计算书连廊.docx

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计算书连廊

3钢连廊结构设计计算书

1项目概况

项目地点：

成都市金牛区北一环与人民北路交叉口

主体结构设计使用年限：

50年（重现期50年）； 

基本风压：

W=0.3 KN/m2 ； 基本

 地面粗糙度类别：

C类；

抗震设防烈度：

7度0.10g

场地类别：

Ⅱ类

设计地震分组：

第三组

2设计依据

本项目设计主要依据下列国家及地方规范、规程进行：

《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068-2001）

《建筑结构抗震设防分类标准》（GB50223-2008）

《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）

《混凝土结构设计规范》（2015年版）（GB50010-2010）

《建筑抗震设计规范》（2016年版）（GB50011-2010）

《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010,J186-2010）

《钢结构设计规范》（GB50017-2003）

3钢连廊设计

钢连廊采用MIDASGEN2017进行结构整体分析设计，结构平面布置，分析及设计过程如下。

3.1结构平面布置

钢连廊长度14.7m，宽3.3m。

由两根主梁GL1、GL2及三根斜撑构成，楼板采用压型钢板-混凝土组合楼板。

钢梁支座设置为一端铰支连接，另一端橡胶隔震支座连接。

3.2荷载取值

（1）附加恒载

楼面找平层+层面二次装修

3.0KN/m2

栏杆+装饰+素混凝土踢脚线

5KN/m

扶梯（一个扶梯有两个点荷载）

85KN

（2）活载

商业连廊考虑可能出现人流密集的情况，楼面活载取值3.5KN/m2；扶梯上的活荷载折算成扶梯点荷载20KN（两点）。

3.3钢梁承载力验算

由MIDASGEN2017建立的模型如下图：

承载力验算结果：

应力比最大为0.81（GL1），满足规范要求。

组合应力比分布图如下：

抗剪应力比比分布如下：

3.4挠度验算

标准荷载组合之下的竖向最大变形值48mm，两根钢梁最大挠度为L/306,利用部分起拱值可满足要求规范要求（L/400）。

3.5橡胶隔震支座设计

根据支座处最大重力荷载代表值为330KN，参照《抗规》12.2.3条规定，估算出隔震支座规格如下表：

型号

设计承载力（kN）

橡胶直径mm

橡胶总厚度mm

支座高度mm

水平等效刚度

竖向刚度（Kv）

kN/m

kN/mm

LRB200

471

200

37

78

466

596

注：

该支座的极限水平变形约为110mm。

根据《抗规》12.2.6条，隔震支座的最大位移应小于其有效直径的0.55倍和支座内部橡胶总厚度3倍二者的较小值。

对整体模型采用大震等效弹性分析，得到X向地震、Y向地震作用下各节点处滑动支座的位移分别为31mm和24mm；可知，小震作用下隔震支座最大位移为40mm，连板支座实际位移均小于橡胶隔震支座水平位移限值，且至少具有2.7倍安全富余，初选支座方案可行。

参照《抗规》12.2.7条，连板和主体结构间应设置竖向隔离缝，缝宽不小于各隔震支座在罕遇地震作用下的最大水平位移值的1.2倍且不小于200mm，取竖向隔离缝缝宽为200mm能满足规范和实际地震作用下的变形需求。

3.6连廊舒适度验算

根据《高规》3.7.7条，本工程对连廊的竖向振动频率和峰值加速度进行分析控制。

由MIDASGEN计算得到竖向振动频率，如下图所示，楼盖结构的竖向第一振动频率（Z向振型质量参与系数最大为23.27%）为2.87，小于3Hz，需补充楼盖竖向加速度分析。

第一竖向振动模态（T=0.3485，f=2.87<3）

《高规》附录A.0.1，楼盖结构竖向振动加速度宜采用时程分析方法计算。

本工程考虑IABSE连续步行工况，进行时程分析以求得连廊结构的竖向振动加速度。

以国际标准化组织颁布的ISO10137所提出的等效同步人数法来计算步幅步频与行人密度的关系，考虑人群密度为1/m2，取Ne个人同步同频行走，近似等效模拟总人数N的随机行走效应。

于是本项目计算人数按公式

（一）取为Ne=7人，单人体重取0.75KN，计算阻尼比取为0.02。

………………………………公式

（一）

注：

S为人群密度；

计算时楼盖结构阻尼比均取0.03，荷载最不利位置参照第一竖向振动模态，考虑7个节点下的同时连续步行，动力荷载布置见及加速度计算结果见下图，加速度最大值为0.188m/s2，小于规范要求限值0.19（线性差值结果）。

故钢连廊舒适度分析满足规范要求。

IABSE连续步行荷载时程

舒适度加速度验算:

竖向加速度0.188m/s2

《高规》表3.7.7中楼盖竖向振动加速度限值

人员活动环境

峰值加速度限值（m/s2）

竖向自振频率不大于2Hz

竖向自振频率不小于4Hz

住宅、办公

0.07

0.05

商场及室内连廊

0.22

0.15