商场入口改造施工图计算书

1、商场入口改造施工图计算书 作者： 日期：2 钢架钢结构计算书项目名称：沁水县树理广场改造工程设计阶段：施工图计算人：校核人：审核人：目录1工程概况12设计基本参数22.1设计依据22.2荷载和作用22.3材料和构件32.4计算软件32.5荷载组合33计算结果43.1动力特性43.2 结构内力53.3结构位移83.4 构件强度、稳定性验算93.5 构件应力比22目录1工程概况本工程为商场入口钢结构,横向跨度7.3m,纵向不等柱距，总长18m，布置15跨钢柱。屋面为波浪形屋面，由三段圆弧构成，屋面采用主次梁体系，端部主梁悬挑1.05m。所有钢柱和钢梁均采用矩形钢管，钢架平面和立面布置见图12.图1

2、 钢架平面布置图图2 钢架立面布置图2设计基本参数2.1设计依据本工程钢结构设计时主要依据以下规范、规程和图集：建筑抗震设计规范（GB50011-2010）钢结构设计规范（GB50017-2003）建筑结构荷载规范（GB50009-2001）(2006年版)2.2荷载和作用本工程结构设计使用年限50年，结构安全等级为二级。上部钢结构计算时主要考虑恒荷载、活荷载、雪荷载、风荷载、地震作用。1、 恒荷载楼面恒荷载主要是结构自重和装修材料自重。屋架侧面采用60x40x2矩形钢管、5mm厚镂空刻花钢板和钢化玻璃进行装饰。方钢管与钢柱焊接，荷载直接传给钢柱。钢板和钢化玻璃的重量则由钢柱底部的托梁承担；屋

3、面采用8+8钢化夹胶玻璃，荷载取0.5kN/m2.表1 结构主要恒载60x40x2矩形钢管0.0314kN/m5m厚钢板0.4 kN/m2钢化玻璃0.5 kN/m22、 屋面活荷载屋面活荷载按照不上人屋面，取0.5kN/m2，雪荷载按50年一遇取0.3kN/m2.3、 风荷载50年一遇基本风压为0.5kN/m2，地面粗糙度为C类。按照维护结构风荷载计算。由于结构上部沿纵向呈流线型，因此只考虑两个侧面风荷载。本结构最高处约5.5m，根据表7.2.1，风压高度变化系数0.74.根据第7.3.3条，迎风面体系系数可以取0.8，背风面取-0.5。根据表7.5.1，阵风系数取2.3.迎风面风荷载为0.7

4、 kN/m2，背风面风荷载为0.5kN/m2.软件中采用软件提供中国“荷载规范”关于风荷载规定的方式加载。4、 地震作用抗震设防烈度7度，设计基本地震加速度为0.10g，设计地震分组为第三组。2.3材料和构件所有钢构件均采用Q235B，主要构件截面见表2。表2 构件截面构件规格GZ1150x100x4GZ2150x150x4GL1100x100x4GL2200x150x4GL3150x100x42.4计算软件本工程钢结构计算采用MIDAS/Gen V8.00，结构三维计算模型如图3所示。 图3 结构计算模型2.5荷载组合荷载组合采用程序默认的根据钢结构设计规范自动生成的荷载组合。3计算结果3.

5、1动力特性通过动力特性分析来看，结构第一阶振型为横向平动，振型质量参与系数达到95%，第二阶振型为扭转，振型质量参与系数达到89%。纵向抗侧刚度较强，不会出现平动。由于横梁线刚度较弱，从第三阶振型开始，出现一定程度的局部振动。结构前三阶周期分别为0.22s，0.08s，0.06s. 图4 第一阶振型 图5 第二阶振型图6 第三阶振型3.2 结构内力结构内力包络图如图7所示。图7 结构内力包络图对比较典型几根构件内力进行分析。中间横梁GL2构件内力值，如图89所示。图8 GL2恒载+活载内力标准值图9 GL2内力包络值中间钢柱GZ1内力值，如图1011所示。图10 GZ1恒载+活载内力轴力标准值

6、图11 GZ1恒载+活载内力弯矩标准值图12 GZ1轴力包络值图13 GZ1弯矩包络值3.3结构位移结构在恒载+活载作用下整体位移如图14所示。最大挠度为3.6mm，位于横梁的跨中，挠度约为跨度的1/2028，远小于规范限制.悬挑部分最大挠度为2.9mm，约为跨度的1/490，满足规范限制要求。图14 结构整体位移3.4 构件强度、稳定性验算运用软件钢结构构件设计功能，可以按照钢结构规范（GB50017-2003）对每根构件的强度和稳定性进行验算。验算结果表明：所有构件均满足要求。现取出几根典型构件的详细计算结果列出。3.4.1 GL2强度和稳定性验算- midas Gen - Steel C

7、ode Checking | GB50017-03 | Version 800 = *. DEFINITION OF LOAD COMBINATIONS WITH SCALING UP FACTORS. - LCB C Loadcase Name(Factor) + Loadcase Name(Factor) + Loadcase Name(Factor) - 5 1 DL( 1.350) + 自重( 1.350) + LL( 0.980) 6 1 DL( 1.200) + 自重( 1.200) + LL( 1.400) 7 1 DL( 1.000) + 自重( 1.000) + LL( 1.

8、400) 8 1 DL( 1.200) + 自重( 1.200) + WL( 1.400) 9 1 DL( 1.200) + 自重( 1.200) + WL(-1.400) 10 1 DL( 1.000) + 自重( 1.000) + WL( 1.400) 11 1 DL( 1.000) + 自重( 1.000) + WL(-1.400) 12 1 DL( 1.200) + 自重( 1.200) + LL( 1.400) + WL( 0.840) 13 1 DL( 1.200) + 自重( 1.200) + LL( 1.400) + WL(-0.840) 14 1 DL( 1.000) + 自

9、重( 1.000) + LL( 1.400) + WL( 0.840) 15 1 DL( 1.000) + 自重( 1.000) + LL( 1.400) + WL(-0.840) 16 1 DL( 1.200) + 自重( 1.200) + LL( 0.980) + WL( 1.400) 17 1 DL( 1.200) + 自重( 1.200) + LL( 0.980) + WL(-1.400) 18 1 DL( 1.000) + 自重( 1.000) + LL( 0.980) + WL( 1.400) 19 1 DL( 1.000) + 自重( 1.000) + LL( 0.980) +

10、WL(-1.400) 20 1 DL( 1.200) + 自重( 1.200) + LL( 0.600) - midas Gen - Steel Code Checking | GB50017-03 | Version 800 = + SRSS3( 1.300) 21 1 DL( 1.200) + 自重( 1.200) + LL( 0.600) + SRSS4( 1.300) 22 1 DL( 1.200) + 自重( 1.200) + LL( 0.600) + SRSS3(-1.300) 23 1 DL( 1.200) + 自重( 1.200) + LL( 0.600) + SRSS4(-1

11、.300) 24 1 DL( 1.000) + 自重( 1.000) + LL( 0.500) + SRSS3( 1.300) 25 1 DL( 1.000) + 自重( 1.000) + LL( 0.500) + SRSS4( 1.300) 26 1 DL( 1.000) + 自重( 1.000) + LL( 0.500) + SRSS3(-1.300) 27 1 DL( 1.000) + 自重( 1.000) + LL( 0.500) + SRSS4(-1.300) - midas Gen - Steel Code Checking | GB50017-03 | Version 800 =

12、 *. PROJECT : *. MEMBER NO = 81, ELEMENT TYPE = Beam *. LOADCOMB NO = 12, MATERIAL NO = 1, SECTION NO = 4 *. UNIT SYSTEM : kN, mm *. SECTION PROPERTIES : Designation = GL2, B 200x150x5 Shape = B - Section. (Rolled) Depth = 200.000, Flg Width = 150.000, Web Center = 145.000 Web Thick = 5.000, Top F T

13、hick = 5.000, Bot.F Thick = 5.000 Area = 3.34000e+003, Asy = 1.50000e+003, Asz = 2.00000e+003 Ybar = 7.50000e+001, Zbar = 1.00000e+002, Qyb = 1.18250e+004, Qzb = 9.70000e+003 Wyy = 1.93000e+005, Wzz = 1.66000e+005, Wpy = 2.36500e+005, Wpz = 1.94000e+005 Iyy = 1.93500e+007, Izz = 1.24500e+007, Iyz =

14、0.00000e+000 iy = 7.62000e+001, iz = 6.11000e+001 J = 2.35140e+007, Cwp = 1.00000e+028 *. DESIGN PARAMETERS FOR STRENGTH EVALUATION : Ly = 7.30000e+003, Lz = 3.90000e+003, Lu = 3.90000e+003 Ky = 1.00000e+000, Kz = 1.00000e+000 *. MATERIAL PROPERTIES : Fy = 2.35000e-001, Es = 2.06000e+002, MATERIAL N

15、AME = Q235 *. DESCRIPTION OF APPLIED FACTOR FOR CHECKING. Special Provisions For Seismic Design : Intensity 7. *. FORCES AND MOMENTS AT (1/2) POINT : Axial Force Fxx =-1.17966e+001 Shear Forces Fyy = 8.02973e-004, Fzz =-7.82981e-002 Bending Moments My = 5.20604e+003, Mz =-8.54712e+002 End Moments My

16、i = 1.09966e+003, Myj = 1.40502e+003 (for Lb) Myi =-5.15343e+003, Myj =-4.28869e+003 (for Ly) Mzi =-8.53146e+002, Mzj =-8.56278e+002 (for Lz) = |*| 计算上翼缘有效截面特性值. = ( ). 计算梁翼缘在两腹板之间部分宽厚比及腹板高厚比. GB50011-01 8.3.2-1 -. Intensity 7 at Multi-story Building. -. BTRL = 36 * SQRT235/fay = 36.000 -. BTR = Wid

17、th/tf = 30.00 < BTRL -> O.K. -. beff = MIN BTRL*tf, Width = 150.0000 mm. -. Aeff = beff * tf = 750.0000 mm2. -. yeff = beff/2 = 75.0000 mm. - midas Gen - Steel Code Checking | GB50017-03 | Version 800 = |*| 计算下翼缘有效截面特性值. = ( ). 计算梁翼缘在两腹板之间部分宽厚比及腹板高厚比. GB50011-01 8.3.2-1 -. Intensity 7 at Multi

18、-story Building. -. BTRL = 36 * SQRT235/fay = 36.000 -. BTR = Width/tf = 30.00 < BTRL -> O.K. -. beff = MIN BTRL*tf, Width = 150.0000 mm. -. Aeff = beff * tf = 750.0000 mm2. -. yeff = beff/2 = 75.0000 mm. = |*| 计算左腹板有效截面特性值. = ( ). 计算工字形或槽形截面梁板件宽厚比. GB50011-01 8.3.2-1 -. Intensity 7 at Multi-s

19、tory Building. -. SigmaR = N / (As*fy) = 0.015 -. DTRL = MAX 85 - 120*SigmaR, 40 * SQRT235/fay = 83.196 -. DTR = Depth/tw = 38.00 < DTRL -> O.K. -. deff1 = MINDTRL*tw, Depth / 2 = 95.0000 mm. -. Aeff1 = deff1 * tw = 475.0000 mm2. -. zeff1 = h - deff1/2 = 147.5000 mm. -. deff2 = MINDTRL*tw, Dep

20、th / 2 = 95.0000 mm. -. Aeff2 = deff2 * tw = 475.0000 mm2. -. zeff2 = deff2 / 2 = 52.5000 mm. = |*| 计算右腹板有效截面特性值. = ( ). 计算工字形或槽形截面梁板件宽厚比. GB50011-01 8.3.2-1 -. Intensity 7 at Multi-story Building. -. SigmaR = N / (As*fy) = 0.015 -. DTRL = MAX 85 - 120*SigmaR, 40 * SQRT235/fay = 83.196 -. DTR = Dept

21、h/tw = 38.00 < DTRL -> O.K. -. deff1 = MINDTRL*tw, Depth / 2 = 95.0000 mm. -. Aeff1 = deff1 * tw = 475.0000 mm2. -. zeff1 = h - deff1/2 = 147.5000 mm. -. deff2 = MINDTRL*tw, Depth / 2 = 95.0000 mm. -. Aeff2 = deff2 * tw = 475.0000 mm2. -. zeff2 = deff2 / 2 = 52.5000 mm. = |*| 轴向强度验算. = midas Gen - Steel Code Checking | GB50017-03 | Version 800 = ( ). 轴向受压构件长细比(Kl/i)验算. GB50017-03 5.3.8 Table 5.3.8 -. Kl/i = 95.8 < 150.0 -> O.K. ( ). 计算正则化长细比. -. Lambda1 = Pi * SQRT(Es/fy) = 93.014 -. Lambda_by = (