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SNOW LOAD & WIND LOAD CALCULATION RESULT
结构计算书
Snow Load: 150kg/m2
Wind Load: 40kg/m2
2014.10.24
QINGDAO TONGYUAN ARCHITECTURAL DESIGN RESEARCH
INSTITUE
青岛同圆建筑设计研究院
第一章 工程概况 ................................................................................. 4
1.1 工程基本情况 ............................................................................................ 4
第二章 设计依据 ................................................................................. 4
2.1 设计资料 .................................................................................................... 4
2.2 设计规范 .................................................................................................... 4
第三章 设计条件及参数 ..................................................................... 5
3.1 主要结构材料的选用 ................................................................................ 5
3.1.1 钢材 ................................................................................................. 5
3.2 荷载 ............................................................................................................ 5
3.2.1 荷载取值 ......................................................................................... 6
3.2.2 荷载组合 ......................................................................................... 6
3.3 控制标准 .................................................................................................... 7
3.3.1 变形限值 ......................................................................................... 7
3.3.2 长细比限值 ..................................................................................... 7
3.3.3 应力比限值 ..................................................................................... 8
第四章 钢结构设计 ............................................................................. 9
4.1 计算软件 .................................................................................................... 9
4.2 钢结构计算分析 ........................................................................................ 9
4.2.1 计算模型 ......................................................................................... 9
4.2.2 结构内力分析 ............................................................................... 11
4.2.3 结构变形分析 ............................................................................... 13
4.2.4 结构应力比分析 ........................................................................... 15
第五章 结论 ....................................................................................... 16
第一章 工程概况
1.1 工程基本情况
本工程水平投影面积约 240m2,长 20m,宽 12m,柱高 4m,结构形式为
门式刚架结构。
第二章 设计依据
2.1 设计资料
建设单位提供的设计任务书及具体要求。
2.2 设计规范
1 建筑结构可靠度设计统一标准 GB50068-2001 2 建筑工程抗震设防分类标准 GB50223-2008 3 建筑结构荷载规范 GB50009-2012 4 钢结构设计规范 GB50017-2003 5 钢结构工程施工质量验收规范 GB50205-2001 6 门式刚架轻型房屋钢结构技术规程 CECS102-2012 7 建筑结构制图标准 GB/T 50105-2001
第三章 设计条件及参数
3.1 主要结构材料的选用
3.1.1 钢材
主要结构刚才采用 Q235B,其化学成分和力学性能应符合《碳素结构钢》
(GB/T700)的规定。
钢材的物理性能指标
钢材强度设计值
3.2 荷载
设计荷载主要依据中国《建筑结构设计荷载》GB50009-2012 和业主提供
资料,具体荷载取值如下:
3.2.1 荷载取值
恒载标准值:取 0.20kN/m2
结构杆件自重由软件自动计算。
活荷载:取 0.50kN/m2
雪荷载标准值:取 1.5 kN/m2 ,组合值系数取 0.7,积雪分布系数取 0.85。
风荷载:取 0.40kN/m2,组合值系数取 0.6,风荷载体型系数为迎风面 0.8,
背风面-0.5。W0=V02/1600,基本风压取 0.4KN/㎡,计算V0为 25.3 m/s,相当
于风级为 10 级风。详见下表 风级与风速的关系表
风级 名称 风速(m/s)
0 无风 0.0-0.2
1 软风 0.3-1.5
2 轻风 1.6-3.3
3 微风 3.4-5.4
4 和风 5.5-7.9
5 清风 8.0-10.7
6 强风 10.8-13.8
7 劲风(疾风) 13.9-17.1
8 大风 17.2-20.7
9 烈风 20.8-24.4
10 狂风 24.5-28.4
11 暴风 28.5-32.6
12 台风(飓风) >32.6
3.2.2 荷载组合
1)1.2D+1.4S+0.84W
2)1.35D+0.98S+0.84W
3)1.0D+1.0S
4)1.2D+1.4W+0.98S
其中,D 代表恒荷载,S 代表雪荷载(根据荷载规范 5.3.3,不考虑不上人
的屋面均布活荷载), W 代表风荷载。
3.3 控制标准
设计使用年限:25 年
结构重要性系数:0.9
3.3.1 变形限值
3.3.2 长细比限值
构件分类 梁 柱 受压构件 150 150
3.3.3 应力比限值
构件分类 梁 柱 应力比限值 1.0 1.0
第四章 钢结构设计
4.1 计算软件
本工程计算分析程序采用由 Edwards Wilson 创始的 SAP(Structure
Analysis Program)系列程序 sap2000 进行计算,版本为 V15.1.1。
4.2 钢结构计算分析
4.2.1 计算模型
图 4.2.1 模型三维视图
图 4.2.2 平面图及尺寸
表 4.2.1 主要构件截面表
部位 截面 部位 截面 部位 截面
口 60x40x2 钢梁 口 60x40x3
钢柱 口
140x80x4斜撑 口
80x40x3
4.2.2 结构内力分析
图 4.2.3 端跨弯矩图
图 4.2.4 中间跨弯矩图
4.2.3 结构变形分析
图 4.2.5 整体变形图
图 4.2.6 单跨变形图
在 1.0D+1.0L 标准组合作用下,结构最大竖向位移为 1/444<1/400,满足规范
要求。
4.2.4 结构应力比分析
图 4.2.7 整体模型应力比
图 4.2.8 单跨应力比
可见,钢柱与钢梁的应力比均小于 1.0,满足设计要求。
第五章 结论
1.在雪荷载 1.5 kN/m2,风荷载 0.4 kN/m2的荷载条件下,钢结构的变形满
足规范要求。
2.钢结构杆件的应力比分析:门式刚架的钢柱、钢梁受力均满足要求。
屋面端跨的檩条,若按连续计算(施工需满足连续的要求),能够满足要
求。