悬挑板结构计算说明(新规范)

湖州工业建筑设计院挑檐板配筋、裂缝及挠度计算原理一、确定计算方法因为板的配筋面积研究的是1米板宽线荷载均为1米板宽的数值（b=1000mm）挑檐采用雨篷构件的计算方法二、确定荷载分类、统计数据1．均布恒荷载标准值gk(kN/m)板自重+板底板侧的抹灰、粉刷+找平、找坡（面层）+其他材料（轻质材料如SBS防水、附加层、掺入的防水剂等可取0.1）材料容重参考：混凝土（kN/m3）25纸筋石灰抹底（抹灰）（kN/m）16水泥砂浆找平、找坡（面层）（kN/m3）20C15细石混凝土（面层）（kN/m3）23水泥砂浆粉刷墙面单位自重（kN/m2）0.36=20×0.009（厚）×22．均布活荷载标准值qk(kN/m)取不上人屋面活荷标准值0.7与雪荷载标准值的最大值有翻边的（会产生积水）取积水荷载与以上值的最大值归纳一句话即取活荷载、雪荷载、积水荷载较大值注：不上人屋面活荷0.5+0.2（《楼梯阳台雨篷设计》第222页；《荷规》4.3.1注:1允许部分构件加0.2）积水荷载为1米板宽底板受到的积水线荷载雪荷载标准值=基本值0.45×μr积雪分布系数μr取值见《荷规》表6.2.1项次13．集中恒荷载标准值Fgk(kN/m)翻边+翻板自重（挑檐的翻边之上还有翻板）4．施工检修集中荷载F(kN)雨篷、挑檐取F=1kN三、采取最不利的荷载组合永久荷载控制的组合：P=1.35gk+1.4×0.7×qk可变荷载控制的组合：P=1.2gk+1.4qk以上组合分别定义了不同的荷载分项系数γg与γq及组合值系数0.7没有集中恒荷载Fgk对弯矩的影响时只要取上述最大值如有集中恒荷载Fgk，取两种组合下产生的最大弯矩的组合四、进行弯矩计算计算原则：湖州工业建筑设计院集中荷载F不与活荷载q同时考虑（算弯矩时不组合，并不是不考虑）M1=（γg·gk+γq·qk）ln2+Fg·lnM2=γg·gk·ln2+Fg·ln+1×lnM=max(M1，M2)注：有集中恒荷载时M要计算两种荷载组合下M1、M2的值，取产生最大弯矩的荷载组合，荷载分项系数取相应组合下的。（这部分程序自动算）五、正截面受弯配筋计算钢筋面积AS=M/γSfyh0(mm2)内力臂系数γS=(1+(1-2αS)1/2)/2见《混凝土设计原理》P63截面抵抗矩系数αS=M/α1fcbh02钢筋混凝土截面的弹塑性抵抗矩系数，见《混凝土设计原理》P63等效矩形应力图计算系数α1程序自动取用附录部分数据《混凝土设计原理》表4-1有效厚度h0=h-as(mm)受拉钢筋重心至受拉混凝土边缘距离as单排筋取c+d/2,双排筋取到内排钢筋的中心，d为钢筋直径（这里d取10）板保护层厚度c(mm)《砼规》8.2.1雨篷板属二类环境强度≤C25时应+5mm程序自动，无需修改受拉钢筋强度设计值fy(N/mm2)受力筋的采用详《砼规》4.2.1）钢筋实际配筋面积AS(mm2)AS=pi·（d/2）2·b/sPi：圆周率d：钢筋直径s钢筋间距六、验算ρmin、ρmax湖州工业建筑设计院提供ρ=AS/bh0对比实心板经济配筋0.4%~0.8%取有效截面计算，供参考调整，验算时仅用与最大配筋率作对比，与最小配筋率的对比应取全截面ρmin取自《砼规》表8.5.1程序计算0.2与45ft/fy较大值ρmax=ξb·α1fc/fy以下是参与系数计算界限相对受压区高度ξb=略详《砼规》式6.2.7-1详《混凝土设计原理》P60ξb=xb/h0用有效截面的原因在这详《混凝土原理》P60由此可算界限受压区高度xb此外提供实际受压区高度x=fyAs/α1fcb等效矩形应力图计算系数β1程序自动取用附录部分数据《混凝土设计原理》表4-1Es-----钢筋弹性模量《砼规》表4.2.5正截面混凝土极限压应变εcu《砼规》式6.2.1-5程序自动计算按非均匀受压考虑fcu,k即C25中25这个强度值，详《砼规》4.1.1及《原理》以上ρmax计算完毕！七、裂缝验算按《砼规》第7章采用三级裂缝控制计算（三级计算可仅采用准永久组合7.1.1-3）考虑长期作用影响最大裂缝宽度限值ωlim(mm)雨篷板裂缝允许0.2mm，详《砼规》条款3.4.4、表3.4.5及表3.5.2最大裂缝宽度ωmax=αcrψσsk/ES(1.9c+0.08deq/ρte)(mm)湖州工业建筑设计院《砼规》式7.1.2-1这里依然按荷载标准组合和荷载准永久组合两种计算，取不利情况ψK=1.1-0.65ftk/ρteσskψq=1.1-0.65ftk/ρteσsq应变不均匀系数,实际取值(0.2≤ψ≤1.0)详《砼规》式7.1.2-2构件受力特征系数αcr《砼规》表7.1.2-1σsk=MK/0.87h0AS(N/mm2)σsq=Mq/0.87h0AS(N/mm2)《砼规》式7.1.4-3受拉区纵筋等效直径deq=d/νi(mm)deq=(∑ni*di2)/(∑ni*Vi*di)详《砼规》P89式7.1.2-3单位面积钢筋根数n==INT(b/s)b=1000mm，s为钢筋间距MK=(gK+qK)ln2/2+FgKln(kN·m)按荷载标准值组合计算的雨篷板根部弯矩值Mq=(gK+ψqqK)l2/2+FgKln(KN·m)按荷载准永久组合计算的雨篷板根部弯矩值ρte=AS/0.5bh按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率详《砼规》式7.1.2-4纵向受拉钢筋表面特征系数νi钢筋的相对粘结特性系数《砼规》P91表7.1.2-2工程构筑物结构设计规范GB50069-2002附录A（有这方面信息，但是太老的不准）以上裂缝验算完毕！八、挠度验算*（形心沿抵抗刚度方向的位移）计算受弯构件挠度fmax=SMkl02/Bmin（mm）S为挠度系数，仅统计不同受力情况下分数部分详《混凝土原理》P201湖州工业建筑设计院详《结构静力计算手册》取pLn^4/8EI+FLn^3/3EIP取荷载基本组合gk+qkEI取长期刚度最小值挠度限值f0（mm）《砼规》表3.4.3悬臂板计算跨度按2倍取用Bmin=min(Bk,Bq)（kN·m2）由最小刚度原则代替均值弹性材料截面抗弯刚度EI详《混凝土原理》P201受弯构件的长期刚度Bk（kN·m2）混规(7.2.2-1)受弯构件的长期刚度Bq（kN·m2）混规(7.2.2-2)短期刚度Bsk(kN·m2)Bsk=Es*As*h02/[1.15*ψk+0.2+6*αE*ρ/(1+3.5*γf)]混规(7.2.3-1)短期刚度Bsq(kN·m2)Bsq=Es*As*h02/[1.15*ψq+0.2+6*αE*ρ/(1+3.5*γf)]混规(7.2.3-1)考虑荷载长期作用对挠度的影响系数θ《砼规》条款7.2.5没有受压钢筋AS’=0θ=2.0受压翼缘面积与腹板有效面积的比值γ'f矩形截面=0《砼规》式7.1.4-7钢筋弹性模量与混凝土模量的比值αE混凝土弹性模量EC(N/mm2)《砼规》表4.1.5以上挠度验算完毕！