1、组合楼板方案计算书计 算:复 核:审 核: 日 期:2015 年 11 月中铁四局集团二一五年十一月十一日2目 录1 计算说明 .12 计算依据 .13 跨度 3m 的组合楼板 .13.1 验算条件 .13.2 计算荷载 .13.3 施工阶段内力验算 .23.4 强度验算 .33.5 挠度验算 .54 跨度 3.4m 的组合楼板 54.1 验算条件 .54.2 计算荷载、 .64.3 施工阶段内力验算 .64.4 强度验算 .74.5 挠度验算 .95 结论 .9组合楼板方案计算书1 计算说明本工程楼板最大跨度为 3.4 米,计算时按照 3.0m 与 3.4mi 两种跨度进行计算,施工阶段施工
2、荷载标准值按照 1.5kN/m2 进行计算,楼板厚度为 120mm。设计采用 YXB-51-155-620 压型钢板与混凝土组合楼板的方案,本计算书为验算该方案能否满足施工阶段的要求。2 计算依据本工程计算时主要参照以下规范、图纸:1、深圳地铁汇通大厦结构设计图纸2、钢结构设计规范 (GB50017-2003)3、建筑结构荷载规范 (GB50009-2012)4、 组合楼板设计与施工规范 (CECS 273-2010)5、 钢与混凝土组合楼板 (05SG522)3 跨度 3m 的组合楼板3.1 验算条件本工程按照简支梁与连续梁两种情况进行计算,梁间距 3.0m,楼板厚度120mm,施工荷载 1
3、.5kN/m2,压型钢板型号为 YXB-51-155-620,压型钢板材质为 Q345B 级钢,压型钢板抗拉强度设计值为 。30fMpa3.2 计算荷载恒荷载:压型钢板及钢筋自重(每平方米): 10.235.8kN/mg楼板自重:20.12=3./bh施工荷载: 1.5.kN/m.5p荷载标准值: 0.38+1.=48k/Bg2荷载基本值: 0.3812.4+1.5=k96.08N/mJgYXB-51-155-620 压型钢板剖面图如下图 1 所示:图 1-压型钢板剖面图3.3 施工阶段内力验算简支状态当压型钢板按照单跨简支布置时计算模型简化为简支梁进行计算,计算模型如下图 2 所示:图 2-
4、压型钢板计算简图-简支状态查建筑结构静定计算手册得:最大跨中弯矩:M 中=6.84kN.m最大支座反力:R=9.12kN三跨连续状态当压型钢板按照 3 跨或以上连续布置时简化为三跨连续梁进行计算,计算模型如下图 3 所示:图 2-压型钢板计算简图-3 跨连续状态表 1-三跨等跨跨内计算系数跨内最大弯矩 支座弯矩 剪力荷载图M1 M2 MB MCVA ,Blr,ClrVD0. 08 0. 025 -0.1 -0.1 0.40. 6-0.5-0.50.6-0.43最大跨中弯矩:M 中= 4.38kN.m最大支座负弯矩:M 支=5.47kN.m边支座最大支座反力:R=7.3kN中间支座反力:20.0
5、6kN最大剪力:10.94kN本工程压型钢板截面特性如下表-2 所示:表-2 YXB-51-155-620 截面特性表本工程选用压型钢板厚度为 1.5mm3.4 强度验算简支状态:施工阶段压型钢板的弯曲应力按照下式进行计算:满足要求6.891023430MPafMpaW压型钢板腹板剪切应力按照下式计算:满足要求. 8510. 26.125. 0/1.crVpPaA支座局部承压验算:2 2(2/).4(/9)wcRatfElt20.61530605.10/.)2.4(90/)37wN单个腹板受到的支座反力为:满足要求91206wRR同时承受弯矩 M 和支座反力 R 的截面应符合下列公式:满足要求
6、013u4满足要求760.231wR满足要求50.258uM同时承受弯矩 M 和剪力的截面:满足要求22276()0.()0.611.50.uV3 跨连续状态:施工阶段压型钢板的弯曲应力按照下式进行计算:满足要求65.471083029MPafMpaW压型钢板腹板剪切应力按照下式计算:满足要求. 851.226.150. 0/1.crVpPaA边支座局部承压验算:2 2(/).4(/9)wcRatfElt20.615302605.10/.)2.4(90/)37wN单个腹板受到的支座反力为:满足要求.10682wRR中间支座局部承压验算:2 2(.5.2/).4(/90)wcatfElt20.1
7、3065.1/.)2.4(90/)94wRN单个腹板受到的支座反力为:满足要求20.617wR同时承受弯矩 M 和支座反力 R 的截面(取中间支座进行验算)应符合下列公式:5满足要求1860.23uM满足要求7.94wR满足要求530.621.7258uM同时承受弯矩 M 和剪力的截面(取中间支座):满足要求2229()0.6()0.4311.506.uV综上计算可知:压型钢板强度在简支状态下满足要求;压型钢板强度在三跨连续状态强度满足要求。3.5 挠度验算施工阶段压型钢板最大挠度按照简支梁进行计算:不满足要求44538.3026125ql mEI当压型钢板的简支跨度为 2.6m 时,跨中最大
8、挠度为:满足要求445382061530. 60.14.8ql mI施工阶段压型钢板最大挠度按照 3 跨连续梁梁进行计算:满足要求4 4.0.67.720615210qlEI挠度限制为 3.8lm施工阶段荷载标准组合作用下压型钢板按照简支布置时跨度为 3.0m 的组合楼板挠度超出限值,无法满足施工要求,当简支跨度小于 2.6m 时,压型钢板挠度方能满足施工阶段的挠度要求;当按 3 跨连续布置时,挠度满足要求。4 跨度 3.4m 的组合楼板4.1 验算条件本工程按照简支梁与连续梁两种情况进行计算,梁间距 3.4m,楼板厚度120mm,施工荷载 1.5kN/m2,压型钢板型号为 YXB-51-15
9、5-620,压型钢板材6质为 Q345B 级钢,压型钢板抗拉强度设计值为 。30fMpa4.2 计算荷载、与小于 3.0m 跨度楼板一致4.3 施工阶段内力验算简支状态当压型钢板按照单跨简支布置时计算模型简化为简支梁进行计算,计算模型如下图 3 所示:图 3-压型钢板计算简图-简支状态查建筑结构静定计算手册得:最大跨中弯矩:M 中=8.8kN.m最大支座反力:R=10.34kN三跨连续状态当压型钢板按照 3 跨或以上连续布置时简化为三跨连续梁进行计算,计算模型如下图 5 所示:图 5-压型钢板计算简图-简支状态-三跨连续表 3-三跨等跨跨内计算系数跨内最大弯矩 支座弯矩 剪力荷载图M1 M2
10、MB MCVA ,Blr,ClrVD0. 08 0. 025 -0.1 -0.1 0.40. 6-0.5-0.50.6-0.4最大跨中弯矩:M 中= 5.62kN.m最大支座负弯矩:M 支=7.03kN.m边支座最大支座反力:R=8.3kN中间支座反力:22.74kN7最大剪力:12.4kN4.4 强度验算简支状态:施工阶段压型钢板的弯曲应力按照下式进行计算:满足要求68.10298304MPafMpaW压型钢板腹板剪切应力按照下式计算:满足要求.3851.526.120. 0/1.crV PaA支座局部承压验算:2 2(2/).4(/9)wcRatfElt20.61530605.10/.)2
11、.4(90/)37wN单个腹板受到的支座反力为:满足要求104862wRR同时承受弯矩 M 和支座反力 R 的截面应符合下列公式:满足要求013u满足要求862.7wR满足要求530.26.uM同时承受弯矩 M 和剪力的截面:满足要求2228()0.9()0.9811.506.uV3 跨连续状态:施工阶段压型钢板的弯曲应力按照下式进行计算:满足要求67.03129304MPafMpaW8压型钢板腹板剪切应力按照下式计算:满足要求12.4085013.826.5. /1.crVMpaMPaA边支座局部承压验算:2 2(2/).4(/9)wcRatfElt20.61530605.10/.)2.4(
12、90/)37wN单个腹板受到的支座反力为:满足要求8.10692wRR中间支座局部承压验算:2 2(.5./).4(/90)wcatfElt20.130265.1/.)2.4(90/)94wRN单个腹板受到的支座反力为:满足要求2.710895wR同时承受弯矩 M 和支座反力 R 的截面(取中间支座进行验算)应符合下列公式:满足要求2390.81u满足要求5.164wR满足要求730.81.9252uM同时承受弯矩 M 和剪力的截面(取中间支座):满足要求2223()0.8()0.6411.50.uV综上计算可知:压型钢板强度在简支状态下满足要求;压型钢板强度在三跨连续状态强度满足要求。94.
13、5 挠度验算施工阶段压型钢板最大挠度按照简支梁进行计算:不满足要求44503826.39.115ql mEI施工阶段压型钢板最大挠度按照三跨连续梁进行计算:不满足要求4 4.830.670.70126215.1qlI挠度限制为 .98lm施工阶段荷载标准组合下压型钢板与混凝土组合楼板在简支与三跨连续状态下挠度均超出限制,无法满足施工要求。5 结论通过以上计算分析,计算结果如下表所示:表-5 压型钢板计算结果跨度(m) 3 3.4支撑类型 简支 3 跨连续 限值 简支 3 跨连续 限值弯曲应力(Mpa) 234 186 300 298 239 300剪切应力(Mpa) 10.13 12.2 15
14、6.5 11.5 13.8 256.5支座腹板局部承压 760/3277 1671/10924 1 862/3277 1895/10924 1M+R 0.23 0.72 1.25 0.26 0.91 1.25M+V 0.61 0.43 1.0 0.98 0.64 1挠度(mm) 24 12 16.7 39.1 20.1 18.9结论 不满足 满足 不满足 不满足1.由以上计算可知,本工程采用的 1.5mm 厚度 YXB-51-155-620 压型钢板在施工过程中应连续布置(不小于三跨) ,不应采用简支的布置形式,且板跨度大于 3.0m 时应在跨中设置一道支撑。2.施工过程中的施工荷载不应超过 1.5Kn/m2,施工过程中应加强压型钢板的变形观测,一旦发现变形超出规范要求,应立刻停止施工。