(整理)連廊鋼結(jié)構(gòu)計算書

精品文檔精品文檔鋼結(jié)構(gòu)計算書．工程結(jié)構(gòu)概況汾湖鋼結(jié)構(gòu)連廊結(jié)構(gòu)采用頂部分叉柱的單列柱框架結(jié)構(gòu)，柱之間采用箱型鋼梁。本工程抗震設(shè)防類別為標(biāo)準設(shè)防類，場地地震設(shè)防烈度為6度，設(shè)計基本地震加速度為0.05g，建筑場地類別為III類，設(shè)計地震分組為第1組。二．結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要依據(jù)1．本工程進行結(jié)構(gòu)設(shè)計時，所參考的國家及行業(yè)標(biāo)準主要有：《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準》(GB50068-2001)《建筑抗震設(shè)防分類標(biāo)準》(GB50223-2008)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2012)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011-2010)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》(GB50016-2006)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50017-2003)《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》(GB50018-2002)《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》(JGJ81-2002)《鋼融化焊對接接頭射線照相和質(zhì)量分級》(GB3323-2005)《結(jié)構(gòu)用無縫鋼管》(GB/T8162-1999)《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結(jié)果分級》(GB11345-1989)《鋼結(jié)構(gòu)高強度螺栓連接的設(shè)計、施工及驗收規(guī)程》(JGJ82-91)《涂裝前鋼材表面銹蝕等級和防銹等級》(GB8923-88)《碳素結(jié)構(gòu)鋼》(GB/T700-2006)《厚度方向性能鋼板》(GB5313-2010)《低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼》(GB/T1591-1994)《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB50205-2001)《多、高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點構(gòu)造詳圖》(GB50205-2002)《碳鋼焊條》(GB/T5117-1995)《低合金鋼焊條》(GB5118-85)《六角頭螺栓一C級》(GB5780)《熔化焊用鋼絲》(GB/T14957)《氣體保護焊用鋼絲》(GB/T14958)《熱扎H型鋼和剖分T形鋼》(GB/T11263-2010)《鋼結(jié)構(gòu)、管道涂裝技術(shù)規(guī)程》(YB9256-96)《鋼結(jié)構(gòu)制作安裝施工規(guī)程》(YB9254-95)2．本結(jié)構(gòu)計算所采用的結(jié)構(gòu)有限元軟件為MidasGen8.00。三．材料1.本工程結(jié)構(gòu)主體鋼材材質(zhì)為Q345B及Q235B,詳見施工圖紙的材料表。Q345B低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼應(yīng)符合《低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼》（GB/T1591—94）的規(guī)定；Q235B碳素結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)鋼應(yīng)符合《碳素結(jié)構(gòu)鋼》（GB/T700）的規(guī)定；應(yīng)均具有屈服強度、抗拉極限強度、伸長率、沖擊試驗，冷彎試驗和C、S、P含量的合格保證。2?手工焊接用的焊條；應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準《碳鋼焊條》（GB/T5117—85）和《低合金鋼焊條》GB5118—85的規(guī)定，選用的焊條型號與主體金屬強度相適應(yīng)。四．荷載取值在結(jié)構(gòu)計算中，考慮荷載包括結(jié)構(gòu)自重、活載、風(fēng)荷載和地震作用。具體荷載取值如下：1．結(jié)構(gòu)恒載（1）結(jié)構(gòu)自重由程序自動計算。（2）附加恒載（含混凝土面板）5.0kN/m2。（3）欄桿線荷載2.0kN/m。2．結(jié)構(gòu)活載頂面活載3.5kN/m2（另考慮單側(cè)不均勻活荷載）3．基本風(fēng)壓值0.45kN/m24．地震作用6度，0.05g,III類場地，第一組。五．荷載工況及效應(yīng)組合1、荷載工況根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)所處地理環(huán)境及其自身實際情況，在結(jié)構(gòu)計算中共考慮了7種荷載工況，如下：1)恒載（包括自重）D2)滿布活載L3)單側(cè)活載L4)以X向為主向的雙向地震Rx5)以Y向為主向的雙向地震Ry6)X向水平風(fēng)載Wx7)Y向水平風(fēng)載Wy2、荷載效應(yīng)組合從結(jié)構(gòu)的承載力極限狀態(tài)與正常使用極限狀態(tài)，共考慮了12種荷載組合，如下：（1）1.0D＋1.0L（2）1.2D＋1.4L（3）1.2D＋1.4L'（4）1.2D＋1.4L＋0.84Wx（5）1.2D＋1.4L＋0.84Wy（6）1.2D＋1.4L'＋0.84Wx（7）1.2D＋1.4L'＋0.84Wy（8）1.35D＋0.98L（9）1.35D＋0.98L'（10）1.35D＋0.98L＋0.84Wx（11）1.35D＋0.98L＋0.84Wy（12）1.35D＋0.98L'＋0.84Wx（13）1.35D＋0.98L'＋0.84Wy（14）1.2D＋0.6L＋1.3Rx（15）1.2D＋0.6L＋1.3Ry（16）1.2D＋0.6L'＋1.3Rx（17）1.2D＋0.6L'＋1.3Ry（18）1.2D＋0.6L＋1.3Rx+0.28Wx（19）1.2D＋0.6L＋1.3Rx+0.28Wy（20）1.2D＋0.6L＋1.3Ry+0.28Wx（21）1.2D＋0.6L＋1.3Ry+0.28Wy（22）1.2D＋0.6L'＋1.3Rx+0.28Wx（23）1.2D＋0.6L'＋1.3Rx+0.28Wy（24）1.2D＋0.6L'＋1.3Ry+0.28Wx（25）1.2D＋0.6L'＋1.3Ry+0.28Wy（26）1.0D＋1.4Wx（27）1.0D＋1.4Wy六．計算模型及支座約束情況1．空間計算模型：由Autocad三維模型線框架圖，通過Dxf文件轉(zhuǎn)換而成，按桿系單元計算。2．桿件單元模型：主、次梁及柱采用梁單元。3．分析方法：采用Midas有限元軟件來計算分析，考慮各種荷載工況下的荷載效應(yīng)，然后按上述荷載效應(yīng)組合進行內(nèi)力計算。4.計算模型：計算模型如圖1?6所示。圖1左側(cè)連廊計算模型空間視圖圖2左側(cè)連廊計算模型俯視圖圖3左側(cè)連廊計算模型立面視圖

圖4右側(cè)連廊計算模型空間視圖圖5右側(cè)連廊計算模型俯視圖圖6右側(cè)連廊計算模型立面視圖5.支座約束：圓鋼管柱底考慮為剛接6.荷載圖7左側(cè)連廊恒載圖8左側(cè)連廊滿布活載圖9左側(cè)連廊單側(cè)活載圖10左側(cè)連廊線荷載圖11左側(cè)連廊X向風(fēng)荷載圖12左側(cè)連廊Y向風(fēng)荷載

圖13右側(cè)連廊恒載圖14右側(cè)連廊滿布活載

圖15右側(cè)連廊單側(cè)活載圖16左側(cè)連廊線荷載圖17右側(cè)連廊X向風(fēng)荷載圖18右側(cè)連廊Y向風(fēng)荷載說明：連廊結(jié)構(gòu)下部為鏤空，頂部采用現(xiàn)澆組合樓板，考慮所受風(fēng)載較小，所以將風(fēng)荷載等效為節(jié)點荷載作用于柱頂對應(yīng)的連廊梁節(jié)點處。

七．計算理論及公式1．承載能力極限狀態(tài)承載能力極限狀態(tài)指構(gòu)件的強度、構(gòu)件的整體穩(wěn)定性和構(gòu)件的局部穩(wěn)定。構(gòu)件的高厚比（或?qū)捄癖龋┰谝?guī)范規(guī)定的范圍內(nèi)，故滿足局部穩(wěn)定要求。各結(jié)構(gòu)構(gòu)件考慮為壓彎構(gòu)件，其強度驗算公式為：NMMx—YWxnxl）土一+—<f(N/mm2x—YWxnxl）YWyny穩(wěn)定驗算公式為：平面內(nèi)N◎=+穩(wěn)定驗算公式為：平面內(nèi)N◎=+

申AxYWxlxmxx—\1-0.8NN'丿EX<f(N/mm2)2）平面外，N◎平面外，N◎=+耳申Ay卩Mixx<f(N/mm2)申Wblx3）ku]=1/250ku]=1/2505)對壓桿k]=1508)2．正常使用極限狀態(tài)計算結(jié)構(gòu)正常使用極限狀態(tài)是根據(jù)荷載標(biāo)準值來計算分析而得出，鋼桁架結(jié)構(gòu)及主梁的跨中撓度應(yīng)滿足下述要求：(跨中撓度)Au<ku〕=1/400(4)次梁的跨中撓度應(yīng)滿足下述要求：（跨中撓度）Au<構(gòu)件的剛度由長細比來控制，應(yīng)滿足于下式九<k]（6）對拉桿7)k]=3507)八、整體結(jié)構(gòu)的抗震驗算1．反應(yīng)譜曲線利用Midas有限元軟件對本工程的結(jié)構(gòu)進行整體反應(yīng)譜抗震計算，并將其作為地震作用工況，參與荷載組合。根據(jù)最新《建筑抗震設(shè)計規(guī)范（（GB50011-2010）中的地震影響系數(shù)曲線（如圖19），按6度來對此結(jié)構(gòu)進行整體反應(yīng)譜計算分析。

:—為結(jié)構(gòu)阻尼比;耳一為直線下降段的下降斜率調(diào)整系數(shù)，小于0時取0；1（10）11）片=0.02+（0.05-匚）.（4+32匚）（10）11）耳一為阻尼調(diào)整系數(shù)，當(dāng)小于0.55時，應(yīng)取0.55;2耳=1+蛙」0.08+1.6匚a—地震影響系數(shù)；a—地震影響系數(shù)最大值；T—結(jié)構(gòu)自振周期；Tg—結(jié)構(gòu)特征周期。maxg在本結(jié)構(gòu)的整體反應(yīng)譜分析中采用圖19的水平反應(yīng)譜來對此結(jié)構(gòu)進行水平的兩個方向分析。水平地震影響系數(shù)最大值a二0.04，結(jié)構(gòu)特征周期為maxTg=0.45,,結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)阻尼比為0.02，由此便可以得到一條反應(yīng)譜曲線。g2．結(jié)構(gòu)質(zhì)量來源在結(jié)構(gòu)整體反應(yīng)譜分析中，重力荷載代表值主要包括結(jié)構(gòu)恒載、50％活載。

九．計算分析結(jié)果1．整體變形及節(jié)點側(cè)移32.7mmD1SPL口匸EMEhJT目折塑翼32?2L9ft-Kl01-2^7d7i&-KJ0i-337677e-KI011.7&-lG0e-Kl01”14B73fi*-K]01”1JE3S3*-K]O1①淚L4?=P(M-5.94^43&-<100j.9?^71e-KiaiL口nraooA-Him1.LM2E+D0ELES!LCE6-7MAXi班MEN!L】盃丈triLK:EEI07/1]f3014midasGgti圖20左側(cè)連廊最大豎向位移值f23.1mm14.9mm41.9mmmidasGenPOET-PR.XE另OF：DISPLACEMENT分折結(jié)異4.204S2e+0013.82257e+001f23.1mm14.9mm41.9mmmidasGenPOET-PR.XE另OF：DISPLACEMENT分折結(jié)異4.204S2e+0013.82257e+0013.44031e+0013.05805e+i：i012.67580e+0012.29354e+0011.9112Se+0011.529036+0011.14677e+0017.64513e+0003.82257e+000U.OOOOOe+ULiOCBS:LCB67MAX:240MIN!561玄恂只那mmH^iny/njzoH圖21右側(cè)連廊最大豎向位移值經(jīng)Midas計算，左側(cè)連廊懸挑端最大撓度為32.7mm,起拱20mm,貝U：

f32.7—201==<1/200滿足要求l4850381左側(cè)連廊主梁最大撓度為16.2mm,貝V：f=6070二標(biāo)<1/400滿足要求右側(cè)連廊懸挑端最大撓度為41.9mm,起拱40mm,則:f_41.9—401__51001429<1/200滿足要求右側(cè)連廊主梁最大撓度為14.9mm,則:T_鵲_<1/400滿足要求右側(cè)連廊次梁最大撓度為23.1mm,貝V：f_23.1_1廠8560—370<1/250滿足要求2.鋼結(jié)構(gòu)各單元設(shè)計應(yīng)力值mid缶活onSTEELDESIGNS.74E：lDa-mL7.9￡3GHc-C0175L575B=-D015.567UE^-COi3.-97&54*-ML3.LaiZE?-￡Cll2.Sb02e-￡01i.53D7e-=-rot7.-K49￡*-IM?Z.^ES&t-C-UE-ALLCCMEJNATTMMAK!&32MUM!1W5*切L母也：目創(chuàng)M小同ZSir-^Jn圖22左側(cè)連廊驗算應(yīng)力比鎮(zhèn)令［最丸闿?.19S&4e-O01STEELDESIGN732341&-OD1￡啟9仁口2~0"5S5919Q-ODJ5.127Cea-ODj7^44Se-OD223L656eOD4ALLCOMBINATIONi鎮(zhèn)令［最丸闿?.19S&4e-O01STEELDESIGN732341&-OD1￡啟9仁口2~0"5S5919Q-ODJ5.127Cea