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文檔簡介

游泳館設(shè)計(jì)游泳館設(shè)計(jì)計(jì)算書一、設(shè)計(jì)工程名稱:三層單跨封閉式游泳館設(shè)計(jì)二、設(shè)計(jì)資料工程地點(diǎn):海南省??谑校O(shè)計(jì)使用年限:50年工程規(guī)模:三層單跨封閉式游泳館,采用正放四角錐網(wǎng)架,網(wǎng)架橫向跨度150m,縱向跨度67.5m;厚度2.7m;網(wǎng)架鉸支于鋼筋混凝土柱上;采用焊接球節(jié)點(diǎn);場館分為跳水館、游泳館兩部分,跳水館柱距為7.5m,游泳館柱距為7.5m,兩館之間柱距22.5m;屋面離地面高度約為15.7m。自然條件:查《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB-50092012可知,海南省??谑谢撅L(fēng)壓為0.75kN/m2,基本雪壓為0kN/m2。查《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB-500112010可知,海南省??谑锌拐鹪O(shè)防烈度為8度,設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.30g,地面粗糙度為B類,場地類別為Ⅱ類。材料選用網(wǎng)架鋼材采用《碳素結(jié)構(gòu)鋼》GB/T700-2006規(guī)定的Q345B鋼。焊條采用《碳鋼焊條》GB/51117-1999中規(guī)定的E50型焊條。螺栓采用性能等級為8.8級高強(qiáng)螺栓。焊接空心球節(jié)點(diǎn)采用Q345B鋼。網(wǎng)架支托及其連接桿件均采用Q390鋼。鋼管型號選用《熱軋型鋼》GB/T706-2008中的焊接鋼管或無縫鋼管?;炷恋燃墳镃40。結(jié)構(gòu)及各組成構(gòu)建形式網(wǎng)架形式:正放四角錐網(wǎng)架。屋面板:選用型號為HWB2.5-1的雙向預(yù)應(yīng)力CRC允許均布荷載代表值:2.00kN/承載能力設(shè)計(jì)值:2.54kN/m長期允許撓度:L/200,裂縫控制等級:三級,最大裂縫寬度≤0.2本屋面板為重屋面板。三、屋架形式的選定和結(jié)構(gòu)平面布置1.屋架形式和幾何尺寸網(wǎng)架起拱由于網(wǎng)架的剛度較大,對于大跨度網(wǎng)架結(jié)構(gòu)(跨度等于或大于60m),起拱高度取不大于短向跨度的1/300,本設(shè)計(jì)采用正放四角錐網(wǎng)架網(wǎng)架,忽略起拱高度。允許撓度用作屋蓋時(shí),網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的允許不應(yīng)超過L2/250,其中網(wǎng)架自重網(wǎng)架自重gokg其中,qLξ四、內(nèi)力計(jì)算1.基本荷載計(jì)算網(wǎng)架自重恒荷載:g(本設(shè)計(jì)依據(jù)3D3S軟件自行計(jì)算網(wǎng)架自重為準(zhǔn))吊掛荷載:根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取0.3kN/m2屋面板恒荷載:HWB2.5-1的雙向預(yù)應(yīng)力CRC板厚120mm,有效寬度2500mm,則屋面板與檁條的自重為0.9kN/m2雪荷載:基本雪壓為0kN/m風(fēng)荷載:由于本設(shè)計(jì)是輕屋面,故需考慮風(fēng)吸力的影響。由資料可得基本風(fēng)壓為0.75kN/m2,查《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB-50092012,風(fēng)振系數(shù)β對于遠(yuǎn)海海面和海島的15.7m游泳館,風(fēng)壓高度變化系數(shù)可按B類粗糙度類別,由等差法計(jì)算的風(fēng)壓高度變化系數(shù)μz由下圖可知風(fēng)荷載體型系數(shù)μs圖1封閉式雙坡屋面風(fēng)荷載體形系數(shù)計(jì)算圖考慮荷載組合:1.0恒載+1.4風(fēng)荷載(風(fēng)吸力)溫度荷載:全年溫度差值為20℃,無負(fù)溫度增量活荷載:從資料可知,不上人屋面活荷載為0.50kN/m2地震荷載:抗震設(shè)防烈度為8度,設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.30g,場地類別為Ⅱ類,利用3D3S軟件自行進(jìn)行計(jì)算。則除去網(wǎng)架自重外的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值為0.9kN/m2(上弦),吊掛荷載取0.3kN/m22.荷載組合基本組合:工況1:1.0恒載+1.0活荷載由可變荷載效應(yīng)控制的組合:工況2:1.2工況3:1.2工況4:1.2工況5:1.2恒載+1.4活荷載+1.4×0.6風(fēng)荷載工況6:1.2工況7:1.0工況8:1.2恒載+1.4風(fēng)荷載+1.4×0.6溫度荷載工況9:1.2工況10:1.2恒載+1.4×0.7活荷載+1.4風(fēng)荷載+1.0×0.6溫度荷載工況11:1.2恒載+1.4活荷載+1.4×0.6風(fēng)荷載+1.0×0.6溫度荷載工況12:1.2恒載+1.4×0.7活荷載+1.4×0.6風(fēng)荷載+1.0溫度荷載工況13:1.2工況14:1.2由永久荷載效應(yīng)控制的組合工況15:1.35恒載+1.4×0.7活荷載工況16:1.35恒載+1.4×0.7活荷載+1.4×0.6風(fēng)荷載工況17:1.35恒載+1.4×0.7活荷載+1.0×0.6溫度荷載工況18:1.35恒載+1.4×0.7活荷載+1.4×0.6風(fēng)荷載+1.0×0.6溫度荷載五、設(shè)計(jì)驗(yàn)算網(wǎng)架結(jié)構(gòu)為高次超靜定結(jié)構(gòu),采用3D3S軟件進(jìn)行內(nèi)力分析。網(wǎng)架桿件均為軸心受力桿件,因此按照《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50017-2003中規(guī)定的計(jì)算方法進(jìn)行計(jì)算。1.上弦桿件強(qiáng)度和穩(wěn)定性計(jì)算(1)最大受拉桿件強(qiáng)度計(jì)算取上弦最大內(nèi)力組合下受拉應(yīng)力最大桿件進(jìn)行計(jì)算,經(jīng)3D3S軟件內(nèi)力分析可得,上弦最大拉應(yīng)力產(chǎn)生于結(jié)構(gòu)左側(cè)跨中部分,最大受力桿件D4-3的內(nèi)力為1317.16kN.鋼材強(qiáng)度f=350N/mm2。查《空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ7-2010)可知,網(wǎng)架結(jié)構(gòu)體系受拉桿件桿件幾何長度l=2500mm,查《空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ7-2010)可知,對于網(wǎng)架結(jié)構(gòu)體系焊接空心球連接的弦桿及支座腹桿,計(jì)算長度l0需截面積A≥桿件D4-3選用桿件截面為?159×12的熱軋無縫鋼管與電焊鋼管,其截面積為A=5541mm2,回轉(zhuǎn)半徑λ可見剛度亦滿足要求,且截面選取偏大。(2)最大受壓桿件強(qiáng)度計(jì)算取上弦最大內(nèi)力組合下受壓應(yīng)力最大桿件進(jìn)行計(jì)算,經(jīng)3D3S軟件內(nèi)力分析可得,上弦最大壓應(yīng)力產(chǎn)生于結(jié)構(gòu)中部跨中部分,最大受力桿件D3-10的內(nèi)力為-440.19kN.鋼材強(qiáng)度f=350N/mm2。查《空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ7-2010)可知,網(wǎng)架結(jié)構(gòu)體系受壓桿件桿件幾何長度l=2500mm,查《空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ7-2010)可知,對于網(wǎng)架結(jié)構(gòu)體系焊接空心球連接的弦桿及支座腹桿,計(jì)算長度l0查《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50017-2003可知,圓鋼管屬于a類截面,λ=l0i=需截面積A≥桿件D3-10選用桿件截面為?140×10的熱軋無縫鋼管與電焊鋼管,其截面積為A=4084mm2,回轉(zhuǎn)半徑λ=44<2.腹桿桿件強(qiáng)度和穩(wěn)定性計(jì)算(1)最大受拉桿件強(qiáng)度計(jì)算取腹桿最大內(nèi)力組合下受拉應(yīng)力最大桿件進(jìn)行計(jì)算,經(jīng)3D3S軟件內(nèi)力分析可得,腹桿最大拉應(yīng)力產(chǎn)生于網(wǎng)架與支座連接處部分,最大受力桿件D3-15的內(nèi)力為539.92kN.鋼材強(qiáng)度f=350N/mm2。查《空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ7-2010)可知,網(wǎng)架結(jié)構(gòu)體系受拉桿件桿件幾何長度l=3227mm,查《空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ7-2010)可知,對于網(wǎng)架結(jié)構(gòu)體系焊接空心球連接的弦桿及支座腹桿,計(jì)算長度l0需截面積A≥桿件D4-3選用桿件截面為?140×10的熱軋無縫鋼管與電焊鋼管,其截面積為A=4084mm2,回轉(zhuǎn)半徑λ=(2)最大受壓桿件強(qiáng)度計(jì)算取上弦最大內(nèi)力組合下受壓應(yīng)力最大桿件進(jìn)行計(jì)算,經(jīng)3D3S軟件內(nèi)力分析可得,上弦最大壓應(yīng)力產(chǎn)生于結(jié)構(gòu)中部跨中部分,最大受力桿件D2-26的內(nèi)力為-87.44kN.鋼材強(qiáng)度f=350N/mm2。查《空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ7-2010)可知,網(wǎng)架結(jié)構(gòu)體系受壓桿件桿件幾何長度l=3227mm,查《空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ7-2010)可知,對于網(wǎng)架結(jié)構(gòu)體系焊接空心球連接的弦桿及支座腹桿,計(jì)算長度l0查《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50017-2003可知,圓鋼管屬于a類截面,λ=l0i=需截面積A≥桿件D2-26選用桿件截面為?88.5×4的熱軋無縫鋼管與電焊鋼管,其截面積為A=1062mm2,回轉(zhuǎn)半徑λ=97.1<.3.下弦桿件強(qiáng)度和穩(wěn)定性計(jì)算(1)最大受拉桿件強(qiáng)度計(jì)算取下弦最大內(nèi)力組合下受拉應(yīng)力最大桿件進(jìn)行計(jì)算,經(jīng)3D3S軟件內(nèi)力分析可得,下弦最大拉應(yīng)力產(chǎn)生于結(jié)構(gòu)中部跨中部分,最大受力桿件D4-1的內(nèi)力為1360.61kN.鋼材強(qiáng)度f=350N/mm2。查《空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ7-2010)可知,網(wǎng)架結(jié)構(gòu)體系受拉桿件桿件幾何長度l=2500mm,查《空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ7-2010)可知,對于網(wǎng)架結(jié)構(gòu)體系焊接空心球連接的弦桿及支座腹桿,計(jì)算長度l0需截面積A≥桿件D4-3選用桿件截面為?159×12的熱軋無縫鋼管與電焊鋼管,其截面積為A=5541mm2,回轉(zhuǎn)半徑λ=(2)最大受壓桿件強(qiáng)度計(jì)算取下弦最大內(nèi)力組合下受壓應(yīng)力最大桿件進(jìn)行計(jì)算,經(jīng)3D3S軟件內(nèi)力分析可得,下弦最大壓應(yīng)力產(chǎn)生于結(jié)構(gòu)中部跨中部分,最大受力桿件D3-4的內(nèi)力為-428.6kN.鋼材強(qiáng)度f=350N/mm2。查《空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ7-2010)可知,網(wǎng)架結(jié)構(gòu)體系受壓桿件桿件幾何長度l=2500mm,查《空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ7-2010)可知,對于網(wǎng)架結(jié)構(gòu)體系焊接空心球連接的弦桿及支座腹桿,計(jì)算長度l0查《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50017-2003可知,圓鋼管屬于a類截面,λ=l0i=需截面積A≥桿件D3-4選用桿件截面為?140×10的熱軋無縫鋼管與電焊鋼管,其截面積為A=4084mm2,回轉(zhuǎn)半徑λ=44<焊接球節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度驗(yàn)算空心球的鋼材采用國家標(biāo)準(zhǔn)《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》GB/T1591規(guī)定的Q345-B鋼。產(chǎn)品質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《鋼網(wǎng)架焊接球節(jié)點(diǎn)》JG11的規(guī)定。不加肋焊接空心球節(jié)點(diǎn)驗(yàn)算當(dāng)空心球直徑為120~900mm時(shí),其受壓和受拉承載力設(shè)計(jì)值NRN其中,D——空心球外徑(mmt——空心球壁厚(mmd——與空心球相連的主鋼管桿件的外徑(mmf——鋼材的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/η0——當(dāng)空心球直徑≤500mm時(shí),η當(dāng)空心球直徑>500mm時(shí),η0取不加肋焊接空心球節(jié)點(diǎn)5,節(jié)點(diǎn)位置如下圖節(jié)點(diǎn)5選用WS2206型號的焊接球,直徑d=220mm,壁厚t=6mm,《空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ7-2010)規(guī)定,網(wǎng)架和雙層網(wǎng)殼空心球的外徑與壁厚之比宜取25~45,空心球外徑與主鋼管外徑之比宜取2.4~3.0。dt=220焊接球節(jié)點(diǎn)承載力N=108.68kN節(jié)點(diǎn)內(nèi)力分析圖如下:1號桿件強(qiáng)度驗(yàn)算焊接球強(qiáng)度驗(yàn)算1號桿件截面為?48×3.5熱軋無縫鋼管與電焊鋼管,桿件內(nèi)力為8kN<108.68kN焊縫強(qiáng)度驗(yàn)算桿件與焊接球鏈接強(qiáng)度應(yīng)按軸心受力的對接焊縫計(jì)算:焊縫計(jì)算長度lwE50焊條焊縫抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f鋼管厚度t焊縫抗拉強(qiáng)度σ=N2號桿件強(qiáng)度驗(yàn)算焊接球強(qiáng)度驗(yàn)算2號桿件截面為?48×3.5熱軋無縫鋼管與電焊鋼管,桿件內(nèi)力為6.8kN<108.68kN焊縫強(qiáng)度驗(yàn)算桿件與焊接球鏈接強(qiáng)度應(yīng)按軸心受力的對接焊縫計(jì)算:焊縫計(jì)算長度lwE50焊條焊縫抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f鋼管厚度t焊縫抗拉強(qiáng)度σ=N3號桿件強(qiáng)度驗(yàn)算焊接球強(qiáng)度驗(yàn)算3號桿件截面為?48×3.5熱軋無縫鋼管與電焊鋼管,桿件內(nèi)力為1.5kN<108.68kN焊縫強(qiáng)度驗(yàn)算桿件與焊接球鏈接強(qiáng)度應(yīng)按軸心受力的對接焊縫計(jì)算:焊縫計(jì)算長度lwE50焊條焊縫抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f鋼管厚度t焊縫抗拉強(qiáng)度σ=N4號桿件強(qiáng)度驗(yàn)算焊接球強(qiáng)度驗(yàn)算4號桿件截面為?48×3.5熱熱軋無縫鋼管管與電焊鋼管管,桿件內(nèi)力力為8.2kN<108.68kN,符合強(qiáng)焊縫強(qiáng)度驗(yàn)算桿件與焊接球鏈接接強(qiáng)度應(yīng)按軸軸心受力的對對接焊縫計(jì)算算:焊縫計(jì)算長度lwE50焊條焊縫抗抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)值f鋼管厚度t焊縫抗拉拉強(qiáng)度σ=Nlwtw5號桿件強(qiáng)度驗(yàn)算算焊接球強(qiáng)度驗(yàn)算5號桿件截面為?88.5×4熱熱軋無縫鋼管管與電焊鋼管管,桿件內(nèi)力力為?16.8kN<?108.68kN,符合焊縫強(qiáng)度驗(yàn)算桿件與焊接球鏈接接強(qiáng)度應(yīng)按軸軸心受力的對對接焊縫計(jì)算算:焊縫計(jì)算長度lwE50焊條焊縫抗抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)值f鋼管厚度t焊縫抗壓壓強(qiáng)度σ=Nlwtw6號桿件強(qiáng)度驗(yàn)算算焊接球強(qiáng)度驗(yàn)算6號桿件截面為?48×3.5熱熱軋無縫鋼管管與電焊鋼管管,桿件內(nèi)力力為17.1kN<108.68kN,符合強(qiáng)焊縫強(qiáng)度驗(yàn)算桿件與焊接球鏈接接強(qiáng)度應(yīng)按軸軸心受力的對對接焊縫計(jì)算算:焊縫計(jì)算長度lwE50焊條焊縫抗抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)值f鋼管厚度t焊縫抗拉拉強(qiáng)度σ=Nlwtw7號桿件強(qiáng)度驗(yàn)算算焊接球強(qiáng)度驗(yàn)算7號桿件截面為?88.5×4熱熱軋無縫鋼管管與電焊鋼管管,桿件內(nèi)力力為?6.7kN<108.68kN,符合焊縫強(qiáng)度驗(yàn)算桿件與焊接球鏈接接強(qiáng)度應(yīng)按軸軸心受力的對對接焊縫計(jì)算算:焊縫計(jì)算長度lwE50焊條焊縫抗抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)值f鋼管厚度t焊縫抗壓壓強(qiáng)度σ=Nlwtw8號桿件強(qiáng)度驗(yàn)算算焊接球強(qiáng)度驗(yàn)算8號桿件截面為?88.5×4熱熱軋無縫鋼管管與電焊鋼管管,桿件內(nèi)力力為10.5kN<108.68kN,符合強(qiáng)焊縫強(qiáng)度驗(yàn)算桿件與焊接球鏈接接強(qiáng)度應(yīng)按軸軸心受力的對對接焊縫計(jì)算算:焊縫計(jì)算長度lwE50焊條焊縫抗抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值值f鋼管厚度t焊縫抗拉拉強(qiáng)度σ=Nlwtw加肋焊接空心球節(jié)節(jié)點(diǎn)驗(yàn)算對加肋的空心球,當(dāng)當(dāng)僅承受軸力力或軸力與彎彎矩共同作用用但以軸力為為(ηm≥0.8)且軸力方向向和加肋方向向一致時(shí),其其承載力可乘乘以加肋空心心球承載力提提高系數(shù)ηd,取不加肋焊接空心球球節(jié)點(diǎn)10,節(jié)點(diǎn)位位置如下圖節(jié)點(diǎn)10選用WSSR35100型號的焊接接球,直徑d=350mm,壁壁厚t=10mm,《空間間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)技技術(shù)規(guī)程》(JJGJ7--2010)規(guī)規(guī)定,網(wǎng)架和和雙層網(wǎng)殼空空心球的外徑徑與壁厚之比比宜取25~45,空心球外徑徑與主鋼管外外徑之比宜取取2.4~3.0。dt焊接球節(jié)點(diǎn)受拉承承載力N=1.1×1.0×=119.55kN焊接球節(jié)點(diǎn)受壓承承載力N=1.4×1.0×=152.15kN節(jié)點(diǎn)內(nèi)力分析圖如如下:1號桿件強(qiáng)度驗(yàn)算算焊接球強(qiáng)度驗(yàn)算1號桿件截面為?48×3.5熱熱軋無縫鋼管管與電焊鋼管管,桿件內(nèi)力力為9.9kN焊縫強(qiáng)度驗(yàn)算桿件與焊接球鏈接接強(qiáng)度應(yīng)按軸軸心受力的對對接焊縫計(jì)算算:焊縫計(jì)算長度lwE50焊條焊縫抗抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)值f鋼管厚度t焊縫抗拉拉強(qiáng)度σ=Nlwtw2號桿件強(qiáng)度驗(yàn)算算焊接球強(qiáng)度驗(yàn)算2號桿件截面為?48×3.5熱熱軋無縫鋼管管與電焊鋼管管,桿件內(nèi)力力為4.8kN<119.55kN,符合焊縫強(qiáng)度驗(yàn)算桿件與焊接球鏈接接強(qiáng)度應(yīng)按軸軸心受力的對對接焊縫計(jì)算算:焊縫計(jì)算長度lwE50焊條焊縫抗抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)值f鋼管厚度t焊縫抗拉拉強(qiáng)度σ=Nlwtw3號桿件強(qiáng)度驗(yàn)算算焊接球強(qiáng)度驗(yàn)算3號桿件截面為?48×3.5熱熱軋無縫鋼管管與電焊鋼管管,桿件內(nèi)力力為15kN<119.55kN,符合焊縫強(qiáng)度驗(yàn)算桿件與焊接球鏈接接強(qiáng)度應(yīng)按軸軸心受力的對對接焊縫計(jì)算算:焊縫計(jì)算長度lwE50焊條焊縫抗抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)值f鋼管厚度t焊縫抗拉拉強(qiáng)度σ=Nlwtw4號桿件強(qiáng)度驗(yàn)算算焊接球強(qiáng)度驗(yàn)算4號桿件截面為?48×3.5熱熱軋無縫鋼管管與電焊鋼管管,桿件內(nèi)力力為6.5kN<119.55kN,符合焊縫強(qiáng)度驗(yàn)算桿件與焊接球鏈接接強(qiáng)度應(yīng)按軸軸心受力的對對接焊縫計(jì)算算:焊縫計(jì)算長度lwE50焊條焊縫抗抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)值f鋼管厚度t焊縫抗拉拉強(qiáng)度σ=Nlwtw5號桿件強(qiáng)度驗(yàn)算算焊接球強(qiáng)度驗(yàn)算5號桿件截面為?88.5×4熱熱軋無縫鋼管管與電焊鋼管管,桿件內(nèi)力力為?21.15kN<?焊縫強(qiáng)度驗(yàn)算桿件與焊接球鏈接接強(qiáng)度應(yīng)按軸軸心受力的對對接焊縫計(jì)算算:焊縫計(jì)算長度lwE50焊條焊縫抗抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)值f鋼管厚度t焊縫抗壓壓強(qiáng)度σ=Nlwtw6號桿件強(qiáng)度驗(yàn)算算焊接球強(qiáng)度驗(yàn)算6號桿件截面為?48×3.5熱熱軋無縫鋼管管與電焊鋼管管,桿件內(nèi)力力為21.03kN<119.55kN,符合焊縫強(qiáng)度驗(yàn)算桿件與焊接球鏈接接強(qiáng)度應(yīng)按軸軸心受力的對對接焊縫計(jì)算算:焊縫計(jì)算長度lwE50焊條焊縫抗抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)值f鋼管厚度t焊縫抗拉拉強(qiáng)度σ=Nlwtw7號桿件強(qiáng)度驗(yàn)算算焊接球強(qiáng)度驗(yàn)算7號桿件截面為?88.5×4熱熱軋無縫鋼管管與電焊鋼管管,桿件內(nèi)力力為?7.7kN<108.68kN焊縫強(qiáng)度驗(yàn)算桿件與焊接球鏈接接強(qiáng)度應(yīng)按軸軸心受力的對對接焊縫計(jì)算算:焊縫計(jì)算長度lwE50焊條焊縫抗抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)值f鋼管厚度t焊縫抗壓壓強(qiáng)度σ=Nlwtw8號桿件強(qiáng)度驗(yàn)算算焊接球強(qiáng)度驗(yàn)算8號桿件截面為?88.5×4熱熱軋無縫鋼管管與電焊鋼管管,桿件內(nèi)力力為12.29kN<108.68kN,符合焊縫強(qiáng)度驗(yàn)算桿件與焊接球鏈接接強(qiáng)度應(yīng)按軸軸心受力的對對接焊縫計(jì)算算:焊縫計(jì)算長度lwE50焊條焊縫抗抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)值f鋼管厚度t焊縫抗拉強(qiáng)度σ=Nlwtw5.支座節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)計(jì)驗(yàn)算以支座類型號為11且受軸向壓壓力最大的支支座節(jié)點(diǎn)為例例進(jìn)行計(jì)算,設(shè)設(shè)計(jì)要求按照照《空間網(wǎng)格格結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)規(guī)程》(JGGJ7-22010)所所規(guī)定的要求求設(shè)計(jì),計(jì)算算按照《鋼結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范范》GB500017-22003所規(guī)規(guī)定的計(jì)算方方法進(jìn)行計(jì)算算。已知條件支座類型號:11,采用十字加勁板支支托支座,每每塊兒分割區(qū)區(qū)域設(shè)置一道道M48錨栓栓。底板寬度:a=b=340.0mm支座設(shè)計(jì)高度:H=350mm支座球半徑大?。海簉底板設(shè)計(jì)厚度:t=立板及筋板厚度::t底板螺栓孔徑:D=支座受軸向最大壓壓力:R支座水平方向剪力力:VQ345鋼厚度在16~35mm之之間,鋼材抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)值:f=加肋板與立板對接接焊縫高度::?支座底板與節(jié)點(diǎn)板板和垂直加勁勁肋的水平連連接角焊縫,焊角尺寸?C40混凝土計(jì)算柱柱的軸心抗壓壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值值:f加勁板寬度:e=立板與筋板計(jì)算高高度:?底板螺栓孔的面積積:A支座底板厚度及立立板、筋板厚厚度驗(yàn)算:底板凈面積:A混凝土柱的分布反反力:σ故底板尺寸符合要求求。底板兩相鄰支撐板板的對角線長長度:ab1為支座底板中中心到a1的垂直距距離;ba故彎矩系數(shù):α底板彎矩:M底板厚度:t故底板厚度符合要要求。支座節(jié)點(diǎn)板厚度t≥0.7×立板厚度符合要求求。支座節(jié)點(diǎn)板間焊縫縫計(jì)算:一般取支座底板的00.7倍計(jì)算算。雙面焊縫計(jì)算:根據(jù)《碳鋼焊條》GGB/511117-19999規(guī)定,對于焊焊縫寬度在16~35mm,E50焊條對對接焊縫,抗抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)值fcw=295N/mm垂直加勁肋與支座座立板的垂直直角焊縫的計(jì)計(jì)算長度:l每條焊縫承受偏心心彎矩:M=每條焊縫承受剪力力:V=在偏心矩M作用下下垂直于焊縫的正應(yīng)應(yīng)力:σ在剪力V作用下平平行于焊縫的的剪應(yīng)力:τ按照材料力學(xué)第四四強(qiáng)度理論,對對接焊縫某一一點(diǎn)同時(shí)受到到較大剪應(yīng)力力和正應(yīng)力作作用時(shí),應(yīng)驗(yàn)驗(yàn)算該點(diǎn)的折折算應(yīng)力σ=焊縫高度符合要求求。支座底板與節(jié)點(diǎn)板板和垂直加勁勁肋的水平連連接焊縫計(jì)算算:每塊加勁板與底板板之間的連接接焊縫長度::L在Rn作用下垂直于焊縫縫的正應(yīng)力:σ=99.18N/在剪力Vn作用下垂直直于角焊縫的剪τ=37.75N/σ=焊腳尺寸符合要求求。錨栓抗剪承載力驗(yàn)驗(yàn)算8.8級高強(qiáng)螺栓栓抗剪強(qiáng)度設(shè)設(shè)計(jì)值fvb=250N/mm2,栓桿承受剪力:V栓桿抗剪承載力設(shè)設(shè)計(jì)值:N孔壁承壓承載力設(shè)設(shè)計(jì)值:N則單栓抗剪承載力力設(shè)計(jì)值:N錨栓抗剪承載力符符合要求。格構(gòu)柱強(qiáng)度與穩(wěn)定定驗(yàn)算階梯型獨(dú)立杯口基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)1.幾何參數(shù)柱截面信息:采用用:寬bc(mm))×長hc(mm)):5000×350基礎(chǔ)寬Bx(mmm)×長度By((mm):24000×16000第1階幾何參數(shù)(mmm):階梯高度h1::300mmm1階上距離A1uu:4000mm11階下距離AA1d:4400mm1階左距距離B1ll:6000mm11階右距離BB1r:6600mm第2階幾何參數(shù)(mmm):階梯高度h2::350mmm2階上距離A2uu:4000mm22階下距離AA2d:4400mm2階左距距離B2ll:6000mm22階右距離BB2r:6600mm2.材料參數(shù)基礎(chǔ)混凝土等級::C40抗拉強(qiáng)度ftt_b=1..71N/mmm^2抗壓強(qiáng)度fcc_b=199.10N//mm^2柱子混凝土等級::C40抗拉強(qiáng)度ftt_c=1..71N/mmm^2抗壓強(qiáng)度fcc_c=199.10N//mm^2鋼筋等級:HPBB335fyy=300..00N/mmm^23.計(jì)算信息結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)::γo=1.00基礎(chǔ)埋深:dhh=1.5000m縱筋合力點(diǎn)至近邊邊距離:as=40mmm基礎(chǔ)及其上覆土的的平均容重::γ=18.0000kN//m^3最小配筋率:ρρmin=00.150%%基礎(chǔ)底面積:AA=Bx*By==2.4000×1.6000=3.8440m^2底板配筋計(jì)算高度度:ho=h1++h2+h33-as=00.650--0.0400=0.6110m上部土體重度:Gk=γ*Bx*By**dh=188.000××2.4000×1.6000×1.5000=103..680kNNG=1..35*Gkk=1.355×103..680=1139.977kN二、驗(yàn)算結(jié)果一覽覽驗(yàn)算項(xiàng)數(shù)值限值結(jié)結(jié)果軸心荷載作用下地地基承載力0.8829最大1.000滿足偏心荷載作用下地地基承載力1.1195最大291..12滿足x1方向柱對基礎(chǔ)礎(chǔ)的剪切驗(yàn)算算1——無需驗(yàn)算滿足足x2方向柱對基礎(chǔ)礎(chǔ)的剪切驗(yàn)算算2——無需驗(yàn)算滿足足y1方向柱對基礎(chǔ)礎(chǔ)的剪切驗(yàn)算算1——無需驗(yàn)算滿足足y2方向柱對基礎(chǔ)礎(chǔ)的剪切驗(yàn)算算2——無需驗(yàn)算滿足足h2變階處x方向向沖切驗(yàn)算0.4366最大1.000滿足h2變階處y方向向沖切驗(yàn)算0.0933最大1.000滿足局部承壓驗(yàn)算———無需驗(yàn)算滿足足X方向配筋驗(yàn)算750..000最大904..78滿足Y方向配筋驗(yàn)算750..000最大904..78滿足三、工況組合內(nèi)力力組合NMMxMyyVxxVyMdxMdyy基本組合1824..6123..512..871..59-125..66105..193..90基本組合2413..269..991..050..58-51..0743..191..43基本組合3548..96-14..0010..55-1..35-247..52146..899..67基本組合4670..4718..442..191..21-97..7181..952..98基本組合5521..3813..541..530..85-70..6759..482..08基本組合6751..894..057..890..05-215..58144..187..92基本組合7657..08-10..4511..03-1..09-267..12163..1810..32基本組合8340..54-9..476..07-0..96-140..9982..175..45基本組合9394..82-19..079..87-1..73-219..57123..658..75基本組合105977.76-11.0277.21-00.33-1877.631200.9477.00基本組合114488.66-55.9266.55-00.69-1600.59988.4666.10基本組合125022.94-155.51100.35-11.47-2399.171399.9599.39基本組合137422.271355.5622.12111.06-977.461988.9199.31基本組合147300.42-944.3422.84-88.31-1211.84-155.14-22.56基本組合157455.22222.60-77.5211.60511.54-100.90-66.48基本組合167277.48188.62122.4811.15-2700.841944.67133.23基本組合173011.5766.9200.6900.38-344.79299.5300.94基本組合188622.04244.2922.9411.63-1299.461088.4444.00基本組合197077.91199.2222.2611.25-1011.51855.2033.07基本組合208100.10100.3966.5200.53-1933.691366.2966.86基本組合216555.9655.3255.8400.15-1655.741133.0555.94組合NMMxMMyVVxVyMdxkkMdyk標(biāo)準(zhǔn)組合1668..7918..992..3111.28-1011.38844.893.14標(biāo)準(zhǔn)組合2374..979..331..0100.56-488.10400.591.37標(biāo)準(zhǔn)組合3471..89-7..817..80-00.82-1888.421144.667.27標(biāo)準(zhǔn)組合4558..6915..371..8211.01-811.42688.292.48標(biāo)準(zhǔn)組合5452..1911..871..3500.75-622.10522.231.84標(biāo)準(zhǔn)組合6616..855..095..9000.18-1655.611122.746.02標(biāo)準(zhǔn)組合7549..12-5..278..14-00.63-2022.431266.317.73標(biāo)準(zhǔn)組合8323..03-4..574..60-00.54-1122.33688.444.25標(biāo)準(zhǔn)組合9361..80-11..427..31-11.09-1688.46988.086.60標(biāo)準(zhǔn)組合105066.7511.4755.41--0.09-1445.65996.145.355標(biāo)準(zhǔn)組合114000.25-22.0344.94--0.35-1226.33880.084.711標(biāo)準(zhǔn)組合124399.02-88.8977.65--0.90-1882.461009.717.077標(biāo)準(zhǔn)組合136188.181055.6011.798.59-882.001558.907.377標(biāo)準(zhǔn)組合146099.07-711.2522.35--6.30-1000.75--5.76-1.755標(biāo)準(zhǔn)組合156200.44188.70-55.621.32332.62--2.50-4.766標(biāo)準(zhǔn)組合166066.80155.6499.760.98-2115.371555.6310.400標(biāo)準(zhǔn)組合173744.9799.3311.010.56-448.10440.591.377標(biāo)準(zhǔn)組合186355.69177.9022.171.20-995.38779.902.955標(biāo)準(zhǔn)組合195255.59144.2811.680.93-775.41663.302.288標(biāo)準(zhǔn)組合205833.7544.0055.750.10-1559.611007.755.822標(biāo)準(zhǔn)組合214733.6500.3855.26--0.17-1339.64991.155.155修正后的地基承載載力特征值::fa=242.660kPaa四、驗(yàn)算地基承載載力控制組合:標(biāo)準(zhǔn)組組合11.驗(yàn)算軸心荷荷載作用下地地基承載力pk=(Fk+GGk)/A==(669++103.668)/3..84=2001.16kkPa因γo*pk=11×201.116=2011.16kPPa≤fa=2422.60kPPa軸心荷載作用下地地基承載力滿滿足要求。2.驗(yàn)算偏心荷荷載作用下的的地基承載力力因Mdyk=0PPkmax__x=Pkminn_x=(Fk+GGk)/A==(668..79+1003.68))/3.844)=2011.16kPPaeyk=Mdxkk/(Fk+GGk)=844.89/((668.779+1033.68)==0.11mm因|eyk|≤≤By/6==0.2677m,yy方向小偏心心Pkmax_y==(Fk+GGk)/A++6*|Mddxk|/((By^2**Bx)=(668.799+103..68)/33.84+66*|84..89|/((2.56**2.40))=284.0622kPaPkmin_y==(Fk+GGk)/A--6*|Mddxk|/((By^2**Bx)=(668.799+103..68)/33.84-66*|84..89|/((2.56**2.40))=118.2677kPa3.確定基礎(chǔ)底底面反力設(shè)計(jì)計(jì)值Pkmax=(PPkmax__x-pk))+(Pkmmax_y--pk)+pk=(201.166-201..16)+((284.006-2011.16)++201.116=284.0622kPaγo*Pkmax==1.0000×284.0062=2884.0622kPa≤1.2*faa=291..12kPaa偏心荷載作用下地地基承載力滿滿足要求。五、基礎(chǔ)沖切驗(yàn)算算控制組合:基本組組合11.計(jì)算基礎(chǔ)底底面反力設(shè)計(jì)計(jì)值1.1計(jì)算x方方向基礎(chǔ)底面面反力設(shè)計(jì)值值因Mdy=0Pmmax_x=Pminn_x=(FF+G)/AA=(8255+140))/3.844)=2511.19kPPa1.2計(jì)算y方方向基礎(chǔ)底面面反力設(shè)計(jì)值值ey=Mdx/((F+G)==105.119/(8224.61++139.997)=0..11m因|ey|≤BBy/6=00.267mm,y方方向小偏心Pmax_y=((F+G)//A+6*||Mdx|/((By^2**Bx)=(824.611+139..97)/33.84+66*|1055.19|//(2.566*2.400)=353.9166kPaPmin_y=((F+G)//A-6*||Mdx|/((By^2**Bx)=(824.611+139..97)/33.84-66*|1055.19|//(2.566*2.400)=148.4699kPa1.3因Mdxx=0Mdy≠0Pmax=Pmaax_y=3353.922kPaPmin=Pmiin_y=1148.477kPa1.4計(jì)算地基基凈反力極值值Pjmax=Pmmax-G//A=3533.92-1139.977/3.844=317..47kPaa2.柱對基礎(chǔ)的的沖切驗(yàn)算2.1因(HH≤800)βhp=1.002.2x方向柱柱對基礎(chǔ)的沖沖切驗(yàn)算柱子承臺寬度h取取柱子寬度中中較大值,hh=hc+22*t+2**0.0755=11000mm柱子承臺長度b取取b=bc++2*t+22*0.0775=12550mm基礎(chǔ)X1方向底面面短邊尺寸小小于或等于柱柱寬加兩倍基基礎(chǔ)有效高度度,不進(jìn)行沖沖切驗(yàn)算基礎(chǔ)X2方向底面面短邊尺寸小小于或等于柱柱寬加兩倍基基礎(chǔ)有效高度度,不進(jìn)行沖沖切驗(yàn)算2.3y方向柱柱對基礎(chǔ)的沖沖切驗(yàn)算基礎(chǔ)Y1方向底面面短邊尺寸小小于或等于柱柱寬加兩倍基基礎(chǔ)有效高度度,不進(jìn)行沖沖切驗(yàn)算基礎(chǔ)Y2方向底面面短邊尺寸小小于或等于柱柱寬加兩倍基基礎(chǔ)有效高度度,不進(jìn)行沖沖切驗(yàn)算3.驗(yàn)算h2處處沖切Yh=h2+h33=B1l++B1r=11200YL=A1d+AA1u=8000YHo=YH-aas=31003.1因(YYH≤800)βhp=1.003.2x方向變變階處對基礎(chǔ)礎(chǔ)的沖切驗(yàn)算算x方向變階處沖切面面積Alx1=(YLL1-YL//2-ho))*YB-((YL1-YYL/2-hho)^2=(1200.000-12000.00//2-3100.00)××1600..00-(8800.000-800..00/2--310.000)^2=0.46m^22Alx2=(YLL2-YL//2-ho))*YB+((YL2-YYL/2-hho)^2=(1200.000-12000.00//2-3100.00)××1600..00-(8800.000-800..00/2--310.000)^2=0.46m^22Alx=max((Alx1,,Alx2))=0.466m^2x沖切截面上的地基基凈反力設(shè)計(jì)計(jì)值Flx=Alx*Pjmaxx=0.466×317.447=1444.73kNNbt=YB=8000.00mmmbb=YB+2**YHo=8000.00++2×3100.00=11420.000mm計(jì)算長度bm=((bt+bbb)/2=((800.000+14220.00))/2=11110.000mmγo*Flx=1..00×1444.73==144.773kN0.7*βhp**ft_b*bm*ho=0..7×1.000×17110.00××1.11××0.31==411.889kPaγo*Flx≤0..7*βhp*ft_b*bm*hoh2變階處x方向向沖切驗(yàn)算滿滿足規(guī)范要求求3.3y方向變變階處對基礎(chǔ)礎(chǔ)的沖切驗(yàn)算算y方向變階處沖切面面積dYb1-dYll/2-dYYh0)*ddYb+(dYl11-dYl//2-dYhh0)^2=(800.000-800..00/2--310.000)×24400.000-(12000.00--1200..00/2--310.000)^2=0.13m^22Aly2=(dYYb2-dYYl/2-ddYh0)**dYb+(ddYl2-ddYl/2--dYh0))^2=(800.000-800..00/2--310.000)×24400.000+(12000.00--1200..00/2--310.000)^2=0.13m^22Aly=max((Aly1,,Aly2))=0.133m^2y沖切截面上的地基基凈反力設(shè)計(jì)計(jì)值Fly==Aly*Pjmaxx=0.133×317.447=41..87kNbt=1200..00mmbb=bt+2**Yh0=11200.000+2×3310.000=18200.00mmmbm=(bt+bbb)/2==(12000.00+11820.000)/2==1510..00mmγo*Fly=1..00×411.87=441.87kkN0.7*βhp**ft_b*bm*ho=0..7×1.000×17110.00××1.51××0.31==560.332kPaγo*Fly≤0..7*βhp*ft_b*aam*hoy方向柱對基礎(chǔ)的沖沖切滿足規(guī)范要要求六、局部承壓驗(yàn)算算杯口基礎(chǔ)無需驗(yàn)算算柱下擴(kuò)展基基礎(chǔ)的局部受受壓承載力。七、基礎(chǔ)受彎驗(yàn)算算X方向受彎:控制組合:基本組組合18因Mdx≠0Mddy=0基礎(chǔ)y方向單向受受壓ey≤By/6==1.60//6=0.227,小偏心心a=(By-h)//2=(1..60-1..10)/22=0.255mmb向下取一臺階,bb=1.255h向下取一臺階,hh=1.100第1臺階下:P=max((BBy-a)**(Pmaxx-Pminn)/By+PPmin=(1.60-00.25)**(366..84-1555.04))/1.600+155..04=333.74kkPaMI_1=1/448*(Bxx-b)^2*(22*By+hh)*(Pmmax+Pmmin-2**G/A)=1/48*(22.40-11.25)^^2*(2**1.60++1.10))*(3666.84+1155.044-2*1339.97//3.84))=53.19kNN·mMII_1=1//12*a11^2*(((2*Bx++b)*(PPmax+PP-2*G//A)+(Pmax-PP)*Bx)=1/12*(00.25^22*((2**2.40++1.25))*(3666.84+3333.744-2*1339.97//3.84))+(3666.84-3333.744)*2.440=20.19kNN·mey≤By/6==1.60//6=0.227,小偏心心a=(By-h)//2=(1..60-0..80)/22=0.400mmb向下取一臺階,bb=1.200h向下取一臺階,hh=0.800第2臺階下:P=max((BBy-a)**(Pmaxx-Pminn)/By+PPmin=(1.60-00.40)**(366..84-1555.04))/1.600+155..04=313.89kkPaMI_2=1/448*(Bxx-b)^2*(22*By+hh)*(Pmmax+Pmmin-2**G/A)=1/48*(22.40-11.20)^^2*(2**1.60++0.80))*(3666.84+1155.044-2*1339.97//3.84))=53.88kNN·mMII_2=1//12*a11^2*(((2*Bx++b)*(PPmax+PP-2*G

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