游泳池及屋頂方案強度計算

1、市豐盛危改小區(qū)游泳池鋼骨架強度計算共16頁審核：校對：設(shè)計：中建八裝飾公司二零零七年一月市豐盛危改小區(qū)游泳池鋼骨架強度計算1 概述按照建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB50009-2001）和鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GB50017-2003）的要求，對市豐盛危改小區(qū)游泳池鋼骨架強度、剛度進行了分析計算，并給出了支持反力供預埋件設(shè)計。游泳池鋼骨架頂部和四周安裝中空玻璃。鋼骨架結(jié)構(gòu)構(gòu)形及網(wǎng)格劃分見圖 1，主要尺寸及桿件布置見圖 2圖 5。頂部桁架上、下弦桿中心間距為 800 。鋼骨架選材：四周立柱除三根選用圓2508（見圖 2）外，其余選2207；頂部桁架上、下弦桿選方80805，腹桿選圓60604；桁架之間連接桿及

2、桿選圓2207；頂部支撐玻璃的豎桿選方1001005，水平桿選方80805。各桿件之間相互對接滿焊，在桿件對接處加焊角形勁板。立柱與基礎(chǔ)預埋鋼板對接滿焊并加焊角形勁板。鋼結(jié)構(gòu)材料選 Q235（A3）鋼。2材料設(shè)計性能和變形指標抗拉、抗壓及抗彎強度設(shè)計值取 f=215MPa彈性模量 E=206 GPa剪變模量 G=79 GPa泊松比 =0.3材料質(zhì)量密度=7.85 g/cm3變形指標取 L/250，L 為跨度或高度。3荷載及其計算荷載組合0.45kN/m20.25kN/m20.60kN/m2頂部鋼骨架重量?。簜?cè)面鋼骨架重量?。翰ＡВ?+9A+6+1.52+6）及連接件重量?。?.50kN/m2頂

3、面活荷載標準值：0.45kN/m2基本風壓（市）W0 ：陣風系數(shù)（取標高 5 米、B 類）gz=1.88風壓高度變化系數(shù)z =1.0風壓體型系數(shù)對頂面取s=0.6，對側(cè)面取s=1.3則風荷載標準值為：2頂面：WK=gzsz W0 =1.880.61.00.45=0.51kN/m2側(cè)面：WK=gzsz W0 =1.881.31.00.45=1.10kN/m風荷載設(shè)計值為：2頂面：W=1.4WK=0.71kN/m ；2側(cè)面：W=1.4WK=1.54kN/m頂面風荷載為吸力向上；側(cè)面風荷載垂直于玻璃幕墻，分正壓和負壓兩種情況。設(shè)計荷載組合：選取以下三種嚴重荷載組合情況進行強度分析計算。工況 1：“1

4、.2荷載+1.4頂面活荷載標準值”工況 2：“1.0荷載+1.4風荷載標準值（正向風）”工況 3：“1.0荷載+1.4風荷載標準值（負向風）”其中：荷載包括鋼骨架自重、玻璃及連接件自重。系數(shù) 1.0、1.2和 1.4 為荷載分項系數(shù)。4 計算程序、方法及坐標定義采用大型通用有限元計算程序 NASTRAN/MSC.Patran 進行應(yīng)力、變形及支反力計算。計算在微機上完成。采用直角坐標系：X 軸沿 A3 軸方向，Y 軸沿 AP 軸方向，Z 軸垂直向上，XYZ 成右手系。有限元計算模型見圖 1。鋼骨架所有構(gòu)件均簡化為梁單元，建立有限元計算模型進行強度計算。將設(shè)計荷載等效到計算模型對應(yīng)節(jié)點上。節(jié)點設(shè)

5、計載荷見第 5 節(jié)。與基礎(chǔ)相連處按固支考慮，約束點位置見圖 2。5 節(jié)點設(shè)計荷載值頂部玻璃分塊的平均大小約為 1600 2600 ，側(cè)面玻璃分塊的平均大小約為 1600 1600 。5.1 工況 1“1.2荷載+1.4頂面活荷載標準值”情況頂面點：Fz101=（1.245+1.260+1.450）1.62.6/2=408 kg側(cè)面點：Fz102=（1.225+1.260）1.61.6=261 kg；5.2 工況 2“1.0荷載+1.4風荷載標準值（正壓）”情況頂面點：Fz201=（1.045+1.060-1.451）1.62.6/2=70 kg側(cè)面點：Fz202=（1.025+1.260）1.

6、61.6=248 kg；Fxy202=1.41101.61.6=394 kg6 應(yīng)力、變形主要計算結(jié)果工況 1“1.2荷載+1.4頂面活荷載標準值”情況時，頂部最大豎向變形z=16mm，發(fā)生在頂部桁架中間位置。工況 2“1.0荷載+1.4風荷載標準值（正壓）”情況時，最大水平變形xy=19.0mm，發(fā)生在約束 203 處立柱的中間位置。工況 3“1.0荷載+1.4風荷載標準值（負壓）”情況時，最大水平變形xy=19.4mm，方向與工況 2 相反，發(fā)生在約束 203 處立柱的中間位置。表 1 中列出了應(yīng)力水平大于 8.0kg/ 2（即 80MPa）的所有桿件的應(yīng)為 kg/ 2。力計算結(jié)果，表 1

7、 中應(yīng)力表 1 高應(yīng)力桿件計算結(jié)果匯總單元1234nmaxmin工況位置49556368711091101151161171181251262592732792893043101291301333564224234253533594.43.64.53.5-2.60.60.0-0.30.50.4-0.3-0.10.87.8-5.2-4.65.5-8.1-2.89.111.31.9-4.7-3.7-5.8-1.8-4.1-4.4-11.94.85.84.8-3.9-0.91.21.8-1.4-1.11.52.3-3.1-3.99.911.8-8.0-6.611.71.72.0-16.5-8.1-7

8、.7-11.6-8.6-7.8-7.7-4.4-3.6-4.5-3.52.6-0.60.00.3-0.5-0.40.30.1-0.8-7.85.24.6-5.58.12.8-9.1-11.3-1.94.73.75.81.84.14.411.9-4.8-5.8-4.83.90.9-1.2-1.81.41.1-1.5-2.33.13.9-9.9-11.88.06.6-11.7-1.7-2.016.58.17.711.68.67.87.7-0.1-4.0-3.7-5.15.1-7.38.07.1-8.0-7.48.08.7-10.0-0.3-0.4-0.4-0.4-0.4-0.40.00.00.2-

9、0.4-0.3-0.1-0.2-0.3-0.411.70.82.2-0.49.0-6.49.29.0-6.6-6.39.511.0-6.97.59.511.37.67.711.49.211.316.77.77.411.48.47.57.3-12.0-8.9-9.5-9.91.3-8.26.75.3-9.4-8.56.66.5-13.1-8.2-10.3-12.2-8.4-8.6-12.1-9.1-11.3-16.4-8.5-8.0-11.7-8.8-8.1-8.11111111111111111111223323333立柱根部桁架弦桿桁架弦桿桁架弦桿桁架腹桿桁架腹桿桁架腹桿桁架腹桿桁架腹桿桁架

10、腹桿桁架腹桿桁架腹桿桁架腹桿頂部桿件頂部桿件頂部桿件頂部桿件頂部桿件頂部桿件立柱根部立柱根部立柱根部立柱根部立柱立柱根部立柱根部立柱根部立柱根部7 支反力結(jié)果鋼骨架與基礎(chǔ)連接處作用力見表 2表 4，約束對應(yīng)位置見圖 2。表中力的千克，力矩千克-毫米。表 2：“1.2荷載+1.4頂面活荷載標準值”情況支反力約束FxkgFykgFzkgMxkg-mmMykg-mmMzkg-mm1562485868788895.536E+21.642E+2-7.137E+2 2.781E+3-4.084E+2-6.076E+2-2.579E+3-2.655E+3 2.166E+33.260E+12.616E+12.

11、674E+12.571E+12.394E+18.190E+0-1.398E+1-1.733E+0-1.017E+1-3.113E+1-2.076E+1-2.298E+1 4.909E+26.668E+29.922E+12.124E+29.149E+17.674E+2-4.305E+3 1.373E+24.497E+21.245E+39.485E+2-8.940E+2 4.814E+13.085E+13.139E+12.556E+13.927E+16.946E+17.269E+18.455E+11.042E+21.567E+28.924E+12.230E+12.610E+21.889E+21.2

12、17E+28.765E+22.876E+11.695E+35.538E+31.992E+32.089E+32.096E+31.068E+35.454E+31.928E+31.964E+32.007E+32.693E+31.866E+31.928E+34.307E+32.093E+32.022E+34.404E+31.804E+31.600E+34.295E+33.607E+32.747E+3-8.247E+5-1.237E+4-8.139E+4-3.028E+6 3.401E+3-3.357E+4-1.763E+5-2.169E+5-7.977E+5-1.536E+5-9.064E+4-8.9

13、30E+4-8.453E+4-1.071E+5-1.785E+5-2.287E+5-2.057E+5-2.386E+5-3.797E+5-1.951E+5-5.282E+4-4.867E+5-3.509E+5-2.527E+59.639E+52.466E+57.477E+51.073E+63.262E+55.859E+59.417E+4-3.551E+5 1.307E+66.725E+45.609E+45.951E+45.476E+45.191E+41.428E+4-4.102E+4-4.894E+3-1.794E+4-6.297E+4-3.530E+4-3.627E+4 6.401E+56.

14、902E+51.427E+5-2.322E+5-9.137E+4-3.503E+4 8.759E+3-1.094E+5-9.690E+4 1.787E+4-1.480E+4 3.743E-8.277E-6.373E-1.104E-5.860E 8.114E3.194E-6.529E-2.909E 2.146E-1.498E-4.404E-1.971E-8.128E 6.671E-6.503E+3表 3：“1.0荷載+1.4風荷載標準值（正壓）”情況支反力約束FxkgFykgFzkgMxkg-mmMykg-mmMzkg-mm156248586878889-2.311E+3 7.903E+33.0

15、75E+3-1.034E+3 2.463E+33.665E+3-1.545E+3-1.261E+3 6.458E+16.867E+25.635E+25.459E+25.009E+23.221E+22.862E+22.548E+22.310E+29.117E+14.846E+12.022E+1-2.352E+1 1.541E+34.618E+26.714E+21.076E+3-5.624E+2-3.031E+2-4.970E+3-4.341E+2-5.761E+2 1.914E+22.286E+2-8.426E+3-1.175E+3-8.703E+2-8.437E+2-8.167E+2-7.97

16、8E+2-7.498E+2-7.442E+2-6.875E+2-6.656E+2-5.859E+2-5.644E+2-5.292E+2-2.631E+3-1.317E+3-7.155E+24.187E+2-1.504E+3-4.123E+2 2.199E+3-1.047E+2-1.946E+2 6.524E+22.715E+23.029E+31.823E+31.764E+31.653E+31.559E+31.605E+31.466E+31.709E+31.551E+31.573E+31.842E+31.297E+31.608E+32.253E+31.353E+31.209E+38.161E+3

17、2.937E+52.321E+56.394E+54.046E+54.802E+5-1.593E+4-2.710E+4 5.600E+62.738E+61.920E+61.828E+61.634E+61.506E+61.352E+61.239E+61.148E+61.040E+67.879E+57.717E+57.033E+53.951E+61.947E+61.379E+62.329E+51.733E+61.894E+6-8.643E+5 2.211E+62.729E+6-2.612E+5-4.237E+5-2.040E+5 1.502E+61.163E+61.084E+68.871E+56.1

18、74E+55.108E+54.076E+53.636E+51.694E+56.740E+41.709E+4-6.236E+4 2.295E+66.905E+51.116E+68.864E+41.732E+51.979E+52.096E+5-7.174E+4 4.115E+41.306E+5-4.243E+4 1.960E-1.442E-3.701E 1.573E1.282E6.270E1.275E5.672E7.049E1.089E5.056E-2.334E 4.199E4.756E1.064E1.409E+4表 4：“1.0荷載+1.4風荷載標準值（負壓）”情況支反力約束FxkgFykgFz

19、kgMxkg-mmMykg-mmMzkg-mm1562485868788892.514E+3-7.845E+3-3.337E+3 2.039E+3-2.613E+3-3.888E+3 6.169E+23.075E+27.156E+2-6.747E+2-5.541E+2-5.364E+2-4.919E+2-3.136E+2-2.835E+2-2.602E+2-2.321E+2-9.568E+1-6.050E+1-2.881E+1 1.401E+1-1.359E+3-2.210E+2-6.334E+2-9.990E+2 5.952E+25.801E+23.420E+34.837E+27.388E+

20、22.574E+21.142E+28.106E+31.192E+38.812E+28.546E+28.257E+28.116E+27.745E+27.702E+27.178E+27.030E+26.419E+25.967E+25.377E+22.720E+31.388E+37.589E+2-1.062E+2 1.603E+31.020E+3-2.195E+2 8.235E+29.456E+29.919E+11.105E+2-1.073E+3 1.816E+31.802E+31.995E+32.354E+31.601E+31.765E+32.769E+31.741E+31.664E+32.291E+31.501E+39.554E+28.067E+21.049E+31.307E+3-3.039E+5-2.971E+5-2.620E+5-1.731E+6-4.028E+5-4.927E+5-4.790E+4-5.144E+4-5.894E+6-2.793E+6-1.952E+6-1.859E+6-1.665E+6-1.545E+6-1.416E+6-1.321E+6