幕墙结构计算书.docx

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幕墙结构计算书

幕墙结构计算书

计算书

设计单位：

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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》（GB50017-2003）

2、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）

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）0.42kN/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PKPM—STS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：

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155kN/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、设计任务

根据使用方要求（详见建筑图），该立柱跨越2个楼层（8—9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》（GB50017-2003）

2、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）

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）0.42kN/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PKPM—STS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155kN/m2，计算得螺栓最小直径24.1mm，实际采用30mm。

计算承压板厚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》（GB50017-2003）

2、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）

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PKPM—SATWE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