es ＝ 200000N/mm2　 1．1．7 纵筋合力点至近边距离 as ＝ 40mm 受拉钢筋最小配筋率 ρmin ＝ 0.20%　 1．2 几何信息　最左端支座：固端 i ———跨号 Li ———第 i跨跨度（mm） b ———截面宽度（mm） h ———截面高度（mm）　 bf'———上翼缘高度（mm） hf'———上翼缘高度（mm） bf ———下翼缘高度（mm） hf ———下翼缘高度（mm）　 --------------------------------------------------------------------------　 i Li 截面 b h bf' hf' bf hf 右节点　　 --------------------------------------------------------------------------　 1 8700 矩形 400 800 固端　 -------------------------------------------------------------------------- 1．3 荷载信息　 i、j ———跨号、节点号 P、P1———单位：kN/m、kN M—————单位：kN·M X、X1———单位：mm　 1．3．1 跨中荷载　 -------------------------------------------------------------------　 i 恒、活荷荷载类型 P 或 M P1 X X1　 -------------------------------------------------------------------　 1 恒荷均布荷载 92.00 　梁自重 -----------------------------------------------------------　 1 恒荷均布荷载 8.00 　 ------------------------------------------------------------------- 1．4 计算结果　 1．4．1 节点竖向位移 Y （单位：mm，向上为正）　 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------　 j I 1 2 3 4 5 6 7 J　 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------　 1 0.00 -0.56 -1.65 -2.58 -2.93 -2.58 -1.65 -0.56 0.00　 Min 0.00 -0.56 -1.65 -2.58 -2.93 -2.58 -1.65 -0.56 0.00　 Max 0.00 -0.56 -1.65 -2.58 -2.93 -2.58 -1.65 -0.56 0.00　 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 1．4．2 支座反力设计值（单位：kN，向上为正； kN·M，逆时针为正）　 -------------------------------------------------------------------　 i N （I） M （I） N （J） M （J）　 -------------------------------------------------------------------　 1 587.3 851.5 587.3 -851.5　 Min 587.3 851.5 587.3 -851.5　 Max 587.3 851.5 587.3 -851.5　 ------------------------------------------------------------------- 1．4．3 梁内力标准值（单位： V———kN，以绕截面顺时针为正； M———kN·M，以下侧受拉为正）　 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------　 i I 1 2 3 4 5 6 7 J　 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------　 1 M 恒荷 -630.8 -216.8 78.8 256.2 315.4 256.2 78.8 -216.8 -630.8　 V 恒荷 435.0 326.3 217.5 108.8 0.0 -108.8 -217.5 -326.3 -435.0　 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1．4．4 梁内力设计值及配筋　 V ——剪力（kN），以绕截面顺时针为正； M ——弯矩（kN·M），以下侧受拉为正； As———纵筋面积（mm2）； Asv———箍筋面积（mm2）　 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------　 i I 1 2 3 4 5 6 7 J　 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------　 1 M － -851.5 -292.7 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 -292.7 -851.5　 As 面筋 3400 1112 120 396 491 396 120 1112 3400　 As / bho 1.12% 0.37% 0.04% 0.13% 0.16% 0.13% 0.04% 0.37% 1.12%　 x / ho 0.197 0.064 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.064 0.197　裂缝宽度 0.296 0.375 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.375 0.

展开阅读全文