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1、 TD4-120钢筋桁架式楼承板 简支板计算书 1.1 工程概况 板跨分别为2.0m、2.5m、3.0m； 楼板厚度150mm； 楼面铺地面砖，设吊顶； 混凝土强度为C35； 楼面梁布置见施工示意图。 1.2 钢筋桁架模板长度确定 根据结构平面布置图，施工验算阶段简支板按3m板跨设计 使用阶段板跨最大为3m，使用阶段 按3m板跨进行设计；连续板按三跨及五跨分别设计。 1.3 钢筋桁架模板选用及附加钢筋计算 1.3.1 3.0m简支板设计1.3.1 3.0m简支板设计 1.3.1.1 设计数据 1 基本数据 混凝土强度 C35 施工阶段结构重要性系数 01 0.9 使用阶段结构重要性系数 02
2、1 永久荷载分项系数 G 1.2 可变荷载分项系数 Q 1.4 次梁间距 l= 3000 mm 楼板厚度 h= 150 mm 左支承梁上翼缘宽度 b1左= 150mm 右支承梁上翼缘宽度 b1右= 150mm 模板在梁上的支承长度 a=50 mm 单榀桁架计算宽度 b=188 mm 钢筋桁架节点间距 ls= 200mm 混凝土抗压强度设计值 fc= 16.7 混凝土抗拉强度设计值 ft= 1.57 混凝土抗拉强度标准值 ftk= 2.2 混凝土弹性模量 Ec= 31500 构件受力特征系数1.9 受拉区纵向钢筋的相对粘结特性系数 vi= 1 相对受压区高度0.518 钢筋抗压强度设计值 fy=
3、 360 钢筋抗拉强度设计值 fy= 360 2 mm N 2 mm N = b 2 mm N 2 mm N 2 mm N = c= cr 2 mm N 钢筋强度标准值 fyk= 400 钢筋弹性模量 Es=200000 混凝土上保护层厚度 c= 15mm 混凝土下保护层厚度 c=15 mm 桁架高度 ht= 120mm 2 荷载 施工阶段： 模板自重+湿混凝土重量3.75 施工荷载1.5 使用阶段： 楼板3.75 面层1.25 吊顶0.3 楼面活荷载3 1.3.1.2 使用阶段计算 1 荷载计算 楼板净跨 ln=l-(b1左+b1右)/2 2850 mm 楼板计算跨度 l0=ln+a 290
4、0mm 除楼板自重外的永久荷载 g2=（1.25+0.3）b 0.291 使用荷载 p2=4b0.564 除楼板自重外的永久荷载产生的弯矩 0.306 使用荷载产生的弯矩0.593 M2k=M2Gk+M2Qk 0.899 Mk=M1Gk+M2Gk+M2Qk 1.640 M=02G(M1Gk+M2Gk)+QM2Qk 2.087 2 截面设计 施工阶段简支且使用阶段也简支时，桁架上弦钢筋只在施工阶段起作用， 故使用阶段截面设计时，应按单筋截面计算下弦受拉钢筋。 图1 2 m kN 2 m kN 2 m kN 2 m kN m kN m kN mkN mkN mkN 2 mm N 2 m kN 2
5、m kN mkN 2 mm N = 8 2 02 2 lg M Gk = 8 2 02 2 lp M Qk mkN 如图1所示 h0=h20130mm 混凝土受压区高度5.218 mm 受拉区钢筋截面面积45.508 mm2 钢筋直径D2= 5.382 mm 根据钢筋桁架模板表，初选TD4-120 上弦钢筋直径 D1= 10mm 下弦钢筋直径 D2= 10mm 腹杆钢筋直径 Dc= 5mm 3 配筋率验算 最大配筋率0.024 最小配筋率取0.002与 中的较大值 0.00196 最小配筋率0.002 根据选用的模板确定 h0hcD2/2 130.000 mm 48.880 mm2 587.2
6、80 157.080 满足要求！ 4 楼板下部钢筋应力控制验算 施工阶段设临时支撑，裂缝宽度只与使用阶段增加的面层吊顶重量及 使用荷载有关。 楼板自重标准值作用下钢筋桁架下弦的拉力 6737.557 N 楼板自重标准值作用下钢筋桁架下弦的拉应力 = 0minbh = y c s f bxf A = y c b f f max %45 y t f f = 0maxbh =2 4 2 2 DAs 0max0min bhAbh s =%45 y t f f = s A2 = bf M hhx c 2 2 00 syc Afbxf= ) 2 ( 0 x hbxfM c = = 0 1 1 t Gk k
7、 h M N 42.893 N 在弯矩 作用下楼板下部钢筋的拉应力 50.617 N 楼板下部钢筋的拉应力93.509 N 0.9fy,满足要求！ 5 最大裂缝宽度 构件受力特征系数1.9 有效受拉混凝土截面面积 14100.000 mm2 纵向受拉钢筋的配筋率0.011 在最大裂缝宽度计算中，当 小于0.01时，取0.01 0.011 纵向受拉钢筋应力或等效应力 50.617 Mpa 裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数 -1.436 1.636 -2.436 根据混凝土规范，当 1时，取1 0.200 最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离 c： 当c20时，取c=20， c20.000
8、mm 受拉区纵向钢筋的相对粘结特性系数 vi 1mm 受拉纵向钢筋等效直径 10.000 mm 最大裂缝宽度 0.011 mm 又 根据裂缝控制等级查出最大裂缝宽度限值 0.3 mm 裂缝宽度小于限值，满足要求! 6 挠度计算 纵向受拉钢筋的配筋率0.011 纵向受拉钢筋应力或等效应力 =+= ffte hbbbhA)(5 . 0 = skte tk f 65. 01 . 1 = = c te =+=)08. 09 . 1 ( max te eq s sk cr d c E min minmax = + = te ps te A AA = te = cr = + = te ps te A AA
9、 = iii ii eq dvn dn d 2 = s k sk Ah M 0 2 87. 0 = s k ks A N1 1 =+= kskssk21 = 0 2 2 87.0hA M s k ks 2 M k 50.617 裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数 -1.436 1.636 -2.436 根据混凝土规范，当 1时，取1 0.200 钢筋弹性模量与混凝土弹性模量之比6.349 mm 纵向受拉钢筋配筋率0.0064 楼板的短期刚度 7.867E+11Nmm4 Mk 1.640 Mq=(M1Gk+M2Gk)+0.4M2Qk 1.285 考虑荷载长期作用下挠度增大系数，按规范取 1.800
10、 受弯构件的刚度4.837E+11Nmm4 楼面活荷载作用下楼板的挠度1.074 mm 挠度限值= 8.286 mm 挠度小于限值，满足要求！ 楼板总挠度2.971 mm 挠度限值= 11.600 mm 挠度小于限值，满足要求！ 1.3.1.3 施工阶段验算 因桁架模型手算工作量太大，为了演示设计步骤，施工阶段内力按梁模型 计算，结果有一定误差。 次梁间距 l=3000 mm 楼板净跨 ln=l-(b1左+b1右)/2 2850 mm 楼板计算跨度 l0=ln+a 2900mm 1 荷载计算 施工阶段结构重要性系数 01 0.9 楼板自重 g1=2.5b0.705 KN/m mkN = = 0
11、 bhAs mkN = + + = 2 0 5 . 31 6 2 . 015. 1 f E ss s hAE B = skte tk f 65. 01 . 1 = = E = B lM Qk 48 5 2 02 2 = 350 0 l = 250 0 l = + = s kq k B MM M B ) 1( = s k sk Ah M 0 2 87. 0 = B lMk 48 5 2 0 施工荷载 p1=1.5b0.282 KN/m 楼板自重产生的弯矩0.741 施工荷载产生的弯矩0.296 M1k=M1Qk+M1Gk 1.038 M1=01(GM1Gk+QM1Qk)= 1.174 剪力V1=
12、0.501(Gg1+Qp1)l0=1.619 2 截面特性计算 图2 如图2所示，ht0=ht-D1/2-D2/2110.000 mm 受压区钢筋截面面积：As= 78.540 mm2 受拉区钢筋截面面积：As= 157.080 mm2 腹杆钢筋截面面积：Asc= 19.635 mm2 如图2所示，xh=ht0cD2/2 130.000 mm2 Y0= 56.667 mm2 xc=xh-Y0 73.333 mm2 xt=ht0-xc 36.667 mm2 截面有效惯性矩 I0= 6.350E+05 mm4 3 上下弦强度验算 弦杆轴力 10672.290 N 上弦钢筋受压应力135.884 N
13、 0.9fy,满足要求！ mkN mkN mkN = 0 1 t h M N =+ 2 4 2 2 4 1 3264 tscs xA D xA D = 8 2 01 1 lg MGk = 8 2 01 1 lp M Qk = s c A N = + + 2 ) 2 ( ss hss AA xA D cA mkN kN 下弦钢筋受拉应力 67.942 N 0.9fy,满足要求！ 4 受压弦杆及腹杆稳定性 (1) 对受压上弦杆 受压上弦杆节点间距 ls 200mm 上弦杆计算长度180.000 mm 惯性矩490.874 回转半径2.500 mm 长细比72.000 150，满足要求！ 由查得a类
14、截面轴心受压构件稳定系数0.674 上弦杆稳定验算201.757 Mpa fy，稳定性满足要求！ (2) 对腹杆 图3 图4 如图4所示： 138.857 mm AFAD+30168.857 mm 118.286 mm 如图3所示： 196.246 mm = = s t A N = 64 4 1 D II yx = 4 1 D A I ii s x yx = y oy x ox yx i l i l = soyox lll9 . 0 = += 2 1 2 ) 2 75 ()( D chAD t =+= 22 ) 2 ( s l AFAG = + =AD ch D h AD AO AH AB t
15、 t 2 2 = s A N 137.472 mm 腹杆节点间距 lcAC 137.472 mm 腹杆计算长度 96.230 mm2 回转半径1.250 mm 长细比76.984 73.0156284 150,满足要求！ 由查得a类截面轴心受压构件稳定系数0.623 腹杆与水平面的夹角56.776 腹杆轴力968.148 N 腹杆稳定验算79.164 Mpa fy，稳定性满足要求！ 5 挠度验算 施工阶段钢筋桁架模板的挠度 7.157 mm 挠度限值为 与20mm中的较小值，16.111 mm 所以挠度限值为16.111 mm 挠度小于限值，满足要求！ 1.3.1.4 结论 经过上述计算可知： TD4-120满足施工及使用阶段的要求！ = y oy x ox yx i l i l = = 180 0 l = 0 2 01 1 48 5 IE lM s k 180 0 l = coyox lll7 .0 = sin 5 . 0 1 V N = 4 c sc x yx D A I ii =AG AF AB AC = AC AH arc
