网架结构计算书.docx

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网架结构计算书

保管期限：

长期

计算　书

CAＬCUＬATIONＤOCUMEＮＴ

工程编号：

工程名称：

烟台冀东润泰建材有限公司　　

　　　矿渣堆棚　　　　

项目名称:

设计阶段：

　　　施工图　　　　　　　

设计专业：

　　屋盖网架结构　　　　

计算人：

校对　人：

审　核人：

审定　人:

日　　　期:

第一部分工程概况

1.建设单位:

2.工程地点:

·本工程建筑结构安全等级

[　]一级　　　　　[　√]二级　　［　　]三级

·设计使用年限

[]5年　　[］2５年　　[　√]50年　　　　［］100年

·抗震设防烈度

[]非抗震　　　　　　　　[］6度（0．０5g）　

　［　］７度（０.10g）　　　　　[√］7度（0．１5g）

[]8度（0.20g）　　　　　　[　]8度（0.30g）　　

[]9度（０．40ｇ）

·耐火等级

［]一级　　［√　]二级　［]三级　　[　］四级

注:

用“√”表示选中

ﻬ

第二部分结构设计参数

二.1主要设计依据

1.　建筑结构可靠度设计统一标准（GB50068－２0０1）

2．　建筑结构荷载规范（GＢ50009-2０１2）

3.　建筑抗震设计规范（GB5０0１1-２010）

4.　混凝土结构设计规范（ＧB50010-2０１0）

5.钢结构设计规范（GB5001７－2００3）

6．空间网格结构技术规程（ＪGJ7-2010）

７．钢网架焊接球节点（JＧ/T　11-2009）

８．钢网架螺栓球节点（JG/T10-2０0９）

9.钢网架螺栓球节点用高强度螺栓（ＧＢ/T1６93９）

1０.　冷弯薄壁型钢结构设计规程（GB5０01８）

１1.建筑钢结构防火技术规范（ＣECS200:

2006）

二.2材料

（1）钢材

网架的上、下弦杆和腹杆、加肋焊接空心球、支座板件和预埋板均采用Q235-B钢材。

其化学成分及力学性能应符合现行国家标准《碳素结构钢》（GB／T７0０）的要求。

钢材的实测屈强比不应大于0．8５，应有明显的屈服台阶，伸长率大于20%。

钢材应有良好的可焊性和合格的冲击韧性。

（2）焊条、焊剂及焊丝

手工电弧焊对于Ｑ2３５钢采用E4３型。

自动焊接及半自动焊接。

Ｑ２35钢的埋弧焊，焊剂采用Ｆ4Ａx型,焊丝采用Ｈ08A型;Ｑ2３5钢ＣＯ2气体保护焊的焊丝，采用EＲ4９-1型。

Q２３5钢手工焊用焊条应符合现行规范《碳钢焊条》（GB/T5１1７）的规定,选用的焊条应与主体金属相匹配。

自动焊或半自动焊的焊丝与焊剂应与主体结构相匹配,焊剂应符合现行标准《埋弧焊用碳素钢焊丝和焊剂》（ＧＢ/T5293）、焊丝应符合现行标准《熔化焊用钢丝》（GＢ/T1495７）或《气体保护焊用钢丝》（ＧB/Ｔ811０）的规定。

不同强度钢材间焊接时，焊条、焊丝和焊剂采用强度较低钢材的规格。

主要焊接质量等级与检测方法参见表1。

所有焊缝均须进行外观检查。

表1焊缝质量性能

焊缝类型

焊接要求

焊缝等级

检测方法

探伤比例

网架支座节点的坡口等强焊缝

一

超声波或射线照相

10０

一

组合焊缝

三

磁粉

1０

三

钢管、H型钢的工厂拼接焊缝

钢管和焊接空心球的工厂焊缝

二

超声波或射线照相

20

二

钢管、H型钢的现场拼接焊缝

钢管和焊接空心球的现场焊缝

二

超声波或射线照相

5０

二

全熔透焊缝均应符合与母材等强的要求。

（３）圆钢管

对于管径小于159ｍm的钢管,可采用无缝钢管或者高频焊接直缝钢管;对于管径大于和等于159mm的钢管,必须采用无缝钢管。

无缝钢管和高频焊接直缝钢管的质量应分别符合国家标准《结构用无缝钢管》（ＧＢT8162-200８）和《电焊钢管》（ＹB２42～263）的要求。

无缝钢管的管壁厚度不允许出现负公差。

（4）锚栓

支座预埋锚栓均采用Q345-Ｂ钢制作，其质量应符合现行国家标准《低合金高强度结构钢》（GB/Ｔ１５９1）的要求。

（5）普通螺栓

普通螺栓采用符合现行国家规定标准《碳素结构钢》（ＧB/Ｔ700）所规定的Ｑ235钢材制成，并应符合现行国家标准《六角头螺栓C级》（GＢ/T５780）和《六角头螺母》（GＢ/T5７82）的规定。

（６）网架螺栓球节点用高强度螺栓

高强度螺栓材料选用现行国家标准《合金结构钢》（ＧB/T30７7）规定的2０MnTiB或４０Cr钢。

M1２~M３6高强螺栓的强度等级为10.9Ｓ；M39～Ｍ６4高强螺栓的强度等级为９．８S。

（7）其他

所有材料均应附有出厂合格证及复检合格证明，钢结构构件从采购到最终安装均应可追溯。

二.3主要结构构件

1.网架结构

（1）网架杆件

网架结构的杆件均采用Q23５－B钢材。

对于管径相同，壁厚不同的杆件应作特别注明，以免造成安装差错。

（２）焊接空心球

焊接空心球采用Q23５-B钢材,其产品质量应符合行业标准《钢网架焊接球节点》（JG/T　11）的规定。

焊接球均采用加肋空心球，环肋厚度与球壁厚度相同,环肋宽度应符合标准《空间网格结构技术规程》（ＪGJ７-20１0）中的要求。

环肋平面与主杆件的受力方向一致。

钢管杆件与空心球应采用坡口等强焊接。

为保证焊接质量，钢管端头应加短套管作为衬管，如图1所示。

图1　衬管

（３）螺栓球

螺栓球采用45号钢制成。

其质量标准应符合现行国家标准《优质碳素结构钢号》（GBＴ/６9９）和《钢网架螺栓球节点》（JG／T1０）的要求。

（4）高强螺栓

高强螺栓质量应符合现行国家标准《网架螺栓球节点用高强度螺栓》（GB/T1６93９）的要求。

（５）锥头、套筒和螺钉

网壳的钢管通过锥头和螺栓球连接。

锥头和套筒的材质为Q２35-B。

锥头和套筒应采用锻模成型,其任一截面应不小于连接钢管的截面强度。

锥头与钢管采用全熔透坡口等强焊接。

如图2所示。

应采用螺钉代替销子,以改善高强螺栓的受力状态。

螺钉材质采用2０MnTiB或40Cr,应符合现行国家标准《合金结构钢》（ＧB/T30７7）的规定。

锥头、套筒和螺钉的加工图设计应由钢结构工程承包单位负责，并对螺栓球、焊接球的配置与直径进行复核计算。

螺栓球、高强螺栓、杆件以及焊接空心球的质量应符合现行行业标准《钢网架》（ＪG/T　10~1２）中合格品的技术要求。

图2锥头焊缝

2．网架支座

网架下弦支座节点采用两种形式。

对于竖向拉力小于600kN的支座（ZZ１~5），其形式为常规板式橡胶垫板支座，通过锚栓来承担竖向拉力;对于竖向拉力大于600kN的支座（ZＺ6），采用专利球形抗震钢支座。

支座ZZ６由上、下两部分组成。

上半部包括空心焊接球、支承短钢管、竖向加劲板与底板,以上所有板件间均采用等强坡口熔透焊接。

下半部部分为拉压型球形抗震钢支座,由可自由转动、自由水平滑动的上盖板、固定底座构成。

支座上下部分通过高强螺栓连接。

支座ZＺ1的竖向压力、竖向拉力、X方向与Y方向的水平剪力、位移量由本设计提供,支座下半部分详图的设计工作由产品供应商承担。

球形抗震钢支座在支座底托边沿开坡口，与下部钢柱柱顶钢板焊接,焊条采用E50型。

3.檩条

主檩条采用焊接H型钢,次檩采用冷弯C型钢。

主檩和次檩的材质均为Ｑ２35　-Ｂ钢。

H型钢工厂拼接应采用对接焊接,对接焊缝等级为二级。

对接焊接时,翼缘和腹板对接截面错开应不小于2０0mm。

H型钢的加劲肋与腹板、翼缘间采用双面角焊缝连接,焊脚高度同加劲肋厚，一律满焊。

ﻬ

第三部分荷载参数（标准值）

三.1恒荷载

本工程恒荷载值按下表取值,上下弦屋面恒荷载分布见附图1和附图2。

表２恒荷载取值

编号

位置

荷载值

范围

１

结构自重

由程序自动计算

2

上弦屋面恒载

０．2０

含屋面板、采光带、主次檩条

3

室内下弦荷载

0.05

含灯具等

注:

表中未注明荷载的单位均为kN/m2。

承包商在屋面系统及负载设备的材料选择和构造设计时,其综合重量不得大于以上荷载取值。

三.2活荷载（满布）

表3活荷载取值

活荷载1

施工检修荷载

0．5０ｋN/m2

取较大值为0.50kＮ/m2

雪荷载

0.４０kN/m２

活荷载2

积灰荷载

0.50kN/m2

在天沟处不大于3.0m分布宽度内取:

１．4×0．50＝0．70kＮ/m2

三.3风荷载

基本风压（考虑5０年重现期）

B类场地,高度取1７.2m,

承载能力极限状态进行强度与稳定验算时,

按四个风向考虑:

表4风荷载体型系数选取

风一

风二

风三

风四

当

时，

当

时,

当

时，

当

时,

三.4温度

烟台50年重现期最低温－8℃，最高温32℃。

取结构的温差范围为±30℃。

三.5地震

根据《建筑抗震设计规范》ＧB5０011-2010，本工程所在地区抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度为０.15g，设计地震分组为第二组。

根据《空间网格结构技术规程》（JGJ7-2010）第４.4.１条和《建筑抗震设计规范》（ＧＢ50０1１-２0１０）第10.２．6条的规定，7度时的屋盖网架结构可不进行地震作用计算。

ﻬ

第四部分工况组合

（一）承载能力极限状态

（1）[1．35][静]

（2）［1.35］［静]+[0．8４］［温（+）]

（3）[1.35][静］+　[0.84][温（－）]

（4）[1.20][静]+[1.40][温（＋）]

（5）[1.20］[静]＋[1.４0][温（-）］

（6）[１.３5][静]　+[0.98］［活1]+　[１．２6][活2］

（7）[1.２0][静]＋　[1.40][活1]+[1．26][活２]

（8）［１.20]［静]+[0.9８］[活１]　＋[1.４0][活２]

（9）　[１.３5][静］+[1.２6]［活2]+［0.８４][温（+）］

（10）[1．3５][静]+［1.26][活2]＋　［0.84］［温（-）]

　（１2）[1.２0]［静]+[1．４0]［活2］+［0.８４]［温（-）]

（14）［1．２0][静]　+[1.４0］[活1]+[0.84]［温（－）]

（15）　[1.3５］[静］＋[０.９8][活１］+　[1．２6][活2]+[０．8４][温（-）]

（16）[1．２0]［静］　+[１．4０]［活1］＋[1.26］［活２］+[0.84]［温（－）]

（１7）[1.20]［静]＋[0．98][活1]+　[1.40］［活2］+　［0.84］[温（-）]

（18）[1．20][静]+［０．98][活１]＋　[1.2６］[活2］+[1.40]［温（-）]

（1９）[1.20][静］　＋[0.98][活1]＋［1.4０][温（-）]

（2０）［1．20][静］+　[1.26］[活2］＋[1.40][温（＋）］

（21）　[１．２0][静］+[1．26][活2］+［1．40][温（－）]

（2２）［1.00］[静］+[1.４０］［风１］

（25）[1.０0][静]+　［1.40］［风４]

（26）[1．00］[静］　+　［１.40][风1]+[０.8４][温（+）］

（27）[1．０0][静]　＋　［１.40][风2］＋[0．84］[温（+）］

（3２）[1.00］[静]　+[１．40］[风3]+　[0.84][温（-）]

（3３）[1.00］[静]　+[1.40］[风4]+[0.８4][温（－）]

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

（二）正常使用极限状态

（5４）[1.00][静]　+[1．０0］[活1]+　[1.00]［活2]

（55）［1．０0][静]+[１．０0][风1]

（5６）　［1．00][静]＋[1.00］[风2]（5７）[1．00][静]　+　[1.00][风3］

（５８）　[１.00］［静]　+[1.０0][风4]

（59）　[1.00］[静]+[1.0０][温（＋）]

（６０）　［1.00］［静］　＋［1.０0]［温（-）］

第五部分结构分析和验算

５、结构分析和验算

5.1内力的计算：

利用MST200４对网架杆件进行内力分析。

可得到内力数据表（表１）　

　内力数据表（表1）

　　　　=======最不利工况组合结果信息=====＝=

杆件号

轴力范围（ｋN）

杆件号

轴力范围（kN）

杆件号

轴力范围（kN）

1

－3.９

-2.2

６55

１9.8

35.2

１３０８

1.1

１.4

2

－4

-2．2

656

-25.7

-1４.4

1309

－４．4

－2

3

４

７.5

65７

１9.8

35.2

1310

-１2.2

-６.９

4

0.1

０.3

658

-25.1

-１4.1

１31１

7.6

13.7

5

1．9

3.4

65９

16.９

3０.４

13１2

2．7

４．3

６

-16.６

-9.１

660

－15.4

-８．6

1313

-１9.3

－１0.1

７

10．4

１９．2

661

13.５

24．5

1３14

-28．８

－15.4

8

－12

－6.６

662

-1．4

-０.7

1３15

15.９

２9.4

9

-１.4

-0.7

６63

１0．４

19.2

１3１6

10.７

１９.8

10

-25.5

-14

６64

1．9

3.4

1３1７

-２9.7

-15.４

11

13．5

24.5

665

4

７．5

1318

－40.6

－2１．6

12

-３１.3

-1７.2

666

－3.9

-2.2

1319

19.7

36.9

13

－1５.4

-8.6

６67

9.3

17.4

13２0

１8.5

34.7

14

-36.2

-2０．2

６68

10.1

１8.8

13２1

1．4

2.５

1５

16.９

30．4

669

7.1

１3．8

１322

-2

-0.9

16

－44.4

-2４.7

６70

１１.5

２1.7

132３

1

1．９

１7

－25.1

-14.１

６７1

26

4８.３

1324

-1.3

-0.５

１８

-５9.3

-3３.3

６7２

10.6

20

1325

1．7

2.5

19

19.８

３５.2

６７３

1０．7

19.8

1326

-２

－1.1

20

-60.５

－34

6７4

56．6

1０3．４

132７

1.8

3.6

2１

-２5.7

-1４．4

67５

10.1

18.5

1328

-３

-1．2

22

-６3.5

－35.８

676

8.3

１4．7

1329

3.６

5.5

23

19.8

3５.２

677

92.7

１6７.2

1330

-4．8

－2.9

24

-63.5

-35.8

６78

6

10.４

13３1

-4.3

－2.6

25

-2５.1

-１4.１

679

９．2

15.8

133２

3.４

5.1

２６

-60．５

－３4

680

132.5

237

１3３3

９

15

27

16.9

30.4

681

8.4

14.４

1334

-13．9

－７.９

２8

－59.３

-3３.3

682

8.４

14.4

13３5

-25.3

-１4．２

29

-15.4

-８．6

6８3

１40.3

2５0.4

１3３6

1５.3

２6.4

30

－４4.４

-２4．7

６84

９.2

1５.8

133７

2６．７

4６.5

31

1３．5

24.５

6８５

6

10.４

１3３8

-45．1

-25.2

32

－3６.２

-２0．2

６8６

1３2.5

2３７

1３３9

-4２.5

-23.８

33

-1.4

-0.7

687

８.３

１４.7

134０

25．2

43．9

34

－3１.３

－１７.２

688

１0.1

1８.5

１３４1

２9.5

５1．3

35

10．4

１9.2

６８9

92.７

167.2

1342

－４9.８

－２７.9

３6

-25.5

-14

6９0

１0．7

19.8

1343

-49.8

-27.9

37

１.9

3.4

６９1

10．6

2０

１34４

２9．５

５1.3

3８

-12

-6.6

６92

56．6

103.4

13４5

２5.2

43.9

３9

4

7.5

693

１1.5

21.7

1３４6

-42.5

-2３．8

40

-16.6

-9.1

694

7.１

13.8

1３47

-４5.１

-25.2

41

-3.9

－２．2

６95

26

48.3

1348

26.７

4６.5

42

0.1

０.3

696

９.3

17．4

１349

15．3

26．４

４3

-４

-2.2

697

10.1

18．8

1３50

-25.3

-14．２

4４

0

0

698

8.８

１６.4

1３5１

-１3.9

-7．９

45

３.３

6.3

699

４2.1

7７.７

１352

９

15

46

-14.2

－7.4

700

１04.7

1９０.５

1353

3.4

5.1

47

－13.9

－７.4

701

１69．6

305.１

1３54

-4.3

-2．６

48

-16．５

－８.8

702

2５0.1

446．5

１3５5

－４.8

-2.9

4９

－3１

-16.８

703

26６.３

４74.2

1356

3.6

5．5

５0

-24.9

-１3．3

704

25０.１

446.5

１３５7

-3

-1.2

５1

－39.1

-21.2

7０５

169.6

305．1

135８

1.８

３.6

５２

-21.5

-1１.7

70６

10４.7

1９0.5

1３59

-２

-1.１

５3

－6８

-37．2

707

４2.1

77.7

1360

1.7

２.5

５4

-21．6

-1１.7

7０8

8．8

16.4

13６1

－1.3

－０．5

５5

-88

-４８.５

７09

24

45.6

1362

1

1．9

56

-９.7

-5．5

71０

14.７

27．１

1363

-2

-０.9

57

－10４．2

-５7.８

711

38.1

７２.２

1364

1．4

２.5

58

－13.9

－7.8

７12

４4.９

8４.6

1365

２8.2

５2.6

5９

-126.7

－７０.5

７13

４9.5

90.８

1366

２8.2

52．7

60

－5.9

－3.9

7１4

４5.1

84.2

13６7

-５2.3

－27.8

61

－１60.8

－90

７1５

41

７５．7

１3６8

-51.7

-27.4

６2

－11．8

－７

716

１36.6

247.4

1３６9

20.2

37．3

６3

-181.2

-10１．7

７1７

38．5

69.9

1370

2１.4

３９.5

64

-5.5

－3.8

718

３2．9

58.７

137１

-38.９

-20．9

６5

-18１.9

－１0２.2

719

23７.7

42６．３

1372

-３6．7

-19.６

６６

-1１．8

-7

７2０

27.7

47.9

1373

14.５

２6．1

67

－181．９

-1０2.2

7２1

21.4

３5.6

１3７4

14.4

2６.1

68

-５.９

-3.9

7２2

350.1

６23．７

1375

-２３.9

－1３

69

-１8１.２

-101.7

7２3

19.7

３2.1

１376

-26.7

-14.3

７0

-13．9

-7．８

724

１9.7

３２．1

1３７7

6．2

1０.4

71

－1６0.8

-90

725

376．６

669.５

1３７８

6．4

１０.9

７2

-9.7

－5．5

726

２1.４

35．６

１379

-10．2

－5.7

73

-1２6．7

-70．5

727

２7．７

４7．9

138０

－9．７

-５．5

74

-21.６

-11．7

7２８

350．1

62３.7

138１

1.2

１.7

75

-104.2

-５7.8

729

３2.9

５8.7

13８2

-3．2

-1.2

76

-21.５

-11．7

730

38.５

69.9

1383

0.１

1

７7

－88

-48.5

731

23７.7

４26．３

1384

１.6

3

78

-２４.9

-1３.3

732

４1

7５.7

１385

-11.7

-5.6

79

-68

-3７.2

７３3

４５.1

８4.2

13８６

-14.4

-７.1

８0

-16.5

－8.8

734

1３６.６

２47.４

1３87

7．8

15.1

81

－39.１

－21.2

73５

4４.９

84.5

１388

６．３

12.4

８2

-14.2

-7.4

７3６

3８.1

7２.2

1389

-１1.6

-5.1