水生态环境综合治理项目--彩钢棚结构计算书.docx

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1、水生态环境综合治理项目彩钢棚结构计算书目 录-计算说明二.荷载统计三.屋架桁架计算四.钢橡条计算五.基础计算23.48kPa55.22kPa31.70kPa74.54kPa基底反力标准值基底反力设计值程序计算结果如下：零应力面积比值：0o=3.4%W5%,满足要求3.2.荷载基本组合下的地基反力荷载在X方向和丫方向都存在偏心_ 一+G Ml IMI_ 10.0()+ 10.371.80 1.80Pm,n= A Wx . % =064 (i09 009= -IO.36kPaOkPa基底出现零应力，考虑基础应力用分布，用数值方法求得此时基底应力分布如图:程序计算结果如下：零应力面积比值:o=3.4

2、%R5%,满足要求四、地基承载验算修正后的地基承载力特征值:fa= 6().()()kPa轴压验算.：Pk =23.57 kPa.A. = 60.00kPa,满足要求偏压验算：外=55.22 kPa 1.24= 1.2x60.00 = 72.00kPa,满足要求五、基础抗剪验算5.1.剪切验算公式抗剪验第参照承台的的切计尊，求得各验尊截面处的折算宽度b0后，根据地基基础规范条，按下列公式讲行验算:V0.7ftAo倔啜严(8.2.9-1)(8.2.9-2)记抗剪力：匕=0.7A、/4剪切力根据基底净反力精确il算28005501.00440.447.62 满足要求X方向剪切验算满足要求5.3.

3、Y方向剪切验算应对如图所示的截面进行剪切验算5.2. X方向剪切脍第应对如图所示的截面进行剪切验算截面Mmm)用、Ve(kN)V(kN)验算结果18(X)5501.0()440.44().97满足要求28005501.00440.447.62满足要求截面Mmm)限%(kN)V(kN)验算结果18()0550l.(X)440.44().97满足要求丫方向剪切脸算满足要求六、基础局部受压验算计算公式：混凝上结构设计规范(D.5.I-1)Fl Fi= lO.OOkN,满足要求七、受弯计算公式7.1.受弯计算公式当台阶的高宽比小于或等于2.5x荷载为轴压荷载或睢向偏心荷载且基础底部不出现拉应力、基础为

4、对称基 础时，任意截面弯矩可按建筑地基基础设计规范(GB50007-20II)下列公式验算：Mi(I)(Pinax + P -乎)+ (Pa - P)/)A/n =点/ - )2(2b+ b )(pg + /Anin -第(8.2.11-2)4 - 0.%加荷载在X方向和Y方向均存在偏心，且基底不出现拉应力时，可以通过叠加原理，运用以上公式：当不满足以上条件时，将基础底面分为四个梯形悬臂板，然后用数值方法求得作用在梯形悬臂板某一截面 上的弯矩计卯弯矩时，先计算出作用在基底的地基反力及其对验算截面产生的弯矩，然后再扣除基础自重及其上部 土重产生的弯矩7.2. X方向抗弯计算应对如图所示的截面进行

5、抗弯验算截面截面高度弯矩 M(kN.m)计算面积AscaKmm2)配筋面积 A(mnr)1600.000.000.00720.002600.001.076.01720.(X)X方向实际配置钢筋：DI42(X)X方向钢筋总根数:5 实配面积：769.69mm?7.3. Y方向抗弯计算应对如图所示的板面进行抗弯验算截面截面高度弯矩计算面枳配筋面积/j(nim)jW(kN.m)4wa)(mm2)As(mm2)12600.000.000.00720.00600.001.076.01720.00Y方向实际配置钢筋：D14200丫方向钢筋总根数:5 实配面积：769.69min2一.计算说明1、本工程为地

6、上I层地下0层构筑物。结构高度为3.000m,结构嵌固面取在基础顶面。2、本工程结构体系为钢结构，建筑结构安全等级为二级。设计使用年限为50年。3、本地区地震基本烈度为6度，建筑抗震设防类别为丙类。设防烈度为6度，设计基本地宸加速度值0.05g,设计地震分组为第组。4、抗震等级：四级。5、本工程建筑场地类别：11类，特征周期:0.25s。菸本风压0.40KN/m2,地面粗糙度为B类。6、本工程地基基础设计等级为丙级，以粉质黏土层作为基础持力层。二.荷载统计屋面荷载：恒荷载0.3 kN/ m2,活荷载0.5 kN/ m2；二.截面布置杆件编号图如下所示:三.屋架桁架计算1PIPE-38*2. 5

7、Q2352PIPE-63. 5*3. 5Q2353PIPE-63. 5*3.5Q2354PIPE-38*2. 5Q2355 PIPE-32*2Q2356PIPE-63. 5*3. 5Q2357PIPE-63. 5*3. 5Q2358PIPE-38*2.5Q2359 PIPE-32*2Q23510PIPE-63. 5*3.5Q23511PIPE-63.5*3.5Q23512PIPE-38*2. 5Q23513 PIPE-32*2Q235表1杆件截面信息三.荷载布置恒载荷载（下面简称:D）布置图如下所示:计算软件：TSZ结构设计系列软件TS_MTSTool v4. 6. 0. 0一.设计资料桁架跨

8、度为4500mm,高度为300mm构件总重:57.1224公斤,构件每米单重：12. 6939公斤/米结构简图如F所示：另度加桁架自重。活载荷载1（下面简称:L1）布置图如下所示:风荷载1（下面简称:W1）布置图如下所示:-O.96M4/m五.内力结果考虑的荷载组合：1.35D+0. 7X1.5L+0.6X1.5W,1.3D+1.5Wi+0. 7X1.5Li内力包络图如下所示:四.位移结果1.0D+1.0L挠度图如下所示:表1杆件内力结果-2. 89-4. 43-0. 740-10.29-0. 2160-0.302-7. 56-0. 0502-25. 09LOD挠度图如下所示:-1.5-2.4

9、-0.0174-5. 177.711.620. 087825. 587. 5511.4-0. 1325.01-6. 49-9.8-0. 04850-21.550. 3650.41-0.01751.01-1.09-1.650. 0725106. 499. 79-0. 059521.49110.00110. 0016-0. 03610. 00356-0. 049212-0.968-1.53-0.7180-3.9113-6. 77-10. 220. 06210-22.44表2支座反力结果左支座 2.894.430.7410.290 右支座 2.914.470.710.350六.应力结果最大应力简图如

10、卜.所示：我1杆件验算结果21523.81200是2-0.4581-36.9-38.54-1.35215141.51200是3-141.48-184.65215141.51150是4-18.53-19.7821529. 76200是5136.07-215144.31350是637.9215141.51350是7-136. 11-168. 82215141.51150是83.63-215:35.71350是9-19.3-59.85215145.86200是1032.56-215141.51350是11-103.53-103.57215141.51200是12-11.02-15.7221541.6

11、7200150是是13-119. 35-378. 12215147.74七.最不利构件应力详细校核最不利竖杆1号杆件，采用截面PIPE-38*2. 5-Q235截面面积:A=2. 79cm 2强度验算：o=(T0.29)/2.79X10=(-36.9)N/mni215MPa,合格稳定验算：对主轴x计算长度：Lx=0. 24m对主轴y计算长度：Ly=0. 3m对主轴 x 长细比:X x=0. 24/1. 26X100=19. 05对主轴 y 长细比:X y=0. 3/1. 26X100=23. 81最大长细比：Xmax=23.81稳定系数：小=0.9573稳定验算：。=(T0. 29)/2. 7

12、9/0. 9573X 10= (-38. 54)N/mm 2 2215MPa,合格最不利上弦3号杆件，采用截面PIPE-63. 5*3. 5-Q235截面面积：A=6. 6cm强度验算：o=(-25.09)/6.6X10=(-38.02)N/mm、215MPa,合格上弦杆件考虑节间弯距补充计算上弦杆件弯距设计值计算考虑构件自件:0.05181 kN/m考虑恒载：1.2kN/m考虑活载：2kN/m活载控制荷载设计值：1. 3X (0. 05181+1. 2) + 1.5X2=4. 302kN/m恒我控制荷载设计值：L 35 X (0. 05181 + 1. 2)+0. 98X2=3. 65kN/

13、m上弦荷载设计值:max (4. 302, 3. 65)=4. 302kN/m上弦绕 x 轴弯矩设计值:4. 302X1 X 1. 502X1. 502/10 -0. 9704kNXm上弦绕 y 轴弯矩设计值:4. 302X0X1. 502X 1.502/10 -OkNXm上弦杆件考虑节间弯距强度：。=-2. 509e+004/660-9. 704e+005/9380-0/9380= (-141. 5)N/mm,2=0. 3388稳定验算：。=(-25. 09)/6. 6/0. 3388 X 10=(-112. 2)N/injn 2215MPa,合格叠加杆件荷载后上弦对主轴x压弯稳定验算：.=

14、0, 7457PTO=1.08 ly=l. 0N=3. 141X3. 141X2. 06e+005X6. 6/70. 84/70. 84/1. 1/10=243. IkNbby=lo = (-25. 09)/6. 6/0. 7457X10-1.0X0. 9704/9. 38/(1-0.8X25. 09/243. 1)-0. 7X1, OX0/9. 38/1X1000= (-163. 8)N/mm 1163. 8bx=lo =(-25. 09)/6. 6/0. 3388X 10-0. 7X 1.0X0. 9704/9. 38/1-1.0X0/9. 38/(1-0. 8X25. 09/60. 92

15、)= (-184. 7)N/mm 2184. 7=215,合格!最不利斜杆】3号杆件，采用截面PlPE-32*2-Q235截面面积：A=1.88cm强度验算:o =(-22. 44)/1.88X10=(-119. 4)N/mm 2215MPa,合格秘定验算：对主轴x计算长度：Lx=L 253m对主轴y计算长度：Ly=L566m对主轴 x 长细比：X x=l. 253/1. 06X 100=118. 2对主轴 y 长细比：Xy=l. 566/1. 06X 100=117. 7最大长细比：Nmax=147.7稳定系数：6=0.67稳定验算：o =(-22. 44)/1. 88/0. 67X 10=

16、(-178. l)N/mm 2215MPa ,合格=设计数据=屋面坡度(度)：3. 000檄条跨度(m):4. 000梯条间距(m):1.500设计规范：冷弯薄壁型钢规范GB50018-2002榭条形式：卷边槽形冷弯型钢C120X50X20X2. 5钢材钢号：Q235钢拉条设置.：不设置拉条净截面系数： 1.000压型钢板屋面，挠度限值为1/200屋面板能阻止梯条侧向失稳构造不能保证风吸力作用下翼缘受压的稳定性建筑类型：部分封闭式建筑分区：角部四.钢橡条计算冷弯薄壁型钢梯条设计输出文件输入数据文件:输出结果文件:设计依据基本风压：0. 400风荷载高度变化系数：1.000风荷我体型系数：-2.

17、 130风荷载标准值(kN/m2):-0. 852屋面自重标准值(kN/m2):0. 300活荷载标准值(kN/m2):0. 500雪荷载标准值(kN/m2):0. 000积灰荷载标准值(kN/m2):0. 000检修荷载标准值(d)：1.000弯矩设计值(kN. m):Myw =0. 052截面及材料特性=槐条形式：卷边槽形冷弯型钢C120X50X20X2.5b =50. 000A = 0. 5980E-03It = 0.1246E-08Wxl = 0.2157E-04h =120. 000lx = 0.1294E-05 Iw = 0.6609E-09 Wx2 = 0.2157E-04cTy

18、Wyl20.000 t =2.5000. 2096E-060.1228E-04 Wy2 = 0.6360E-05钢材钢号：Q235钢屈服强度fy=强度设计值f= 考虑冷弯效应强度=235. 000205.000224.197=截面验算=I 1.3恒载+1.5(活我+0.9积灰)组合弯矩设计值(kN. m): Mx =3. 288弯矩设计值(kN. m): My =0. 172有效截面计算结果：全截面有效。截面强度(N/mm2) : o max =179. 536 =224. 197I I. 0恒载+1.5风载(吸力)组合|弯矩设计值(kN. m) : Mxw =-2. 586有效截面计算结果：

19、全椒面有效。截面强度(N/mm2) : o maxw =128.062 =224. 197整体稳定系数：6 b =0.681梯条的稳定性(N/mm2): fstabw =184. 116 =205. 000I荷载标准值作用下，挠度计算I垂直于屋面的挠度(mm) : v =15. 571 =20. 000计第满足=棵条能够承受的最大轴力设计值为(KN): N=0. 000计算结束=五.基础计算一、设计资料1.1. 依据规范建筑地基基础设计规范(GB5OOO7-2OI1),以下简称规范混凝土结构设计规范(GB 500102010),以下简称混凝土规范1.2. 计算选项计算形式：验算截面尺寸基础类型

20、：现浇阶形基础，无基础短柱荷载类型：单工况，基本组合允许基底出现15%的零应力区最小配筋率：0.15%1.3. 基础尺寸及标高柱：B = 120mm, L = 120mm基础各阶宽度：L = 340min. R = 340mmB = 340mm, T)= 340mm基础各阶高度：Hi = 600mm基础沿X方向的长度:b = 800mm基础沿Y方向的长度：/ = 800mm基础底面绕X轴的俄面抗弯模量:：bxl2 800X8002/3Wx = = 8.5e+OO7mm基础底面绕Y轴的截面抗弯模量：b2xl 8OO2x8OO o , 3Wy - = 8.3e+(X)7min地面标高:O.(XX)

21、m柱底标高:0.000m基础底面标高:-0.600m基础埋深:d = 600n)m基础底面至柱底部高度：H = 600 -() = 6(X)mm1.4. 其他参数纵筋合力点至截面外边缘距离:a = 50mm基础及其上覆土平均容重：/g = 20kN/m?基础混凝土强度等级:C30钢筋强度等级：HRB400修正后的地基承载力特征值:八=60.00kPa二、荷载统计2.1.作用在柱底中心处的荷载作用在柱底的基本组合荷载：竖向荷载：尸=lO.OOkNMu = O.OOkN.m, Myo匕=3.00kN, Vy = 3.00kN作用在柱底的标准组合荷载：竖向荷载：相=F/K、= 7.4lkNAA.vo

22、 = Mko1 K、= O.OOkN.m. Mk)。= Myo I K、Vkx= Vx，K，= 2.22kN.= Vy/ Ko+Vk、xH+产作用在柱底的基本组合荷载：竖向荷载:=K,x&=lO.OOkNMx = MMy = M 0+ Vxx/+Fxa-=0.00+3.00x0.60+三、地基反力计算3.1.荷载标准组合下的地基反力基础底面面积:A = bxl = 0.80x0.80=0.64nr荷载在X方向和Y方向都存在偏心_ A + GkIM/_ 7.41 +7681.33 1.33网min - A- Wx Wy -0.64- 0.09- 0.09=-7.68kPa0kPa基底出现零应力，考虑基础应力重分布，用数值方法求得此时法底应力分布如图: