#商场入口改造施工图计算书Word格式文档下载.docx

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上部钢结构计算时主要考虑恒荷载、活荷载、雪荷载、风荷载、地震作用。

1、恒荷载

楼面恒荷载主要是结构自重和装修材料自重。

屋架侧面采用60x40x2矩形钢管、5mm厚镂空刻花钢板和钢化玻璃进行装饰。

方钢管和钢柱焊接，荷载直接传给钢柱。

钢板和钢化玻璃的重量则由钢柱底部的托梁承担；

屋面采用8+8钢化夹胶玻璃，荷载取0.5kN/m2.

表1结构主要恒载

60x40x2矩形钢管

0.0314kN/m

5m厚钢板

0.4kN/m2

钢化玻璃

0.5kN/m2

2、屋面活荷载

屋面活荷载按照不上人屋面，取0.5kN/m2，雪荷载按50年一遇取0.3kN/m2.

3、风荷载

50年一遇基本风压为0.5kN/m2，地面粗糙度为C类。

按照维护结构风荷载计算。

由于结构上部沿纵向呈流线型，因此只考虑两个侧面风荷载。

本结构最高处约5.5m，根据表7.2.1，风压高度变化系数0.74.

根据第7.3.3条，迎风面体系系数可以取0.8，背风面取-0.5。

根据表7.5.1，阵风系数取2.3.

迎风面风荷载为0.7kN/m2，背风面风荷载为0.5kN/m2.

软件中采用软件提供中国“荷载规范”关于风荷载规定的方式加载。

4、地震作用

抗震设防烈度7度，设计基本地震加速度为0.10g，设计地震分组为第三组。

2.3材料和构件

所有钢构件均采用Q235B，主要构件截面见表2。

表2构件截面

构件

规格

GZ1

□150x100x4

GZ2

□150x150x4

GL1

□100x100x4

GL2

□200x150x4

GL3

2.4计算软件

本工程钢结构计算采用MIDAS/GenV8.00，结构三维计算模型如图3所示。

图3结构计算模型

2.5荷载组合

荷载组合采用程序默认的根据钢结构设计规范自动生成的荷载组合。

3计算结果

3.1动力特性

通过动力特性分析来看，结构第一阶振型为横向平动，振型质量参和系数达到95%，第二阶振型为扭转，振型质量参和系数达到89%。

纵向抗侧刚度较强，不会出现平动。

由于横梁线刚度较弱，从第三阶振型开始，出现一定程度的局部振动。

结构前三阶周期分别为0.22s，0.08s，0.06s.

图4第一阶振型

图5第二阶振型

图6第三阶振型

3.2结构内力

结构内力包络图如图7所示。

图7结构内力包络图

对比较典型几根构件内力进行分析。

中间横梁GL2构件内力值，如图8~9所示。

图8GL2恒载+活载内力标准值

图9GL2内力包络值

中间钢柱GZ1内力值，如图10~11所示。

图10GZ1恒载+活载内力轴力标准值

图11GZ1恒载+活载内力弯矩标准值

图12GZ1轴力包络值

图13GZ1弯矩包络值

3.3结构位移

结构在恒载+活载作用下整体位移如图14所示。

最大挠度为3.6mm，位于横梁的跨中，挠度约为跨度的1/2028，远小于规范限制.悬挑部分最大挠度为2.9mm，约为跨度的1/490，满足规范限制要求。

图14结构整体位移

3.4构件强度、稳定性验算

运用软件钢结构构件设计功能，可以按照《钢结构规范》（GB50017-2003）对每根构件的强度和稳定性进行验算。

验算结果表明：

所有构件均满足要求。

现取出几根典型构件的详细计算结果列出。

3.4.1GL2强度和稳定性验算

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

midasGen-SteelCodeChecking|GB50017-03|Version800

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

*.DEFINITIONOFLOADCOMBINATIONSWITHSCALINGUPFACTORS.

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

LCBCLoadcaseName（Factor）+LoadcaseName（Factor）+LoadcaseName（Factor）

51DL（1.350）+自重（1.350）+LL（0.980）

61DL（1.200）+自重（1.200）+LL（1.400）

71DL（1.000）+自重（1.000）+LL（1.400）

81DL（1.200）+自重（1.200）+WL（1.400）

91DL（1.200）+自重（1.200）+WL（-1.400）

101DL（1.000）+自重（1.000）+WL（1.400）

111DL（1.000）+自重（1.000）+WL（-1.400）

121DL（1.200）+自重（1.200）+LL（1.400）

+WL（0.840）

131DL（1.200）+自重（1.200）+LL（1.400）

+WL（-0.840）

141DL（1.000）+自重（1.000）+LL（1.400）

151DL（1.000）+自重（1.000）+LL（1.400）

161DL（1.200）+自重（1.200）+LL（0.980）

+WL（1.400）

171DL（1.200）+自重（1.200）+LL（0.980）

+WL（-1.400）

181DL（1.000）+自重（1.000）+LL（0.980）

191DL（1.000）+自重（1.000）+LL（0.980）

201DL（1.200）+自重（1.200）+LL（0.600）

+SRSS3（1.300）

211DL（1.200）+自重（1.200）+LL（0.600）

+SRSS4（1.300）

221DL（1.200）+自重（1.200）+LL（0.600）

+SRSS3（-1.300）

231DL（1.200）+自重（1.200）+LL（0.600）

+SRSS4（-1.300）

241DL（1.000）+自重（1.000）+LL（0.500）

251DL（1.000）+自重（1.000）+LL（0.500）

261DL（1.000）+自重（1.000）+LL（0.500）

271DL（1.000）+自重（1.000）+LL（0.500）

midasGen-SteelCodeChecking|GB50017-03|Version800

*.PROJECT:

*.MEMBERNO=81,ELEMENTTYPE=Beam

*.LOADCOMBNO=12,MATERIALNO=1,SECTIONNO=4

*.UNITSYSTEM:

kN,mm

*.SECTIONPROPERTIES:

Designation=GL2,B200x150x5

Shape=B-Section.（Rolled）

Depth=200.000,FlgWidth=150.000,WebCenter=145.000

WebThick=5.000,TopFThick=5.000,Bot.FThick=5.000

Area=3.34000e+003,Asy=1.50000e+003,Asz=2.00000e+003

Ybar=7.50000e+001,Zbar=1.00000e+002,Qyb=1.18250e+004,Qzb=9.70000e+003

Wyy=1.93000e+005,Wzz=1.66000e+005,Wpy=2.36500e+005,Wpz=1.94000e+005

Iyy=1.93500e+007,Izz=1.24500e+007,Iyz=0.00000e+000

iy=7.62000e+001,iz=6.11000e+001

J=2.35140e+007,Cwp=1.00000e+028

*.DESIGNPARAMETERSFORSTRENGTHEVALUATION:

Ly=7.30000e+003,Lz=3.90000e+003,Lu=3.90000e+003

Ky=1.00000e+000,Kz=1.00000e+000

*.MATERIALPROPERTIES:

Fy=2.35000e-001,Es=2.06000e+002,MATERIALNAME=Q235

*.DESCRIPTIONOFAPPLIEDFACTORFORCHECKING.

SpecialProvisionsForSeismicDesign:

Intensity7.

*.FORCESANDMOMENTSAT（1/2）POINT:

AxialForceFxx=-1.17966e+001

ShearForcesFyy=8.02973e-004,Fzz=-7.82981e-002

BendingMomentsMy=5.20604e+003,Mz=-8.54712e+002

EndMomentsMyi=1.09966e+003,Myj=1.40502e+003（forLb）

Myi=-5.15343e+003,Myj=-4.28869e+003（forLy）

Mzi=-8.53146e+002,Mzj=-8.56278e+002（forLz）

|||*|||计算上翼缘有效截面特性值.

（）.计算梁翼缘在两腹板之间部分宽厚比及腹板高厚比.

[GB50011-018.3.2-1]

-.Intensity7atMulti-storyBuilding.

-.BTRL=36*SQRT[235/fay]=36.000

-.BTR=Width/tf=30.00<

BTRL--->

O.K.

-.beff=MIN[BTRL*tf,Width]=150.0000mm.

-.Aeff=beff*tf=750.0000mm^2.

-.yeff=beff/2=75.0000mm.

|||*|||计算下翼缘有效截面特性值.

|||*|||计算左腹板有效截面特性值.

（）.计算工字形或槽形截面梁板件宽厚比.

-.SigmaR=N/（As*fy）=0.015

-.DTRL=MAX[85-120*SigmaR,40]*SQRT[235/fay]=83.196

-.DTR=Depth/tw=38.00<

DTRL--->

-.deff1=MIN[DTRL*tw,Depth]/2=95.0000mm.

-.Aeff1=deff1*tw=475.0000mm^2.

-.zeff1=h-deff1/2=147.5000mm.

-.deff2=MIN[DTRL*tw,Depth]/2=95.0000mm.

-.Aeff2=deff2*tw=475.0000mm^2.

-.zeff2=deff2/2=52.5000mm.

|||*|||计算右腹板有效截面特性值.

|||*|||轴向强度验算.

（）.轴向受压构件长细比（Kl/i）验算.

[GB50017-035.3.8Table5.3.8]

-.Kl/i=95.8<

150.0--->

（）.计算正则化长细比.

-.Lambda1=Pi*SQRT（Es/fy）=93.014

-.Lambda_by=（KLy/iy）/Lambda1=1.030

（）.计算轴向受压构件强轴整体稳定验算的承载力（Nrc_y）.

[GB50017-03附录C]-Lambad_by>

0.215.

-.f=0.215kN/mm^2.

-.Alpha1=0.6500

-.Alpha2=0.9650

-.Alpha3=0.3000

-.AAA=Alpha2+Alpha3*Lambda_by+Lambda_by^2=2.3348

-.Phi_y={AAA-SQRT[AAA^2-4*Lambda_by^2]}/（2*Lambda_by^2）=0.5824

-.Nrc_y=Phi_y*f*Aeff=418.24kN.

（）.强轴整体稳定验算（N/Nrc_y）.

N11.80

-.-----=---------------=0.028<

1.000--->

Nrc_y418.24

-.Lambda_bz=（KLz/iz）/Lambda1=0.686

（）.计算轴向受压构件弱轴整体稳定验算的承载力（Nrc_z）.

[GB50017-03附录C]-Lambad_bz>

-.AAA=Alpha2+Alpha3*Lambda_bz+Lambda_bz^2=1.6418

-.Phi_z={AAA-SQRT[AAA^2-4*Lambda_bz^2]}/（2*Lambda_bz^2）=0.7865

-.Nrc_z=Phi_z*f*Aeff=564.81kN.

（）.弱轴整体稳定验算（N/Nrc_z）.

-.-----=---------------=0.021<

Nrc_z564.81

|||*|||强轴抗弯强度验算.

（）.计算有效抗弯承载力.

[GB50017-034.1.1]

-.Weffy=193000.000