《钢结构结构设计计算书》由会员分享，可在线阅读，更多相关《钢结构结构设计计算书（22页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、河北钢铁集团燕钢科技研发中心钢结构计算书、设计依据GB50009-2001)GB50011-2010)GB50017-2003)建筑结构荷载规范建筑抗震设计规范 钢结构设计规范二、荷载信息 结构重要性系数： 1.00（一）恒荷载：采光顶屋面+檩条+天沟及建筑防水等：0.8kN/m2；连廊楼面50厚建筑做法+100厚混凝土板：3.75kN/m2；连廊顶屋面+檩条+天沟及建筑防水等：0.5kN/m2；连通屋面钢板+建筑做法：5.0kN/m2；连廊侧立面石材+檩条+天沟及建筑防水等：1.0kN/m2；连通屋面底面建筑做法+檩条等：0.5kN/m2；屋面上造型钢结构屋面+檩条+天沟及建筑防水等：0.5
2、KN/m2；屋面上造型侧立面玻璃幕墙及龙骨：1.0KN/m2；（二）活荷载：所有幕墙面均为不上人屋面，活荷载取0.5KN/m2；钢连廊楼面活荷载取3.5KN/m2；连通屋面部分活荷载取2.0KN/m2；屋面上造型钢结构屋面为不上人屋面，活荷载取0.5KN/m2；（三）雪荷载：当地雪荷载为0.40KN/m2 （n=100）（四）风荷载：因钢结构对风荷载较为敏感，因此取重现周期为100年的当地基本风压为0.45KN/m2（n=100） 考虑B类粗糙度。风压高度系数，体型系数的等均按建筑结构荷载规范（GB50009-2001 ）相 关规定执行。（五）地震作用：地震烈度：7度（0.15g）水平地震影响
3、系数最大值： 0.12计算振型数：50-200建筑结构阻尼比： 0.035特征周期值：0.45地震影响：多遇地震场地类别：II类地震分组：第二组（六）温度荷载： 本工程各部分钢结构支座均采用了滑动支座，且相应设置了结构温度断缝，因此在计算时不考虑温度作用。三、计算软件本工程钢结构计算采用美国CSI公司的SAP2000 V14.2.2有限元分析软件进行各 个部分的建模计算。四、荷载组合(1)1.35恒载+1.40x 0.70活载1(2)1.35恒载+1.40x 0.70风1(3)1.20恒载+1.40活载1(4)1.20恒载+1.40风1(5)1.00恒载+1.40风1(6)1.20恒载(7)1
4、.20恒载+1.40x 1.0活载1 + 1.4 x0.7风1(8)1.20恒载+1.40x 0.7活载1 + 1.4 x1.0风1(9)1.20恒载+1.20x 0.50活载1 + 1.30水平地震(10) 1.00恒载 + 1.00 x 0.50活载1 + 1.30水平地震(11) 1.00恒载 + 1.00活载1 (变形控制)五、分区计算(一).钢连廊部分1.计算模型计算模型2. 几何信息Kira8009巧it：.)1500l/:?T3CDj g旬1.-,1 sxSKsxSXsxs-xsxsx rXi ./八A.7XX：A几JD16IJ&1tr旳DO-V J卜：I-(GjI典型钢连廊侧立
5、面图钢连廊跨度为20m,桥面宽度为2800mm，分别位于13.450m、21.250m、29.050m标高，两端 分别与混凝土塔楼牛腿连接，一端采用固定铰支座，一端滑动铰支座与混凝土结构连接。连廊 采用钢桁架结构形式，桁架上弦杆截面采用B200x200x8x8，下弦杆采用H300x200x10x10，腹杆 采用B200x200x8x8，楼面梁采用HH300X200X10X10及H250X200X6X8，支撑采用P89x5。楼面采用 压型钢板及混凝土楼面，压型钢板规格为YXB46-200-600 (B)，厚度为1.0mm。构件及压型钢板 材质为Q345B。3. 荷载施加情况楼面恒荷载：3.75K
6、N/m2屋面恒荷载：0.50KN/m2侧立面幕墙恒荷载：1.00KN/m2楼面活荷载：3.5 KN/m2屋面活荷载：0.5 KN/m2风荷载：基本风压0.45KN/m2,高度修正系数uz=1.42，风振系数Bz=1.0,连廊侧面迎风 面及背风面体型系数us分别取+0.8及-0.5；4. 钢连廊自振频率计算钢连廊的竖向震动周期为0.16780s,相应的自振周期为5.09Hz 3Hz，满足钢连廊舒适度要求。附前20阶振型周期频率表:OutputCaseStepNumPeriodUXUYUZSumUXSumUYSumUZTextUnitlessSecUnitlessUnitlessUnitlessU
7、nitlessUnitlessUnitlessMODAL10.3870150.00000.86870.00000.00000.86870.0000MODAL20.2211620.00000.01240.00000.00000.88110.0000MODAL30.1835750.00000.00130.00000.00000.88240.0000MODAL40.1677990.09100.00000.71840.09100.88240.7184MODAL50.1344210.00000.00040.00000.09100.88280.7184MODAL60.1014050.00000.04220
8、.00000.09100.92500.7184MODAL70.0922350.00000.00010.00000.09100.92510.7184MODAL80.0874370.75980.00000.07760.85070.92510.7960MODAL90.0788560.00000.00010.00000.85070.92520.7960MODAL100.0755890.03770.00000.00370.88840.92520.7997MODAL110.074610.00000.00060.00000.88840.92570.7997MODAL120.0702550.00010.000
9、00.00000.88850.92570.7997MODAL130.0700240.00000.00000.00660.88850.92570.8063MODAL140.0643760.00000.00930.00000.88850.93500.8063MODAL150.0590190.00530.00000.02910.89380.93500.8354MODAL160.0573110.00000.00010.00000.89380.93510.8354MODAL170.0568620.00310.00000.00260.89690.93510.8380MODAL180.0547170.000
10、00.00000.00000.89690.93510.8380MODAL190.0487720.00260.00000.03980.89950.93510.8778MODAL200.0479040.00000.00120.00000.89950.93630.87785、变形计算：恒+活组合下结构最大位移如下图所示:该工况下最大竖向位移为10.2mm, 10.2/20000=1/1960 1/400,满足要求。6.支座反力全工况包络下各支座的反力情况（单位：KN）F1=0SFH4E.28 jF3=2PP.E3 FXLQ乩匪FN54 蟲支座反力包络图7.构件验算经设计验算，所有构件应力比均小于0.
11、7，满足设计要求。（二）.中部采光顶钢结构：1.计算模型一侧与混凝土结构固定铰接，另一侧滑动铰接）计算模型2.几何信息典型桁架示意图中部采光顶钢结构拟采用单向桁架体系，跨度为25.2m,桁架高度为1300mm,两边支承于周边的混凝土结构上，采用固定铰支座及滑动铰支座连接。主要构件采用B300x200x8x8, P114x4, P114x6, P103x4等截面，支座节点局部采用较大截面进行加强。构件材质为Q345B。3. 荷载施加情况恒荷载：0.8KN/m2 活荷载：0.5 KN/m2 风荷载，屋面标高为38m，风压高度系数取1.51，风振系数取1.0,体形系数取-0.6，基本 风压为0.45
12、KN/m2,计算得风荷载标准值：0.45x1.51x1.0x （-0.6）=0.41KN/m2 （风吸力）风荷载标准值远小于恒荷载的0.8KN/m2，因此不考虑风荷载对于结构的有利作用，也不参 与计算。4.结构自振频率计算BIM3IiMb I Fhm 3-illU+=_丁-一-O:k巴 vdu Sat. Fwa eeihnh: IeiMa 31m- a id-VW49MX-Mk 结构整体的竖向振动振型为第二阶，周期为0.4185s。附前20阶振型周期频率表:OutputCaseStepNumPeriodUXUYUZSumUXSumUYSumUZTextUnitlessSecUnitlessUnitlessUnitlessUnitlessUnitlessUnitlessMODAL10.4185350.00010.00060.07600.00010.00060.0760MODAL20.4107690.00000.0045
