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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 5-J轴与1/5-15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:6600mm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。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
2、结构考虑如下荷载作用:恒载:横梁及桁架自重0.78kN/m2,玻璃幕墙传来,恒载标准值取0.7kN/m2。活载:风荷载标准值(50年一遇,建筑标高48米)1.15kN/m2地震作用(7度区,地震加速度0.15)0.42kN/m2水平组合荷载标准值:1.402kN/m2 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PKPMSTS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
3、:0.91节点最大位移:110mm=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):771KN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:110mm=L/324,满足要求。六、节点设计钢柱下端作法见结构施工图,柱脚采用完全铰接设计,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/m2,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1/5-15轴相交柱(竖放桁架)设计一、设计任
4、务根据使用方要求(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: 8400mm。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。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0.78kN/m2,玻璃幕墙传来,恒载标准值取0.7kN/m2。活载:风荷载标准值(50年一遇,建筑标高48米)1.15kN/m2地震作用(7度区,地震加速度0.15)0.
5、42kN/m2水平组合荷载标准值:1.402kN/m2 计算简图如下:五、内力、变形分析内力分析采用PKPMSTS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=L/767,满足要求。六、节点设计钢柱下端作法见结构施工图,柱脚采用完全铰接设计,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 kN/m2,计算得螺栓最小直径24.1mm,实际采用30mm。计算承压
6、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2.5kN/m2。活载:按商场考虑,取活荷载标准值为3.5kN/m2 五、内力、变形分析内力分析、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3、4、5、6层弯矩设计值7层设计弯矩值8层设计弯矩值9层弯矩设计值1、2层设计应力比3、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9层设计应力比1、2层钢梁挠度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