安定门围挡钢结构设计计算书安定门围挡计算书25 米高围挡钢结构设计计算书1 计算引用的规范、标准及资料1.1 建筑设计规范：地震震级的规定 GB/T17740-1999钢结构设计规范 GB50017-2003高层建筑混凝土结构技术规程 JGJ3-2002高处作业吊蓝 GB19155-2003工程抗震术语标准 JGJ/T97-95混凝土结构后锚固技术规程 JGJ145-2004混凝土结构设计规范 GB50010-2002混凝土用膨胀型、扩孔型建筑角钢 JG160-2004建筑表面用有机硅防水剂 JC/T902-2002建筑防火封堵应用技术规程 CECS154：2003建筑钢结构焊接技术规程 JGJ81-2002建筑隔声评价标准 GB/T50121-2005建筑工程抗震设防分类标准 GB50223-2008建筑工程预应力施工规程 CECS180：2005建筑结构荷载规范 GB50009-2001(2006年版、局部修订)建筑结构可靠度设计统一标准 GB50068-2001建筑抗震设计规范 GB50011-2001(2008 年版)建筑设计防火规范 GB50016-2006建筑物防雷设计规范 GB50057-94(2000 年版)冷弯薄壁型钢结构设计规范 GB50018-2002预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程JGJ85-20021.2 钢材规范：建筑结构用冷弯矩形钢管 JG/T178-2005不锈钢棒 GB/T1220-2007不锈钢冷加工钢棒 GB/T4226-1984不锈钢冷轧钢板及钢带 GB/T3280-2007不锈钢热轧钢板及钢带 GB/T4237-2007不锈钢丝 GB/T4240-93建筑用不锈钢绞线 JG/T200-2007安定门围挡计算书3不锈钢小直径无缝钢管 GB/T3090-2000彩色涂层钢板和钢带 GB/T12754-2006低合金钢焊条 GB/T5118-1995低合金高强度结构钢 GB/T1591-2008建筑幕墙用钢索压管接头 JG/T201-2007耐候结构钢 GB/T4171-2008高碳铬不锈钢丝 YB/T0961997合金结构钢 GB/T3077-1999金属覆盖层钢铁制品热镀锌层技术要求 GB/T13912-2002冷拔异形钢管 GB/T3094-2000碳钢焊条 GB/T5117-1999碳素结构钢 GB/T700-2006碳素结构钢和低合金结构钢热轧薄钢板及钢带GB/T912-2008碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板及钢带GB/T3274-2007优质碳素结构钢 GB/T699-1999预应力筋用锚具、夹具和连接器 GB/T14370-20001.3 建筑结构静力计算手册(第二版)1.4 土建图纸：2 基本参数2.1 围挡所在地区：北京市区；2.2 地面粗糙度分类等级：按建筑结构荷载规范(GB50009-2001)A类：指近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区；B类：指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区；C类：指有密集建筑群的城市市区；D类：指有密集建筑群且房屋较高的城市市区；依照上面分类标准，本工程按 D类地形考虑。3 围挡荷载计算3.1 围挡的荷载作用说明：围挡承受的荷载包括：自重、风荷载、雪荷载以及活荷载。(1)自重：包括围挡板、杆件、连接件、附件等的自重，可以按照 400N/m2估算：(2)风荷载：是垂直作用于围挡表面的荷载，按 GB50009采用；安定门围挡计算书4(3)雪荷载：是指围挡水平投影面上的雪荷载，按 GB50009采用；(4)活荷载：是指围挡水平投影面上的活荷载，按 GB50009，可按 500N/m2采用；在实际工程的围挡结构计算中，对上面的几种荷载，考虑最不利组合，有下面几种方式，取用其最大值：A：考虑正风压时：a.当永久荷载起控制作用的时候，按下面公式进行荷载组合：Sk+=1.35Gk+0.61.4wk+0.71.4Sk(或 Qk)b.当永久荷载不起控制作用的时候，按下面公式进行荷载组合：Sk+=1.2Gk+1.4wk+0.71.4Sk(或 Qk)B：考虑负风压时：按下面公式进行荷载组合：Sk-=1.0Gk+1.4wk3.2 风荷载标准值计算：按建筑结构荷载规范(GB50009-2001)计算：wk+= gz z s1+w0 7.1.1-2GB50009-2001 2006年版wk-= gz z s1-w0上式中：wk+：正风压下作用在围挡上的风荷载标准值(MPa)；wk-：负风压下作用在围挡上的风荷载标准值(MPa)；Z：计算点标高：5m； gz：瞬时风压的阵风系数；根据不同场地类型,按以下公式计算(高度不足 5m按 5m计算)： gz=K(1+2 f)其中 K为地面粗糙度调整系数， f为脉动系数A类场地： gz=0.92(1+2 f) 其中： f=0.387(Z/10)-0.12B类场地： gz=0.89(1+2 f) 其中： f=0.5(Z/10)-0.16C类场地： gz=0.85(1+2 f) 其中： f=0.734(Z/10)-0.22D类场地： gz=0.80(1+2 f) 其中： f=1.2248(Z/10)-0.3对于 D类地形，5m 高度处瞬时风压的阵风系数： gz=0.80(1+2(0.5(Z/10)-0.16)=1.6938 z：风压高度变化系数；根据不同场地类型,按以下公式计算：A类场地： z=1.379(Z/10)0.24当 Z300m时，取 Z=300m，当 Z350m时，取 Z=350m，当 Z400m时，取 Z=400m，当 Z450m时，取 Z=450m，当 ZGB50009-2001 附表D.4(全国基本风压分布图)中数值采用，按重现期 50年，北京市地区取0.00045MPa；(1)计算龙骨构件的风荷载标准值：龙骨构件的从属面积：A=52=10m2LogA=1 sA1+(A)= s1+(1)+ s1+(10)- s1+(1)logA=1.04 sA1-(A)= s1-(1)+ s1-(10)- s1-(1)logA=1.6wkA+= gz z sA1+w0=1.693811.040.00045=0.0007927MPawkA-= gz z sA1-w0=1.693811.60.00045=0.001220MPa(2)计算围挡板部分的风荷载标准值：围挡板构件的从属面积：A=2.52=5m2LogA=0.70 sB1+(A)= s1+(1)+ s1+(10)- s1+(1)logA=1.118 sB1-(A)= s1-(1)+ s1-(10)- s1-(1)logA=1.720wkB+= gz z sB1+w0=1.693811.1180.00045=0.000852MPawkB-= gz z sB1-w0=1.693811.720.00045=0.001311MPa3.3 风荷载设计值计算：wA+：正风压作用下作用在围挡龙骨上的风荷载设计值(MPa)；wkA+：正风压作用下作用在围挡龙骨上的风荷载标准值(MPa)；wA-：负风压作用下作用在围挡龙骨上的风荷载设计值(MPa)；wkA-：负风压作用下作用在围挡龙骨上的风荷载标准值(MPa)；wA+=1.4wkA+=1.40.0007927安定门围挡计算书6=0.001101MPawA-=1.4wkA-=1.40.00122=0.001708MPawB+：正风压作用下作用在围挡板上的风荷载设计值(MPa)；wkB+：正风压作用下作用在围挡板上的风荷载标准值(MPa)；wB-：负风压作用下作用在围挡板上的风荷载设计值(MPa)；wkB-：负风压作用下作用在围挡板上的风荷载标准值(MPa)；wB+=1.4wkB+=1.40.000852=0.0011928MPawB-=1.4wkB-=1.40.001311=0.0018354MPa3.4 雪荷载标准值计算：Sk：作用在围挡上的雪荷载标准值(MPa)S0：基本雪压，根据现行GB50009-2001 取值，北京地区 50年一遇最大积雪的自重：0.40MPa. r：屋面积雪分布系数，按表 6.2.1GB50009-2001，为 2.0。根据GB50009-2001 公式 6.1.1屋面雪荷载标准值为：Sk= rS0=2.00.4=0.8MPa3.5 雪荷载设计值计算：S：雪荷载设计值(MPa)；S=1.4Sk=1.40.4=0.56MPa3.6 围挡面活荷载设计值：Q：围挡面活荷载设计值(MPa)；Qk：围挡面活荷载标准值取：500N/m 2Q=1.4Qk=1.4500/1000000=0.0007MPa因为 SkQ k，所以计算时活荷载参与正压组合！3.7 围挡构件恒荷载设计值：G+：正压作用下围挡构件恒荷载设计值(MPa)；G-：负压作用下围挡构件恒荷载设计值(MPa)；Gk：围挡结构平均自重取 0.0004MPa；安定门围挡计算书7因为 Gk与其它可变荷载比较，不起控制作用，所以：G+=1.2Gk=1.20.0004=0.00048MPaG-=Gk=0.0004MPa3.8 选取计算荷载组合：(1)正风压的荷载组合计算：SkA+：正风压作用下的龙骨的荷载标准值组合(MPa)；SA+：正风压作用下的龙骨的荷载设计值组合(MPa)；SkA+=Gk+wkA+0.7Qk=0.001683MPaSA+=G+wA+