预应力无梁楼盖计算书.doc

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1、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（1）混凝土：强度等级C35，fck=23.4N/mm2，fc=16.7N/mm2，ftk=2.2N/mm2，f t=1.57N/mm2。预应力张拉时要求混凝土强度达到设计强度的80%。（2）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/mm2，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

2、跨、长跨：l=25con 每根预应力筋的有效预应力为： l =0.75con=0.751395=1046N/mm2（3）普通钢筋：板筋直径1214 mm，采用HRB400级钢筋，fpy=360N/mm2。（4）锚具：张拉端采用夹片式锚具，固定端采用挤压式锚具。（5）板的编号和截面几何特征(见施工图)板厚180mmA=1000180=1.8105mm2W=1/610001802=5.4106 mm3180mm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 =180/2-55=35mm三预应力设计依据（1）设计依据：1）混凝土结构设计规范GB50010-2

3、002；2）无粘结预应力混凝土结构技术规程JGJ 92-2004；3）建筑工程预应力施工规程CECS 180:2005；4）预应力混凝土结构抗震设计规程JGJ 140-2004；5）混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-2002；6）设计院提供的结构平面布置及荷载条件。（2）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0.1mm，板关键截面受拉边缘砼产生的拉应力acts ftk2.2Mp, 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actlftk0.88Mp, ac

4、tl 取不大于0.4。四板荷载板自重180mm： 0.18254.5kN/m2楼板荷载： 1.5kN/m2 恒载合计： 6kN/m2 活载： 2kN/m2 荷载设计值：1.26+1.42=10 kN/m2五计算方法及程序1、计算方法1) 根据荷载设计值计算地下室顶板厚度及柱帽大小；2) 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（一）无梁楼盖柱帽抗冲切计算1、1-1截面冲切：竖向总剪力V =10（7.28.00.60.6）=572.4KN抗

5、冲切力(0.71.57+0.151)1132046504246KN572.4 KN冲切满足要求2、2-2截面冲切：竖向总剪力V =10（7.28.02.22.2）=527.6KN抗冲切力(0.71.57+0.151)1440041503298KN527.6 KN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恒45kN.m， M活10 kN.m，标准值M标55 kN.m，准永久值M准46kN.m。跨中板带板底跨中截面每米最大弯距: M恒24kN.m， M活6kN.m，标准值为M标30kN.m，准永久值M准25kN.m。平时阶段柱

6、上板带支座弯距设计值M68kNm，跨中板带的跨中弯距设计值M37kNm。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Np=(M标+ M2)A/(W+AeP)= (45-5) 106180000/(5.4106+18000050) =500kNNpe= 0.75con Ap=0.750.751860140=146.5 kNn= Np / Npe =500/146.5=3.4根(2)跨中板带跨中截面Np=(M准+ M2)A/(W+AeP)= (24+5)106180000/(5.4106+18000050) =375kNNpe= 0.75con Ap=0.750

7、.751860140=146.5 kNn= Np / Npe =375/146.5=2.5根平时阶段准永久效应： (1)柱上板带支座截面Np=(M标+ M2)A/(W+AeP)= (46-5)106180000/(5.4106+18000050) =512.5kNNpe= 0.75con Ap=0.750.751860140=146.5 kNn= Np / Npe =512.5/146.5=3.5根(2)跨中板带跨中截面Np=(M准+ M2)A/(W+AeP)= (25+6)106180000/(5.4106+18000050) =387.5kNNpe= 0.75con Ap=0.750.75

8、1860140=146.5 kNn= Np / Npe =387.5/146.5=2.6根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 2.2 (1)柱上板带支座截面lc支座=55106/(5.4106) =10.1N/mm2主=nAppee0/W=4140100050/(5.4106)=5.2N/mm2压=nAppe/b/h=41401000/1000/180 =3.1N/mm2 应力合10.1-5.2-3.1=1.8N/mm22.2N/mm2普通钢筋配14100,As= 1540mm2，配筋率0.47。抗裂满足要求。

9、(2)跨中板带跨中截面lc支座=30106/(5.4106) =5.5N/mm2主=nAppee0/W=2.6140100050/(5.4106)=3.4N/mm2压=nAppe/b/h=2.61401000/1000/180 =2.0N/mm2 应力合5.5-3.4-2.0=0.1N/mm22.2N/mm2普通钢筋配12130,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 0.88(1)柱上板带支座截面lc支座=46106/(5.4106) =8.5N/mm2主=nAppee0/W=4140100050/(5.4106)=5.2N/mm2压=nA

10、ppe/b/h=41401000/1000/180 =3.1N/mm2 应力合8.5-5.2-3.1=0.2N/mm22.2N/mm2普通钢筋配14100,As= 1540mm2，配筋率0.47。抗裂满足要求。 (2)跨中板带跨中截面lc支座=25106/(5.4106) =4.6N/mm2主=nAppee0/W=2.61401000500/(5.4106)=3.4N/mm2压=nAppe/b/h=2.61401000/1000/180 =2.0N/mm2 应力合4.6-3.4-2.0=-0.8N/mm20普通钢筋配12130,As= 869mm2，配筋率0.26。抗裂满足要求。4.施工阶段的

11、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M7.5kN.m板面配14200,As= 770mm2，配筋率0.2，可使板面拉应力减少0.6 N/mm2施= M施/W7.5/5.4=1.4N/mm2ct=主施-压5.2-1.4-3.10.72 = =1320700（150-39）+3601540（150-39） =164kNm 68 kNm (满足)平时阶段跨中板带跨中截面承载力：由=+ 48mm 37 kNm (满足)（三）Y向预应力板抗裂验算1、弯距计算 根据PKP

12、K计算结果得到柱上板带板顶支座截面每米最大弯距: M恒35kN.m， M活10 kN.m，标准值M标45kN.m，准永久值M准40kN.m。 跨中板带板底跨中截面每米最大弯距: M恒17 kN.m， M活6kN.m，标准值为M标23kN.m，准永久值M准20kN.m。平时阶段柱上板带支座弯距设计值M56kNm，跨中板带的跨中弯距设计值M30kNm。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Np=(M标+ M2)A/(W+AeP)= (45-5) 106180000/(5.4106+18000035) =615.4kNNpe= 0.75con Ap=0.75

13、0.751860140=4.2 kNn= Np / Npe =615.4/146.5=4.2根(2)跨中板带跨中截面Np=(M准+ M2)A/(W+AeP)= (23+3)106180000/(5.4106+18000035) =400kNNpe= 0.75con Ap=0.750.751860140=146.5 kNn= Np / Npe =400/146.5=2.7根平时阶段准永久效应： (1)柱上板带支座截面Np=(M准+ M2)A/(W+AeP)= (40-4)106180000/(5.4106+18000035) =553.8kNNpe= 0.75con Ap=0.750.75186

14、0140=146.5 kNn= Np / Npe =553.8/146.5=3.8根(2)跨中板带跨中截面Np=(M准+ M2)A/(W+AeP)= (20+2)106180000/(5.4106+18000035) =270.3kNNpe= 0.75con Ap=0.750.751860140=146.5 kNn= Np / Npe =270.3/146.5=1.9根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 2.2 (1)柱上板带支座截面lc支座=45106/(5.4106) =8.3N/mm2主=nAppee

15、0/W=4.2140100035/(5.4106)=3.8N/mm2压=nAppe/b/h=4.21401000/1000/180 =3.3N/mm2 应力合8.3-3.8-3.3=1.2N/mm22.2N/mm2普通钢筋配14100,As= 1540mm2，配筋率0.47。抗裂满足要求。(2)跨中板带跨中截面lc支座=23106/(5.4106) =4.3N/mm2主=nAppee0/W=2.7140100035/(5.4106)=2.5N/mm2压=nAppe/b/h=2.71401000/1000/180 =2.1N/mm2 应力合4.3-2.1-2.5=-0.3N/mm20普通钢筋配1

16、2130,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 0.88(1)柱上板带支座截面lc支座=40106/(5.4106) =7.4N/mm2主=nAppee0/W=4.2140100035/(5.4106)=3.8N/mm2压=nAppe/b/h=4.21401000/1000/180 =3.3N/mm2 应力合7.4-3.8-3.3=0.3N/mm20.88N/mm2普通钢筋配14100,As= 1540mm2，配筋率0.47。抗裂满足要求。 (2)跨中板带跨中截面lc支座=20106/(5.4106) =3.7N/mm2主=nAppee0/

17、W=2.7140100035/(5.4106)=2.5N/mm2压=nAppe/b/h=2.71401000/1000/180 =2.1N/mm2 应力合3.7-2.1-2.5=-0.9N/mm20普通钢筋配12120,As= 941mm2，配筋率0.25。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M6.8kN.m板面配14200,As= 770mm2，配筋率0.2，可使板面拉应力减少0.6 N/mm2施= M施/W6.8/5.4=1.3N/mm2ct=主施-压3.8-3.3-1.3-0.82 = =1320588（150-40）+3601540（150-40） =146kNm 68 kNm (满足)平时阶段跨中板带跨中截面承载力：由=+ 48mm37 kNm (满足)12