车库顶板承载力计算书2(最终版)

1 一 一 计算书计算书 1 混凝土泵车通过车库顶板时的承载力计算 基本计算参数 混凝土泵车自重为 34t 当混凝土泵车通过混凝土顶板时 前排轮 子承受荷载与后排轮子承受荷载的比例为 3 4 则前排单组轮子承 受的荷载为 7t 后排两组轮子各承受的荷载为 7t 每组与楼面的接触 面积为 0 6m 0 3m 前排轮子与后面两排轮子的距离分别是 4m 和 5 6m 车体荷载简化图如图 1 所示 图 1 车体荷载平面简化图 根据现场实际情况考虑泵车从 250mm 的板上通过 顶板混凝土 2 强度等级为 C35 根据混凝土抗压强度报告 试块已经达到设计要 求 其抗压强度设计值 fc 16 7Pa 抗拉强度设计值 ft 1 57MPa 为 了安全期间 泵车应缓慢通过楼板 按照通过时最不利荷载对其承 载力进行验算 1 1 对板的抗剪强度进行验算 根据图纸设计和现场混凝土的浇筑情况 选取泵车通过的最大 板进行验算 查图纸得到最大跨板的尺寸为 8 1m 5 2m 当整个泵车的轮胎位于长跨板的图示位置时 此时板的抗剪处 于最不利位置 以此进行混凝土板抗剪验算 如下图图 2 所示 图 2 泵车通过楼板受力简化图 其中泵车轮胎面积为 0 6 m 0 3m 当泵车前轮行驶至板的某跨 3 中位置时 处于最不利位置 泵车荷载为 340KN 梁宽 l 为 8 1m 其局部线荷载为KN m 233 33KN m 根据所建模型 整个板剪力图 3 0 70 如图 3 图 3 泵车通过楼板剪力图 其中所受最大剪力为 61 25KN 对于混凝土板而言 其板厚为 250mm 保护层 as 30mm ft 1 57MPa h0 h as 250 30 220mm 抗剪配筋验算公式 0 7ftbh0 0 7 1 57 600 220 145 07KN 61 25KN 因此 不需要对楼板配抗剪钢筋即可满足抗剪要求 因此 板的抗剪承载力满足要求 1 2 对板的抗弯强度进行验算 根据图纸设计和现场混凝土的浇筑情况 选取泵车通过的最大 板进行验算 查图纸得到最大跨板的尺寸为 8 1m 5 2m 1 2 1 对板最大正弯矩抗弯验算 4 当只有整个泵车的前轮胎位于长跨板的某跨跨中位置时 此时 的板的下部抗弯受力处于最不利位置 以此进行混凝土板抗弯验算 由于在实际的施工过程中 将其简化建模如下图 4 图 4 泵车通过楼板受力简化图 其中泵车前轮胎面积为 0 6 m 0 3m 当泵车前轮行驶至板的跨 中位置时 处于最不利位置 泵车荷载为 340KN 梁宽 l 为 8 1m 其局部线荷载为KN m 233 33KN m 根据所建模型 整个板弯矩图 3 0 70 如下 图 3 楼板弯矩图 5 M最大 44 18KN m 对于混凝土板下部而言 其板厚为 250mm 保护层 as 25mm fc 16 7MPa h0 h as 250 25 225mm 抗弯配筋验算公式 s M 1fcbh02 44 18 106 1 0 16 7 600 2252 0 0871 1 0 09563 6mm2 因此 下部楼板抗弯钢筋满足抗弯要求 1 2 1 对板最大负弯矩抗弯验算 当整个泵车的所有轮胎位于长跨板位置时 并且前轮荷载处于 两支座跨中位置时 此时的板的抗弯受力处于最不利位置 以此进 行混凝土板抗弯验算 由于在实际的施工过程中 将其简化建模如 下图 5 6 图 5 泵车通过楼板受力简化图 其中泵车轮胎面积为 0 6 m 0 3m 当泵车前轮行驶至板的跨中 位置时 处于最不利位置 泵车荷载为 340KN 梁宽 l 为 8 1m 其 局部线荷载为KN m 233 33KN m 根据所建模型 整个板弯矩图如 3 0 70 图 6 图 4 楼板最不利负弯矩图 M最大 71 55KN m 对于混凝土板而言 其板厚为 250mm 上部实际保护层 as 50mm 7 fc 16 7MPa h0 h as 250 50 200mm 抗弯配筋验算公式 s M 1fcbh02 71 55 106 1 0 16 7 600 2002 0 1785 1 0 1901057 67mm2 因此 板顶楼板抗弯钢筋满足抗弯要求 2 混凝土罐车通过车库顶板时的承载力计算 考虑到混凝土泵车通过车库顶板时的承载力计算 现对混凝土 罐车进行限载 混凝土罐车自重为 14t 限制混凝土罐车载混凝土量 为 8m3 混凝土比重按 2500Kg m3 则混凝土罐车重为 34t 与混凝 土泵车重量相同 混凝土泵车与罐车车型相同 那么其对车库顶板 荷载相同 因此 当混凝土罐车限制混凝土量最大为 8m3时 混凝 土罐车通过车库顶板满足承载力要求 8 3 混凝土泵车浇筑混凝土时的承载力验算 基本计算参数 混凝土泵车自重为 34t 考虑到浇筑混凝土时泵管内有 3m3混凝土 混凝土容重 2500Kg m3 其质量 m V 2500 3 Kg 7500 Kg 7 5t 整个泵车浇筑混凝土时的质量为 m 34t 7 5t 41 5t 42t 考虑到浇筑混凝土时四个支座支撑 每个支座的荷载为 10 5t 即为 105KN 考虑到浇筑混凝土时 所浇筑的一侧的支座受力较大 根据经验 考虑到 250KN 浇筑混凝土时泵车的支座大小为 0 6m 0 6m 设计泵车停放位置时 考虑到不会对车库顶板造成损伤 现将 泵车的支座置于提前浇筑好的梁上 梁混凝土强度等级为 C35 其 抗拉强度设计值 ft 1 57MPa 3 1 对泵车支座处梁的抗剪强度进行验算 对于泵车支座处的梁 选取最小的梁进行验算 查图纸得到最 小梁的尺寸为 500mm 650mm 配筋为 8 100 200 4 上部钢筋 为 2 25 2 12 下部钢筋为 11 25 当泵车支座位于梁的的边缘位置时 此时受到的剪力最大 为 所处最不利位置 以此进行混凝土梁抗剪验算 如下图图 3 所示 9 图 3 泵车浇筑混凝土梁受力简化图 由于泵车支座面积为 0 6 m 0 6m 因此其线荷载为KN m 距 6 0 250 离 a 0 6m 则处于最不利位置时 根据结构力学原理 其左侧支座 的剪力为 248 68KN 左 3 2 4 2 3 对于混凝土梁而言 其梁宽为 500mmm 梁高为 650mm 保护层 as 25mm ft 1 57MPa h0 h as 650 25 625mm 抗剪配筋验算公式 0 7ftbh0 0 7 1 57 500 625mm 343 4KN 248 68KN 因此 混凝土梁不需要配抗剪钢筋即可满足抗剪要求 根据混凝土结构设计规范 当混凝土泵车浇筑混凝土产生震动 时 力的最大峰值变为 2 248 68KN 497 36KN 而此时 左 左 考虑到所配的抗剪箍筋 其抗剪承载力为 V 0 7ftbh0 Fyvh0 277 8KN 360 4 50 24 625 100 343 4KN 452 S Asv 16KN 795 56KN 497 36KN 左 10 因此 支座梁的位置满足抗剪要求 浇筑混凝土产生振动也可 以满足承载力要求 3 2 对泵车支座处梁的抗弯强度进行验算 对于泵车支座处的梁 选取最小的梁进行验算 查图纸得到最 小梁的尺寸为 500mm 650mm 配筋为 8 100 200 4 上部钢筋 为 2 25 2 12 下部钢筋为 11 25 当泵车支座位于梁的的中间位置时 此时梁中弯矩最大 为所 处最不利位置 以此进行混凝土梁抗弯验算 如下图图 4 所示 图 4 泵车浇筑混凝土梁受力简化图 由于泵车支座面积为 0 6 m 0 6m 当泵车支座处于梁的跨中位 置时 则处于最不利位置 泵车总荷载为 420KN 考虑到浇筑混凝 土时每个支座的荷载不均匀 最大支座处考虑 250KN 由于梁宽 l 为 8 1m 车轮宽为 0 6m 按集中荷载进行计算 根据混凝土结构设 计规范 其跨中弯矩为 11 M中 759 375KN m 82 lFlF PP 8 l3FP 对于混凝土梁而言 其梁宽为 500mm 梁高为 650mm 保护层 as 25mm fc 15 7MPa h0 h as 650 25 625mm 抗弯配筋验算公式 s M 1fcbh02 759 375 106 1 0 16 7 500 6252 0 2476 1 0 294203 99mm2 因此 支座底下梁的钢筋满足抗弯要求 根据混凝土结构设计规范 当混凝土泵车浇筑混凝土产生震动 时 弯矩的最大峰值变为 M中 M中 2 84 375KN m 168 75KN m 而此时 s M 1fcbh02 168 75 106 1 0 11 9 500 6252 0 0726 12 1 0 075774 73mm2 因此 支座底下梁的钢筋满足抗弯要求 因此 支座梁的位置满足抗弯要求 浇筑混凝土产生振动也可 以满足承载力要求 2 3 板受冲切承载力验算 在局部荷载或集中反力作用下不配置箍筋或弯起钢筋的板 其 受冲切承载力应符合下列规定 见下图图 5 13 a 局部荷载作用下 b 集中反力作用下 1 冲切破坏锥体的斜截面 2 临界截面 3 临界截面的周长 4 冲切破坏锥体底面线 图 5 板受冲切承载力计算 0F1 0 7 hft 0 15 pc m um h0 以上公式中的系数 应按下列公式计算 并取其中较小值 1 0 4 1 2 s 2 0 5 s h0 4 um 式中 Fl 局部荷载设计值或集中反力设计值 对板柱结构的节点 取柱所承受的轴向压力设计值的层间差 值减去冲切破坏锥体范围内板所承受的荷载设计值 当有不平衡弯矩时 取等效集中反力设计值 Fl eq h 截面高度影响系数 当h 800mm 时 取 h 1 0 当h 2000mm 时 取 h 0 9 其间按线性内 插法取用 ft 混凝土轴心抗拉强度设计值 pc m 临界截面的周长上两个方向混凝土有效预压应力按长度的加权平均值 其值宜控制在 1 0 3 5N mm2 范围内 um 临界截面的周长 距离局部荷载或集中反力作用面积周边h0 2 处板垂直截面的最不利周长 h0 截面有效高度 取两个配筋方向的截面有效高度的平均值 14 1 局部荷载或集中反力作用面积形状的影响系数 2 临界截面周长与板截面有效高度之比的影响系数 s 局部荷载或集中反力作用面积为矩形时的长边与短边尺寸的比值 s不宜大于 4 当 sl2时 孔洞边长l2用 代替 21ll 1 局部荷载或集中反力作用面 2 临界截面的周长 3 孔洞 4 应扣除的长度 图 6 邻近孔洞时的临近截面周长 在本例中 单个支座的荷载为 250KN 底板大小为 0 6 m 0 6m 梁 厚 h 300mm 混凝土抗拉强度为 ft 1 27N mm2 按 C25 混凝土计算 取抗拉强度的设计值 h0 300 25 275mm 15 um 600 h0 2 4 2950mm pc m 0 1 1 2 1 2 所以 取较小值为 1 F1 250KN 安全系数 0 1 2 0F1 300KN 所以 0 7 hft 0 15 pc m um h0 721 2KN 0F1 300KN 因此 混凝土板的抗冲切承载力满足要求 浇筑混凝土是不需 要加固 根据混凝土结构设计规范 当混凝土泵车浇筑混凝土产生震动 时 冲切力的最大峰值变为 F1 F1 2 300KN 600KN 而此时 实际过程中 0 7 hft 0 15 pc m um h0 721 2KN F1 600KN 因此 支座底下板的钢筋满足抗冲切要求 因此 支座梁的位置满足抗冲切要求 浇筑混凝土产生振动也 可以满足承载力要求 16 结论 结论 1 混凝土在车库顶板上运输的过程中 要求泵车与罐车慢速行 驶 且限量罐车要求所载混凝土少于 10 立方米 泵车与罐车底 下应该垫上 6m 宽的传力扩大 Q235 钢板 钢板厚度要求为 10mm 泵 车应该骑梁而过 经验算 下面的梁与柱按照 C25 混凝土承载力均 满足要求 在泵车经过后浇带的位置