钢结构计算书.docx

框架内力与构件截面计算 1设计依据的规范及规定 1.1 毕业设计任务书。 1.2 国家有关的设计规范及规程。 2设计尺寸与标高 设计图均以毫米为单位，标高均以米为单位。 3钢结构材料 3.1钢材：钢材选用Q-345BF，其屈服强度为310KN/mm 2 钢材的化学成分和 力学性质能符合GB-800-98及有关标准的求。 3.2焊接材料:采用 E43XX 型焊条。 3.3普通螺栓应按GB5780-98选购。 3.4本工程选用的H型钢选 HN500×200×10×16 HM600×300×12×20 C 型钢选 C220×70×20×2.5 4制作与安装 4.1钢结构的制作与安装：施工及验收应符合 GB50205-98(钢结构工程施 工及验收规范) 4.2焊缝质量的检验等级：钢梁，钢柱为二级，其于次要构件为三级。 4.3 所有需要拼接的构件一律要用等强拼接，上，下翼缘和腹板的拼接焊缝 位置错开并避免与加劲肋重合。腹板拼接焊缝与它平行的加劲肋至少相距 200mm,腹板拼接与上，下翼缘拼接焊缝至少相距 200mm. 4.4 所有构件在制作过程中应力求尺寸及空洞位置的准确性，以利于现场的 安装与焊接，设计中凡是未注明的焊缝均为满焊，焊缝高度 6mm。结构计算书 1、 确定梁柱尺寸柱： hc =(1/18 1/25)H ~ =(1/18 1/25) ×21.775×10³ ~ =870 1200mm, ~∵ hc/bc=3 ∴ bc=1200/3=400mm梁：hb=(1/8 1/15)L=(1/8 1/15) ×7.2×10³=900 480mm ~ ~ ~bb=(1/2.5 1/5)hb=200 100mm ~ ~ ∴主梁：b×h=500×200 次 梁 ： b×h=400×150 边柱：b×h=1000×400 中间柱 ： b×h=800×400 2. 荷载汇集 框架计算简图 图12.1均布荷载屋面：1.308×7.2+0.89=10.3 KN /m楼面：10.24×7.2+0.89=74.61 KN /m底层：74.61 KN /m 2.2集中荷载屋面：梁重 6.408 KN /m楼面：H 轴：纵梁+墙重+檩条 =6.408+4.86+1.87=13.14 KN /mD 轴：纵梁+幕墙+檩条=6.408+16.32+1.87=24.6KN /m底层：H 轴：13.14 KN /mD 轴：24.6KN /m 2.3水平荷载作用下结构内力与侧移 W 0 : 0.5 KN/m 2 μ s :0.74 β z : 1.0风振高度系数：0.74 6层： F 3 = 0.5×1.4×1.0×0.74×3.6×3.6/5=1.34KN 6层： F 3 = 0.5×1.4×1.0×0.74×3.6×3.6/4=1.68KN 4层： F 3 = 0.5×1.4×1.0×0.74×3.6×3.6/3=2.24KN 3层： F 3 = 0.5×1.4×1.0×0.74×3.6×3.6/2=3.36KN 2层: F 2 = 0.5×1.4×1.0×0.74×3.6×3.6=6.71 KN 1层: F 1 = 0.5×1.4×1.0×0.74×3.6×(3.6+3.775)/2=6.87KN图2 框架楼面处集中风荷载值 2.4 地震荷载作用下水平结点荷载 梁 柱线刚度计算E c =2.06×10 5 N/mm² 2.4.1 承重梁线刚度i c = E c I x /l=2.06×10 5 ×478000×10 4 /7200=13.67×10 3 KN·m 2.4.2 底层柱线刚度i d = E c I x /l=2.06×10 5 ×1180000×10 4 /5600=43.4×10 3 KN·m2.4.3 标准层柱线刚度i d = E c I x /l=2.06×10 5 ×1180000×10 4 /4500=54×10 3 KN·m表1 2-6层D计算：柱 D 中柱 边柱 ∑il 13.6×4 13.6×2 K= 2ix 54×2 = 0.506 54×2 = 0.253K` 0.506 0.253 a = 2 + K` 2.506 = 0.253 2.253 = 0.11 ai Z ×R D = h 2 6460 KN/m 3520 KN/m∑D = 6460×3 + 3520×2 =26420 KN/m表2 底层D值计算：柱 D 中柱 边柱 ∑il 13.6×2 13.67 K= 2x 43.4 = 0.629 43.4 = 0.314 0.5 + K` 0.5 + 0.63 0.5 + 0.31 a = 2 + K` 2 + 0.63 = 0.429 2 + 0.31 = 0.351 ai Z ×R D = h 2 7120 KN/m 5820 KN/m∑D = 7120×3 + 5820×2 =33000 KN/m3、 内力计算及组合 3.1 水平地震作用下横向框架结构内力计算 框架结构内力计算采用D 值法，其中D和∑D取自 横向柱侧移刚度 D值， 层间剪力取自地震剪力。具体的柱剪力和弯矩计算过程及结果见下表横向水平地震作用下框架柱剪力和柱弯矩标准值 柱 层次 H（m） V i （KN ） ∑D i （KN /m） D（KN/m ） D/∑D i V ik （KN ） K y i M 下 （KN.m） M 上 （KN.m） 6 3.0 425.9 450234 2179.7 0.0484 20.61 1.256 0.36 22.26 39.57 5 3.0 784.0 450234 2179.7 0.0484 37.95 1.256 0.41 46.68 67.17 4 3.0 1082.5 450234 2179.7 0.0484 52.39 1.256 0.45 70.73 86.44 3 3.0 1321.6 450234 2179.7 0.0484 63.97 1.256 0.46 88.28 103.63 边柱 2 3.9 1519.1 332247 16459 0.0495 75.20 1.633 0.50 46.64 146.641 5.15 1665.0 322513 17943 0.0556 92.57 2.156 0.55 262.20 214.53 6 3.0 425.9 450234 53490 0.1188 50.60 1.916 0.39 59.20 92.60 5 3.0 784.0 450234 53490 0.1188 93.14 1.916 0.45 125.74 153.68 4 3.0 1082.5 450234 53490 0.1188 128.60 1.916 0.45 173.61 212.19 3 3.0 1321.6 450234 53490 0.1188 157.01 1.916 0.49 230.80 240.23 2 3.9 1519.1 332247 41105 0.1237 187.91 2.488 0.50 252