屋面荷载计算实例
原位轴压仪测定时的计算步骤
原位轴压仪测定时的计算步骤(1)槽间砌体破坏荷载Nmij(kN):根据槽间砌体破坏时的压力表读数减去压力表的初始读数,从表1查得Nmij(2)槽间砌体抗压强度σμij(MPa):σμij=Nmij/Aij(其中Aij为第i个测区第j个测点的受压面积。
对普通一砖厚墙体,Aij=240mm×240mm)。
表1 压力表读数与Nmij对应表表读数(MPa) 1 2 3 4 5 6 7 8 9Nmij(kN) 24.987 49.974 74.961 99.948 124.935 149.922 174.909 199.896 224.883表读数(MPa) 10 11 12 13 14 15 16 17 18Nmij(kN) 249.870 274.857 299.844 324.831 349.818 374.805 399.792 424.779 449.766表读数(MPa) 19 20 21 22 23 24 25 26 27Nmij(kN) 474.753 499.740 524.727 549.714 574.701 599.688 624.675 649.662 674.649表读数(MPa) 28 29 30 31 32 33Nmij(kN) 699.636 724.623 749.610 774.597 799.584 824.571 (3)槽间砌体抗压强度换算为标准砌体的抗压强度fmij(MPa):fmij=σμij/ξij(ξij=1.36+0.54σoij为原位轴压法的无量纲的强度换算系数,其中σoij为测点的墙体工作压应力,可采用按墙体实际所承受的荷载标准值计算)。
在上述计算中,关键是强度换算系数ξij的计算,亦即测点墙体工作压应力σoij的计算。
4、σoij的计算4.1 一般构造做法的普通标准砖混结构住宅的荷载计算(1)屋面荷载:厚130mm钢筋混凝土圆孔板上做厚50mm泡沫混凝土保温层、厚20mm水泥砂浆找平层、油毡防水层(六层作法)及顶棚抹灰厚20mm的屋面,其恒载标准值、活载标准值和荷载标准值分别算得为 3.34kN/m2、0.7kN/m2和4.04kN/m2。
钢结构18m梯形屋架设计实例
钢结构课程设计任务书一、题目某厂房总长度90m,跨度为18m,屋盖体系为无檩屋盖。
纵向柱距6m。
1.结构形式:钢筋混凝土柱,梯形钢屋架。
柱的混凝土强度等级为C30,屋面坡度i=L/10;L为屋架跨度。
地区计算温度高于-200C,无侵蚀性介质,屋架下弦标高为18m。
2.屋架形式及荷载:屋架形式、几何尺寸及内力系数(节点荷载P=1.0作用下杆件的内力)如附图所示。
屋架采用的钢材、焊条为:Q345钢,焊条为E50型。
3.屋盖结构及荷载(1)无檩体系:采用1.5×6.0m预应力混凝土屋板(考虑屋面板起系杆作用)荷载:①屋架及支撑自重:按经验公式q=0.12+0.011L,L为屋架跨度,以m为单位,q为屋架及支撑自重,以kN/m2为单位;②屋面活荷载:施工活荷载标准值为0.7kN/m2,雪荷载的=0.35kN/m2,施工活荷载与雪荷基本雪压标准值为S载不同时考虑,而是取两者的较大值;积灰荷载为0.7kN/m2③屋面各构造层的荷载标准值:三毡四油(上铺绿豆砂)防水层 0.45kN/m2水泥砂浆找平层 0.7kN/m2保温层 0.4 kN/m2(按附表取)预应力混凝土屋面板 1.45kN/m2附图(a) 18米跨屋架(b)18米跨屋架全跨单位荷载几何尺寸作用下各杆件的内力值(c) 18米跨屋架半跨单位荷载作用下各杆件的内力值二、设计内容1.屋架形式、尺寸、材料选择及支撑布置根据车间长度、屋架跨度和荷载情况,设置上、下弦横向水平支撑、垂直支撑和系杆,见下图。
因连接孔和连接零件上有区别,图中给出W1、W2和W3 三种编号(a)上弦横向水平支撑布置图(b)屋架、下弦水平支撑布置图1-1、2-2剖面图2.荷载计算三毡四油防水层0.45 kN/m2水泥砂浆找平层0.7kN/m2保温层0.4kN/m2预应力混凝土屋面板 1.45kN/m2屋架及支撑自重0.12+0.011L=0.318kN/m2恒荷载总和 3.318kN/m2活荷载0.7kN/m2积灰荷载0.7kN/m2可变荷载总和 1.4kN/m2屋面坡度不大,对荷载影响小,未予以考虑。
钢结构课程设计计算说明书(2024版)
一、荷载计算永久荷载(设计值):预应力混凝土屋面板 1.45kN/m2×1.35=1.96kN/m2三毡四油(上铺绿豆砂)防水层0.40kN/m2×1.35=0.54kN/m2水泥砂浆找平层0.40kN/m2×1.35=0.54kN/m2保温层0.70kN/m2×1.35=0.95kN/m2一毡二油隔气层0.05kN/m2×1.35=0.07kN/m2水泥砂浆找平层0.30kN/m2×1.35=0.41kN/m2屋架和支撑自重(0.12+0.011×16)×1.35=0.40kN/m2管道荷载0.10kN/m2×1.35=0.135kN/m2合计 5.005kN/m2可变荷载:施工荷载和雪荷载不同时考虑,而是取两者的较大值。
屋面活荷载0.70kN/m2×1.4=0.98kN/m2积灰荷载0.70kN/m2×1.4=0.98kN/m2合计 1.96kN/m2屋面坡度不大,对荷载影响小,未予考虑。
风荷载对屋面为吸力,重屋盖可不考虑。
二、荷载组合本设计按全跨荷载的永久效应组合:5.005+0.7×0.98+0.9×0.98=6.573kN/m2本设计为16m跨度,取5等分,即每单跨3.2m,根据结构布置,存在两种形式的节点荷载,即6m×3.2m和6m×1.6m,分别计算其大小。
F d=6.573×6×3.2=126.20 kNF d=6.573×6×1.6=63.10 kN内力计算kN 利用ansys软件,计算出各节点的杆件内力,得出最大拉力杆件值为596.10;最大压力在杆件值为606.87。
kN 三、杆件截面设计根据腹杆最大内力值,由屋架节点板厚度参考可知:支座节点板厚度取14mm ;其余节点板与垫板厚度取12mm 。
最新民用建筑荷载标准值
民用建筑荷载标准值(自重):住宅办公楼旅馆医院标准值2.0KN/m2食堂餐厅 2.5KN/m2礼堂剧场影院3.0KN/m2商店车站3.5KN/m2健身房舞厅 4.0KN/m2书房储藏室 5.0KN/m2KN是千牛kg是千克。
1KN=1000N,1Kg=9.81N。
纠正以下kn指节(用于航海).在物理中牛顿(Newton,符号为N)是力的公制单位。
它是以发现经典力学的艾萨克·牛顿(Sir Isaac Newton)命名。
般住宅就用两种级别规格的板就可以了,就是所说的一级板和二级板,一级板就是说可以承受的活荷载是1KN/M2,二级板,可以承受的活荷载是2KN/M2,西南地区已经规定了最小为四级板,即可以承受活荷载是4KN/M2。
商品楼一般是10CM的厚度,200KG/M3的承重设计,280KG/M3的安全系数还是有的,但是实际上可以承重多少就不知道了,至少我们没有听说过谁家来了10多个客人把楼板踩塌的新闻。
但是有一点要注意,东西放上去不塌,不代表楼板就可以承受这种重量,长期承受超过楼板负载的重量肯定会导致楼板开裂变形的。
另外每平方米200公斤的承重是平均承重不是一点上的承重能力,不然的话一个50KG 的人单脚站立的话就该把楼板踩踏了,按照我的理解这应该是一个空间内每方米都承受200KG的重量后中心点所能够承受的最大负载。
如果有比较沉重的东西,比如说浴缸、大书柜什么的只要靠承重墙摆放还是比较安全的。
PS:以上纯属个人理解,非专业一般情况下住宅楼板板厚最小取100mm(视楼板跨度大小有可能取更厚,一般楼板板厚是取1/40的楼板跨度)。
除阳台,卫生间楼面均布活荷载标准值为250KG/m^2。
其他房间的楼面布活活荷载标准值均为200KG/m^2。
活荷载设计值=1.4x活荷载标准值所指荷载为均布荷载。
注意均布二字牛顿是一个国际单位制导出单位,它是由kg•m•s−2的国际单位制基本单位导出。
1千克力=9.81牛顿1牛顿=0.102千克力1mpa=1000000pa=1000000N/m2=100N/cm2=(100/9.8)kg/cm2=10.2kg/cm21kg/cm2=1*9.8N/cm2=9.8N/cm2=98000N/m2=98000pa=0.098mpa框架结构设计框架结构设计2.1工程概况:本工程建设地点在保定,为多层工业厂房。
(完整word版)屋顶太阳能热水器荷载计算指标速查表
(完整word版)屋顶太阳能热水器荷载计算指标速查表屋顶太阳能热水器荷载计算指标速查表一、介绍屋顶太阳能热水器是一种利用太阳能来进行加热水的设备,它可以减少对传统能源的依赖,降低能源消耗,对环境友好。
为了确保屋顶太阳能热水器的安全性和稳定性,我们需要进行荷载计算,以确定其承载能力。
二、荷载计算指标为了确保屋顶太阳能热水器的安全运行,以下是常见的荷载计算指标:1. 风荷载风荷载是指风对屋顶太阳能热水器产生的荷载,主要包括平行风荷载和垂直风荷载。
平行风荷载是指风沿屋顶方向产生的力,垂直风荷载是指风垂直于屋顶方向产生的力。
荷载计算需要考虑屋顶太阳能热水器的表面积、高度以及风的速度等因素。
2. 雪荷载对于寒冷地区,雪荷载是一个重要的指标,因为积雪对屋顶太阳能热水器的荷载会产生一定的影响。
荷载计算需要考虑积雪的密度、屋顶太阳能热水器的形状、倾斜角度等因素。
3. 叠加荷载在实际情况下,屋顶太阳能热水器可能同时承受多种荷载,如风荷载、雪荷载和人工操作荷载等。
在荷载计算中,需要将各种荷载进行叠加计算,以确定屋顶太阳能热水器的承载能力。
4. 结构强度除了考虑各种荷载的大小,还需要确保屋顶太阳能热水器的结构强度能够承受这些荷载。
结构强度计算包括材料的强度、连接件的强度以及结构的稳定性等因素。
三、荷载计算方法计算屋顶太阳能热水器的承载能力需要依据相关的计算方法。
常用的计算方法包括:1. 国家标准根据国家标准《屋面结构技术规程》,可以得到不同地区、不同形状的屋顶太阳能热水器的荷载计算方法。
2. 工程实例参考类似工程实例的荷载计算结果,可以提供更加具体和实际的数据作为依据。
3. 计算软件使用专业的计算软件,如ANSYS、ABAQUS等,可以进行更加精确和细致的荷载计算分析。
四、结论荷载计算是确保屋顶太阳能热水器安全运行的重要环节。
通过对风荷载、雪荷载和叠加荷载的计算以及对结构强度的评估,可以确定屋顶太阳能热水器的承载能力,并采取相应的安全措施。
楼面荷载的计算范文
楼面荷载的计算范文楼面荷载是指楼板和屋面等建筑构件所承受的重力荷载。
计算楼面荷载的目的是为了确保建筑结构的安全性和稳定性。
楼面荷载的计算应该基于国家规范或者设计标准,并结合具体的建筑结构和用途,因为不同的建筑和用途会有不同的荷载要求。
在计算楼面荷载时,首先需要考虑的是建筑的用途。
不同的建筑用途有不同的荷载要求,例如住宅楼与商业办公楼的荷载标准会有所不同。
其次,还需要考虑建筑的结构类型和建筑材料。
不同结构类型和材料的强度和稳定性会影响楼面荷载的计算。
楼面荷载通常可以分为以下几种类型:1.活动荷载:这是指在楼面上活动人员、家具、设备等的荷载。
根据国家规范,活动荷载通常按每平方米人员和物品所产生的荷载来计算。
例如,在一般办公室和商业建筑中,活动荷载通常为3.0千牛/平方米。
而在住宅建筑中,活动荷载通常为1.5千牛/平方米。
2.死荷载:这是指楼面本身的重量和固定设备、管道等固定荷载的重力。
死荷载通常根据建筑的结构类型和材料来计算。
例如,在混凝土结构楼板上,死荷载通常为4.0千牛/平方米。
而在钢结构楼板上,死荷载通常为2.0千牛/平方米。
3.风荷载:这是指风力对建筑外墙和屋顶的压力荷载。
风荷载计算可能涉及复杂的气象参数和建筑结构的风力系数,通常需要进行风洞试验或使用计算软件进行计算。
4.地震荷载:这是指地震对建筑结构的压力荷载。
地震荷载的计算是根据建筑的地震烈度、设计基准地震加速度和土壤的地震参数等进行的。
在进行楼面荷载的计算时1.参考相关的国家规范或者设计标准,确保计算满足规范要求。
2.考虑建筑的实际用途和结构类型,并根据实际情况进行荷载的合理分配。
3.如果楼面荷载涉及到复杂的参数和计算,可以寻求专业的结构工程师的帮助,使用专业的计算软件进行计算。
最后,楼面荷载的计算是建筑设计和结构工程的重要环节。
正确计算楼面荷载可以确保建筑的结构安全性和稳定性,并满足相关的规范要求。
木结构坡屋顶恒载取值计算
木结构坡屋顶恒载取值计算坡屋顶是一种常见的建筑结构形式,它具有良好的排水性能和美观的外观。
在设计坡屋顶时,恒载取值的计算是非常重要的,它直接影响到屋顶的承载能力和安全性。
恒载是指在建筑使用过程中始终存在的固定负荷,如屋顶自重、屋面覆盖材料的重量、悬挑屋面的负荷等。
恒载取值的计算需要考虑多个因素,包括屋顶的结构形式、材料的性能、使用环境等。
我们需要确定坡屋顶的结构形式。
一般来说,木结构是常用的坡屋顶结构形式之一。
木结构坡屋顶由梁、柱、椽等构件组成,具有优良的抗震性能和承载能力。
根据坡屋顶的结构特点,我们可以选择合适的恒载取值计算方法。
我们需要考虑材料的性能。
木材作为主要的建筑材料之一,其密度、强度、刚度等性能参数对恒载取值的计算有着重要影响。
根据木材的材质和规格,我们可以查询相关手册或规范,得到相应的恒载取值。
使用环境也是恒载取值计算的重要因素之一。
不同地区的气候条件、风力等环境因素都会对屋顶的恒载产生影响。
根据相关的气象数据和工程经验,我们可以进行合理的估算和计算。
在进行恒载取值计算时,我们需要注意以下几点。
首先,要确保计算结果的准确性和可靠性,避免出现误导或引起安全隐患的情况。
其次,要合理使用词汇和句式,以增强文章的表达效果。
同时,要避免过多的重复内容和问题,保持文章的独特性和流畅度。
木结构坡屋顶恒载取值计算是建筑设计中的重要环节,它关系到屋顶的承载能力和安全性。
在计算过程中,我们需要考虑坡屋顶的结构形式、材料的性能和使用环境等因素,并遵循相应的规范和标准。
通过合理的计算和估算,可以确保坡屋顶的稳定性和安全性,为人们提供一个舒适、安全的居住环境。
厂房荷载整理
2#厂房荷载整理:一、楼、屋面恒载D楼面恒载:30厚水磨石地面:0.65KN∕m220 1:4水泥砂浆找平层:20X0.020=0.4KN∕m220厚板底抹灰:0.4KN∕m2考虑后期设备管道重量:0.5KN∕m j£:1.95KN∕m j(实际输入2.0)2)上人屋面(结构找坡做法)40厚C20配筋细石碎:25X0.04=lKN∕m2隔离层10厚砂浆:20x0.01=0.2KN∕m250厚隔热层:0.17KN∕1112防水卷材二道:0.4KN∕m220厚找平层:20X0.02=0.4KN∕m220厚板底粉刷:20X0.02=0.4KN∕m2考虑后期设备管道重量:0.5KN∕m2£:3.07KN∕11f(实际输入3.5)二、墙荷载内外墙:砌体容重16KN∕m3(页岩多孔病)200厚墙体:16X0.20=3.2KN∕m240厚双面抹灰:20X0.04=0.80KN∕m2考虑顶部斜砌及孔洞灌浆:0.2KN∕m2£:4.2KN∕m2卫生间:砌体容重16KN∕m3:(页岩多孔砖)200厚墙体:16X0.20=3.2KN∕m220厚单面抹灰:20X0.02=0.40KN∕m2单边贴瓷砖:0.6KN∕m2考虑顶部斜砌及孔洞灌浆:0.2KN∕m2Σ:4.4KN∕m2D首层:(6m层高)普通墙:4.2*5.4=23KN∕m;23*0.8=19KN∕m;(扣梁0.6In)卫生间:4.4*6=27KN∕m;27*0.8=22KN∕m;2)二三四层:(4.5In层高)普通墙:4.2*3.9=17KN∕m;17*0.8=14KN∕m;(扣梁0.6m)卫生间:4.4*4.5=20KN∕m;20*0.8=16KN∕m;3)屋面:a.机房内墙:4.2*3.6=16KN∕m;b.挑板:5,2/2(恒活@/1112)墙载:4.2*1.5=7KN∕m;25*0.3*0.75=6KN∕m4)楼电梯屋面:a.电梯吊钩:50KNb.挑板:5.2/2(恒活KN∕11f)墙载:25*0.3*0.6=4.5KN∕mc.女儿墙:1.2*25*0.3=9KN∕m。
民用建筑荷载标准值
1kg的物体的重力是9.8N 重力是1000牛的物体质量1000/9.8kg≈102。
04kg民用建筑荷载标准值(自重):住宅办公楼旅馆医院标准值2。
0 KN/m2食堂餐厅2.5 KN/m2礼堂剧场影院3。
0 KN/m2商店车站3.5 KN/m2健身房舞厅4.0 KN/m2书房储藏室5。
0 KN/m2KN是千牛kg是千克。
1KN=1000N,1Kg=9。
81N.纠正以下kn指节(用于航海).在物理中牛顿(Newton,符号为N)是力的公制单位。
它是以发现经典力学的艾萨克·牛顿(Sir Isaac Newton)命名。
般住宅就用两种级别规格的板就可以了,就是所说的一级板和二级板,一级板就是说可以承受的活荷载是1KN/M2,二级板,可以承受的活荷载是2KN/M2,西南地区已经规定了最小为四级板,即可以承受活荷载是4KN/M2。
商品楼一般是10CM的厚度,200KG/M3的承重设计,280KG/M3的安全系数还是有的,但是实际上可以承重多少就不知道了,至少我们没有听说过谁家来了10多个客人把楼板踩塌的新闻。
但是有一点要注意,东西放上去不塌,不代表楼板就可以承受这种重量,长期承受超过楼板负载的重量肯定会导致楼板开裂变形的。
另外每平方米200公斤的承重是平均承重不是一点上的承重能力,不然的话一个50KG 的人单脚站立的话就该把楼板踩踏了,按照我的理解这应该是一个空间内每方米都承受200KG的重量后中心点所能够承受的最大负载.如果有比较沉重的东西,比如说浴缸、大书柜什么的只要靠承重墙摆放还是比较安全的.PS:以上纯属个人理解,非专业一般情况下住宅楼板板厚最小取100mm(视楼板跨度大小有可能取更厚,一般楼板板厚是取1/40 的楼板跨度)。
除阳台,卫生间楼面均布活荷载标准值为250KG/m^2。
其他房间的楼面布活活荷载标准值均为200KG/m^2。
活荷载设计值=1.4x活荷载标准值所指荷载为均布荷载.注意均布二字牛顿是一个国际单位制导出单位,它是由kg•m•s−2的国际单位制基本单位导出。
建筑荷载规范
精心整理民用建筑荷载标准值(自重):住宅办公楼旅馆医院标准值2.0KN/m2食堂餐厅2.5KN/m2礼堂剧场影院3.0KN/m2商店车站3.5KN/m2一般情况下住宅楼板板厚最小取100mm(视楼板跨度大小有可能取更厚,一般楼板板厚是取1/40的楼板跨度)。
除阳台,卫生间楼面均布活荷载标准值为250KG/m^2。
其他房间的楼面布活活荷载标准值均为200KG/m^2。
活荷载设计值=1.4x活荷载标准值所指荷载为均布荷载。
注意均布二字牛顿是一个国际单位制导出单位,它是由kg•m•s−2的国际单位制基本单位导出。
1千克力=9.81牛顿1牛顿=0.102千克力1mpa=1000000pa=1000000N/m2=100N/cm2=(100/9.8)kg/cm2=10.2kg/cm21kg/cm2=1*9.8N/cm2=9.8N/cm2=98000N/m2=98000pa=0.098mpa框架结构设计框架结构设计2.1工程概况:本工程建设地点在保定,为多层工业厂房。
建筑面积约6500平方米。
建筑总高19.5200厚,内墙米;地风荷载20mm120mm120mm粉底(或吊顶);墙体外墙:一层,200mm陶粒混凝土空心陶粒混凝土空心砌块,外纵墙都采用浅黄色瓷砖贴面;内抹灰为20mm厚内墙:一层,200mm厚陶粒混凝土空心砌块,抹灰为20mm厚楼地面:本楼楼地面主要采用水泥楼地面,面层厚度均按20mm预留,卫生间较本层楼地面低20mm,向地漏找泛水0.5﹪。
屋面:本楼屋面为不上人屋面,屋面排水均采用集中排水楼梯做法:楼梯采用不锈钢扶手,栏杆,铺防滑地砖,墙面刷乳胶漆。
门窗:外墙,钢门窗;内墙,木门窗。
油漆:本工程内木门及其他构件油漆。
油漆颜色由甲方定。
金属栏杆均刷防锈漆两度,调和漆两度。
其他:排水管为Φ50PVC管,雨水管为Φ50PVC管;施工时请让结构、水、暖、电等专业图纸密切配合,并符合验收标准;本工程的五金配件及生活洁具由甲方自定。
建筑钢结构设计方法与实例解析
建筑钢结构设计方法与实例解析首先,建筑钢结构设计的一般步骤为确定荷载、进行结构分析、选择构件和进行节点设计。
以下是具体步骤及实例解析:1. 确定荷载:根据设计要求和规范,确定建筑物所受的静、动力荷载及温度、风荷载等非静力荷载。
例如,一幢10层的办公楼,设计要求为地震烈度为7度,设计地震加速度为0.15g,屋面覆盖材料为彩钢板,风压系数为0.5kN/m2。
根据规范,可计算出楼面的荷载,如下表:荷载类型荷载标准值(kN/m2) 楼层荷载(kN/m2):-: :-: :-:自重6 60活荷载4 40地震荷载1.35 13.5风荷载0.5 5合计11.85 118.52. 进行结构分析:根据建筑物的荷载及结构形式,进行静力分析(弹性、塑性)、动力分析(自振、激振)等分析方法,得出系统内力和位移参数。
例如,使用SAP2000软件进行结构分析。
输入荷载及结构模型参数后,进行整体刚度矩阵分析,得出节点位移、结构内力和反力等参数,如下图所示:![结构分析结果](3. 选择构件:根据内力值和要求的强度、稳定性等条件,确定主梁、次梁、柱、框架等构件的型号、规格和数量,并考虑斜撑、节点等。
例如,对于以上的办公楼,假设使用Q345C钢材,梁柱截面系数取为0.85,容许应力取为150MPa,则可确定各构件选用的型号和规格,如下表所示:构件类型截面型号截面尺寸(mm) 数量:-: :-: :-: :-:次梁L200x200x8 200x200x8 20主梁H350x350x12 350x350x12 10柱H400x400x12 400x400x12 8框架H300x300x10 300x300x10 4斜撑L100x100x10 100x100x10 44. 进行节点设计:将各构件焊接、螺栓连接等形成刚性、可靠的节点,从而形成一个稳定的钢结构体系。
例如,对于办公楼的某个节点,如下图所示,采用螺栓连接方式。
根据要求和规范,计算出该节点的螺栓数量、杆件配重、节点刚度等参数。
屋面荷载计算范文
屋面荷载计算范文在屋面荷载计算中,需要考虑以下几个方面:1.正常屋面荷载:正常屋面荷载是指建筑物上屋面的自重以及可能产生的正常活荷载,如积雪、人员活动、设备、沉积物等。
正常屋面荷载可以通过各种标准和规范进行计算和确定。
2.非正常屋面荷载:非正常屋面荷载是指建筑物上屋面可能遭受的非正常情况下的荷载,如强风、地震、暴雨等。
非正常屋面荷载是通过特殊荷载计算方法和规范来确定的。
3.屋面结构分析:在屋面荷载计算中,需要对屋面结构进行分析,包括屋面板材料的强度、刚度和稳定性等。
结构分析可以采用各种力学原理和计算方法,如有限元分析、简化方法等。
4.荷载组合:在屋面荷载计算中,需要将不同类型的荷载进行组合,以考虑不同荷载同时作用的情况。
荷载组合可以根据建筑规范和标准进行计算和确定。
5.安全系数:在屋面荷载计算中,需要考虑结构的安全性。
为了确保屋面结构在正常和非正常荷载情况下的安全性,需要引入安全系数。
安全系数是指在给定荷载的情况下,结构的承载能力与荷载的比值。
常用的安全系数包括可靠度系数、局部系数等。
屋面荷载计算涉及多个参数和变量,需要依据具体的建筑结构和设计需求进行计算。
对于不同类型和用途的建筑物,屋面荷载计算的方法和标准也会有所不同。
因此,在进行屋面荷载计算时,建筑设计师和工程师需要熟悉有关荷载计算的规范和标准,并具备一定的结构分析和计算能力。
总之,屋面荷载计算是建筑设计中非常重要的环节,它直接影响到建筑物的结构安全性和耐久性。
通过合理的屋面荷载计算,可以确保建筑物在正常和非正常荷载情况下的安全运行,保障人员和财产的安全。
因此,在进行建筑设计和结构分析时,屋面荷载计算是一个不可忽视的步骤。
实例荷载计算
洛阳顺驰洛南12#地项目商铺S-5一.楼、屋面恒荷载1.1,2#楼梯间:(地面砖楼地面)30厚0.6 kN/m2 (03J930-1-- 7/31) 30厚1:2.5水泥砂浆0.6 kN/m2100厚砼楼板 3.0kN/m220厚砂浆抹灰0.4 kN/m2----------------------------------------总=3.5 kN/m2 取3.5 kN/m22. 厨房、客厅、餐厅:(石材板楼地面)装修面层90厚 1.65 kN/m2 (03J930-1-- 11/32)100厚砼楼板 2.5kN/m220厚砂浆抹灰0.4 kN/m2----------------------------------------总=4.55 kN/m2 取4.6 kN/m2(120厚砼楼板取5.1 kN/m2)3.卧室:(石材板楼地面)装修面层90厚 1.65 kN/m2 (03J930-1-- 11/32)100厚砼楼板 2.5kN/m220厚砂浆抹灰0.4 kN/m2----------------------------------------总=4.55 kN/m2 取4.6 kN/m2(120厚砼楼板取5.1 kN/m2)4.卫生间:(地面砖楼地面)装修面层130厚 2.2kN/m2 (03J930-1-- 19/35)100厚砼楼板 2.5kN/m220厚砂浆抹灰0.4 kN/m2----------------------------------------总=5.1kN/m2,考虑找坡取5.5 kN/m2(120厚砼楼板取6.0 kN/m2)5.阳台:(地面砖楼地面)装修面层60厚 1.4 kN/m2 (03J930-1-- 19/35)100厚砼楼板 2.5kN/m220厚砂浆抹灰0.4 kN/m2----------------------------------------总=4.3kN/m2,取4.5kN/m26.平屋面、露台:8厚缸砖0.2 kN/m220厚1:4性干硬水泥砂浆0.4 kN/m20.15厚聚乙烯薄膜一层0.02 kN/m22层3厚SBS改性沥青防水卷材0.1 kN/m220厚1:2.5水泥砂浆0.4 kN/m220厚(最薄处)1:8水泥膨胀珍珠岩找2%坡 2.2 kN/m245厚挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板保温层0.2 kN/m2100厚砼楼板 2.5 kN/m220厚砂浆抹灰0.4 kN/m2--------------------------------------------总=6.42 kN/m2 取6.5 kN/m2 7.不上人屋面(坡屋面):蓝灰色丽兰瓦0.4 kN/m2白灰砂浆卧瓦0.2 kN/m220厚1:2水泥砂浆0.4 kN/m245厚挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板保温层0.15 kN/m215厚聚合物水泥砂浆0.3 kN/m23厚聚合物防水净浆0.06 kN/m22层3厚SBS改性沥青防水卷材0.1 kN/m220厚1:2.5水泥砂浆0.4 kN/m215厚1:2水泥砂浆0.3 kN/m2120厚砼楼板 3.0 kN/m220厚砂浆抹灰0.4 kN/m2--------------------------------------------总=5.7 kN/m25.7/cosa=7.0 取7.0 kN/m2二.填充墙荷载二层墙重:层高h=3.9m,加气混凝土砌块容重按7.0 kN/m3,内墙200厚,外墙250厚。
石化装置抗爆建筑物的侧墙及屋面爆炸荷载计算
石化装置抗爆建筑物的侧墙及屋面爆炸荷载计算摘要:结合《石油化工控制室抗爆设计规范》(SH/T 3160-2009 及GB 50779-2012),同时参考美国的相关文献,介绍石化装置抗爆建筑物爆炸荷载的计算方法。
并提供相应的计算实例加以说明。
关键词:抗爆建筑物爆炸荷载计算冲击波前进方向结构构件的长度侧墙及屋面1.石化装置建筑物抗爆设计现状石油化工行业因其生产加工的产品大多有易燃易爆的特点,因此在生产过程中有发生爆炸的危险。
2009年之前,我国的标准规范还未对石化装置建筑物的抗爆设计做出明确的规定和系统要求,工程设计一般都不考虑抗爆设计。
即使考虑抗爆设计,工程设计人员大多参照国外的资料和工程经验进行设计。
随着石油化工行业标准《石油化工控制室抗爆设计规范》(SH/T 3160-2009)及国家标准《石油化工控制室抗爆设计规范》(GB 50779-2012)的陆续发布,对石化装置控制室等抗爆建筑物的抗爆设计进行了提纲挈领的阐述,结构设计人员在进行抗爆设计时有了相应的指导。
目前,新建的石化装置为保证在爆炸事故时,不影响生产装置的正常控制及事故处理,对在爆炸作用范围内的控制室、机柜间、变配电等大多需进行了抗爆设计。
2.抗爆建筑物爆炸荷载计算方法用于确定爆炸荷载代表值的参数主要包括:①冲击波峰值入射超压PSO;②正压作用时间td。
一般情况下该两项参数应由业主进行综合评估确定,若没有进行评估时,也可根据《规范》规定,取冲击波峰值入射超压21kPa,正压作用时间100ms;或冲击波峰值入射超压69kPa,正压作用时间20ms。
确定了以上两个基本参数后,可以通过《规范》规定公式求得作用在建筑物前墙、侧墙、屋面和后墙的爆炸荷载。
《规范》SH/T 3160-2009的6.3~6.4条(或GB 50779-2012的 5.3~5.4条)详细的给出了这些计算公式。
由于前墙和后墙的计算公式简单易于理解,本文对这两部分墙体的爆炸荷载计算不再进行介绍。
屋面荷载计算
一、屋面荷载计算:(一)上人屋面屋面永久荷载计算10厚地砖面层22X0.01=0.22 Kn/m2 20厚1:3水泥砂浆找平20X0.02=0.40 Kn/m250厚C30细石混凝土刚性层25X0.05=1.25Kn/m2防水卷材一道0.15 Kn/m2 20厚1:3水泥砂浆找平层20X0.02=0.40 Kn/m2100厚泡沫混凝土保温层4X0.1=0.4 Kn/m220厚1:3水泥砂浆找平层20X0.02=0.4 Kn/m2120厚现浇混凝土屋面板25X0.12=3.00Kn/m212厚水泥砂浆吊顶20X0.012=0.24 Kn/m2g k=6.06~6.94 Kn/m2屋面可变荷载p k=2.00 Kn/m2 (二)不上人屋面屋面永久荷载计算40厚C30细石混凝土刚性层25X0.04=1.0 0Kn/m2防水卷材一道0.15 Kn/m2 20厚1:3水泥砂浆找平层20X0.02=0.40 Kn/m2120厚泡沫混凝土保温层4X0.12=0.48 Kn/m220厚1:3水泥砂浆找平层20X0.02=0.40 Kn/m2120厚现浇混凝土屋面板25X0.12=3.00Kn/m212厚水泥砂浆吊顶20X0.012=0.24 Kn/m2g k=5.44~6.32 Kn/m2屋面可变荷载p k=0.50 Kn/m2二、楼面荷载计算:永久荷载计算15厚1:2水泥砂浆20X0.015=0.23 Kn/m225厚1:3水泥砂浆找平层20X0.025=0.50 Kn/m20.73Kn/m2120厚现浇混凝土屋面板25X0.12=3.00Kn/m212厚水泥砂浆吊顶20X0.012=0.24 Kn/m2g k =3.97 Kn/m2楼面可变荷载:办公室p k1=2.00 Kn/m2走道、楼梯p k2=2.50 Kn/m2卫生间p k3=2.50 Kn/m2三、墙体荷载计算:1、外墙面荷载4厚丙烯酸涂料面层20X0.004=0.08Kn/m26厚1:2.5水泥砂浆找平20X0.006=0.12Kn/m212厚1:3水泥砂浆打底20X0.012=0.24Kn/m20.44Kn/m2 2、内墙面荷载10厚1:2.5水泥砂浆抹平20X0.01=0.20 Kn/m2 15厚1:3水泥砂浆打底20X0.015=0.30 Kn/m20.50Kn/m23、内隔墙荷载200厚内隔墙线载内墙面0.50X2=1.00 Kn/m2隔墙自重8X0.2=1.60 Kn/m22.60Kn/m2g k1=2.60*3.2=8.32Kn/mg k2=2.60*3.0=7.80Kn/m4、外墙荷载200厚外墙线载外墙面层0.50+0.44=0.94 Kn/m2外墙自重8X0.20=1.6 Kn/m22.54Kn/m2g k1=2.54*4.2=10.7Kn/mg k2=2.54*3.6=9.1Kn/m200厚外墙线载:8X0.2+0.94=2.54 Kn/m2g k3=2.54*1.2=3.048Kn/m5、屋面构架荷载:P=40(8)Kn四、楼梯结构计算:(一)1号楼梯结构计算:C25混凝土,d-f y=210N/mm2;D- f y=300N/mm2H=150x24=3600mm H1=150x8=1200mm L1=300X7=2100mm TANα=150/300=0.5 COSα=0.88441、TB11.1、示意图:1.2、基本资料:1).依据规范:《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2002)2).几何参数:楼梯净跨: L1 = 2100 mm 楼梯高度: H = 1200 mm梯板厚: t = 150 mm 踏步数: n = 8(阶)上平台楼梯梁宽度: b1 = 200 mm下平台楼梯梁宽度: b2 = 200 mm下平台宽: L2 = 1000 mm 上平台宽: L3 = 700 mm3).荷载标准值:可变荷载:q = 2.50kN/m2面层荷载:q m =0.75kN/m2栏杆荷载:q f = 0.20kN/m永久荷载分项系数: γG = 1.20 可变荷载分项系数: γQ = 1.40准永久值系数: ψq = 0.504).材料信息:混凝土强度等级: C25 f c = 11.90 N/mm2f t = 1.27 N/mm2R c=25.0 kN/m3f tk = 1.78 N/mm2E c = 2.80×104 N/mm2钢筋强度等级: HRB400 f y = 360 N/mm2E s = 3.60×105 N/mm2保护层厚度:c = 20.0 mm R s=20 kN/m3受拉区纵向钢筋类别:光面钢筋梯段板纵筋合力点至近边距离:a s = 25.00 mm支座负筋系数:α = 0.501.3、计算过程:1). 楼梯几何参数:踏步高度:h = 0.1500 m踏步宽度:b = 0.3000 m计算跨度:L0 = L1+L2+L3+(b1+b2)/2 = 2.10+1.00+0.70+(0.20+0.20)/2 = 4.00 m梯段板与水平方向夹角余弦值:cosα = 0.8942). 荷载计算( 取 B = 1m 宽板带):(1) 梯段板:面层:gkm = (B+B*h/b)*q m= (1+1*0.15/0.30)*0.75 = 1.13 kN/m自重:gkt = R c*B*(t/cosα+h/2) = 25*1*(0.15/0.894+0.15/2) = 6.07 kN/m抹灰:gks = R S*B*c/cosα = 20*1*0.02/0.894 = 0.45 kN/m恒荷标准值:P k= gkm+gkt+gks+q f= 1.13+6.07+0.45+0.20 = 7.84 kN/m恒荷控制:P n(G) = 1.35*P k+γQ*0.7*B*q = 1.35*7.84+1.40*0.7*1*2.50 = 13.03 kN/m活荷控制:P n(L) = γG*P k+γQ*B*q = 1.20*7.84+1.40*1*2.50 = 12.91 kN/m荷载设计值:P n = max{ P n(G) , P n(L) } = 13.03 kN/m(2) 平台板:面层:gkm' = B*q m = 1*0.75 = 0.75 kN/m自重:gkt' = R c*B*t = 25*1*0.15 = 3.75 kN/m抹灰:gks' = R S*B*c = 20*1*0.02 = 0.40 kN/m恒荷标准值:P k' = gkm'+gkt'+gks'+q f = 0.75+3.75+0.40+0.20 = 5.10 kN/m恒荷控制:P l(G) = 1.35*P k'+γQ*0.7*B*q = 1.35*5.10+1.40*0.7*1*2.50 = 9.34 kN/m活荷控制:P l(L) = γG*P k+γQ*B*q = 1.20*5.10+1.40*1*2.50 = 9.62 kN/m荷载设计值:P l = max{ P l(G) , P l(L) } = 9.62 kN/m3). 正截面受弯承载力计算:左端支座反力: R l = 23.09 kN右端支座反力: R r = 22.56 kN最大弯矩截面距左支座的距离: Lmax = 1.98 m最大弯矩截面距左边弯折处的距离: x = 1.18 mMmax = R l*Lmax-[P l*L3*(x+L3/2)+P n*x2/2]= 23.09*1.98-[9.62*0.80*(1.18+0.80/2)+13.03*1.182/2]= 24.49 kN·m相对受压区高度:ζ= 0.141765 配筋率:ρ= 0.004686纵筋(1号)计算面积:A s = 585.76 mm2支座负筋(2、3号)计算面积:A s'=α*As= 0.50*585.76 = 292.88 mm21.4、计算结果:(为每米宽板带的配筋)1) 1号钢筋计算结果(跨中)计算面积A s:585.76 mm2采用方案:f12@130实配面积: 870 mm22) 2/3号钢筋计算结果(支座)计算面积A s':292.88 mm2采用方案:f12@130实配面积: 870 mm23) 4号钢筋计算结果采用方案:d8@250实配面积: 201 mm24) 5号钢筋计算结果采用方案:f12@130实配面积: 870 mm25) 6号钢筋计算结果采用方案:f12@130实配面积: 870 mm21.5、跨中挠度计算: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1).计算标准组合弯距值Mk:Mk = M gk+M qk= (q gk + q qk)*L02/8= (7.84 + 2.500)*4.002/8= 20.680 kN*m2).计算永久组合弯距值Mq:Mq = M gk+M qk= (q gk + ψq*q qk)*L02/8= (7.84 + 0.50*2.500)*4.002/8= 18.180 kN*m3).计算受弯构件的短期刚度 B s(1) 计算按荷载荷载效应的标准组合作用下,构件纵向受拉钢筋应力σsk = Mk/(0.87*h0*As) (混凝土规范式 8.1.3-3) = 20.680×106/(0.87*125*870)= 218.578 N/mm(2)计算按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率矩形截面积: A te = 0.5*b*h = 0.5*1000*150= 75000mm2ρte = As/A te (混凝土规范式 8.1.2-4) = 870/75000= 1.160%(3) 计算裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψψ = 1.1-0.65*ftk/(ρte*σsk) (混凝土规范式 8.1.2-2)= 1.1-0.65*1.78/(1.160%*218.578)= 0.644(4) 计算钢筋弹性模量与混凝土模量的比值αEαE = ES/E C= 3.60×105/(2.80×104)= 12.857(5) 计算受压翼缘面积与腹板有效面积的比值γf矩形截面,γf = 0(6) 计算纵向受拉钢筋配筋率ρρ = As/(b*h0)= 870/(1000*125)= 0.696%(7) 计算受弯构件的短期刚度 B SB S = E S*As*h02/[1.15*ψ+0.2+6*αE*ρ/(1+3.5*γf)](混凝土规范式8.2.3--1)= 3.60×105*870*1252/[1.15*0.644+0.2+6*12.857*0.696%/(1+3.5*0.0 )]= 33.130×102 kN*m24).计算受弯构件的长期刚度B(1) 确定考虑荷载长期效应组合对挠度影响增大影响系数θ当ρ`=0时,θ=2.0 (混凝土规范第 8.2.5 条)(2) 计算受弯构件的长期刚度 BB = Mk/(Mq*(θ-1)+Mk)*BS (混凝土规范式 8.2.2)= 20.680/(18.180*(2.0-1)+20.680)*33.130×102= 17.630×102 kN*m25).计算受弯构件挠度fmax = 5*(q gk+q qk)*L04/(384*B)= 5*(7.84+2.500)*4.004/(384*17.630×102)= 19.549 mm6).验算挠度挠度限值f0=L0/200=4.00/200=20.000 mmfmax=19.549mm≤f0=20.000mm,满足规范要求!1.6、裂缝宽度验算:1).计算标准组合弯距值Mk:Mk = M gk+M qk= (q gk + q qk)*L02/8= (7.84 + 2.500)*4.002/8= 20.680 kN*m2).光面钢筋,所以取值V i=0.73).C = 204).计算按荷载荷载效应的标准组合作用下,构件纵向受拉钢筋应力σsk = Mk/(0.87*h0*As) (混凝土规范式 8.1.3-3)= 20.680×106/(0.87*125.00*870)= 218.578 N/mm5).计算按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率矩形截面积: A te = 0.5*b*h = 0.5*1000*150= 75000 mm2ρte = As/A te (混凝土规范式 8.1.2-4)= 870/75000= 1.160%6).计算裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψψ = 1.1-0.65*ftk/(ρte*σsk) (混凝土规范式 8.1.2-2)= 1.1-0.65*1.78/(1.160%*218.578)= 0.6447).计算单位面积钢筋根数nn = 1000/s= 1000/130= 78).计算受拉区纵向钢筋的等效直径deqdeq= (∑n i*d i2)/(∑n i*V i*d i)= 7*122/(7*0.7*12)= 179).计算最大裂缝宽度ωmax =αcr*ψ*σsk/E S*(1.9*C+0.08*deq/ρte) (混凝土规范式 8.1.2-1)= 2.1*0.644*218.578/3.6×105*(1.9*20+0.08*17/1.160%)= 0.1274 mm≤ 0.30 mm,满足规范要求2、TB22.1、示意图:2.2、基本资料:1).依据规范:《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2002)2).几何参数:楼梯净跨: L1 = 2100 mm 楼梯高度: H = 1200 mm梯板厚: t = 150 mm 踏步数: n = 8(阶)上平台楼梯梁宽度: b1 = 200 mm下平台楼梯梁宽度: b2 = 200 mm上平台宽: L3 = 1500 mm3).荷载标准值:可变荷载:q = 2.50kN/m2面层荷载:q m =0.75kN/m2栏杆荷载:q f = 0.20kN/m永久荷载分项系数:γG = 1.20 可变荷载分项系数:γQ = 1.40准永久值系数: ψq = 0.504).材料信息:混凝土强度等级: C25 f c = 11.90 N/mm2f t = 1.27 N/mm2R c=25.0 kN/m3f tk = 1.78 N/mm2E c = 2.80×104 N/mm2钢筋强度等级: HRB400 f y = 360 N/mm2E s = 3.60×105 N/mm2保护层厚度:c = 20.0 mm R s=20 kN/m3受拉区纵向钢筋类别:光面钢筋梯段板纵筋合力点至近边距离:a s = 25.00 mm支座负筋系数:α = 0.902.3、计算过程:1). 楼梯几何参数:踏步高度:h = 0.1500 m踏步宽度:b = 0.3000 m计算跨度:L0 = L1+L3+(b1+b2)/2 = 2.10+1.50+(0.20+0.20)/2 = 3.80 m梯段板与水平方向夹角余弦值:cosα = 0.8942). 荷载计算( 取 B = 1m 宽板带):(1) 梯段板:面层:gkm = (B+B*h/b)*q m = (1+1*0.15/0.30)*0.75 = 1.13 kN/m自重:gkt = R c*B*(t/cosα+h/2) = 25*1*(0.15/0.894+0.15/2) = 6.07 kN/m抹灰:gks = R S*B*c/cosα = 20*1*0.02/0.894 = 0.45 kN/m恒荷标准值:P k = gkm+gkt+gks+q f = 1.13+6.07+0.45+0.20 = 7.84 kN/m恒荷控制:P n(G) = 1.35*P k+γQ*0.7*B*q = 1.35*7.84+1.40*0.7*1*2.50 = 13.03 kN/m活荷控制:P n(L) = γG*P k+γQ*B*q = 1.20*7.84+1.40*1*2.50 = 12.91 kN/m荷载设计值:P n= max{ P n(G) , P n(L) } = 13.03 kN/m(2) 平台板:面层:gkm' = B*q m = 1*0.75 = 0.75 kN/m自重:gkt' = R c*B*t = 25*1*0.15 = 3.75 kN/m抹灰:gks' = R S*B*c = 20*1*0.02 = 0.40 kN/mTB1传来恒载: 7.84*2.4/2/1.6=5.88 kN/m恒荷标准值:P k' = gkm'+gkt'+gks'+q f = 0.75+3.75+0.40+0.20 +5.88= 10.98 kN/mTB1传来活载: 2.5*2.4/2/1.6=1.875 kN/m 恒荷标准值: q=1.875+2.5=4.375 kN/m 恒荷控制:P l(G) = 1.35*P k'+γQ*0.7*B*q = 1.35*10.98+1.40*0.7*1*4.375 = 19.111 kN/m活荷控制:P l(L) = γG*P k+γQ*B*q = 1.20*10.98+1.40*1*4.375 = 19.301 kN/m荷载设计值:P l= max{ P l(G) , P l(L) } = 19.301 kN/m3). 正截面受弯承载力计算:左端支座反力: R l= 1.2*18.862+1.4*7.118=32.600 kN 右端支座反力: R r = 1.2*15.954+1.4*5.382=26.680 kN最大弯矩截面距左支座的距离: Lmax = 1.733 m最大弯矩截面距左边弯折处的距离: x = 0.133 mMmax = R l*Lmax-[P l*L3*(x+L3/2)+P n*x2/2]= 32.6*1.733-[19.301*1.60*(0.133+1.60/2)+12.91*0.1332/2]= 27.569 kN·m相对受压区高度:ζ= 0.161275 配筋率:ρ=0.005331纵筋(1号)计算面积:A s = 666.38 mm2支座负筋(2、3号)计算面积:A s'=α*As= 0.90*666.38 = 599.74 mm22.4、计算结果:(为每米宽板带的配筋)1) 1号钢筋计算结果(跨中)计算面积A s:666.38 mm2采用方案:f12@130实配面积: 870 mm22) 2/3号钢筋计算结果(支座)计算面积A s':599.74 mm2采用方案:f12@130实配面积: 870 mm23) 4号钢筋计算结果采用方案:f8@250实配面积: 201 mm24) 5号钢筋计算结果采用方案:f12@130实配面积: 870 mm23、TB33.1、示意图:3.2、基本资料:1).依据规范:《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2002)2).几何参数:楼梯净跨: L1 = 2100 mm 楼梯高度: H = 1200 mm梯板厚: t = 150 mm 踏步数: n = 8(阶)上平台楼梯梁宽度: b1 = 200 mm下平台楼梯梁宽度: b2 = 200 mm下平台宽: L2 = 1500 mm3).荷载标准值:可变荷载:q = 2.50kN/m2面层荷载:q m =0.75kN/m2栏杆荷载:q f = 0.20kN/m永久荷载分项系数:γG =1.20 可变荷载分项系数:γQ =1.40准永久值系数: ψq = 0.504).材料信息:混凝土强度等级: C25 f c = 11.90 N/mm2f t = 1.27 N/mm2R c=25.0 kN/m3f tk = 1.78 N/mm2E c = 2.80×104 N/mm2钢筋强度等级: HRB400 f y = 360 N/mm2E s = 3.60×105 N/mm2保护层厚度:c = 20.0 mm R s=20 kN/m3受拉区纵向钢筋类别:光面钢筋梯段板纵筋合力点至近边距离:a s = 25.00 mm支座负筋系数:α = 0.503.3、计算过程:1). 楼梯几何参数:踏步高度:h = 0.1500 m踏步宽度:b = 0.3000 m计算跨度:L0 = L1+L2+(b1+b2)/2 = 2.10+1.50+(0.20+0.20)/2 = 3.80 m梯段板与水平方向夹角余弦值:cosα = 0.8942). 荷载计算( 取 B = 1m 宽板带):(1) 梯段板:面层:gkm = (B+B*h/b)*q m = (1+1*0.15/0.30)*0.75 = 1.13 kN/m自重:gkt = R c*B*(t/cosα+h/2) = 25*1*(0.15/0.894+0.15/2) = 6.07 kN/m抹灰:gks = R S*B*c/cosα = 20*1*0.02/0.894 = 0.45 kN/m恒荷标准值:P k = gkm+gkt+gks+q f = 1.13+6.07+0.45+0.20 = 7.84 kN/m恒荷控制:P n(G) = 1.35*P k+γQ*0.7*B*q = 1.35*7.84+1.40*0.7*1*2.50 = 13.03 kN/m活荷控制:P n(L) = γG*P k+γQ*B*q = 1.20*7.84+1.40*1*2.50 = 12.91 kN/m荷载设计值:P n= max{ P n(G) , P n(L) } = 13.03 kN/m(2) 平台板:面层:gkm' = B*q m = 1*0.75 = 0.75 kN/m自重:gkt' = R c*B*t = 25*1*0.15 = 3.75 kN/m抹灰:gks' = R S*B*c = 20*1*0.02 = 0.40 kN/mTB1传来恒载: 7.84*2.4/2/1.6=5.88 kN/m恒荷标准值:P k' = gkm'+gkt'+gks'+q f = 0.75+3.75+0.40+0.20+5.88 = 10.98 kN/mTB1传来活载: 2.5*2.4/2/1.6=1.875 kN/mQ=1.875+2.5=4.375 kN/m恒荷控制:P l(G) = 1.35*P k'+γQ*0.7*B*q = 1.35*10.98+1.40*0.7*1*4.375 = 19.111 kN/m活荷控制:P l(L) = γG*P k+γQ*B*q = 1.20*10.98+1.40*1*4.375 = 19.301 kN/m荷载设计值:P l= max{ P l(G) , P l(L) } = 19.301 kN/m3). 正截面受弯承载力计算:左端支座反力: R l=1.2*15.954+1.4*5.382= 26.680 kN右端支座反力: R r =1.2*18.826+1.4*7.118= 32.600 kN最大弯矩截面距左支座的距离: Lmax = 2.067 m最大弯矩截面距左边弯折处的距离: x = -0.133 mMmax = Rl2/P l/2= 26.682/12.91/2= 27.569 kN·m相对受压区高度:ζ= 0.161275配筋率:ρ=0.005331纵筋(1号)计算面积:A s = 666.38 mm2支座负筋(2、3号)计算面积:A s'=α*As= 0.90*666.38= 599.74 mm23.4、计算结果:(为每米宽板带的配筋)1) 1号钢筋计算结果(跨中)计算面积A s:666.38 mm2采用方案:f12@130实配面积: 870 mm22) 2/3号钢筋计算结果(支座)计算面积A s':599.74 mm2采用方案:f12@130实配面积: 870 mm23) 4号钢筋计算结果采用方案:d8@250实配面积: 201 mm24) 5号钢筋计算结果采用方案:f12@130实配面积: 870 mm24、TL1: L1=300X7=2100mm;L2=1600mm;L3=1900mmL=L1+L2+L3+(a1+a2)/2=2100+1600+1900+(400+400)/2 =6000mm 取bXh=200X550mm h0=510mm永久荷载:TB2传来恒载18.8262Kn/mTB3传来恒载15.954Kn/m梁自重25*0.2*0.55*1.1=3.025 Kn/m25*0.2*0.625*1.1=3.438 Kn/mg k1=21.851 Kn/mg k2=3.438 Kn/mg k3=18.979 Kn/mTB2传来恒载p k1=7.118Kn/mTB2传来恒载p k3=5.382Kn/m恒载控制:Pn1(G)=1.35*g k1+1.4*0.7*p k1=1.35*21.851+1.4*0.7*7.11 8=36.474Kn/mPn2(G)=1.35*g k2+1.4*0.7*p k2=1.35*3.438+1.4*0.7*0=4.641Kn/mPn3(G)=1.35*g k1+1.4*0.7*p k1=1.35*18.979+1.4*0.7*5.38 2=30.896Kn/m活载控制:Pn1(L)=1.2*g k1+1.4*p k1=1.2*21.851+1.4*7.118=36.186Kn/mPn2(L)=1.2*g k2+1.4*p k2=1.2*3.438+1.4*0=4.126Kn/mPn3(L)=1.2*g k3+1.4*p k3=1.2*18.979+1.4*5.382=30.310Kn/m荷载设计值:Pn1=max{Pn1(G),Pn1(L)}=Pn1(G)= 36.474Kn/mPn2=max{Pn2(G),Pn2(L)}=Pn2(G)= 4.641Kn/mPn3=max{Pn3(G),Pn3(L)}=Pn3(G)=30.896Kn/mRl=1.35*(18.979*2.12/2+3.438*2.1*( 2.1/2+2.1)+21.851*1.8*( 1.8/2+2.1+2.1))/6+1.4*0.7*(5.382*2.12/2+7.118*1.8*(1.8/2+2.1+2.1))/6=1.35*44.197+0.98*12.868=72.277knRr=1.35*(21.851*1.8+3.438*2.1+18.979*2.1-44.197)+0.98*(7.118*1.8+5.382*2.1-12.868)=1.35*42.211+0.98*11.247=68.007kn最大弯矩截面距左支座的距离: Lmax = 3.227m最大弯矩截面距左边弯折处的距离: x = 1.427 mMmax = R l*Lmax-[P l*L1*(x+L1/2)+P n*x2/2]= 72.277*3.227-[36.474*1.80*(1.427+1.80/2)+4.641*1.4272/2]= 75.738 kN·mAs=598mm2 3D18(2D22)Asv=(V-0.7ft*b*h0)/(1.25*fyv *h0)*s=(72277-0.7*1.27*200*460)/(1.25*200*460*2)*200<0mm2C6@200(二)2号楼梯结构计算C25混凝土,D-f y=300N/mm2;C- f y=360N/mm2 H=150x24=3600mm TANα=150/300=0.5 COSα=0.8844 1、TB11.1、示意图:1.2、基本资料:1).依据规范:《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2002)2).几何参数:楼梯净跨: L1 = 3900 mm 楼梯高度: H = 2100 mm梯板厚: t = 160 mm 踏步数: n = 14(阶)上平台楼梯梁宽度: b1 = 200 mm下平台楼梯梁宽度: b2 = 200 mm3).荷载标准值:可变荷载:q = 2.50kN/m2面层荷载:q m= 0.75kN/m2栏杆荷载:q f = 0.20kN/m永久荷载分项系数: γG = 1.20 可变荷载分项系数: γQ = 1.40准永久值系数: ψq = 0.504).材料信息:混凝土强度等级: C25 f c = 11.90 N/mm2f t = 1.27 N/mm2R c=25.0 kN/m3f tk = 1.78 N/mm2E c = 2.80×104 N/mm2钢筋强度等级: HRB400 f y = 360 N/mm2E s = 3.60×105 N/mm2保护层厚度:c = 20.0 mm R s=20 kN/m3受拉区纵向钢筋类别:光面钢筋梯段板纵筋合力点至近边距离:a s = 25.00 mm支座负筋系数:α = 0.501.3、计算过程:1). 楼梯几何参数:踏步高度:h = 0.1500 m踏步宽度:b = 0.3000 m计算跨度:L0 = L1+(b1+b2)/2 = 3.90+(0.20+0.20)/2 = 4.10 m梯段板与水平方向夹角余弦值:cosα = 0.8942). 荷载计算( 取 B = 1m 宽板带):(1) 梯段板:面层:gkm = (B+B*h/b)*q m= (1+1*0.15/0.30)*0.75 = 1.13 kN/m自重:gkt = R c*B*(t/cosα+h/2) = 25*1*(0.16/0.894+0.15/2)= 6.35 kN/m抹灰:gks = R S*B*c/cosα = 20*1*0.02/0.894 = 0.45 kN/m恒荷标准值:P k = gkm+gkt+gks+q f = 1.13+6.35+0.45+0.20 = 8.12 kN/m恒荷控制:P n(G) = 1.35*P k+γQ*0.7*B*q = 1.35*8.12+1.40*0.7*1*2.50 = 13.41 kN/m活荷控制:P n(L) = γG*P k+γQ*B*q = 1.20*8.12+1.40*1*2.50 = 13.24 kN/m荷载设计值:P n = max{ P n(G) , P n(L) } = 13.41 kN/m3). 正截面受弯承载力计算:左端支座反力: R l = 27.49 kN右端支座反力: R r = 27.49 kN最大弯矩截面距左支座的距离: Lmax = 2.05 m最大弯矩截面距左边弯折处的距离: x = 2.05 mMmax = R l*Lmax-P n*x2/2= 27.49*2.05-13.41*2.052/2= 28.18 kN·m相对受压区高度:ζ= 0.139693 配筋率:ρ= 0.004618纵筋(1号)计算面积:A s = 623.38 mm2支座负筋(2、3号)计算面积:A s'=α*As= 0.50*623.38 = 311.69 mm21.4、计算结果:(为每米宽板带的配筋)1)1号钢筋计算结果(跨中)计算面积A s:623.38 mm2采用方案:f12@150实配面积: 754 mm22)2/3号钢筋计算结果(支座)计算面积A s':311.69 mm2采用方案:f12@150实配面积: 754 mm23)4号钢筋计算结果采用方案:d8@250实配面积: 201 mm21.5、跨中挠度计算: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1).计算标准组合弯距值Mk:Mk = M gk+M qk= (q gk + q qk)*L02/8= (8.12 + 2.500)*4.102/8= 22.314 kN*m2).计算永久组合弯距值Mq:Mq = M gk+M qk= (q gk + ψq*q qk)*L02/8= (8.12 + 0.50*2.500)*4.102/8= 19.687 kN*m3).计算受弯构件的短期刚度 B s(1) 计算按荷载荷载效应的标准组合作用下,构件纵向受拉钢筋应力σsk = Mk/(0.87*h0*As) (混凝土规范式 8.1.3-3) = 22.314×106/(0.87*135*754)= 251.977 N/mm(2) 计算按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率矩形截面积: A te = 0.5*b*h = 0.5*1000*160= 80000 mm2ρte = As/A te (混凝土规范式 8.1.2-4)= 754/80000= 0.942%(3) 计算裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψψ = 1.1-0.65*ftk/(ρte*σsk) (混凝土规范式 8.1.2-2)= 1.1-0.65*1.78/(0.942%*251.977)= 0.613(4) 计算钢筋弹性模量与混凝土模量的比值αEαE = ES/E C= 3.60×105/(2.80×104)= 12.857(5) 计算受压翼缘面积与腹板有效面积的比值γf矩形截面,γf = 0(6) 计算纵向受拉钢筋配筋率ρρ = As/(b*h0)= 754/(1000*135)= 0.559%(7) 计算受弯构件的短期刚度 B SB S= E S*As*h02/[1.15*ψ+0.2+6*αE*ρ/(1+ 3.5*γf)](混凝土规范式8.2.3--1)= 3.60×105*754*1352/[1.15*0.613+0.2+6*12.857*0.559%/(1+3.5*0.0)] = 37.039×102 kN*m24).计算受弯构件的长期刚度B(1) 确定考虑荷载长期效应组合对挠度影响增大影响系数θ当ρ`=0时,θ=2.0 (混凝土规范第 8.2.5 条)(2) 计算受弯构件的长期刚度 BB = Mk/(Mq*(θ-1)+Mk)*BS (混凝土规范式 8.2.2)= 22.314/(19.687*(2.0-1)+22.314)*37.039×102= 19.678×102 kN*m25).计算受弯构件挠度fmax = 5*(q gk+q qk)*L04/(384*B)= 5*(8.12+2.500)*4.104/(384*19.678×102)= 19.856 mm6).验算挠度挠度限值f0=L0/200=4.10/200=20.500 mmfmax=19.856mm≤f0=20.500mm,满足规范要求!1.6、裂缝宽度验算:1).计算标准组合弯距值Mk:Mk = M gk+M qk= (q gk + q qk)*L02/8= (8.12 + 2.500)*4.102/8= 22.314 kN*m2).光面钢筋,所以取值V i=0.73).C = 204).计算按荷载荷载效应的标准组合作用下,构件纵向受拉钢筋应力σsk = Mk/(0.87*h0*As) (混凝土规范式 8.1.3-3)= 22.314×106/(0.87*135.00*754)= 251.977 N/mm5).计算按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率矩形截面积: A te = 0.5*b*h = 0.5*1000*160= 80000 mm2ρte = As/A te (混凝土规范式 8.1.2-4)= 754/80000= 0.942%因为ρte < 1.000%,所以取ρte = 1.000%6).计算裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψψ = 1.1-0.65*ftk/(ρte*σsk) (混凝土规范式 8.1.2-2)= 1.1-0.65*1.78/(1.000%*251.977)= 0.6417).计算单位面积钢筋根数nn = 1000/s= 1000/150= 68).计算受拉区纵向钢筋的等效直径deqdeq= (∑n i*d i2)/(∑n i*V i*d i)= 6*122/(6*0.7*12)= 179).计算最大裂缝宽度ωmax =αcr*ψ*σsk/E S*(1.9*C+0.08*deq/ρte) (混凝土规范式 8.1.2-1)= 2.1*0.641*251.977/3.6×105*(1.9*20+0.08*17/1.000%)= 0.1639 mm≤ 0.30 mm,满足规范要求2、TB22.1、示意图:2.2、基本资料:1).依据规范:《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2002)2).几何参数:楼梯净跨: L1 = 2700 mm 楼梯高度: H = 1500 mm梯板厚: t = 150 mm 踏步数: n = 10(阶)上平台楼梯梁宽度: b1 = 200 mm下平台楼梯梁宽度: b2 = 200 mm下平台宽: L2 = 900 mm3).荷载标准值:可变荷载:q = 2.50kN/m2面层荷载:q m= 0.75kN/m2栏杆荷载:q f = 0.20kN/m永久荷载分项系数: γG = 1.20 可变荷载分项系数: γQ = 1.40准永久值系数: ψq = 0.504).材料信息:混凝土强度等级: C25 f c = 11.90 N/mm2f t = 1.27 N/mm2R c=25.0 kN/m3f tk = 1.78 N/mm2E c = 2.80×104 N/mm2钢筋强度等级: HRB400 f y = 360 N/mm2E s = 3.60×105 N/mm2保护层厚度:c = 20.0 mm R s=20 kN/m3受拉区纵向钢筋类别:光面钢筋梯段板纵筋合力点至近边距离:a s = 25.00 mm支座负筋系数:α = 0.502.3、计算过程:1). 楼梯几何参数:踏步高度:h = 0.1500 m踏步宽度:b = 0.3000 m计算跨度:L0 = L1+L2+(b1+b2)/2 = 2.70+0.90+(0.20+0.20)/2 = 3.80 m梯段板与水平方向夹角余弦值:cosα = 0.8942). 荷载计算( 取 B = 1m 宽板带):(1) 梯段板:面层:gkm = (B+B*h/b)*q m= (1+1*0.15/0.30)*0.75 = 1.13 kN/m自重:gkt = R c*B*(t/cosα+h/2) = 25*1*(0.15/0.894+0.15/2) = 6.07 kN/m抹灰:gks = R S*B*c/cosα = 20*1*0.02/0.894 = 0.45 kN/m恒荷标准值:P k = gkm+gkt+gks+q f = 1.13+6.07+0.45+0.20 = 7.84 kN/m恒荷控制:P n(G) = 1.35*P k+γQ*0.7*B*q = 1.35*7.84+1.40*0.7*1*2.50 = 13.03 kN/m活荷控制:P n(L) = γG*P k+γQ*B*q = 1.20*7.84+1.40*1*2.50 = 12.91 kN/m荷载设计值:P n = max{ P n(G) , P n(L) } = 13.03 kN/m(2) 平台板:面层:gkm' = B*q m = 1*0.75 = 0.75 kN/m自重:gkt' = R c*B*t = 25*1*0.15 = 3.75 kN/m抹灰:gks' = R S*B*c = 20*1*0.02 = 0.40 kN/m恒荷标准值:P k' = gkm'+gkt'+gks'+q f = 0.75+3.75+0.40+0.20 = 5.10 kN/m恒荷控制:P l(G) = 1.35*P k'+γQ*0.7*B*q = 1.35*5.10+1.40*0.7*1*2.50 = 9.34 kN/m活荷控制:P l(L) = γG*P k+γQ*B*q = 1.20*5.10+1.40*1*2.50 = 9.62 kN/m荷载设计值:P l = max{ P l(G) , P l(L) } = 9.62 kN/m3). 正截面受弯承载力计算:左端支座反力: R l = 24.32 kN右端支座反力: R r = 21.80 kN最大弯矩截面距左支座的距离: Lmax = 1.87 m最大弯矩截面距左边弯折处的距离: x = 1.87 mMmax = R l*Lmax-P n*x2/2= 24.32*1.87-13.03*1.872/2= 22.68 kN·m相对受压区高度:ζ= 0.130492 配筋率:ρ= 0.004313纵筋(1号)计算面积:A s = 539.19 mm2支座负筋(2、3号)计算面积:A s'=α*As= 0.50*539.19 = 269.59 mm22.4、计算结果:(为每米宽板带的配筋)1)1号钢筋计算结果(跨中)计算面积A s:539.19 mm2采用方案:f12@180实配面积: 628 mm22)2/3号钢筋计算结果(支座)计算面积A s':269.59 mm2采用方案:f12@180实配面积: 628 mm23)4号钢筋计算结果采用方案:d8@250实配面积: 201 mm24)5号钢筋计算结果采用方案:f12@180实配面积: 628 mm22.5、跨中挠度计算: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1).计算标准组合弯距值Mk:Mk = M gk+M qk= (q gk + q qk)*L02/8= (7.84 + 2.500)*3.802/8= 18.663 kN*m2).计算永久组合弯距值Mq:Mq = M gk+M qk= (q gk + ψq*q qk)*L02/8= (7.84 + 0.50*2.500)*3.802/8= 16.407 kN*m3).计算受弯构件的短期刚度 B s(1) 计算按荷载荷载效应的标准组合作用下,构件纵向受拉钢筋应力σsk = Mk/(0.87*h0*As) (混凝土规范式 8.1.3-3) = 18.663×106/(0.87*125*628)= 273.138 N/mm(2) 计算按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率矩形截面积: A te = 0.5*b*h = 0.5*1000*150= 75000 mm2ρte = As/A te (混凝土规范式 8.1.2-4)= 628/75000= 0.838%(3) 计算裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψψ = 1.1-0.65*ftk/(ρte*σsk) (混凝土规范式 8.1.2-2)= 1.1-0.65*1.78/(0.838%*273.138)= 0.594(4) 计算钢筋弹性模量与混凝土模量的比值αEαE = ES/E C= 3.60×105/(2.80×104)= 12.857(5) 计算受压翼缘面积与腹板有效面积的比值γf矩形截面,γf = 0(6) 计算纵向受拉钢筋配筋率ρρ = As/(b*h0)= 628/(1000*125)= 0.503%(7) 计算受弯构件的短期刚度 B SB S= E S*As*h02/[1.15*ψ+0.2+6*αE*ρ/(1+ 3.5*γf)](混凝土规范式8.2.3--1)= 3.60×105*628*1252/[1.15*0.594+0.2+6*12.857*0.503%/(1+3.5*0.0)] = 27.801×102 kN*m24).计算受弯构件的长期刚度B(1) 确定考虑荷载长期效应组合对挠度影响增大影响系数θ当ρ`=0时,θ=2.0 (混凝土规范第 8.2.5 条)(2) 计算受弯构件的长期刚度 BB = Mk/(Mq*(θ-1)+Mk)*BS (混凝土规范式 8.2.2)= 18.663/(16.407*(2.0-1)+18.663)*27.801×102= 14.795×102 kN*m25).计算受弯构件挠度fmax = 5*(q gk+q qk)*L04/(384*B)= 5*(7.84+2.500)*3.804/(384*14.795×102)= 18.975 mm6).验算挠度挠度限值f0=L0/200=3.80/200=19.000 mmfmax=18.975mm≤f0=19.000mm,满足规范要求!2.6、裂缝宽度验算:1).计算标准组合弯距值Mk:Mk = M gk+M qk= (q gk + q qk)*L02/8= (7.84 + 2.500)*3.802/8= 18.663 kN*m2).光面钢筋,所以取值V i=0.73).C = 204).计算按荷载荷载效应的标准组合作用下,构件纵向受拉钢筋应力σsk = Mk/(0.87*h0*As) (混凝土规范式 8.1.3-3)= 18.663×106/(0.87*125.00*628)= 273.138 N/mm5).计算按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率矩形截面积: A te = 0.5*b*h = 0.5*1000*150= 75000 mm2ρte = As/A te (混凝土规范式 8.1.2-4)= 628/75000= 0.838%因为ρte < 1.000%,所以取ρte = 1.000%6).计算裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψψ = 1.1-0.65*ftk/(ρte*σsk) (混凝土规范式 8.1.2-2)= 1.1-0.65*1.78/(1.000%*273.138)= 0.6767).计算单位面积钢筋根数nn = 1000/s= 1000/180= 58).计算受拉区纵向钢筋的等效直径deqdeq= (∑n i*d i2)/(∑n i*V i*d i)= 5*122/(5*0.7*12)= 179).计算最大裂缝宽度ωmax =αcr*ψ*σsk/E S*(1.9*C+0.08*deq/ρte) (混凝土规范式 8.1.2-1)= 2.1*0.676*273.138/3.6×105*(1.9*20+0.08*17/1.000%)= 0.1875 mm≤ 0.30 mm,满足规范要求3、TB33.1、示意图:3.2、基本资料:1).依据规范:《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2002)2).几何参数:楼梯净跨: L1 = 3300 mm 楼梯高度: H = 1800 mm梯板厚: t = 140 mm 踏步数: n = 12(阶)上平台楼梯梁宽度: b1 = 200 mm下平台楼梯梁宽度: b2 = 200 mm3).荷载标准值:可变荷载:q = 2.50kN/m2面层荷载:q m= 0.75kN/m2栏杆荷载:q f = 0.20kN/m永久荷载分项系数: γG = 1.20 可变荷载分项系数: γQ = 1.40准永久值系数: ψq = 0.504).材料信息:混凝土强度等级: C25 f c = 11.90 N/mm2f t = 1.27 N/mm2R c=25.0 kN/m3f tk = 1.78 N/mm2E c = 2.80×104 N/mm2钢筋强度等级: HRB400 f y = 360 N/mm2E s = 3.60×105 N/mm2保护层厚度:c = 20.0 mm R s=20 kN/m3受拉区纵向钢筋类别:光面钢筋梯段板纵筋合力点至近边距离:a s = 25.00 mm支座负筋系数:α = 0.503.3、计算过程:1). 楼梯几何参数:踏步高度:h = 0.1500 m踏步宽度:b = 0.3000 m计算跨度:L0 = L1+(b1+b2)/2 = 3.30+(0.20+0.20)/2 = 3.50 m梯段板与水平方向夹角余弦值:cosα = 0.8942). 荷载计算( 取 B = 1m 宽板带):(1) 梯段板:面层:gkm = (B+B*h/b)*q m= (1+1*0.15/0.30)*0.75 = 1.13 kN/m自重:gkt = R c*B*(t/cosα+h/2) = 25*1*(0.14/0.894+0.15/2) = 5.79 kN/m抹灰:gks = R S*B*c/cosα = 20*1*0.02/0.894 = 0.45 kN/m恒荷标准值:P k = gkm+gkt+gks+q f = 1.13+5.79+0.45+0.20 = 7.56 kN/m恒荷控制:P n(G) = 1.35*P k+γQ*0.7*B*q = 1.35*7.56+1.40*0.7*1*2.50 = 12.66 kN/m活荷控制:P n(L) = γG*P k+γQ*B*q = 1.20*7.56+1.40*1*2.50 = 12.57 kN/m荷载设计值:P n = max{ P n(G) , P n(L) } = 12.66 kN/m3). 正截面受弯承载力计算:左端支座反力: R l = 22.15 kN右端支座反力: R r = 22.15 kN最大弯矩截面距左支座的距离: Lmax = 1.75 m最大弯矩截面距左边弯折处的距离: x = 1.75 mMmax = R l*Lmax-P n*x2/2= 22.15*1.75-12.66*1.752/2= 19.38 kN·m相对受压区高度:ζ= 0.131835 配筋率:ρ= 0.004358纵筋(1号)计算面积:A s = 501.16 mm2支座负筋(2、3号)计算面积:A s'=α*As= 0.50*501.16 = 250.58 mm23.4、计算结果:(为每米宽板带的配筋)1) 1号钢筋计算结果(跨中)计算面积A s:501.16 mm2采用方案:f10@120实配面积: 654 mm22) 2/3号钢筋计算结果(支座)计算面积A s':250.58 mm2采用方案:f10@120实配面积: 654 mm23) 4号钢筋计算结果采用方案:d8@250实配面积: 201 mm23.5、跨中挠度计算: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1).计算标准组合弯距值Mk:Mk = M gk+M qk= (q gk + q qk)*L02/8= (7.56 + 2.500)*3.502/8= 15.405 kN*m2).计算永久组合弯距值Mq:Mq = M gk+M qk= (q gk + ψq*q qk)*L02/8= (7.56 + 0.50*2.500)*3.502/8= 13.491 kN*m3).计算受弯构件的短期刚度 B s(1) 计算按荷载荷载效应的标准组合作用下,构件纵向受拉钢筋应力σsk = Mk/(0.87*h0*As) (混凝土规范式 8.1.3-3) = 15.405×106/(0.87*115*654)= 235.252 N/mm(2) 计算按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率矩形截面积: A te = 0.5*b*h = 0.5*1000*140= 70000 mm2ρte = As/A te (混凝土规范式 8.1.2-4)= 654/70000= 0.935%(3) 计算裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψψ = 1.1-0.65*ftk/(ρte*σsk) (混凝土规范式 8.1.2-2)= 1.1-0.65*1.78/(0.935%*235.252)= 0.574(4) 计算钢筋弹性模量与混凝土模量的比值αEαE = ES/E C= 3.60×105/(2.80×104)= 12.857(5) 计算受压翼缘面积与腹板有效面积的比值γf矩形截面,γf = 0(6) 计算纵向受拉钢筋配筋率ρρ = As/(b*h0)= 654/(1000*115)= 0.569%(7) 计算受弯构件的短期刚度 B SB S= E S*As*h02/[1.15*ψ+0.2+6*αE*ρ/(1+ 3.5*γf)](混凝土规范式8.2.3--1)= 3.60×105*654*1152/[1.15*0.574+0.2+6*12.857*0.569%/(1+3.5*0.0)] = 23.986×102 kN*m24).计算受弯构件的长期刚度B(1) 确定考虑荷载长期效应组合对挠度影响增大影响系数θ当ρ`=0时,θ=2.0 (混凝土规范第 8.2.5 条)(2) 计算受弯构件的长期刚度 BB = Mk/(Mq*(θ-1)+Mk)*BS (混凝土规范式 8.2.2)= 15.405/(13.491*(2.0-1)+15.405)*23.986×102= 12.787×102 kN*m25).计算受弯构件挠度fmax = 5*(q gk+q qk)*L04/(384*B)= 5*(7.56+2.500)*3.504/(384*12.787×102)= 15.373 mm6).验算挠度挠度限值f0=L0/200=3.50/200=17.500 mmfmax=15.373mm≤f0=17.500mm,满足规范要求!3.6、裂缝宽度验算:1).计算标准组合弯距值Mk:Mk = M gk+M qk= (q gk + q qk)*L02/8= (7.56 + 2.500)*3.502/8= 15.405 kN*m2).光面钢筋,所以取值V i=0.73).C = 204).计算按荷载荷载效应的标准组合作用下,构件纵向受拉钢筋应力σsk = Mk/(0.87*h0*As) (混凝土规范式 8.1.3-3)= 15.405×106/(0.87*115.00*654)。
屋面风荷载设计的探讨和建议
屋面结构的设计一般仅考虑自重、雪载、施工荷载,而风的作用常被忽略。
这是因为在许多场合下,认为风荷载的影响不大或风引起的吸力对屋面结构有利。
实地调查结果表明,大型现代建筑在风作用下整体被破坏的例子并不多见,但其局部表面饰物脱落或屋面局部被掀开以致整个屋面遭受风荷载破坏的例子却时有发生。
尤其是受到台风、大风袭击致使整个屋面遭受风荷载破坏事例更多。
一、一些破坏事例1.2004年14号强台风“云娜”2004年8月12日,14号强台风“云娜”在浙江省温岭市石塘镇登陆,台风登陆时中心气压950百帕,台洲椒江大陈最大风速达58.7m/s,大大超过12级台风36.9m/s的上限,台州市所有市县区都观测到12级大风,10级风圈达180公里,其风速之大,杀伤力之强,为浙江省历史上所罕见。
直接经济损失181.28亿元。
黄岩江口粮库屋顶、路桥区金清蓬街两镇2.7万亩蔬菜大棚被掀翻, 驱车城乡不时可见被掀翻的房屋和倒坍的广告牌。
2.2002年16号台风2002年9月7日中午12时,平阳县南麂岛出现了56.7m/s的大风,洞头和乐清也分别出现了43m/s和38m/s的当地最大风速。
从9月7日凌晨到晚上11时,温州平均降雨量达到137.4mm。
苍南县马站镇降雨量超过250mm。
金乡镇全镇还有30多间房屋和两间厂房倒塌,初步估算损失超过3000万元。
房子屋顶被台风掀翻,坍塌部位在楼梯间,从四楼到一楼露出一个大洞。
几乎所有出事房子都是近几年建造的新房,目前全镇发现这样死亡有5人。
3.河南省体育馆遭9级风破坏体育中心东罩棚中间位置最高处铝宿板和固定槽钢被风撕裂并吹落100m ,三副30㎡的大型采光窗被整体吹落,雨蓬吊顶吹坏。
而且大部分破坏都是由于负风压所引起的,从图上看来,屋面板给掀了,主体结构好像没什么大碍?根据当初的设计要求,河南省体育中心应能抵抗10级以下大风。
按照当天气象局一观测点的观测,通过观测点的大风最高时速达24.7m/s。
单层框架结构单柱荷载大概
单层框架结构单柱荷载大概摘要:1.单层框架结构概述2.单柱荷载的定义3.单柱荷载的计算方法4.单柱荷载的应用实例正文:1.单层框架结构概述单层框架结构是指建筑物的结构形式,它主要由柱、梁、板等构件组成,形成一个稳定的框架系统。
这种结构形式在现代建筑中广泛应用,因为它具有很好的抗震性能和结构稳定性。
在单层框架结构中,柱是承受荷载的主要构件,因此对柱的荷载计算至关重要。
2.单柱荷载的定义单柱荷载是指在单层框架结构中,某一柱子所承受的各种荷载的总和。
这些荷载可能包括楼板荷载、屋面荷载、墙体荷载等。
为了保证结构的安全和稳定,必须对柱的荷载进行准确计算。
3.单柱荷载的计算方法计算单柱荷载的方法通常分为以下几个步骤:(1)确定荷载类型:根据建筑物的使用功能和设计要求,确定楼板荷载、屋面荷载、墙体荷载等荷载类型。
(2)计算荷载分量:根据建筑物的尺寸和荷载类型,计算出各种荷载分量。
例如,楼板荷载可以通过楼板面积乘以楼板活载来计算;屋面荷载可以通过屋面面积乘以屋面活载来计算。
(3)汇总荷载分量:将各种荷载分量相加,得到单柱荷载的总和。
(4)考虑荷载的分布:根据建筑物的设计要求,确定荷载在柱子上的分布情况。
这可能涉及到将单柱荷载按照一定的规律分配到各个柱子上。
4.单柱荷载的应用实例假设一栋单层框架结构建筑物,柱距为6 米,楼板荷载为1.5kN/m,屋面荷载为0.5kN/m。
首先计算楼板荷载分量:1.5kN/m × 6m = 9kN。
然后计算屋面荷载分量:0.5kN/m × 6m = 3kN。
将两者相加得到单柱荷载:9kN + 3kN = 12kN。
这样就完成了单柱荷载的计算。
在实际工程中,还需要考虑其他荷载类型,如墙体荷载、门窗荷载等,并按照设计要求进行合理的分布。
总之,单柱荷载是单层框架结构中柱子所承受的荷载总和。
计算单柱荷载需要考虑各种荷载类型,并按照一定的方法进行汇总。
石化装置抗爆建筑物的侧墙及屋面爆炸荷载计算
石化装置抗爆建筑物的侧墙及屋面爆炸荷载计算摘要:结合《石油化工控制室抗爆设计规范》(SH/T 3160-2009 及GB 50779-2012),同时参考美国的相关文献,介绍石化装置抗爆建筑物爆炸荷载的计算方法。
并提供相应的计算实例加以说明。
关键词:抗爆建筑物爆炸荷载计算冲击波前进方向结构构件的长度侧墙及屋面1.石化装置建筑物抗爆设计现状石油化工行业因其生产加工的产品大多有易燃易爆的特点,因此在生产过程中有发生爆炸的危险。
2009年之前,我国的标准规范还未对石化装置建筑物的抗爆设计做出明确的规定和系统要求,工程设计一般都不考虑抗爆设计。
即使考虑抗爆设计,工程设计人员大多参照国外的资料和工程经验进行设计。
随着石油化工行业标准《石油化工控制室抗爆设计规范》(SH/T 3160-2009)及国家标准《石油化工控制室抗爆设计规范》(GB 50779-2012)的陆续发布,对石化装置控制室等抗爆建筑物的抗爆设计进行了提纲挈领的阐述,结构设计人员在进行抗爆设计时有了相应的指导。
目前,新建的石化装置为保证在爆炸事故时,不影响生产装置的正常控制及事故处理,对在爆炸作用范围内的控制室、机柜间、变配电等大多需进行了抗爆设计。
2.抗爆建筑物爆炸荷载计算方法用于确定爆炸荷载代表值的参数主要包括:①冲击波峰值入射超压PSO;②正压作用时间td。
一般情况下该两项参数应由业主进行综合评估确定,若没有进行评估时,也可根据《规范》规定,取冲击波峰值入射超压21kPa,正压作用时间100ms;或冲击波峰值入射超压69kPa,正压作用时间20ms。
确定了以上两个基本参数后,可以通过《规范》规定公式求得作用在建筑物前墙、侧墙、屋面和后墙的爆炸荷载。
《规范》SH/T 3160-2009的6.3~6.4条(或GB 50779-2012的 5.3~5.4条)详细的给出了这些计算公式。
由于前墙和后墙的计算公式简单易于理解,本文对这两部分墙体的爆炸荷载计算不再进行介绍。