FMK1人防门框墙计算.docx
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FMK1人防门框墙计算.docx
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FMK1人防门框墙计算
FMK1人防门框墙计算
一、计算条件:
1.计算参数:
工程名称:
工程一
工程项目:
项目一
门框墙编号:
门框墙1
请选择门框墙类别:
无柱梁式
混凝土人防门种类:
单扇人防门
门扇与门框墙搭接长度da(mm):
100
人防门洞口宽度B(mm):
1200
人防门洞口高度H(mm):
2000
门框墙厚度t(mm):
300
门框侧墙长度a1(mm):
400
门框侧墙长度a2(mm):
500
人防门槛高度h1(mm):
200
门框上挡墙高度h2(mm):
2050
门框上挡墙加强梁宽度b1(mm):
2050
门框上挡墙加强梁高度b2(mm):
300
门框墙等效静荷载qe1(kN/m2):
200
柱(梁)式门框时临空墙等效静荷载qe2(kN/m2):
200
保护层厚度c(mm):
15
门框墙混凝土强度等级:
C35
门框墙受力筋级别:
HRB400
柱(梁)式门框箍筋级别:
HPB300
输出柱(梁)式门框的详细计算过程:
是
二、计算依据:
《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
《人民防空地下室设计规范》GB50038-2005
《建筑结构静力计算实用手册》浙江大学编写,中国建筑工业出版社出版
三、计算结果:
(1)荷载导算过程:
单个门扇宽度:
a=B+2×da=1200+2×100=1400mm
门扇高度:
b=H+2×da=2000+2×100=2200mm
门扇宽度度与高度之比:
a/b=0.636,查人防规范表475-2:
上下门框反力系数:
γa=0.3664
左右门框反力系数:
γb=0.4327
门扇传给上下门框的等效静荷载标准值:
qa=γa×qe1×a/1000
=0.3664×200.0×1400/1000=102.58kN/m
门扇传给左右门框的等效静荷载标准值:
qb=γb×qe1×a/1000
=0.4327×200.0×1400/1000=121.16kN/m
(2)左侧门框墙的计算过程:
左侧门框墙可以按悬臂墙来计算。
L1=L-da/3=400-100/3=367mm
L2=L-da=400-100=300mm
M=qb×L1/1000+qe1×L22/(2×106)
=121.16×367/1000+200×3002/(2×106)=53.4kN.m
V=qb+qe1×L2=121.16+200×300=181.2kN
左侧门框墙钢筋计算面积:
453mm2
左侧门框墙配筋:
C8@100
左侧门框墙配筋面积:
503mm2
混凝土轴心受压强度设计值:
ft=1.57N/mm2
混凝土材料综合调整系数:
γd=1.50
调整后的混凝土轴心受压强度设计值:
ftd=ft×γd×0.8=1.57×1.50×0.8=1.88N/mm2
截面有效高度:
H0=H-c-10=300-15-10=275mm
βh=1
截面抗剪承载力:
R=0.7×βh×ftd×H0=0.7×1.0000×1.88×275=362.67kN
V≤R,斜截面抗剪满足要求。
(3)右侧门框墙的计算过程:
右侧门框墙可以按悬臂墙来计算。
L1=L-da/3=500-100/3=467mm
L2=L-da=500-100=400mm
M=qb×L1/1000+qe1×L22/(2×106)
=121.16×467/1000+200×4002/(2×106)=72.5kN.m
V=qb+qe1×L2=121.16+200×400=201.2kN
右侧门框墙钢筋计算面积:
618mm2
右侧门框墙配筋:
C10@125
右侧门框墙配筋面积:
628mm2
混凝土轴心受压强度设计值:
ft=1.57N/mm2
混凝土材料综合调整系数:
γd=1.50
调整后的混凝土轴心受压强度设计值:
ftd=ft×γd×0.8=1.57×1.50×0.8=1.88N/mm2
截面有效高度:
H0=H-c-10=300-15-10=275mm
βh=1
截面抗剪承载力:
R=0.7×βh×ftd×H0=0.7×1.0000×1.88×275=362.67kN
V≤R,斜截面抗剪满足要求。
(4)门框上挡墙的计算过程:
因为h2>H/2,门框上档墙采用梁式门框。
L1=b1-da=2050-100=1950mm
L2=L-b1=2050-2050=0mm
梁式门框跨度:
Lb=2100mm
梁式门框线荷载:
q=qa+qe1×L1/1000+qe2×Min{L2,Lb}/(2×1000)
=102.58+200×1950/1000+200×Min{0,2100}/(2×1000)
=492.58kN/m
M=q×Lb2/(12×106)=492.58×21002/(12×106)=181.0kN.m
V=q×Lb/(2×1000)=492.58×2100/(2×1000)=517.2kN
以下是柱(梁)式门框正截面受弯的详细计算过程:
混凝土轴心受压强度设计值:
fc=16.7N/mm2
混凝土轴心受拉强度设计值:
ft=1.57N/mm2
混凝土轴心受压强度标准值:
fck=23.4N/mm2
钢筋抗拉强度设计值:
fy=360N/mm2
钢筋受压强度设计值:
fy'=360N/mm2
钢筋弹性模量:
Es=200000N/mm2
最大配筋率:
ρmax=2.4%
混凝土材料强度综合调整系数:
rd1=1.5
钢筋材料强度综合调整系数:
rd2=1.2
调整后的混凝土轴心受压强度设计值:
fcd=fc×rd1=16.70×1.50=25.05N/mm2
调整后的混凝土轴心受拉强度设计值:
ftd=ft×rd1=1.57×1.50=2.36N/mm2
调整后的混凝土轴心受压强度标准值:
fckd=fck×rd1=23.40×1.50=35.10N/mm2
调整后的钢筋抗拉强度设计值:
fyd=fy×rd2=360×1.20=432N/mm2
调整后的钢筋受压强度设计值:
fyd'=fy'×rd2=360×1.20=432N/mm2
系数:
α1=1
混凝土立方体轴心受压强度标准值:
fcuk=35N/mm2
系数:
β1=0.8
非均匀受压时的混凝土极限压应变:
Ecu=0.0033-(fcuk-50)×10-5
=0.0033-(35-50)×10-5=0.0035
当Ecu>0.0033时,取Ecu=0.0033。
相对界限受压区高度:
ξb=β1/[1+fy/(Es×Ecu)]
=0.8/[1+432.0/(200000×0.0033)]=0.4835
截面有效高度:
H0=H-c2-20=300-15-20=265mm
Aomax=ξb×(1-0.5×ξb)=0.4835×(1-0.5×0.4835)=0.3666
Mb=Aomax×α1×fc×B×H02=0.3666×1.0×25.05×2050×2652=1322124000.00N.m
M 受压区高度: x=H0-[H02-2×M/(α1×Fc×B)]1/2 =265-[2652-2×181023800.00/(1.0×25.05×2050)]1/2=14mm 受压区高度与有效高度之比: ξ=x/H0=14/265=0.052 受拉钢筋配筋面积: As=α1×fc×B×x/fy =1.0×25.05×2050×14/432.0=1623mm2 人防构件受压区构造配筋面积: As'=As/3=1623/3=541mm2 人防构件受压区构造配筋应满足受拉钢筋最小配筋率: As'=Asmin=1538mm2 计入受压钢筋的受压区高度: x=(fy×As-fy'×As')/(α1×fc×B) =(432.0×1623-432.0×1538)/(1.0×25.05×2050) =1mm 计入受压钢筋的受压区高度与有效高度之比: ξ=x/H0=1/265=0.003 加强梁计算配筋面积: 1623.1mm2 加强梁采用对称配筋: 21C12(2375.1mm2) 以下是柱(梁)式门框斜截面受剪的详细计算过程: 混凝土轴心受压强度设计值: fc=16.7N/mm2 混凝土轴心受压强度标准值: ft=1.57N/mm2 箍筋抗拉强度设计值: fyv=270N/mm2 混凝土材料综合调整系数: γd1=1.5 钢筋材料综合调整系数: γd2=1.35 调整后的混凝土轴心受压强度设计值: fcd=fc×rd1×0.8=16.70×1.50×0.8=20.04N/mm2 调整后的混凝土轴心受压强度标准值: ftd=ft×rd1×0.8=1.57×1.50×0.8=1.88N/mm2 调整后的箍筋抗拉强度设计值: fyvd=fyv×rd2=270×1.35=365N/mm2 混凝土保护层厚度: c=15mm 截面有效高度: H0=H-c-20=300-15-20=265mm 混凝土强度影响系数: βc=1 对矩形截面,截面的腹板高度: Hw=H0=265mm hb=Hw/B=0.1292683,hb≤4。 Vx=(0.25×βc×fc×B×H0)/1000 =(0.25×1.0×20.04×2050×265)/1000=2721.68kN V≤Vx,满足截面受剪限制条件。 L/H0≤8,ψ1=1.0 Vcs1=(0.7×ψ1×ft×B×H0)/1000 =(0.7×1.0×1.88×2050×265)/1000=716.4kN V≤Vcs1,构造配箍即可。 人防箍筋间距构造要求取H0/4=66mm。 (人防规范4.11.10条) 箍筋直径构造要求取d=6mm。 (混凝土规范9.2.9条) 人防构件箍筋最小配筋率: ρsvmin=0.15%。 (人防规范4.11.10条) 满足箍筋最小配筋率的箍筋面积: Asv1=ρsvmin×B×S/n =0.0012×2050×100/4=76.875mm2 满足箍筋最小配筋率的箍筋直径d=10mm 加强梁实配箍筋: A10@100(4) FMK3人防门框墙计算 一、计算条件: 1.计算参数: 工程名称: 工程一 工程项目: 项目一 门框墙编号: 门框墙1 请选择门框墙类别: 无柱无梁 混凝土人防门种类: 单扇人防门 门扇与门框墙搭接长度da(mm): 100 人防门洞口宽度B(mm): 800 人防门洞口高度H(mm): 1600 门框墙厚度t(mm): 500 门框侧墙长度a1(mm): 400 门框侧墙长度a2(mm): 500 人防门槛高度h1(mm): 500 门框上挡墙高度h2(mm): 2450 门框墙等效静荷载qe1(kN/m2): 200 保护层厚度c(mm): 15 门框墙混凝土强度等级: C35 门框墙受力筋级别: HRB400 输出柱(梁)式门框的详细计算过程: 是 二、计算依据: 《混凝土结构设计规范》GB50010-2010 《人民防空地下室设计规范》GB50038-2005 《建筑结构静力计算实用手册》浙江大学编写,中国建筑工业出版社出版 三、计算结果: (1)荷载导算过程: 单个门扇宽度: a=B+2×da=800+2×100=1000mm 门扇高度: b=H+2×da=1600+2×100=1800mm 门扇宽度度与高度之比: a/b=0.556,查人防规范表475-2: 上下门框反力系数: γa=0.3700 左右门框反力系数: γb=0.4533 门扇传给上下门框的等效静荷载标准值: qa=γa×qe1×a/1000 =0.3700×200.0×1000/1000=74.00kN/m 门扇传给左右门框的等效静荷载标准值: qb=γb×qe1×a/1000 =0.4533×200.0×1000/1000=90.67kN/m (2)左侧门框墙的计算过程: 左侧门框墙可以按悬臂墙来计算。 L1=L-da/3=400-100/3=367mm L2=L-da=400-100=300mm M=qb×L1/1000+qe1×L22/(2×106) =90.67×367/1000+200×3002/(2×106)=42.2kN.m V=qb+qe1×L2=90.67+200×300=150.7kN 左侧门框墙钢筋计算面积: 206mm2 左侧门框墙配筋: C8@200 左侧门框墙配筋面积: 252mm2 混凝土轴心受压强度设计值: ft=1.57N/mm2 混凝土材料综合调整系数: γd=1.50 调整后的混凝土轴心受压强度设计值: ftd=ft×γd×0.8=1.57×1.50×0.8=1.88N/mm2 截面有效高度: H0=H-c-10=500-15-10=475mm βh=1 截面抗剪承载力: R=0.7×βh×ftd×H0=0.7×1.0000×1.88×475=626.43kN V≤R,斜截面抗剪满足要求。 (3)右侧门框墙的计算过程: 右侧门框墙可以按悬臂墙来计算。 L1=L-da/3=500-100/3=467mm L2=L-da=500-100=400mm M=qb×L1/1000+qe1×L22/(2×106) =90.67×467/1000+200×4002/(2×106)=58.3kN.m V=qb+qe1×L2=90.67+200×400=170.7kN 右侧门框墙钢筋计算面积: 284mm2 右侧门框墙配筋: C8@150 右侧门框墙配筋面积: 335mm2 混凝土轴心受压强度设计值: ft=1.57N/mm2 混凝土材料综合调整系数: γd=1.50 调整后的混凝土轴心受压强度设计值: ftd=ft×γd×0.8=1.57×1.50×0.8=1.88N/mm2 截面有效高度: H0=H-c-10=500-15-10=475mm βh=1 截面抗剪承载力: R=0.7×βh×ftd×H0=0.7×1.0000×1.88×475=626.43kN V≤R,斜截面抗剪满足要求。 (4)门框上挡墙的计算过程: 门框上档墙可以按悬臂墙来计算。 L1=L-da/3=2450-100/3=2417mm L2=L-da=2450-100=2350mm M=qa×L1/1000+qe1×L22/(2×106) =74.00×2417/1000+200×23502/(2×106)=731.1kN.m V=qa+qe1×L2=74.00+200×2350=544.0kN 门框上挡墙钢筋计算面积: 3810mm2 门框上挡墙配筋: C25@120 门框上挡墙配筋面积: 4091mm2 混凝土轴心受压强度设计值: ft=1.57N/mm2 混凝土材料综合调整系数: γd=1.50 调整后的混凝土轴心受压强度设计值: ftd=ft×γd×0.8=1.57×1.50×0.8=1.88N/mm2 截面有效高度: H0=H-c-10=500-15-10=475mm βh=1 截面抗剪承载力: R=0.7×βh×ftd×H0=0.7×1.0000×1.88×475=626.43kN V≤R,斜截面抗剪满足要求。 FMK4人防门框墙计算 一、计算条件: 1.计算参数: 工程名称: 工程一 工程项目: 项目一 门框墙编号: 门框墙1 请选择门框墙类别: 双柱梁式 混凝土人防门种类: 单扇人防门 门扇与门框墙搭接长度da(mm): 100 人防门洞口宽度B(mm): 1500 人防门洞口高度H(mm): 2000 门框墙厚度t(mm): 300 门框侧墙长度a1(mm): 400 门框侧墙长度a2(mm): 500 人防门槛高度h1(mm): 500 门框上挡墙高度h2(mm): 2050 门框侧墙加强柱宽度c1(mm): 1500 门框侧墙加强柱高度c2(mm): 1500 门框上挡墙加强梁宽度b1(mm): 2050 门框上挡墙加强梁高度b2(mm): 300 门框墙等效静荷载qe1(kN/m2): 200 柱(梁)式门框时临空墙等效静荷载qe2(kN/m2): 200 保护层厚度c(mm): 15 门框墙混凝土强度等级: C35 门框墙受力筋级别: HRB400 柱(梁)式门框箍筋级别: HPB300 输出柱(梁)式门框的详细计算过程: 是 二、计算依据: 《混凝土结构设计规范》GB50010-2010 《人民防空地下室设计规范》GB50038-2005 《建筑结构静力计算实用手册》浙江大学编写,中国建筑工业出版社出版 三、计算结果: (1)荷载导算过程: 单个门扇宽度: a=B+2×da=1500+2×100=1700mm 门扇高度: b=H+2×da=2000+2×100=2200mm 门扇宽度度与高度之比: a/b=0.773,查人防规范表475-2: 上下门框反力系数: γa=0.3600 左右门框反力系数: γb=0.3982 门扇传给上下门框的等效静荷载标准值: qa=γa×qe1×a/1000 =0.3600×200.0×1700/1000=122.40kN/m 门扇传给左右门框的等效静荷载标准值: qb=γb×qe1×a/1000 =0.3982×200.0×1700/1000=135.38kN/m (2)左侧门框墙的计算过程: 因为a1>B/2,左侧门框墙采用柱式门框。 L1=c1-da=1500-100=1400mm L2=L-c1=400-1500=-1100mm 柱式门框高度: Lh=h1+H+h2=500+2000+2050=4550mm 柱式门框线荷载: q=qb+qe1×L1/1000+qe2×Min{L2,Lh}/(2×1000) =135.38+200×1400/1000+200×Min{-1100,4550}/(2×1000) =305.38kN/m 有梁式门框,尚应计算梁式门框传给柱式门框的集中力。 梁式门框;L1'=b1-da=2050-100=1950mm 梁式门框;L2'=h2-b1=2050-2050=0mm 梁式门框跨度;Lb=1500mm 梁式门框线荷载;q'=qa+qe1×L1'/1000+qe2×Min{L2',Lb}/(2×1000) =122.40+200×1950/1000+200×Min{0,1500}/(2×1000) =512kN/m 梁式门框传给加强柱的集中力;F=q'×Lb/(2×1000) =512×1500/(2×1000)=384.3kN 集中力距柱式门框底距离;y1=h1+H+b1/2=500+2000+2050/2=3525mm 集中力距柱式门框顶距离;y2=h2-b1/2=2050-2050/2=1025mm M=q×Lh2/(12×106)+F×y12×y2/(Lh2×103) =305.38×45502/(12×106)+384.3×35252×1025/(45502×103)=763.3kN.m V=q×Lh/(2×1000)+F×y12×(1+2×y2/Lh)/Lh2 =305.38×4550/(2×100
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