入口鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計計算.doc

此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)，請聯(lián)系網(wǎng)站刪除入口鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計計算一、基本技術(shù)數(shù)據(jù)1、濟南市50年一遇基本風(fēng)壓：0.45kN/m22、濟南市50年一遇基本雪壓：0.30kN/m23、地面粗糙度：B類4、地震設(shè)防烈度：6度5、計算標(biāo)高：9.000m6、設(shè)計使用年限：50年二、荷載計算1、恒荷載結(jié)構(gòu)恒荷載包括：A.鋼結(jié)構(gòu)（輸入鋼材密度和重力加速度由計算程序自動考慮）B.立面幕墻玻璃自重：恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值GAK=0.50KN/m2（考慮附件重量）C.頂面采光頂玻璃自重：恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值GAK=0.60KN/m2（考慮附件重量）D.雨篷玻璃自重：恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值GAK=0.50KN/m2（考慮附件重量）2、地震荷載A.立面幕墻地震荷載 地震荷載按GB50009-2001及JGJ102-2003 地震荷載標(biāo)準(zhǔn)值取 qEAk=EmaxGAK =5.00.040.50=0.10KN/m2 其中: qEAk-水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值 E-動力放大系數(shù),按 5.0 取定 max-水平地震影響系數(shù)最大值,按相應(yīng)設(shè)防烈度取定: 本工程為6度: max=0.04 GAK-幕墻構(gòu)件的自重(N/m2)B.頂面采光頂?shù)卣鸷奢d 地震荷載按GB50009-2001及JGJ102-2003 地震荷載標(biāo)準(zhǔn)值取 qEAk=EmaxGAK =5.00.040.60=0.12KN/m2 其中: qEAk-水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值 E-動力放大系數(shù),按 5.0 取定 max-水平地震影響系數(shù)最大值,按相應(yīng)設(shè)防烈度取定: 本工程為6度: max=0.04 GAK-幕墻構(gòu)件的自重(N/m2)C.雨篷玻璃地震荷載 地震荷載按GB50009-2001及JGJ102-2003 地震荷載標(biāo)準(zhǔn)值取 qEAk=EmaxGAK =5.00.040.50=0.10KN/m2 其中: qEAk-水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值 E-動力放大系數(shù),按 5.0 取定 max-水平地震影響系數(shù)最大值,按相應(yīng)設(shè)防烈度取定: 本工程為6度: max=0.04 GAK-幕墻構(gòu)件的自重(N/m2)3、風(fēng)荷載A立面幕墻風(fēng)荷載計算：標(biāo)高為9.0m處風(fēng)荷載計算(1). 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算: W0:基本風(fēng)壓 W0=0.45 kN/m2 gz: 9.0m高處陣風(fēng)系數(shù)(按B類區(qū)計算) gz=0.891+(Z/10)-0.16=1.795 z: 9.0m高處風(fēng)壓高度變化系數(shù)(按B類區(qū)計算): (GB50009-2001) z=(Z/10)0.32 (B類區(qū)，在10米以下按10米計算) =(10.0/10)0.32=1.000 s:風(fēng)荷載體型系數(shù) s=-1.20 Wk=gzzsW0 (GB50009-2001) =1.7951.0001.20.450 =0.969 kN/m2 因為Wk1.0kN/m2，取Wk=1.0 kN/m2，按JGJ102-2003第5.3.2條采用。(2). 風(fēng)荷載設(shè)計值: W: 風(fēng)荷載設(shè)計值(kN/m2) w: 風(fēng)荷載作用效應(yīng)的分項系數(shù)：1.4 按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2001 3.2.5 規(guī)定采用 W=wWk=1.41.000=1.400kN/m2B頂面采光頂風(fēng)荷載計算：標(biāo)高為9.0m處風(fēng)荷載計算(1). 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算: W0:基本風(fēng)壓 W0=0.45 kN/m2 gz: 9.0m高處陣風(fēng)系數(shù)(按B類區(qū)計算) gz=0.891+(Z/10)-0.16=1.795 z: 9.0m高處風(fēng)壓高度變化系數(shù)(按B類區(qū)計算): (GB50009-2001) z=(Z/10)0.32 (B類區(qū)，在10米以下按10米計算) =(10.0/10)0.32=1.000 s:風(fēng)荷載體型系數(shù) s=-2.00 Wk=gzzsW0 (GB50009-2001) =1.7951.000(-2.0)0.450 =-1.615 kN/m2 (2). 風(fēng)荷載設(shè)計值: W: 風(fēng)荷載設(shè)計值: kN/m2 rw: 風(fēng)荷載作用效應(yīng)的分項系數(shù)：1.4 按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2001 3.2.5 規(guī)定采用 W=rwWk=1.4(-1.615)=-2.261kN/m2C雨篷風(fēng)荷載計算：標(biāo)高為4.4m處風(fēng)荷載計算(1). 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算: W0:基本風(fēng)壓 W0=0.45 kN/m2 gz: 4.4m高處陣風(fēng)系數(shù)(按B類區(qū)計算) gz=0.891+(Z/10)-0.16=1.905 z: 4.4m高處風(fēng)壓高度變化系數(shù)(按B類區(qū)計算): (GB50009-2001) z=(Z/10)0.32 (B類區(qū)，在10米以下按10米計算) =(10.0/10)0.32=1.000 s:風(fēng)荷載體型系數(shù) s=-2.00 Wk=gzzsW0 (GB50009-2001) =1.9051.000(-2.0)0.450 =-1.713 kN/m2 (2). 風(fēng)荷載設(shè)計值: W: 風(fēng)荷載設(shè)計值: kN/m2 rw: 風(fēng)荷載作用效應(yīng)的分項系數(shù)：1.4 按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2001 3.2.5 規(guī)定采用 W=rwWk=1.4(-1.713)=-2.398kN/m24、雪荷載頂面采光頂及雨篷積雪荷載Sk=rSo=1.00.30=0.30kN/m2，立面幕墻不考慮雪荷載5、活荷載頂面采光頂及雨篷活荷載按規(guī)范取Hk=0.50kN/m2，立面幕墻不考慮活荷載說明：雪荷載和活荷載取較大值組合三、荷載工況組合工況1（有風(fēng)狀態(tài)）A、立面幕墻荷載組合1.01.2恒載+1.01.4風(fēng)荷載+0.51.3地震荷載 (水平向：y方向及x方向)鋼立柱上固定鋁合金立柱處施加集中荷載為：P=(1.0*1.4*1.0+0.5*1.3*0.1)*1.8*3=7.911KN(豎向：z方向)鋼立柱上固定鋁合金立柱處施加集中荷載為：G=(1.0*1.2*0.5)*1.8*3=3.24KNB、采光頂荷載組合1.01.0恒載+1.01.4負風(fēng)荷載(豎向：z方向)鋼橫梁上施加集中荷載為：G=1.0*1.0*0.6+1.0*1.4*(-1.615)*1.8*1.45=4.335KNC、雨篷荷載組合1.01.0恒載+1.01.4負風(fēng)荷載(豎向：z方向)鋼橫梁上施加集中荷載為：G=1.0*1.0*0.5+1.0*1.4*(-1.713)*1.8*1.5/2=2.562KN工況2（無風(fēng)狀態(tài)）A、立面幕墻荷載組合1.01.35恒載+1.01.3地震荷載 (水平向：y方向及x方向)鋼立柱上固定鋁合金立柱處施加集中荷載為：P=(1.0*1.3*0.1)*1.8*3=0.702KN(豎向：z方向)鋼立柱上固定鋁合金立柱處施加集中荷載為：G=(1.0*1.35*0.5)*1.8*3=3.645KNB、采光頂荷載組合1.01.2恒載+1.01.4活荷載+0.51.3地震荷載(豎向：z方向)鋼橫梁上施加集中荷載為：G=(1.0*1.2*0.6+1.0*1.4*0.5+0.5*1.3*0.12)*1.8*1.45=3.910KNC、雨篷荷載組合1.01.2恒載+1.01.4活荷載+0.51.3地震荷載(豎向：z方向)鋼橫梁上施加集中荷載為：G=(1.0*1.2*0.5+1.0*1.4*0.5+0.5*1.3*0.10)*1.8*1.5/2=1.843KN四、結(jié)構(gòu)描述1立面幕墻及采光頂橫豎主梁：100*200*5*5（Q235B）2立面幕墻拐角豎梁及采光頂采光頂邊部橫梁：200*200*5*5（Q235B）3雨篷梁：60*120*5*5（Q235B）4結(jié)構(gòu)示意圖五、計算結(jié)果1、工況1計算結(jié)果A、支座及荷載加載見下圖B、結(jié)構(gòu)整體位移圖C、幕墻鋼框水平位移圖最大位移量(34.115/1.3)/9000=1/3431/300,位移滿足要求。D、雨篷鋼梁豎向位移圖最大位移量(6.22/1.3)/(1800*2)=1/7521/300,位移滿足要求。E、結(jié)構(gòu)應(yīng)力圖最大應(yīng)力125.21215Mpa，應(yīng)力滿足要求。F、支座反力清單 PRINT REACTION SOLUTIONS PER NODE * POST1 TOTAL REACTION SOLUTION LISTING * LOAD STEP= 1 SUBSTEP= 1 TIME= 1.0000 LOAD CASE= 0 THE FOLLOWING X,Y,Z SOLUTIONS ARE IN GLOBAL COORDINATES NODE FX FY FZ MX MY MZ 357 -5851.1 -793.38 6634.4 397 -5812.0 -673.83 4944.5 586 -12168. -7983.0 180.58 682 -1841.3 -4427.9 19805. 812 -28.130 -13460. -9570.8 815 11.679 -13851. -7681.0 948 20.900 -8811.6 8519.0 1129 -14.988 -7617.3 10624. 1263 -1.7010 -15324. -10673. 1266 -4.3094 -15208. -10410. 1399 -0.14771 -9352.8 7524.5 1580 8.1729 -9302.0 7582.0 1713 4.3094 -15208. -10410. 1716 1.7010 -15324. -10673. 1849 -8.1729 -9302.0 7582.0 2030 0.14771 -9352.8 7524.5 2313 5812.0 -673.83 4944.5 2353 5851.1 -793.38 6634.4 2489 28.130 -13460. -9570.8 2583 -20.900 -8811.6 8519.0 2765 14.988 -7617.3 10624. 2900 -11.679 -13851. -7681.0 2936 12168. -7983.0 180.58 3031 1841.3 -4427.9 19805. TOTAL VALUES VALUE -0.24885E-05-0.21361E+06 54958. 0.0000 0.0000 0.0000 2、工況2計算結(jié)果A、支座及荷載加載見下圖B、結(jié)構(gòu)整體位移圖C、幕墻鋼框水平位移圖最大位移量(3.228/1.3)/9000=1/36251/300,位移滿足要求。D、雨篷鋼梁豎向位移圖最大位移量(8.131/1.3)/(1800*2)=1/5761/300,位移滿足要求。E、結(jié)構(gòu)應(yīng)力圖最大應(yīng)力86.351215Mpa，應(yīng)力滿足要求。F、支座反力清單 PRINT REACTION SOLUTIONS PER NODE * POST1 TOTAL REACTION SOLUTION LISTING * LOAD STEP= 1 SUBSTEP= 1 TIME= 1.0000 LOAD CASE= 0 THE FOLLOWING X,Y,Z SOLUTIONS ARE IN GLOBAL COORDINATES NODE FX FY FZ MX MY MZ 357 -520.98 -59.489 12337. 397 -505.44 -57.922 5905.7 586 -996.36 -539.23 8469.4 682 -174.85 -358.38 13526. 812 -0.24518 -992.48 3428.7 815 2.5465 -1333.4 3419.3 948 0.73181 -1079.9 17841. 1129 -4.2856 -758.25 15372. 1263 0.72553E-01 -762.15 3487.1 1266 0.50804 -856.98 3465.3 1399 0.49766E-01 -1382.0 19550. 1580 0.38653 -1297.9 19271. 1713 -0.50804 -856.98 3465.3 1716 -0.72553E-01 -762.15 3487.1 1849 -0.38653 -1297.9 19271. 2030 -0.49766E-01 -1382.0 19550. 2313 505.44 -57.922 5905.7 2353 520