廣告招牌位鋼梁設計計算書

PAGE廣告招牌位鋼梁設計計算書基本參數(shù):xx地區(qū)抗震7度設防一、荷載計算1、標高為46.0m處風荷載計算(1).風荷載標準值計算:Wk:作用在幕墻上的風荷載標準值(kN/m^2)βgz:46.000m高處陣風系數(shù)(按C類區(qū)計算):μf=0.734×(Z/10)^(-0.22)＝0.525βgz=0.85×(1+2μf)=1.742μz:46.000m高處風壓高度變化系數(shù)(按C類區(qū)計算):(GB50009-2001)μz=0.616×(Z/10)^0.44=1.206風荷載體型系數(shù)μs=1.20Wk=βgz×μz×μs×W0(GB50009-2001)=1.742×1.206×1.2×0.750=1.890kN/m^2(2).風荷載設計值:W:風荷載設計值:kN/m^2rw:風荷載作用效應的分項系數(shù)：1.4按《建筑結構荷載規(guī)范》GB50009-20013.2.5規(guī)定采用W=rw×Wk=1.4×1.890=2.646kN/m^22.作用于橫鋼梁的荷載標準值：橫鋼梁上的荷載作用來自3mm厚的復合鋁板和玻璃面板上.A、qw:作用于角碼70x7的線均布荷載;及作用于方鋼管上的三角荷載Wk:風荷載標準值:1.890kN/m^2B:幕墻分格寬:4.500m/2=2.250mqw1=Wk×B=1.890×2.250=4.25kN/mB、垂直于幕墻平面的分布水平地震作用:qEAk:垂直于幕墻平面的分布水平地震作用(kN/m^2)qEAk=5×αmax×GAk=5×0.080×200.000/1000=0.080kN/m^2qE：水平地震作用線分布最大荷載集度設計值(矩形分布)qE=qEA×B=0.08×2.2500=0.18kN/mC、GAk:鋁板幕墻自重:200N/m^2Gk1:橫梁自重荷載線分布均布荷載集度標準值(kN/m):Gk1=200×H/1000=200×2.2500/1000=0.450kN/mGAk:玻璃幕墻自重:400N/m^2Gk2:橫梁自重荷載線分布均布荷載集度標準值(kN/m):Gk2=400×H/1000=400×2.2500/1000=0.90kN/mGk=Gk1+Gk2=1.35kN/mD、橫梁鋼架的自重DL由SAP2000自行運行計算。荷載的組合： 組合一：COMB1:1.4qw+1.3x0.5qek+1.2Gk+1.0DL組合二:COMB2:1.0qw+1.0x0.5qek+1.0Gk+1.0DL二、橫鋼梁內(nèi)力分析:基本參數(shù)：1：計算點標高：46.0m；2：力學模型：鋼架；3：橫梁跨度：L=3.55+12.90+3.55=20.0m；4：龍骨間距：寬1.20m；5：板塊配置：吊掛玻璃及復合鋁板；一、）計算簡圖（如圖）二、）幾何信息節(jié)點編號圖，桿件編號圖，截面尺寸圖，荷載分布圖，內(nèi)力包絡圖詳見附錄SAP2000輸出文件。通過SAP2000電算計算結果：三、）內(nèi)力輸出結果：考慮最不利內(nèi)力輸出結果（參考附錄SAP2000內(nèi)力輸出結果）進行桿件校核：桿件80x60x5mm方鋼管型材，最不利內(nèi)力輸出結果如下：應力比最大值于桿件122內(nèi)力大小桿件單元（FRRAME）組合工況（COOMB）最大軸力（N）0．37kN122COMB1最大剪力（Q22、Q3）Q2=0.0004kkNQ3=3.633Kn122COMB1最大彎矩(MM2、M3)M2=0..59kkNmM3=0..002kNm122COMB1桿件L50x5mm角鋼型材，最不利內(nèi)力輸出結果如下：應力比最大值于桿件37內(nèi)力大小桿件單元（FRRAME）組合工況（COOMB）最大軸力（N）10.83kNN37COMB1最大剪力（Q22、Q3）Q2=1.553kNNQ3=0.0008Kn37COMB1最大彎矩(MM2、M3)M2=0..003kNmM3=0..59kkNm37COMB1桿件L70x7mm角鋼型材，最不利內(nèi)力輸出結果如下：應力比最大值于桿件190內(nèi)力大小桿件單元（FRRAME）組合工況（COOMB）最大軸力（N）0.35kN190COMB1最大剪力（Q22、Q3）Q2=3.888kNNQ3=1.411Kn190COMB1最大彎矩(MM2、M3)M2=0..35kkNmM3=0..81kkNm190COMB1四、）據(jù)內(nèi)力結果校核型材（1、）校核型材80x60x5mm方鋼管1.選用立柱型材的截面特性:選用型材號:80X60X5型材強度設計值:215.000N/mm^2型材彈性模量:E=2.1×10^5N/mm^2X軸慣性矩:Ix=113.237cm^4Y軸慣性矩:Iy=71.152cm^4X軸抵抗矩:Wx1=28.309cm^3X軸抵抗矩:Wx2=28.309cm^3 Y軸抵抗矩:Wy1=23.694cm^3型材截面積:A=13.008cm^2型材計算校核處壁厚:t=5.000mm型材截面面積矩:Ss=17.394cm^3塑性發(fā)展系數(shù):γ=1.052.幕墻橫梁受彎強度計算:校核依據(jù):Mx/γ/wx+My/γ/wy≤ｆa=215.0N/mm2(拉彎構件)σ:橫梁計算強度(N/mm2)(橫梁為拉彎構件) Mx:橫梁彎矩X-X:0.59kN·m Wx:橫梁截面X軸抗彎矩:28.309cm3 My:橫梁彎矩Y-Y:0.002kN·m Wy:橫梁截面Y軸抗彎矩:23.694cm3γ:塑性發(fā)展系數(shù):1.05σ=N/A+Mx/γ/wx+My/γ/wy=0.37X10/13.008+0.59×103/1.05/28.309+0.002×103/1.05/23.694=20.2N/mm220.2N/mm2≤ｆa=215.0N/mm2橫梁強度可以滿足.2.橫梁抗剪計算:校核依據(jù):VyxSx/(Ixxtx)≤[τ]=125.0N/mm2 VxxSy/(Iyxty)≤[τ]=125.0N/mm2Vy:橫梁豎直方向（Y軸）的剪力設計值（kN）:Vy= 0.004kNVx:橫梁水平方向（X軸）的剪力設計值（kN）:Vx= 3.63kNτ:橫梁剪應力:Sx:橫梁型材截面x軸的毛截面面積矩:17.394cm3Sy:橫梁型材截面y軸的毛截面面積矩:14.459cm3Ix:橫梁型材截面慣慣性矩:1133.2377cm44Iy:橫梁型材截面慣慣性矩:71..152cm4tx:橫梁型材截面垂垂直于x軸腹板的的截面總寬寬度:5.0000mmmty:橫梁型材截面垂垂直于y軸腹板的的截面總寬寬度:5.0000mmmτx=(Vx^2+Vyy^2)^^0.5××Sx×1000/Ix/tx=(0..004^^2+3..63^22)^0..5×177.3944×1000/1133.2377/5.0000=11..15NN/mm2211.115N//mm2≤125..0N/mmm2橫梁抗剪強度可可以滿足.（2、）校核型材LL50x5mm角鋼1.選用橫梁梁型材的截截面特性:選用型材材號:L550X5型材強度度設計值:2115.0000N/mmm^2型材彈性性模量:E==2.1××10^55N/mmm^2X軸慣性性矩:Ixx=11..231ccm^4Y軸慣性性矩:Iyy=11..181ccm^4X軸抵抗抗矩:Wxx1=3..138ccm^3X軸抵抗抗矩:Wxx2=7..901ccm^3Y軸抵抗抗矩:Wyy1=7..887ccm^3Y軸抵抗抗矩:Wyy2=3..121ccm^3型材截面面積:A==4.8004cm^^2型材計算算校核處壁壁厚:t==5.0000mm型材截面面面積矩:Sss=3.4428cmm^3塑性發(fā)展展系數(shù):γ=1.0052.幕墻橫梁梁受彎強度度計算:校核依據(jù)據(jù):Mxx/γ/wx+MMy/γ/wy≤ｆa=2115.0NN/mm22(拉彎構件)σ:橫梁計算強度((N/mmm2)(橫梁為拉拉彎構件) Mx:橫梁彎矩X-X::0.0003kNN·m Wx::橫梁截面X軸抗彎矩:3.1138cmm3 My:橫梁彎彎矩Y-Y::0.559kN··m Wy::橫梁截面Y軸抗彎矩:3.1138cmm3γ:塑塑性發(fā)展系系數(shù):1..05σ=NN/A++Mx//γ/wx+MMy/γ/wy=10.883x100/4.8804++0.0003×1103/1.005/3..138+0..59×1103/1.005/3..138=202..5N//mm2205..5N//mm2≤ｆa=2115.0NN/mm22橫梁強度度可以滿足足.2.橫梁抗剪剪計算:校核依據(jù):VVyxSSx/(Ixxtx)≤[τ]=1225.0NN/mm22 VxxSy//(Iyxty)≤[τ]=1225.0NN/mm22Vy:橫梁豎直方向（Y軸）的剪剪力設計值值（kN）:Vy= 1.533kNVx:橫梁水平方向（X軸）的剪剪力設計值值（kN）:Vx= 0.0008kNτ:橫梁剪應力:Sx:橫梁型材截面xx軸的毛截截面面積矩矩:3.4428cmm3Ix:橫梁型材截面慣慣性矩:11..231cm4tx:橫梁型材截面垂垂直于x軸腹板的的截面總寬寬度:5.0000mmmτx=(Vx^2+Vyy^2)^^0.5××Sx×1000/Ix/tx=(1..53^22+0.0008^22)^0..5×3..428××100//11.2231/55.0000=9.334N//mm29.344N/mmm2≤125..0N/mmm2橫梁抗剪強度可可以滿足.（2、）校核型材LL70x7mm角鋼1.選用橫梁梁型材的截截面特性:選用型材材號:L770X7型材強度度設計值:2115.0000N/mmm^2型材彈性性模量:E==2.1××10^55N/mmm^2X軸慣性性矩:Ixx=43..219ccm^4Y軸慣性性矩:Iyy=43..219ccm^4X軸抵抗抗矩:Wxx1=8..657ccm^3Y軸抵抗抗矩:Wyy1=8..657ccm^3型材截面面積:A==9.311cm^22型材計算算校核處壁壁厚:t==7.0000mm型材截面面面積矩:Sss=114.6118cm^^3塑性發(fā)展展系數(shù):γ=1.0052.幕墻橫梁梁受彎強度度計算:校核依據(jù)據(jù):N//A+Mxx/γ/wx+MMy/γ/wy≤ｆa=2115.0NN/mm22(拉彎構件)σ:橫梁計算強度((N/mmm2)(橫梁為拉拉彎構件) Mx:橫梁彎矩X-X::0.335kN··m Wx::橫梁截面X軸抗彎矩:8.6657cmm3 My:橫梁彎彎矩Y-Y::0.881kN··m Wy::橫梁截面Y軸抗彎矩:8.6657cmm3γ:塑塑性發(fā)展系系數(shù):1..05σ=NN/A++Mx//γ/wx+MMy/γ/wy=0.355x10//9.311+00.35××103/1.005/8..657+0..81×1103/1.005/8..657=128N/mmm2128N/mmm2≤ｆa=2115.0NN/mm22橫梁強度度可以滿足足.2.橫梁抗剪剪計算:校核依據(jù):VVyxSSx/(Ixxtx)≤[τ]=1225.0NN/mm22 VxxSy//(Iyxty)≤[τ]=1225.0NN/mm22Vy:橫梁豎直方向（Y軸）的剪剪力設計值值（kN）:Vy= 3.888kNVx:橫梁水平方向（X軸）的剪剪力設計值值（kN）:Vx= 1.411kNτ:橫梁剪應力:Sx:橫梁型材截面xx軸的毛截截面面積矩矩:14..618ccm3Ix:橫梁型材截面慣慣性矩:43..219cm4tx:橫梁型材截面垂垂直于x軸腹板的的截面總寬寬度:7.0000mmmτx=(Vx^2+Vyy^2)^^0.5××Sx×1000/Ix/tx=(3..88^22+1.441^2))^0.55×14..618××100//43.2219/77.0000=19..95NN/mm2219.995N//mm2≤125..0N/mmm2橫梁抗剪強度可可以滿足.三、后補埋件強度度計算鋼架支支座最大大反力:節(jié)點42++節(jié)點151::節(jié)點42：F1=3..13KKn,FF2=21.991Knn;F33=44.78kkN節(jié)點151：F1=3..77KKn,FF2=11.334Knn;F33=00.77kN作用于后置埋件件的總反力力為：剪力：V1=3..13+33.77=6..90KKnV2=4..78+00.77=5..55KKn拉力：T=21..91+111.344=333.255Kn根據(jù)現(xiàn)場情況，采采用12支M12xx110膨脹螺栓栓與14mm厚彎鋼鋼板作埋件件。校核膨膨脹螺栓抗抗拉力及抗抗剪力。單單個M12xx110膨脹螺栓(靜止狀態(tài))技術參數(shù)數(shù)如下：允許拉力[N]==10.110KNN允許許剪力[V]=7..275KKN本工程預埋件受受拉力和剪剪力V:剪剪力設計值值: