立柱三面翻广告牌设计计算书

年4月19日立柱三面翻广告牌设计计算书文档仅供参考，不当之处，请联系改正。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）《建筑结构荷载规范》（GB5009－）（2）《高耸结构设计规范》（GBJ135-90）（3）《钢结构设计规范》（GBJ50017-）三、结构计算荷载计算（根据GB5009－）风载：ω=μz*μs*βz*ωoβz：z高度的风振系数μz：z高度处的风压高度变化系数，s：体型系数，ωo：基本风压，岳阳地区，ωo=0.55kn/m2使用同济大学MTS软件进行了计算：

＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝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：25.00kN/m3；钢材容重：78.00kN/m3；地下室层数：0；＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝风荷载信息＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝依据荷载规范:建筑结构荷载规范（GB50009-）；地面标高:0.000m基本风压(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；加速度：0.10g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、墙活荷载进行折减；传到基础的活荷载进行折减；柱，墙，基础活荷载折减系数

层号折减系数

1

1.00

2-3

0.85

4-5

0.70

6-8

0.65

9-200.60

>20

0.55＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝荷载组合信息＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝表1.荷载基本组合(35个)LC1

：1.20D+1.40LLC2

：1.00D+1.40LLC3

：1.20D+1.40W1LC4

：1.20D-1.40W1LC5

：1.00D+1.40W1LC6

：1.00D-1.40W1LC7

：1.20D+1.40W2LC8

：1.20D-1.40W2LC9

：1.00D+1.40W2LC10：1.00D-1.40W2LC11：1.20D+0.98L+1.40W1LC12：1.20D+1.40L+0.84W1LC13：1.00D+0.98L+1.40W1LC14：1.00D+1.40L+0.84W1LC15：1.20D+0.98L-1.40W1LC16：1.20D+1.40L-0.84W1LC17：1.00D+0.98L-1.40W1LC18：1.00D+1.40L-0.84W1LC19：1.20D+0.98L+1.40W2LC20：1.20D+1.40L+0.84W2LC21：1.00D+0.98L+1.40W2LC22：1.00D+1.40L+0.84W2LC23：1.20D+0.98L-1.40W2LC24：1.20D+1.40L-0.84W2LC25：1.00D+0.98L-1.40W2LC26：1.00D+1.40L-0.84W2LC27：1.20D+0.60L+1.30E1LC28：1.00D+0.50L+1.30E1LC29：1.20D+0.60L-1.30E1LC30：1.00D+0.50L-1.30E1LC31：1.20D+0.60L+1.30E2LC32：1.00D+0.50L+1.30E2LC33：1.20D+0.60L-1.30E2LC34：1.00D+0.50L-1.30E2LC35：1.35D+0.98L

表2.荷载标准组合(

1个)LC36：1.00D+1.00L

表3.荷载准永久组合(

1个)LC37：1.00D+0.50L===============================================

动力特性信息工程名称：3计算软件：MTSteel计算时间：--8--24--0--17===============================================结构动力特性总体信息编号

周期(S)

频率(Hz)

扭转因子

Ti/T1

平动因子X+Y

振型方向（度）有效质量X

有效质量Y

1

1.008

0.993

0.01

1.00

0.03+0.96

88.42

0.03

0.94

2

0.991

1.009

0.00

0.98

0.97+0.03

1.58

0.97

0.96

3

0.464

2.155

0.99

0.46

0.00+0.01

-900.00

0.97

0.97

===============================================

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：--8--24--0--17===============================================各列表符号和参数说明：最大位移不宜超过平均位移的1.200倍，不应超过平均位移的1.500倍楼层层间最大位移与层高之比不宜大于1/100h:

楼层层高JmaxD:

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.基本工况为：BLC3

风载1作用下：(主方向X向)13层间位移表(单位层高：米;位移：毫米;)Floor

h(m)

JmaxD

Max-DX

Max-DX/h

第1层

22.000

25

25.373

1/867

25.373

1.000

第2层

2.000

868

3.821

1/523

3.764

1.015

第3层

2.000

869

3.857

1/518

3.804

1.014

第4层

2.000

870

3.857

1/518

3.803

1.014

第5层

2.000

871

3.839

1/520

3.794

1.012

最大层间弹性位移角出现于第3层，为1/518不大于要求的1/100，满足要求

23楼层位移表(单位层高：米;位移：毫米;)Floor

Jmax

Max-X

Ave-X第1层

25

25.373

25.373

1.000

第2层

868

30.190

29.106

1.037

第3层

869

34.046

32.910

1.035

第4层

870

37.904

36.714

1.032

第5层

871

41.743

40.507

1.030

最大楼层平均位移出现于第5层，为40.507

二.基本工况为：BLC4

风载2作用下：(主方向Y向)13层间位移表(单位层高：米;位移：毫米;)Floor

h(m)

JmaxD

Max-DY

Max-DY/h

第1层

22.000

25

101.355

1/217

101.355

1.000

第2层

2.000

816

17.287

1/115

15.332

1.128

第3层

2.000

817

17.074

1/117

15.423

1.107

第4层

2.000

818

16.665

1/120

15.392

1.083

第5层

2.000

819

16.154

1/123

15.285

1.057

最大层间弹性位移角出现于第2层，为1/115不大于要求的1/100，满足要求

23楼层位移表(单位层高：米;位移：毫米;)Floor

Jmax

Max-Y

Ave-Y第1层

25

101.355

101.355

1.000

第2层

816

160.018

124.534

1.285

第3层

817

177.092

139.957

1.265

第4层

818

193.757

155.349

1.247

第5层

819

209.910

170.634

1.230

最大楼层平均位移出现于第1层，为-101.355

三.基本工况为：BLC5

水平地震1作用下：(主方向X向)13层间位移表(单位层高：米;位移：毫米;)Floor

h(m)

JmaxD

Max-DX

Max-DX/h

第1层

22.000

25

12.035

1/1828

12.035

1.000

第2层

2.000

768

1.757

1/1138

1.752

1.003

第3层

2.000

769

1.773

1/1128

1.769

1.002

第4层

2.000

770

1.772

1/1128

1.772

1.000

第5层

2.000

871

1.773

1/1127

1.770

1.002

最大层间弹性位移角出现于第5层，为1/1127不大于要求的1/100，满足要求

23楼层位移表(单位层高：米;位移：毫米;)Floor

Jmax

Max-X

Ave-X第1层

25

12.035

12.035

1.000

第2层

768

13.858

13.792

1.005

第3层

769

15.630

15.561

1.004

第4层

770

17.402

17.333

1.004

第5层

771

19.170

19.102

1.004

最大楼层平均位移出现于第5层，为19.102

四.基本工况为：BLC6

水平地震2作用下：(主方向Y向)13层间位移表(单位层高：米;位移：毫米;)Floor

h(m)

JmaxD

Max-DY

Max-DY/h

第1层

22.000

25

11.756

1/1871

11.756

1.000

第2层

2.000

816

1.894

1/1055

1.745

1.085

第3层

2.000

817

1.889

1/1058

1.759

1.074

第4层

2.000

818

1.862

1/1073

1.760

1.058

第5层

2.000

819

1.824

1/1096

1.753

1.041

最大层间弹性位移角出现于第2层，为1/1055不大于要求的1/100，满足要求

23楼层位移表(单位层高：米;位移：毫米;)Floor

Jmax

Max-Y

Ave-Y第1层

25

11.756

11.756

1.000

第2层

816

16.998

14.130

1.203

第3层

817

18.885

15.889

1.189

第4层

818

20.746

17.649

1.175

第5层

819

22.568

19.401

1.163

最大楼层平均位移出现于第5层，为19.401===============================================

整体稳定信息工程名称：3计算软件：MTSteel计算时间：--8--24--0--17===============================================各列表符号和参数说明：h:

楼层层高∑G:

本层及以上楼层的重力荷载设计值∑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/(∑G/h):结构整体稳定性特征参数值高规5.4.4要求D/(∑G/h)≥10的纯框架结构的整体稳定性满足工程要求；高规5.4.1要求D/(∑G/h)≥20的纯框架结构能够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

Floor

h(m)

∑G(kN)

∑G/h(kN/m)

D(kN/m)

D/(∑G/h)

第1层

22.000

1660.626

75.483

3260.369

43.193

第2层

2.000

775.261

387.631

16050.436

41.407

第3层

2.000

387.631

193.815

12152.853

62.703

第4层

2.000

193.886

96.943

7920.172

81.699

第5层

2.000

74.319

37.159

3223.715

86.754

结构Y向整体稳定性验算

Floor

h(m)

∑G(kN)

∑G/h(kN/m)

D(kN/m)

D/(∑G/h)

第1层

22.000

1660.626

75.483

3259.466

43.181

第2层

2.000

775.261

387.631

15781.713

40.713

第3层

2.000

387.631

193.815

11955.372

61.684

第4层

2.000

193.886

96.943

7786.362

80.319

第5层

2.000

74.319

37.159

3168.193

85.259

柱下独立承台：CT-1

一、基本资料：

承台类型：六桩（长形）承台，方桩边长d＝400mm

桩列间距Sa＝mm，桩行间距Sb＝4000mm，承台边缘至桩中心距离Sc＝600mm

承台根部高度H＝1200mm，承台端部高度h＝1200mm

柱截面高度hc＝2800mm（X方向），柱截面宽度bc＝2800mm（Y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）

混凝土强度等级为C30，fc＝14.331N/mm，ft＝1.433N/mm

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ρmin＝0.15%

荷载效应的综合分项系数γz＝1.35；永久荷载的分项系数γG＝1.35

基础混凝土的容重γc＝25kN/m；基础顶面以上土的重度γs＝18kN/m，

顶面上覆土厚度ds＝0m

承台上的竖向附加荷载标准值Fk'＝0.0kN

设计时执行的规范：

《建筑地基基础设计规范》（GB50007－）

以下简称基础规范

《混凝土结构设计规范》（GB50010－）

以下简称混凝土规范

《钢筋混凝土承台设计规程》（CECS88：97）

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，作用于基础顶面的竖向力值（kN）；

Fk＝Nk+Fk'

Vxk、Vyk--相应于荷载效应标准组合时，作用于基础顶面的剪力值（kN）；

Mxk'、Myk'--相应于荷载效应标准组合时，作用于基础顶面的弯矩值（kN·m）；

Mxk、Myk相应于荷载效应标准组合时，作用于基础底面的弯矩值（kN·m）；

Mxk＝Mxk'-Vyk*H、Myk＝Myk'+Vxk*H

F、Mx、My--相应于荷载效应基本组合时，竖向力、弯矩设计值（kN、kN·m）；

F＝γz*Fk、Mx＝γz*Mxk、My＝γz*Myk

Nk＝900；Mxk'＝11000；Myk'＝500；Vxk＝400；Vyk＝70

Fk＝900；Mxk＝10916；Myk＝980

F＝1215；Mx＝14736.6；My＝1323

三、承台自重和承台上土自重标准值Gk：

a＝2(Sc+Sa)＝2*(600+)＝5200mm

b＝2Sc+Sb＝2*600+4000＝5200mm

承台底部底面积Ab＝a*b＝5.2*5.2＝27.04m

承台体积Vc＝Ab*H＝27.04*1.2＝32.448m

承台自重标准值Gk"＝γc*Vc＝25*32.448＝811.2kN

承台上的土重标准值Gk'＝γs*(Ab-bc*hc)*ds＝18*(27.04-2.8*2.8)*0＝0.0kN

承台自重及其上土自重标准值Gk＝Gk"+Gk'＝811.2+0＝811.2kN

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

（基础规范8.5.3-1）

Qk＝(900+811.2)/6＝285.2kN≤Ra＝1100kN

在偏心竖向力作用下

Qik＝(Fk+Gk)/n±Mxk*Yi/∑Yi^2±Myk*Xi/∑Xi^2

（基础规范8.5.3-2）

Q1k＝(Fk+Gk)/n+Mxk*Yi/∑Yi^2-Myk*Xi/∑Xi^2

＝285.2+(10916*4/2)/(6*4^2/4)-(980*2)/(4*2^2)

＝1072.4kN≤1.2Ra＝1320kN

Q2k＝(Fk+Gk)/n+Mxk*Yi/∑Yi^2

＝285.2+(10916*4/2)/(6*4^2/4)

＝1194.9kN≤1.2Ra＝1320kN

Q3k＝(Fk+Gk)/n+Mxk*Yi/∑Yi^2+Myk*Xi/∑Xi^2

＝285.2+(10916*4/2)/(6*4^2/4)+(980*2)/(4*2^2)

＝1317.4kN≤1.2Ra＝1320kN

Q4k＝(Fk+Gk)/n-Mxk*Yi/∑Yi^2-Myk*Xi/∑Xi^2

＝285.2-(10916*4/2)/(6*4^2/4)-(980*2)/(4*2^2)

＝-747.0kN≤1.2Ra＝1320kN

Q5k＝(Fk+Gk)/n-Mxk*Yi/∑Yi^2

＝285.2-(10916*4/2)/(6*4^2/4)

＝-624.5kN≤1.2Ra＝1320kN

Q6k＝(Fk+Gk)/n-Mxk*Yi/∑Yi^2+Myk*Xi/∑Xi^2

＝285.2-(10916*4/2)/(6*4^2/4)+(980*2)/(4*2^2)

＝-502.0kN≤1.2Ra＝1320kN

每根单桩所分配的承台自重和承台上土自重标准值Qgk：

Qgk＝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基本组合时的竖向力设计值：

Ni＝γz*(Qik-Qgk)

N1＝1.35*(1072.4-135.2)＝1265.2kN

N2＝1.35*(1194.9-135.2)＝1430.6kN

N3＝1.35*(1317.4-135.2)＝1595.9kN

N4＝1.35*(-747-135.2)＝-1190.9kN

N5＝1.35*(-624.5-135.2)＝-1025.6kN

N6＝1.35*(-502-135.2)＝-860.2kN

(2)、X轴方向柱边的弯矩设计值：（绕X轴）

柱上边缘MxctU＝(N4+N5+N6)*(Sb-bc)/2

＝(-1190.9+-1025.6+-860.2)*(4-2.8)/2＝-1846.0kN·m

柱下边缘MxctD＝(N1+N2+N3)*(Sb-bc)/2

＝(1265.2+1430.6+1595.9)*(4-2.8)/2＝2575.0kN·m

Mxct＝Max{MxctU,MxctD}＝2575.0kN·m

②号筋Asy＝8147mm

ζ＝0.031

ρ＝0.15%

ρmin＝0.15%

As,min＝9360mm

47Φ16@110

（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)

＝(1265.2+-1190.9)*(2-2.8/2)＝44.6kN·m

柱右边缘MyctR＝(N3+N6)*(Sa-0.5hc)

＝(1595.9+-860.2)*(2-2.8/2)＝441.5kN·m

Myct＝Max{MyctL,MyctR}＝441.5kN·m

①号筋Asx＝1353mm

ζ＝0.005

ρ＝0.02%

ρmin＝0.15%

As,min＝9360mm

47Φ16@110

（As＝9450）

2、承台受冲切承载力计算：

(1)、柱对承台的冲切计算：

扣除承台及其上填土自重，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，可按下列公式计算：

Fl≤2*[βox*(bc+aoy)+βoy*(hc+aox)]*βhp*ft*ho

（基础规范8.5.17-1）

X方向上自柱边到最近桩边的水平距离：

aox＝-0.5hc-0.5d＝-2800/2-400/2＝400mm

λox＝aox/ho＝400/(1200-110)＝0.367

X方向上冲切系数βox＝0.84/(λox+0.2)

（基础规范8.5.17-3）

βox＝0.84/(0.367+0.2)＝1.482

Y方向上自柱边到最近桩边的水平距离：

aoy＝-0.5bc-0.5d＝-2800/2-400/2＝400mm

λoy＝aoy/ho＝400/(1200-110)＝0.367

Y方向上冲切系数βoy＝0.84/(λoy+0.2)

（基础规范8.5.17-4）

βoy＝0.84/(0.367+0.2)＝1.482

2*[βox*(bc+aoy)+βoy*(hc+aox)]*βhp*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基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下列公式计算：

Nl≤[β1x*(c2+a1y/2)+β1y*(c1+a1x/2)]*βhp*ft*ho

（基础规范8.5.17-5）

X方向上自桩内边缘到最近柱边的水平距离：

a1x＝-0.5hc-0.5d＝-2800/2-400/2＝400mm

λ1x＝a1x/ho＝400/(1200-110)＝0.367

X方向上角桩冲切系数β1x＝0.56/(λ1x+0.2)

（基础规范8.5.17-6）

β1x＝0.56/(0.367+0.2)＝0.988

Y方向上自桩内边缘到最近柱边的水平距离：

a1y＝-0.5bc-0.5d＝-2800/2-400/2＝400mm

λ1y＝a1y/ho＝400/(1200-110)＝0.367

Y方向上角桩冲切系数β1y＝0.56/(λ1y+0.2)

（基础规范8.5.17-7）

β1y＝0.56/(0.367+0.2)＝0.988

桩内边缘到承台外边缘的水平距离：

c1＝c2＝Sc+0.5d＝600+400/2＝800mm

[β1x*(c2+a1y/2)+β1y*(c1+a1x/2)]*βhp*ft*ho

＝[0.988*(800+400/2)+0.988*(800+400/2)]*0.967*1.433*1090

＝2982444N≥1.1Nl＝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：

扣除承台及其上填土自重后X方向斜截面的最大剪力设计值：

Vx＝Max{N1+N2+N3,N4+N5+N6}＝4291650N

承台斜截面受剪承载力按下列公式计算：

Vx≤βhs*βy*ft*bxo*ho

（基础规范8.5.18-1）

X方向上自桩内边缘到