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北京某大学综合游泳馆钢结构工程施工方案3.计算受弯构件的长期刚度B
1)确定考虑荷载长期效应组合对挠度影响增大影响系数θ
当ρ'=0时DB11／T 1322.30-2018标准下载，θ=2.0(混凝土规范第8.2.5条)
2)计算受弯构件的长期刚度B
=6.689×102kN*m2
=0.00211*(7.000+4.000)*4.24/6.689×102
挠度限值fo=Lo/200=4200/200=21.000mm
fmax=10.797mm≤fo=21.000mm，满足规范要求!
Mx=表中系数(ｑgk+ｑqk)*Lo2
=(0.0113+0.0321*0.200)*(7.000+4.000)*4.22
2)带肋钢筋,所以取值vi=1.0
3)计算按荷载荷载效应的标准组合作用下，构件纵向受拉钢筋应力
σsk=Mk/(0.87*ho*As)(混凝土规范式8.1.3－3)
=3.438×106/(0.87*100*386)
=102.388N/mm
4)计算按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率
矩形截面积，Ate=0.5*b*h=0.5*1000*120=60000mm2
ρte=As/Ate(混凝土规范式8.1.2－4)
=386/60000=0.0064
因为ρte=0.0064<0.01,所以让ρte=0.01
5)计算裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ
6)计算单位面积钢筋根数n
n=1000/dist=1000/130
7)计算受拉区纵向钢筋的等效直径deq
deq=(∑ni*di2)/(∑ni*vi*di)
=7*8*8/(7*1.0*8)=8
ωmax=αcr*ψ*σsk/Es*(1.9c+0.08*Deq/ρte)(混凝土规范式8.1.2－1)
=2.1*0.200*102.388/2.0×105*(1.9*20+0.08*8/0.0100)
=0.0219mm≤0.30,满足规范要求
My=表中系数(ｑgk+ｑqk)*Lo2
=(0.0321+0.0113*0.200)*(7.000+4.000)*4.22
2)带肋钢筋,所以取值vi=1.0
3)计算按荷载荷载效应的标准组合作用下，构件纵向受拉钢筋应力
σsk=Mk/(0.87*ho*As)(混凝土规范式8.1.3－3)
=6.667×106/(0.87*100*386)
=198.535N/mm
4)计算按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率
矩形截面积，Ate=0.5*b*h=0.5*1000*120=60000mm2
ρte=As/Ate(混凝土规范式8.1.2－4)
=386/60000=0.0064
因为ρte=0.0064<0.01,所以让ρte=0.01
5)计算裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ
6)计算单位面积钢筋根数n
n=1000/dist=1000/130
7)计算受拉区纵向钢筋的等效直径deq
deq=(∑ni*di2)/(∑ni*vi*di)
=7*8*8/(7*1.0*8)=8
ωmax=αcr*ψ*σsk/Es*(1.9c+0.08*Deq/ρte)(混凝土规范式8.1.2－1)
=2.1*0.380*198.535/2.0×105*(1.9*20+0.08*8/0.0100)
=0.0807mm≤0.30,满足规范要求
Moy=表中系数(ｑgk+ｑqk)*Lo2
=0.0735*(7.000+4.000)*4.22
=14.262kN*m
2)带肋钢筋,所以取值vi=1.0
3)计算按荷载荷载效应的标准组合作用下，构件纵向受拉钢筋应力
σsk=Mk/(0.87*ho*As)(混凝土规范式8.1.3－3)
=14.262×106/(0.87*100*654)
=250.658N/mm
4)计算按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率
矩形截面积，Ate=0.5*b*h=0.5*1000*120=60000mm2
ρte=As/Ate(混凝土规范式8.1.2－4)
=654/60000=0.0109
5)计算裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ
6)计算单位面积钢筋根数n
n=1000/dist=1000/120
7)计算受拉区纵向钢筋的等效直径deq
deq=(∑ni*di2)/(∑ni*vi*di)
=8*10*10/(8*1.0*10)=10
ωmax=αcr*ψ*σsk/Es*(1.9c+0.08*Deq/ρte)(混凝土规范式8.1.2－1)
=2.1*0.577*250.658/2.0×105*(1.9*20+0.08*10/0.0109)
=0.1690mm≤0.30,满足规范要求
Moy=表中系数(ｑgk+ｑqk)*Lo2
=0.0735*(7.000+4.000)*4.22
=14.262kN*m
2)带肋钢筋,所以取值vi=1.0
3)计算按荷载荷载效应的标准组合作用下，构件纵向受拉钢筋应力
σsk=Mk/(0.87*ho*As)(混凝土规范式8.1.3－3)
=14.262×106/(0.87*100*654)
=250.658N/mm
4)计算按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率
矩形截面积，Ate=0.5*b*h=0.5*1000*120=60000mm2
ρte=As/Ate(混凝土规范式8.1.2－4)
=654/60000=0.0109
5)计算裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ
6)计算单位面积钢筋根数n
n=1000/dist=1000/120
7)计算受拉区纵向钢筋的等效直径deq
deq=(∑ni*di2)/(∑ni*vi*di)
=8*10*10/(8*1.0*10)=10
ωmax=αcr*ψ*σsk/Es*(1.9c+0.08*Deq/ρte)(混凝土规范式8.1.2－1)
=2.1*0.577*250.658/2.0×105*(1.9*20+0.08*10/0.0109)
=0.1690mm≤0.30,满足规范要求
Mox=表中系数(ｑgk+ｑqk)*Lo2
=0.0569*(7.000+4.000)*4.22
=11.041kN*m
2)带肋钢筋,所以取值vi=1.0
3)计算按荷载荷载效应的标准组合作用下，构件纵向受拉钢筋应力
σsk=Mk/(0.87*ho*As)(混凝土规范式8.1.3－3)
=11.041×106/(0.87*100*490)
=258.993N/mm
4)计算按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率
矩形截面积，Ate=0.5*b*h=0.5*1000*120=60000mm2
ρte=As/Ate(混凝土规范式8.1.2－4)
=490/60000=0.0082
因为ρte=0.0082<0.01,所以让ρte=0.01
5)计算裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ
6)计算单位面积钢筋根数n
n=1000/dist=1000/160
7)计算受拉区纵向钢筋的等效直径deq
deq=(∑ni*di2)/(∑ni*vi*di)
=6*10*10/(6*1.0*10)=10
ωmax=αcr*ψ*σsk/Es*(1.9c+0.08*Deq/ρte)(混凝土规范式8.1.2－1)
=2.1*0.548*258.993/2.0×105*(1.9*20+0.08*10/0.0100)
=0.1758mm≤0.30,满足规范要求
Mox=表中系数(ｑgk+ｑqk)*Lo2
=0.0569*(7.000+4.000)*4.22
=11.041kN*m
2)带肋钢筋,所以取值vi=1.0
3)计算按荷载荷载效应的标准组合作用下，构件纵向受拉钢筋应力
σsk=Mk/(0.87*ho*As)(混凝土规范式8.1.3－3)
=11.041×106/(0.87*100*490)
=258.993N/mm
4)计算按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率
矩形截面积，Ate=0.5*b*h=0.5*1000*120=60000mm2
ρte=As/Ate(混凝土规范式8.1.2－4)
=490/60000=0.0082
因为ρte=0.0082<0.01,所以让ρte=0.01
5)计算裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ
6)计算单位面积钢筋根数n
n=1000/dist=1000/160
7)计算受拉区纵向钢筋的等效直径deq
deq=(∑ni*di2)/(∑ni*vi*di)
=6*10*10/(6*1.0*10)=10
ωmax=αcr*ψ*σsk/Es*(1.9c+0.08*Deq/ρte)(混凝土规范式8.1.2－1)
=2.1*0.548*258.993/2.0×105*(1.9*20+0.08*10/0.0100)
=0.1758mm≤0.30,满足规范要求
计算底面积分布形状:四边矩形
局部受压区长度:a=1000mm
局部受压区宽度:b=1000mm
混凝土局部受压净面积:Aln=Al
混凝土强度等级:C30fc=14.3N/mm2
间接钢筋种类:HPB235fy=210N/mm2
间接钢筋间距:s=50mm
焊接网片长度:L1=500mm
方格网沿L1方向的钢筋根数:n1=8
方格网沿L1方向的单根直径:d1=8mmAs1=50.3mm2
焊接网片长度:L2=500mm
方格网沿L2方向的钢筋根数:n2=8
方格网沿L2方向的单根直径:d2=8mmAs2=50.3mm2
局部压力设计值:Fl=200.000kN
结构重要性系数:γo=1.0
1.计算局部受压的计算底面积
Al=a*b=1000*1000=1000000mm2
Ab=(a+2b)*3b=(1000+2*1000)*3*1000=9000000mm2
Aln=Al=1000000mm2
2.计算混凝土局部受压时的强度提高系数
βl=sqrt(Ab/Al)=Sqrt(9000000/1000000)=3.000
1.35*βc*βl*fc*Aln=1.35*1.0*3.000*14.3*1000000/1000=57915.000kN
γo*Fl=1.0*200.000=200.000kN≤1.35*βc*βl*fc*Aln=57915.000kN
局部受压区的截面尺寸符合规范要求
4.计算间接钢筋体积配筋率
v=(n1*As1*L1+n2*As2*L2)/(Acor*s)=(8*50.3*500+8*50.3*500)/(242064*50)%=0.032%
5.计算配置间接钢筋的局部受压承载力提高系数
βcor=sqrt(Acor/Al)=sqrt(250000/1000000)=0.500
0.9*(βc*βl*fc+2*α*ρv*βcor*fy)*Aln
=0.9*(1.0*3.000*14.3+2*1.00*0.032%*0.500*210)*1000000/1000
=44690.113kN
γo*Fl=1.0*200.000=200.000kN≤0.9*(βc*βl*fc+2*α*ρv*βcor*fy)*Aln=44690.113kN
局部受压承载力满足规范要求
结论：由以上验算过程及结果可看出，网架安装是组装平台、支撑平台满足要求，钢梁吊装拔杆及结构梁、板亦满足要求，考虑实际施工中的偏差及不利情况，应进行单独的安全监管及有效的安全防护措施。
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