石材钢架结构计算书

华凯华凯 襄阳天下襄阳天下 H H 区区 1 1 11 11 楼幕墙工程楼幕墙工程 雨篷钢结构计算书雨篷钢结构计算书 编制 校对 审核 湖北羿天建筑装饰设计有限公司湖北羿天建筑装饰设计有限公司 HUBEI YITIAN ARCHITECTURE DECORATION DESIGN LTD 目录目录 1 工程概况工程概况 1 2 设计依据设计依据 2 2 1 本工程设计遵循的标准 规范 规定及规程本工程设计遵循的标准 规范 规定及规程 2 2 2 建筑结构安全等级和设计使用年限建筑结构安全等级和设计使用年限 2 2 3 设计荷载与荷载组合设计荷载与荷载组合 2 2 3 1 永久荷载 2 2 3 2 风荷载 2 2 3 3 地震荷载 3 2 3 4 荷载组合 3 3 材料材料 3 3 1 材料特性材料特性 3 3 2 单元类型单元类型 4 3 3 约束模式约束模式 4 4 控制指标控制指标 4 5 钢结构计算分析钢结构计算分析 4 5 1 分析软件分析软件 4 5 2 结构布置结构布置 5 5 3 分析模型分析模型 6 5 4 杆件截面杆件截面 6 5 5 荷载施加荷载施加 KN M 2 6 5 5 1 恒载施加 6 5 5 2 风载施加 7 5 5 3 检修荷载施加 KN 7 5 6 荷载效应分析荷载效应分析 8 5 6 1 结构位移 8 5 7 杆件承载力分析杆件承载力分析 8 5 8 支座反力支座反力 9 5 9 埋件计算埋件计算 10 石材包柱钢结构计算书 1 工程概况工程概况 本工程属于人信 悦玺营销中心幕墙工程 位于湖北省荆州市 地质类别为 B 石材包柱钢结构属于空间任意结构 杆件采用矩形钢管 角钢连接 计算标高 11 4m 2 设计依据设计依据 2 1 本工程设计遵循的标准 规范 规定及规程本工程设计遵循的标准 规范 规定及规程 建筑平面布置图 剖面图 主要采用的国家规范 规程和标准 建筑结构荷载规范 GB50009 2012 混凝土结构设计规范 GB50010 2010 建筑抗震设计规范 GB50011 2010 钢结构设计规范 GB50017 2003 冷弯薄壁型钢结构技术规范 GB50018 2002 建筑钢结构焊接规程 JGJ181 2002 钢管结构技术规程 CECS 280 2010 建筑结构用冷弯矩形钢管 JG T178 2005 冷轧低碳钢板及钢带 GB T5213 2008 2 2 建筑结构安全等级和设计使用年限建筑结构安全等级和设计使用年限 设计基准期 50 年 设计使用年限 50 年 结构安全等级 二级 结构重要性系数 1 0 抗震设防类别 丙类 2 3 设计荷载与荷载组合设计荷载与荷载组合 2 3 1 永久荷载 1 30mm 石材 面板 2 30 28 10000 84 kN m 转接件重量 2 0 15 kN m 合计取 2 1 0 DLkN m 主钢结构自重由 SAP2000 自动计算 2 3 2 风荷载 2 3 3 地震荷载 2 3 4 荷载组合 依据 建筑结构荷载规范 GB50009 2012 和 建筑抗震设计规范 GB50011 2010 进行荷载组合 各种荷载类型标准值的分项系数与组合系数见 下表 1 2 自重 1 4 风 0 65 地震荷载 3 材料材料 3 1 材料特性材料特性 钢结构主要受力构件采用 Q235b 的材料 应符合规范 普通碳素结构钢技术条 件 GB T700 有关要求 设计中使用的材料的物理性能 力学性能等参数参见 下表 sap2000 中没有材料阻尼比的接口 附加材料阻尼比为 0 钢材强度设计值钢材强度设计值 钢号厚度或直径抗拉 抗压和抗弯 f N mm2 抗剪端面承压 刨平顶紧 mm fv N mm2 fce N mm2 16 215115 16 40 205110Q235 35 50 195105 320 3 2 单元类型单元类型 采用结构有限元分析软件 sap2000 进行三维建模分析计算 杆件采用 Frame 单元 杆件均采用立柱类型进行设计 模型中利用 Membrane 单元来施加面荷载 该膜单元的质量及刚度均退为 0 3 3 约束模式约束模式 节点均为铰接 UX UY UZ 具体可见钢结构轴测图 4 控制指标控制指标 1 变形控制指标 L 300 L 为受弯构件的跨度 或悬臂梁和伸臂梁悬伸长度的 2 倍 两者取较 小值 2 应力指标 各构件最大组合设计应力不大于 0 8f f 为钢材设计强度 5 钢结构计算分析钢结构计算分析 5 1 分析软件分析软件 美国 CSI 公司的 SAP2000 V15 通用结构分析与设计软件 5 2 结构布置结构布置 本工程上结构图示如下 钢结构轴侧图 线模型 钢结构轴侧图 三维实体模型 5 3 分析模型分析模型 钢结构有限元分析采用整体三维模型 杆件采用 Frame 单元 模型中利用 Membrane 单元来施加荷载 该膜单元的质量及刚度均退为 0 5 4 杆件截面杆件截面 所有杆件截面为矩形钢管 100 50 5 方钢管 FG 50 5 等边角钢 L 50 4 材质均 为 Q235b 应符合 建筑结构用冷弯矩形钢管 JG T178 2005 钢管结构 技术规程 CECS 280 2010 冷轧低碳钢板及钢带 GB T5213 2008 的要 求 5 5 荷载施加荷载施加 KN m 2 5 5 1 恒载施加 5 5 2 风载施加 5 5 3 检修荷载施加 KN 5 6 荷载效应分析荷载效应分析 5 6 1 结构位移 结构的荷载以竖向荷载为主 包括永久荷载和可变荷载 本节对结构在 1 0D 1 0W 组合工况下结构位移进行了分析 1 0D 1 0W 组合工况下结构挠度 单位 组合工况下结构挠度 单位 mm 主体结构的最大挠度为 2 24mm 在工况 1 0D 1 0W 组合下 结构最小跨度 为 3 0m 挠度 2 4mm 3000 300 10mm 满足设计要求 5 7 杆件承载力分析杆件承载力分析 经 Sap2000 运算结构在各荷载工况组合作用下的构件应力比如下 各杆件在荷载工况组合作用下最大应力 77 72MPa 5 8 支座反力支座反力 支座编号 轴测图 支座编号 轴测图 承载力极限状态下 包络工况下的支座反力值见下表 TABLE Joint Reactions JointOutputCaseF1F2F3M1M2M3 TextTextKNKNKNKN mKN mKN m 41 2D 1 4W 0 65E 0 800 1 090 000 000 00 61 2D 1 4W 0 65E 0 320 11 540 000 000 00 221 2D 1 4W 0 65E 1 650 0 920 000 000 00 241 2D 1 4W 0 65E 5 400 4 800 000 000 00 261 2D 1 4W 0 65E 1 400 10 430 000 000 00 281 2D 1 4W 0 65E 5 360 6 940 000 000 00 331 2D 1 4W 0 65E 0 7802 690 000 000 00 351 2D 1 4W 0 65E 0 33025 990 000 000 00 511 2D 1 4W 0 65E 3 2706 810 000 000 00 531 2D 1 4W 0 65