预应力无梁楼盖计算书

天下一家五层裙楼预应力无梁楼盖计算书设计:校对:审核:湖南同立新技术工程有限公司2010年12月一、 工程概况天下一家五层裙楼采用预应力无梁楼盖结构型式。板厚180mm。二、 材料混凝土：强度等级C35,fck=23.4N/mm2，fc=16.7N/mwP，ftk=2.2N/mm2，ft=1.57N/mm2。预应力张拉时要求混凝土强度达到设计强度的80%。预应力筋：公称直径15.24mm,极限强度标准值为1860MPa，低松弛钢绞线；fptk=1860N/mm2，fpy=1320N/mmz，张拉控制应力取钢绞线强度标准值的75%，即1395MPA。预应力损失估算：短跨、长跨：61=25%Ocon每根预应力筋的有效预应力为：61=0.756con=0.75X1395=1046N/mm2普通钢筋：板筋直径12〜14mm,采用HRB400级钢筋，fpy=360N/mm2。锚具：张拉端采用夹片式锚具，固定端采用挤压式锚具。板的编号和截面几何特征(见施工图)板厚180mmA=1000X180=1.8X105mM2W=1/6X1000X1802=5.4X106mm3180mm厚板的预应力筋在X向矢高——°；=180/2-40=50mm180mm厚板的预应力筋在Y向矢高——e；=180/2-55=35mm三、 预应力设计依据设计依据：《混凝土结构设计规范》GB50010-2002；《无粘结预应力混凝土结构技术规程》JGJ92-2004；《建筑工程预应力施工规程》CECS180:2005；《预应力混凝土结构抗震设计规程》JGJ140-2004；《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002；设计院提供的结构平面布置及荷载条件。设计控制标准：1)抗裂控制等级：根据设计院提供的设计条件，板抗裂控制等级为二级，荷载标准组合进行计算时，裂缝vO.lmm，板关键截面受拉边缘砼产生的拉应力ctsftkW[a]=2.2Mp,

acts取不大于1.0;按荷载准永久组合进行计算时，不出现裂缝，板关键截面受拉边缘砼产生的拉应力actlftkWW]=0.88Mp,actl取不大于0.4。四•板荷载0.18X25=0.18X25=4.5kN/m21.5kN/m26kN/m22kN/m2楼板荷载：恒载合计：活载：荷载设计值：1.2X6+1.4X2=10kN/m2五•计算方法及程序1、 计算方法根据荷载设计值计算地下室顶板厚度及柱帽大小；根据PKPM复杂有限元程序计算结果，读取板内力，计算板配筋；2、 计算程序用PKPM系列之S-3的复杂楼板有限元程序进行顶板在恒载和活载作用下的弯距，然后进行抗裂、承载力以及施工阶段验算。六、计算过程(-)无梁楼盖柱帽抗冲切计算…真；: *■1、1-1截面冲切:竖向总剪力V=10X(7.2X8.0—0.6X0.6)=572.4KN抗冲切力=(0.7X1.57+0.15X1)X1X1320X4X650=4246KN>572.4KN冲切满足要求2、2-2截面冲切：竖向总剪力V=10X(7.2X8.0—2.2X2.2)=527.6KN抗冲切力=(0.7X1.57+0.15X1)X1X4400X4X150=3298KN>527.6KN冲切满足要求(二)X向预应力板 抗裂验算1、弯距计算根据PKPK计算结果得到柱上板带板顶支座截面每米最大弯距：M=45kN.m,恒M=10kN.m，标准值M=55kN.m，准永久值M=46kN.m。TOC\o"1-5"\h\z活 标 准跨中板带板底跨中截面每米最大弯距:M=24kN.m,M=6kN.m，标准值为恒 活M=30kN.m，准永久值M=25kN.m。标 准平时阶段柱上板带支座弯距设计值M=68kN.m,跨中板带的跨中弯距设计值M=37kNm。次弯矩M2系数取10%。2•预应力筋估算平时阶段标准效应：(1)柱上板带支座截面N=(M+M)XA/(W+AXe)p 标2 P=(45-5)X106X180000/(5.4X106+180000X50)=500kNN=0.750A=0.75X0.75X1860X140=146.5kNpeconn=N/N=500/146.5=3.4根peP pe(2)跨中板带跨中截面N=(M+M)XA/(W+AXe)p 准2 P=(24+5)X106X180000/(5.4X106+180000X50)=375kNN=0.750A=0.75X0.75X1860X140=146.5kNpe conpn=N/N=375/146.5=2.5根p pe平时阶段准永久效应：(1)柱上板带支座截面N=(M+M)XA/(W+AXe)p 标2 P=(46—5)X106X180000/(5.4X106+180000X50)=512.5kNN=0.750A=0.75X0.75X1860X140=146.5kNpe conpn=N/N=512.5/146.5=3.5根p pe(2)跨中板带跨中截面N=(M+M)XA/(W+AXe)p 准2 P=(25+6)X106X180000/(5.4X106+180000X50)=387.5kNN=0.750A=0.75X0.75X1860X140=146.5kNpe conpn=N/N=387.5/146.5=2.6根p pe柱上板带实配预应力筋4根/m，跨中板带实配预应力筋2.6根/m3•平时阶段抗裂验算工况1：荷载标准效应组合+预应力等效荷载OW[O]=2.2(1)柱上板带支座截面0 =55X106/(5.4X106)=—10.1N/mm2lc支座0二nApOpeXe/W=4X140X1OOOX50/(5.4X106)=5.2N/mm2主 00=nAp0pe/b/h=4X140X1000/1000/180=3.1N/mm2压应力合=10.1-5.2-3.1=1.8N/mm2<2.2N/mm2普通钢筋配14@100,As=1540mm2，配筋率0.47%。抗裂满足要求。(2)跨中板带跨中截面0 =30X106/(5.4X106)=—5.5N/mm2lc支座 70=nAp0peXe/W=2.6X140X1000X50/(5.4X106)=3.4N/mm2主 00=nAp0pe/b/h=2.6X140X1000/1000/180=2.0N/mm2压应力合=5.5—3.4—2.0=0.1N/mm2<2.2N/mm2普通钢筋配12@130,As=869mm2，配筋率0.26%。抗裂满足要求。工况2：荷载准永久值组合+预应力等效荷载oW[O]=0.88(1)柱上板带支座截面0 =46X106/(5.4X106)=—8.5N/mm2lc支座 70=nAp0peXe/W=4X140X1000X50/(5.4X106)=5.2N/mm2主 00=nAp0pe/b/h=4X140X1000/1000/180=3.1N/mm2压应力合=8.5-5.2-3.1=0.2N/mm2<2.2N/mm2普通钢筋配14@100,As=1540mm2，配筋率0.47%。抗裂满足要求。(2)跨中板带跨中截面0 =25X106/(5.4X106)=—4.6N/mm2lc支座 70=nAp0peXe/W=2.6X140X1000X500/(5.4X106)=3.4N/mm2主 0

0=nApOpe/b/h=2.6X140X1000/1000/180=2.0N/mm2压应力合=4.6-3.4-2.0=-0.8N/mm2<0普通钢筋配12@130,As=869mm2，配筋率0.26%。抗裂满足要求。4•施工阶段的抗裂验算为防止施工阶段在未施加任何楼面荷载，仅有楼板自重的情况下，由于反拱过大导致的开裂，必须进行施工阶段板的裂缝验算，荷载组合如下；工况3：自重+预应力等效荷载柱上板带跨中M=7.5kN.m板面配14@200,As二770mm2，配筋率0.2%，可使板面拉应力减少0.6N/mm^0施=M/W=7.5/5.4=1.4N/mm2施0t0-0-0Ct 主 施压=5.2-1.4-3.1=0.7vf；k=2.2N/mm2（满足）tk5•承载力验算平时阶段柱上板带支座弯距设计值M=68kN.m，跨中板带的跨中弯距设计值M=37kN.m+f+fApyp360x1540+1320x560x=16.7x1000=77mm>2a'sAPyP=1320X700X(150-39)+360X1540X(150-39)=164kN•m> 68kN•m(满足)平时阶段跨中板带跨中截面承载力:由fbxc360x869+1320x由fbxc16.7x1000

=48mm<2=48mm<2afPyAp=1320X364X(150-30)+360X869X(150-30)=95.5kN・m>37kN・m(满足)(三)Y向预应力板 抗裂验算1、弯距计算根据PKPK计算结果得到柱上板带板顶支座截面每米最大弯距：M二恒35kN.m,M=10kN.m，标准值M=45kN.m，准永久值M=40kN.m。TOC\o"1-5"\h\z活 标 准跨中板带板底跨中截面每米最大弯距:M=17kN.m,M=6kN.m，标准值恒 活为M=23kN.m，准永久值M=20kN.m。标 准平时阶段柱上板带支座弯距设计值M=56kN.m,跨中板带的跨中弯距设计值M=30kNm。次弯矩M2系数取10%。2•预应力筋估算平时阶段标准效应：(1)柱上板带支座截面N=(M+M)XA/(W+AXe)p 标2 P=(45-5)X106X180000/(5.4X106+180000X35)=615.4kNN=0.750A=0.75X0.75X1860X140=4.2kNpe conpn=N/N=615.4/146.5=4.2根p pe(2)跨中板带跨中截面N=(M+M)XA/(W+AXe)p 准2 P=(23+3)X106X180000/(5.4X106+180000X35)=400kNN=0.750A=0.75X0.75X1860X140=146.5kNpeconn=N/N=400/146.5=2.7根peP pe平时阶段准永久效应：(1)柱上板带支座截面N=(M+M)XA/(W+AXe)P 准 2 P=(40—4)X106X180000/(5.4X106+180000X35)=553.8kNN=0.750A=0.75X0.75X1860X140=146.5kNpe conpn=N/N=553.8/146.5=3.8根p pe(2)跨中板带跨中截面N=(M+M)XA/(W+AXe)p 准2 P=(20+2)X106X180000/(5.4X106+180000X35)=270.3kNN=0.750A=0.75X0.75X1860X140=146.5kNpe conpn=N/N=270.3/146.5=1.9根p pe柱上板带实配预应力筋4.2根/m,跨中板带实配预应力筋2.7根/m3•平时阶段抗裂验算工况1：荷载标准效应组合+预应力等效荷载OW[O]=2.2(1)柱上板带支座截面0 =45X106/(5.4X106)=—8.3N/mm2lc支座 70=nAp0peXe/W=4.2X140X1000X35/(5.4X106)=3.8N/mm2主 00=nAp0pe/b/h=4.2X140X1000/1000/180=3.3N/mm2压应力合=8.3-3.8-3.3=1.2N/mm2<2.2N/mm2普通钢筋配14@100,As=1540mm2，配筋率0.47%。抗裂满足要求。(2)跨中板带跨中截面0 =23X106/(5.4X106)=—4.3N/mm2lc支座0二nApOpeXe/W=2.7X140X1000X35/(5.4X106)=2.5N/mm2主 00=nApOpe/b/h=2.7X140X1000/1000/180=2.1N/mm2压应力合=4.3-2.1-2.5=-0.3N/mm2v0普通钢筋配12@130,As=869mm2，配筋率0.26%。抗裂满足要求。工况2：荷载准永久值组合+预应力等效荷载oW[O]=0.88(1)柱上板带支座截面0 =40X106/(5.4X106)=—7.4N/mm2lc支座0二nApOpeXe/W=4.2X140X1000X35/(5.4X106)=3.8N/mm2主 00=nAp0pe/b/h=4.2X140X1000/1000/180=3.3N/mm2压应力合=7.4-3.8-3.3=0.3N/mm2<0.88N/mm2普通钢筋配14@100,As=1540mm2，配筋率0.47%。抗裂满足要求。(2)跨中板带跨中截面0 =20X106/(5.4X106)=—3.7N/mm2lc支座0主二nAp0peXe°/W=2.7X140X1000X35/(5.4X106)=2.5N/mm20=nAp0pe/b/h=2.7X140X1000/1000/180=2.1N/mm2压应力合=3.7-2.1-2.5=-0.9N/mm2v0普通钢筋配12@120,As=941mm2，配筋率0.25%。