1、精品文檔 精品文檔 鋼結構計算書 一工程結構概況 汾湖鋼結構連廊結構采用頂部分叉柱的單列柱框架結構， 柱之間采用箱型鋼 梁。本工程抗震設防類別為標準設防類， 場地地震設防烈度為 6 度，設計基本地 震加速度為 0.05g,建筑場地類別為川類，設計地震分組為第 1 組。 結構設計的主要依據 1 本工程進行結構設計時，所參考的國家及行業標準主要有： 建筑結構可靠度設計統一標準 (GB50068-2001) 建筑抗震設防分類標準 ( GB50223-2008) 建筑結構荷載規范(GB50009-2012) 建筑抗震設計規范 ( GB50011-2010) 建筑設計防火規范 (GB50016-2006

2、) 鋼結構設計規范 (GB50017-2003) 冷彎薄壁型鋼結構技術規范 (GB50018-2002) 建筑鋼結構焊接技術規程 (JGJ81-2002) 鋼融化焊對接接頭射線照相和質量分級 ( GB3323-2005) 結構用無縫鋼管 (GB/T8162-1999) 鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結果分級 (GB11345-1989) 鋼結構高強度螺栓連接的設計、施工及驗收規程 ( JGJ82-91) 涂裝前鋼材表面銹蝕等級和防銹等級 ( GB8923-88) 碳素結構鋼( GB/T700-2006) 厚度方向性能鋼板 (GB5313-2010) 低合金高強度結構鋼 (GB/T1591-19

3、94) 鋼結構工程施工質量驗收規范 ( GB50205-2001) 多、高層民用建筑鋼結構節點構造詳圖 ( GB50205-2002) 碳鋼焊條(GB/T5117-1995) 低合金鋼焊條(GB5118-85) 六角頭螺栓 一 C 級(GB5780) 熔化焊用鋼絲(GB/T14957) 氣體保護焊用鋼絲 (GB/T14958) 熱扎 H 型鋼和剖分 T 形鋼(GB/T11263-2010) 鋼結構、管道涂裝技術規程 ( YB9256-96) 鋼結構制作安裝施工規程 ( YB9254-95) 2本結構計算所采用的結構有限元軟件為 Midas Gen 8.00。 三材 料 1.本工程結構主體鋼材材

4、質為 Q345B 及 Q235B,詳見施工圖紙的材料表。Q345B 低合金高強度結構鋼應符合低合金高強度結構鋼 （GB/T 159194）的規 定；Q235B 碳素結構結構鋼應符合碳素結構鋼（GB/T700）的規定；應均 具有屈精品文檔 精品文檔 服強度、抗拉極限強度、伸長率、沖擊試驗，冷彎試驗和 C、S、P 含 量的合格保證。 2手工焊接用的焊條；應符合現行國家標準碳鋼焊條 （GB/T 511785）和 低合金鋼焊條GB5118-85 的規定，選用的焊條型號與主體金屬強度相適 應。 四荷載取值 在結構計算中，考慮荷載包括結構自重、活載、風荷載和地震作用。具體荷 載取值如下： 1結構恒載 （

5、1 ）結構自重由程序自動計算。 （ 2）附加恒載 （含混凝土面板 ） 5.0kN/m2 。 （ 3）欄桿線荷載 2.0kN/m。 2結構活載 頂面活載 3.5kN/m2 （另考慮單側不均勻活荷載 ） 3基本風壓值 0.45kN /m2 4地震作用 6 度，0.05g,川類場地，第一組。 五 荷載工況及效應組合 1、 荷載工況 根據建筑結構所處地理環境及其自身實際情況，在結構計算中共考慮了 7 種 荷載工況，如下： 1) 恒載（包括自重） D 2) 滿布活載 L 3) 單側活載 L 4) 以 X 向為主向的雙向地震 Rx 5) 以 Y 向為主向的雙向地震 Ry 6) X 向水平風載 Wx 7)

6、Y 向水平風載 Wy 2、荷載效應組合 從結構的承載力極限狀態與正常使用極限狀態， 共考慮了 12 種荷載組合，如 下： （1）1.0D1.0L （2）1.2D1.4L （3）1.2D1.4L （4）1.2D1.4L0.84 Wx （5）1.2D1.4L0.84 Wy （6）1.2D1.4L0.84 Wx （7）1.2D1.4L0.84 Wy （8）1.35D0.98L 精品文檔 精品文檔 （9）1.35D0.98L （10）1.35D0.98L0.84 Wx （11）1.35D0.98L0.84 Wy （12）1.35D0.98L0.84 Wx （13）1.35D0.98L0.84 Wy （

7、14）1.2D0.6L1.3 Rx （15）1.2D0.6L1.3 Ry （ 16）1.2D0.6L1.3 Rx （ 17）1.2D0.6L1.3 Ry （18）1.2D0.6L1.3 Rx+0.28Wx （19）1.2D0.6L1.3 Rx+0.28Wy （20）1.2D0.6L1.3Ry+0.28Wx （21）1.2D0.6L1.3Ry+0.28Wy （ 22）1.2D0.6L1.3 Rx+0.28Wx （ 23）1.2D0.6L1.3 Rx+0.28Wy （24）1.2D0.6L1.3Ry+0.28Wx （25）1.2D0.6L1.3Ry+0.28Wy （ 26）1.0D1.4 Wx （

8、 27）1.0D1.4 Wy精品文檔 圖 3 左側連廊計算模型立面視圖 精品文檔 六. 計算模型及支座約束情況 1 空間計算模型：由 Autocad 三維模型線框架圖，通過 Dxf 文件轉換而成，按 桿系單元計算。 2桿件單元模型：主、次梁及柱采用梁單元。 3分析方法：采用 Midas 有限元軟件來計算分析，考慮各種荷載工況下的荷載 效應，然后按上述荷載效應組合進行內力計算。 4 計算模型：計算模型如圖 16 所示。 圖 1 左側連廊計算模型空間視圖 圖 2 左側連廊計算模型俯視圖 戸 丫 丫 丫 丫 勺 j ”丫 丫 丫精品文檔 精品文檔 圖 4 右側連廊計算模型空間視圖 圖 5 右側連廊計

9、算模型俯視圖 精品文檔 精品文檔 圖 6 右側連廊計算模型立面視圖精品文檔 精品文檔 5.支座約束：圓鋼管柱底考慮為剛接 圖 8 左側連廊滿布活載 圖 9 左側連廊單側活載 精品文檔 精品文檔 圖 10 左側連廊線荷載 圖 11 左側連廊 X 向風荷載 圖 12 左側連廊 Y 向風荷載 精品文檔 精品文檔 精品文檔 精品文檔 精品文檔 精品文檔 圖 15 右側連廊單側活載 圖 16 左側連廊線荷載精品文檔 精品文檔 圖 17 右側連廊 X 向風荷載 圖 18 右側連廊 Y 向風荷載 精品文檔 (1) 精品文檔 說明：連廊結構下部為鏤空，頂部采用現澆組合樓板，考慮所受風載較小， 所以將風荷 載等

10、效為節點荷載作用于柱頂對應的連廊梁節點處。精品文檔 精品文檔 七. 計算理論及公式 1 承載能力極限狀態 承載能力極限狀態指構件的強度、構件的整體穩定性和構件的局部穩定。構 件的高厚比(或寬厚比)在規范規定的范圍內，故滿足局部穩定要求。 各結構構件考慮為壓彎構件，其強度驗算公式為： 2 f ( N / m m) n y 穩定驗算公式為：平面內, 平面外, 2 正常使用極限狀態計算 結構正常使用極限狀態是根據荷載標準值來計算分析而得出， 鋼桁架結構及 主梁的跨中撓度應滿足下述要求： (跨中撓度) IUl/4 0 0 (4) 次梁的跨中撓度應滿足下述要求： (跨中撓度) 1 U-l / 250 (

11、5) 構件的剛度由長細比來控制，應滿足于下式 ：；，I (6) 對拉桿 I350 (7) 對壓桿 CJ N xA 2 f (N / mm ) (2) -= 如乞 f(N/mm2) yA 楓 (3) (8) N 精品文檔 (1) 精品文檔 八、整體結構的抗震驗算 1 反應譜曲線 利用 Midas 有限元軟件對本工程的結構進行整體反應譜抗震計算， 并將其作 為地震作用工況，參與荷載組合。根據最新建筑抗震設計規范(GB50011-2010) 中的地震影響系數曲線(如圖 19)，按 6 度來對此結構進行整體反應譜計算分析。精品文檔 精品文檔 圖 19 地震影響系數曲線 圖中： 為曲線下降段的衰減指數；

12、 為結構阻尼比; i 為直線下降段的下降斜率調整系數，小于 0 時取 0； 2 為阻尼調整系數，當小于 0.55 時，應取 0.55; =1 .。5 一 0.08 1.6 二一地震影響系數； :max 地震影響系數最大值；T 結構自振周期；Tg 結構特征周期。 在本結構的整體反應譜分析中采用圖 19 的水平反應譜來對此結構進行水平 的-0.9 0.05 - 0.5 5 (9) i =0.02 (0.05 -)4 32 (10) (11) I 精品文檔 (1) 精品文檔 兩個方向分析。水平地震影響系數最大值 ：* max =0.04，結構特征周期為 Tg=0.45,結構結構阻尼比為匕=0.02，

13、由此便可以得到一條反應譜曲線。 2.結構質量來源 在結構整體反應譜分析中，重力荷載代表值主要包括結構恒載、 50%活載精品文檔 精品文檔 九. 計算分析結果 1 整體變形及節點側移 圖 21 右側連廊最大豎向位移值 經 Midas 計算，左側連廊懸挑端最大撓度為 32.7mm,起拱 20mm,貝 U：圖 20 左側連廊最大豎向位移值 mldas 5en DISPLACEMENT 4,20432e+tMl 3.44031e+Ml 3.05805e-k-001 2,&753Q+001 2.354e+trai l,9n28e+001 1S29CI3S+001 1.14677e+0Ql 7.f

14、e4E13e+CM0 3.82257e+00Q .OOOOe+Crti OBS： LC667 MAX ; 240 MIN i 561 單也；in nn BSfl； 07/11J2014 14.9mm 精品文檔 精品文檔 f 32.7 - 20 1 =- = - 1/ 200 滿足要求 I 4850 381 左側連廊主梁最大撓度為 16.2m m,貝 右側連廊懸挑端最大撓度為 41.9mm，起拱 40mm，則: f 41 9 -40 1 二一90 1/200 滿足要求 I 5100 429 右側連廊主梁最大撓度為 14.9m m，貝 149 :：: 1 / 400 滿足要求 I 12360 83

15、0 右側連廊次梁最大撓度為 23.1m m,貝 f 231 1 二一3- ： 1/250 滿足要求 I 8560 370f _ 15.0 7 _6070 1 405 :1 / 400 滿足要求 精品文檔 精品文檔 2鋼結構各單元設計應力值 mids Gen 心PfiXESSOR STEEL DES1JS4 3.748 lOe-OOl 7,?5284eHl 7.1E7E6* ni 6.36232eDO3 S.K7OH3 4.7710Oe-COl 話亦4X0】 3.1912BCO1 2.38602&J 7.5teKE 擊 沖 號ms MW ; 62 IMN ! $009 Jtfts L fei H6H； 07J11014 ALL COMB NATION 精品文檔 精品文檔 圖 22 左側連廊驗算應力比 m i fl區巧的 POEPRQCESHR STEL P醸陽 M .05551-001 7.3234 U-001 6.E913dfe-001 .S5919e-001 S.127Q8&-001 4.3497e-001 64-001 2.93075fc-0Dl 2