土木工程工民建專業結構計算書---鋼結構辦公樓-資料下載頁

【導讀】··········································2. ······································6. ·······································6. ······································9. ····························11. ·····················19. ······················27. ···················31. ····························54. ···································54. ··································67. ····································69. ························82. ································93. ··································&#

　　

【正文】 kN﹒ m 滿足極限 承載力要求 梁拼接的極限受剪承載力 Vu 取螺栓拼接的極限受剪承載力，腹板凈截面極限受剪承載力和拼接板凈截面極限受剪承載力中的小值。 80 ＝ ＝ 2 1040＝ kN ＝ d ＝ 24 10 375＝ 135 kN ＝ 10 135＝ 1350 kN 腹板凈截面極限受剪承載力 Vu1＝ ＝ kN 拼接板凈截面極限承 載力 Vu2＝ ＝ kN Vu＞ ( ) ＝ kN 則 Vu＝ kN＞ ＝ 468 10 235＝ kN 螺栓極限受剪承載力尚需滿足承擔構件屈服時內力 Mw＝ Mp＝ ＝ kN﹒ m V＝ kN 螺栓受力 。 ＝ kN 81 ＝ 103 ＝ kN ＝ 103 ＝ kN N ＝＝ kN N＜ Nu＝ 135 kN 梁柱連接： 梁與柱采用剛性連接，梁翼緣與柱采用完全焊透的坡口對接焊縫連接，梁腹板與柱連接采用雙面角焊縫連接，控制內力： M＝ kN﹒ m N＝ kN 梁截面： 500 250 10 16 連接計算： 梁翼 緣完全焊透的對接焊縫的強度 ＝ N/mm2＜ f＝ 215 N/mm2 82 腹板角焊縫的抗剪強度 ＝ N/mm2＜ ＝160 N/mm2 = =＜ ＝ 160 N/mm2 極限承載力驗算 Mp＝ [btb(h－ tb)＋ ]fy＝ [16 250 (500－ 16)＋] 235＝ kN﹒ m Mu＝ Af(h－ tf)fu＝ 250 16 484 375＝ ﹒ m Mu＞ ＝ ＝ kN﹒ m 滿足極限承載力要求 受剪承載力驗算 Vu＝ ＝ 742 kN Vu＞ ( ) ＝ kN 則 Vu＝ 742 kN＞ ＝ 468 10 235＝ kN 柱的拼接 83 柱的拼接采用柱翼緣為全熔透焊等強度連接，拼接點在 3層距樓板頂面以上 處 在柱的拼接 處設置隔板厚度為 20mm。 M＝ kN﹒ m N＝ kN A＝ 5002－ 4602＝ 38400㎜ 2 Ix＝ Iy＝ 108㎜ 4 ix＝ iy＝ ＝ 196 ㎜ Wx＝ Wy＝ ＝ 106㎜ 3 + + ＝ N/mm2 ＜ f＝ 215 N/mm2 柱的拼接滿足要求 極限承載力驗算 Mp＝ [btb(h－ tb)＋ ]fy ＝ [500 20 (500－ 20)＋ ] 235＝ kN﹒ m 由于存在軸力，所以由 Mpc代替 Mp Ny＝ Anfy＝ (5002－ 4602) 235＝ 9024 kN 84 Mpc＝ (1－ )Mp＝ kN Mu＝ Af(h－ tf)fu＝ 500 20 480 375＝ 1800kN﹒ m Mu＞ ＝ ＝ kN 柱拼接的受剪承載力 Vu1＝ fu＝ (500－ 40) 20 375＝ kN Vu＞ ＝ 460 20 235＝ kN 柱的拼接滿足要求 次梁與主梁的連接 主次梁連接為鉸接連接，腹板連接采用 M20 高強螺栓，摩擦面采用噴砂處理，μ＝ ，螺栓強度等級 級， P＝ 155kN，以底層主次梁連接為例： 主梁截面： 500 250 10 16 次梁截面： 400 200 8 13 1 層樓面荷載設計值： ＋ ＝ kN/m2 次梁自重： kN/m 次梁梁端剪力： V＝ （ ＋ ） ＝ kN 85 螺栓個數取 3 個 主次梁的拼接見圖： 螺栓強度驗算： 單個螺栓的抗剪驗算 ＝ 2 155＝ kN 螺栓連接承載內力 V＝ kN M＝ V﹒ e＝ 103 ( ＋ 10＋ 50)＝ kN﹒ m 螺栓受力： ＝ kN ＝ 86 N＝ ＝ kN ＜ ＝ kN 螺栓強度合格 主梁加勁肋計算 設加勁肋板厚 ts取 10mm，焊腳 hf＝ 8mm，支撐加勁肋為 95 468 10mm 穩定性計算： 支座反力： N＝ 2V＝ 2 ＝ 計算截面面積： A＝ tsbs＋ 2 15 ＝ 10 250＋ 2 15 102＝ 5500mm 腹板中心線的截面慣性矩： I＝ 10 2021＝ 106mm4 回轉半徑 ： i＝ ＝ 計算長度取梁腹板高 l0＝ 468mm 長細比：λ＝ ＝ 87 截面屬 C 類 查表得 ＝ 則 : ＝ N/mm2＜ f＝ 215 N/mm2 穩定性合格 承壓強度驗算： 承壓面積： Ab＝ 250 10＝ 2500mm2 鋼材端面承壓強度設計值： fce＝ 325 N/mm2 ＝ N/mm2＜ fce＝ 325 N/mm2 焊縫驗算 焊 縫計算長度，考慮加勁肋切角長度 50mm lw＝ hw－ 2 50＝ 468－ 100＝ 368mm＜ 60hf＝ 60 8＝ 480mm 取 lw＝ 368mm 焊縫截面模量： Ww＝ 8 3682＝ 103mm3 焊縫受力： ＝ N/mm2 ＝ N/mm2 88 ＝ N/mm2 ＜ ＝ 160 N/mm2 強度滿足 主次梁連接合格 柱腳設計 柱腳采用外包式柱腳，柱腳的混凝土保護層厚度為 200mm，混凝土采用 C25，鋼筋采用 HRB335 級，箍筋采用 HPB235級， fc＝ N/mm2 Ec＝ 104 N/mm2 柱的最不利內力 M＝ kN﹒ m N＝ kN V＝ kN 柱腳混凝土高度為 1500mm，栓釘間距為 200mm，栓釘采用φ 19mm,長度取 80mm,栓釘兩邊的混凝土保護層厚度為 89 150mm，則 :按構造的栓釘個數為 n＝ ＝ 6個 NF＝ ＝ kN ＝ ＝ ＝ kN ＝ 400＝ kN ＜ ＝ 個 取 ＝ 10 個 驗算柱翼緣處混凝土的承壓力 ＝ N/mm2＜ fc＝ N/mm2 底板計算 柱的底板采用 800 800 鋼板 ＝ N/mm2＜ fc＝ N/mm2 對箱型截面，柱的內部底板按四邊支撐考慮 90 Mmax＝ a2＝ ＝ 47880mm t＝ ＝ 取 t＝ 38mm 柱腳的錨栓作為安裝固定，錨栓的直徑根據與鋼柱板件厚度和底板厚度相協調原則確定，取 d＝ 20mm 縱向受力鋼筋計算 。 As ＝ ＝ 選用 5 18 As＝ 1272mm2 抗剪承載力計算 。考慮底板和混凝土基礎間的摩擦力作用 VbRc＝ V－ ＝ － ＝－ ＜ 0 按構造配筋，箍筋采用 8@150 壓型鋼板選用 Q235鋼的 YX51250750 板厚 t＝ 有效截面特性： Ief＝ 104mm4/m wef＝ 103mm3/m 91 形心到壓型鋼板板底的距離 ht ht＝ ＝ 一個波距寬度內截面面積 As＝ (135＋ 50＋ 2 )＝ 壓型鋼板頂面上混凝土厚度為 hc＝ 80mm 采用 C20 混凝土 1＝ fc＝ N/mm2 ft＝ N/mm2 Ec＝ 104 N/mm2 鋼筋采用 HPB235 級鋼 fy＝ 210 N/mm2 組合板總高 h＝ 51＋ 80＝ 131 mm 荷載和 內力計算 施工階段 恒荷載包括：鋼筋和混凝土自重、壓型鋼板自重 恒載： gk＝ kN/m2 g1＝ rggk＝ ＝ kN/m2 活載： qk＝ kN/m2 q1＝ ＝ kN/m2 施工階段內力按彈性計算：三跨連續板 以 1 米寬板條為計算單元 92 跨中正彎矩 M1＝ (g1＋ q1)l0 ＝ (＋ ) ＝ kN﹒ m 支座負彎矩 M＝ (g1＋ q1)l0＝ (＋ ) ＝ kN﹒ m 支座剪 力 V1＝ (g1＋ q1)l0＝ kN 使用階段 恒載包括：混凝土板自重、樓面做法、吊頂自重、壓型鋼板自重 恒載： gk＝ kN/m2 g2＝ rggk＝ ＝ kN/m2 活載： qk＝ kN/m2 q2＝ ＝ kN/m2 以 1 米寬板條為計算單元 跨中正彎矩：按簡支單向板計算 M2＝ (g2＋ q2) (＋ ) (－ )2＝ kN﹒ m 93 支座負彎矩：按固端 板計算 M2＝ (g2＋ q2) (＋ ) (－ )2＝ kN﹒ m 支座剪力： V＝ (g1＋ q1)ln＝ (＋ ) (－ ) ＝ kN 取計算單元寬度為矩 b＝ 250mm時的內力 正截面跨中彎矩： M＝ ＝ kN﹒ m 支座負彎矩： M＝ ＝ kN﹒ m 支座剪力： V＝ ＝ kN 壓型鋼板驗算（施工階段） Ws1＝ ＝ Ws2＝ ＝ 抗彎驗算： Mu＝ Ws1f＝ 103 205＝ kN﹒ m＞ kN﹒ m 94 撓度驗算： ＝ ＜ [ ]＝ ＝ 撓度滿足 要求 組合板驗算（使用階段） 組合板的有效 高度 h0＝ h－ ht＝ 51＋ 80－ ＝ 正截面抗彎驗算 Asf＝ 205＝ kN fcbh0＝ 250 80＝ 192 kN 由于 Asf＜ fcbh0因此組合板的塑性中和軸在混凝土板中 x＝ ＜ ＝ 取 x＝ Mu＝ fcbx(h0－ ) ＝ 250 (－ ) 95 ＝ kN﹒ m＞ kN﹒ m 斜截面抗剪強度驗算 Vu ＝ ＝ 250 ＝ kN＞ kN 支座負彎矩配筋計算 h0＝ hc－ as＝ 80－ 25＝ 55mm ＝ rs＝ ＝ As＝ ＝ ＝ ＝ ＝ ﹪ Asmin＝ bhc＝ 250 80＝ 40mm2 選 8@150 As＝ 335 ＝ 撓度驗算： 根據變形相等的原則，將混凝土材料轉化為等效的鋼材 ＝ 96 荷載標準組合下換算成鋼截面后的組合截面特征值： 組合板截面中和軸到板頂的距離 x＝ (－ As＋ )＝ (－ ＋ )＝ 組合截面慣性矩： I0＝ ＋ Is＋ As(h0－ x)2 ＝ ＋ 104＋ (－)2＝ 578526＋ 169700＋ 1399512＝ 106mm4 荷載準永久組合下換算鋼截面后的組合截面特征值 組合板截面中和軸到板頂的距離： x＝ (－ As＋ )＝ (－ ＋ ) ＝ 組合截面慣性矩： I0Q＝ ＋ Is＋ As(h0－ x)2 97 ＝ ＋ 104＋ (－)2＝ 611903＋ 169700＋ 950468＝ 106mm4 荷載標準組合下的撓度： 荷載準永久組合下的撓度： [ ]＝ ＝ 撓度均滿足要求 自振頻率驗算 僅考慮恒載作用下時組合板的撓度 gk＝ ＝ kN/m 自振頻率 f＝ ＝ ＞ 15HZ 自振頻率合格 98 壓型鋼板單跨梁，以 1m 寬板條為計算單元 施工階段 ： 跨中正彎矩： M1＝ (g1＋ q1) （ ＋ ） ＝ kN﹒ m 支座剪力： V1＝ (g1＋ q1)l0＝ (＋ ) ＝ kN 使用階段： 跨中正彎矩： M2＝ (g2＋ q2) （ ＋ ） ＝ kN﹒ m 支座剪力： V2＝ (g2＋ q2)ln＝ (＋ ) ＝ kN 取 計算單元寬度為 b＝ 250mm 時的內力 正截面跨中正彎矩： M＝ ＝ kN﹒ m 支座剪力： V＝ ＝ kN﹒ m 壓型鋼板驗算（施工階段） Ws1＝ Ws2＝ 99 抗彎驗算： Mu＝ Ws1f＝ 103 205＝ kN﹒ m ＜ kN﹒ m 不滿足要求：施工階段中間設支撐，變成二跨連續梁 施工階段 跨中正彎矩： M1＝ (g1＋ q1) ＝ （ ＋ ） ＝ kN﹒ m 支座負彎矩： M1＝ (g1＋ q1) ＝ （ ＋ ） ＝ kN﹒ m 支座剪力： V1＝ (g1＋ q1)l0 ＝ （ ＋ ） ＝ kN Mu＞ M1＝ kN﹒ m 滿足要求 撓度驗算： ＜ [ ]＝ ＝ 100 撓度驗算合格 組合板驗算（使用階段） 組合板的有效高度 h0＝ h－ ht＝ 51＋ 80－ ＝ 正截面抗彎驗算 Asf＝ 205＝ kN fcbh0＝ 250 80＝ 192 kN 由于 Asf＜ fcbh0因此組合板的塑性中和軸在混凝土板中 x＝ ＜ ＝ 取x＝ Mu＝ fcbx(h0－ ) ＝ 250 (－ ) ＝ kN﹒ m＞ kN﹒ m 斜截面抗剪強度驗算 Vu＝ ＝ 250 ＝ kN＞ kN 101 撓度驗算： 根據變形相等的原則，將混凝土材料轉化為等效的鋼材 ＝ 荷載標準組合下換