石材钢架结构计算书

雨篷钢结构计算书
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羿天建筑装饰设计
HUBEI YITIAN ARCHITECTURE & DECORATION DESIGN LTD.
目录
1.工程概况 (1)
2. 设计依据 (2)
2.1本工程设计遵循的标准、规、规定及规程 (2)
2.2建筑结构安全等级和设计使用年限 (2)
2.3设计荷载与荷载组合 (2)
2.3.1 永久荷载 (2)
2.3.2 风荷载 (2)
2.3.3 地震荷载 (3)
2.3.4 荷载组合 (3)
3. 材料 (3)
3.1材料特性 (3)
3.2单元类型 (4)
3.3约束模式 (4)
4. 控制指标 (4)
5. 钢结构计算分析 (4)
5.1分析软件 (4)
5.2结构布置 (5)
5.3分析模型 (6)
5.4杆件截面 (6)
5.5荷载施加(KN/M^2) (6)
5.5.1 恒载施加 (6)
5.5.2 风载施加 (7)
5.5.3 检修荷载施加(KN) (7)
5.6荷载效应分析 (8)
5.6.1 结构位移 (8)
5.7杆件承载力分析 (8)
5.8支座反力 (9)
5.9埋件计算 (10)
石材包柱钢结构计算书
1.工程概况
本工程属于人信·悦玺营销中心幕墙工程，位于省荆州市。

地质类别为B。

石材包柱钢结构属于空间任意结构，杆件采用矩形钢管，角钢连接。

计算标高11.4m.
2. 设计依据
2.1 本工程设计遵循的标准、规、规定及规程
⏹建筑平面布置图、剖面图
⏹主要采用的国家规、规程和标准：
《建筑结构荷载规》（GB50009-2012）
《混凝土结构设计规》（GB50010-2010）
《建筑抗震设计规》（GB50011-2010）
《钢结构设计规》（GB50017-2003）
《冷弯薄壁型钢结构技术规》（GB50018-2002）
《建筑钢结构焊接规程》（JGJ181-2002）
《钢管结构技术规程》（CECS 280：2010）
《建筑结构用冷弯矩形钢管》（JG/T178-2005）
《冷轧低碳钢板及钢带》（GB/T5213-2008）2.2 建筑结构安全等级和设计使用年限
设计基准期：50年
设计使用年限：50年
结构安全等级：二级
结构重要性系数： 1.0
抗震设防类别：丙类
2.3 设计荷载与荷载组合
2.3.1 永久荷载
1、30mm石材：
面板：2
⨯=；
3028/10000.84/
kN m
转接件重量：2
0.15/
kN m
合计取：2
=
DL kN m
1.0/
主钢结构自重由SAP2000自动计算。

2.3.2 风荷载
2.3.3 地震荷载
2.3.4 荷载组合
依据《建筑结构荷载规》（GB50009-2012）和《建筑抗震设计规》
（GB50011-2010）进行荷载组合。

各种荷载类型标准值的分项系数与组合系数见下表。

1.2自重+1.4风+0.65地震荷载
3. 材料
3.1 材料特性
钢结构主要受力构件采用Q235b的材料，应符合规《普通碳素结构钢技术条件》（GB/T700）有关要求。

设计中使用的材料的物理性能、力学性能等参数参见下表。

sap2000中没有材料阻尼比的接口，附加材料阻尼比为0。

钢材强度设计值
3.2 单元类型
采用结构有限元分析软件sap2000进行三维建模分析计算。

杆件采用Frame 单元，杆件均采用立柱类型进行设计，模型中利用Membrane单元来施加面荷载，该膜单元的质量及刚度均退为0。

3.3 约束模式
节点均为铰接（UX、UY、UZ）。

具体可见钢结构轴测图。

4. 控制指标
1）变形控制指标
L/300（L为受弯构件的跨度，或悬臂梁和伸臂梁悬伸长度的2倍，两者取较小值。

）
2）应力指标
各构件最大组合设计应力不大于0.8f（f为钢材设计强度）
5. 钢结构计算分析
5.1 分析软件
美国CSI公司的SAP2000 V15通用结构分析与设计软件
5.2 结构布置
本工程上结构图示如下。

钢结构轴侧图（线模型）
钢结构轴侧图（三维实体模型）
5.3 分析模型
钢结构有限元分析采用整体三维模型，杆件采用Frame单元。

模型中利用Membrane单元来施加荷载，该膜单元的质量及刚度均退为0。

5.4 杆件截面
所有杆件截面为矩形钢管100×50×5, 方钢管FG 50×5, 等边角钢L 50×4材质均为Q235b，应符合《建筑结构用冷弯矩形钢管》（JG/T178-2005 ）、《钢
管结构技术规程》（CECS 280：2010）、冷轧低碳钢板及钢带》（GB/T5213-2008）的要求。

5.5 荷载施加(KN/m^2)
5.5.1 恒载施加
5.5.2 风载施加
5.5.3 检修荷载施加(KN)
5.6 荷载效应分析
5.6.1 结构位移
结构的荷载以竖向荷载为主，包括永久荷载和可变荷载。

本节对结构在“1.0D+1.0W”组合工况下结构位移进行了分析。

“1.0D+1.0W”组合工况下结构挠度（单位：mm）
主体结构的最大挠度为2.24mm,在工况“1.0D+1.0W”组合下。

结构最小跨度为3.0m，挠度2.4mm<3000/300=10mm，满足设计要求。

5.7 杆件承载力分析
经Sap2000运算结构在各荷载工况组合作用下的构件应力比如下：
各杆件在荷载工况组合作用下最大应力：77.72MPa
5.8 支座反力
支座编号（轴测图）
承载力极限状态下，包络工况下的支座反力值见下表：
TABLE: Joint Reactions
Joint OutputCase F1 F2 F3 M1 M2 M3
Text Text KN KN KN KN-m KN-
m
KN-
m
4 1.2D+1.4W+0.65
E
-0.80 0 -1.09 0.00 0.00 0.00
6 1.2D+1.4W+0.65
E
-0.32 0
-11.5
4
0.00 0.00 0.00
22 1.2D+1.4W+0.65
E
-1.65 0 -0.92 0.00 0.00 0.00
24 1.2D+1.4W+0.65
E
-5.40 0 -4.80 0.00 0.00 0.00
26 1.2D+1.4W+0.65
E
-1.40 0
-10.4
3
0.00 0.00 0.00
28 1.2D+1.4W+0.65
E
-5.36 0 -6.94 0.00 0.00 0.00
33 1.2D+1.4W+0.65
E
-0.78 0 2.69 0.00 0.00 0.00
35 1.2D+1.4W+0.65
E
-0.33 0 25.99 0.00 0.00 0.00
5.9 埋件计算
最不利节点反力：轴力N=5.4KN, 剪力V1=26KN, 弯矩M=2.6KN*m。