关于混凝土搅拌车装载混凝土后作用在地下室顶板上的受力计算

1、关于混凝土搅拌车装载混凝土后作用在地 下室顶板上的受力计算嘉顺金城华府项目部一一刘光清【摘要】关于地下室顶板能承受多大的荷载的计算，对地下室最多能上多重的混 凝土车，或者顶板上重型吊车拆除塔吊时地下室顶板如何加固等等现场施工有实 际的指导意义。本文结合嘉顺金城华府三期工程地下室顶板上混凝土罐车，从顶板配筋情况反算顶板的承载力。关键词：地下室顶板，受力计算一、已知条件：.地下室顶板：厚度180mm,混凝土标号C35,钢筋标号HPB400,板筋上 下均为C10150,保护层厚度为15mm,主梁跨度为8m,次梁作用在主梁的3 等分点上。（地下室顶板上的板块划分有 8mx8/3m的单向板和8/3mX8

2、/3m的双 向板，由于双向板的受力大于单向板，故在此只列举单向板进行计算。.梁：截面尺寸为250mmx 800mm,混凝土标号C35,纵向钢筋为5根25 （PBH400）,保护层25mm。（由于主梁的截面尺寸和配筋情况与次梁都不相同， 并且主梁在受力上较大于次梁，故在此只需验证受力较小的次梁即可）.柱：截面尺寸为500mmx500mm,柱高3.9m,混凝土标号 C35,纵向钢 筋为12根18 （PBH400）,层高为3.9m。（地下室副楼处的柱子有三种类型，且 截面尺寸和纵向钢筋根数均相同，只有单根钢筋截面尺寸有所不同，分别为： KZ1:18mm, KZ1a:20mm, KZ1b:25mm。这

3、里取配筋最小的 KZ1来进行受力计 算） 问题：当混凝土搅拌车满装混凝土后，为了施工过程中的方便，有些时候需要开到 地下室顶板上去进行主体楼房的浇筑。因此，在搅拌车上到地下室顶板上之前， 我们需要对顶板、梁以及柱子做出一个详细的受力计算过程，确定搅拌车装载时 不能超过多大的重量值才以保证在其作用下这些受力构件方能正常工作，不至于出现损坏现象。当然，最主要的还是保证施工过程的安全问题。二、计算过程：.板的计算基本假设：由于是计算单向板，故假定只有短跨方向受力，现取 1m宽板带 作为计算对象。此时，1m宽板带相当于一条扁平的梁，并且只有当作用力集中 在跨中时，才能使跨中弯矩达到最大值。而这一假定“

4、梁”的跨度为8/3m,故,可以假定搅拌车有一只轮子作用在此“梁”的跨中处，并且把这个轮子理想化为 一个受力点。由结构力学可知，两端固结的梁跨中弯矩的数值为活载与恒载同时作用 下各自产生的跨中弯矩矢量叠加值。集中活载作用下的跨中弯矩 M活的计算：集中力作用下的弯矩图及弯矩叠加图如下图 1所示：图1集中力作用下的弯矩叠加图（矢量叠加）、.Pl Pl Pl得跨中弯矩：M活=?-P=P488.恒载作用下跨中弯矩M恒的计算:包载作用下的弯矩图及弯矩叠加图如下图 2所示: TOC o 1-5 h z qq一口 =二 一J + Iql2ql2812图2包载作用下的弯矩叠加图（矢量叠加）得跨中弯矩：M恒222

5、ql ql ql81224钢筋混凝土板自重（重力密度）：25KN/m3包载标准值:gk =1.0M0.18M25=4.5KN/m包载设计值:g =gk =1.2 4.5 = 5.4 KN m则跨中M恒ql2118 =父5.4父一 =1.6KN m24 24.极限弯矩Mu的计算:由混凝土结构设计原理可知:a1 f,bx = fvA, cy s= x=2 =360 523=11.274mmab 1.0 16.7 1000Mu =acbx h0 -2110 11.274、= 1.0 x16.7x1000M11.274m 18015 |=29.063KN m【22 J集中力P的计算：由Mu =M恒+M

6、活得：M活=Mu M恒 Pl29.063-1.6 =27.463KN m 8=P =82.389KN假设，搅拌车的重力由4个轮子支撑，并且每个轮子分配到均匀的力作用， 那么，搅拌车的质量便可求得：，p ，82.389m = 4 匕=4 33tg 10结论由于许许多多的假设存在，比如：按单向板计算时，完全忽略长边方向的受力； 车轮作用在板面上时，并不是理想的一个作用点；还有在施工过程中保护层厚度 是一个误差较大的值等等因素的存在， 不应该把此数值当作实际施工的标准，只能作为一个参考数值，并且此数值是在极限弯矩下计算得出。任何在极限情况下计算得出的结果，在理论上，用于实际生产中是不允许超过此极限状

7、态下计算出 来的数值。二.梁的计算在梁的计算过程中，由于梁板是现浇在一起的，所以，不能忽略板对梁的影 响作用，即此处应按T型梁计算，由混凝土结构设计原理可得，T型的翼缘 bf =b+12hf =250+12x180 = 2410mm （l 为梁的计算跨度）。.集中活载作用下的跨中弯矩 M活的计算：假设当搅拌车作用在梁上的位置如下图所示时，梁跨中的弯矩达到最大值。图3搅拌车作用在梁上的位置由上图可看出，即车轮直接作用在梁上时，得出梁的受力作用图，见下图所 示（假设两车轮间距为2m）:图4集中力作用下的弯矩叠加图（矢量叠加）可得跨中弯矩：M活=Pa- PaPa2l.恒载作用下跨中弯矩M恒的计算:包

8、载作用下的弯矩图及弯矩叠加图如下图 5所示: TOC o 1-5 h z qq，r = 5二h + j 2 2c Iql8图5包载作用下的弯矩叠加图（矢量叠加） HYPERLINK l bookmark46 o Current Document 2. 2. 2得跨中弯矩：m恒=qL_qL = qL钢筋混凝土自重（重力密度）：25一 81224KNm3一一 8板自重：0.18 25=123梁自重：0.25 0.8 -0.18 25 = 3.875 KN m恒载标准值：gk =12 +3.875 =15.875KN/m包载设计值:g = rGgk=1.2 15.875 =19.05KNm则跨中：M

9、ql212q =一 19.05 8 =50.8KN m24243.极限弯矩Mu的计算:由于梁和板的整体现浇的，在计算梁的受力时，不能忽略板对梁的约束影响， 故，此时梁应按T型梁进行计算。(1)当安第二类T型梁(即是梁上部受压区的高度 x值大于翼缘厚度)进 行计算时，得出受压区高度x的值为负值，不可取。(2)当按第一类T型梁(即是梁上部受压区的高度 x值小于翼缘厚度)进 行计算时，由混凝土结构设计原理得出：abfX = fyAfyAsx 二二a#cbf360 2454 =21.95mm1.0 16.7 2410Cx=a fcbf x h0 一一2)=1.0父16.7父2410M21.95父 80

10、0 2521.95= 674.956KN m4.集中力P的计算：由Mu =M恒+M活得：Pa2M 活=-=Mu M恒=674.95650.8 = 624.156KN m=P =554.8KN假设，搅拌车的重力由4个轮子支撑，并且每个轮子分配到均匀的力作用, 那么，搅拌车的质量便可求得：p554.8m =4 p 44 222tg 105.结论实际生活中一般的混凝土搅拌车重量也就在 40t左右，而此梁的跨中弯矩足 以抵抗40t搅拌车产生的弯矩。三.柱的计算：本工程中，梁的轴心线通过柱的轴心线，于是，可以近似看作所有竖向力均 通过柱的轴心线，于是，从这一假定出发，柱子在竖向力的作用下可以当作轴心 受压构件进行计算。柱的两端为固定端，计算长度：I。=051.、一