墙架系统标准计算书模板.docx
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墙架系统标准计算书模板
XXX工程墙皮系统计算书
工程名称:
工程编码:
设计阶段:
施工图
设计专业:
结构
设计图号:
室审:
审核:
计算:
2011年10月18
XXX工程墙皮系统计算书
一、设计依据
1.执行的国家标准、部颁标准与地方标准
建筑结构荷载规范(GB50009-2001)
钢结构设计规范(GB50017-2003)
冷弯薄壁型钢结构技术规范(GB50018-2002)
门式刚架轻型房屋钢结构技术规程(CECS102:
2002)
2.应用的计算分析软件名称及开发单位
PKPM系列软件(中国建筑科学研究院)(2010版)
3.设计资料:
相关专业提供的设计资料。
二、结构的安全等级及使用年限
钢结构安全等级:
二级
使用年限:
50年
三、地震作用及风荷载
本工程设防烈度为6度,设计基本地震加速度值0.05g,第二组。
本工程建筑为丙类建筑,按6度设防。
基本风压:
w0=0.35KN/m2B类场地
四、荷载取值
1.《规范》规定的荷载
2.上游专业提供的荷载
3.其它荷载
五、结构计算:
1.纵墙墙架局部立面布置图如下:
2.檩条计算:
根据墙架局部立面布置图选取标准6m跨檩条计算,断面取C160x70x20x3。
2.1计算假定及计算简图确定:
按单跨简支梁,为双向受弯构件,中部设两道拉条,檩条间距L=1500mm。
2.2荷载计算:
水平向:
基本风压:
w0=0.35kN/m2
承受风荷载,取墙架顶部H=19.5m高度处檩条计算,
按B类地面查表,风载高度变化系数:
μz=1.25
风载体型系数:
μs=1.0/-1.0
风振系数:
βz=1.0
不考虑阵风系数;
竖向:
承受墙板传至檩条自重
墙板重q=0.065X1.5=0.1kN/m。
檩条自重程序自动计算。
2.3内力计算:
电算:
对简支檩条采用PKPM钢结构工具箱檩条墙梁计算软件计算。
2.4计算输出结果:
-----------------------------------------------------------------------------
|冷弯薄壁型钢墙梁设计输出文件|
|输入数据文件:
檩条算例|
|输出结果文件:
QL.OUT|
|设计时间:
11/3/2011|
-----------------------------------------------------------------------------
=====设计依据======
建筑结构荷载规范(GB50009--2001)
冷弯薄壁型钢结构技术规范(GB50018-2002)
门式刚架轻型房屋钢结构技术规程(CECS102:
2002)
=====设计数据======
墙梁跨度(m):
6.000
墙梁间距(m):
1.500
设计规范:
门式刚架规程CECS102:
2002
风吸力下翼缘受压稳定验算:
按附录E验算
墙梁形式:
卷边槽形冷弯型钢C160X60X20X2.5
墙梁布置方式:
口朝下
钢材钢号:
Q235钢
拉条设置:
设置两道拉条
拉条作用:
能约束墙梁外翼缘
净截面系数:
0.950
墙梁支承压型钢板墙,水平挠度限值为1/100
墙板能阻止墙梁侧向失稳
构造能保证风吸力作用墙梁内翼缘受压的稳定性
墙梁支撑墙板重量
单侧挂墙板
墙梁上方一侧板重(kN/m):
0.100
每米宽度墙板的惯性矩(m4):
0.200000E-06
建筑类型:
封闭式建筑
分区:
中间区
基本风压:
0.350
风荷载高度变化系数:
1.250
迎风风荷载体型系数:
1.000
背风风荷载体型系数:
-1.000
迎风风荷载标准值(kN/m2):
0.438
背风风荷载标准值(kN/m2):
-0.438
=====截面及材料特性======
墙梁形式:
卷边槽形冷弯型钢C160X60X20X2.5
b=60.000h=160.000c=20.000t=2.500
A=0.7480E-03Ix=0.2881E-05Iy=0.3596E-06
It=0.1559E-08Iw=0.1888E-08
Wx1=0.3602E-04Wx2=0.3602E-04Wy1=0.1947E-04Wy2=0.8660E-05
钢材钢号:
Q235钢
屈服强度fy=235.000
强度设计值f=205.000
考虑冷弯效应强度f'=220.348
=====设计内力======
-------------------------
|1.2恒载+1.4风压力组合|
-------------------------
绕主惯性轴强轴弯矩设计值(kN.m):
Mx=4.134
绕主惯性轴弱轴弯矩设计值(kN.m):
My=0.076
水平剪力设计值(kN):
Vx=2.756
竖向剪力设计值(kN):
Vy=0.229
-------------------------
|1.35恒载|
-------------------------
绕主惯性轴强轴弯矩设计值(kN.m):
Mx1=0.000
绕主惯性轴弱轴弯矩设计值(kN.m):
My1=0.086
水平剪力设计值(kN):
Vx1=0.000
竖向剪力设计值(kN):
Vy1=0.257
-------------------------
|1.2恒载+1.4风吸力组合|
-------------------------
绕主惯性轴强轴弯矩设计值(kN.m):
Mx2=-4.134
绕主惯性轴弱轴弯矩设计值(kN.m):
My2=0.076
水平剪力设计值(kN):
Vxw=2.756
竖向剪力设计值(kN):
Vyw=0.229
-----------------------------------------------------------------------------
=====风压力作用验算======
抗弯控制组合:
1.2恒载+1.4风压力组合
有效截面特性计算结果:
全截面有效。
截面强度(N/mm2):
σmax=130.081<=220.348
抗剪控制组合:
1.2恒载+1.4风压力组合
截面最大剪应力(N/mm2):
τ=10.669<=120.000
=====风吸力作用验算======
组合:
1.2恒载+1.4风吸力
有效截面特性计算结果:
全截面有效。
截面强度(N/mm2):
σmaxw=130.081<=220.348
截面最大剪应力(N/mm2):
τw=10.669<=120.000
=====荷载标准值作用下,挠度验算======
竖向挠度(mm):
fy=0.232
水平挠度(mm):
fx=18.658<=60.000
-----------------------------------------------------------------------------
=====计算满足======
-----------------------------------------------------------------------------
=====计算结束======
2.5电算结果分析:
经分析,电算结果正常,所选截面C160x70x20x3.0满足计算要求。
3.组合檩条计算
组合檩条计算采用自编mathcad程序计算。
拉条根据组合檩条下悬挂檩条的数量计算拉条所受到的拉力。
彩板及檩条重0.15KN/m2,拉条承受的拉力为:
N=0.15x1.5x6/2x6=3.375KN
拉条选Φ12满足要求。
4.墙架柱:
4.1纵墙柱:
4.1.1计算假定及计算简图确定:
纵墙墙架柱采用悬挂式结构,
可按连续压弯构件计算。
(见计算简图)
结构传力途径:
竖向荷载由墙架柱传给吊车梁辅助(梁)桁架,上端以天沟或屋面檩条作为水平侧向支点,下端与地坪水平铰接。
4.1.2荷载:
(1)水平风荷载。
上端柱取柱顶风荷载计算,下端柱取中部支撑点处风荷载计算。
风压标准值:
0.35kN/m2
地面粗糙类别:
B类
柱顶标高19.5m,辅助桁架标高为10.0m
风压高度变化系数:
19.5~10.0m共9.5muz=1.25
10.0~0m共16muz=1.0
风荷载体型系数:
正压usl=1.0,负压usl=-1.0
风振系数:
βz=1.0
墙架柱间距6m。
q1=1.25x1.0x0.35x6=2.63kN/m
q2=1.0x1.0x0.35x6=2.1kN/m
(2)竖向荷载:
(a)墙板及檩条自重:
檩条+彩板按0.2kN/m2考虑,对墙架柱的偏心为0.4m。
集中荷载为:
N=0.2x6x19.5=23.4kN
弯矩为:
23.4x0.4=9.36kN.m
墙板及檩条荷载按柱节间分配。
(共9个节间)
每个节间竖向荷载:
23.4/9=2.6kN
每个节间弯矩:
9.36/9=1.04kN.m
(b)天沟及满水重(天沟宽1.2m,深0.25m)
天沟自重:
1x6=6kN(天沟自重取1kN/m)
满水重:
1.2mx0.25mx6mx10=18kN
偏心弯矩:
(6+18)x0.6=14.8kN.m
4.1.3内力计算:
取墙架柱断面HM294X200X8X12计算:
通过PKPM软件按框排架建模,PKPM图形结果如下:
4.1.4计算输出数据:
工程名:
山墙
xxxxxxxxxxxxPK11.EXExxxxxxxxxxxxxxxxx
日期:
10/9/2011
时间:
23:
32:
05
设计主要依据:
《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001);
《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010);
《钢结构设计规范》(GB50017-2003);
结果输出
----总信息----
结构类型:
多层钢结构厂房
设计规范:
按《钢结构设计规范》计算
结构重要性系数:
1.00
节点总数:
14
柱数:
13
梁数:
0
支座约束数:
4
标准截面总数:
1
活荷载计算信息:
考虑活荷载不利布置
风荷载计算信息:
计算风荷载
钢材:
Q235
梁柱自重计算信息:
柱梁自重都计算
恒载作用下柱的轴向变形:
考虑
梁柱自重计算增大系数:
1.20
………………………………………………………………………………………………………
…………………………………省略…………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
腹板容许高厚比计算对应组合号:
5,M=0.00,N=0.96,M=0.00,N=0.00
GB50017腹板容许高厚比[H0/TW]=40.00
翼缘容许宽厚比[B/T]=13.00
强度计算最大应力平面内稳定计算最大应力平面外稳定计算最大应力腹板高厚比H0/TW=30.50<[H0/TW]=40.00
翼缘宽厚比B/T=6.92<[B/T]=13.00
压杆,平面内长细比λ=19.≤[λ]=150
压杆,平面外长细比λ=25.≤[λ]=150
构件重量(Kg)=66.93
--------------------------------------------------------------------------------
所有钢柱的总重量(Kg)=1350.
钢梁与钢柱重量之和(Kg)=1350.
-----PK11计算结束-----
4.1.5电算结果分析:
经分析,电算结果正常。
墙架柱挠度为:
f=12.4+7.5=19.9mm<10000/400=25mm
为挠度控制,所选截面满足计算要求。
4.2山墙墙架柱:
4.2.1计算假定及计算简图确定:
为减小山墙墙架柱的计算长度,中部增设抗风桁架,此时抗风柱可按连续压弯构件计算。
(见计算简图)。
抗风桁架作为墙架柱侧向水平支点,墙架柱作为抗风桁架竖向支点,承受墙架柱的竖向荷载。
结构传力途径:
所有竖向荷载由墙架柱传给基础,抗风柱以端部屋架或传播梁和抗风桁架为侧向支点,水平风荷载由抗风柱传给抗风桁架和传播梁。
4.2.2荷载:
(1)水平风荷载。
上端柱取柱顶风荷载计算,下端柱取中部支撑处风荷载计算。
风压标准值:
0.35kN/m2
地面粗糙类别:
B类
柱顶标高22.2m,抗风桁架标高为10.0m
风压高度变化系数:
22.2~10.0m共12.2muz=1.29
10.0~0m共16muz=1.0
风荷载体型系数:
正压usl=1.0,负压usl=-1.0
风振系数:
βz=1.0
墙架柱间距6m。
q1=1.29x1.0x0.35x6=2.7kN/m
q2=1.0x1.0x0.35x6=2.1kN/m
(2)竖向荷载:
(a)墙板及檩条自重:
檩条+彩板按0.2kN/m2考虑,对墙架柱的偏心为0.4m。
集中荷载为:
N=0.2x6x22.2=26.7kN
弯矩为:
M=26.7x0.4=10.7kN.m
按柱节间分配(实际建模共9节)
(b)抗风桁架自重及活荷载:
抗风桁架兼做参观走道,宽度2m
抗风桁架兼参观走道自重取2kN/m(根据实际情况计算);
参观走道活荷载取为3.5kN/m2;
山墙抗风桁架下吊挂管道荷载为5kN/m(工艺专业提荷载);
恒载:
竖向力:
G1=2x6=12kN
弯矩:
M1=12x2/1=12kN.m
活载:
竖向力:
Q1=3.5x2x6+5x6=72kN
弯矩:
M2=72x2/2=72kN.m
4.2.3内力计算:
按压弯构件计算,取墙架柱断面HM340x250x9x14计算:
通过PKPM软件按框排架建模,PKPM输出图形结果如下:
4.2.4计算输出数据:
工程名:
纵墙墙架柱算例
xxxxxxxxxxxxPK11.EXExxxxxxxxxxxxxxxxx
日期:
10/9/2011
时间:
23:
31:
13
设计主要依据:
《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001);
《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010);
《钢结构设计规范》(GB50017-2003);
结果输出
----总信息----
结构类型:
多层钢结构厂房
设计规范:
按《钢结构设计规范》计算
结构重要性系数:
1.00
节点总数:
13
柱数:
12
梁数:
0
支座约束数:
3
标准截面总数:
1
活荷载计算信息:
考虑活荷载不利布置
风荷载计算信息:
计算风荷载
钢材:
Q235
梁柱自重计算信息:
柱梁自重都计算
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………省略…………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
平面内稳定计算最大应力(N/mmxmm)=6.89
平面内稳定计算最大应力比=0.032
平面外稳定计算最大应力(N/mmxmm)=7.16
平面外稳定计算最大应力比=0.033
腹板容许高厚比计算对应组合号:
5,M=0.00,N=29.04,M=0.00,N=-28.08
GB50017腹板容许高厚比[H0/TW]=40.00
翼缘容许宽厚比[B/T]=13.00
强度计算最大应力平面内稳定计算最大应力平面外稳定计算最大应力腹板高厚比H0/TW=30.50<[H0/TW]=40.00
翼缘宽厚比B/T=6.92<[B/T]=13.00
压杆,平面内长细比λ=19.≤[λ]=150
压杆,平面外长细比λ=25.≤[λ]=150
构件重量(Kg)=66.93
--------------------------------------------------------------------------------
所有钢柱的总重量(Kg)=1210.
钢梁与钢柱重量之和(Kg)=1210.
-----PK11计算结束-----
4.2.5电算结果分析:
经分析,电算结果正常。
墙架柱挠度为:
f=13.4+10.8=24.2mm<11000/400=27.5mm
为挠度控制,所选截面满足计算要求。
(注:
其他墙架柱构件如(抗风桁架、传播梁等)在本计算书中未进行计算。
)