三层技术夹层裙楼屋顶天窗结构计算书

1、佰翔五通酒店三层技术夹层天窗钢结构计算书一、 工程概况佰翔五通酒店三层技术夹层共有两个天窗，分别为天窗一及天窗二。其中天窗一分为大小两个天窗，两个均为圆滑的椭圆曲面，大天窗长约30m，宽约18m，曲面最大高差约2.3m，投影面积约为370m2，小天窗长约20m,宽约13.5m，曲面最大高差约为1.175m,投影面积约为196 m2。天窗二平面形状呈纺锤状，表面因结构排水需要中间比两边略高，长约为24m，宽约为8.1m，投影面积约为109m2。二、 设计依据2.1本工程的结构设计基准期为50年。2.2本工程结构设计主要依据下列国家及地方规范、规程进行：三、 建筑分类等级四、 主要荷载（作用）取值

2、w0=0.80kN/m2s根据s根据z=1.27；z=1.23z=1.8wkszzw0如图4-1、图4-2kN/m2kN/m2竖向地震影响系数最大值取水平地震影响系数最大值的65%，另还考虑不小于重力荷载代表值的0.08倍。，天窗取温度变化±20进行分析。表4-1 内力组合承载力极限状态1.35D+0.98L1.2D+1.4L1.35D+0.98L+0.84W（WX+、WX-、WY+或WY-）1.2D+1.4L+0.84 W（WX+、WX-、WY+或WY-）1.2D+0.98L+1.4 W（WX+、WX-、WY+或WY-）1.35D+0.98L+0.84T+（或T-）1.2D+1.4

3、L+0.84T+(或T-)1.2D+0.98L+1.4T+(或T-)1.2D+0.6L+1.3EX（或EY、EZ）1.2D+0.6L+1.3EX(或EY)+0.5EZ1.2D+0.6L+1.3 EZ +0.5 EX(或EY)1.2D+1.4W（WX+、WX-、WY+或WY-）D+1.4W（WX+、WX-、WY+或WY-）D+1.4L+0.84W（WX+、WX-、WY+或WY-）D+0.98L+1.4W（WX+、WX-、WY+或WY-）0.5D+W（WX+、WX-、WY+或WY-）正常使用状态D+L注：表中，D：恒载；L：活载；W：风荷载（分X方向正反风WX+、WX-以及Y方向正反风WY+、WY

4、-）；T：温差；E：地震作用（EX、EY为水平两个方向地震，EZ为竖向地震）。五、 结构选型及用料300×70×8，周边约束构件为350×250×12，周边一圈用于设置铝百叶的悬挑构件采用350100×100×8，封边构件采用10，钢柱采用250×12，支撑采用D152×6；较小的天窗250×70×6，周边约束构件为300×250×10，周边一圈用于设置铝百叶的悬挑构件采用300100×100×8，封边构件采用10，钢柱采用250×10，支撑采用

5、D140×6。天窗二200×10，两个角上的钢柱根据构造需要采用梯形截面，详见天窗钢结构施工图。中部玻璃幕墙区域下部杆件均为300×70×8，周边约束构件为300×200×10，两边用于设置铝百叶的悬挑构件采用300100×100×8，封边构件采用10。在天窗一（大）计算模型中图5-2 天窗一（小）支座编号在天窗一（小）计算模型中将全部柱底支座以及支撑支座均设置为不动铰支座。图5-2 天窗二支座编号在天窗二计算模型中将全部柱底支座以及支撑支座均设置为不动铰支座。六、 结构分析考虑初始缺陷、满跨及半跨活载、几何非线性

6、的全过程分析考虑初始缺陷、满跨及半跨活载、几何非线性的全过程分析（天窗一）。图6-1 恒载下最大竖向位移10.6mm图6-2 活载下最大竖向位移3.2mm图6-3 恒载+活载下最大竖向位移13.8mm图6-4 x向风荷载作用下最大x向位移8.6mm图6-5 y向风荷载作用下最大y向位移0.5mm图6-6 x向地震荷载作用下最大x向位移14.8mm图6-7 y向地震荷载作用下最大y向位移0.7mm表6-1 材料用量统计注：此表未考虑节点用钢量。表6-2 支座反力（包络值）考虑初始缺陷和几何非线性的全过程分析缺陷最大计算值为18000/300=60mm，读取最低阶正屈曲模态下各节点位移比值，确定各

7、节点引入的初始缺陷数值并加至各节点坐标中，至此将初始缺陷引入完善模型。在SAP2000中，几何非线性参数选择P-与大位移，即在运算过程中考虑几何非线性的影响。计算结果如图6-11、图6-12所示荷载-位移曲线（取最低阶正屈曲模态下竖向位移最大点的竖向位移进行监控，基底抗剪Z等效于施加在结构上的竖向荷载），随着荷载的增大，位移增加，当结构稳定破坏时，其刚度矩阵出现奇异，计算结果不再收敛，此时荷载-位移曲线几乎平行于横轴，及荷载不再增加而位移无限增大。活载满跨布置时，最大竖向荷载达到30650kN。因恒载+活载下基底剪力Z为1916.30kN，则安全系数K=30650/1916.30=15.99&

8、gt;4.2，满足空间网格结构技术规程要求。活载半跨布置时，最大竖向荷载达到42410kN。因恒载+活载下基底剪力Z为1768.38kN，则安全系数K=42410/1768.38=23.98>4.2，满足空间网格结构技术规程要求。活载半跨全过程分析结果图6-13 恒载+活载组合下最大竖向位移13.9mm表6-3 材料用量统计注：此表未考虑节点用钢量。表6-4 支座反力（包络值）考虑初始缺陷和几何非线性的全过程分析缺陷最大计算值为13500/300=45mm，读取最低阶正屈曲模态下各节点位移比值，确定各节点引入的初始缺陷数值并加至各节点坐标中，至此将初始缺陷引入完善模型。在SAP2000中，几何非线性参数选择P-与大位移，即在运算过程中考虑几何非线性的影响。计算结果如图6-17、图6-18所示荷载-位移曲线（取最低阶正屈曲模态下竖向位移最大点的竖向位移进行监控，基底抗剪Z等效于施加在结构上的竖向荷载），随着荷载的增大，位移增加，当结构稳定破坏时，其刚度矩阵出现奇异，计算结果不再收敛，此时荷载-位移曲线几乎平行于横轴，即荷载不再增加而位移无限增大。活载满跨布置时，最大竖向荷载达到19700kN。因恒载+活载下基底剪力Z为752.91kN，则安全系数K=19700/752.91=26.17>4.2，满足空间网格结构技术规程要求。活载半跨布置时，最大竖向荷载达到