门式钢结构厂房计算书.docx
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门式钢结构厂房计算书
结构计算说明
一、荷载计算(标准值):
1、墙体荷载:
180外墙(一面方砖,一面砂浆面刮塑)
墙体0.18X19=3.42KN/m2
方砖面0.5KN/m2
砂浆面0.02X20=0.4KN/m2
合计4.3KN/m2
180内墙(两面砂浆面刮塑)
墙体0.18X19=3.42KN/m2
砂浆面0.02X20X2=0.8KN/m2
合计4.2KN/m2
120外墙(一面瓷片,一面砂浆面刮塑)
墙体0.12X19=2.28KN/m2
瓷片面0.5KN/m2
砂浆面0.02X20=0.4KN/m2
合计3.2KN/m2
120内墙(两面砂浆面刮塑)
墙体0.12X19=2.28KN/m2
砂浆面0.02X20X2=0.8KN/m2
合计3.1KN/m2
120外墙(两面瓷片)
墙体0.12X19=2.28KN/m2
瓷片面2X0.5=1.0KN/m2
合计3.3KN/m2
60隔墙(两面瓷片)
墙体0.06X19=1.14KN/m2
抹灰面2X0.5=1KN/m2
合计2.1KN/m2
铝合金窗0.5KN/m2
2、楼面装修荷载:
地板砖(水磨石)地面
地板砖(水磨石)0.65KN/m2
天花砂浆0.02X17=0.34KN/m2
合计1.0KN/m2
轻质砖天面(细石混凝土面)
40厚细石砼0.04X25=1.0KN/m2
20厚砂浆找平0.02X20=0.4KN/m2
天花砂浆0.02X17=0.34KN/m2
300X300X45厚轻质砖0.4KN/m2
合计2.2KN/m2
蹲式厕所
20厚砂浆找平0.02X20=0.4KN/m2
300厚煤渣砼0.3X15=4.5KN/m2
40厚碎石砼0.04X25=1.0KN/m2
地板砖0.65KN/m2
天花砂浆0.02X17=0.34KN/m2
合计6.9KN/m2
轻质砖天面
20厚砂浆找平0.02X20=0.4KN/m2
天花砂浆0.02X17=0.34KN/m2
20厚保护层0.02X20=0.4KN/m2
300X300X45厚轻质砖0.4KN/m2
合计1.5KN/m2
楼面活荷载(标准值):
详见各层板荷载图。
二、设计参数:
本工程抗震设防烈度为6度,设计基本地震加速度值为0.05g。
场地土类别Ⅱ类。
建筑结构安全等级三级,门式刚架及框架按6度抗震措施。
基本风压0.5KN/m2,地面糙造度B类。
地基基础设计等级为丙级。
三、结构设计采用的有关规范及相关技术资料:
●《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)
●《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)
●《建筑地基基础设计规范》(DBJ15-31-2003)
●《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)
●《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)
●《房屋建筑制图统一标准》(GB/T50001-2001)
●《建筑结构制图标准》(GB/T50105-2001)
●《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068-2001)
●《砌体结构设计规范》(GB50003-2001)
●《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)
●《钢结构规范》(GB50017)
●《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB50018)
●《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102:
2002)
四、结构设计采用的计算程序:
1.框架及圈梁的计算采用广厦11.0(SS)程序计算
2.刚架内力计算、截面设计及节点设计用3D3S8.0建模计算完成
3.桩基础采用手算
其他手算
五、本计算内容:
一、框架混凝土结构部分
1、计算总信息,风,重量,地震,位移,剪重比,侧向刚度结果。
2、几何参数,荷载。
3、各层梁板配筋及梁裂缝挠度验算。
4、各层墙柱配筋。
5、桩承载力及承台计算
6、楼梯计算
二、刚架混凝土结构部分
a)短柱内力计算
b)桩承台设计
c)各层梁几何参数,荷载及配筋
三、钢结构部分
a)刚架计算
b)节点计算
c)檩条计算
二、刚架混凝土结构部分
a)短柱内力计算及基础计算
(一)设计资料
短柱支承刚架柱脚,主要承受由刚架传来的竖向荷载及水平剪力,及地梁和地梁面之上墙重。
由于短柱一般截面较大且高度矮,所以刚度很大,不考虑截面验算,
(二)内力计算
1.恒荷载
短柱:
(Z1)截面600X700
柱恒载为:
(以下计算均考虑梁上墙荷载)
地梁:
0.25X0.6X7.6X25+6X7.6=74.1KN
柱自重:
0.6X0.7X25X1=10.5KN
刚柱脚竖向荷载和剪力标准值:
Nk=13.33KN,Vk=4.22KN
短柱柱脚内力标准值为:
Nk=74.1+10.5+13.33=97.93KN,Vk=4.22KN
设计值为:
N=97.93X1.2=117.52KN,V=5.1KN
短柱:
(Z2)截面300X650
柱恒载为:
(以下计算均考虑梁上墙荷载)
地梁:
0.25X0.5X7.5X25+6X7.5=68.44KN
柱自重:
0.3X0.65X25X1=4.88KN
刚柱脚竖向荷载和剪力标准值:
Nk=24KN,Vk=20.22KN
短柱柱脚内力标准值为:
Nk=68.44+4.88+24=97.32KN,Vk=20.22KN
设计值为:
N=97.32X1.2=116.78KN,V=24.26KN
短柱:
(Z3)截面600X600
柱恒载为:
(以下计算均考虑梁上墙荷载)
地梁:
0.25X0.6X8X25+6X8=78KN
柱自重:
0.6X0.6X25X1=9KN
柱脚竖向荷载和剪力标准值:
Nk=24KN,Vk=0KN
短柱柱脚内力标准值为:
Nk=78+9+24=111KN,Vk=0KN
设计值为:
N=111X1.2=133.2KN,V=0KN
短柱:
(Z4)截面300X700
柱恒载为:
(以下计算均考虑梁上墙荷载)
地梁:
0.25X0.5X7.2X25+6X7.2=65.7KN
柱自重:
0.3X0.70X25X1=5.25KN
刚柱脚竖向荷载和剪力标准值:
Nk=13.33KN,Vk=4.22KN
短柱柱脚内力标准值为:
Nk=65.7+5.25+13.33=84.3KN,Vk=4.22KN
设计值为:
N=84.3X1.2=101.1KN,V=5.1KN
短柱:
(Z5)截面300X600
柱恒载为:
(以下计算均考虑梁上墙荷载)
地梁:
0.25X0.6X7.2X25+6X7.2=70.2KN
柱自重:
0.3X0.6X25X1=4.5KN
刚柱脚竖向荷载和剪力标准值:
Nk=47.8KN,Vk=0KN
短柱柱脚内力标准值为:
Nk=70.2+4.5+47.8=122.5KN,Vk=0KN
设计值为:
N=122.5X1.2=147KN,V=0KN
(三)基础设计
以上各柱柱脚轴力均小于400径预应力管桩单桩承载力
=600KN
b)抗风柱设计
(一)设计资料
抗风柱柱顶标高为6.9m
柱距:
8m
基本风压:
0.5KN/m2
(二)荷载计算
1.恒荷载
柱自上而下节点荷载(以下计算均考虑梁上墙荷载)
斜梁:
P1=0.18X0.4X25X8=15KN
6.00m梁:
P2=0.18X0.6X25X8+4.3X2.4X8=21.6+83=105KN
地梁:
P4=0.25X0.7X25X8+25X3=110KN
柱自重:
P5=0.35X0.4X25X6.9=26KN
2.风荷载
(三)内力计算
柱轴力:
含地梁及梁上墙重
去地梁及梁上墙重
设计值为:
含地梁及梁上墙重
去地梁及梁上墙重
柱弯矩剪力
附加弯矩及剪力
附加弯矩为:
0.8X6.9=6KN.m
剪力为:
0.8KN
叠加后的弯矩剪力后得
设计值为:
(四)截面设计
抗风柱:
计算长度lox=6.9m
单层厂房柱截面设计:
===========================================================
1已知条件及计算要求:
(1)已知条件:
矩形柱
b=350mm,h=400mm
计算长度L=6.90m
砼强度等级C25,fc=11.90N/mm2
纵筋级别HRB335,fy=300N/mm2
箍筋级别HPB235,fy=210N/mm2
轴力设计值N=175.00kN
弯矩设计值Mx=16.00kN.m,My=0.00kN.m
剪力设计值Vy=8.00kN,Vx=0.00kN
抗震等级四级
(2)计算要求:
1.正截面受压承载力计算
2.斜截面承载力计算
-----------------------------------------------------------
2截面验算:
(1)截面验算:
Vy=8.00kN<0.25βcfcbh0=380.06kN截面满足
-----------------------------------------------------------
3正截面受压承载力计算:
(1)计算类型:
大偏心受压,x=ξ*h0=70mm,ξ=0.192<ξb=0.550。
(2)轴压比验算:
轴压比=N/(A*fc)=0.11<轴压比限值=0.90满足。
(3)上部纵筋:
As=280mm2ρ=0.20%>ρmin=0.20%
(4)下部纵筋:
As=280mm2ρ=0.20%>ρmin=0.20%
(5)左右纵筋:
As=280mm2ρ=0.20%>ρmin=0.20%,构造配筋。
(6)上下纵筋总和:
As=560mm2ρ=0.40%<ρmax=5.00%。
-----------------------------------------------------------
4斜截面承载力计算:
(1)箍筋计算:
X向箍筋按构造配筋Asvx/s=431mm2/m
Asvy/s=(V-(1.75/(λ+1)*ft*b*h0+0.07*N))/(fyv*h0)=-981mm2/m
Y向箍筋按构造配筋Asvy=431mm2/m
-----------------------------------------------------------
5配置钢筋:
(1)上部纵筋:
2D14(308mm2ρ=0.22%)>As=280mm2,配筋满足。
(2)下部纵筋:
2D14(308mm2ρ=0.22%)>As=280mm2,配筋满足。
(3)左右纵筋:
1D14(154mm2ρ=0.11%)分配As=308mm2>As=280mm2,配筋满足。
(4)竖向箍筋:
d8@200双肢箍(503mm2/mρsv=0.14%)>Asv/s=431mm2/m,配筋满足。
(5)水平箍筋:
d8@200双肢箍(503mm2/mρsv=0.13%)>Asv/s=431mm2/m,配筋满足。
END========================================================
(五)桩承台设计(详见框架混凝土结构部分第5点)
三、钢结构部分
同济大学3D3S软件
★★★★★计算书★★★★★
工程名:
设计单位:
计算人:
计算时间:
SatMay1209:
50:
372007
工程负责人:
检查:
审核:
图一、计算简图
二、几何信息
各节点信息如下表:
节点号
x坐标(mm)
z坐标(mm)
x向约束
y约束
z向约束
绕x轴约束
绕y约束
1
0
0
√
√
√
√
2
0
6000
3
11500
6765
4
23000
7530
5
23000
0
√
√
√
√
6
34500
6765
7
46000
6000
8
46000
0
√
√
√
√
各单元信息如下表:
单元号
截面名称
长度(mm)
面积(mm2)
绕2轴惯性矩(x104mm4)
绕3轴惯性矩(x104mm4)
绕2轴计算长度系数
绕3轴计算长度系数
1
300~500x200x6x10
6000
5680
6880
1334
1334
9511
29543
0.500
1.947
2
300~500x200x6x10
11525
5680
6880
1334
1334
9511
29543
0.260
2.000
3
300~700x200x6x10
11525
5680
8080
1334
1335
9511
63335
0.260
2.000
4
400X200X6X10
7530
6280
1334
17957
1.000
1.000
5
300~700x200x6x10
11525
5680
8080
1334
1335
9511
63335
0.260
2.000
6
300~500x200x6x10
11525
5680
6880
1334
1334
9511
29543
0.260
2.000
7
300~500x200x6x10
6000
5680
6880
1334
1334
9511
29543
0.500
1.947
表中:
面积和惯性矩的上下行分别指小头和大头的值
三、荷载信息
1.工况数值
(1).屋面恒载标准值:
0.15kN/m2
(2).屋面活载标准值:
0.30kN/m2
(3).风载标准值:
0.50kN/m2
(4).地震作用
无地震
(5).温度作用
2.荷载组合
(1)1.20恒载+1.40活载工况1
(2)1.20恒载+1.40风载工况2
(3)1.20恒载+1.40风载工况3
(4)1.20恒载+1.40x0.90活载工况1+1.40x0.90风载工况2
(5)1.20恒载+1.40x0.90活载工况1+1.40x0.90风载工况3
(6)1.20恒载
3.荷载简图
第0工况荷载简图
第1工况荷载简图
第2工况荷载简图
第3工况荷载简图
四、内力计算结果
(一).内力
1.工况内力
2.组合内力
3.最不利内力
(1).数值显示
最不利内力表(单位:
N、Q(kN);M(kN.m);位置(m))
单元号
名称
组合号
序号
位置
轴力N
剪力Q2
弯距M3
N最大
2
1
6.000
37.8
-13.9
107.4
Q2最大
1
1
0.000
-61.8
25.8
-0.0
1
M3最大
2
1
6.000
37.8
-13.9
107.4
N最小
1
1
0.000
-61.8
25.8
-0.0
Q2最小
2
1
0.000
26.5
-21.9
-0.0
M3最小
1
1
6.000
-50.6
25.8
-154.6
N最大
3
1
11.525
19.7
-5.4
8.7
Q2最大
2
1
0.000
17.0
36.6
109.4
2
M3最大
2
1
0.000
17.0
36.6
109.4
N最小
1
1
0.000
-29.9
-48.4
-156.6
Q2最小
1
1
0.000
-29.9
-48.4
-156.6
M3最小
1
1
0.000
-29.9
-48.4
-156.6
N最大
3
1
11.525
21.2
-22.4
165.8
Q2最大
1
1
11.525
-22.4
64.3
-335.4
3
M3最大
2
1
11.525
19.9
-41.2
166.0
N最小
1
1
0.000
-26.2
7.3
76.8
Q2最小
2
1
11.525
19.9
-41.2
166.0
M3最小
1
1
11.525
-22.4
64.3
-335.4
N最大
2
1
0.000
61.3
0.0
0.0
Q2最大
2
1
0.000
61.3
0.0
0.0
4
M3最大
3
1
7.530
57.0
-0.0
0.0
N最小
1
1
7.530
-130.4
0.0
-0.0
Q2最小
3
1
0.000
61.3
-0.0
0.0
M3最小
2
1
7.530
57.0
0.0
-0.0
N最大
2
1
0.000
21.2
22.4
165.8
Q2最大
3
1
0.000
19.9
41.2
166.0
5
M3最大
3
1
0.000
19.9
41.2
166.0
N最小
1
1
11.525
-26.2
-7.3
76.8
Q2最小
1
1
0.000
-22.4
-64.3
-335.4
M3最小
1
1
0.000
-22.4
-64.3
-335.4
N最大
2
1
0.000
19.7
5.4
8.7
Q2最大
1
1
11.525
-29.9
48.4
-156.6
6
M3最大
3
1
11.525
17.0
-36.6
109.4
N最小
1
1
11.525
-29.9
48.4
-156.6
Q2最小
3
1
11.525
17.0
-36.6
109.4
M3最小
1
1
11.525
-29.9
48.4
-156.6
N最大
3
1
0.000
37.8
13.9
107.4
Q2最大
3
1
6.000
26.5
21.9
-0.0
7
M3最大
3
1
0.000
37.8
13.9
107.4
N最小
1
1
6.000
-61.8
-25.8
0.0
Q2最小
1
1
0.000
-50.6
-25.8
-154.6
M3最小
1
1
0.000
-50.6
-25.8
-154.6
各效应组合下最大支座反力设计值(单位:
kN、kN.m)
节点号
控制
组合号
组合
序号
Nx
Ny
Nz
Mx
My
Mz
Nx最大
1
1
26.6
0.0
61.8
0.0
0.0
0.0
Ny最大
1
1
26.6
0.0
61.8
0.0
0.0
0.0
Nz最大
1
1
26.6
0.0
61.8
0.0
0.0
0.0
Mx最大
1
1
26.6
0.0
61.8
0.0
0.0
0.0
My最大
1
1
26.6
0.0
61.8
0.0
0.0
0.0
Mz最大
1
1
26.6
0.0
61.8
0.0
0.0
0.0
1
合力最大
1
1
26.6
0.0
61.8
0.0
0.0
0.0
Nx最小
2
1
-22.5
0.0
-26.5
0.0
0.0
0.0
Ny最小
1
1
26.6
0.0
61.8
0.0
0.0
0.0
Nz最小
2
1
-22.5
0.0
-26.5
0.0
0.0
0.0
Mx最小
1
1
26.6
0.0
61.8
0.0
0.0
0.0
My最小
1
1
26.6
0.0
61.8
0.0
0.0
0.0
Mz最小
1
1
26.6
0.0
61.8
0.0
0.0
0.0
Nx最大
2
1
0.0
0.0
-57.0
0.0
0.0
0.0
Ny最大
1
1
-0.0
0.0
130.4
0.0
0.0
0.0
Nz最大
1
1
-0.0
0.0
130.4
0.0
0.0
0.0
Mx最大
1
1
-0.0
0.0
130.4
0.0
0.0
0.0
My最大
1
1
-0.0
0.0
130.4
0.0
0.0
0.0
Mz最大
1
1
-0.0
0.0
130.4
0.0
0.0
0.0
5
合力最大
1
1
-0.0
0.0
130.4
0.0
0.0
0.0
Nx最小
3
1
-0.0
0.0
-57.0
0.0
0.0
0.0
Ny最小
1
1
-0.0
0.0
130.4
0.0
0.0
0.0
Nz最小
2
1
0.0
0.0
-57.0
0.0
0.0
0.0
Mx最小
1
1
-0.0
0.0
130.4
0.0
0.0
0.0
My最小
1
1
-0.0
0.0
130.4
0.0
0.0
0.0
Mz最小
1
1
-0.0
0.0
130.4
0.0
0.0
0.0
Nx最大
3
1
22.5
0.0
-26.5
0.0
0.0
0.0
Ny最大
1
1
-26.6
0.0
61.8
0.0
0.0
0.0
Nz最大
1
1
-26.6
0.0
61.8
0.0
0.0
0.0
Mx最大
1
1
-26.6
0.0
61.8
0.0
0.0
0.0
My最大
1
1
-26.6
0.0
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0.0
0.0
0.0
Mz最大
1
1
-26.6
0.0
61.8
0.0
0.0
0.0
8
合力最大
1
1
-26.6
0.0
61.
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