PAGEPAGE11#廊架計算書目錄TOC\o"1-2"\h\z\u1.工程概況 32.設計依據 32.1設計規范、規程及國際和地方標準 32.2設計標準 32.3主要結構計算軟件 53.鋼結構計算 53.1計算模型 53.2構件截面 63.3荷載與邊界條件 73.4計算結果 84基礎計算 104.1設計資料： 104.2計算要求： 114.3計算過程和計算結果 115柱腳計算 135.1立柱基礎信息 135.2計算內容 145.3計算過程及計算結果 141.工程概況新建“火焰山公園”。1#廊架屬于本項目里的一個景觀小品。2.設計依據設計合同甲方提供的設計技術資料設計合同的補充協議、會議紀要甲方對方案（擴初）設計的確認書2.1設計規范、規程及國際和地方標準《建筑結構可靠度設計統一標準》GB50068-2018《工程結構可靠度設計統一標準》GB50153-2008《建筑結構荷載規范》GB50009-2012《建筑工程抗震設防分類標準》GB50223-2008《建筑抗震設計規范》GB50011-2010(2016版)《空間網格結構技術規程》JGJ7-2010《鋼結構設計標準》GB50017-2017《建筑設計防火規范》GB50016-2017(2019版)《建筑鋼結構防火技術規范》GB51249-20172.2設計標準2.2.1結構設計使用年限本工程設計基準50年,結構設計使用年限為50年2.2.2建筑安全等級和耐火等級建筑結構安全等級為二級，結構重要性系數γo=1.10。建筑耐火等級為一級。2.2.3結構抗震、抗風設計2.2.3.1設防烈度本工程抗震設防烈度為6度，設計地震分組為第一組，設計基本地震加速度值為0.05g，場地類別為I0類。2.2.3.2抗震設防類別根據《建筑工程抗震設防分類標準》GB50223-2008，本屬于標準設防丙類，抗震構造措施按6度。2.2.3.3基本風壓、基本雨壓基本風壓:100年重現期Wo=0.4kN/m2，地面粗糙度為A類；本工程結構承載力按100年重現期設計。基本雨壓:W雨=0.70kN/m2。2.2.3.4構件受彎撓度控制表格SEQ表格\*ARABIC1構件受彎撓度控制構件1.0D+1.0L懸挑構件L/200(懸挑長度)主梁L/400次梁L/2502.2.3.5鋼結構材料表格SEQ表格\*ARABIC2鋼材材料列表(單位Mpa)材料號鋼材抗拉、抗壓和抗彎fy/f抗剪fv端面承壓(刨平頂緊)fce鋼號厚度或直徑(mm)1Q235B-235150-2.3主要結構計算軟件鋼結構分析采用大型建筑結構通用有限元分析與計算軟件midasGen（2022V2.1版本）計算。3.鋼結構計算3.1計算模型圖表SEQ圖表\*ARABIC1結構模型圖圖表SEQ圖表\*ARABIC2頂視圖圖表SEQ圖表\*ARABIC3左立面圖圖表SEQ圖表\*ARABIC4前立面圖3.2構件截面表格SEQ表格\*ARABIC3截面名稱和截面號列表截面號截面名稱1立柱（?300x300x5）2主縱梁（?200x200x5）3三叉梁及次主梁梁（?150x150x3）4橫梁（?150x150x3）5頂棚梁（?200x50x3）6鏤空廊架梁（?200x150x2）7頂棚（4mm厚鋼板）圖表SEQ圖表\*ARABIC5結構截面布置圖3.3荷載與邊界條件3.3.1恒荷載結構自重由軟件自動計算考慮，結構自重，恒荷載布置如下圖所示（單位：kN,m）：圖表SEQ圖表\*ARABIC6恒荷載自重3.3.2活荷載風荷載及雨荷載,防火按輕質膨脹型考慮。3.3.3溫度荷載考慮結構整體升溫30℃，整體降溫20℃。3.3.4荷載組合本工程采用的荷載組合如下表所示:表格SEQ表格\*ARABIC4荷載組合表名稱類型說明sLCB1相加1.20自重(ST)sLCB2相加1.00自重(ST)sLCB3相加1.20自重(ST)+1.40風荷載(ST)+1.40雨荷載(ST)sLCB4相加1.20自重(ST)+-1.40風荷載(ST)-1.40雨荷載(ST)sLCB5相加1.00自重(ST)+1.40風荷載(ST)+1.40雨荷載(ST)sLCB6相加1.00自重(ST)+-1.40風荷載(ST)-1.40雨荷載(ST)3.3.5邊界條件本工程采用的邊界條件如下表所示:圖表SEQ圖表\*ARABIC8邊界條件布置圖(一般支承)3.4計算結果3.4.1位移結果在1.0D+1.0L荷載作用下，結構豎向位移如下圖所示。其最大相對位移為9.6mm，位移比1/600（<1/250），滿足要求3.4.2構件內力結果從表中可看出應力滿足規范要求。從上圖看出最大反力為86.6KN，基礎為基巖故設計圖紙的基礎做法滿足要求。為加強結構整體穩定性增加地梁聯系。4基礎計算4.1設計資料：4.1.1已知條件：類型：階梯形柱數：單柱階數：2基礎尺寸(單位mm):b1=1400,b11=700,a1=1400,a11=700,h1=400b2=600,b21=300,a2=600,a21=300,h2=400柱:方柱,A=300mm,B=300mm設計值：N=86.64kN,Mx=-42.36kN.m,Vx=-1.17kN,My=-26.80kN.m,Vy=1.56kN標準值：Nk=64.18kN,Mxk=-31.38kN.m,Vxk=-0.87kN,Myk=-19.85kN.m,Vyk=1.16kN混凝土強度等級：C25,fc=11.90N/mm2鋼筋級別：HRB400,fy=360N/mm2縱筋最小配筋:0.15配筋調整系數:1.0配筋計算方法:通用法基礎與覆土的平均容重：20.00kN/m3縱筋保護層：40mm墊層厚hd：100mm墊層出頭寬bd：100mm雙偏壓計算.誤差允許值(%):0.30基底反力選用值:最大值修正后的地基承載力特征值：300kPa基礎埋深：1.50m作用力位置標高：0.000m剪力作用附加彎矩M'=V*h(力臂h=1.500m)：My'=-1.75kN.mMx'=-2.34kN.mMyk'=-1.30kN.mMxk'=-1.73kN.m4.2計算要求：(1)基礎抗彎計算(2)基礎抗沖切驗算(3)地基承載力驗算單位說明：力：kN,力矩：kN.m,應力：kPa4.3計算過程和計算結果4.3.1基底反力計算：4.3.1.1統計到基底的荷載標準值:Nk=64.18,Mkx=-33.11,Mky=-21.15設計值:N=86.64,Mx=-44.70,My=-28.554.3.1.2承載力驗算時,底板總反力標準值(kPa):[相應于荷載效應標準組合]基底全反力計算出現零應力區，按應力重分布計算：基底各點位置及反力(以左下角為原點)：(x,y)反力(kPa)(1.400,0.674)0.00(1.400,1.400)85.96(0.000,1.400)195.96(0.000,0.000)30.25(0.385,0.000)0.00(1.400,0.000)0.00基底面積脫空比為:17.445%pk=(Nk+Gk)/A=62.74kPapkmax=195.96kPa,pkmin=0.00kPa4.3.1.3強度計算時,底板凈反力設計值(kPa):[相應于荷載效應基本組合]p=44.20kPapmax=229.79kPa,pmin=-36.00kPa各角點反力p1=-3.02kPa,p2=-36.00kPa,p3=74.58kPa,p4=229.79kPa4.3.2地基承載力驗算:pk=62.74<fa=300.00kPa,滿足pkmax=195.96<1.2*fa=360.00kPa,滿足4.3.3基礎抗剪驗算:根據《地基規范》第8.2.7-2條,需要進行抗剪驗算抗剪驗算公式V<=0.7*βhs*ft*Ac[《地基規范》第8.2.9條](剪力V根據凈反力的最大值計算) 下 右 上 左第1階(h0=355mm,βhs=1.000)剪切荷載(kN)35.5666.60128.68128.68抗剪切力(kN)441.83441.83441.83441.83第2階(h0=755mm,βhs=1.000)剪切荷載(kN)68.10104.38176.94176.94抗剪切力(kN)655.19655.19655.19655.19抗剪滿足.4.3.4基礎抗沖切驗算:抗沖切驗算公式Fl<=0.7*βhp*ft*Aq[《地基規范》第8.2.8條](沖切力Fl根據凈反力的最大值計算) 下 右 上 左第1階(h=400mm,h0=355mm,βhp=1.000)沖切荷載(kN)-0.034.5514.0114.01抗沖切力(kN)301.39301.39301.39301.39第2階(h=800mm,h0=755mm,βhp=1.000)沖切荷載(kN)0.000.000.000.00抗沖切力(kN)0.000.000.000.00抗沖切滿足.4.3.5基礎受彎計算:彎矩計算公式M＝F×d其中,F--對應截面地基凈反力合力(根據凈反力的最大值計算);d--質心到驗算截面的距離。根據《地基規范》第8.2.1條，擴展基礎受力鋼筋最小配筋率不應小于0.15%板底配筋:第1階(kN.m):M下=-3.26,M右=6.76,M上=20.83,M左=20.83,h0=355mm計算As(mm2/m):As下=600(構造),As右=600(構造),As上=600(構造),As左=600(構造)配筋率ρ:ρ下=0.150%,ρ右=0.150%,ρ上=0.150%,ρ左=0.150%第2階(kN.m):M下=-5.63,M右=11.66,M上=35.91,M左=35.91,h0=755mm計算As(mm2/m):As下=857(構造),As右=857(構造),As上=857(構造),As左=857(構造)配筋率ρ:ρ下=0.150%,ρ右=0.150%,ρ上=0.150%,ρ左=0.150%板頂配筋:第1階(kN.m):M下=-3.26,M右=6.76,M上=20.83,M左=20.83,h0=355mm計算As(mm2/m):As下=600(構造),——,——,——配筋率ρ:ρ下=0.150%,——,——,——第2階(kN.m):M下=-5.63,M右=11.66,M上=35.91,M左=35.91,h0=755mm計算As(mm2/m):As下=857(構造),——,——,——配筋率ρ:ρ下=0.150%,——,——,——基礎板底、板頂構造配筋(最小配筋率0.15%).4.3.6底板配筋:X向實配 板底:E14@150(906mm2/m)≥As=857mm2/mY向實配 板底:E14@150(906mm2/m)≥As=857mm2/m通過以上計算分析得知滿足現行規范要求。5柱腳計算5.1立柱基礎信息連接方式固接連接柱高hc(mm)300.0柱寬bc(mm)300.0內力設計值N(kN)86.60組合水平地震力ㄨVx(kN)-0.87Vy(kN)1.16My(kN.m)-19.85Mx(kN.m)-31.38底板信息錨栓直徑30錨栓鋼材牌號Q235錨栓數量nx2底板鋼材牌號Q235錨栓數量ny2底板下砼強度C25L(mm)550βl1.00B(mm)550設加勁肋√底板厚度tpb(mm)30.0加勁肋高hR(mm)300.0螺栓中心距邊緣lt(mm)85加勁肋厚tR(mm)20.0螺栓中心距邊緣bt(mm)85加勁肋分擔ㄨ焊縫驗算√焊縫信息腹板焊縫角焊縫hf1(mm)10.0翼緣焊縫角焊縫hf2(mm)10.0βf1.22hf3(mm)10.0銑平端ㄨ5.2計算內容（1）底板下混凝土承載力驗算（2）錨栓強度驗算（3）底板厚度驗算（4）水平抗剪承載力驗算（5）加勁肋強度驗算（6）焊縫強度驗算（7）構造驗算5.3計算過程及計算結果5.3.1計算參數偏心距鋼材與混凝土彈性模量之比單個錨栓的有效面積A0=561(mm2)X向受拉側錨栓的總有效面積Y向受拉側錨栓的總有效面積5.3.2底板下混凝土承載力驗算X向由以下公式計算受壓區長度求解得xn=256.70底板下的混凝土最大受壓應力受拉側錨栓的總拉力Y向由以下公式計算受壓區長度求解得yn=179.39006底板下的混凝土最大受壓應力受拉側錨栓的總拉力驗算3.46（MPa）＜βlfc=1.00×11.90=11.90（MPa），滿足5.3.3錨栓強度驗算單個錨栓所受最大拉力錨栓強度驗算滿足5.3.4底板厚度驗算受壓側底板厚度應滿足其中：Mimax為根據柱腳底板下的混凝土基礎反力和底板的支承條件計算得到的最大彎矩；Mimax=系數×σca2；σc為計算區格內底板下混凝土基礎的最大分布反力；f為底板鋼材的抗拉、抗壓和抗彎強度設計值。f=205（MPa）；兩鄰邊和三邊支撐時，如果b/a小于0.3，按懸臂長為b的懸臂板計算；板區格支撐條件ab系數σc(MPa)Mimax(N.mm)最小厚度(mm)4三邊支撐300.00125.000.0471.797537.514.857四邊支撐147.50290.000.1011.112426.78.438兩鄰邊支撐163.2580.400.0593.465443.512.629三邊支撐260.00105.000.0452.708118.415.41受拉側底板厚度應滿足其中：lai為錨栓中心到支撐邊的距離；Da為支撐邊的計算長度；f為底板鋼材的抗拉、抗壓和抗彎強度設計值。f=205（MPa）；板區格支撐條件lai(mm)Da(mm)Nta(kN)最小厚度(mm)3兩鄰邊支撐20.070.018.0112.27底板厚度驗算，依據《鋼結構連接節點設計手冊》8-80：底板厚度不應小于max（受壓/拉側最小底板厚度、30.0mm、柱中板件較厚值）max(15.41,30.0,5.0)=30.00（mm）=tpb=30.0（mm），滿足5.3.5水平抗剪承載力驗算錨栓所受總拉力Ta=Tay+Tax=9.08+31.45=40.53(kN)水平抗剪承載力Vfb=0.4(Ta+N)=0.4×(40.53+86.60)=50.85(kN)剪力設計值水平抗剪承載力驗算50.85（kN）>1.45（kN），滿足5.3.6加勁肋強度驗算加勁肋1（受拉側）加勁肋2（受拉側）加勁肋3(受壓側)加勁肋4(受壓側)強度驗算:9.92（MPa）<fv=120.00（MPa），滿足5.3.7焊縫強度驗算(1)柱與底板連接焊縫計算腹板角焊縫計算長度柱腹板處的角焊縫的有效截面面積翼緣內側角焊縫計算長度翼緣外側角焊縫計算長度翼緣處的角焊縫的有效截面面積柱截面周邊的角焊縫的總有效截面模量軸力產生的應力滿足彎矩產生的應力滿足腹板的剪應力滿足翼緣的剪應力滿足焊縫強度驗算翼緣焊縫強度滿足腹板焊縫強度滿足(2)加勁肋與底板連接焊縫計算加勁肋3角焊縫計算長度焊縫強度加勁肋4角焊縫計算長度焊縫強度加勁肋與底板連接焊縫強度驗算滿足(3)加勁肋與柱連接焊縫計算取X,Y方向剪力最大位置角焊縫的計算長度X向加勁肋加勁肋3焊縫強度