sa鋼結(jié)構(gòu)廊架計(jì)算書

彩虹廊架結(jié)構(gòu)計(jì)算書一、設(shè)計(jì)依據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50017-2003）《高聳結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50135-2006）《戶外廣告設(shè)施鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（CECS148:2003）《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009-2012）《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2010）《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007-2011）《鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范》（GB50661-2011）工程基本條件：1、設(shè)計(jì)概況工程名稱:工程所在地:武漢建筑物安全等級(jí):一級(jí)建筑物設(shè)計(jì)使用年限:25年基本風(fēng)壓:0.40kN/㎡（取100年）地面粗糙度:B基本雪壓:0.50kN/㎡地震基本烈度:6度結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)力比控制:0.90二、計(jì)算簡(jiǎn)圖采用sap2000v15.1.1軟件進(jìn)行計(jì)算總高3米，頂蓬高2.9米。黃色桿件為?168x12圓管，藍(lán)色桿件為120x80x4矩形鋼管，青色桿件為120x60x4矩形鋼管，材質(zhì)均為Q235B。三、荷載計(jì)算恒載頂蓬面板為2.5mm厚鋁單板，龍骨加面板恒載Gk=0.4kN/m2；構(gòu)件自重由軟件自動(dòng)添加。2、活載、雪載頂蓬為不上人屋面，活載為0.5KN/m2；雪載為0.5kN/m2；兩者取較大值L=0.5kN/m2。3、檢修荷載懸挑雨篷最外端橫梁處添加施工或檢修荷載L2=1.0/m。4、風(fēng)荷載頂蓬面風(fēng)荷載：《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》8.1.1：垂直于建筑物表面上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按下列規(guī)定確定：1計(jì)算主要受力結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)按下式計(jì)算：根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》8.4.1條規(guī)定，本工程可不考慮風(fēng)壓脈動(dòng)對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生順風(fēng)向風(fēng)振的影響，故風(fēng)振系數(shù)βz按1考慮。風(fēng)荷載體型系數(shù)參照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》表8.3.1第29項(xiàng)次體型，取較大值負(fù)風(fēng)壓μs=-1.3及正風(fēng)壓μs=1.3兩種工況體型系數(shù)。風(fēng)壓高度變化系數(shù)μz=1.0基本風(fēng)壓按100年取W0=0.4kN/m2頂蓬負(fù)風(fēng)壓風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值Wk=1x（-1.3）x1x0.4=-0.52kN/m2，放大按-1.0kN/m2計(jì)?。豁斉钫L(fēng)壓風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值Wk=1x1.3x1x0.4=0.52kN/m2，放大按1.0kN/m2計(jì)取。頂蓬橫梁風(fēng)荷載：風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值按1.0kN/m2計(jì)取，橫梁外包尺寸0.2m，故橫梁線荷載為1.0kN/m2x0.2x1=0.2kN/m立柱風(fēng)荷載：風(fēng)荷載體型系數(shù)參照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》表8.3.1第37項(xiàng)次體型，取較大值μs=1.2風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值Wk=1x1.2x1x0.4=0.48kN/m2，立柱直徑為0.168，換算成線荷載為0.48x0.168x1=0.081kN/m四、荷載組合五、構(gòu)件計(jì)算分析加載恒載：活載：檢修荷載：風(fēng)載工況1：風(fēng)載工況2：運(yùn)算結(jié)果（1）強(qiáng)度驗(yàn)算所有桿件強(qiáng)度應(yīng)力比均小于0.90，故強(qiáng)度滿足要求。（2）變形驗(yàn)算標(biāo)準(zhǔn)組合作用下：頂蓬鋼梁懸挑長(zhǎng)度為1.5米，標(biāo)準(zhǔn)組合下?lián)隙戎禐?.0062，根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》附錄A表A.1.1中第4項(xiàng)，撓度容許值按l/250控制，即1.5x2/250=0.012m，0.0062<0.012，故變形滿足要求。負(fù)風(fēng)壓風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下：鋼柱高3m，柱頂位移值為0.0064m。參照《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》附錄A中A.2.1規(guī)定，柱頂位移值按H/150控制，即3/150=0.02m，0.0064<0.02，故變形滿足要求。正風(fēng)壓風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下：鋼柱高3m，柱頂位移值為0.0053m。參照《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》附錄A中A.2.1規(guī)定，柱頂位移值按H/150控制，即3/150=0.02m，0.0053<0.02，故變形滿足要求。六、支座節(jié)點(diǎn)計(jì)算支座節(jié)點(diǎn)反力：受力最大的支座節(jié)點(diǎn)內(nèi)力：N=-24kN、Vx=0kN、Vy=2.3kNMx=7kN·m、My=0kN、Mz=0kN“圓鋼管柱外露剛接”節(jié)點(diǎn)計(jì)算書一.節(jié)點(diǎn)基本資料 采用設(shè)計(jì)方法為：常用設(shè)計(jì) 節(jié)點(diǎn)類型為：圓鋼管柱外露剛接 柱截面：PIPE-168*12，材料：Q235 柱與底板全截面采用對(duì)接焊縫，焊縫等級(jí)為：二級(jí)，采用引弧板； 底板尺寸：L*B=450mm×450mm，厚：T=20mm 錨栓信息：個(gè)數(shù)：8 采用錨栓：雙螺母焊板錨栓庫_Q345-M24 錨栓墊板尺寸(mm)：B*T=70×20 底板下混凝土采用C30 節(jié)點(diǎn)前視圖如下： 節(jié)點(diǎn)下視圖如下：二.驗(yàn)算結(jié)果一覽驗(yàn)算項(xiàng)數(shù)值限值結(jié)果最大壓應(yīng)力(MPa)1.39最大14.3滿足受拉承載力(kN)4.57最大63.5滿足混凝土要求底板厚(mm)8.57最大20.0滿足錨栓要求底板厚(mm)3.09最大20.0滿足底板厚度20.0最小20.0滿足等強(qiáng)全截面1滿足板件寬厚比12.3最大18.0滿足板件剪應(yīng)力(MPa)1.78最大125滿足焊縫剪應(yīng)力(MPa)2.55最大160滿足板件厚度(mm)16.0最小16.0滿足焊腳高度(mm)9.00最小6.71滿足焊腳高度(mm)9.00最大19.2滿足板件厚度(mm)16.0最小16.0滿足焊腳高度(mm)9.00最小6.71滿足焊腳高度(mm)9.00最大19.2滿足基底最大剪力(kN)2.30最大14.8滿足三.混凝土承載力驗(yàn)算 控制工況：組合工況1 N=-24kN；Mx=7kN·m；My=0kN·m； 偏心受壓底板計(jì)算： 這里偏心距e為： e=M/N=7000000/24000 =291.667mm>73.518mm 所以按部分截面混凝土受壓，部分錨栓受拉來計(jì)算(通過對(duì)混凝土應(yīng)力積分): δmax=1.389N/mm2 中性軸的坐標(biāo):x=35.529 最大錨栓的拉力：NTa=4565.181N 錨栓總拉力：Ta=13023.416N 軸力N大小為：N=24000N 混凝土的總合壓力：F=37023.416N 外力對(duì)中性軸的彎矩：M外=6147313.404N.mm按（fN(e-x)方式求出） 錨栓的合彎矩：Ma=2039500.762N.mm 混凝土的合彎矩：Mc=4107805.133N.mm 混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：fc=14.3N/mm2 底板下混凝土最大受壓應(yīng)力：σc=1.389N/mm2≤14.3，滿足四.錨栓承載力驗(yàn)算 控制工況：組合工況1 N=-24kN； 錨栓最大拉力：Nta=4.565kN(參混凝土承載力驗(yàn)算) 錨栓的拉力限值為：Nt=63.451kN 錨栓承受的最大拉力為：Nta=4.565kN≤63.451，滿足五.底板驗(yàn)算1構(gòu)造要求最小底板厚度驗(yàn)算 一般要求最小板厚：tn=20mm 柱截面要求最小板厚：tz=12mm 構(gòu)造要求最小板厚：tmin=max(tn，tz)=20mm≤20，滿足2混凝土反力作用下的最小底板厚度計(jì)算 非抗震工況底板下最大壓應(yīng)力：σcm=1.389N/mm2 底板厚度驗(yàn)算控制應(yīng)力：σc=1.389N/mm2 沿圓周布置的加勁肋之間按三邊支承板簡(jiǎn)化計(jì)算： 折算跨度：a2=3.142×450/8=176.715mm 懸挑長(zhǎng)度：b2==0.5×((450-1168)=1141mmm 分布彎矩：M1==0.096679×1..389×1176.7115×1766.715×10-33=0.0004197kN·m 得到底板最大彎矩矩區(qū)域的彎矩矩值為： Mmax=0.0004197kN·m 混凝土反力要求最最小板厚：TTmin=(66*Mmaxx/f)0.55=(6×44.197//343××103)0.5=8..568mmm≤20，滿足3錨栓拉力作用用下的最小底底板厚度計(jì)算算 非抗震工況錨栓最最大拉力：TTam=4.5565kNN 底板厚度驗(yàn)算控制制拉力：Ta=45655.181kN 錨栓中心到柱底截截面圓邊緣距距離：la1=6366.396--168-660=2222mm la1對(duì)應(yīng)的受力長(zhǎng)長(zhǎng)度：ll1=2×2222=4444mm 錨栓中心到左側(cè)加加勁肋距離：：la2=(0..5×1688+222))×0.38827=1117.1011mm la2對(duì)應(yīng)的受力長(zhǎng)長(zhǎng)度：ll2=1177.101++min(660，117.1101+0..5×24))=177..101mmm 錨栓中心到右側(cè)加加勁肋邊距離離：la3=1177.101mm la3對(duì)應(yīng)的受力長(zhǎng)長(zhǎng)度：ll3=ll2=1177.101++min(660，117.1101+0..5×24))=177..101mmm 彎矩分布系數(shù)：ζζ1=222××117.1101×1117.1011/(2222×177..101×1177.1001+4444×117..101×1177.1001+4444×177..101×1117.1001)=0..12 得最大彎矩分布系系數(shù)為：ζ=0.122 錨栓拉力要求的最最小板厚：ttmin=(66×4.5665×0.112/3433×103)0.5=3..095mmm≤20，滿足六.對(duì)接焊縫驗(yàn)算算 柱截面與底板采用用全對(duì)接焊縫縫，強(qiáng)度滿足足要求七.X向加勁肋驗(yàn)驗(yàn)算 非抗震工況下錨栓栓最大拉力：：Tam=4.5565kNN 加勁肋承擔(dān)柱底反反力區(qū)域面積積：Sr=0.011cm2 非抗震工況下加勁勁肋承擔(dān)柱底底反力：Vrc=σcm*Sr=1.3889×0.001×1000=0.0001389kN 板件控制剪力：組組合工況1下錨栓拉力力，Vr=4.5665kN 計(jì)算寬度取為上切切邊到角點(diǎn)距距離：br=196mm 板件寬厚比：brr/tr=196//16=122.25≤18，滿足 扣除切角加勁肋高高度：hr=200--40=1660mm 板件剪應(yīng)力： τr=Vb/hr/ttr=4.5665×1033/(1600×16)==1.7833Mpa≤≤125，滿足足 焊縫控制剪力：組組合工況1下錨栓拉力力，Vr=4.5665kN 角焊縫剪應(yīng)力： τw=Vr/[2*00.7*hff*(hr-2*hf)] =4.565/[[2×0.77×9×(1160-2××9)]=22.552MPa≤160，滿足足八.柱腳抗剪驗(yàn)算算 控制工況：組合工工況1 N=-24kNN；Vx=0kNN；Vy=2.3kN； 錨栓所承受的拉力力為：Ta=13.0023kNN 柱腳底板的摩擦力力：Vfb=0.44*(-N++Ta)=0.44×(24++13.0223)=144.809kN 柱腳所承受的剪力力：V=(VVx2+Vy2)0.5=(002+2.32)0.5=2..3kN≤≤14.8009，滿足墻下有筋條基計(jì)算算階梯基礎(chǔ)計(jì)算項(xiàng)目名稱_______________日期_______________設(shè)計(jì)者_(dá)______________校對(duì)者_(dá)______________一、設(shè)計(jì)依據(jù) 《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB550007--2011))① 《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范》(GGB500110-20110)②二、示意圖三、計(jì)算信息 構(gòu)件編號(hào):JCC-1 計(jì)算類型:驗(yàn)算截面尺尺寸 1.幾何參數(shù) 臺(tái)階數(shù) n=1 矩形柱寬 bcc=650mmm 矩形柱高 hc=6550mm 基礎(chǔ)高度 h1==400mmm 一階長(zhǎng)度b1==200mmm b2=2000mm 一階寬度a1=2200mm a2=2000mm 2.材料信息 基礎(chǔ)混凝土等級(jí):: C30 ft_b==1.43NN/mm2 fc_b==14.3NN/mm2 柱混凝土等級(jí): C30 ft_c==1.43NN/mm2 fc_c==14.3NN/mm2 鋼筋級(jí)別: HRB4000 fy==360N//mm2 3.計(jì)算信息 結(jié)構(gòu)重要性系數(shù):: γo=1.00 基礎(chǔ)埋深: dh=1..300m 縱筋合力點(diǎn)至近邊邊距離: as=400mm 基礎(chǔ)及其上覆土的的平均容重: γ=20.0000kN//m3 最小配筋率: ρmin=00.150%% 4.作用在基礎(chǔ)礎(chǔ)頂部荷載標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)組合值 F=24.0000kN Mx=7.0000kN*m My=0.0000kN*m Vx=0.0000kN Vy=2.3000kN ks=1.35 Fk=F/ks==24.0000/1.335=17..778kNN Mxk=Mx/kks=7.0000/1..35=5..185kNN*m Myk=My/kks=0.0000/1..35=0..000kNN*m Vxk=Vx/kks=0.0000/1..35=0..000kNN Vyk=Vy/kks=2.3300/1..35=1..704kNN 5.修正后的地地基承載力特特征值 fa=100.0000kPaa四、計(jì)算參數(shù) 1.基礎(chǔ)總長(zhǎng)Bx=b11+b2+bbc=0.2200+0..200+00.650==1.0500m 2.基礎(chǔ)總寬By=a11+a2+hhc=0.2200+0..200+00.650==1.0500mA1=a1+hcc/2=0..200+00.650//2=0.5525mA2=a22+hc/22=0.2000+0.6650/2==0.5255mB1=b1+bcc/2=0..200+00.650//2=0.5525mB2=b22+bc/22=0.2000+0.6650/2==0.5255m 3.基礎(chǔ)總高H=h1==0.4000=0.4000m 4.底板配筋計(jì)計(jì)算高度ho=hh1-as==0.4000-0.0440=0.3360m 5.基礎(chǔ)底面積積A=Bxx*By=11.050**1.0500=1.1003m2 6.Gk=γ**Bx*Byy*dh=220.0000*1.0550*1.0050*1..300=228.6655kN G=1.35*GGk=1.335*28..665=338.6988kN五、計(jì)算作用在基基礎(chǔ)底部彎矩矩值 Mdxk=Mxkk-Vyk**H=5.1185-1..704*00.400==4.5044kN*m Mdyk=Mykk+Vxk**H=0.0000+0..000*00.400==0.0000kN*m Mdx=Mx-VVy*H=77.000--2.3000*0.4000=6.0080kN**m Mdy=My+VVx*H=00.000++0.0000*0.4000=0.0000kN**m六、驗(yàn)算地基承載載力 1.驗(yàn)算軸心荷荷載作用下地地基承載力 pk=(Fk+GGk)/A==(17.7778+288.665))/1.1003=42..125kPPa 【①5.2.11-2】 因γo*pk=1.00*42.1125=422.125kkPa≤fa=1000.0000kPa 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=0Pkmaxx_x=Pkkmin_xx=(Fk++Gk)/AA=(17..778+228.6655)/1.1103=422.125kkPa eyk=Mdxkk/(Fk++Gk)=44.504//(17.7778+288.665))=0.0997m 因|eyk|≤≤By/6==0.1755m y方向小偏心心 Pkmax_y==(Fk+GGk)/A++6*|Mddxk|/((By2*Bx) =(17..778+228.6655)/1.1103+6**|4.5004|/(11.05022*1.0550) =65.4468kPaa Pkmin_y==(Fk+GGk)/A--6*|Mddxk|/((By2*Bx) =(17..778+228.6655)/1.1103-6**|4.5004|/(11.05022*1.0550) =18.7782kPaa 3.確定基礎(chǔ)底底面反力設(shè)計(jì)計(jì)值 Pkmax=(PPkmax__x-pk))+(Pkmmax_y--pk)+ppk =(42.1225-42..125)++(65.4468-422.125))+42.1125 =65.4688kPa γo*Pkmax==1.0*665.4688=65.4468kPaa≤1.2*ffa=1.22*100..000=1120.0000kPa 偏心荷載作用下地地基承載力滿滿足要求七、基礎(chǔ)沖切驗(yàn)算算 1.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 ex=Mdy/((F+G)==0.0000/(24..000+338.6988)=0.0000m 因ex≤Bx//6.0=00.175mm x方向小偏心心 Pmax_x=((F+G)//A+6*||Mdy|//(Bx2*By) =(24.0000+388.698))/1.1003+6*||0.0000|/(1..0502*1.0550) =56.8669kPa Pmin_x=((F+G)//A-6*||Mdy|//(Bx2*By) =(24.0000+388.698))/1.1003-6*||0.0000|/(1..0502*1.0550) =56.8669kPa 1.2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)==6.0800/(24..000+338.6988)=0.0097m 因ey≤By//6=0.1175 y方向小偏心心 Pmax_y=((F+G)//A+6*||Mdx|//(By2*Bx) =(24.0000+388.698))/1.1003+6*||6.0800|/(1..0502*1.0550) =88.3882kPa Pmin_y=((F+G)//A-6*||Mdx|//(By2*Bx) =(24.0000+388.698))/1.1003-6*||6.0800|/(1..0502*1.0550) =25.3556kPa 1.3因Mddx≠0并且Mdy==0 Pmax=Pmaax_y=888.3822kPa Pmin=Pmiin_y=225.3566kPa 1.4計(jì)算地基基凈反力極值值 Pjmax=Pmmax-G//A=88..382-338.6988/1.1003=53..282kPPa 2.驗(yàn)算柱邊沖沖切 YH=h1=0..400m,,YB=bbc=0.6650m,YL=hcc=0.6550m YB1=B1=00.525mm,YB22=B2=00.525mm,YL11=A1=00.525mm,YL22=A2=00.525mm YHo=YH-aas=0.3360m 因((YB+2**YHo)≥Bx)并且(YL++2*YHoo)≥By) 基礎(chǔ)底面處邊緣均均位于沖切錐錐體以內(nèi),不用驗(yàn)算柱柱對(duì)基礎(chǔ)的沖沖切八、基礎(chǔ)受剪承載載力驗(yàn)算 1.計(jì)算剪力 Az=a1+a22+hc =200+2200+6550 =1050mmm Bz=b1+b22+bc =200+2200+6550 =1050mmm A'=Az*maax(b1,,b2) =1050.0**max(2200.0,,200.00) =0.21m2 Vs=A'*p==0.2*221.8=44.6kN 2.計(jì)算截面高高度影響系數(shù)數(shù)βhs βhs=(800//h0)1//4=(8000/8000.0)1//4=1.00 3.剪切承載力力驗(yàn)算 Ao=Az*h11 =1050**400 =4200000.00mmm2 γo*Vs=1.00*4.6==4.6kNN ≤0.77βhsftAoo=0.7**1.0*11.43*44200000.0=4220.4kNN 受剪承載力驗(yàn)算滿滿足要求！九、柱下基礎(chǔ)的局局部受壓驗(yàn)算算 因?yàn)榛A(chǔ)的混凝土土強(qiáng)度等級(jí)大大于等于柱的的混凝土強(qiáng)度度等級(jí)，所以以不用驗(yàn)算柱柱下擴(kuò)展基礎(chǔ)礎(chǔ)頂面的局部部受壓承載力力。十、基礎(chǔ)受彎計(jì)算算 因Mdx=0Mddy≠0并且ex≤Bx/6==0.1755mx方向單向受受壓且小偏心心 a=(Bx-bcc)/2=((1.0500-0.655