双向板弯矩计算表格

攀枝花学院 土木工程学院 第二部分第二部分 结构计算结构计算 1 工程概况工程概况 1 1 设计概况 设计概况 1 1 1 建设项目名称 攀枝花某小区住宅 B 栋 1 1 2 建设地点 攀枝花金江区 1 1 3 设计资料 攀枝花某小区住宅 B 栋 可占用土地为 50m 10m 实际占地面积为 50 10 主体为五层 室内外地坪高差为 600mm 层高 3m 女儿墙高 1 2m 总高 21 7m 每层一个单元 一梯两户 户型为三室两厅 框架结构 其各层楼的 具体布置见图纸 地质勘察表明 勘查范围内基底岩石有辉长岩和灰岩 其中辉长岩分布于 1剖面的 CK1 CK3 钻孔附近 灰岩分布于 1剖面的 CK4 CK6 号钻 孔 详见有关剖面图 2 补勘察施工的钻孔在灰岩揭露深度内未见有岩溶 3 根据 建筑抗震设计规范 GB50011 2001 综合判定 该场地属于 中硬场地土 II 级建筑场地 处于建筑抗震的有利地段 攀枝花地区抗震设防烈 度为 7 度 设计基本地震加速度值为 0 1g 4 持力层建议设在含碎石粉质粘土层 5 气象资料 全年主导风向 偏南风 夏季主导风向 常年降雨量为 350mm 时间是 5 7 月 基本风压为 0 4kN m2 B 类场地 6 底层室内主要地坪标高为 0 000 室外 0 6000 1 2 结构承重方案选择结构承重方案选择 根据建筑功能要求以及建筑施工的布置图 本工程确定采用纵横框架承 重方案 框架梁 柱布置参见结构平面图一 在计算时采用横向框架 1 2 11 8 1717 14 17 910 121315 15 1616 3 4 56 7 1 2 11 8 1717 14 17 910 121315 15 1616 3 4 56 7 1 3 主要构件选型及尺寸初步估算主要构件选型及尺寸初步估算 1 3 1 主要构件选型 梁 板 柱结构形式 现浇钢筋混凝土结构 墙体采用 粘土空心砖 墙体厚度 内外墙均为 200mm 基础采用 柱下独立基础 1 3 2 梁 柱截面尺寸估算 1 主梁 纵向主梁的跨度为 L1 2400mm L2 4300mm L3 3300mm L4 3600mm L5 5500mm 所以 L 取较大值 h 1 10 1 15 L 366mm 550mm 取 h 400mm 截面宽度 1 2 1 3 h 133 200mm 取 b 250mm 满足且b h 400 250 1 6 4200 bmm 故主要框架梁初选截面尺寸为 b h 400mm 250mm 2 次梁 截面高度 h 1 10 1 15 L 240mm 360mm 取 350mm 截面宽度 b 1 2 1 3 h 116mm 175mm 取 250mm 故次要框架梁初选截面尺寸为 b h 250mm 350mm 框架柱 11112 3000374 7 281 1 152015203 hHmmmm bhbh 取 又根据公式 其中为轴压比限值 一般取 V c nc N A f n 0 9 各层的重力代表值近似取 由结构平面布置图可得中柱的 2 12 KN m 负荷面积是 3 6 4 8 2 3 6 3 6 2 15 12mm2 则竖向荷载的轴压 估计值 选型混凝土 35 C 2 16 7 c fN mm KNNv1134512 151225 1 2 75449 7 169 0 1134 mmAc 且框架柱截面高度不宜小于 故初选截面400mm450450 b hmmmm 2 板的设计板的设计 板采用整体现浇式 板厚 采用混泥土 板中钢筋采用100hmm 30C 级钢筋 设计中采用弹性理论计算的方法来计算板和支座中的内力 235HPB 采用弯矩调幅法对结构按弹性方法所求的弯矩值和剪力值进行适当调整 以考 虑结构非弹性变形所引起的内力重分布 本计算中选取两个户型为计算单元 将楼板划分为 1 17 几种板块 2 1 板的荷载计算板的荷载计算 2 1 1 楼面荷载计算 选用细石混凝土楼面 40 厚 C20 细石混凝土撒 1 1 水泥砂子压实抹光 0 4 24 0 96N m2 k 120mm 厚钢筋混泥土板 25 0 12 3N m2 k 水泥浆一道 内掺建筑胶 0 05 N m2k 楼面恒载标准值 0 96 0 05 3 4 0 N m2k 楼面横载设计值 4 1 2 4 8 N m2g k 楼面活荷载标准值 2 0N m2 k 楼面活荷载设计值 2 0KN m2N m2q 1 42 8 k 楼面荷载 2 2 2 4 12 8 22 2 62 8 28 42 6 78 28 4 mkNqq mkNqgg mkNqg 厕所活载 标 准值 2 N m2k 活载设计值 2 1 4 2 8 N m2 k 厕所荷载 2 2 2 4 12 8 22 2 62 8 28 42 6 78 28 4 mkNqq mkNqgg mkNqg 阳台活载标准值 2 5 N m2k 阳台活载设计值 2 5 1 43 5 kN m 阳台荷载 22 75 12 5 32 55 6 2 5 38 42 mkNqqmkNqg 2 1 2 屋面荷载计算 30mm 厚 C20 细石砼防水 1 0 N m2 k 三毡四油防水层 0 4 N m2 k 15mm 厚水泥砂浆找平层 20 0 015 0 3 KN m2 k 15mm 厚水泥砂浆找平层 20 0 015 0 3 N m2 k 40mm 厚水泥石灰焦渣砂浆 3 找平 0 04 140 56 kN m 水泥蛭石保温层 平均厚度 120mm 0 12 50 6 kN m 110mm 厚钢筋混凝土 0 11 252 75 kN m 10mm 厚石灰水泥砂浆抹底 0 01 170 17 kN m 合计 6 08N mk 屋面活荷载标准值 上人屋面 2 0N m2 k 屋面活荷载设计值 2 0KN m2N m2q 1 42 8 k 屋面荷载 22 6 082 8 8 88 gqkN mkN m 2 1 4 2 q kN m 2 2 按弹性理论计算楼面板按弹性理论计算楼面板 2 2 1 双向板的计算 双向板计算系数表进行内力计算 计算见图及计算结果见下表 区格12 oxoy ll 3 6 3 6 13 6 4 8 0 75 计图算简 x m 0 0234 6 2 0 0368 1 4 3 62 2 55kN m m 0 039 6 2 0 0620 1 4 3 62 4 26kN m m 0 y m 0 0234 6 2 0 0368 1 4 3 62 2 55kN m m 0 0189 6 2 0 0317 1 4 3 62 2 09kN m m x m 2 55 0 2 2 55 3 06kN m m 4 26 0 2 2 09 4 68kN m m 跨 内 0 2 y m 2 55 0 2 2 55 3 06kN m m 2 09 0 2 4 26 2 94kN m m 计算简图 x m 0 0667 7 6 3 62 6 57 kN m m 0 0938 7 6 3 62 9 24kN m m 支 座 y m 0 0667 7 6 3 62 6 57 kN m m 0 0760 7 6 3 62 7 49k kN m m 区格34 oxoy ll 1 5 2 4 0 631 8 2 4 0 75 计图算简 x m 0 0166 6 2 0 0778 1 4 1 52 0 48kN m m 0 0208 6 2 0 0620 1 4 1 82 0 7kN m m 0 y m 0 0437 6 2 0 0259 1 4 1 52 2 09kN m m 0 0329 6 2 0 0317 1 4 1 82 0 8kN m m x m 0 48 0 2 2 09 0 9kN m m 0 7 0 2 0 8 0 86kN m m 跨 内 0 2 y m 2 09 0 2 0 48 2 19kN m m 0 8 0 2 0 7 0 94kN m m 计算简图 x m 0 0760 7 6 1 52 1 3kN m m 0 0729 7 6 1 82 1 8kN m m 支 座 y m 0 0995 7 6 1 52 1 7kN m m 0 0837 7 6 1 82 2 06k N m m 区格56 oxoy ll 1 2 1 5 0 81 2 1 8 0 7 计图算简 x m 0 0271 6 2 0 0561 1 4 1 22 0 36kN m m 0 0321 6 2 0 0683 1 4 1 22 0 42kN m m 0 y m 0 0144 6 2 0 0334 1 4 1 22 0 2kN m m 0 0113 6 2 0 0296 1 4 1 22 0 16kN m m x m 0 36 0 2 0 2 0 4kN m m0 42 0 2 0 16 0 45kN m m 跨 内 0 2 y m 0 2 0 36 0 2 0 27kN m m0 16 0 2 0 42 0 24kN m m 计算简图 x m 0 0664 7 6 1 22 0 73kN m m 0 0735 7 6 1 22 0 8kN m m 支 座 y m 0 0559 7 6 1 22 0 61kN m m 0 0569 7 6 1 22 0 62k N m m 区格89 oxoy ll 3 2 3 6 0 92 7 3 6 0 75 计图算简 x m 0 0228 6 2 0 456 1 4 3 2 2 2 23kN m m 0 0208 6 2 0 0620 1 4 2 72 1 57kN m m 0 y m 0 0223 6 2 0 0353 1 4 3 22 2 04kN m m 0 0329 6 2 0 0317 1 4 2 72 1 81kN m m x m 2 23 2 04 0 2 2 64kN m m1 57 0 2 1 81 1 93kN m m 跨 内 0 2 y m 2 04 0 2 2 23 2 49kN m m1 81 0 2 1 57 2 12kN m m 计算简图 x m 0 0656 7 6 3 22 5 43kN m m 0 0729 7 6 2 72 4 04kN m m 支 座 y m 0 0653 7 6 3 22 5 4kN m m 0 0837 7 6 2 72 4 64k N m m 区格1011 oxoy ll 2 8 3 6 0 784 2 4 8 0 9 计图算简 x m 0 0125 6 2 0 0585 1 4 2 82 1 69kN m m 0 0228 6 2 0 0456 1 4 4 22 3 79kN m m 0 y m 0 0313 6 2 0 0327 1 4 2 82 1 88kN m m 0 0223 6 2 0 0353 1 4 4 22 3 47kN m m x m 1 69 0 2 1 88 2 07kN m m3 79 3 47 0 2 4 48kN m m 跨 内 0 2 y m 1 88 0 2 1 69 2 22kN m m3 47 0 2 3 79 4 23kN m m 计算简图 x m 0 0716 7 6 2 82 4 27kN m m 0 0656 7 6 4 22 9 22kN m m 支 座 y m 0 0798 7 6 2 82 4 75kN m m 0 0653 7 6 4 22 9 18k N m m 区格1213 oxoy ll 3 3 3 6 0 92 1 3 6 0 58 计图算简 x m 0 0228 6 2 0 0456 1 4 3 32 2 83kN m m 0 0143 6 2 0 0849 1 4 2 12 0 68kN m m 0 y m 0 0223 6 2 0 0353 1 4 3 32 1 95kN m m 0 0471 6 2 0 0292 1 4 2 12 1 5kN m m x m 2 83 0 2 1 95 3 22kN m m0 68 0 2 1 5 0 98kN m m 跨 内 0 2 y m 1 95 0 2 2 83 2 52kN m m1 5 0 2 0 68 1 64kN m m 计算简图 x m 0 0656 7 6 3 32 5 43kN m m 0 0776 7 6 2 12 2 6kN m m 支 座 y m 0 0653 7 6 3 32 5 4kN m m 0 1057 7 6 2 12 3 54k N m m 区格1415 oxoy ll 4 2 4 8 0 881 8 3 6 0 5 计图算简 x m 0 0227 6 2 0 0476 1 4 4 22 3 66kN m m 0 0099 6 2 0 0965 1 4 1 82 0 64kN m m 0 y m 0 0236 6 2 0 0351 1 4 4 22 3 45kN m m 0 0534 6 2 0 0174 1 4 1 82 1 15kN m m x m 3 66 0 2 3 45 4 35kN m m0 64 0 2 1 15 0 87kN m m 跨 内 0 2 y m 3 45 0 2 3 66 4 18kN m m1 15 0 2 0 64 1 28kN m m 计算简图 x m 0 0667 7 6 4 22 8 94kN m m 0 0784 7 6 1 82 1 93kN m m 支 座 y m 0 0676 7 6 4 22 9 06kN m m 0 1146 7 6 1 82 2 82k N m m 区格17 oxoy ll 3 6 3 6 1 计图算简 x m 0 0227 6 2 0 0368 1 4 3 62 2 49kN m m 0 y m 0 0168 6 2 0 0368 1 4 3 62 2 02kN m m x m 2 49 0 2 2 02 2 89kN m m 跨 内 0 2 y m 2 02 2 49 0 2 2 52kN m m 计算简图 x m 0 06 7 6 3 62 5 91kN m m 支 座 y m 0 055 7 6 3 62 5 42kN m m 2 2 3 板的配筋计算 各区格板跨内及支座弯矩已求得 板厚 取截面有效高度100hmm 即按计算钢筋截面面积 0 80 x hmm 0 70 y hmm 0 0 95 s y M A f h 板内钢筋采有 HPB235 查表得 C30 的混 2 210 y fN mm 2 210 y fN mm 泥土 0 614 b 2 9 6 c fKN mm 00 min 0 2 计算结果见下表下 截面 m KN m 0 mm As mm2 选配钢筋实配面积 lox3 0680191 7 8 200251 1 loy3 0670219 1 8 200251 lox4 6880293 2 8 150335 2 loy2 9470210 5 8 200251 lox0 98056 3 8 200251 3 loy2 1970156 8 8 200251 lox0 868053 8 8 200251 4 loy0 947067 3 8 200251 lox0 48025 0 8 200251 5 loy0 277019 3 8 200251 lox0 458028 1 8 200251 6 loy0 247017 1 8 200251 跨中 7 lox0 698043 2 8 200251 loy0 817058 0 8 200251 lox2 6480165 4 8 200251 8 loy2 4970178 3 8 200251 lox1 9380120 9 8 200251 9 loy2 1270151 8 8 200251 lox2 0780129 6 8 200251 10 loy2 2270158 9 8 200251 lox4 4880280 7 8 150 335 11 loy4 2370302 9 8 150335 lox3 2280201 7 8 200251 12 loy2 5270180 4 8 200251 lox0 988061 4 8 200251 13 loy1 6470117 4 8 200251 lox4 3580272 5 8 150 335 14 loy4 1870299 3 8 150 335 lox0 878054 5 8 200251 15 loy1 287091 6 8 200251 lox0 698043 2 8 200251 16 loy0 817058 0 8 200251 lox2 8980181 0 8 200251 17 loy2 5270180 4 8 200251 支座 1 27 0380440 4 10 150 524 2 87 33580459 5 10 150524 3 51 558097 1 8 200251 4 92 9280182 9 8 200251 5 60 7658047 9 8 200251 6 92 4280151 6 8 200251 7 115 06580317 3 10 200392 8 117 32580458 9 10 150524 9 116 9180432 9 10 150524 10 116 96580436 4 10 150524 12 147 2380453 0 10 150524 13 146 380394 7 10 150524 14 177 42580465 2 10 150524 15 173 9280245 6 8 200251 16 173 0280189 2 8 200251 17 175 9180370 3 10 200392 3 3 次梁次梁的设计的设计 3 3 1 次梁的截面选择次梁的截面选择 ln 3600300 主梁 300 h 650 h 200 次梁高度取值为 l 主梁间距 次梁宽度取值为 h 3 b 21 3kN m 次梁正截面承载力计算 截面 跨内 弯矩 m kN m 21 3 2 0 1s mhbf fc 0 0456 0 0467 ycfS ffhbA 10 440 75 选配钢筋 2 mm 412 实配钢筋面积 2 mm452 次梁斜截面承载力计算 截面支座 V kN23 67 Nbhfc C 25 0 0 V 0 7Nbhft 0 33033 V 选用箍筋28 箍筋间距200 4 一榀框架结构计算 4 1 主要构件选型及截面尺寸估算 取 9 轴横向框架计算 4 1 1 主要构件选型 1 梁 板 柱结构形式 采用现浇钢筋混凝土结构 2 墙体 所有墙体均采用 200 厚煤矸石空心砖砌筑 3 墙体厚度 所有墙体厚度均为 200mm 4 根据设计资料 窗户采用塑钢玻璃窗 重 0 45KN m2 门采用钢质门或玻 璃门 重 0 45KN m2 4 1 2 梁 柱截面尺寸估算 1 主梁 纵 横向柱距为7800bmm 取 1 8 1 12 975 650hbmmmm 650hmm 取 11 325 217 23 bhmmmm 300bmm 故纵 横向框架主梁初选截面尺寸为 300650b hmmmm 2 次梁 纵向框架主梁间距 7800lmm 取 1 12 1 18 650 433hlmmmm 500hmm 取 11 250 167 23 bhmmmm 250bmm 故次梁初选截面尺寸为 250500b hmmmm 3 走道梁 300450b hmmmm 4 框架柱 取 8 轴横向框架计算 因为中柱受荷最大 故以中柱进行截面尺寸估算 恒载标准值按 估算 本设计取 计算主梁时活荷载标准值取 2 12 KN m 2 14 KN m 2 14 KN m 由结构平面布置图可得中柱的负荷面积是 2 2 0 KN m 则中柱柱底承受的荷载标准值为 22 7 82 1 7 838 61 2 mm 恒荷载 14 38 61 52702 7KNKN 活荷载 2 0 38 61 5386 1KNKN 恒载和活载的分项系数均取 1 25 则柱支承的楼面荷载面积上竖向荷载产生的 轴向压力设计值 则柱中轴向力1 25 2702 7 1 25 386 13861 v KNKN N 取 假定柱中受压纵筋配筋率 中柱的稳定系1 24633 2 V NNKN 1 数 根据公式 则1 0 0 9 0 9 yscyc Nf Af AA ff 选用 322 4633 2 10231320 0 9 1 0 300 1 16 7 0 9 c N Ammmm y ff 方形截面柱 则 故框架柱选取截面尺寸231420481bhAmmmm 500500b hmmmm 4 2 框架计算简图及梁柱线刚度计算 4 2 1 框架计算简图 框架的计算单元如图 2 3 1 所示 取 轴线一榀框架计算 假定柱嵌固于基 础顶面 框架梁与柱刚接 由于各层柱的截面尺寸不变 故梁跨等于柱截面形 心轴之间的距离 底层柱高从基础顶面算至二层楼面 基础顶面标高根据设计 资料定为 1 200m 二层楼面标高为 4 200m 故底层柱高为 5 400m 其余各层柱 高从楼面算至上层楼面 即层高 均为 3 300m 由此可绘出框架的计算简图 如图 4 2 1 所示 4 2 2 梁柱线刚度计算 1 柱的线刚度 的计算 柱惯性矩 4444 11 0 50 0052 1212 c Iamm 底层柱线刚度 9 7 1 31 5 100 0052 2 87 10 5 7 cc c E I iN mN m H 其他层柱线刚度 9 7 2 31 5 100 0052 4 96 10 3 3 cc c E I iN mN m H 2 梁的线刚度计算 c i 边跨梁的惯性矩 1 33 44 0 3 0 65 220 0137 1212 h bh Imm 边跨梁的线刚度 1 1 9 7 31 5 100 0137 5 53 10 7 8 ch h E I iN mN m l 中间跨梁的惯性矩 2 33 44 0 3 0 45 220 00456 1212 h bh Imm 中间跨梁的线刚度 2 2 9 7 31 5 100 00456 6 84 10 2 1 ch h E I iN mN m l 3 梁柱相对线刚度计算 令 则 2 7 6 84 101 h iN m 7 1 7 5 53 10 0 81 6 84 10 h i 7 1 7 2 87 10 0 42 6 84 10 c i 7 2 7 4 96 10 0 73 6 84 10 c i 3300 3300 3300 33005700 17 400 14 100 10 800 7 500 4 200 1 200 0 73 0 42 2100 KHGD 78007800 1 00 81 1 0 1 0 1 0 1 0 0 81 0 81 0 81 0 810 81 0 81 0 81 0 81 0 81 0 730 730 73 0 730 730 73 0 42 0 73 0 730 730 73 0 42 0 73 0 730 730 73 0 42 0 73 4 3 框架荷载计算及内力分析 4 3 1 框架恒载标准值计算及内力分析 1 屋面 通风隔热层 600 600 小平板 砖墩高 180 2 2 0 KN m 保护层 20 厚水泥沙浆 32 0 0220 0 4 mKN mKN m 防水层 三毡四油上铺小石子 2 0 4 KN m 找坡层 水泥炉渣砂浆 最薄处 30 厚 32 0 0414 0 56 mKN mKN m 隔气层 一毡二油隔气层 2 0 05 KN m 找平层 20 厚水泥沙浆找平层 32 0 0220 0 4 mKN mKN m 结构层 120 厚现浇钢筋混凝土楼板 32 0 1225 3 mKN mKN m 抹灰层 10 厚混合砂浆 32 0 0117 0 17 mKN mKN m 合计 2 6 98 KN m 2 标准层楼面 12 厚陶瓷地面 32 0 01222 0 264 mKN mKN m 30 厚细石混凝土 32 0 0325 0 75 mKN mKN m 120 厚现浇钢筋混凝土楼板 15 厚顶棚抹灰 32 0 1225 3 mKN mKN m 32 0 01517 0 26 mKN mKN m 合计 2 4 274 KN m 3 构件自重 横向框架梁自重 边跨 0 3 0 65 25 4 875 KN mKN m 横向框架梁自重 中跨 0 3 0 45 25 3 375 KN mKN m 纵向框架梁自重 0 3 0 65 25 4 875 KN mKN m 框架柱自重 其它层 0 5 0 5 25 3 320 625KNKN 框架柱自重 底层 0 5 0 5 25 5 735 625KNKN 外墙重 22 0 02 20 20 20 11 3 0 KN mKN m 内墙重 22 0 02 20 20 20 11 3 0 KN mKN m 屋顶女儿墙重 0 24 1 5 22 7 92 KN mKN m 钢质 玻璃 门 塑钢玻璃窗 2 0 45 KN m 2 0 45 KN m 边跨框架承担的屋面板 楼面板传来的荷载形式为梯形 如图 4 2 1 所示 为计算简便 按支座弯矩等效原则 将其转化为矩形荷载 其中 1 95 0 25 7 8 a l 2 1 D C AB0 3 4 5 22 7 29 2 22 7 22 7 22 7 29 2 22 7 22 7 22 7 22 7 图 4 2 1 4 2 2 恒荷载作用分布图 屋面梁上线荷载 2323 1 1 2 4 875 1 2 0 250 25 6 98 3 94 875 29 2 qqKN mKN m 楼面梁上线荷载 2323 2 1 2 3 84 875 1 2 0 250 25 4 274 3 03 84 875 22 7 qqKN mKN m 框架中各层恒荷载作用分布图如图 4 2 2 所示 4 固端弯矩计算 表 4 3 1 固端弯矩计算表 边跨框架梁中间跨框架梁 顶 层 22 11 29 2 7 8 1212 qlKN m 148 04KN m 22 11 13 3 2 1 1212 qlKN m 4 89KN m 底层及 标准层 22 11 22 7 7 8 1212 qlKN m 115 09KN m 22 11 9 5 2 1 1212 qlKN m 3 49KN m 5 节点分配系数计算 顶层分配系数计算如下 其他层计算方法相同 见表 2 4 2 节点 A 5 5 4 0 81 0 53 4 0 734 0 81 A B 5 4 4 0 73 0 47 4 0 734 0 81 A A 节点 B 5 5 4 0 81 0 32 4 0 814 0 734 1 B A 55 4 1 0 39 4 0 814 0 734 1 B C 5 4 4 0 73 0 2