立柱三面翻广告牌设计计算书.docx

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立柱三面翻广告牌设计计算书

立柱三面翻广告牌设计计算书

项目名称：

高耸立柱三面翻广告牌

设计阶段：

施工图

一、工程概况

本工程为广告牌钢结构工程。

二、设计依据

（1）《建筑结构荷载规范》（GB5009－2001）

（2）《高耸结构设计规范》（GBJ135-90）

（3）《钢结构设计规范》（GBJ50017-2003）

三、结构计算

荷载计算（根据GB5009－2001）

风载：

ω=μz*μs*βz*ωo

βz：

z高度的风振系数

μz：

z高度处的风压高度变化系数，

s：

体型系数，

ωo：

基本风压，岳阳地区，ωo=0.55kn/m2

使用同济大学MTS软件进行了计算：

＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝总体信息＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝

结构类型：

广告牌

结构重要性等级：

二级；

结构楼层总数：

5；

标准截面总数：

11；

混凝土容重：

25.00kN/m3；

钢材容重：

78.00kN/m3；

地下室层数：

0；

＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝风荷载信息＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝

依据荷载规范:

建筑结构荷载规范（GB50009-2001）；

地面标高:

0.000m

基本风压（kN/m2）：

0.55；

地面粗糙程度:

A级；

＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝地震信息＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝=

振型组合方法：

扭转耦联；

计算振型的个数：

3；

场地土类别：

IV；

地震烈度：

7度

地震分组：

第1组；

加速度：

0.10g

框架的抗震等级：

4；

剪力墙的抗震等级：

2；

活荷质量折减系数：

0.50；

周期折减系数：

1.00；

结构的阻尼比：

0.035；

＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝活荷载信息＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝

柱、墙活荷载进行折减；

传到基础的活荷载进行折减；

------------柱，墙，基础活荷载折减系数-------------

    层号折减系数

    1   1.00

    2-3 0.85

    4-5 0.70

    6-8 0.65

    9-200.60

    >20 0.55

＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝荷载组合信息＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝

表1.荷载基本组合（35个）

LC1 ：

1.20D+1.40L

LC2 ：

1.00D+1.40L

LC3 ：

1.20D+1.40W1

LC4 ：

1.20D-1.40W1

LC5 ：

1.00D+1.40W1

LC6 ：

1.00D-1.40W1

LC7 ：

1.20D+1.40W2

LC8 ：

1.20D-1.40W2

LC9 ：

1.00D+1.40W2

LC10：

1.00D-1.40W2

LC11：

1.20D+0.98L+1.40W1

LC12：

1.20D+1.40L+0.84W1

LC13：

1.00D+0.98L+1.40W1

LC14：

1.00D+1.40L+0.84W1

LC15：

1.20D+0.98L-1.40W1

LC16：

1.20D+1.40L-0.84W1

LC17：

1.00D+0.98L-1.40W1

LC18：

1.00D+1.40L-0.84W1

LC19：

1.20D+0.98L+1.40W2

LC20：

1.20D+1.40L+0.84W2

LC21：

1.00D+0.98L+1.40W2

LC22：

1.00D+1.40L+0.84W2

LC23：

1.20D+0.98L-1.40W2

LC24：

1.20D+1.40L-0.84W2

LC25：

1.00D+0.98L-1.40W2

LC26：

1.00D+1.40L-0.84W2

LC27：

1.20D+0.60L+1.30E1

LC28：

1.00D+0.50L+1.30E1

LC29：

1.20D+0.60L-1.30E1

LC30：

1.00D+0.50L-1.30E1

LC31：

1.20D+0.60L+1.30E2

LC32：

1.00D+0.50L+1.30E2

LC33：

1.20D+0.60L-1.30E2

LC34：

1.00D+0.50L-1.30E2

LC35：

1.35D+0.98L

表2.荷载标准组合（ 1个）

LC36：

1.00D+1.00L

表3.荷载准永久组合（ 1个）

LC37：

1.00D+0.50L

===============================================

        动力特性信息

工程名称：

3

计算软件：

MTSteel

计算时间：

2006--8--24--0--17

===============================================

结构动力特性总体信息

----------------------------------------------------------------------------

编号   周期（S）  频率（Hz） 扭转因子 Ti/T1    平动因子X+Y  振型方向（度）有效质量X  有效质量Y  

 1     1.008    0.993     0.01     1.00     0.03+0.96    88.42        0.03       0.94      

 2     0.991    1.009     0.00     0.98     0.97+0.03    1.58         0.97       0.96      

 3     0.464    2.155     0.99     0.46     0.00+0.01    -900.00      0.97       0.97      

===============================================

        层间位移与楼层位移信息

工程名称：

3

计算软件：

MTSteel

计算时间：

2006--8--24--0--17

===============================================

各列表符号和参数说明：

最大位移不宜超过平均位移的1.200倍，不应超过平均位移的1.500倍

楼层层间最大位移与层高之比不宜大于1/100

h:

     楼层层高

JmaxD:

         最大层间位移对应的节点号

Max-DX（Y）:

  X（Y）向最大层间位移值

Max-DX（Y）/h:

X（Y）向的最大层间弹性位移角

Ave-DX（Y）:

  X（Y）向层间位移的平均值

Ratio-DX（Y）:

X（Y）向层间最大位移与平均位移的比值

Jmax:

       最大楼层位移对应的节点号

Max-X（Y）:

   X（Y）向最大楼层位移值

Ave-X（Y）:

   X（Y）向楼层位移的平均值

Ratio-X（Y）:

 X（Y）向楼层最大位移与平均位移的比值

一.基本工况为：

BLC3  风载1作用下：

（主方向X向）

13层间位移表（单位层高：

米;位移：

毫米;）

Floor    h（m）     JmaxD    Max-DX   Max-DX/h Ave-DX   Ratio-DX 

第1层    22.000   25       25.373   1/867    25.373   1.000    

第2层    2.000    868      3.821    1/523    3.764    1.015    

第3层    2.000    869      3.857    1/518    3.804    1.014    

第4层    2.000    870      3.857    1/518    3.803    1.014    

第5层    2.000    871      3.839    1/520    3.794    1.012    

最大层间弹性位移角出现于第3层，为1/518不大于要求的1/100，满足要求

23楼层位移表（单位层高：

米;位移：

毫米;）

Floor    Jmax     Max-X         Ave-X         Ratio-X       

第1层    25       25.373        25.373        1.000         

第2层    868      30.190        29.106        1.037         

第3层    869      34.046        32.910        1.035         

第4层    870      37.904        36.714        1.032         

第5层    871      41.743        40.507        1.030         

最大楼层平均位移出现于第5层，为40.507

二.基本工况为：

BLC4  风载2作用下：

（主方向Y向）

13层间位移表（单位层高：

米;位移：

毫米;）

Floor    h（m）     JmaxD    Max-DY   Max-DY/h Ave-DY   Ratio-DY 

第1层    22.000   25       101.355  1/217    101.355  1.000    

第2层    2.000    816      17.287   1/115    15.332   1.128    

第3层    2.000    817      17.074   1/117    15.423   1.107    

第4层    2.000    818      16.665   1/120    15.392   1.083    

第5层    2.000    819      16.154   1/123    15.285   1.057    

最大层间弹性位移角出现于第2层，为1/115不大于要求的1/100，满足要求

23楼层位移表（单位层高：

米;位移：

毫米;）

Floor    Jmax     Max-Y         Ave-Y         Ratio-Y       

第1层    25       101.355       101.355       1.000         

第2层    816      160.018       124.534       1.285         

第3层    817      177.092       139.957       1.265         

第4层    818      193.757       155.349       1.247         

第5层    819      209.910       170.634       1.230         

最大楼层平均位移出现于第1层，为-101.355

三.基本工况为：

BLC5  水平地震1作用下：

（主方向X向）

13层间位移表（单位层高：

米;位移：

毫米;）

Floor    h（m）     JmaxD    Max-DX   Max-DX/h Ave-DX   Ratio-DX 

第1层    22.000   25       12.035   1/1828   12.035   1.000    

第2层    2.000    768      1.757    1/1138   1.752    1.003    

第3层    2.000    769      1.773    1/1128   1.769    1.002    

第4层    2.000    770      1.772    1/1128   1.772    1.000    

第5层    2.000    871      1.773    1/1127   1.770    1.002    

最大层间弹性位移角出现于第5层，为1/1127不大于要求的1/100，满足要求

23楼层位移表（单位层高：

米;位移：

毫米;）

Floor    Jmax     Max-X         Ave-X         Ratio-X       

第1层    25       12.035        12.035        1.000         

第2层    768      13.858        13.792        1.005         

第3层    769      15.630        15.561        1.004         

第4层    770      17.402        17.333        1.004         

第5层    771      19.170        19.102        1.004         

最大楼层平均位移出现于第5层，为19.102

四.基本工况为：

BLC6  水平地震2作用下：

（主方向Y向）

13层间位移表（单位层高：

米;位移：

毫米;）

Floor    h（m）     JmaxD    Max-DY   Max-DY/h Ave-DY   Ratio-DY 

第1层    22.000   25       11.756   1/1871   11.756   1.000    

第2层    2.000    816      1.894    1/1055   1.745    1.085    

第3层    2.000    817      1.889    1/1058   1.759    1.074    

第4层    2.000    818      1.862    1/1073   1.760    1.058    

第5层    2.000    819      1.824    1/1096   1.753    1.041    

最大层间弹性位移角出现于第2层，为1/1055不大于要求的1/100，满足要求

23楼层位移表（单位层高：

米;位移：

毫米;）

Floor    Jmax     Max-Y         Ave-Y         Ratio-Y       

第1层    25       11.756        11.756        1.000         

第2层    816      16.998        14.130        1.203         

第3层    817      18.885        15.889        1.189         

第4层    818      20.746        17.649        1.175         

第5层    819      22.568        19.401        1.163         

最大楼层平均位移出现于第5层，为19.401

===============================================

        整体稳定信息

工程名称：

3

计算软件：

MTSteel

计算时间：

2006--8--24--0--17

===============================================

各列表符号和参数说明：

h:

       楼层层高

∑G:

     本层及以上楼层的重力荷载设计值

∑G/h:

   楼层重力荷载线平均设计值

D:

       楼层弹性等效侧向刚度

D/（∑G/h）:

结构整体稳定性特征参数值

高规5.4.4要求D/（∑G/h）≥10的纯框架结构的整体稳定性满足工程要求；

高规5.4.1要求D/（∑G/h）≥20的纯框架结构可以不考虑重力二阶效应的不利影响；

结构X向整体稳定性验算

    Floor     h（m）       ∑G（kN）   ∑G/h（kN/m）       D（kN/m）     D/（∑G/h）

   第1层   22.000      1660.626        75.483      3260.369        43.193

   第2层    2.000       775.261       387.631     16050.436        41.407

   第3层    2.000       387.631       193.815     12152.853        62.703

   第4层    2.000       193.886        96.943      7920.172        81.699

   第5层    2.000        74.319        37.159      3223.715        86.754

结构Y向整体稳定性验算

    Floor     h（m）       ∑G（kN）   ∑G/h（kN/m）       D（kN/m）     D/（∑G/h）

   第1层   22.000      1660.626        75.483      3259.466        43.181

   第2层    2.000       775.261       387.631     15781.713        40.713

   第3层    2.000       387.631       193.815     11955.372        61.684

   第4层    2.000       193.886        96.943      7786.362        80.319

   第5层    2.000        74.319        37.159      3168.193        85.259

  柱下独立承台：

CT-1　

 一、基本资料：

   承台类型：

六桩（长形）承台，方桩边长d＝400mm　

   桩列间距Sa＝2000mm，桩行间距Sb＝4000mm，承台边缘至桩中心距离Sc＝600mm　

   承台根部高度H＝1200mm，承台端部高度h＝1200mm　

   柱截面高度hc＝2800mm（X方向），柱截面宽度bc＝2800mm（Y方向）　

   单桩竖向承载力特征值Ra＝1100kN　

   桩中心最小间距为2m，5d（d--圆桩直径或方桩边长）　

   混凝土强度等级为C30，fc＝14.331N/mm，ft＝1.433N/mm　

   钢筋强度设计值fy＝300N/mm，纵筋合力点至截面近边的距离as＝110mm　

   纵筋的最小配筋率ρmin＝0.15%　

   荷载效应的综合分项系数γz＝1.35；永久荷载的分项系数γG＝1.35　

   基础混凝土的容重γc＝25kN/m；基础顶面以上土的重度γs＝18kN/m，　

   顶面上覆土厚度ds＝0m　

   承台上的竖向附加荷载标准值Fk'＝0.0kN　

   设计时执行的规范：

   《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2002） 以下简称基础规范　

   《混凝土结构设计规范》（GB50010－2002） 以下简称混凝土规范　

   《钢筋混凝土承台设计规程》（CECS88：

97） 以下简称承台规程　

 二、控制内力：

   Nk---------相应于荷载效应标准组合时，柱底轴向力值（kN）；　

   Fk---------相应于荷载效应标准组合时，作用于基础顶面的竖向力值（kN）；　

                Fk＝Nk+Fk'　

   Vxk、Vyk--相应于荷载效应标准组合时，作用于基础顶面的剪力值（kN）；　

   Mxk'、Myk'--相应于荷载效应标准组合时，作用于基础顶面的弯矩值（kN·m）；　

   Mxk、Myk---相应于荷载效应标准组合时，作用于基础底面的弯矩值（kN·m）；　

                Mxk＝Mxk'-Vyk*H、Myk＝Myk'+Vxk*H　

   F、Mx、My--相应于荷载效应基本组合时，竖向力、弯矩设计值（kN、kN·m）；　

                F＝γz*Fk、Mx＝γz*Mxk、My＝γz*Myk　

     Nk＝900；Mxk'＝11000；Myk'＝500；Vxk＝400；Vyk＝70　

     Fk＝900；Mxk＝10916；Myk＝980　

   F＝1215；Mx＝14736.6；My＝1323　

 三、承台自重和承台上土自重标准值Gk：

   a＝2（Sc+Sa）＝2*（600+2000）＝5200mm　

   b＝2Sc+Sb＝2*600+4000＝5200mm　

   承台底部底面积Ab＝a*b＝5.2*5.2＝27.04m　

   承台体积Vc＝Ab*H＝27.04*1.2＝32.448m　

   承台自重标准值Gk"＝γc*Vc＝25*32.448＝811.2kN　

   承台上的土重标准值Gk'＝γs*（Ab-bc*hc）*ds＝18*（27.04-2.8*2.8）*0＝0.0kN　

   承台自重及其上土自重标准值Gk＝Gk"+Gk'＝811.