墙架系统标准计算书模板.docx

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墙架系统标准计算书模板

XXX工程墙皮系统计算书

工程名称：

工程编码：

设计阶段：

施工图

设计专业：

结构

设计图号：

室审：

审核：

计算：

2011年10月18

XXX工程墙皮系统计算书

一、设计依据

1．执行的国家标准、部颁标准与地方标准

建筑结构荷载规范（GB50009-2001）

钢结构设计规范（GB50017-2003）

冷弯薄壁型钢结构技术规范（GB50018-2002）

门式刚架轻型房屋钢结构技术规程（CECS102:

2002）

2．应用的计算分析软件名称及开发单位

PKPM系列软件（中国建筑科学研究院）（2010版）

3．设计资料：

相关专业提供的设计资料。

二、结构的安全等级及使用年限

钢结构安全等级：

二级

使用年限：

50年

三、地震作用及风荷载

本工程设防烈度为6度，设计基本地震加速度值0.05g，第二组。

本工程建筑为丙类建筑，按6度设防。

基本风压：

w0=0.35KN/m2B类场地

四、荷载取值

1．《规范》规定的荷载

2．上游专业提供的荷载

3．其它荷载

五、结构计算：

1．纵墙墙架局部立面布置图如下：

2．檩条计算：

根据墙架局部立面布置图选取标准6m跨檩条计算，断面取C160x70x20x3。

2.1计算假定及计算简图确定：

按单跨简支梁，为双向受弯构件，中部设两道拉条，檩条间距L=1500mm。

2.2荷载计算：

水平向：

基本风压：

w0=0.35kN/m2

承受风荷载，取墙架顶部H=19.5m高度处檩条计算，

按B类地面查表，风载高度变化系数：

μz=1.25

风载体型系数：

μs=1.0/-1.0

风振系数：

βz=1.0

不考虑阵风系数；

竖向：

承受墙板传至檩条自重

墙板重q=0.065X1.5=0.1kN/m。

檩条自重程序自动计算。

2.3内力计算：

电算：

对简支檩条采用PKPM钢结构工具箱檩条墙梁计算软件计算。

2.4计算输出结果：

-----------------------------------------------------------------------------

|冷弯薄壁型钢墙梁设计输出文件|

|输入数据文件:

檩条算例|

|输出结果文件:

QL.OUT|

|设计时间:

11/3/2011|

-----------------------------------------------------------------------------

=====设计依据======

建筑结构荷载规范（GB50009--2001）

冷弯薄壁型钢结构技术规范（GB50018-2002）

门式刚架轻型房屋钢结构技术规程（CECS102:

2002）

=====设计数据======

墙梁跨度（m）:

6.000

墙梁间距（m）:

1.500

设计规范:

门式刚架规程CECS102:

2002

风吸力下翼缘受压稳定验算：

按附录E验算

墙梁形式:

卷边槽形冷弯型钢C160X60X20X2.5

墙梁布置方式:

口朝下

钢材钢号：

Q235钢

拉条设置:

设置两道拉条

拉条作用:

能约束墙梁外翼缘

净截面系数:

0.950

墙梁支承压型钢板墙,水平挠度限值为1/100

墙板能阻止墙梁侧向失稳

构造能保证风吸力作用墙梁内翼缘受压的稳定性

墙梁支撑墙板重量

单侧挂墙板

墙梁上方一侧板重（kN/m）:

0.100

每米宽度墙板的惯性矩（m4）:

0.200000E-06

建筑类型:

封闭式建筑

分区:

中间区

基本风压:

0.350

风荷载高度变化系数:

1.250

迎风风荷载体型系数:

1.000

背风风荷载体型系数:

-1.000

迎风风荷载标准值（kN/m2）:

0.438

背风风荷载标准值（kN/m2）:

-0.438

=====截面及材料特性======

墙梁形式:

卷边槽形冷弯型钢C160X60X20X2.5

b=60.000h=160.000c=20.000t=2.500

A=0.7480E-03Ix=0.2881E-05Iy=0.3596E-06

It=0.1559E-08Iw=0.1888E-08

Wx1=0.3602E-04Wx2=0.3602E-04Wy1=0.1947E-04Wy2=0.8660E-05

钢材钢号：

Q235钢

屈服强度fy=235.000

强度设计值f=205.000

考虑冷弯效应强度f'=220.348

=====设计内力======

-------------------------

|1.2恒载+1.4风压力组合|

-------------------------

绕主惯性轴强轴弯矩设计值（kN.m）:

Mx=4.134

绕主惯性轴弱轴弯矩设计值（kN.m）:

My=0.076

水平剪力设计值（kN）:

Vx=2.756

竖向剪力设计值（kN）:

Vy=0.229

-------------------------

|1.35恒载|

-------------------------

绕主惯性轴强轴弯矩设计值（kN.m）:

Mx1=0.000

绕主惯性轴弱轴弯矩设计值（kN.m）:

My1=0.086

水平剪力设计值（kN）:

Vx1=0.000

竖向剪力设计值（kN）:

Vy1=0.257

-------------------------

|1.2恒载+1.4风吸力组合|

-------------------------

绕主惯性轴强轴弯矩设计值（kN.m）:

Mx2=-4.134

绕主惯性轴弱轴弯矩设计值（kN.m）:

My2=0.076

水平剪力设计值（kN）:

Vxw=2.756

竖向剪力设计值（kN）:

Vyw=0.229

-----------------------------------------------------------------------------

=====风压力作用验算======

抗弯控制组合：

1.2恒载+1.4风压力组合

有效截面特性计算结果:

全截面有效。

截面强度（N/mm2）:

σmax=130.081<=220.348

抗剪控制组合：

1.2恒载+1.4风压力组合

截面最大剪应力（N/mm2）:

τ=10.669<=120.000

=====风吸力作用验算======

组合:

1.2恒载+1.4风吸力

有效截面特性计算结果:

全截面有效。

截面强度（N/mm2）:

σmaxw=130.081<=220.348

截面最大剪应力（N/mm2）:

τw=10.669<=120.000

=====荷载标准值作用下，挠度验算======

竖向挠度（mm）:

fy=0.232

水平挠度（mm）:

fx=18.658<=60.000

-----------------------------------------------------------------------------

=====计算满足======

-----------------------------------------------------------------------------

=====计算结束======

2.5电算结果分析：

经分析，电算结果正常，所选截面C160x70x20x3.0满足计算要求。

3．组合檩条计算

组合檩条计算采用自编mathcad程序计算。

拉条根据组合檩条下悬挂檩条的数量计算拉条所受到的拉力。

彩板及檩条重0.15KN/m2，拉条承受的拉力为：

N=0.15x1.5x6/2x6=3.375KN

拉条选Φ12满足要求。

4.墙架柱：

4.1纵墙柱：

4.1.1计算假定及计算简图确定：

纵墙墙架柱采用悬挂式结构，

可按连续压弯构件计算。

（见计算简图）

结构传力途径：

竖向荷载由墙架柱传给吊车梁辅助（梁）桁架，上端以天沟或屋面檩条作为水平侧向支点，下端与地坪水平铰接。

4.1.2荷载：

（1）水平风荷载。

上端柱取柱顶风荷载计算，下端柱取中部支撑点处风荷载计算。

风压标准值：

0.35kN/m2

地面粗糙类别：

B类

柱顶标高19.5m，辅助桁架标高为10.0m

风压高度变化系数：

19.5~10.0m共9.5muz=1.25

10.0~0m共16muz=1.0

风荷载体型系数：

正压usl=1.0，负压usl=-1.0

风振系数：

βz=1.0

墙架柱间距6m。

q1=1.25x1.0x0.35x6=2.63kN/m

q2=1.0x1.0x0.35x6=2.1kN/m

（2）竖向荷载：

（a）墙板及檩条自重：

檩条+彩板按0.2kN/m2考虑，对墙架柱的偏心为0.4m。

集中荷载为：

N=0.2x6x19.5=23.4kN

弯矩为：

23.4x0.4=9.36kN.m

墙板及檩条荷载按柱节间分配。

（共9个节间）

每个节间竖向荷载：

23.4/9=2.6kN

每个节间弯矩：

9.36/9=1.04kN.m

（b）天沟及满水重（天沟宽1.2m，深0.25m）

天沟自重：

1x6=6kN（天沟自重取1kN/m）

满水重：

1.2mx0.25mx6mx10=18kN

偏心弯矩：

（6+18）x0.6=14.8kN.m

4.1.3内力计算：

取墙架柱断面HM294X200X8X12计算：

通过PKPM软件按框排架建模，PKPM图形结果如下：

4.1.4计算输出数据：

工程名:

山墙

xxxxxxxxxxxxPK11.EXExxxxxxxxxxxxxxxxx

日期:

10/9/2011

时间:

23:

32:

05

设计主要依据:

《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）;

《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）;

《钢结构设计规范》（GB50017-2003）;

结果输出

----总信息----

结构类型:

多层钢结构厂房

设计规范:

按《钢结构设计规范》计算

结构重要性系数:

1.00

节点总数:

14

柱数:

13

梁数:

0

支座约束数:

4

标准截面总数:

1

活荷载计算信息:

考虑活荷载不利布置

风荷载计算信息:

计算风荷载

钢材:

Q235

梁柱自重计算信息:

柱梁自重都计算

恒载作用下柱的轴向变形:

考虑

梁柱自重计算增大系数:

1.20

………………………………………………………………………………………………………

…………………………………省略…………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………………

腹板容许高厚比计算对应组合号:

5,M=0.00,N=0.96,M=0.00,N=0.00

GB50017腹板容许高厚比[H0/TW]=40.00

翼缘容许宽厚比[B/T]=13.00

强度计算最大应力

平面内稳定计算最大应力

平面外稳定计算最大应力

腹板高厚比H0/TW=30.50<[H0/TW]=40.00

翼缘宽厚比B/T=6.92<[B/T]=13.00

压杆,平面内长细比λ=19.≤[λ]=150

压杆,平面外长细比λ=25.≤[λ]=150

构件重量（Kg）=66.93

--------------------------------------------------------------------------------

所有钢柱的总重量（Kg）=1350.

钢梁与钢柱重量之和（Kg）=1350.

-----PK11计算结束-----

4.1.5电算结果分析：

经分析，电算结果正常。

墙架柱挠度为：

f=12.4+7.5=19.9mm<10000/400=25mm

为挠度控制，所选截面满足计算要求。

4.2山墙墙架柱：

4.2.1计算假定及计算简图确定：

为减小山墙墙架柱的计算长度，中部增设抗风桁架，此时抗风柱可按连续压弯构件计算。

（见计算简图）。

抗风桁架作为墙架柱侧向水平支点，墙架柱作为抗风桁架竖向支点，承受墙架柱的竖向荷载。

结构传力途径：

所有竖向荷载由墙架柱传给基础，抗风柱以端部屋架或传播梁和抗风桁架为侧向支点，水平风荷载由抗风柱传给抗风桁架和传播梁。

4.2.2荷载：

（1）水平风荷载。

上端柱取柱顶风荷载计算，下端柱取中部支撑处风荷载计算。

风压标准值：

0.35kN/m2

地面粗糙类别：

B类

柱顶标高22.2m，抗风桁架标高为10.0m

风压高度变化系数：

22.2~10.0m共12.2muz=1.29

10.0~0m共16muz=1.0

风荷载体型系数：

正压usl=1.0，负压usl=-1.0

风振系数：

βz=1.0

墙架柱间距6m。

q1=1.29x1.0x0.35x6=2.7kN/m

q2=1.0x1.0x0.35x6=2.1kN/m

（2）竖向荷载：

（a）墙板及檩条自重：

檩条+彩板按0.2kN/m2考虑，对墙架柱的偏心为0.4m。

集中荷载为：

N=0.2x6x22.2=26.7kN

弯矩为：

M=26.7x0.4=10.7kN.m

按柱节间分配（实际建模共9节）

（b）抗风桁架自重及活荷载：

抗风桁架兼做参观走道，宽度2m

抗风桁架兼参观走道自重取2kN/m（根据实际情况计算）；

参观走道活荷载取为3.5kN/m2；

山墙抗风桁架下吊挂管道荷载为5kN/m（工艺专业提荷载）；

恒载：

竖向力：

G1=2x6=12kN

弯矩：

M1=12x2/1=12kN.m

活载：

竖向力：

Q1=3.5x2x6+5x6=72kN

弯矩：

M2=72x2/2=72kN.m

4.2.3内力计算：

按压弯构件计算，取墙架柱断面HM340x250x9x14计算：

通过PKPM软件按框排架建模，PKPM输出图形结果如下：

4.2.4计算输出数据：

工程名:

纵墙墙架柱算例

xxxxxxxxxxxxPK11.EXExxxxxxxxxxxxxxxxx

日期:

10/9/2011

时间:

23:

31:

13

设计主要依据:

《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）;

《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）;

《钢结构设计规范》（GB50017-2003）;

结果输出

----总信息----

结构类型:

多层钢结构厂房

设计规范:

按《钢结构设计规范》计算

结构重要性系数:

1.00

节点总数:

13

柱数:

12

梁数:

0

支座约束数:

3

标准截面总数:

1

活荷载计算信息:

考虑活荷载不利布置

风荷载计算信息:

计算风荷载

钢材:

Q235

梁柱自重计算信息:

柱梁自重都计算

…………………………………………………………………………………………………………

…………………………………省略…………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………………

平面内稳定计算最大应力（N/mmxmm）=6.89

平面内稳定计算最大应力比=0.032

平面外稳定计算最大应力（N/mmxmm）=7.16

平面外稳定计算最大应力比=0.033

腹板容许高厚比计算对应组合号:

5,M=0.00,N=29.04,M=0.00,N=-28.08

GB50017腹板容许高厚比[H0/TW]=40.00

翼缘容许宽厚比[B/T]=13.00

强度计算最大应力

平面内稳定计算最大应力

平面外稳定计算最大应力

腹板高厚比H0/TW=30.50<[H0/TW]=40.00

翼缘宽厚比B/T=6.92<[B/T]=13.00

压杆,平面内长细比λ=19.≤[λ]=150

压杆,平面外长细比λ=25.≤[λ]=150

构件重量（Kg）=66.93

--------------------------------------------------------------------------------

所有钢柱的总重量（Kg）=1210.

钢梁与钢柱重量之和（Kg）=1210.

-----PK11计算结束-----

4.2.5电算结果分析：

经分析，电算结果正常。

墙架柱挠度为：

f=13.4+10.8=24.2mm<11000/400=27.5mm

为挠度控制，所选截面满足计算要求。

（注：

其他墙架柱构件如（抗风桁架、传播梁等）在本计算书中未进行计算。

）