鋼結(jié)構(gòu)計算書范例(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 0 /.0 25k N m?? SBS 防水卷材 (二氈三油 ) /kN m 20 厚 1:3 水泥砂漿 20 .0 2 2 0 0 /.4 kN m?? 20 厚 1:3 細石混凝土 20 .0 2 2 0 0 /.4 kN m?? 80 厚現(xiàn)澆 鋼筋 混凝土 20. 08 25 /2k N m?? 頂棚及吊掛荷載 /kN m 合計 2m???????? (2)樓面 樓面地轉(zhuǎn) 2m??????? 5 厚 1:1 水泥砂漿粘結(jié)層 20. 00 5 20 0 /.1 k N m?? 15 厚 1:3 水泥砂漿打底 20. 015 20 0. 3 /k N m?? 80 厚現(xiàn)澆 鋼筋 混凝土 20. 08 25 /2 kN m?? 頂棚及吊掛荷載 /kN m 合計 2m??????? (3)內(nèi)墻 噴內(nèi)墻涂料 2/ m 5 厚 1::3 水泥石灰混合砂漿面層 20. 00 5 20 0 /.1 k N m?? 15 厚 1:1:6 水泥石灰砂漿打底 20. 015 20 0. 3 /k N m?? 200 厚加氣混凝土砌塊 20. 2 1 /.1 kN m?? 15 厚 1:1:6 水泥石灰砂漿打底 20. 0 15 20 0. 3 /k N m?? 5 厚 1::3 水泥石灰混合砂漿面層 20. 00 5 20 0 /.1 k N m?? 噴內(nèi)墻涂料 2/ m 合計 /kN m 內(nèi)墻自重為 (偏于安全地取 5m 高 ) 1 .9 2 5 9 6/. k N m?? (4)外墻 彩色鋼板夾聚苯乙烯保溫板 2/ m 墻面單位面積的功力荷載為 2m?????? (外墻自重為 (取 5m ) 5=1 /.25kN m? 女兒墻 :高度為 ， 自重為 0 . 1 5 0 . 9 = 0 . 1 3 5/k N m? 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 樓面 /kN m 消防樓梯 /kN m 不上人屋面 /kN m 風(fēng)壓標(biāo)準(zhǔn)值 風(fēng)壓標(biāo)準(zhǔn)值 (按 50 年一遇西安地區(qū)值 ) 2/ m 地面粗糙度類別 C 類 6 風(fēng)載體形系數(shù) 按荷載規(guī)范 雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值 雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值 (按 50 年一遇西安地區(qū)值 ) 2/ m 準(zhǔn)永久分區(qū) Ⅱ 雪荷載不與活荷載同時組合，取其中的最不利組合。由于本工程 雪荷載較小荷載組合時直接取活荷載進行組合，而不考慮與雪荷載的組合。 地震作用 本工程抗震設(shè)防烈度為 8 度 ()，設(shè)計地震分組為第一組，在計算中要考慮地震作用。 豎向荷載計算 根據(jù)以上荷載情況和荷載布置圖，荷載按下面原則取值 ： 樓板的恒荷載和活荷載按照單向板的導(dǎo)荷方式 (轉(zhuǎn)化為均布荷載 )傳給次梁，再由次梁傳給主梁，內(nèi)墻上的荷載以均布荷載的形式傳給主梁，主梁再把該荷載及其自重導(dǎo)在框架柱上 ； 外墻的荷載以均布荷載的形式傳給墻梁，墻梁及其自重以集中力的形式導(dǎo)在節(jié)點上 ； 荷載以集中力的形式導(dǎo)在節(jié)點上。 5 軸框架計算簡圖如圖 : 圖 5 軸框架計算簡 屋面恒荷載 (1)集中荷載 : 13 點集中力 : 0 . 1 0 8 1 0 3 . 6 2 5 1 0 2 . 5 / 2 4 6 . 3 9 KN? ? ? ? ? 其余點集中力 : 3 .6 2 5 1 0 2 .5 9 0 .6 3 KN? ? ? 樓面恒荷載 7 (1).集中荷載 : 13 點集中力 : 4 . 9 5 1 0 2 . 9 2 1 0 / 2 8 6KN? ? ? ? 其余點集中力 : 2 .9 2 1 0 2 .5 7 3 KN? ? ? (2).均布荷載 : 內(nèi)墻荷載 : /KN m 樓面恒荷載作用下的計算簡圖如圖所示 : 偏心距 ： e=邊柱翼緣 /2=力矩 ： 0 .3 4 6 .3 9 1 3 .9 2 KNm?? 0 .3 8 6 2 5 .8 KNm?? 圖 樓面恒荷載作用下的計算簡圖 屋面活荷載 13 點集中力 : 0 .5 1 0 2 .5 / 2 6 .2 5 KN? ? ? 其余點集中力 : 0 .5 1 0 2 .5 1 2 .5 KN? ? ? 樓面活荷載 13 點集中力 : 3 .5 1 0 2 .5 / 2 4 3 .7 5 KN? ? ? 其余點集中力 : 3 .5 1 0 2 .5 8 7 .5 KN? ? ? 偏心距 : e= 力矩 : 0 .3 6 .2 5 1 .8 7 5 KNm?? 0 . 3 4 3 . 7 5 1 3 . 1 2 5KNm?? 樓面活荷載作用下的計算簡圖如圖所示 : 8 圖 樓面活荷載作用下的計算簡圖 風(fēng)荷載計算 風(fēng)壓標(biāo)準(zhǔn)值計算公式 0z ????? ???? zs 因結(jié) 構(gòu)高度 H = 5 30mm?? 所以 ?? ， s? ：迎風(fēng)面 ?? ，背風(fēng)面 ? ?? 。所以 風(fēng)荷載體型系數(shù) ?s? 。 z? 查荷載規(guī)范，將風(fēng)荷載換算成作用于框架每層節(jié)點上的集中力，如表所示。其中 Z 為框架節(jié)點至室外地面的高度， A 為 一榀框架各層節(jié)點的受風(fēng)面積，結(jié)果如 圖表 所示。 表 風(fēng)荷載計算 層數(shù) z? s? Z z? 0? A PW 1 2 36 3 圖 左風(fēng)荷載作用下的計算簡圖 9 內(nèi)力分析 框架梁柱承受的荷載都比較大，故在材料選用時應(yīng)優(yōu)先考慮強度較高的鋼材，本工程的內(nèi)力比較大，可相應(yīng)的取強度高的鋼材。主梁和柱子采用 Q345 鋼材材料性能應(yīng)能滿足《低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼》 (GB/T1591)的要求。焊接材料應(yīng)于鋼材相適用。手工焊采用 E50系列焊條，滿足《低合金鋼焊條》 (GB/T5118)的要求，自動焊和半自動焊的焊絲應(yīng)滿足《熔化焊用鋼絲》 (GB/T14957)的要求。 截面初選 主梁 工字型梁的截面高而窄，在主軸平面內(nèi)截面模量較大，樓板可以視為剛性鋪板，沒有整體穩(wěn)定性問題，截面只需滿足強度，剛度和局部穩(wěn)定的要求。故本工程的主次梁截面均采用工字型截面，并優(yōu)先采用窄翼緣 H 型鋼 (HN 系列 )，其經(jīng)濟性好。本工 程梁的跨度均為 810000mm ，高跨比取 1/12～ 1/20，即為 500mm ～ 833mm 標(biāo)準(zhǔn)層 L1 的內(nèi)力計算 如 圖 所示： 圖 標(biāo)準(zhǔn)層 L1 的內(nèi)力計算圖 圖 標(biāo)準(zhǔn)層 L1 彎矩圖 2xxM 3 1 0 /nx f N m mW? ?? ? ? x ?? 2nxw 1757cm? 選用 HN 5002001016 2nxw 1827cm? 10 頂層 L2 的內(nèi)力計算 如 圖 所示： 圖 頂層 L2 的內(nèi)力計算圖 圖 頂層 L2 的 彎矩圖 2xxM 3 1 0 /nx f N m mW? ?? ? ? x ?? 2nxw ? 選用 HN450200914 2nxw =1421cm 標(biāo)準(zhǔn)層 L1 選用 HN 5002001016 頂層 L2 選用 HN450200914 框架柱 柱截面可以通過預(yù)先假定柱子的長細比來實現(xiàn)。設(shè)計時可以先估算柱在豎向荷載作用下的軸力 N，以 作為設(shè)計軸力按照軸心受壓構(gòu)件來確定框架柱的初始截面。計算得從屬單元如圖所示 : 11 圖 計算得從屬單元 計算柱的從屬單元 (1)中柱 Z1 中柱 Z1 的從屬面積為 A=10*8=80M2 取 g=+= G=+= N=(2+)80= 以 作為設(shè)計軸力，按照軸心受壓構(gòu)件來確定框架柱的初始截面 = 可取 70?? ， l0=5950= 0i=l / =55. 25m m? 截面 x、 y 均為 b 類，查表 =? N 9A 0. f? ? 22 2 4 8 .3 2 * 1 0 0 0 / ( 0 .8 3 2 * 0 .9 * 3 1 0 ) 9 6 8 5 .6 9 m mA ?? 選用 HW4004082121 A= 對 x、 y 均為 b 類截面 yxi = 1 6 . 8 0 cm i = 9 . 7 4 cm x=? , x=? y=? , y=? 故 =? 22= / 9 9 .8 7 / m m f = 3 1 0 / m mN A N N?? ?? (2)邊柱 Z2 邊柱 Z2 的從屬面積為 A=8*5=40m2 12 取 g=+= G=+=以 作為設(shè)計軸力，按照軸心受壓構(gòu)件來確定框架柱的初始截面 = 可取 90?? ， 00l = 0 .6 5 * 5 9 5 0 = 3 8 6 7 m m i=l / 4 2 .9 7 m m? ?， 截面 x、 y 均為 b 類，查表 =? N 9A 0. f? ? A=1000/(310)= 選用 HW4004001321 A= ix= iy= xx= 2 2 .2 = 0 .9 5 5??， yx=3 8 .2 = 0 .9 0 6??， =? 22= / 5 1 .7 6 / m m 3 1 0 / m mN A N N?? ?? 中柱選用 HW 4004082121 邊柱選用 HW 4001001321 內(nèi)力計算 豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下 (1)恒荷載作用下的內(nèi)力計算 豎向荷載下內(nèi)力計算采用分層法。在豎向荷載作用下，多層框架的側(cè)移較小且各層荷載對其他各層的水平構(gòu)件的內(nèi)力影響不大，可忽略側(cè)移的影響，把每層按無側(cè)移框架用分層法進行計算。非底層的柱，其實際的約束條件并非完全固定，而是彈性約束，故對非底層的柱，其線剛度乘以 的修正系數(shù)，同時其傳遞系數(shù)為 1/3。 底層中柱 Z1 的線剛度為 i=EI/h1=206100000070722/(100000000)= 標(biāo)準(zhǔn)層中柱 Z1 的線剛度為 i=EI/h1=206100000070722/()= 底層邊柱 Z2 的線剛度為 i=EI/h1=2061000000*66455/(100000000)= 標(biāo)準(zhǔn)層中柱 Z2 的線剛度為 i=EI/h1=2061000000*66455/(100000000)= 標(biāo)準(zhǔn)層 L1 梁的線剛度為 i=EI/h1=206100000045685/(10100000000)= 頂層 L2 梁的線剛度為 13 i=EI/h1=206100000039628/(10100000000)= 框架線剛度如 圖 所示： 圖 框架線剛度圖 ① 頂層 :計算簡圖、力矩分配過程力矩圖如 圖所示： 圖 頂層計算簡圖 14 圖 頂層 單跨 彎矩圖