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1、大商集团郑州店玻璃幕墙工程计算书设计单位:计算书编制人:司炳君2008年5月20日大商集团郑州店玻璃幕墙钢结构工程计算书第一部分5J轴与1515轴相交柱(竖放桁架)设计 一、设计任务根据使用方要求(详见建筑图),该立柱跨越7个楼层(3层至9层),主要 承受幕墙自重、水平风荷载及地震作用,相邻柱距分别为:660Omm和8400mm。 施工图中构件编号GZ-4。二、结构选型根据建筑功能要求及土建条件,采用如下图所示的空间三角桁架结构。GZ-41、钢结构设计规范(GB 50017-2003)2、建筑结构荷载规范(GB 50009-2001)四、荷载分析根据建筑功能要求及相关规范,该构件结构考虑如下荷
2、载作用:恒载:横梁及桁架自重0.78kNn?,玻璃幕墙传来,恒载标准值取0.7kNm2.活载:风荷载标准值(50年一遇,建筑标高48米)1.15kNm2地震作用(7度区,地震加速度0.15) 0.42kNm2水平组合荷载标准值:1.402kNm2计算简图如下:恒载简图风吸力作用下活载简图风压力作用下活荷载简图五、内力、变形分析内力分析采用PKPM-STS软件并配合通用有限元分析程序ANSYS进行 校核,杆件的内力、应力比、节点水平位移分析结果如下:风吸力作用下:受压杆最大内力(双肢中的一肢):826KN,受拉杆最大内力:1480KN强度最大应力比:0.80;稳定最大应力比:0.91节点最大位移
3、:11Omm=L/324,满足要求。风压力作用下:受压杆最大内力:1747KN,受拉杆最大内力(双肢中的一肢):77IKN 强度最大应力比:受拉:0.82;受压:0.94;稳定最大应力比:0.92 节点最大位移:UOmm=L/324,满足要求。六、节点设计钢柱下端作法见结构施工图,柱脚采用完全校接设计,作用合力设计值为: 413KN,抗剪螺栓采用Q345材质制作C级螺栓,抗剪强度取155 kN?,计算 得螺栓最小直径46.9mm,实际采用52mm。计算承压板厚33mm,实际取40mm。第二部分 5-B C、D、E、F、G、H 轴与 1515 轴相交柱(竖放桁架)设计一、设计任务根据使用方要求(
4、详见建筑图),该立柱跨越2个楼层(89层),主要承 受幕墙自重、水平风荷载及地震作用,相邻柱距为:8400mmo施工图中构件编 号 GZ-7。二、结构选型根据建筑功能要求及土建条件,采用如下图所示的平面管桁架结构。uJ8GZ-7三、设计依据1、钢结构设计规范(GB 50017-2003)2、建筑结构荷载规范(GB 50009-2001)四、荷载分析根据建筑功能要求及相关规范,该构件结构考虑如下荷载作用:恒载:横梁及桁架自重0.78kNm2,玻璃幕墙传来,恒载标准值取0.7kNm2.活载:风荷载标准值(50年一遇,建筑标高48米)1.15kNm2地震作用(7度区,地震加速度0.15) 0.42k
5、Nm2水平组合荷载标准值:1.402kNm2计算简图如下:60.077777UTTi五、内力、变形分析内力分析采用PKPM-STS软件并配合通用有限元分析程序ANSYS进行 校核,杆件的内力、应力比、节点水平位移分析结果如下:受压杆最大内力:291KN,受拉杆最大内力:382KN强度最大应力比:受拉:0.73;受压:0.22;稳定最大应力比:0.39节点最大位移:13.3mm=L767,满足要求。六、节点设计钢柱下端作法见结构施工图,柱脚采用完全校接设计,作用合力设计值为: 152KN,抗剪螺栓采用Q345材质制作C级螺栓,抗剪强度取155 kNR计算 得螺栓最小直径24.1mm,实际采用30
6、mm。计算承压板厚23mm,实际取30mm。第三部分与原结构整体分析一、设计任务根据使用方要求(详见设计要求),在原钢筋混凝土结外围增设钢柱、钢梁, 形成框架体系,在此钢结构框架体系外侧挂幕墙结构。二、结构选型根据建筑功能要求及土建条件,采用H形钢柱、钢梁框架结构,楼层板采 用钢板上铺混凝土。三、设计依据1、钢结构设计规范(GB 50017-2003)2、建筑结构荷载规范(GB 50009-2001)四、荷载分析根据建筑功能要求及相关规范,该构件结构考虑如下荷载作用:恒载:采用4mm钢板,上铺60mm混凝土,恒载标准值取2.5kNR活载:按商场考虑,取活荷载标准值为3.5kN?五、内力、变形分
7、析内力分析、构件验算采用PKPMSATWE软件,内力、应力比、钢梁挠度 结果见附录。按施工图采用的结构体系及选用的构件均能满足承载力、变形要求。附录:结构整体分析结果(钢梁设计弯矩、钢构件计算应力比、钢梁挠度)1、2层钢梁设计弯矩-0.10 O.18-O-atO JJ-O-O-IB 0.13-0-0.07(0.310-0.1910.23-0-0.110,10.47:0.37-0-0.15.71frEnFIFTE*0lstSSaoadSdtJIdI6 md(0.2|i-o-3%J73004711、2层设计应力比9吊。,直194-0-0.-01940439S).11 0.47-0-02zay42ci3*SI澎0叫0040022Q25608SteeimOmrO 酎 K-93、4、5、6层设计应力比7层设计应力比8层钢构件计算应力比1、2层钢梁挠度1H1Irh1L J1.84L2 O nrJ1.34LN 1平n J NL/J006I_I089U J9!I0.77II0.78,2Y 川3 4、5 6层钢梁挠度7层钢梁挠度8层钢梁挠度9层钢梁挠度