丝路会展中心项目25t汽车吊上楼板计算分析书(1F层楼板作为拼装场地)20180425

附件2：25t汽车吊上楼板计算分析书目录1.1.计算内容..............................................-1-1.2.计算说明..............................................-1-1.2.1.计算概述........................................-1-1.2.2.汽车吊性能参数表................................-6-1.2.3.荷载取值........................................-7-1.2.4.荷载施加........................................-8-1.2.5.边界条件.......................................-11-1.2.6.荷载组合.......................................-13-1.3.楼面承载力验算.......................................-14-1.3.1.南北侧工况楼面承载力验算.......................-14-1.3.2.东西侧工况楼面承载力验算.......................-22-1.4.混凝土结构裂缝宽度验算...............................-27-1.5.结论.................................................-28-1.5.1.验算结论.......................................-28-1.5.2.建议...........................................-28-1.6.补充计算..............................................-1-1.6.1.计算说明........................................-1-1.6.2.荷载取值........................................-2-1.6.3.荷载施加........................................-3-1.6.4.边界条件........................................-7-1.6.5.荷载组合........................................-8-1.6.6.南北侧工况楼面承载力验算........................-9-1.6.7.结论...........................................-14--1-1.1.计算内容在1F层混凝土楼板回填后，为了扩大拼装范围，计划将回填区域作为拼装场地，由于需要上25t汽车吊作为拼装设备，故需要对楼板结构进行验算，确定汽车吊上楼板进行吊装作业，结构是否安全。汽车吊上楼板区域示意如下所示：汽车吊上楼板范围图1.2.计算说明1.2.1.计算概述汽车吊上楼板验算内容包括两个部分，第一部分是空载行驶工况下的受力验算，第二部分是吊装作业（打腿）时的受力验算。根据汽车吊上楼板范围图，和对应结构图发现，南北向结构与东西向结构存在差别，故在验算时将分为南北向和东西向两种结构形式验算：-2-南北向结构计算模型（取其中两跨进行验算）-3-东西向结构计算模型（取其中两跨进行验算）验算的板厚为200mm，因混凝土强度在上楼板时只能达到75%，故根据混凝土强度标准值确定本验算混凝土强度的75%来验算，相应查表数据均按照C25取：-4-说明：混凝土强度标准值，通过计算发现C35混凝土的强度达到75%时比C25混凝土强度略小，故本计算按照C25混凝土强度验算。楼板采用钢筋桁架楼承板，配筋大样如下所示：-5--6-1.2.2.汽车吊性能参数表-7-汽车吊性能参数表1.2.3.荷载取值1、结构自重2、汽车吊支腿荷载按照最不利工况，侧后方吊装工况计算各个支腿的反力结果如下：选取腿下方受力面积为0.5m*0.5m=0.25m²，计算出各个支腿下的面荷载如下：N1=934KN/m²-8-N2=406.8KN/m²N3=553.2KN/m²N4=26.2KN/m²3、施工活荷载施工活荷载按照2KN/m²考虑。1.2.4.荷载施加1、结构自重——软件自行考虑2、25t汽车吊上楼板，选取其中两跨进行计算，按最不利工况计算（四个支腿均支撑在楼板上），荷载施加如下所示：荷载施加图（南北侧）荷载施加局部放大图（N1支腿位置）（南北侧）-9-荷载施加图（东西侧）载施加局部放大图（N1支腿位置）（东西侧）3、施工活荷载施工活荷载按照2KN/m²考虑，施加如下：-10-荷载施加（南北侧）荷载施加局部放大图（南北侧）荷载施加（东西侧）荷载施加局部放大图（东西侧）-11-1.2.5.边界条件1、根据结构图标示确认边界条件：南北侧-12-东西侧2、钢柱柱脚设置为刚接-13-南北侧东西侧1.2.6.荷载组合共进行4种荷载组合，其中前三种荷载组合为应力、配筋验算，第四种荷载组合为变形验算。-14-1.3.楼面承载力验算1.3.1.南北侧工况楼面承载力验算1.3.1.1.变形验算板竖向变形图梁竖向变形图计算结果分析：竖向变形：最不利位置最大竖向变形为5.13mm9000/250=36mm，满足规范要求。-15-1.3.1.2.应力验算钢结构梁柱最大正应力为26.6MPa，最大负应力为-60.6MPa，小于规范允许设计强度值（Q345应小于295MPa，Q390应小于360MPa）1.3.1.3.配筋验算1、最大内力值确定板最大正弯矩为60.0KN.m/m，位于板跨中-16-板最大负弯矩-33.0KN.m/m，位于板与梁交接位置板最大正剪力为185KN/m板最大负剪力为-142KN/m根据以上计算结果，统计板单位长度（1000mm）下的最大内力值如下：-17-最大正弯矩为60.0KN.m/m，位于板跨中最大负弯矩为-33.0KN.m/m，位于板与梁交接位置最大正剪力为为185KN/m，位于板与梁交接位置最大负剪力为为-142KN/m，位于板与梁交接位置2、配筋验算1）楼板最大正弯矩配筋验算板最大正弯矩为：60.0kN•m/m查《混凝土结构计算手册》表2-1-15确定在60KN.m/m的弯矩下，实际需要抗拉配筋面积为【As=1800mm2】HB1板：-18-图纸设计板下部配筋为：一侧为10@94配筋,每米板宽【As=863.5mm2】另一侧为12@150配筋,每米板宽【As=791mm2】As=863.5mm2＜【As=1800mm2】，不满足规范要求。HB2板：图纸设计板下部配筋为：一侧为12@94配筋,附加钢筋12，每米板宽-19-【As=1808.6mm2】另一侧为12@80配筋,每米板宽【As=1413mm2】As=1413mm2【As=1800mm2】，单侧配筋不满足规范要求。2）楼板最大负弯矩配筋验算板最大负弯矩为：-33.0kN•m/m查《混凝土结构计算手册》表2-1-15确定在33KN.m/m的弯矩下，实际需要抗拉配筋面积为【As=970mm2】HB1板：-20-图纸设计板上部配筋为：一侧为12@188配筋,附加钢筋为10@188配筋，每米板宽【As=1071mm2】另一侧为12@150配筋,每米板宽【As=1413mm2】As=1071mm2【As=970mm2】，满足规范要求。HB2板：-21-图纸设计板上部配筋为：一侧为12@188配筋,附加钢筋为212配筋，每米板宽【As=1808mm2】另一侧为12@80配筋,每米板宽【As=1470mm2】As=1470mm2【As=970mm2】，满足规范要求。3）楼板最大剪力配筋验算楼板最大剪力：185kN查《混凝土结构计算手册》表2-3-14-22-得到C25混凝土，200mm厚楼板抗剪能力为155.6KN/m185KN，不满足规范要求。1.3.2.东西侧工况楼面承载力验算1.3.2.1.变形验算板竖向变形图梁竖向变形图计算结果分析：竖向变形：最不利位置最大竖向变形为9.1mm9000/250=36mm，满足规范要求。-23-1.3.2.2.应力验算钢结构梁柱最大正应力为29.0MPa，最大负应力为-57.3MPa，小于规范允许设计强度值（Q345应小于295MPa，Q390应小于360MPa）1.3.2.3.配筋验算1、最大内力值确定板最大正弯矩为53.7KN.m/m，位于板跨中-24-板最大负弯矩-44.9KN.m/m，位于板与梁交接位置板最大正剪力为106KN/m板最大负剪力为-121KN/m根据以上计算结果，统计板单位长度（1000mm）下的最大内力值如下：-25-最大正弯矩为53.7KN.m/m，位于板跨中最大负弯矩为-44.9KN.m/m，位于板与梁交接位置最大正剪力为为106KN/m，位于板与梁交接位置最大负剪力为为-121KN/m，位于板与梁交接位置2、配筋验算1）楼板最大正弯矩配筋验算板最大正弯矩为：53.7kN•m/m查《混凝土结构计算手册》表2-1-15确定在53.7KN.m/m的弯矩下，实际需要抗拉配筋面积为【As=1560mm2】HB1板：图纸设计板下部配筋为：一侧为10@94配筋,每米板宽【As=863.5mm2】另一侧为12@150配筋,每米板宽【As=791mm2】As=863.5mm2＜【As=1560mm2】，不满足规范要求。HB2板：-26-图纸设计板下部配筋为：一侧为12@94配筋,附加钢筋12，每米板宽【As=1808.6mm2】另一侧为12@80配筋,每米板宽【As=1413mm2】As=1413mm2【As=1560mm2】，不满足规范要求。2）楼板最大负弯矩配筋验算板最大负弯矩为：-44.9kN•m/m查《混凝土结构计算手册》表2-1-15确定在44.9KN.m/m的弯矩下，实际需要抗拉配筋面积为【As=1310mm2】HB1板：图纸设计板上部配筋为：一侧为12@188配筋,附加钢筋为10@188配筋，每米板宽【As=1071mm2】另一侧为12@150配筋,每米板宽【As=791mm2】As=1071mm2【As=1310mm2】，不满足规范要求。HB2板：图纸设计板上部配筋为：-27-一侧为12@188配筋,附加钢筋为212配筋，每米板宽【As=1808mm2】另一侧为12@80配筋,每米板宽【As=1470mm2】As=1470mm2【As=1310mm2】，满足规范要求。3）楼板最大剪力配筋验算楼板最大剪力：121kN查《混凝土结构计算手册》表2-3-14得到C25混凝土，200mm厚楼板抗剪能力为155.6KN/m121KN，满足规范要求。1.4.混凝土结构裂缝宽度验算汽车吊对楼板产生最大弯矩为60kN•m/m（详见1.3.1.3）。1）荷载效应标准组合的弯矩设计值Mq=Mmax/1.35=44.5kN•m2）σsk—按荷载效应的标准组合计算的钢筋混凝土构件纵向受拉钢筋的应力σs=Mq0.87h0AS=44.5×106/(0.87×160×863.5)=370.2N/mm23）ρte—按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率ρte=As/Ate=863.5/（0.5×1000×180）=0.01084）ψ—裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数：当ψ＜0.2时，取ψ=0.2；当ψ＞1时，取ψ=1Ψ=1.1-0.65×（2.01/（0.0108×370.2））=0.773-28-5）deq—受拉区纵向钢筋的等效直径(mm)6）νi--受拉区第i种纵向钢筋的相对粘结特性系数，按《混凝土规范》表7.1.2-2，采用非预应力带肋钢筋νi=1.0deq=（5*10*10）/（5*1*10）