国家博物馆46区支架区域砼构件验算

/一、国家博物馆4、6区钢桁架安装支架下的楼板结构验算1结构构件：楼板（双向板）1．1基本资料1．1．1工程名称：国家博物馆钢桁架安装结构验算1．1．2边界条件（左端/下端/右端/上端）：固端/固端/固端/固端1．1．3荷载标准值1．1．3．1永久荷载标准值楼板自重：gk1＝0.18*25＝4.50kN/m2均布荷载：gk2＝3.5kN/m21．1．3．2可变荷载标准值均布荷载：qk1＝3.5kN/m2γQ＝1.4ψc＝0.9ψq＝0.41．1．4计算跨度Lx＝4000mm计算跨度Ly＝4350mm板厚h＝180mm（h＝Lx/22）板底、板面纵筋合力点至近边距离：as＝25mm、as'＝25mm1．1．5混凝土强度等级：C30fc＝14.33N/mm2ft＝1.43N/mm2ftk＝2.01N/mm2Ec＝29791N/mm21．1．6钢筋抗拉强度设计值fy＝360N/mm2Es＝210000N/mm21．2弯矩计算结果1．2．1平行于Lx方向的跨中弯矩MxMxgk1＝(0.0212+0.2*0.01677)*4.5*4^2＝1.77kN·mMxgk2＝(0.0212+0.2*0.01677)*3.5*4^2＝1.38kN·mMxqk1＝(0.0212+0.2*0.01677)*3.5*4^2＝1.38kN·mMx＝Max{Mx(L),Mx(D)}＝Max{5.7,5.98}＝5.98kN·mMxk＝4.52kN·mMxq＝3.69kN·mAsx＝116mm2ρ＝0.08%ρmin＝0.31%Asx*＝553mm2φ10@140（As＝561）ωmax＝0.018mm1．2．2平行于Ly方向的跨中弯矩MyMygk1＝(0.01677+0.2*0.0212)*4.5*4^2＝1.51kN·mMygk2＝(0.01677+0.2*0.0212)*3.5*4^2＝1.18kN·mMyqk1＝(0.01677+0.2*0.0212)*3.5*4^2＝1.18kN·mMy＝Max{My(L),My(D)}＝Max{4.88,5.11}＝5.11kN·mMyk＝3.87kN·mMyq＝3.16kN·mAsy＝106mm2ρ＝0.08%ρmin＝0.31%Asy*＝553mm2φ10@140（As＝561）ωmax＝0.019mm1．2．3沿Lx方向的支座弯矩Mx'Mx'gk1＝-0.05731*4.5*4^2＝-4.13kN·mMx'gk2＝-0.05731*3.5*4^2＝-3.21kN·mMx'qk1＝-0.05731*3.5*4^2＝-3.21kN·mMx'＝Max{Mx'(L),Mx'(D)}＝Max{-13.3,-13.95}＝-13.95kN·mMx'k＝-10.55kN·mMx'q＝-8.62kN·mAsx'＝275mm2ρ＝0.18%ρmin＝0.31%Asx'*＝553mm2φ10@140（As＝561）ωmax＝0.042mm1．2．4沿Ly方向的支座弯矩My'My'gk1＝-0.05359*4.5*4^2＝-3.86kN·mMy'gk2＝-0.05359*3.5*4^2＝-3.00kN·mMy'qk1＝-0.05359*3.5*4^2＝-3.00kN·mMy'＝Max{My'(L),My'(D)}＝Max{-12.43,-13.04}＝-13.04kN·mMy'k＝-9.86kN·mMy'q＝-8.06kN·mAsy'＝275mm2ρ＝0.16%ρmin＝0.31%Asy'*＝553mm2φ10@140（As＝561）ωmax＝0.040mm1．3跨中挠度验算1．3．1挠度验算参数按《建筑结构静力计算手册》表4－4，挠度系数κ＝0.00148（1/M）Mk＝4.52kN·mMq＝3.69kN·mMk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Es＝210000N/mm2As＝561mm2Ec＝29791N/mm2ftk＝2.01N/mm21．3．2在荷载效应的标准组合作用下，受弯构件的短期刚度Bs1．3．2．1裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψσsk＝Mk/(0.87*ho*As)（混凝土规范式8.1.3－3）σsk＝4518279/(0.87*155*561)＝60N/mm2矩形截面，Ate＝0.5*b*h＝0.5*1000*180＝90000mm2ρte＝As/Ate（混凝土规范式8.1.2－4）ρte＝561/90000＝0.00623＜0.01，取ρte＝0.01ψ＝1.1-0.65*ftk/(ρte*σsk)（混凝土规范式8.1.2－2）ψ＝1.1-0.65*2.01/(0.01*60)＝-1.083当ψ＜0.2时，取ψ＝0.21．3．2．2钢筋弹性模量与混凝土模量的比值αEαE＝Es/Ec＝210000/29791＝7.051．3．2．3受压翼缘面积与腹板有效面积的比值γf'矩形截面，γf'＝01．3．2．4纵向受拉钢筋配筋率ρ＝As/(b*ho)＝561/(1000*155)＝0.003621．3．2．5钢筋混凝土受弯构件的Bs按混凝土规范式8.2.3－1计算：Bs＝Es*As*ho^2/[1.15ψ+0.2+6*αE*ρ/(1+3.5γf')]＝210000*561*155^2/[1.15*0.2+0.2+6*7.05*0.00362/(1+3.5*0)]＝4854.21kN·m1．3．3考虑荷载长期效应组合对挠度影响增大影响系数θ按混凝土规范第8.2.5条，当ρ'＝0时，θ＝2.01．3．4受弯构件的长期刚度B，可按混凝土规范式8.2.2计算：B＝Mk/[Mq*(θ-1)+Mk]*Bs＝4.52/[3.69*(2-1)+4.52]*4854.21＝2670.98kN·m1．3．5挠度f＝κ*Qk*Lx^4/B＝0.00148*11.5*4^4/2670.98*1000＝1.6mmf/Lx＝1.6/4000＝1/2,453二、国家博物馆4、6区钢桁架安装支架下的十字梁结构验算1结构构件：十字梁1．1基本资料1．1．1工程名称：国家博物馆钢桁架安装结构验算1．1．2结构构件的重要性系数γo＝1考虑活荷不利组合考虑受压纵向钢筋1．1．3混凝土容重γc＝25kN/m3箍筋间距Sv＝200mm1．1．4可变荷载的分项系数γQ＝1.4可变荷载的组合值系数ψc＝0.7可变荷载的准永久值系数ψq＝0.41．1．5C30混凝土强度：fc＝14.3N/mm2ft＝1.43N/mm2ftk＝2.01N/mm2Ec＝29791N/mm21．1．6钢筋强度设计值：fy＝360N/mm2fy'＝360N/mm2fyv＝210N/mm2Es＝200000N/mm21．1．7纵筋合力点至近边距离as＝40mm受拉钢筋最小配筋率ρmin＝0.20%1．2几何信息最左端支座：固端i———跨号Li———第i跨跨度（mm）b———截面宽度（mm）h———截面高度（mm）bf'———上翼缘高度（mm）hf'———上翼缘高度（mm）bf———下翼缘高度（mm）hf———下翼缘高度（mm）iLi截面bhbf'hf'bfhf右节点18700矩形350600固端1．3荷载信息i、j———跨号、节点号P、P1———单位：kN/m、kNM—————单位：kN·MX、X1———单位：mm1．3．1跨中荷载i恒、活荷荷载类型P或MP1XX11恒荷均布荷载46.00梁自重1恒荷均布荷载5.251．4计算结果1．4．1节点竖向位移Y（单位：mm，向上为正）jI1234567J10.00-0.78-2.29-3.58-4.07-3.58-2.29-0.780.00Min0.00-0.78-2.29-3.58-4.07-3.58-2.29-0.780.00Max0.00-0.78-2.29-3.58-4.07-3.58-2.29-0.780.001．4．2支座反力设计值（单位：kN，向上为正；kN·M，逆时针为正）iN（I）M（I）N（J）M（J）1301.0436.4301.0-436.4Min301.0436.4301.0-436.4Max301.0436.4301.0-436.41．4．3梁内力标准值（单位：V———kN，以绕截面顺时针为正；M———kN·M，以下侧受拉为正）iI1234567J1M恒荷-323.3-111.140.4131.3161.6131.340.4-111.1-323.3V恒荷222.9167.2111.555.70.0-55.7-111.5-167.2-222.91．4．4梁内力设计值及配筋V——剪力（kN），以绕截面顺时针为正；M——弯矩（kN·M），以下侧受拉为正；As———纵筋面积（mm2）；Asv———箍筋面积（mm2）iI1234567J1M－-436.4-150.00.00.00.00.00.0-150.0-436.4As面筋239678084278345278847802396As/bho1.22%0.40%0.04%0.14%0.18%0.14%0.04%0.40%1.22%x/ho0.2150.0700.0000.0000.0000.0000.0000.0700.215裂缝宽度0.2850.3690.0000.0000.0000.0000.0000.3690.285实配面筋263685892306379306928582636M＋0.00.054.6177.3218.2177.354.60.00.0As底筋7192342799261148926279234719As/bho0.37%0.12%0.14%0.47%0.59%0.47%0.14%0.12%0.37%x/ho0.0000.0000.0250.0830.1030.0830.0250.0000.000裂缝宽度0.0000.0000.1980.3660.3600.3660.1980.0000.000实配底筋791257307101912631019307257791V301.0225.7150.575.20.0-75.2-150.5-225.7-301.0Asv1421151616161616115142构造配筋As,min＝420Asv,min＝115Dmin＝φ6Smax＝350挠度验算截面4：f＝-4.07f/Li＝梁断面配筋三、国家博物馆4、6区钢桁架安装支架下的框架梁结构验算1结构构件：框架梁1．1基本资料1．1．1工程名称：国家博物馆钢桁架安装结构验算1．1．2结构构件的重要性系数γo＝1考虑活荷不利组合考虑受压纵向钢筋1．1．3混凝土容重γc＝25kN/m3箍筋间距Sv＝200mm1．1．4可变荷载的分项系数γQ＝1.4可变荷载的组合值系数ψc＝0.7可变荷载的准永久值系数ψq＝0.41．1．5C30混凝土强度：fc＝14.3N/mm2ft＝1.43N/mm2ftk＝2.01N/mm2Ec＝29791N/mm21．1．6钢筋强度设计值：fy＝360N/mm2fy'＝360N/mm2fyv＝210N/mm2Es＝200000N/mm21．1．7纵筋合力点至近边距离as＝40mm受拉钢筋最小配筋率ρmin＝0.20%1．2几何信息最左端支座：固端i———跨号Li———第i跨跨度（mm）b———截面宽度（mm）h———截面高度（mm）bf'———上翼缘高度（mm）hf'———上翼缘高度（mm）bf———下翼缘高度（mm）hf———下翼缘高度（mm）iLi截面bhbf'hf'bfhf右节点18700矩形400800固端1．3荷载信息i、j———跨号、节点号P、P1———单位：kN/m、kNM—————单位：kN·MX、X1———单位：mm1．3．1跨中荷载i恒、活荷荷载类型P或MP1XX11恒荷均布荷载92.00梁自重1恒荷均布荷载8.001．4计算结果1．4．1节点竖向位移Y（单位：mm，向上为正）jI1234567J10.00-0.56-1.65-2.58-2.93-2.58-1.65-0.560.00Min0.00-0.56-1.65-2.58-2.93-2.58-1.65-0.560.00Max0.00-0.56-1.65-2.58-2.93-2.58-1.65-0.560.001．4．2支座反力设计值（单位：kN，向上为正；kN·M，逆时针为正）iN（I）M（I）N（J）M（J）1587.3851.5587.3-851.5Min587.3851.5587.3-851.5Max587.3851.5587.3-851.51．4．3梁内力标准值（单位：V———kN，以绕截面顺时针为正；M———kN·M，以下侧受拉为正）iI1234567J1M恒荷-630.8-216.878.8256.2315.4256.278.8-216.8-630.8V恒荷435.0326.3217.5108.80.0-108.8-217.5-326.3-435.01．4．4梁内力设计值及配筋V——剪力（kN），以绕截面顺时针为正；M——弯矩（kN·M），以下侧受拉为正；As———纵筋面积（mm2）；Asv———箍筋面积（mm2）iI1234567J1M－-851.5-292.70.00.00.00.00.0-292.7-851.5As面筋3400111212039649139612011123400As/bho1.12%0.37%0.04%0.13%0.16%0.13%0.04%0.37%1.12%x/ho0.1970.0640.0000.0000.0000.0000.0000.0640.197裂缝宽度0.2960.3750.000