阳台悬挑部位荷载分析验算Word格式文档下载.docx
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基本风压ω0=0.4kN/m2,地面粗糙度C类,密目网挡风系数取为0.8。
风荷载体形系数μs=1.3φ=1.04;
按屋顶高度(48.60m)考虑,计算近似按离地面50m高度,风荷载体型系数为μz=1.25,所以风荷载标准值ωk=1.25×
1.04×
0.4=0.52kN/m2。
(3)施工荷载:
考虑两层,每层3Kpa。
四、模型建立
脚手架悬挑支座(包括拉杆)与阳台整体建模,模型如图1所示(标准层高2.9m)。
阳台悬挑梁视为固端悬臂梁,不考虑阳台板刚度的有利作用。
图1悬挑脚手及阳台整体计算模型示意图
五、计算结果
经MIDAS/gen计算,阳台悬挑主梁最大轴力4.7KN,最大剪力46.3KN(Y向剪力可忽略不计),最大扭矩3.3KN•m,最大弯矩69.6KN•m(Z向弯矩可忽略不计);
封头梁最大轴力5.5KN,最大剪力39.6KN,最大扭矩1.9KN•m,最大弯矩49.4KN•m。
图2结构梁轴力云图
(a)Y向剪力图
(b)Z向剪力图
图3结构梁剪力云图
图4结构梁扭矩云图
(a)My云图
(b)Mz云图
图5结构梁弯矩云图
六、Morgain软件校核截面
因轴向力相对较小,可按弯剪扭构件校核阳台梁。
利用morgain结构快速设计程序V2013.08校核截面如下。
钢筋标号HRB400,混凝土标号C30。
(1)阳台悬挑主梁XLy3
截面200mm×
400mm,截面计算受拉纵筋642mm2(设计3Ø
16,As=602mm2,现场实配3Ø
18,As=763mm2),实配受压纵筋2Ø
14(308mm2),计算最小箍筋为双肢箍Ø
6@200,实配双肢箍Ø
6@200,截面满足要求。
1弯剪扭构件:
Xly05
1.1基本资料
1.1.1工程名称:
合景·
香悦四季1#~12#、幼儿园、16#~19#楼及一期地下室
1.1.2混凝土强度等级C30,fcu,k=30N/mm2,fc=14.331N/mm2,ft=1.433N/mm2
1.1.3钢筋材料性能:
fy=360N/mm2,fyh=360N/mm2,Es=200000N/mm2,
fy'
=360N/mm2,fyv=360N/mm2
1.1.4弯矩设计值M=69.6kN·
m,剪力设计值V=46.3kN,扭矩设计值T=3.3kN·
m,
箍筋间距s=200mm;
受压钢筋面积As'
=0.4As,as'
=42.5mm;
受扭纵筋与箍筋的配筋强度比值ζ=1.2
1.1.5矩形截面,截面尺寸b×
h=200×
400mm,h0=357.5mm
1.1.6计算跨度l0=1500mm,l0/h=3.75<5,按深受弯构件计算,ρsh,min=0.25%
1.2正截面受弯配筋计算
1.2.1相对界限受压区高度ξb=β1/[1+fy/(Es·
εcu)]
=0.8/[1+360/(200000*0.0033)]=0.518
1.2.2双筋矩形截面或翼缘位于受拉边的T形截面受弯构件,已知K=As'
/As=0.4
当不计入受压钢筋面积、受压区高度x=2as'
=85mm时,对应的弯矩值为76.74kN·
m。
弯矩
设计值M=69.6kN·
m≤76.74kN·
m,可按单筋截面设计
1.2.3单筋矩形截面或翼缘位于受拉边的T形截面深受弯构件,将混凝土规范公式(6.2.10-1)、
公式(6.2.10-2)联立求解,试算As=605mm
受压区高度x=fy·
As/(α1·
fc·
b)=360*605/(1*14.331*200)
=76.0mm≤ξb·
h0=0.518*357.5=185mm
αd=0.80+0.04·
l0/h=0.80+0.04*1500/400=0.950
内力臂z=αd·
(h0-0.5x)=0.95*(357.5-0.5*76)=303.5mm
Mu=As·
fy·
z=605*360*303.5=66.12kN·
m<M=69.6kN·
m
1.2.4重新计算,取As=642mm2
b)=360*642/(1*14.331*200)
=80.6mm≤ξb·
(h0-0.5x)=0.95*(357.5-0.5*80.6)=301.3mm
z=642*360*301.3=69.60kN·
m≥M=69.6kN·
1.2.5相对受压区高度ξ=x/h0=80.6/357.5=0.225≤0.518
配筋率ρ=As/(b·
h0)=642/(200*357.5)=0.897%
最小配筋率ρmin=Max{0.20%,0.45ft/fy}=Max{0.20%,0.179%}=0.2%
As,min=b·
h·
ρmin=160mm2
1.3斜截面承载力计算
1.3.10.7·
ft·
b·
h0=0.7*1433*0.2*0.3575=71.7kN≥V=46.3kN
当V≤0.7·
h0、300<h≤500mm构造要求:
箍筋最小直径Dmin=6mm,
箍筋最大间距smax=300mm
Dmin、smax的配箍面积Asv#=Dmin2·
0.25π·
s/smax=19mm2,
最小配箍面积Asv,min=19mm2
1.3.2一般深受弯构件,其斜截面受剪承载力按下列公式计算:
V≤0.7·
(8-l0/h)/3·
h0+(l0/h-2)/3·
fyv·
Asv/sh·
h0
+(5-l0/h)/6·
fyh·
Ash/sv·
Rv=0.7·
h0=0.7*(8-3.75)/3*1433*0.2*0.3575
=101.6kN≥V=46.3kN,仅需按构造配箍
1.3.3Asv,min=19mm2,箍筋最小直径6,最大间距@300
Ash,min/sv=0.500mm,当sv=h时,Ash=200mm2
1.4扭曲截面承载力计算
1.4.1矩形截面受扭塑性抵抗矩Wt
Wt=b2·
(3h-b)/6=2002*(3*400-200)/6=6666667mm3
1.4.2一般剪扭构件混凝土受扭承载力降低系数βt按下式计算:
βt=1.5/[1+0.5·
V·
Wt/(T·
h0)]
=1.5/[1+0.5*46300*6666667/(3300000*200*357.5)]=0.91
1.4.3验算截面适用条件
Hw/b=357.5/200=1.79<6,截面高宽比满足要求
Stj=V/(b·
h0)+T/0.8Wt=46300/(200*357.5)+3300000/(0.8*6666667)
=1.27N/mm2≤0.25·
βc·
fc=3.58N/mm2,满足截面尺寸要求
Stg=V/(b·
h0)+T/Wt=46300/(200*357.5)+3300000/6666667
=1.14N/mm2>0.7ft=1.00N/mm2,需进行剪扭计算
1.4.4验算是否要考虑剪力、扭矩的影响
当V≤0.35·
h0时,可仅按纯扭构件计算受扭承载力
Rtv=0.35·
h0=0.35*1.433*200*357.5=35858N<V=46300N,
应考虑剪力的影响
当T≤0.175·
Wt时,可不进行受扭承载力计算
Rtt=0.175·
Wt=0.175*1.433*6666667=1.672kN·
m<T=3.3kN·
应进行受扭承载力计算
1.4.5在剪力和扭矩共同作用下矩形截面一般剪扭构件,其腹板受剪扭承载力应按下列公
式计算:
1.4.5.1剪扭构件的受剪承载力:
V≤(1.5-βt)·
0.7·
h0+fyv·
Asv/s·
Asv=[V-(1.5-βt)·
h0]·
s/(fyv·
h0)
=[46300-(1.5-0.91)*0.7*1.433*200*357.5]*200/(360*357.5)=6mm2
1.4.5.2剪扭构件的受扭承载力:
T≤βt·
0.35·
Wt+1.2·
ζ0.5·
Ast1·
Acor/s
Acor=bcor·
hcor=(200-2*30)*(400-2*30)=47600mm2
受扭计算中沿截面周边配置的箍筋单肢截面面积Ast1由下式求得:
Ast1=(T-βt·
Wt)·
s/(1.2ζ0.5·
Acor)
=(3300000-0.91*0.35*1.433*6666667)*200/(1.2*1.20.5*360*47600)=2mm2
Ucor=2(bcor+hcor)=2*(140+340)=960mm
取ζ=fy·
Astl·
Ucor)=1.2
受扭计算中取对称布置的全部纵向非预应力钢筋截面面积Astl可由下式求得:
Astl=fyv·
Ucor·
ζ/(fy·
s)=360*2*960*1.2/(360*200)=14mm2
1.4.6剪扭构件中箍筋和纵筋的最小配筋面积
箍筋最小配筋率ρsv,min=0.28ft/fyv=0.111%
受扭纵筋最小配筋率ρtl,min=0.6·
[T/(V*b)]0.5·
f
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