屋盖钢结构安全施工相关计算书中建

1.1、鱼腹式桁架吊装单元计算 11.1.1、设计验算依据 11.1.2、计算假定 21.1.3、结构验算总控信息 21.1.4、施工阶段过程仿真计算分析 31、分析模型 32、分析荷载及荷载组合 31.2、安装施工仿真分析 41.2.5、设计验算依据 41.2.6、计算假定 51.2.7、结构验算总控信息 51.2.8、施工阶段过程仿真计算分析 61、分析模型 62、分析荷载及荷载组合 63、步骤一、结构施工完成，进行首榀桁架吊装，桁架跨中位置设置两组临时支撑。 74、步骤二、S1馆完成四至六榀主桁架吊装，主桁架间连系杆件跟进安装。 105、步骤三、S2馆完成对应四至六榀主桁架吊装，主桁架间连系杆件跟进安装。 136、步骤四、S2馆继续进行主桁架吊装，主桁架间连系杆件跟进安装。 167、步骤五、S2馆主桁架间连系杆件安装完成，结构卸载到位。 191.3、屋盖支撑结构柱承载力计算 221.3.9、边柱承载力计算 221.3.10、中柱承载力计算 281.4、临时支撑承载力及基础计算 351.4.11、临时支撑承载力计算 351、计算参数 352、格构柱强度验算 363、压弯整体稳定性验算 364、分肢（单肢）稳定性验算 365、缀条验算 361.4.12、临时支撑底部基础计算 371.5、施工用挂篮计算 37鱼腹式桁架吊装单元计算设计验算依据根据钢结构招标图纸以及相关技术要求，建立结构的计算模型，在对结构设计和验算时，做到技术先进、安全适用、经济合理、确保质量。使用的分析软件为通用的结构分析与优化设计软件“MIDAS/GEN”，版本号为8.9.0。本工程所有设计图纸及技术要求均根据以下规范和标准：（1）《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001（2）《建筑结构荷载规范》GB50009-2012（3）《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223-2008（4）《建筑抗震设计规范》GB50011-2010（5）《混凝土结构设计规范》GB50010-2010（6）《钢结构设计标准》GB50017-2017（7）《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2020计算假定1.假定材料的力学特性不随时间的改变而发生变化，即本次计算所选用的材料均为非时间依存性材料。2.计算单元的产生和解除应与相应的施工阶段一致。3.荷载的施加和解除应与相应的施工阶段一致。4.边界条件的变化应与相应的施工阶段一致。5.边界条件根据结构实际并进行一定的简化取值。6.边界条件一旦产生，其位置不再发生变化，但可根据不同的施工阶段而退出计算。7.结构整体分析的作用包括结构自重、附加恒荷载、活载、风荷载、雪载、温度作用、地震等。但是，结构在施工过程中，所受荷载时间短，有些作用影响比较弱，比如地震作用，因此，施工阶段仅考虑结构自重、风荷载及温度作用等工况。结构验算总控信息结构在承载力极限状态和正常使用极限状态下应符合下列要求：SR式中：S–荷载或作用效应，R–结构抗力结构构件在正常使用极限状态下应满足下列公式的要求：SdC式中：Sd–荷载效应设计值(如变形、裂缝等)C–设计对该效应的相应限值承载能力极限状态1)验算构件承载力极限状态时，对于非地震组合应满足：式中：γ0–结构构件重要性系数S–荷载或作用效应组合设计值R–结构构件承载力设计值2）对于抗震设计，构件的承载力应满足下列要求：式中：γRE–承载力抗震调整系数S–荷载或作用效应组合设计值R–结构构件承载力设计值施工阶段过程仿真计算分析分析模型计算模型分析荷载及荷载组合施工过程仿真分析时，结构自重由程序自动计算，荷载组合分项系数取1.3，分析了1.3恒载工况下结构的应力和变形。位移云图（单位：mm）DXYZmax=43mm应力比最大应力比0.37<1，满足要求安装施工仿真分析设计验算依据根据钢结构招标图纸以及相关技术要求，建立结构的计算模型，在对结构设计和验算时，做到技术先进、安全适用、经济合理、确保质量。使用的分析软件为通用的结构分析与优化设计软件“MIDAS/GEN”，版本号为8.9.0。本工程所有设计图纸及技术要求均根据以下规范和标准：（1）《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001（2）《建筑结构荷载规范》GB50009-2012（3）《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223-2008（4）《建筑抗震设计规范》GB50011-2010（5）《混凝土结构设计规范》GB50010-2010（6）《钢结构设计标准》GB50017-2017（7）《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2020计算假定1.假定材料的力学特性不随时间的改变而发生变化，即本次计算所选用的材料均为非时间依存性材料。2.计算单元的产生和解除应与相应的施工阶段一致。3.荷载的施加和解除应与相应的施工阶段一致。4.边界条件的变化应与相应的施工阶段一致。5.边界条件根据结构实际并进行一定的简化取值。6.边界条件一旦产生，其位置不再发生变化，但可根据不同的施工阶段而退出计算。7.结构整体分析的作用包括结构自重、附加恒荷载、活载、风荷载、雪载、温度作用、地震等。但是，结构在施工过程中，所受荷载时间短，有些作用影响比较弱，比如地震作用，因此，施工阶段仅考虑结构自重、风荷载及温度作用等工况。结构验算总控信息结构在承载力极限状态和正常使用极限状态下应符合下列要求：SR式中：S–荷载或作用效应，R–结构抗力结构构件在正常使用极限状态下应满足下列公式的要求：SdC式中：Sd–荷载效应设计值(如变形、裂缝等)C–设计对该效应的相应限值承载能力极限状态1)验算构件承载力极限状态时，对于非地震组合应满足：式中：γ0–结构构件重要性系数S–荷载或作用效应组合设计值R–结构构件承载力设计值2）对于抗震设计，构件的承载力应满足下列要求：式中：γRE–承载力抗震调整系数S–荷载或作用效应组合设计值R–结构构件承载力设计值施工阶段过程仿真计算分析分析模型计算模型分析荷载及荷载组合施工过程仿真分析时，结构自重由程序自动计算，荷载组合分项系数取1.3，分析了1.3恒载工况下结构的应力和变形，结构柱柱底反力及弯矩。步骤一、结构施工完成，进行首榀桁架吊装，桁架跨中位置设置两组临时支撑。计算模型结构位移云图（单位：mm）DXYZmax=24mm结构位移云图（单位:mm）DXmax=5mm结构最大应力比0.20<1结构柱柱底x向反力值（单位：KN）结构柱柱底y向反力值（单位：KN）结构柱柱底z向反力值（单位：KN）结构柱柱底绕x向弯矩值（单位：KN•m）结构柱柱底绕y向弯矩值（单位：KN•m）步骤二、S1馆完成四至六榀主桁架吊装，主桁架间连系杆件跟进安装。计算模型结构位移云图（单位：mm）DXYZmax=42mm结构位移云图（单位:mm）DXmax=5mm结构最大应力比0.19<1结构柱柱底x向反力值（单位：KN）结构柱柱底y向反力值（单位：KN）结构柱柱底z向反力值（单位：KN）结构柱柱底绕x向弯矩值（单位：KN•m）结构柱柱底绕y向弯矩值（单位：KN•m）步骤三、S2馆完成对应四至六榀主桁架吊装，主桁架间连系杆件跟进安装。计算模型结构位移云图（单位：mm）DXYZmax=24mm结构位移云图（单位:mm）DXmax=5mm结构最大应力比0.21<1结构柱柱底x向反力值（单位：KN）结构柱柱底y向反力值（单位：KN）结构柱柱底z向反力值（单位：KN）结构柱柱底绕x向弯矩值（单位：KN•m）结构柱柱底绕y向弯矩值（单位：KN•m）步骤四、S2馆继续进行主桁架吊装，主桁架间连系杆件跟进安装。计算模型结构位移云图（单位：mm）DXYZmax=24mm结构位移云图（单位:mm）DXmax=5mm结构最大应力比0.19<1结构柱柱底x向反力值（单位：KN）结构柱柱底y向反力值（单位：KN）结构柱柱底z向反力值（单位：KN）结构柱柱底绕x向弯矩值（单位：KN•m）结构柱柱底绕y向弯矩值（单位：KN•m）步骤五、S2馆主桁架间连系杆件安装完成，结构卸载到位。计算模型结构位移云图（单位：mm）DXYZmax=41mm结构位移云图（单位:mm）DXmax=5mm结构最大应力比0.18<1结构柱柱底x向反力值（单位：KN）结构柱柱底y向反力值（单位：KN）结构柱柱底z向反力值（单位：KN）结构柱柱底绕x向弯矩值（单位：KN•m）结构柱柱底绕y向弯矩值（单位：KN•m）屋盖支撑结构柱承载力计算边柱承载力计算执行规范:《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010),本文简称《混凝土规范》《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010),本文简称《抗震规范》钢筋：d-HPB300;D-HRB335;E-HRB400;F-RRB400;G-HRB500;Q-HRBF400;R-HRBF5001已知条件及计算要求：(1)已知条件：矩形柱b=800mm，h=1200mm计算长度L=13.60m砼强度等级C30，fc=14.30N/mm2ft=1.43N/mm2纵筋级别HRB400，fy=360N/mm2，fy'=360N/mm2箍筋级别HRB400，fy=360N/mm2轴力设计值N=841.00kN弯矩设计值Mx=29.00kN.m，My=166.00kN.m剪力设计值Vy=3.00kN，Vx=24.00kN(2)计算要求：1.正截面受压承载力计算2.斜截面承载力计算3.裂缝计算2受压计算2.1轴压比2.2受压计算双向偏心受压采用《混凝土规范》式6.2.21-3验算:（Nux及Nuy计算时，只考虑弯矩作用方向的对边纵筋，忽略侧边纵筋）经试算,取每侧全部纵筋面积:Asx=1920mm2,Asy=1920mm2,四根角筋总面积近似按1963mm2代入公式验算如下:结论:满足!x方向单边:Asx=1920mm2≤ρmin×A=0.0020×960000=1920mm2,取Asx=1920mm2y方向单边:Asy=1920mm2≤ρmin×A=0.0020×960000=1920mm2,取Asy=1920mm2全截面:As=2×Asx+2×Asy-4×Asj=5717mm2>ρmin×A=0.0055×960000=5280mm2(Asj为一根角筋的面积)3受剪计算3.1x方向受剪计算λx=9.0>3.0,取λx=3.0(1)截面验算,根据《混凝土规范》式6.3.1:hw/b=0.6≤4,受剪截面系数取0.25截面尺寸满足要求。(2)配筋计算根据《混凝土规范》式6.3.12:箍筋最小配筋率:0.40%由于箍筋不加密,故ρvmin=0.4%×0.5=0.2%计算箍筋构造配筋Asvmin/s:故箍筋配筋量:Asvx/s=0.898mm2/mm3.2y方向受剪计算λy=8.3>3.0,取λy=3.0(1)截面验算,根据《混凝土规范》式6.3.1:hw/b=1.5≤4,受剪截面系数取0.25截面尺寸满足要求。(2)配筋计算根据《混凝土规范》式6.3.12:箍筋最小配筋率:0.40%由于箍筋不加密,故ρvmin=0.4%×0.5=0.2%计算箍筋构造配筋Asvmin/s:故箍筋配筋量:Asvy/s=0.898mm2/mm3.3xy双向受剪计算(1)截面验算,根据《混凝土规范》式6.3.16:计算剪力V的作用方向与x轴的夹角θ:x向截面尺寸满足要求。y向截面尺寸满足要求。(2)配筋计算:根据《混凝土规范》6.3.17,经试算,x向和y向箍筋构造配筋即可满足要求:双向受剪计算的箍筋需符合单向受剪计算出的箍筋比例,此时:此时:根据《混凝土规范》式6.3.17-1和6.3.17-2:x方向受剪承载力满足要求!y方向受剪承载力满足要求!4配置钢筋(1)左侧纵筋:8E25(3927mm2ρ=0.41%)>As=1920mm2，配筋满足。(2)右侧纵筋:8E25(3927mm2ρ=0.41%)>As=1920mm2，配筋满足。(3)上下纵筋:4E25(1963mm2ρ=0.20%)全侧配筋As=2945mm2>As=1920mm2，配筋满足。(4)水平箍筋:ρsv=0.16%)>Asv/s=898mm2/m，配筋满足。(5)竖向箍筋:ρsv=0.25%)>Asv/s=898mm2/m，配筋满足。5裂缝计算5.1左右侧裂缝计算(1)根据《混凝土规范》第7.1.2注3),偏压计算时e0/h0=(0/150)/0.765=0.00≤0.55,不需要验算裂缝。5.2上下侧裂缝计算(2)根据《混凝土规范》第7.1.2注3),偏压计算时e0/h0=(80/150)/1.165=0.46≤0.55,不需要验算裂缝。5.3裂缝计算结果Wmax=max{0.000,0.000}=0.000mm<Wlim=0.400mm,满足。中柱承载力计算执行规范:《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010),本文简称《混凝土规范》《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010),本文简称《抗震规范》钢筋：d-HPB300;D-HRB335;E-HRB400;F-RRB400;G-HRB500;Q-HRBF400;R-HRBF5001已知条件及计算要求：(1)已知条件：矩形柱b=800mm，h=1200mm计算长度L=21.00m砼强度等级C30，fc=14.30N/mm2ft=1.43N/mm2纵筋级别HRB400，fy=360N/mm2，fy'=360N/mm2箍筋级别HRB400，fy=360N/mm2轴力设计值N=1653.00kN弯矩设计值Mx=28.00kN.m，My=141.00kN.m剪力设计值Vy=13.00kN，Vx=19.00kN(2)计算要求：1.正截面受压承载力计算2.斜截面承载力计算3.裂缝计算2受压计算2.1轴压比2.2受压计算双向偏心受压采用《混凝土规范》式6.2.21-3验算:（Nux及Nuy计算时，只考虑弯矩作用方向的对边纵筋，忽略侧边纵筋）经试算,取每侧全部纵筋面积:Asx=1920mm2,Asy=1920mm2,四根角筋总面积近似按1963mm2代入公式验算如下:结论:满足!x方向单边:Asx=1920mm2≤ρmin×A=0.0020×960000=1920mm2,取Asx=1920mm2y方向单边:Asy=1920mm2≤ρmin×A=0.0020×960000=1920mm2,取Asy=1920mm2全截面:As=2×Asx+2×Asy-4×Asj=5717mm2>ρmin×A=0.0055×960000=5280mm2(Asj为一根角筋的面积)3受剪计算3.1x方向受剪计算λx=9.7>3.0,取λx=3.0(1)截面验算,根据《混凝土规范》式6.3.1:hw/b=0.6≤4,受剪截面系数取0.25截面尺寸满足要求。(2)配筋计算根据《混凝土规范》式6.3.12:箍筋最小配筋率:0.40%由于箍筋不加密,故ρvmin=0.4%×0.5=0.2%计算箍筋构造配筋Asvmin/s:故箍筋配筋量:Asvx/s=0.898mm2/mm3.2y方向受剪计算(1)截面验算,根据《混凝土规范》式6.3.1:hw/b=1.5≤4,受剪截面系数取0.25截面尺寸满足要求。(2)配筋计算根据《混凝土规范》式6.3.12:箍筋最小配筋率:0.40%由于箍筋不加密,故ρvmin=0.4%×0.5=0.2%计算箍筋构造配筋Asvmin/s:故箍筋配筋量:Asvy/s=0.898mm2/mm3.3xy双向受剪计算(1)截面验算,根据《混凝土规范》式6.3.16:计算剪力V的作用方向与x轴的夹角θ:x向截面尺寸满足要求。y向截面尺寸满足要求。(2)配筋计算:根据《混凝土规范》6.3.17,经试算,x向和y向箍筋构造配筋即可满足要求:双向受剪计算的箍筋需符合单向受剪计算出的箍筋比例,此时:此时:根据《混凝土规范》式6.3.17-1和6.3.17-2:x方向受剪承载力满足要求!y方向受剪承载力满足要求!4配置钢筋(1)左侧纵筋:8E25(3927mm2ρ=0.41%)>As=1920mm2，配筋满足。(2)右侧纵筋:8E25(3927mm2ρ=0.41%)>As=1920mm2，配筋满足。(3)上下纵筋:4E25(1963mm2ρ=0.20%)全侧配筋As=2945mm2>As=1920mm2，配筋满足。(4)水平箍筋:ρsv=0.16%)>Asv/s=898mm2/m，配筋满足。(5)竖向箍筋:ρsv=0.25%)>Asv/s=898mm2/m，配筋满足。5裂缝计算5.1左右侧裂缝计算(1)根据《混凝土规范》第7.1.2注3),偏压计算时e0/h0=(0/150)/0.765=0.00≤0.55,不需要验算裂缝。5.2上下侧裂缝计算(2)根据《混凝土规范》第7.1.2注3),偏压计算时e0/h0=(80/150)/1.165=0.46≤0.55,不需要验算裂缝。5.3裂缝计算结果Wmax=max{0.000,0.000}=0.000mm<Wlim=0.400mm,满足。临时支撑承载力及基础计算临时支撑承载力计算计算参数由于格构柱x轴与y轴对称，因此仅按一个方向最不利情况考虑即可。材料：Q235Fy=215N/mm²圆钢管：P89×4D=A1=I1x=i1x=8910.6896.683.01mmcm²cm4cmt=4mmI1y=96.68cm4i1y=3.01cm格构柱：柱截面宽高B=200cmH=200cm柱截面面积A=42.73cm²截面分类b缀条截面D=60mmt=3.5mmA0=6.21cm²i0=2.12cm单肢计算长度lx=180cmly=180cm缀条总毛面积A1x=6.40cm²A1z=6.40cm²截面惯性矩Ix=427643cm4Iy=427643cm4毛截面模量Wx=4276cm3Wy=4276cm3回转半径ix=100.05cmiy=100.05cm柱的计算长