#商场入口改造施工图计算书Word格式文档下载.docx
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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。
方钢管和钢柱焊接,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/m
5m厚钢板
0.4kN/m2
钢化玻璃
0.5kN/m2
2、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0.7kN/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
GZ1
□150x100x4
GZ2
□150x150x4
GL1
□100x100x4
GL2
□200x150x4
GL3
2.4计算软件
本工程钢结构计算采用MIDAS/GenV8.00,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
3.1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,振型质量参和系数达到95%,第二阶振型为扭转,振型质量参和系数达到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8~9所示。
图8GL2恒载+活载内力标准值
图9GL2内力包络值
中间钢柱GZ1内力值,如图10~11所示。
图10GZ1恒载+活载内力轴力标准值
图11GZ1恒载+活载内力弯矩标准值
图12GZ1轴力包络值
图13GZ1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。
3.4.1GL2强度和稳定性验算
------------------------------------------------------------------------------------------
midasGen-SteelCodeChecking|GB50017-03|Version800
===============================================================================
*.DEFINITIONOFLOADCOMBINATIONSWITHSCALINGUPFACTORS.
--------------------------------------------------------------------------------------
LCBCLoadcaseName(Factor)+LoadcaseName(Factor)+LoadcaseName(Factor)
51DL(1.350)+自重(1.350)+LL(0.980)
61DL(1.200)+自重(1.200)+LL(1.400)
71DL(1.000)+自重(1.000)+LL(1.400)
81DL(1.200)+自重(1.200)+WL(1.400)
91DL(1.200)+自重(1.200)+WL(-1.400)
101DL(1.000)+自重(1.000)+WL(1.400)
111DL(1.000)+自重(1.000)+WL(-1.400)
121DL(1.200)+自重(1.200)+LL(1.400)
+WL(0.840)
131DL(1.200)+自重(1.200)+LL(1.400)
+WL(-0.840)
141DL(1.000)+自重(1.000)+LL(1.400)
151DL(1.000)+自重(1.000)+LL(1.400)
161DL(1.200)+自重(1.200)+LL(0.980)
+WL(1.400)
171DL(1.200)+自重(1.200)+LL(0.980)
+WL(-1.400)
181DL(1.000)+自重(1.000)+LL(0.980)
191DL(1.000)+自重(1.000)+LL(0.980)
201DL(1.200)+自重(1.200)+LL(0.600)
+SRSS3(1.300)
211DL(1.200)+自重(1.200)+LL(0.600)
+SRSS4(1.300)
221DL(1.200)+自重(1.200)+LL(0.600)
+SRSS3(-1.300)
231DL(1.200)+自重(1.200)+LL(0.600)
+SRSS4(-1.300)
241DL(1.000)+自重(1.000)+LL(0.500)
251DL(1.000)+自重(1.000)+LL(0.500)
261DL(1.000)+自重(1.000)+LL(0.500)
271DL(1.000)+自重(1.000)+LL(0.500)
midasGen-SteelCodeChecking|GB50017-03|Version800
*.PROJECT:
*.MEMBERNO=81,ELEMENTTYPE=Beam
*.LOADCOMBNO=12,MATERIALNO=1,SECTIONNO=4
*.UNITSYSTEM:
kN,mm
*.SECTIONPROPERTIES:
Designation=GL2,B200x150x5
Shape=B-Section.(Rolled)
Depth=200.000,FlgWidth=150.000,WebCenter=145.000
WebThick=5.000,TopFThick=5.000,Bot.FThick=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=0.00000e+000
iy=7.62000e+001,iz=6.11000e+001
J=2.35140e+007,Cwp=1.00000e+028
*.DESIGNPARAMETERSFORSTRENGTHEVALUATION:
Ly=7.30000e+003,Lz=3.90000e+003,Lu=3.90000e+003
Ky=1.00000e+000,Kz=1.00000e+000
*.MATERIALPROPERTIES:
Fy=2.35000e-001,Es=2.06000e+002,MATERIALNAME=Q235
*.DESCRIPTIONOFAPPLIEDFACTORFORCHECKING.
SpecialProvisionsForSeismicDesign:
Intensity7.
*.FORCESANDMOMENTSAT(1/2)POINT:
AxialForceFxx=-1.17966e+001
ShearForcesFyy=8.02973e-004,Fzz=-7.82981e-002
BendingMomentsMy=5.20604e+003,Mz=-8.54712e+002
EndMomentsMyi=1.09966e+003,Myj=1.40502e+003(forLb)
Myi=-5.15343e+003,Myj=-4.28869e+003(forLy)
Mzi=-8.53146e+002,Mzj=-8.56278e+002(forLz)
|||*|||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.
[GB50011-018.3.2-1]
-.Intensity7atMulti-storyBuilding.
-.BTRL=36*SQRT[235/fay]=36.000
-.BTR=Width/tf=30.00<
BTRL--->
O.K.
-.beff=MIN[BTRL*tf,Width]=150.0000mm.
-.Aeff=beff*tf=750.0000mm^2.
-.yeff=beff/2=75.0000mm.
|||*|||计算下翼缘有效截面特性值.
|||*|||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.
-.SigmaR=N/(As*fy)=0.015
-.DTRL=MAX[85-120*SigmaR,40]*SQRT[235/fay]=83.196
-.DTR=Depth/tw=38.00<
DTRL--->
-.deff1=MIN[DTRL*tw,Depth]/2=95.0000mm.
-.Aeff1=deff1*tw=475.0000mm^2.
-.zeff1=h-deff1/2=147.5000mm.
-.deff2=MIN[DTRL*tw,Depth]/2=95.0000mm.
-.Aeff2=deff2*tw=475.0000mm^2.
-.zeff2=deff2/2=52.5000mm.
|||*|||计算右腹板有效截面特性值.
|||*|||轴向强度验算.
().轴向受压构件长细比(Kl/i)验算.
[GB50017-035.3.8Table5.3.8]
-.Kl/i=95.8<
150.0--->
().计算正则化长细比.
-.Lambda1=Pi*SQRT(Es/fy)=93.014
-.Lambda_by=(KLy/iy)/Lambda1=1.030
().计算轴向受压构件强轴整体稳定验算的承载力(Nrc_y).
[GB50017-03附录C]-Lambad_by>
0.215.
-.f=0.215kN/mm^2.
-.Alpha1=0.6500
-.Alpha2=0.9650
-.Alpha3=0.3000
-.AAA=Alpha2+Alpha3*Lambda_by+Lambda_by^2=2.3348
-.Phi_y={AAA-SQRT[AAA^2-4*Lambda_by^2]}/(2*Lambda_by^2)=0.5824
-.Nrc_y=Phi_y*f*Aeff=418.24kN.
().强轴整体稳定验算(N/Nrc_y).
N11.80
-.-----=---------------=0.028<
1.000--->
Nrc_y418.24
-.Lambda_bz=(KLz/iz)/Lambda1=0.686
().计算轴向受压构件弱轴整体稳定验算的承载力(Nrc_z).
[GB50017-03附录C]-Lambad_bz>
-.AAA=Alpha2+Alpha3*Lambda_bz+Lambda_bz^2=1.6418
-.Phi_z={AAA-SQRT[AAA^2-4*Lambda_bz^2]}/(2*Lambda_bz^2)=0.7865
-.Nrc_z=Phi_z*f*Aeff=564.81kN.
().弱轴整体稳定验算(N/Nrc_z).
-.-----=---------------=0.021<
Nrc_z564.81
|||*|||强轴抗弯强度验算.
().计算有效抗弯承载力.
[GB50017-034.1.1]
-.Weffy=193000.000
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