(整理)连廊钢结构计算书

精品文档精品文档钢结构计算书．工程结构概况汾湖钢结构连廊结构采用顶部分叉柱的单列柱框架结构，柱之间采用箱型钢梁。本工程抗震设防类别为标准设防类，场地地震设防烈度为6度，设计基本地震加速度为0.05g，建筑场地类别为III类，设计地震分组为第1组。二．结构设计的主要依据1．本工程进行结构设计时，所参考的国家及行业标准主要有：《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068-2001)《建筑抗震设防分类标准》(GB50223-2008)《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)《钢结构设计规范》(GB50017-2003)《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB50018-2002)《建筑钢结构焊接技术规程》(JGJ81-2002)《钢融化焊对接接头射线照相和质量分级》(GB3323-2005)《结构用无缝钢管》(GB/T8162-1999)《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》(GB11345-1989)《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程》(JGJ82-91)《涂装前钢材表面锈蚀等级和防锈等级》(GB8923-88)《碳素结构钢》(GB/T700-2006)《厚度方向性能钢板》(GB5313-2010)《低合金高强度结构钢》(GB/T1591-1994)《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001)《多、高层民用建筑钢结构节点构造详图》(GB50205-2002)《碳钢焊条》(GB/T5117-1995)《低合金钢焊条》(GB5118-85)《六角头螺栓一C级》(GB5780)《熔化焊用钢丝》(GB/T14957)《气体保护焊用钢丝》(GB/T14958)《热扎H型钢和剖分T形钢》(GB/T11263-2010)《钢结构、管道涂装技术规程》(YB9256-96)《钢结构制作安装施工规程》(YB9254-95)2．本结构计算所采用的结构有限元软件为MidasGen8.00。三．材料1.本工程结构主体钢材材质为Q345B及Q235B,详见施工图纸的材料表。Q345B低合金高强度结构钢应符合《低合金高强度结构钢》（GB/T1591—94）的规定；Q235B碳素结构结构钢应符合《碳素结构钢》（GB/T700）的规定；应均具有屈服强度、抗拉极限强度、伸长率、冲击试验，冷弯试验和C、S、P含量的合格保证。2•手工焊接用的焊条；应符合现行国家标准《碳钢焊条》（GB/T5117—85）和《低合金钢焊条》GB5118—85的规定，选用的焊条型号与主体金属强度相适应。四．荷载取值在结构计算中，考虑荷载包括结构自重、活载、风荷载和地震作用。具体荷载取值如下：1．结构恒载（1）结构自重由程序自动计算。（2）附加恒载（含混凝土面板）5.0kN/m2。（3）栏杆线荷载2.0kN/m。2．结构活载顶面活载3.5kN/m2（另考虑单侧不均匀活荷载）3．基本风压值0.45kN/m24．地震作用6度，0.05g,III类场地，第一组。五．荷载工况及效应组合1、荷载工况根据建筑结构所处地理环境及其自身实际情况，在结构计算中共考虑了7种荷载工况，如下：1)恒载（包括自重）D2)满布活载L3)单侧活载L4)以X向为主向的双向地震Rx5)以Y向为主向的双向地震Ry6)X向水平风载Wx7)Y向水平风载Wy2、荷载效应组合从结构的承载力极限状态与正常使用极限状态，共考虑了12种荷载组合，如下：（1）1.0D＋1.0L（2）1.2D＋1.4L（3）1.2D＋1.4L'（4）1.2D＋1.4L＋0.84Wx（5）1.2D＋1.4L＋0.84Wy（6）1.2D＋1.4L'＋0.84Wx（7）1.2D＋1.4L'＋0.84Wy（8）1.35D＋0.98L（9）1.35D＋0.98L'（10）1.35D＋0.98L＋0.84Wx（11）1.35D＋0.98L＋0.84Wy（12）1.35D＋0.98L'＋0.84Wx（13）1.35D＋0.98L'＋0.84Wy（14）1.2D＋0.6L＋1.3Rx（15）1.2D＋0.6L＋1.3Ry（16）1.2D＋0.6L'＋1.3Rx（17）1.2D＋0.6L'＋1.3Ry（18）1.2D＋0.6L＋1.3Rx+0.28Wx（19）1.2D＋0.6L＋1.3Rx+0.28Wy（20）1.2D＋0.6L＋1.3Ry+0.28Wx（21）1.2D＋0.6L＋1.3Ry+0.28Wy（22）1.2D＋0.6L'＋1.3Rx+0.28Wx（23）1.2D＋0.6L'＋1.3Rx+0.28Wy（24）1.2D＋0.6L'＋1.3Ry+0.28Wx（25）1.2D＋0.6L'＋1.3Ry+0.28Wy（26）1.0D＋1.4Wx（27）1.0D＋1.4Wy六．计算模型及支座约束情况1．空间计算模型：由Autocad三维模型线框架图，通过Dxf文件转换而成，按杆系单元计算。2．杆件单元模型：主、次梁及柱采用梁单元。3．分析方法：采用Midas有限元软件来计算分析，考虑各种荷载工况下的荷载效应，然后按上述荷载效应组合进行内力计算。4.计算模型：计算模型如图1〜6所示。图1左侧连廊计算模型空间视图图2左侧连廊计算模型俯视图图3左侧连廊计算模型立面视图

图4右侧连廊计算模型空间视图图5右侧连廊计算模型俯视图图6右侧连廊计算模型立面视图5.支座约束：圆钢管柱底考虑为刚接6.荷载图7左侧连廊恒载图8左侧连廊满布活载图9左侧连廊单侧活载图10左侧连廊线荷载图11左侧连廊X向风荷载图12左侧连廊Y向风荷载

图13右侧连廊恒载图14右侧连廊满布活载

图15右侧连廊单侧活载图16左侧连廊线荷载图17右侧连廊X向风荷载图18右侧连廊Y向风荷载说明：连廊结构下部为镂空，顶部采用现浇组合楼板，考虑所受风载较小，所以将风荷载等效为节点荷载作用于柱顶对应的连廊梁节点处。

七．计算理论及公式1．承载能力极限状态承载能力极限状态指构件的强度、构件的整体稳定性和构件的局部稳定。构件的高厚比（或宽厚比）在规范规定的范围内，故满足局部稳定要求。各结构构件考虑为压弯构件，其强度验算公式为：NMMx—YWxnxl）土一+—<f(N/mm2x—YWxnxl）YWyny稳定验算公式为：平面内N◎=+稳定验算公式为：平面内N◎=+

申AxYWxlxmxx—\1-0.8NN'丿EX<f(N/mm2)2）平面外，N◎平面外，N◎=+耳申Ay卩Mixx<f(N/mm2)申Wblx3）ku]=1/250ku]=1/2505)对压杆k]=1508)2．正常使用极限状态计算结构正常使用极限状态是根据荷载标准值来计算分析而得出，钢桁架结构及主梁的跨中挠度应满足下述要求：(跨中挠度)Au<ku〕=1/400(4)次梁的跨中挠度应满足下述要求：（跨中挠度）Au<构件的刚度由长细比来控制，应满足于下式九<k]（6）对拉杆7)k]=3507)八、整体结构的抗震验算1．反应谱曲线利用Midas有限元软件对本工程的结构进行整体反应谱抗震计算，并将其作为地震作用工况，参与荷载组合。根据最新《建筑抗震设计规范（（GB50011-2010）中的地震影响系数曲线（如图19），按6度来对此结构进行整体反应谱计算分析。

:—为结构阻尼比;耳一为直线下降段的下降斜率调整系数，小于0时取0；1（10）11）片=0.02+（0.05-匚）.（4+32匚）（10）11）耳一为阻尼调整系数，当小于0.55时，应取0.55;2耳=1+蛙」0.08+1.6匚a—地震影响系数；a—地震影响系数最大值；T—结构自振周期；Tg—结构特征周期。maxg在本结构的整体反应谱分析中采用图19的水平反应谱来对此结构进行水平的两个方向分析。水平地震影响系数最大值a二0.04，结构特征周期为maxTg=0.45,,结构结构阻尼比为0.02，由此便可以得到一条反应谱曲线。g2．结构质量来源在结构整体反应谱分析中，重力荷载代表值主要包括结构恒载、50％活载。

九．计算分析结果1．整体变形及节点侧移32.7mmD1SPL口匸EMEhJT目折塑翼32?2L9ft-Kl01-2^7d7i&-KJ0i-337677e-KI011.7&-lG0e-Kl01”14B73fi*-K]01”1JE3S3*-K]O1①泪L4«=P(M-5.94^43&-<100j.9?^71e-KiaiL口nraooA-Him1.LM2E+D0ELES!LCE6-7MAXi班MEN!L】盃丈triLK:EEI07/1]f3014midasGgti图20左侧连廊最大竖向位移值f23.1mm14.9mm41.9mmmidasGenPOET-PR.XE另OF：DISPLACEMENT分折结異4.204S2e+0013.82257e+001f23.1mm14.9mm41.9mmmidasGenPOET-PR.XE另OF：DISPLACEMENT分折结異4.204S2e+0013.82257e+0013.44031e+0013.05805e+i：i012.67580e+0012.29354e+0011.9112Se+0011.529036+0011.14677e+0017.64513e+0003.82257e+000U.OOOOOe+ULiOCBS:LCB67MAX:240MIN!561玄恂只那mmH^iny/njzoH图21右侧连廊最大竖向位移值经Midas计算，左侧连廊悬挑端最大挠度为32.7mm,起拱20mm,贝U：

f32.7—201==<1/200满足要求l4850381左侧连廊主梁最大挠度为16.2mm,贝V：f=6070二標<1/400满足要求右侧连廊悬挑端最大挠度为41.9mm,起拱40mm,则:f_41.9—401__51001429<1/200满足要求右侧连廊主梁最大挠度为14.9mm,则:T_鵲_<1/400满足要求右侧连廊次梁最大挠度为23.1mm,贝V：f_23.1_1厂8560—370<1/250满足要求2.钢结构各单元设计应力值mid缶活onSTEELDESIGNS.74E：lDa-mL7.9£3GHc-C0175L575B=-D015.567UE^-COi3.-97&54*-ML3.LaiZE«-£Cll2.Sb02e-£01i.53D7e-=-rot7.-K49£*-IM?Z.^ES&t-C-UE-ALLCCMEJNATTMMAK!&32MUM!1W5*切L母也：目创M小同ZSir-^Jn图22左侧连廊验算应力比镇令［最丸闿?.19S&4e-O01STEELDESIGN732341&-OD1£启9仁口2~0"5S5919Q-ODJ5.127Cea-ODj7^44Se-OD223L656eOD4ALLCOMBINATIONi镇令［最丸闿?.19S&4e-O01STEELDESIGN732341&-OD1£启9仁口2~0"5S5919Q-ODJ5.127Cea