高耸立柱三面翻广告牌设计

1、立柱三面翻广告牌设计计算书项目名称：高耸立柱三面翻广告牌设计阶段：施工图一、工程概况本工程为广告牌钢结构工程。二、设计依据1建筑结构荷载规 X GB5009- 20012高耸结构设计规 X GBJ 135-903钢结构设计规 X GBJ50017-2003三、结构计算荷载计算根据 GB5009- 2001风载：3 =卩z*卩s* B z * 3 o(3 z: z高度的风振系数卩z: z高度处的风压高度变化系数，s：体型系数，3 0：根本风压，某某地区，3使用同济大学MTS软件进展了计算：=总体信息=结构类型：广告牌 结构重要性等级：二级;结构楼层总数：5;标准截面总数：11；混凝土容重：25.

2、00kN/m3;钢材容重：78.00kN/m3;地下室层数：0;=风荷载信息= 依据荷载规X:建筑结构荷载规X GB 50009-2001；根本风压(kN/m2) : 0.55 ;地面粗糙程度:A级；=地震信息=振型组合方法：扭转耦联；计算振型的个数：3;场地土类别：IV;地震烈度：7度地震分组：第1组；框架的抗震等级：4;剪力墙的抗震等级：2;活荷质量折减系数：0.50 ;周期折减系数：1.00 ;结构的阻尼比：0.035 ;活荷载信息柱、墙活荷载进展折减；传到根底的活荷载进展折减； 柱，墙，根底活荷载折减系数 层号折减系数12-34-56-8>20=荷载组合信息= 表1.荷载根本组合

3、（35个）LC1 : 1.20D+LC2 : 1.00D+LC3LC4LC5LC6LC7LC8LC9LC11 :LC12 :LC13 :LC14 :LC15 :LC16 :LC17 :LC18 :LC19 :LC20 :LC21 :LC22 :LC23 :LC24 :LC25 :LC26 :LC27 :LC28 :LC29 :LC30 :1.20D+1.20D+1.00D+1.00D+1.20D+1.20D+1.00D+1.00D+1.20D+1.20D+1.00D+1.00D+1.20D+1.20D+1.00D+1.00D+1.20D+1.00D+1.20D+1.00D+LC31 : 1.2

4、0D+LC32 : 1.00D+LC33 : 1.20D+LC34 : 1.00D+LC35 : 1.35D+表2.荷载标准组合（1个）LC36 : 1.00D+表3.荷载准永久组合（1个）LC37 : 1.00D+动力特性信息工程名称：3计算软件：MTSteel计算时间：2006-8-24-0-17结构动力特性总体信息平动因子X+Y振型方向编号 周期（S） 频率（Hz）扭转因子Ti/T1度有效质量X 有效质量Y层间位移与楼层位移信息工程名称：3计算软件：MTSteel计算时间：2006-8-24-0-17各列表符号和参数说明:楼层层间最大位移与层高之比不宜大于1/100h:楼层层高JmaxD

5、:最大层间位移对应的节点号Max-DX( Y):X(Y)向最大层间位移值Max-DX( Y)/h: X(Y)向的最大层间弹性位移角Ave-DX( Y):X(Y)向层间位移的平均值Ratio-DX( Y): X(Y)向层间最大位移与平均位移的比值Jmax:最大楼层位移对应的节点号Max-X( Y):X(Y)向最大楼层位移值Ave-X( Y):X(Y)向楼层位移的平均值Ratio-X( Y):X(Y)向楼层最大位移与平均位移的比值一. 根本工况为：BLC3 风载1作用下：（主方向X向）1 3层间位移表(单位层高：米；位移：毫米；)Floor h(m) JmaxD Max-DX Max-DX/h A

6、ve-DX Ratio-DX第1层251/867第2层8681/523第3层8691/518第4层8701/518第5层8711/520最大层间弹性位移角出现于第 3层，为1/518不大于要求的1/10 0,满足要求2 3楼层位移表（单位 层高：米；位移：毫米;）Floor Jmax Max-X Ave-X Ratio-X第1层 25第2层 868第3层 869第4层 870第5层 871二. 根本工况为：BLC4 风载2作用下：（主方向丫向）1 3层间位移表（单位层高：米；位移：毫米；）Floor h（m） JmaxDMax-D 丫 Max-D Y/h Ave-DY Ratio-DY第1层

7、251/217第2层8161/115第3层8171/117第4层8181/120第5层8191/123最大层间弹性位移角出现于第 2层，为1/115不大于要求的1/10 0,满足要求2 3楼层位移表（单位 层高：米；位移：毫米；）Floor Jmax Max-Y Ave-Y Ratio-Y第1层 25第2层 816第3层 817第4层 818第5层 819三. 根本工况为：BLC5 水平地震1作用下：（主方向X向）1 3层间位移表（单位层高：米；位移：毫米;）Floor h（m） JmaxD Max-DX Max-DX/h Ave-DX Ratio-DX第1层251/1828第2层7681/1

8、138第3层7691/1128第4层7701/1128第5层 8711/1127最大层间弹性位移角出现于第 5层，为1/1127不大于要求的1/10 0,满足要求2 3楼层位移表（单位 层高：米；位移：毫米；）Floor Jmax Max-X Ave-X Ratio-X第1层 25第2层 768第3层 769第4层 770第5层 771四. 根本工况为：BLC6 水平地震2作用下：（主方向Y向）1 3层间位移表（单位层高：米；位移：毫米;）Floor h（m） JmaxD Max-D Y Max-D Y/h Ave-DY Ratio-DY第1层251/1871第2层8161/1055第3层81

9、71/1058第4层8181/1073第5层8191/1096最大层间弹性位移角出现于第 2层，为1/1055不大于要求的1/10 0,满足要求2 3楼层位移表（单位 层高：米；位移：毫米；）Floor Jmax Max-Y Ave-Y Ratio-Y第1层 25第2层 816第3层 817第4层 818第5层 819整体稳定信息工程名称：3计算软件：MTSteel计算时间：2006-8-24-0-17各列表符号和参数说明:h:楼层层高刀G:本层与以上楼层的重力荷载设计值刀 G/h:楼层重力荷载线平均设计值D:楼层弹性等效侧向刚度D/（刀G/h）:结构整体稳定性特征参数值高规要求D/（刀G/h

10、） > 10的纯框架结构的整体稳定性满足工程要求；高规要求D/（刀G/h） > 20的纯框架结构可以不考虑重力二阶效应的不利影响;结构X向整体稳定性验算Floorh(m)刀G(kN) 刀G/h(kN/m)D(kN/m)D/(刀 G/h)第1层第2层第3层第4层第5层结构丫向整体稳定性验算Floor h(m)刀 G(kN) 刀G/h(kN/m) D(kN/m) D/(刀 G/h)第1层第2层第3层第4层第5层柱下独立承台：CT-1一、根本资料：Sc承台类型： 六桩长形承台，方桩边长 d = 400mm桩列间距Sa = 2000mm桩行间距Sb = 4000mm承台边缘至桩中心距离=6

11、00mm承台根部高度 H = 1200mm承台端部高度h = 1200mm柱截面高度he = 2800mmX方向，柱截面宽度 be = 2800mmY方向单桩竖向承载力特征值 Ra = 1100kN桩中心最小间距为2m, 5d d -圆桩直径或方桩边长钢筋强度设计值fy = 300N/mm ，纵筋合力点至截面近边的距离 as = 110mm纵筋的最小配筋率p min = 0.15%荷载效应的综合分项系数 丫 z = 1.35 ;永久荷载的分项系数 丫 G = 1.35根底混凝土的容重 丫 c = 25kN/m ;根底顶面以上土的重度 丫 s = 18kN/m顶面上覆土厚度ds = 0m承台上的

12、竖向附加荷载标准值 Fk' = 0.0kN设计时执行的规X:建筑地基根底设计规 X GB 50007- 2002以下简称 根底规X混凝土结构设计规 X GB 50010- 2002以下简称 混凝土规X钢筋混凝土承台设计规程CECS 88 97以下简称承台规程二、控制内力：Nk相应于荷载效应标准组合时，柱底轴向力值kN；Fk 相应于荷载效应标准组合时，作用于根底顶面的竖向力值kN；Fk= Nk + Fk'Vxk 、Vyk -相应于荷载效应标准组合时，作用于根底顶面的剪力值kN；Mxk' 、Myk'-相应于荷载效应标准组合时，作用于根底顶面的弯矩值kN ；Mxk、M

13、yk-相应于荷载效应标准组合时，作用于根底底面的弯矩值kN-rri ；Mxk= Mxk' - Vyk * H 、Myk = Myk' + Vxk * HF、Mx My-相应于荷载效应根本组合时，竖向力、弯矩设计值kN kN m;F=丫 z * Fk、Mx = 丫 z * Mxk、My =丫 z * MykNk=900 ;Mxk'=11000 ；Myk' = 500 ; Vxk=400 ;Vyk = 70Fk=900;Mxk=10916 ;Myk = 980F=1215 ;Mx =14736.6 ;My = 1323三、承台自重和承台上土自重标准值Gk:a= 2(

14、Sc + Sa) = 2*(600+2000) = 5200mmb= 2Sc + Sb = 2*600+4000 = 5200mm承台底部底面积Ab = a * b = 5.2*5.2=承台体积 Vc = Ab * H = 27.04*1.2=承台自重标准值 Gk" = y c * Vc = 25*32.448 = 811.2kN承台上的土重标准值 Gk' = 丫 s * (Ab - bc * hc) * ds =18*(27.04-2.8*2.8)*0= 0.0kN承台自重与其上土自重标准值 Gk = Gk" + Gk' = 811.2+0 = 811.2

15、kN四、承台验算：1、承台受弯计算：(1)、单桩桩顶竖向力计算：在轴心竖向力作用下Qk = (Fk + Gk) / n根底规 X -1Qk = (900+811.2)/6= 285.2kN < Ra = 1100kN在偏心竖向力作用下Qik = (Fk + Gk) / n刀 Xi a 2根底规X -2刀 Xi a 2士Mxk * Yi /刀 Yi 八 2士Myk * Xi /Q1k = (Fk + Gk) / n + Mxk * Yi /刀 Yi 八 2 - Myk * Xi /=285.2+(10916*4/2)/(6*4八2/4)-(980*2)/(4*2八2)=1072.4kN &

16、lt; 1.2Ra = 1320kNQ2k = (Fk + Gk) / n + Mxk * Yi /刀 Yi 八 2=285.2+(10916*4/2)/(6*4八2/4)=1194.9kN < 1.2Ra = 1320kNQ3k = (Fk + Gk) / n + Mxk * Yi /刀 Yi 八 2 + Myk * Xi /=285.2+(10916*4/2)/(6*4A2/4)+(980*2)/(4*2A2)=1317.4kN < 1.2Ra = 1320kNQ4k = (Fk + Gk) / n - Mxk * Yi /刀 Yi a 2 - Myk * Xi /=285.2

17、-(10916*4/2)/(6*4八2/4)-(980*2)/(4*2八2)=-747.0kN< 1.2Ra = 1320kNQ5k = (Fk + Gk) / n - Mxk * Yi /刀 Yi a 2=285.2-(10916*4/2)/(6*4A2/4)=-624.5kN< 1.2Ra = 1320kNQ6k = (Fk + Gk) / n - Mxk * Yi /刀 Yi a 2 + Myk * Xi /=285.2-(10916*4/2)/(6*4八2/4)+(980*2)/(4*2八2)=-502.0kN< 1.2Ra = 1320kN每根单桩所分配的承台自重和

18、承台上土自重标准值Qgk:wordQgk=Gk / n = 811.2/6= 135.2kN扣除承台和其上填土自重后的各桩桩顶相应于荷载效应根本组合时的竖向力设计值:Ni=y z * (Qik - Qgk)N1=1.35*(10724135.2)=1265.2kNN2=1.35*(1194.9-135.2)=1430.6kNN3=1.35*(1317.4-135.2)=1595.9kNN4=1.35*(-747-135.2)=-1190.9kNN5=1.35*(-624.5-135.2)=-1025.6kNN6=1.35*(-502-135.2)=-860.2kN(2)、X轴方向柱边的弯矩设计

19、值：绕 X轴柱上边缘 MxctU = (N4 + N5 + N6) * (Sb - be) / 2柱下边缘 MxctD = (N1 + N2 + N3) * (Sb - be) / 2号筋 Asy = 8147mm Z p = 0.15%p min = 0.15% As,min = 9360mm47 16110 As = 9450(3)、Y轴方向柱边的弯矩设计值：绕 Y轴柱左边缘 MyctL = (N1 + N4) * (Sa - 0.5hc)柱右边缘 MyctR = (N3 + N6) * (Sa - 0.5hc)mm号筋 Asx = 1353mmZ p = 0.02%p min = 0.1

20、5% As,min=9360mm47 16110 As = 94502、承台受冲切承载力计算：(1)、柱对承台的冲切计算：扣除承台与其上填土自重，作用在冲切破坏锥体上的冲切力设计值:Fl = 1215000N柱对承台的冲切，可按如下公式计算:Fl < 2 * B ox * (be + aoy) +3 oy * (he + aox) *3 hp * ft * ho根底规X -1X 方向上自柱边到最近桩边的水平距离：aox = 2000 - 0.5he - 0.5d= 2000-2800/2-400/2= 400mm入 ox = aox / ho = 400/(1200-110)= 0.36

21、7X 方向上冲切系数3 ox = 0.84 / ( 入ox + 0.2)根底规X -33 ox = 0.84/(0.367+0.2)= 1.482Y 方向上自柱边到最近桩边的水平距离：aoy = 2000 - 0.5be - 0.5d= 2000-2800/2-400/2= 400mm入 oy = aoy / ho = 400/(1200-110)= 0.367Y 方向上冲切系数3 oy = 0.84 / (入oy + 0.2)根底规X -43 oy = 0.84/(0.367+0.2)= 1.4822 * B ox * (be + aoy) +wordB oy * (he + aox)B h

22、p * ft * ho=2*1.482*(2800+400)+1.482*(2800+400)*0.967*1.433*1090=28631467N > Fl = 1215000N,满足要求。(2)、角桩对承台的冲切计算：扣除承台和其上填土自重后的角桩桩顶相应于荷载效应根本组合时的竖向力设 计值：Nl = Nmax = 1595925N承台受角桩冲切的承载力按如下公式计算：hoNl < B 1x * (e2 + a1y / 2) + B 1y * (e1 + a1x / 2) *B hp * ft *根底规X -5X 方向上自桩内边缘到最近柱边的水平距离：a1x = 2000 -

23、0.5he - 0.5d= 2000-2800/2-400/2= 400mm入 1x = a1x / ho = 400/(1200-110)= 0.367X 方向上角桩冲切系数B 1x = 0.56 / (入1x + 0.2)根底规X -6B 1x = 0.56/(0.367+0.2)= 0.988Y 方向上自桩内边缘到最近柱边的水平距离：a1y = 2000 - 0.5be - 0.5d= 2000-2800/2-400/2= 400mm入ly = a1y / ho = 400/(1200-110)= 0.367Y 方向上角桩冲切系数B 1y = 0.56 / (入1y + 0.2)根底规X

24、 -7B 1y = 0.56/(0.367+0.2)= 0.988桩内边缘到承台外边缘的水平距离:cl = c2 = Sc + 0.5d= 600+400/2 = 800mm B 1x * (c2 + a1y / 2) +3 1y * (c1 + a1x / 2) *3 hp * ft * ho=0.988*(800+400/2)+0.988*(800+400/2)*0.967*1.433*1090=2982444N > 1.1NI= 1755518N,满足要求。3、承台斜截面受剪承载力计算：(1) 、X方向斜截面受剪承载力计算：扣除承台与其上填土自重后 X方向斜截面的最大剪力设计值：V

25、x = MaxN1 + N2 + N3, N4 + N5 + N6= 4291650N承台斜截面受剪承载力按如下公式计算：Vx < 3 hs *3 y * ft * bxo * ho根底规 X -1X方向上自桩内边缘到最近柱边的水平距离：ay = 2000 - 0.5bc - 0.5d= 2000-2800/2-400/2= 400mm入 y = ay / ho = 400/(1200-110)= 0.3673 y = 1.75 / ( 入 y + 1.0)= 1.75/(0.367+1.0)= 1.283 hs *3 y * ft * bxo * h o = 0.926*1.28*1.433*5200*1090= 9623589N> Vx = 4291650N,满足要求。(2) 、丫方向斜截面受剪承载力计算：扣除承台与其上填土自重后 Y方向斜截面的最大剪力设计值：Vy = MaxN1 + N4, N3 + N6= 735750N承台斜截面受剪承载力按如下公式计算：根底规X -1Vy < p hs * B x * ft * byo * hoY 方向上自桩内边缘到最近柱边的水平距离：ax = 2000 - 0.5hc - 0.5d=