鋼結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算書

一、設(shè)計(jì)依據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2021)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2021)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50017-2021)二荷載信息結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)：（一）恒荷載：采光頂屋面+檁條+天溝及建筑防水等：m2;連廊樓面50厚建筑做法+100厚混凝土板：m2;連廊頂屋面+檁條+天海及建筑防水等：m2;連通屋面鋼板+建筑做法：m2;連廊側(cè)立面石材+檁條+天溝及建筑防水等：m2;連通屋面底面建筑做法+檁條等：m2;屋面上造型鋼結(jié)構(gòu)屋面+檁條+天海及建筑防水等：m2;屋面上造型側(cè)立面玻璃幕墻及龍骨：m2;（二）活荷載：所有幕墻面均為不上人屋面，活荷載取m2;鋼連廊樓面活荷載財(cái)2;連通屋臉部份活荷載取m2；屋面上造型鋼結(jié)構(gòu)屋面為不上人屋面，活荷載取m2；（三）雪荷載：本地雪荷載為m2（n=100）（四）風(fēng)荷載：因鋼結(jié)構(gòu)對(duì)風(fēng)荷載較為敏感，因此取重現(xiàn)周期為100年的本地大體風(fēng)壓為m2（n=100）考慮B類粗糙度。風(fēng)壓高度系數(shù)，體型系數(shù)的等均按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009-2021）相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。（五）地震作用：地震烈度：7度水平地震影響系數(shù)最大值：計(jì)算振型數(shù)：50-200建筑結(jié)構(gòu)阻尼比：特征周期值：地震影響：多遇地震場地類別：II類地震分組：第二組（六）溫度荷載：本工程各部份鋼結(jié)構(gòu)支座均采用了滑動(dòng)支座，且相應(yīng)設(shè)置了結(jié)構(gòu)溫度斷縫，因此在計(jì)算時(shí)不考慮溫度作用。三、計(jì)算軟件本工程鋼結(jié)構(gòu)計(jì)算采用美國CSI公司的SAP2000有限元分析軟件進(jìn)行各個(gè)部份的建模計(jì)算。四、荷載組合⑴恒載+x活載1⑵恒載+x風(fēng)1⑶恒載+活載1⑷恒載+風(fēng)1⑸恒載+風(fēng)1⑹恒載⑺恒載+X活載1+X風(fēng)1⑻恒載+X活載1+X風(fēng)1⑼恒載+X活載1+水平地震(10)恒載+X活載1+水平地震（11）恒載+活載1（變形控制）五、分區(qū)計(jì)算（一）.鋼連廊部份:計(jì)算模型

計(jì)算模型2.幾何信息典型鋼連廊側(cè)立面圖鋼連廊跨度為20m,橋面寬度為2800mm，別離位于、、標(biāo)高，兩頭別離與混凝土塔樓牛腿連接，一端采用固定鉸支座，一端滑動(dòng)鉸支座與混凝土結(jié)構(gòu)連接。連廊采用鋼桁架結(jié)構(gòu)形式，桁架上弦桿截面采用B200x200x8x8，下弦桿采用H300x200x10x10，腹桿采用B200x200x8x8，樓面梁采用HH300X200X10X10及H250X200X6X8,支撐采用P89x5。樓面采用壓型鋼板及混凝土樓面，壓型鋼板規(guī)格為YXB46-200-600（B），厚度為。構(gòu)件及壓型鋼板材質(zhì)為Q345B。荷載施加情況樓面恒荷載：m2屋面恒荷載：m2側(cè)立面幕墻恒荷載：m2樓面活荷載：KN/m2屋面活荷載：KN/m2風(fēng)荷載：大體風(fēng)壓m2,高度修正系數(shù)uz=，風(fēng)振系數(shù)8z二，連廊側(cè)面迎風(fēng)面及背風(fēng)面體型系數(shù)us別離取+及；鋼連廊自振頻率計(jì)算

鋼連廊的豎向震動(dòng)周期為，相應(yīng)的自振周期為＞3Hz,知足鋼連廊舒適度要求。附前20階振型周期頻率表：OutputCaseStepNumPeriodUXUYUZSumUXSumUYSumUZTextUnitlessSecUnitlessUnitlessUnitlessUnitlessUnitlessUnitlessMODAL1MODAL2MODAL3MODAL4MODAL5MODAL6MODAL7MODAL8MODAL9MODAL10MODAL11MODAL12MODAL13MODAL14MODAL15MODAL16MODAL17MODAL18MODAL19MODAL205、變形計(jì)算：恒+活組合下結(jié)構(gòu)最大位移如下圖所示:該工況下最大豎向位移為，20000=1/1960<1/400,知足要求。6.支座反力全工況包絡(luò)下各支座的反力情況（單位：KN）支座反力包絡(luò)圖7.構(gòu)件驗(yàn)算經(jīng)設(shè)計(jì)驗(yàn)算，所有構(gòu)件應(yīng)力比均小于，知足設(shè)計(jì)要求。（二）.中部采光頂鋼結(jié)構(gòu):計(jì)算模型計(jì)算模型（一側(cè)與混凝土結(jié)構(gòu)固定鉸接，另一側(cè)滑動(dòng)鉸接）幾何信息■CL■5:■-.1]rew11KI-laZGl，,K——7..1,SrfL.頃br1——■F?JL1』、x刀二■H0l1?.0aJ出成aJaJCL1，裝二■-/5['、■：/iar--5§—uuuLJu1f~~17A--■■J.4—<1h—d11_J1:1IJ￡.1采光頂鋼結(jié)構(gòu)平面布置圖典型桁架示用意中部采光頂鋼結(jié)構(gòu)擬采用單向桁架體系，跨度為，桁架高度為1300mm，兩邊支承于周邊的混凝土結(jié)構(gòu)上，采用固定鉸支座及滑動(dòng)鉸支座連接。主要構(gòu)件采用B300x200x8x8，P114x4,P114x6,P103x4等截面，支座節(jié)點(diǎn)局部采用較大截面進(jìn)行增強(qiáng)。構(gòu)件材質(zhì)為Q345B。荷載施加情況恒荷載：m2活荷載：KN/m2風(fēng)荷載，屋面標(biāo)高為38m，風(fēng)壓高度系數(shù)取，風(fēng)振系數(shù)取，體形系數(shù)取，大體風(fēng)壓為m2，計(jì)算得風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值：（）=m2（風(fēng)吸力）風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值遠(yuǎn)小于恒荷載的皿2,因此不考慮風(fēng)荷載對(duì)于結(jié)構(gòu)的有利作用，也不參與計(jì)算。結(jié)構(gòu)自振頻率計(jì)算

W制匕?WW制匕?W戶??￥.結(jié)構(gòu)整體的豎向振動(dòng)振型為第二階，周期為。附前20階振型周期頻率表:OutputCaseStepNumPeriodUXUYUZSumUXSumUYSumUZTextUnitlessSecUnitlessUnitlessUnitlessUnitlessUnitlessUnitlessMODAL1MODAL2MODAL3MODAL4MODAL5MODAL6MODAL7MODAL8MODAL9MODAL10MODAL11MODAL12MODAL13MODAL14MODAL15MODAL16MODAL17MODAL18MODAL19MODAL205、變形計(jì)算：恒+活組合下結(jié)構(gòu)最大位移如下圖所示:

該工況下桁架桿最大豎向位移為，25200=1/451<1/400,知足要求。檁條相對(duì)豎向位移為=,8000=1/529<1/200，知足要求。支座反力全工況包絡(luò)下各支座的反力情況（單位Fl-口-L利FI?L哲|=3=蹄?膽該工況下桁架桿最大豎向位移為，25200=1/451<1/400,知足要求。檁條相對(duì)豎向位移為=,8000=1/529<1/200，知足要求。支座反力全工況包絡(luò)下各支座的反力情況（單位Fl-口-L利FI?L哲|=3=蹄?膽F5=I.?E,56F3=&-M:KN)Fl-23.itJ3-12,42-F2=-Sa3BFL”.麻n-L?iF3=LB1?56Fl?28&F3=2^rB?FLd.2&"3=255,-75FI=-lu2An=2SS.7S構(gòu)件驗(yàn)算經(jīng)設(shè)計(jì)驗(yàn)算，所有構(gòu)件應(yīng)力比均小于，知足設(shè)計(jì)要求。（三）.東、西側(cè)采光頂鋼結(jié)構(gòu):1.計(jì)算模型計(jì)算模型（以東側(cè)為例，最東側(cè)與連通屋面部份通太長圓孔檁條搭接，只傳遞豎向力，不傳遞水平力）幾何信息東西側(cè)采光頂鋼結(jié)構(gòu)與中部采光頂結(jié)構(gòu)體系大體類似，采用單向桁架體系，跨度為，桁架高度為1300mm，兩邊支承于周邊的混凝土結(jié)構(gòu)上，采用固定鉸支座及滑動(dòng)鉸支座連接。主要構(gòu)件采用B300x200x8x8,B300x150x4x4,P114x4,P114x6,P103x4等截面。構(gòu)件材質(zhì)為Q345B。荷載施加情況恒荷載：m2活荷載：KN/m2風(fēng)荷載，屋面標(biāo)高為38m，風(fēng)壓高度系數(shù)取，風(fēng)振系數(shù)取，體形系數(shù)取，大體風(fēng)壓為m2，計(jì)算得風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值：（）=m2（風(fēng)吸力）風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值遠(yuǎn)小于恒荷載的皿2,因此不考慮風(fēng)荷載對(duì)于結(jié)構(gòu)的有利作用，也不參與計(jì)算。4.結(jié)構(gòu)自振頻率計(jì)算4.結(jié)構(gòu)自振頻率計(jì)算結(jié)構(gòu)整體的豎向振動(dòng)振型為第一階，周期為。附前20階振型周期頻率表:OutputCaseStepNumPeriodUXUYUZSumUXSumUYSumUZTextUnitlessSecUnitlessUnitlessUnitlessUnitlessUnitlessUnitlessMODAL1MODAL2MODAL3MODAL4MODAL5MODAL6MODAL7MODAL8MODAL9MODAL10MODAL11MODAL12MODAL13MODAL14MODAL15MODAL16MODAL17MODAL18MODAL19MODAL205、變形計(jì)算：恒+活組合下結(jié)構(gòu)最大位移如下圖所示:該工況下桁架桿最大豎向位移為，25200=1/475<1/400，知足要求。檁條相對(duì)豎向位移為79-53=26mm，26/8000=1/222<1/200，知足要求。6.支座反力全工況包絡(luò)下各支座的反力情況（單位：KN）FI5J4F2=X17F3=|[.S5FIM.2I3E-0&FW4E3=L1*27rl--2L08ri=1二&X173=22^93F3=.25b747.構(gòu)件驗(yàn)算msFIs時(shí)的M.4If3=l￡BS6F!=2.fil?￡-06F2=Ib63BE-05器心#一姑商支座反力包絡(luò)圖經(jīng)設(shè)計(jì)驗(yàn)算，所有構(gòu)件應(yīng)力比均小于，知足設(shè)計(jì)要求。（四）.屋頂造型鋼結(jié)構(gòu):1.計(jì)算模型計(jì)算模型2.幾何信息B200X200XSX8650045001625162516251625ru.n22502250B200X200K8X8B2(10X200X8X842.550B200X200XSX8650045001625162516251625ru.n22502250B200X200K8X8B2(10X200X8X842.550B2OOX2OOX8X0GZ1g4弱5。GZ16500屋面造型部份鋼結(jié)構(gòu)由數(shù)棉如上圖所示鋼框架組成，柱底與混凝土樓面或連通屋面鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件材質(zhì)為Q345B。3.荷載施加情況屋面上造型鋼結(jié)構(gòu)屋面+檁條+天溝及建筑防水等恒荷載：m2；屋面上造型側(cè)立面玻璃幕墻及龍骨恒荷載：m2；屋面上造型屋面活荷載：m2；風(fēng)荷載，屋面標(biāo)高為45m，風(fēng)壓高度系數(shù)取，風(fēng)振系數(shù)取，側(cè)立面迎風(fēng)面及背風(fēng)面體形系數(shù)取及，挑檐部份體型系數(shù)取，大體風(fēng)壓為m2,計(jì)算得風(fēng)荷載。風(fēng)吸力小于恒荷載的町2,因此不考慮風(fēng)吸力對(duì)于結(jié)構(gòu)的有利作用，也不參與計(jì)算。4.結(jié)構(gòu)自振頻率計(jì)算結(jié)構(gòu)第一階振型為y方向平動(dòng)，周期為。

結(jié)構(gòu)第51階振型為x方向平動(dòng)，周期為。附前30階振型周期頻率表：OutputCaseStepNumPeriodUXUYUZSumUXSumUYSumUZTextUnitlessSecUnitlessUnitlessUnitlessUnitlessUnitlessUnitlessMODAL1MODAL2MODAL3MODAL4MODAL5MODAL6MODAL7MODAL8MODAL9MODAL10MODAL11MODAL12MODAL13MODAL14MODAL15MODAL16MODAL17MODAL18MODAL19MODAL20MODAL21MODAL22MODAL23MODAL24MODAL25MODAL26MODAL27MODAL28MODAL29MODAL30

5、變形計(jì)算：恒+活組合下結(jié)構(gòu)最大位移如下圖所示:該工況下最大豎向位移為，/4500=1/633<1/200,知足要求。恒+風(fēng)組合下結(jié)構(gòu)最大位移如下圖所示:該工況下最大柱頂水平位移為，5900=1/475<1/400，知足要求?！暄竟r下結(jié)構(gòu)最大柱頂位移如下圖所示:該工況下最大柱頂水平位移為，5900=1/536<1/400,知足要求。6.支座反力全工況包絡(luò)下各支座的反力情況（單位：KN）7.構(gòu)件驗(yàn)算經(jīng)設(shè)計(jì)驗(yàn)算，所有構(gòu)件應(yīng)力比均小于，知足設(shè)計(jì)要求。（五）.屋頂連通鋼結(jié)構(gòu):1.計(jì)算模型計(jì)算模型（一端固定鉸，一端滑動(dòng)鉸）2.幾何信息1N345753C59W50官F；.S!&1REGL6lu0]0—rG.4石Gli石GL4SGI4引EHiT-6sGL4叫4GL4H疆1§a-CL也GL4GL4GUiE3ihJ竺50寫§GI4GL4GL4GL4§HMcGLMGL4GL4GL4育CjGL4GL4GL48ccKI%患1司W(wǎng)「1宗L1r.JTTF4575Li■.::;..30501E3連通屋臉部份采用雙向桁架結(jié)構(gòu)體系，主桁架用于連接南北雙側(cè)混凝土結(jié)構(gòu)，并作為主要受力構(gòu)件，次桁架在有屋面造型柱的位置設(shè)置，起到主桁架之間彼此聯(lián)系，增強(qiáng)整體性的作用。在屋面上布置水平支撐，將水平荷載傳遞至支座位置。構(gòu)件材質(zhì)為Q345B。荷載施加情況恒荷載：KN/m2活荷載：KN/m2風(fēng)荷載，屋面標(biāo)高為40皿，風(fēng)壓高度系數(shù)取，風(fēng)振系數(shù)取，側(cè)立面迎風(fēng)面及背風(fēng)面體形系數(shù)取及，大體風(fēng)壓為m2,計(jì)算得風(fēng)荷載。風(fēng)吸力遠(yuǎn)小于恒荷載的5KN/m2，因此不考慮風(fēng)吸力對(duì)于結(jié)構(gòu)的有利作用，也不參與計(jì)算。上部鋼結(jié)構(gòu)造型作為二次結(jié)構(gòu)，將該部份鋼柱的柱底各工況下的反力作為荷載，直接施加在相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)上。結(jié)構(gòu)自振頻率計(jì)算結(jié)構(gòu)第一階振型為z方向平動(dòng)，周期為。

結(jié)構(gòu)第二階振型為X方向平動(dòng)，周期為。附前20階振型周期頻率表：OutputCaseStepNumPeriodUXUYUZSumUXSumUYSumUZTextUnitlessSecUnitlessUnitlessUnitlessUnitlessUnitlessUnitlessMODAL1MODAL2MODAL3MODAL4MODAL5MODAL6MODAL7MODAL8MODAL9MODAL10MODAL11

MODAL12MODAL13MODAL14MODAL15MODAL16MODAL17MODAL18MODAL19MOD