楼板加固计算书
根据使用要求,首层11~14/E~G处使用功能改变,原使用荷载为4.0KN/m2,改变后为10.0KN/m2。原结构12~13/E~F轴之间楼板为140厚实心钢筋混凝土楼板,13~14/E~F轴之间楼板为250厚空心楼板,13~14/F~G轴之间楼板为120厚实心钢筋混凝土楼板。
为增强原结构楼板的刚度在原结构楼板表面新增一层70mm后CMG灌浆料叠合层楼板。则原结构楼板计算书如下:
一、12~13/E~F轴140厚钢筋混凝土楼板 1.荷载统计: ① 恒荷载:
地面装饰层 20*0.08=1.6 kN/m 210厚现浇钢筋混凝土板 0.210x25 kN/m3 = 5.25kN/m2 板底抹灰层 0.02x17 kN/m3=0.34 kN/m2 板底管线 0.1 kN/m2
共计:7.29 kN/m2
②楼板活荷载: 10kN/m 荷载设计值为: q=1.4*10+1.2*7.29=22.75kN/m2 2.楼板计算
该部位原结构楼板为三角形形状,为提取计算模型且充分考虑结构的安全性,按照8100*9600方形板进行核算。取1米宽板带做为计算对象,则计算过程如下:
跨中弯矩 M1=系数*ql=0.0246*22.75*8.1*8.1=36.72kN·m M2=系数*ql=0.0156*22.75*9.6*9.6=32.70kN·m 支座弯矩 M1=系数*ql=0.0620*22.75*8.1*8.1=92.54kN·m
M2=系数*ql=0.0550*22.75*9.6*9.6=115.32kN·m
对弯矩进行调幅后控制弯矩为: 跨中弯矩M中=36.72*1.2=44.06 kN·m 支座弯矩M支=115.32*0.8=92.26kN·m
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由公式: a1fcbx=fyAs M=a1fcbx(h0-x/2) 跨中部分受压区高度为:
x= h0-( h02-2M/a1fcb)1/2=13mm≦0.75ξbh0=0.75*0.518*180=69.93mm 符合要求!
跨中部位需配筋 As中= a1fcbx /fy=827mm2(板底跨中)
原结构为配筋为
8@200 As中=393mm2
支座部分受压区高度为:
x= h0-( h02-2M/a1fcb)1/2=26.6mm≦0.75ξbh0=0.75*0.518*180=69.93mm 符合要求!
支座部位需配筋 As支= a1fcbx /fy=1390mm2(板上支座)
原结构为配筋为
14@100 As支=1539mm2
,板顶支座满足,
根据上式计算结果,每米板宽中板底跨中缺少434 mm可采用粘贴单层碳布(300g/m
)加固;根据《混凝土结构加固设计规程》
50367-2006要求;采用粘贴双层碳纤维
每米粘贴碳布宽度bf:ψfkmtfbfff≥fy’A’s 其中:km:为粘贴双层层碳布的折减系数0.9; tf:为粘贴碳布的厚度0.167;
ff:为碳布抗拉强度设计值1600Mpa;
ψf:考虑到纤维复合材的滞后应变的强度利用系数取值0.85
板底跨中:bf≥f’yA’s/ψfkmtfff =300*434/(0.85*0.9*0.167*1600)=636mm 板底采用双层碳布(300g/m
)200宽净距200粘贴,每米宽范围内的碳纤
维复合材宽度为:200*2*1000/400=1000mm>636mm 满足要求! 二. 13~14/F~G轴120厚钢筋混凝土楼板
增加70mm厚CMG灌浆料后 该层楼板厚度为190mm厚 1、荷载统计:
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① 恒荷载:
地面装饰层层 20*0.08=1.6 kN/m2 190厚现浇钢筋混凝土板 0.19x25 kN/m3 = 4.75kN/m2 板底抹灰层 0.02x17 kN/m3=0.34 kN/m2 板底管线 0.1 kN/m2
共计:6.79 kN/m2
②楼板活荷载: 10kN/m2 得: q=1.4*10+1.2*6.79=22.15kN/m2 2.楼板计算
原结构为异型楼板,为提取计算模型且充分考虑结构的安全性,按照5800*5100方形板进行核算。取1米宽板带做为计算对象,则计算过程如下:
跨中弯矩 M1=系数*ql=0.0234*22.15*5.1*5.1=13.48kN·m M2=系数*ql=0.0161*22.15*5.8*5.8=11.99kN·m 支座弯矩 M1=系数*ql=0.060*22.15*5.1*5.1=34.56kN·m
M2=系数*ql=0.054*22.15*5.8*5.8=40.23kN·m
对弯矩进行调幅后控制弯矩为: 跨中弯矩M中=13.48*1.2=16.18 kN·m 支座弯矩M支=40.23*0.8=31.18kN·m 由公式: a1fcbx=fyAs M=a1fcbx(h0-x/2) 跨中部分受压区高度为:
x= h0-( h02-2M/a1fcb)1/2=8mm≦0.75ξbh0=0.75*0.518*170=66mm 符合要求!
跨中部位需配筋 As中= a1fcbx /fy=509mm2(板底跨中)
原结构为配筋为
8@200 As中=393mm2
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支座部分受压区高度为:
x= h0-( h02-2M/a1fcb)1/2=10mm≦0.75ξbh0=0.75*0.518*170=66mm
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符合要求!
支座部位需配筋 As支= a1fcbx /fy=636mm2(板上支座)
原结构为配筋为
14@100 As支=1539mm2
,板顶支座满足,可
根据上式计算结果,每米板宽中板底跨中缺少116mm采用粘贴单层碳布(300g/m
)加固;根据《混凝土结构加固设计规程》
50367-2006要求;采用粘贴双层碳纤维
每米粘贴碳布宽度bf:ψfkmtfbfff≥fy’A’s 其中:km:为粘贴双层层碳布的折减系数0.9; tf:为粘贴碳布的厚度0.167;
ff:为碳布抗拉强度设计值1600Mpa;
ψf:考虑到纤维复合材的滞后应变的强度利用系数取值0.85
板底跨中:bf≥f’yA’s/ψfkmtfff =300*116/(0.85*0.9*0.167*1600)=170mm 板底采用双层碳布(300g/m
)200宽净距200粘贴,每米宽范围内的碳纤
维复合材宽度为:200*2*1000/400=1000mm>170mm 满足要求! 三. 13~14/E~F轴250厚空心楼板
增加70mm厚CMG灌浆料后 该层楼板厚度为320mm厚 1、荷载统计:
① 恒荷载:
地面装饰层层 20*0.08=1.6 kN/m2 现浇钢筋混凝土板 0.195*25 kN/m3 = 4.88kN/m2 板底抹灰层 0.02*17 kN/m3=0.34 kN/m2 板底管线 0.1 kN/m2 空心板填充材料 0.125*0.1=0.013 kN/m2
共计:6.93 kN/m2
②楼板活荷载: 10kN/m2 得: q=1.4*10+1.2*6.93=22.32kN/m2 2.楼板计算
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楼板截面为下图所示:
楼板计算模型如下所示:
原结构为异型楼板,为提取计算模型且充分考虑结构的安全性,按照9600*9600方形板进行核算。取0.6米宽板带做为计算对象,则计算过程如下:
跨中弯矩 M中=系数*ql=0.0176*22.32*0.6*9.6*9.6=21.72kN·m 支座弯矩 M支=系数*ql=0.0511*22.32*0.6*9.6*9.6=63.07kN·m 对弯矩进行调幅后控制弯矩为: 跨中弯矩M中=21.72*1.2=26.17 kN·m 支座弯矩M支=63.07*0.8=50.46kN·m 由公式: a1fcbx=fyAs M=a1fcbx(h0-x/2)
跨中受压高度为120mm时所承受的弯矩为:
M=a1fcbx(h0-x/2)=336.92 kN·m>26.17 kN·m 所以跨中部分计算时,受压区宽度取值为600mm。 跨中部分受压区高度为:
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x= h0-( h02-2M/a1fcb)1/2=8mm≦0.75ξbh0=0.75*0.518*300=116mm 符合要求!
跨中部位需配筋 As中= a1fcbx /fy=305mm2(板底跨中)
原结构为配筋为
8@150 As中=201.2mm2
支座受压高度为50mm时所承受的弯矩为: M=a1fcbx(h0-x/2)=114.6 kN·m>50.46 kN·m 所以支座部分计算时,受压区宽度取值为600mm。 支座部分受压区高度为:
x= h0-( h02-2M/a1fcb)1/2=16mm≦0.75ξbh0=0.75*0.518*175=67mm 符合要求!
支座部位需配筋 As支= a1fcbx /fy=611mm2(板上支座)
原结构为配筋为
14@100 As支=923mm2
,板顶支座满足,可
根据上式计算结果,每米板宽中板底跨中缺少104mm采用粘贴单层碳布(300g/m
)加固;根据《混凝土结构加固设计规程》
50367-2006要求;采用粘贴双层碳纤维
每米粘贴碳布宽度bf:ψfkmtfbfff≥fy’A’s 其中:km:为粘贴双层层碳布的折减系数0.9; tf:为粘贴碳布的厚度0.167;
ff:为碳布抗拉强度设计值1600Mpa;
ψf:考虑到纤维复合材的滞后应变的强度利用系数取值0.85
板底跨中:bf≥f’yA’s/ψfkmtfff =300*104/(0.85*0.9*0.167*1600)=152mm 板底采用双层碳布(300g/m
)200宽净距200粘贴,600mm宽范围内的碳
纤维复合材宽度为:200*2*600/400=600mm>152mm 满足要求!
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梁加固计算书
原结构梁编号如下所示:
一、①号梁计算 1.荷载统计:
根据楼板的荷载统计为:
梁左部空心楼板荷载组合值为 1.2*6.93+1.4*10=22.32 kN/m2 梁右部实心楼板荷载组合值为 1.2*7.29+1.4*10=22.75 kN/m2 梁自重线荷载设计值 0.35*0.87*25*1.2=9.14 kN/m 2.梁负荷计算
梁导荷示意图如下图阴影部分所示:
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左部荷载对该梁的影响
M1中=[11.88*3.9*11.92(1-2*3.93/11.93)]/24=254.13 kN·m
M1支=[11.88*3.9*11.92(1-2*3.92/11.92+3.93/11.93)]/12=447.32 kN·m V1=11.88*3.9*(11.9-3.9)/2=185.33 kN 右部荷载对该梁的影响
M2中=22.75*2.1*11.92/32=211.42 kN·m M2支=22.75*2.1*5*11.92/96=352.37 kN·m V2=22.75*2.1*11.9/4=142.13kN 梁自重及二次墙体对该梁的影响 M3中=26.17*11.92/24=154.41 kN·m M3支=26.17*11.92/12=308.83 kN·m V3=26.17*11.9/2=155.71kN 8
梁荷载合计为
M中=254.13+211.42+154.41=619.96 kN·m M支=447.32+352.37+308.83=1108.52 kN·m V=185.33+142.13+155.71=483.17 kN 弯矩调幅后的梁计算值如下: M中=619.96*1.2=743.95 kN·m M支=1108.52*0.8=886.82 kN·m V=483.17 kN 3.梁验算
(1)截面验算:V=483.17kN < 0.250βcfcbh0=1445.63kN 截面满足 截面配筋按纯剪计算。 (2)跨中正截面受弯:
x= h0-( h02-2M/a1fcb)1/2=139mm≦0.75ξbh0=0.75*0.518*865=336mm 符合要求!
跨中部位需配筋 As中= a1fcbx /fy=2581mm2
ρmin=0.21% < ρ=0.81% < ρmax=2.50% 配筋率符合要求!
原梁加固后的配筋为 0.8*0.85*1600*200*3/360+3436=5249 mm2>2581mm2
ρmin=0.21% < ρ=1.6% < ρmax=2.50% 配筋率符合要求! 符合要求! (3)支座正截面受弯:
x= h0-( h02-2M/a1fcb)1/2=170mm≦0.75ξbh0=0.75*0.518*865=336mm 符合要求!
支座部位需配筋 As中= a1fcbx /fy=3156mm2
ρmin=0.21% < ρ=1.0% < ρmax=2.50% 配筋率符合要求! 原梁配筋 6
符合要求! (4)斜截面受剪:
Asv/s= (V-aCVftb h0) /fyvh0 =2659mm2/m
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28 3695mm2>3156mm2
原结构梁端配筋为 8@100 (4) 为2012 mm2/m
加固后的箍筋配置为 2012+5*100*0.9*0.85*2*1600/210=5802 mm2/m>2659mm2/m 符合要求!
(5)裂缝计算:
考虑到梁上部塑性重分布,仅需计算梁下图即可。 按荷载准永久值计算的梁弯矩值为 Mq=414.74 kN.m
受拉钢筋应力:σsk= Mq /(0.87h0As)=91.34N/mm2 < fyk=400N/mm2。满足要求! 裂缝宽度:Wmax=0.276mm < Wlim=0.400mm, 满足! 所以采用同样的加固方式能满足使用要求!
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