1、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=0.3KN/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: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(GB 50068-2001)建筑结构抗震设防分类标准(GB 50223-2008)建筑结构荷载规范(GB 50009-2012)混凝土结构设计规范(2015年版)(GB 50010-2010)建筑抗震设计规范(2016年版)(GB 50011-2010)高层建筑混
2、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MIDAS GEN 2017 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3.5 KN/m
3、2;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MIDAS GEN 2017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/mkN/mmLRB20047
4、12003778466596 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
5、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MIDAS GEN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=2.873)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ISO 10137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
6、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0.070.05商场及室内连廊0.220.15
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