目录 1. 工程概况.... 1 2. 设计依据.... 2 2.1 本工程设计遵循的标准、规范、规定及规程.... 2 2.2 建筑结构安全等级和设计使用年限.... 2 2.3 设计荷载与荷载组合.... 2 2.3.1 永久荷载... 2 2.3.2 风荷载... 2 2.3.3 地震荷载... 3 2.3.4 荷载组合... 3 3. 材料.... 3 3.1 材料特性.... 3 3.2 单元类型.... 4 3.3 约束模式.... 4 4. 控制指标.... 4 5. 钢结构计算分析.... 4 5.1 分析软件.... 4 5.2 结构布置.... 5 5.3 分析模型.... 6 5.4 杆件截面.... 6 5.5 荷载施加(KN/m^2)6 5.5.1 恒载施加... 6 5.5.2 风载施加... 7 5.5.3 检修荷载施加(KN)7 5.6 荷载效应分析.... 8 5.6.1 结构位移... 8 5.7 杆件承载力分析.... 8 5.8 支座反力.... 9 5.9 埋件计算.... 10 石材包柱钢结构计算书 1. 工程概况 本工程属于人信·悦玺营销中心幕墙工程,位于湖北省荆州市。地质类别为B。石材包柱钢结构属于空间任意结构,杆件采用矩形钢管,角钢连接。计算标高11.4m. 2. 设计依据 2.1 本工程设计遵循的标准、规范、规定及规程 n 建筑平面布置图、剖面图 n 主要采用的国家规范、规程和标准: 《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012) 《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010) 《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010) 《钢结构设计规范》(GB50017-2003) 《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB50018-2002) 《建筑钢结构焊接规程》 (JGJ181-2002) 《钢管结构技术规程》 (CECS 280:2010) 《建筑结构用冷弯矩形钢管》 (JG/T178-2005) 《冷轧低碳钢板及钢带》 (GB/T5213-2008) 2.2 建筑结构安全等级和设计使用年限 设计基准期: 50年 设计使用年限: 50年 结构安全等级: 二级 结构重要性系数: 1.0 抗震设防类别: 丙类 2.3.3 地震荷载 2.3.4 荷载组合 依据《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)和《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)进行荷载组合。各种荷载类型标准值的分项系数与组合系数见下表。 1.2自重 1.4风 0.65地震荷载 3. 材料 3.1 材料特性 钢结构主要受力构件采用Q235b的材料,应符合规范《普通碳素结构钢技术条件》(GB/T700)有关要求。设计中使用的材料的物理性能、力学性能等参数参见下表。sap2000中没有材料阻尼比的接口,附加材料阻尼比为0。 钢材强度设计值
3.2 单元类型 采用结构有限元分析软件sap2000进行三维建模分析计算。杆件采用Frame单元,杆件均采用立柱类型进行设计,模型中利用Membrane单元来施加面荷载,该膜单元的质量及刚度均退为0。 3.3 约束模式 节点均为铰接(UX、UY、UZ)。具体可见钢结构轴测图。 4. 控制指标 1)变形控制指标 L/300(L为受弯构件的跨度,或悬臂梁和伸臂梁悬伸长度的2倍,两者取较小值。) 2)应力指标 各构件最大组合设计应力不大于0.8f(f为钢材设计强度) 5. 钢结构计算分析 5.1 分析软件 美国CSI公司的SAP2000 V15通用结构分析与设计软件 5.2 结构布置 本工程上结构图示如下。 钢结构轴侧图(线模型) 钢结构轴侧图(三维实体模型) 5.3 分析模型 钢结构有限元分析采用整体三维模型,杆件采用Frame单元。模型中利用Membrane单元来施加荷载,该膜单元的质量及刚度均退为0。 5.4 杆件截面 所有杆件截面为矩形钢管100×50×5, 方钢管FG 50×5, 等边角钢L 50×4材质均为Q235b,应符合《建筑结构用冷弯矩形钢管》(JG/T178-2005 )、《钢管结构技术规程》(CECS 280:2010)、冷轧低碳钢板及钢带》(GB/T5213-2008)的要求。 5.5 荷载施加(KN/m^2) 5.5.1恒载施加
5.5.2 风载施加 5.5.3 检修荷载施加(KN) 5.6 荷载效应分析 5.6.1 结构位移 结构的荷载以竖向荷载为主,包括永久荷载和可变荷载。本节对结构在 “1.0D 1.0W”组合工况下结构位移进行了分析。 “1.0D 1.0W”组合工况下结构挠度(单位:mm) 主体结构的最大挠度为2.24mm,在工况“1.0D 1.0W”组合下。结构最小跨度为3.0m,挠度2.4mm<3000/300=10mm,满足设计要求。 5.7 杆件承载力分析 经Sap2000运算结构在各荷载工况组合作用下的构件应力比如下: 各杆件在荷载工况组合作用下最大应力:77.72MPa
5.8 支座反力 支座编号(轴测图) 承载力极限状态下,包络工况下的支座反力值见下表:
5.9 埋件计算 最不利节点反力:轴力N=5.4KN, 剪力V1=26KN, 弯矩M=2.6KN*m
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