STAADPro V8i设计文件计算书.docx
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STAADProV8i设计文件计算书
中国石油天然气股份公司润滑油分公司
中国石油华东复合剂厂建设工程
产品灌装厂房、成品库棚(202单元)
计算书
设计:
校对:
审核:
时间:
设计单位:
计算书目录
1、荷载计算………………………………………………………1
2、45m屋面桁架计算书…………………………………………8
3、36m屋面桁架计算书…………………………………………16
4、抗风柱计算书……………………………………………23
5、柱间支撑计算书……………………………………………29
6、屋面檩条计算书…………………………………………36
7、墙面檩条计算书…………………………………………44
一、荷载计算:
1)屋面恒荷载:
0.53mm厚YX51-380-760(屋面外板)彩钢板:
0.062kN/㎡
100mm厚单面铝箔贴面离心玻璃丝保温棉(容重不小于16Kg/立方):
0.016kN/㎡
0.53mm厚YX40-410-820(屋面内板)彩钢板:
0.051kN/㎡
屋面檩条+屋面支撑:
0.15kN/㎡
考虑挂灯及电线重量:
0.08kN/㎡
共计:
0.359kN/㎡
取恒载0.36kN/㎡
45米跨节点恒载:
P=0.36kN/㎡*7.5m/2*2.24m=3.024kN
取P=3.1kN
36米跨节点恒载:
P=0.36kN/㎡*7.5m/2*1.79m=2.4165kN
取P=2.5kN
2)屋面活荷载:
不上人屋面活荷载:
0.5kN/㎡
屋面雪荷载:
0.40kN/㎡
取雪荷载和不上人屋面活荷载二者之间大值:
0.50kN/㎡
45米跨节点活载:
P=0.5kN/㎡*7.5m/2*2.24m=4.2kN
取P=4.2kN
36米跨节点活载:
P=0.5kN/㎡*7.5m/2*1.79m=3.356kN
取P=3.4kN
3)柱顶活荷载:
考虑天沟自重、天沟积水、雨水管自重:
5kN
作用在柱顶
4)墙面恒荷载:
0.53mm厚YX40-410-820(墙面外板)彩钢板:
0.051kN/㎡
100mm厚单面铝箔贴面离心玻璃丝保温棉(容重不小于16Kg/立方):
0.016kN/㎡
0.53mm厚YX40-410-820(墙面外板)彩钢板:
0.051kN/㎡
墙面檩条+墙面支撑:
0.10kN/㎡
共计:
0.218kN/㎡
墙面恒荷载取值:
0.25kN/㎡
5)边柱柱间墙面恒荷载:
轴柱柱长11.65m
柱间恒荷载:
荷载:
0.25kN/㎡x7.5mx(11.65-1)m=19.96kN
作用于柱中部
6)风荷载:
基本风压0.45KN/m2;基本雪压:
0.40KN/m2。
场区抗震设防烈度:
7度,设计基本地震加速度0.10g,设计地震分组为第一组。
建筑场地类别为Ⅱ类,地面粗糙度为类别为B类。
当计算主要承重结构时
wk=βzμsμzWo
式中wk—风荷载标准值(kN/㎡);
βz—高度z处的风振系数;
μs—风荷载体型系数;
μz—风压高度变化系数;
Wo—基本风压(kN/㎡)。
μs—风荷载体型系数取值:
《建筑结构荷载规范》GB50009-2012表8.3.1第16项取值
μz—风压高度变化系数取值:
风压高度变化系数用插值法求解:
μz—风压高度变化系数
45米跨柱顶处H=11.65,μz=1.0429
45米跨屋脊处H=13.15,μz=1.0819
36米跨柱顶处H=11.65,μz=1.0429
36米跨屋脊处H=12.85,μz=1.0741
Wo
βz
μs
μz
wk
A
P
基本风压(kN/㎡)
高度z处的风振系数
风荷载体型系数
风压高度变化系数
风荷载标准值(kN/㎡)
受荷面积㎡
集中荷载值kN
0.45
1
0.8(45米跨柱)
1.0429
0.375444
0.45
1
-0.6(45米跨梁)
1.0819
-0.292113
8.4
-2.46
0.45
1
-0.6(45米跨梁)
1.0819
-0.292113
8.4
-2.46
0.45
1
-0.3(36米跨梁)
1.0741
-0.1450035
6.8
-0.99
0.45
1
-0.5(36米跨柱)
1.0429
-0.2346525
6.8
-1.60
0.45
1
0.8(45米跨柱)
1.0429
0.375444
0.45
1
-1.4(36米跨梁)
1.0741
-0.681597
6.8
-4.64
0.45
1
-0.9(45米跨梁)
1.0819
-0.4381695
6.8
-2.98
0.45
1
-0.5(45米跨梁)
1.0819
-0.2434275
8.4
-2.05
0.45
1
-0.5(45米跨柱)
1.0429
-0.2346525
8.4
-1.98
7)板式橡胶支座计算:
板式橡胶选用:
300*450*64,中间层橡胶片厚度:
11㎜,橡胶层总厚度:
49㎜,单层钢板厚度:
3㎜,钢板层总厚度:
15㎜。
支座支承力F=1090KN,支座抗滑最小承载力:
F=520KN。
根据《空间网格结构技术规程》(JGJ7-2010)计算:
A=300*450-(3.14*35*35/4)*4=131153.5㎜*㎜,
E=490MPa,d0=49㎜,G=1.1MPa
Kz0=490*131153.5/49=1311535N/㎜
Kn0=Ks0=1.1*131153.5/49=2944.3N/㎜
钢柱选用:
箱型柱500x500x16
A=309.76㎝2
I=121070.73㎝4
L=10.5m(按插入式柱脚考虑)
Kul=(206x103)*(309.76x102)/10500=607719.7N/㎜
Knl=3*(206x103)*(121070.73x104)/(105003)=646.33N/㎜
Ksl=3*(206x103)*(121070.73x104)/(105003)=646.33N/㎜
竖向刚度:
Kz=1311535*607719.7/(1311535+607719.7)
=415289.2N/㎜
侧向刚度:
Ks=Kn=2944.3*646.35/(2944.3+646.35)
=530N/㎜
二、45m屋面桁架计算书:
1、选用规范
(1).荷载规范:
<<建筑结构荷载规范>>(GB50009-2012).
(2).抗震设计规范:
<<建筑抗震设计规范>>(GB50011-2010).
(3).结构设计规范:
<<钢结构设计规范>>(GB50017-2003).
2、材料性质与型材截面特性
材料性质
钢材型号:
Q235B
弹性模量E=206000.00N/mm^2,泊松比v=0.30,
密度rou=7850.00kg/m^3,热膨胀系数alfa=12.00X10^(-6)/C。
3、结构计算简图:
本工程是一个一般钢结构,采用BENTLEY软件(北京)有限公司的有限元设计软件STAAD.ProV8i进行设计
2、几何尺寸简图:
3、荷载布置简图:
(1)、恒荷载布置简图:
(2)、活荷载布置简图:
(3)、36m跨屋面桁架作用活荷载布置简图:
(4)、左风荷载布置简图:
(5)、右风荷载布置简图:
(6)、地震作用:
地震作用由软件自动计算。
4、计算结果:
(1).强度计算:
(2).刚度计算:
上弦中间节点编号:
89
下弦中间节点编号:
124
计算结果:
最大挠度:
f=75.524㎜,跨度L=44.8m
(3).稳定性计算:
在设计软件中取有支撑的2跨共同作用,稳定性符合规范规定;
(4).频率周期:
三、36m屋面桁架计算书:
1、选用规范
(1).荷载规范:
<<建筑结构荷载规范>>(GB50009-2012).
(2).抗震设计规范:
<<建筑抗震设计规范>>(GB50011-2010).
(3).结构设计规范:
<<钢结构设计规范>>(GB50017-2003).
2、材料性质与型材截面特性
材料性质
钢材型号:
Q235B
弹性模量E=206000.00N/mm^2,泊松比v=0.30,
密度rou=7850.00kg/m^3,热膨胀系数alfa=12.00X10^(-6)/C。
3、结构计算简图:
(1)、本工程是一个一般钢结构,采用BENTLEY软件(北京)有限公司的有限元设计软件STAAD.ProV8i进行设计
(2)、几何尺寸简图:
(3)、恒活载布置简图:
(4)、活荷载布置简图:
(5)、左风荷载布置简图:
(6)、右风荷载布置简图:
(7)、地震作用
地震作用由软件自动计算。
4、结构计算结果:
(1)、强度计算:
(2)、刚度计算:
上弦节点编号:
91
下弦节点编号:
126
计算结果:
最大挠度:
f=43.902㎜,跨度L=35.8m
(3).稳定性计算:
在设计软件中取有支撑的2跨共同作用,稳定性符合规范规定;
(4).频率周期:
四、抗风柱计算书:
-----设计信息-----
钢材等级:
Q345B
柱距(m):
9.000
柱高(m):
12.450
柱截面:
焊接组合H形截面:
H*B1*B2*Tw*T1*T2=400*250*250*8*10*10
铰接信息:
两端铰接
柱平面内计算长度系数:
1.000
柱平面外计算长度:
6.500
强度计算净截面系数:
1.000
设计规范:
《钢结构设计规范》
容许挠度限值[υ]:
l/400=31.125(mm)
风载信息:
基本风压W0(kN/m2):
0.473
风压力体形系数μs1:
1.000
风吸力体形系数μs2:
-1.000
风压高度变化系数μz:
1.110
柱顶恒载(kN):
0.000
柱顶活载(kN):
0.000
考虑墙板荷载
风载、墙板荷载作用起始高度y0(m):
1.000
-----设计依据-----
1、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)
2、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)
-----抗风柱设计-----
1、截面特性计算
A=8.0400e-003;Xc=1.2500e-001;Yc=2.0000e-001;
Ix=2.2675e-004;Iy=2.6058e-005;
ix=1.6794e-001;iy=5.6930e-002;
W1x=1.1337e-003;W2x=1.1337e-003;
W1y=2.0846e-004;W2y=2.0846e-004;
2、风载计算
抗风柱上风压力作用均布风载标准值(kN/m):
4.723
抗风柱上风吸力作用均布风载标准值(kN/m):
-4.723
3、墙板荷载计算
墙板自重(kN/m2):
0.250
墙板中心偏柱形心距(m):
0.315
墙梁数:
7
墙梁位置(m):
1.0003.1005.3006.8009.00010.80012.400
竖向荷载(kN):
2.3624.8384.1634.1624.5003.8251.856
附加弯矩(kN.m):
-0.744-1.524-1.311-1.311-1.418-1.205-0.585
4、柱上各断面内力计算结果
△ 组合号1:
1.35恒+0.7*1.4活
断面号:
1234567
弯矩(kN.m):
0.0000.094-0.8170.329-0.582-1.493-0.634
轴力(kN):
45.24441.17640.29832.88932.01031.13224.634
断面号:
8910111213
弯矩(kN.m):
0.225-0.6860.317-0.5940.1220.000
轴力(kN):
18.13617.25810.3059.4263.3840.000
△ 组合号2:
1.2恒+1.4风压+0.7*1.4活
断面号:
1234567
弯矩(kN.m):
0.000-36.034-69.149-93.319-112.198-123.960-127.031
轴力(kN):
40.21736.60135.82029.23428.45427.67321.897
断面号:
8910111213
弯矩(kN.m):
-122.984-113.393-94.982-71.155-38.7640.000
轴力(kN):
16.12115.3419.1608.3793.0080.000
△ 组合号3:
1.2恒+0.6*1.4风压+1.4活
断面号:
1234567
弯矩(kN.m):
0.000-21.587-41.780-55.874-67.526-74.907-76.444
轴力(kN):
40.21736.60135.82029.23428.45427.67321.897
断面号:
8910111213
弯矩(kN.m):
-73.710-68.279-56.877-42.904-23.2150.000
轴力(kN):
16.12115.3419.1608.3793.0080.000
△ 组合号4:
1.2恒+1.4风吸+0.7*1.4活
断面号:
1234567
弯矩(kN.m):
0.00036.20167.69793.903111.164121.306125.904
轴力(kN):
40.21736.60135.82029.23428.45427.67321.897
断面号:
8910111213
弯矩(kN.m):
123.384112.17495.54670.09938.9810.000
轴力(kN):
16.12115.3419.1608.3793.0080.000
△ 组合号5:
1.2恒+0.6*1.4风吸+1.4活
断面号:
1234567
弯矩(kN.m):
0.00021.75440.32756.45966.49172.25375.317
轴力(kN):
40.21736.60135.82029.23428.45427.67321.897
断面号:
8910111213
弯矩(kN.m):
74.11167.06057.44041.84823.4320.000
轴力(kN):
16.12115.3419.1608.3793.0080.000
柱底剪力设计值:
风压力作用(kN):
34.816
风吸力作用(kN):
-34.816
5、抗风柱强度验算结果
控制组合:
2
设计内力:
弯矩(kN.m):
-127.031;轴力(kN):
40.217
抗风柱强度计算最大应力(N/mm2):
117.048抗风柱强度验算满足。
6、抗风柱平面内稳定验算结果
控制组合:
2
设计内力:
弯矩(kN.m):
-127.031;轴力(kN):
40.217
平面内计算长度(m):
12.450
抗风柱平面内长细比λx:
74
轴心受压稳定系数φx:
0.622
抗风柱平面内稳定计算最大应力(N/mm2):
121.434抗风柱平面内稳定应力验算满足。
抗风柱平面内长细比λx:
74<[λ]=150
7、抗风柱平面外稳定验算结果
控制组合:
2
设计内力:
弯矩(kN.m):
-127.031;轴力(kN):
40.217
平面外计算长度(m):
6.500
抗风柱平面外长细比λy:
114
轴心受压稳定系数φy:
0.314
受弯整体稳定系数φb:
0.701
抗风柱平面外稳定计算最大应力(N/mm2):
175.863抗风柱平面外稳定应力验算满足。
抗风柱平面外长细比λy:
114<[λ]=150
8、局部稳定验算
控制组合:
1
腹板计算高厚比H0/Tw=47.50<容许高厚比[H0/Tw]=56.2
翼缘宽厚比B/T=12.10<容许宽厚比[B/T]=12.4
9、挠度验算
△ 标准组合:
1.0恒+1.0风
断面号:
1234567
风压弯矩(kN.m):
0.000-25.729-49.479-66.621-80.203-88.701-90.804
风吸弯矩(kN.m):
0.00025.86748.26867.10979.34186.48989.865
断面号:
8910111213
风压弯矩(kN.m):
-87.822-81.067-67.811-50.888-27.6760.000
风吸弯矩(kN.m):
88.15680.05168.28150.00827.8560.000
抗风柱挠度计算结果:
断面号:
1234567
风压挠度值(mm):
0.0008.12215.65922.08126.98230.05431.106
风吸挠度值(mm):
0.000-8.051-15.520-21.889-26.738-29.778-30.839
断面号:
8910111213
风压挠度值(mm):
30.08627.05622.18315.7618.1910.000
风吸挠度值(mm):
-29.849-26.852-22.024-15.648-8.1340.000
风压最大挠度所在截面:
7
计算最大挠度:
31.106(mm)<容许挠度:
31.125(mm)
风吸最大挠度所在截面:
7
计算最大挠度:
-30.839(mm)<容许挠度:
31.125(mm)
抗风柱挠度验算满足。
******抗风柱验算满足。
******
======计算结束======
五、柱间支撑计算书
柱间支撑:
zc1
**********PK11-柱间支撑计算***************
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);
----总信息----
钢材:
Q235
钢结构净截面面积与毛截面面积比:
0.85
支撑杆件容许长细比:
400
柱顶容许水平位移/柱高:
l/150
支撑杆件设计:
按单拉杆设计
----节点坐标----
节点号XY节点号XY节点号XY
(1)3.504.25
(2)0.008.50(3)7.008.50
(4)0.000.00(5)7.000.00
----柱关联号--------
柱号节点Ⅰ节点Ⅱ柱号节点Ⅰ节点Ⅱ柱号节点Ⅰ节点Ⅱ
(1)42
(2)53(3)41
(4)51(5)12(6)23
(7)13
----标准截面信息----
1、标准截面类型
(1)5,0.17800E+05,0.10000E+03,0.20600E+06
(2)77,1,114,5.0热轧无缝圆钢管
----柱布置截面号,铰接信息,截面布置角度-----
柱号标准截铰接截面布柱号标准截铰接截面布
面号信息置角度面号信息置角度
(1)130
(2)130
(3)230(4)230
(5)230(6)130
(7)230
2、标准截面特性
截面号XcYcIxIyA
10.17800E-030.00000E+000.10000E-01
20.057000.057000.25481E-050.25481E-050.17122E-02
截面号ixiyW1xW2xW1yW2y
10.13342E+000.00000E+000.00000E+000.00000E+00
20.38578E-010.38578E-010.44704E-040.44704E-040.44704E-040.44704E-04
风荷载作用计算...
节点荷载:
节点号水平力
229.00
---柱轴力---
柱号N柱号N柱号N
10.00235.213-45.62
40.0050.00629.00
7-45.62
荷载效应组合计算...
荷载组合:
组合1:
1.20恒+1.40风
-----荷载效应组合及强度、稳定、配筋计算-----
--------------------------------------------------------------------------------
任意截面柱1
截面类型=5;布置角度=0;计算长度:
Lx=8.50,Ly=8.50
构件长度=8.50;计算长度系数:
Ux=1.00Uy=1.00
抗震等级:
不考虑抗震
截面参数:
I=0.178E-03,A=0.100E-01,E=0.206E+09
柱下端柱上端
组合号MNVMNV
10.001.600.000.00-1.600.00
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