城市人行天桥(钢结构)结构计算书
9、1梯道墩截面脸算
9、2桩基础验算……
十、结论
二、主要技术标准 三.设计规范 四、主要材料及计算歩数 4、1混凝土 ....... 4、2普通钢筋…… 4、3钢材 ......... 4、4计算荷载取值 4、4、1永久作用. 4、4、2可变作用… 五.人行天桥计雾模型 2 2 2 3 3 3
5. 1梁单元计算简图 ......... 5、2有限元模型中梁截面模型 六.人行天桥主桥上部结构分析结果描述 6、1应力分析 ....... 6、2、模态分析……
6、3挠度计算 ....... 6、4整体稳定性计算 6、5局部稳定性计算. 4 5 6 6 7
七.人行天桥主桥下部结构分析结呆描述 7、1主墩截面脸算 7、2桩基础验算… 八.人行天桥梯道渠上部结构分析结果描述 8. 1应力分析…… 8、2模态分析…… 8、3挠度计算结果
9 10 11 九.人行天桥梯道梁下部结构分析结果描述 11
11 12 13
工程概述
XXX路人行过街系统位于XXXX附近，结构形式为钢箱梁人行天桥。
主桥得设计釆用直线Q345钢箱梁主梁，梁高1.5m,主梁跨径布置为1、15m+28.
05m+1. 15m=30. 35nb桥面全宽3. 7叫其横向布置为0、1 (栏杆)+3、5m(净宽)+0、 1 (栏杆)=3、7nu
梯道得设计釆用梯道梁与梯踏步组合而成，梯道梁釆用Q345钢板焊接，梁高0、 3nb宽1.0m,在梯道梁上设置预制C30钢筋於梯踏步，梯道全宽2、3nb其横向布置为 0、1(栏杆)+2. 1m(净宽)+0、1(栏杆)=2、3m。
下部结构主桥墩采用C4()钢筋於花瓶形桥墩，厚0、65m;基础釆用直径为1、5m 得C3()钢筋於桩基础。梯道桥墩釆0、5x0、5m C4()钢筋於矩形桥墩，基础釆用直径为仁Om得C30钢筋於桩基础。
二J主要技术标准
(1)设计荷载:
人群荷栽:4、36 kN/m' 二期恒载(桥面铺装与栏杆总与)：9、0 kN/m；结构整体升
降温：±209。
(2)地震烈度:抗震设防烈度为6度，设计基本地段加速度值为0、05g?桥梁抗段设
防类别为D类;
⑶设计安全等级：一级;
(4)环境类别：I类;
(5)设计基准期：100年。
三.设计规范
《公路工程技术标准》(JTG B01—2003) 《城市桥梁设计规范》(CJJ 11-2011) 《城
市人行天桥与人行地道技术规范》(CJJ69-95) 《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-
2004) 《公路坊工桥涵设计规范》(JTG D61-2005) 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JT6 D62-2004)
(8)《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/T B02-01-2008)
(9)《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50-2011)
(7) 《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007)
四.主要材料及计算参数
4.1混凝土
人行天桥桥墩釆用C40混凝土，梯踏步、桩基础均釆用C30混凝土，梯步底部励体调整平台结构釆用C25片石混漩土。其轴心抗压设计强度、轴心抗拉设计强度、弹性模量等指标应满足《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG
D62-2004)以及《公路坊工桥涵设计规范》(JTG D61-2005)得材料要求。
C25混凝土：轴心抗压强度设计值fcd=11>5Mpa,轴心抗拉强度设计值ffJ23Mpa, 弹性模量 Ec=2、8x10^Mpao
C30混凝土:轴心抗压强度设计值仁Fl3、8Mpa,轴心抗拉强度设计值ff1、39Mpa.
弹性模量E F3、0x10>ao
C40混凝土：轴心抗压强度设计值fcF18、4Mpa,轴心抗拉强度设计值ff1、65Mpa.
弹性模量E F3、25X1 0>ao
4、2普通钢筋
一般钢筋直径大于等于12mm者为HRB400钢筋，直径小于等于Wmm者为HPB300 钢筋。HPB300、HRB400钢筋标准应分别符合《钢筋混凝土用钢第1部分：热轧光圆钢筋》(GB 1499. 1-2008),《钢筋混凝土用钢第2部分：热轧带肋钢筋》(GB 1499、 2-2007)标准得规定。
HPB300钢筋：抗拉标准企度f狄>300Mpa,弹性模量Es=2、1X10>ao
HRB400钢筋：抗拉标准强度f,,>400Mpa,弹性模量Es=2. OXIO^Mpao
4、3钢材
钢材得弹性模量、设计抗压(拉)强度参数等基本参数均按规范取值。
Q345钢材：拉、压设计强度值为310MPa
4、4计算荷载取值
4、4、1永久作用
一期恒栽:按照实际结构尺寸考虑。
二期恒栽（桥面铺装与栏杆总与）：设计按沢0 kN/m取值。
4、4、2可变作用
a、人群荷载
整体计算中按照4、36 kN/mG殳计。
b、温度荷载
结构整体升温:20°C
结构整体降温：-20°C;
五.人行天桥计算模型
桥梁纵向计算按梁单元建模计算，根据实际施工过程及使用过程得最不利状况, 进行荷载组合，求得结构最不利状态下得应力与位移，按规范中所规定得各项容许指标，并得出结构自振频率,验算主梁就是否满足要求。
5、1梁单元计算简图
釆用midas2012 限元软件，建立天桥主桥模型。注意：在POT号、P1-1号墩方向存在梯步。为了简化模型得建立，单独建立梯道部分模型，对主体结构影响不明显。
人行夭桥钢箱梁主桥计算模型
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承钱能力极限状态梁底板应力包络图
根据midas有限元模型计算分析可知：
顶板最大压应力为35. 6MPa,底板最大拉应力为58、6MPa。
从上部结构纵向计算几种组合得验算结果可以瞧出，天桥主梁得应力验算满足要求。
6、2、模态分析
模态分析釆用midas 2012有限元软件进行分析，用梁单元建立了上部主梁单元, 空间模型如下:
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承載能力极限状态渠顶板应力包络图
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质量源选取：主梁自重及桥面铺装等恒荷栽。经计算钢结构一阶竖向自振频率为 3、95Hz,满足规范规定大于3Hz要求，桥梁使用性满足要求。
一阶模态振形图：(周期T=CK 284)
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■ 加IS 6、3挠度计算
根据《城市人行天桥与人行地道技术规范》2、5. 2条规定，由人群荷载计算得最大竖向挠度为13、238mm,小于规范要求得允许值1/600=4. 675cnu
6、4整体稳定性计算
根据《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)4、2、4条规定:
h 呱=1300 / 2248 = 0.578 < 6,/,//?… = 28.05/2.248 =12.48 <95 J 薯■ =78.4，所以整体稳定满足要求。
6. 5局部稳定性计算
对于主梁腹板位置，根据《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)4、3、2条规定:
(235
//o //… = 1291.6/16 = 80.725>80 (—=66.03,故需设横向加劲，采用横隔板进行加劲° (235
//(,/Z... = 1291.6/16 = 80.725< 150 1^ = 123.80，故不需设纵向加効。 加劲区域稳定验算；
根据《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)4 . 3 . 3条规定，若满足
* 2
士)+瓷? ,则满足要求，具体如下:
七、人行天桥主桥下部结构分析结果描述
由于桥梁规模较小，引超水平荷载不显著。故可近似得按轴心受压构件计算.
桥墩验算，釆用桥梁博士进行墩身截面验算
7. 1主墩截面验算
⑴墩身抗压承载能力脸算 桥梁最大支座反力991. 9 KN,主墩自重为122. 5KNo 考虑按矩形截面计算取，最小截面1> Om X 0. 65叫按照JTG D62-2004 5. 3. 1条 计算，由:
g 关； A ——构伴毛裁面面积，当钢筋配筋率大于3%时An=A-A's; A ?s ——为全部纵向钢筋面积; (2)墩顶局部抗剪承载能力验算 主墩釆用花瓶型桥墩，墩顶支座位置对应竖向截面需验算局部抗剪承载能力验 算。其中，单个支座最大反力496、0 KNo 跨中截面:f 575) r 2.2、 177.03, Ijf --- + k 310 丿 支点截面:f 2.1 ) + V3IO 丿 I180丿 2 +1308.78 (172 06 \ 吕誉)?O ?559VI ?满足耍求。 r 172.06 =0.592 《钢结构课程设计任务书》 一、设计题目：焊接普通钢屋架设计 二、普通钢屋架课程设计目的及要求 通过钢屋架课程设计要求能掌握屋盖系统结构布置和进行构件编号的方法；能综合运用有关力学和钢结构课程所学知识，对钢屋架进行内力分析、截面设计和节点设计；掌握钢屋架施工图的绘制方法。 三、课程设计资料 1. 建筑类别 厂房总长度120m，檐口高度15m。厂房为单层单跨结构，内设两台中级工作制桥式吊车。 拟设计钢屋架简支与钢筋混凝土柱上，混凝土强度等级为C30。柱顶截面尺寸为400?400mm。钢屋架设计不考虑抗震设防。 厂房柱距选择： 6米 2. 屋架形式 2.1 三角形屋架 1）属有檩体系：檩条采用槽钢10，跨度为6m，跨中设一根拉条φ10。 2）屋架屋面做法及荷载取值（标准荷载值） 永久荷载：波形石棉瓦自重 0.20kN/m2 檩条及拉条自重 0.20kN/m2 保温木丝板重 2 2 2 2 2 d4cm 0.25kN/m e4cm 0.38kN/m f8cm 0.50kN/m 10cm 0.60kN/m h12cm 0.70kN/m ? ? ? ? ? ? ? ?? ：厚 ：厚 ：厚 g：厚 ：厚 钢屋架及支撑重（0.12+0.011?跨度）kN/m2 可变荷载：屋面活荷载 0.30kN/m2 积灰荷载 10.2 20.3 30.35 40.4 --- ? ?--- ? ? --- ? ?--- ? kN/m2 注: 1.以上荷载值均为水平投影 2.A,B屋架的形式与尺寸见图1 2.2 梯形钢屋架 1）属无檩体系：采用预应力混凝土大型屋面板(1.5m ?6m)。 2）屋架屋面做法及荷载取值（标准荷载值） 永久荷载：防水层（三毡四油上铺小石子） 0.35kN/m 2 找平层（2cm 厚水泥砂浆）0.02?20＝0.4kN/m 2 保温层（泡沫混凝土）：222d 4cm 0.25kN/m e 8cm 0.50kN/m f 12cm 0.70kN/m ?? ??? ：厚：厚：厚 预应力大型屋面板： 1.4kN/m 2 钢屋架及支撑重： (0.12+0.011?跨度)kN/m 2 可变荷载：屋面活荷载 0.70kN/m 2 积灰荷载 ??? ? ??? ------------6.045.034.023.01kN/m 2 注：1.以上数值均为水平投影值 2.C 形式及尺寸见图1 多 高 层 钢 结 构 住 宅 方案设计 1、工程概况 1.1工程名称：雅居乐多高层钢结构住宅； 1.2建设地点：东莞市区某地； 1.3工程概况：场地大小为30m×30m，8～12层，建筑总高度不超过40m，室内外高差为0.3m，设计使用年限为50年； 1.4基本风压：0ω=0.8kN/m2，地面粗糙程度为C类； 1.5抗震要求：抗震设防类别为丙类，抗震设防烈度为8度，Ⅱ类场地土，设计地震分组为第一组。 2、场地土层情况 表2-1 场地土层情况 3 3.1建筑布置 3.1.1首层建筑平面图 如下图3-1所示，首层平面设计为大空间的形式，可以用此空间做为店面，即商住两用住宅。中间设计为过道、楼梯和电梯。由过道和墙把首层建筑分开为四个大空间，作为四爿店。由于商业的要求，首层平面将进行比较豪华的装修，例如钢柱将外包为方柱，而墙也做成玻璃幕墙与装饰墙混合的形式。此外，门也将用比较好看的旋转门，以吸引顾客。 图 3-1 首层建筑平面图 3.1.2标准层平面图 如下图3-2所示，标准层平面设计为商品房，以中间两墙为分隔墙，分为四户。朝北两户面积较小，内设一个客厅，四个卧室，两个卫生间，一个厨房，一个阳台（左右侧阳台以一墙分开）。而朝南两户面积较大，内设一个客厅，五个卧室，一个书房，一个厨房，两个卫生间，一个杂物间，一个独立阳台。此外，左右两户为于中间墙对称。 图 3-2 标准层平面图 3.1.3顶层平面图 如下图3-3所示，顶层设计为空旷的天台，外围有1.2m的女儿墙，屋檐外挑500mm。 图3-3 顶层平面图 3.1.4剖面图 图3-4 剖面图1 目录 一、工程概述 (1) 二、主要技术标准 (1) 三、设计规范 (1) 四、主要材料及计算参数 (2) 4.1混凝土 (2) 4.2 普通钢筋 (2) 4.3钢材 (2) 4.4 计算荷载取值 (3) 4.4.1 永久作用 (3) 4.4.2可变作用 (3) 五、人行天桥计算模型 (3) 5.1梁单元计算简图 (3) 5.2有限元模型中梁截面模型 (4) 六、人行天桥主桥上部结构分析结果描述 (4) 6.1 应力分析 (4) 6.2. 模态分析 (5) 6.3 挠度计算 (6) 6.4 整体稳定性计算 (6) 6.5局部稳定性计算 (7) 七、人行天桥主桥下部结构分析结果描述 (7) 7.1 主墩截面验算 (7) 7.2 桩基础验算 (8) 八、人行天桥梯道梁上部结构分析结果描述 (9) 8.1 应力分析 (9) 8.2 模态分析 (10) 8.3 挠度计算结果 (11) 九、人行天桥梯道梁下部结构分析结果描述 (11) 9.1 梯道墩截面验算 (11) 9.2 桩基础验算 (12) 十、结论 (13) 一、工程概述 xxx路人行过街系统位于xxxx附近，结构形式为钢箱梁人行天桥。 主桥的设计采用直线Q345钢箱梁主梁，梁高 1.5m，主梁跨径布置为1.15m+28.05m+1.15m=30.35m，桥面全宽 3.7m，其横向布置为0.1(栏杆)+3.5m(净宽)+0.1(栏杆) =3.7m。 梯道的设计采用梯道梁与梯踏步组合而成，梯道梁采用Q345钢板焊接，梁高0.3m，宽1.0m，在梯道梁上设置预制C30钢筋砼梯踏步，梯道全宽2.3m，其横向布置为0.1(栏杆)+2.1m(净宽)+0.1(栏杆) =2.3m。 下部结构主桥墩采用C40钢筋砼花瓶形桥墩，厚0.65m；基础采用直径为1.5m 的C30钢筋砼桩基础。梯道桥墩采0.5x0.5m C40钢筋砼矩形桥墩，基础采用直径为 1.0m的C30钢筋砼桩基础。 二、主要技术标准 （1）设计荷载： 人群荷载：4.36 kN/m2； 二期恒载（桥面铺装与栏杆总和）：9.0 kN/m； 结构整体升降温：±20℃。 （2）地震烈度：抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g，桥梁抗震设防类别为D类； （3）设计安全等级：一级； （4）环境类别：Ⅰ类； （5）设计基准期：100年。 三、设计规范 （1）《公路工程技术标准》(JTG B01—2003) （2）《城市桥梁设计规范》（CJJ 11－2011） （3）《城市人行天桥与人行地道技术规范》（CJJ69-95） （4）《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004) （5）《公路圬工桥涵设计规范》(JTG D61-2005) 《钢结构设计原理》课程设计 计算书 专业：土木工程 姓名 学号： 指导老师： 目录 设计资料和结构布置- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -1 1.铺板设计 1.1初选铺板截面 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 2 1.2板的加劲肋设计- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 3 1.3荷载计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 4 3.次梁设计 3.1计算简图- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 3.2初选次梁截面 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 3.3内力计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 6 3.4截面设计 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 6 4.主梁设计 4.1计算简图 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 7 4.2初选主梁截面尺寸 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 7 5.主梁内力计算 5.1荷载计算- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 9 5.2截面设计- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 9 6.主梁稳定计算 6.1内力设计- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - 11 6.2挠度验算- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 13 6.3翼缘与腹板的连接- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 13 7主梁加劲肋计算 7.1支撑加劲肋的稳定计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 14 7.2连接螺栓计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 14 7.3加劲肋与主梁角焊缝 - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - - 15 7.4连接板的厚度 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 15 7.5次梁腹板的净截面验算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 15 8.钢柱设计 8.1截面尺寸初选 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 16 8.2整体稳定计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 16 8.3局部稳定计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 17 8.4刚度计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 17 8.5主梁与柱的链接节点- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 18 9.柱脚设计 9.1底板面积 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 21 9.2底板厚度 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 21 9.3螺栓直径 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 21 10.楼梯设计 10.1楼梯布置 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 22 一．建筑设计说明 一、工程概况 1.工程名称：青岛市某重型工业厂房； 2.工程总面积：3344㎡ 3.结构形式：钢结构排架 二、建筑功能及特点 1.该拟建的建筑位于青岛市室内，设计内容：重型钢结构厂房，此建筑占 地面积3344㎡。 2.平面设计 建筑物朝向为南北向，双跨厂房，每跨跨度为21m，柱距为6m，采用柱网为21m ×6m，纵向定位轴线采用封闭式结合方式。 3.立面设计 该建筑立面为了满足采光和美观需求，设置了大面积的玻璃窗。 4.剖面设计 吊车梁轨顶标高为 6.9m，柱子高度H=6.9+3.336+0.3=10.536,取柱子高度为10.8m。 5.防火 防火等级为二级丁类，设一个防火分区，安全疏散距离满足房门只外部出口或封闭式楼梯间最大距离。 室内消火栓设在两侧纵墙处，两侧及中间各设两个消火栓，满足间距小于50m 的要求。 6.抗震 建筑的平面布置规则，建筑的质量分布和刚度变化均匀，满足抗震要求。 7.屋面 屋面形式为坡屋顶：坡屋顶排水坡度为10%，排水方式为有组织内排水。屋面做法采用《01J925-1压型钢板、夹芯板屋面及墙体建筑构造》中夹芯钢板屋面。 8.采光 采光等级为Ⅳ级，窗地比为1/6,窗户面积为1160㎡，地面面积为3344平方米，窗地比满足要求，不需开设天窗。 9.排水 排水形式为有组织内排水，排水管数目为21个。 三、设计资料 1.自然条件 2.1工程地质条件：场区地质简单，无不利工程地质现象，条件良好， 地基承载力标准值1000Kpa，为强风化花岗岩，场区内无地下水。 冻土深度为0.5m。 2.2抗震设防：6度 2.3防火等级：二级 2.4建筑物类型：丙类 2.5基本风压:W=0.6KN/㎡，主导风向：东南风 林州市人行天桥 结构计算书 审定： 审核： 设计： 2012年2月 目录 一.工程概况........................................................................................................................................................... - 1 - 二.设计原则与标准............................................................................................................................................... - 1 - 三.结构布置和构件截面....................................................................................................................................... - 2 - 3.1结构布置 (2) 3.2杆件截面 (3) 3.3支座和边界约束 (3) 四.荷载与作用....................................................................................................................................................... - 4 - 五.材料................................................................................................................................................................. - 10 - 六.构件包络应力................................................................................................................................................. - 10 - 6.1整体应力分布 (10) 6.2拱结构应力状态 (10) 6.3桥面主梁、次梁应力状态 (12) 6.4吊杆应力状态 (14) 七.模态分析......................................................................................................................................................... - 15 - 7.1特征周期 (15) 7.2特征模态 (15) 八.桥梁变形......................................................................................................................................................... - 17 - 8.1竖向变形 (17) 8.2水平变形 (18) 九.桥梁整体稳定分析......................................................................................................................................... - 19 - 9.1屈曲特征值 (19) 9.2屈曲模态 (19) 十．节点计算 ............................................................................................................................................................. - 21 - 10.1吊杆节点 (21) 10.2主梁ZL与GHL2连接处支座验算 (24) 10.3主梁ZL与桥台连接节点验算 (26) 十一基础验算 ........................................................................................................................................................... - 32 - 11.1基础底面地基承载力验算 (32) 11.2基础背面地基承载力验算 (37) 11.3基础侧面地基承载力验算 (43) 11.4抗剪栓钉验算 (44) 11.5施工安装阶段柱脚底板验算 (45) 一由设计任务书可知： 厂房总长为120m，柱距6m，跨度为24m，屋架端部高度为2m，车间内设有两台中级工作制吊车，该地区冬季最低温度为-22℃。暂不考虑地震设防。 屋面采用1.5m×6.0m预应力大型屋面板，屋面坡度为i=1:10。卷材防水层面（上铺120mm 泡沫混凝土保温层和三毡四油防水层）。屋面活荷载标准值为0.7KN/㎡，雪荷载标准值为0.4KN/㎡，积灰荷载标准值为0.5KN/㎡。 屋架采用梯形钢屋架，钢屋架简支于钢筋混凝土柱上，混凝土强度等级C20. 二选材： 根据该地区温度及荷载性质，钢材采用Q235-C。其设计强度为215KN/㎡,焊条采用E43型，手工焊接，构件采用钢板及热轧钢筋，构件与支撑的连接用M20普通螺栓。 屋架的计算跨度L。=24000-2×150=23700，端部高度：h=2000mm(轴线处)，h=2150(计算跨度处)。 三结构形式与布置： 屋架形式及几何尺寸见图1所示： 图1 屋架支撑布置见图2所示： 图2 四荷载与内力计算： 1．荷载计算： 活荷载于雪荷载不会同时出现，故取两者较大的活荷载计算。 永久荷载标准值： 防水层（三毡四油上铺小石子）0.35KN/㎡找平层（20mm厚水泥砂浆）0.02×20=0.40 KN/㎡保温层（40mm厚泡沫混凝土0.25 KN/㎡预应力混凝土大型屋面板 1.4 KN/㎡钢屋架和支撑自重0.12+0.011×24=0.384 KN/㎡ 总计：2.784 KN/㎡可变荷载标准值： 雪荷载＜屋面活荷载（取两者较大值）0.7KN/㎡积灰荷载0.5KN/㎡风载为吸力，起卸载作用，一般不予考虑。 总计：1.2 KN/㎡永久荷载设计值 1.2×2.784 KN/㎡=3.3408KN/㎡可变荷载设计值 1.4×1.2KN/㎡=1.68KN/㎡2．荷载组合： 设计屋架时应考虑以下三种组合： 组合一全跨永久荷载+全跨可变荷载 屋架上弦荷载P=(3.3408KN/㎡+1.68KN/㎡) ×1.5×6=45.1872KN 组合二全跨永久荷载+半跨可变荷载 屋架上弦荷载P1=3.3408KN/㎡×1.5×6=30.07KN P2=1.68KN/㎡×1.5×6=15.12KN 组合三全跨屋架及支撑自重+半跨大型屋面板自重+半跨屋面活荷载 毕业设计说明书（毕业论文） 毕业设计（论文）题目 专业：土木工程专业 学生：赵鹏 指导教师：王羡农 河北工程大学土木工程学院 2013年05月29日 摘要 本设计工程为邯郸地区一67.5米双跨钢结构。主要依据《钢结构设计规范})GB50017-2003和《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》GECS 102:2002等国家规范，综合考虑设计工程的规模、跨度、高度及用途，依据“适用、经济、在可能条件下注意美观”的原则，对各组成部分的选型、选材、连接和经济性作了比较，最终选用单层门式钢架的结构形式。梁、柱节点为刚性连接的门式钢架具有结构简洁、刚度良好、受力合理、使用空间大及施工方便等特点，便于工业化，商品化的制品生产，与轻型维护材料相配套的轻型钢结构框架体系己广泛应用于建筑结构中，本设计就是对轻型钢结构的实际工程进行建筑、结构设计与计算。主要对承重结构进行了内力分析和内力组合，在此基础上确定梁柱截面，对梁柱作了弯剪压计算，验算其平而内外的稳定性;梁柱均采用Q235钢，10. 9级摩擦型高强螺栓连接，局部焊接采用E43型焊条，柱脚刚性连接，梁与柱节点也刚性连接;屋面和墙面维护采用双层彩色聚苯乙烯夹芯板;另外特别注重了支撑设置、拉条设置，避免了一些常见的拉条设计错误。 关键词:轻型钢结构门式钢架内力分析双层彩色聚苯乙烯夹芯板节点 Abstract This project in handan area is a 67.5m double-span steel structure. The project designed strictly complies with the relavant stipulations of the "CODE FOR DESIGN OF STEEL STRUCTURES (GF50017-2003)" and "TECHNICAL SPECIFICATION FOR STEEL STRUCTURE OF LIGHT WEIGHT BUILDINGS WITH GABLED FRAMES (CECS 102:2002)", and some others. Synthesize the scale of the consideration design engineering and across a principle for span and use, according as" applying, economy, under the possible term attention beautifully", Connecting method, structure type and material of each part which consist of a light-weight steel villa are analysed, then choose the construction form that use single layer a type steel. The beam, pillar node is a light steel construction frame system that rigid and copular a type steel a ware for having construction Simple, just degree goodly, suffering dint reasonablely, using space bigly and starting construction convenience etc. characteristics, and easy to industrialisation, commercializing produce, thinking with light maintenance material the kit the already extensive applying in the building construction inside, this design is to proceeds the building, construction design to the structural and actual engineering in light steel and calculation. The tractate includes the internal force analyzes and combines, based on these analyses; we can choose the section of beam and calumniation. Next, checking computatians of stability calculatian of the plane structure. The steel beam and column employs Q235 carbon structural steel. Connection bolts are high strength bolt of friction type with behavioral grade 10.9. Common bolts are rough type made by Q235-B.F steel. Rod for manual welding usually adopts E43..Rigid connections apply to the column leg and the connection of column and beam adopts hinged connection. The metope and roofage adopts the Bauble-decked colored polystyrene clamps the circuit board. otherwise, it is analysed that the forced state of the bracing system for a steel factor building under wind land, and the design of a bracing truss for a building with larger width. Avoid some errors in the design of brace, tension rod, and tension rod jpints. Keywords:Lightweight steel structures; gabled frame; the internal force analyzes; The double-decked colored polystyrene clamps the circuit board;joint 人行天桥的钢结构设计浅析 摘要：结合柳州市龙潭公园新建人行景观桥工程，介绍钢结构人行天桥的设计，结构计算，总结了人行天桥的设计经验以供同类工程参考。 关键词：人行桥；钢结构；桁架；自振频率 1. 工程简介 柳州市龙潭公园景观桥是为纪念柳州市与美国的辛辛那提市结为友好城市20周年而兴建，该桥是以辛辛那提市的一座钢拱桥为蓝本按一定比例微缩建成的，桥长30余米，上部结构采用角钢钢结构型式，设计采用工厂制作，再运送到现场拼装栓焊的施工方法。 2. 景观桥的钢结构设计特点 景观桥设计为6.0m+24.14m+6m三孔简支结构，中承式钢桁架，受力杆件采用Q235角钢，桥面净宽2.5m，桥面板为预制钢筋砼板，桥面铺装采用4cm中粒式沥青混凝土，桥面结构层总厚度为12cm。 结构的内力分析计算采用Midas Civil2006软件进行，取一跨24m简支钢桁架建立计算模型，每1.5m一节，共16节，节间采用栓焊连接。建模时，主桁上、下弦杆，横联上、下弦杆，上纵梁模拟为梁单元，梁端需要释放约束，其余杆件模拟为桁架单元。 景观桥的桁架自重、二期恒载转换为Z方向质量，参与振型计算天桥竖向振动频率。 3. 景观桥的结构计算 3.1 设计荷载 （1）活载：人群荷载：5kPa。 （2）恒载：桁架自重，二期恒载：桥面结构重4 kN/m2。 3.2荷载组合 组合1：桁架自重（×1.2）+二恒（×1.2）+活载（×1.4）； 组合2：桁架自重（×1.0）+二恒（×1.0）+活载（×1.0）。 3.3结构计算结果 结构的内力、应力分析计算采用Midas Civil2006软件，位移、杆件稳定性验算均满足规范要求，其中桥梁竖向自振频率: f=4.45Hz>3.0 Hz，满足规范要求。 3.5节点焊接计算 根据《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》要求，节点焊缝采用容许应力法计算，节点板厚度采用10mm，焊条采用E43，手工焊，母材为Q235钢材，采用三面围焊形式，其轴向弯曲应力为140MPa，剪应力为85MPa，根据《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》第1.2.8条，角焊缝承受拉力的应力值为，承受剪力的应力值为。 3.5.1 主桁竖杆 杆件截面为L100×10角钢，轴向力，焊脚尺寸最小值为：，焊脚尺寸最大值为：，取焊脚尺寸，则，直角角焊缝的计算厚度：，正面焊缝所承担的轴心力：，，侧面焊缝长度按构造要求设置，（不满足构造要求），实际取肢背、肢尖侧面焊缝的长度为70mm。 3.5.2 主桁斜杆 杆件截面为L125×12角钢，，计算得焊脚尺寸最小值为 4.7mm,焊脚尺寸最大值为12mm,取焊脚尺寸，则，直角角焊缝的计算厚度：，正面焊缝所承担的轴心力：,侧面焊缝所承担的轴心力：,杆件为等边角钢，肢背和肢尖的焊缝按0.7和0.3分配，肢背焊缝长度：，肢尖焊缝长度： 侧面焊缝长度：（不满足构造要求），实际取肢背、肢尖侧面焊缝的长度为70mm。 3.5.3 横联斜杆 潍坊学院本科毕业设计（论文） 目录 目录 (Ⅰ) 摘要及关键词 (1) Abstract and Keywords (2) 前言 (3) 1、结构设计基本资料 (4) 1.1 工程概况 (4) 1.2 设计基本条件 (4) 1.3 本次毕业设计主要内容 (6) 2、结构选型与初步设计 (7) 2.1 设计资料 (7) 2.2 网架形式及几何尺寸 (7) 2.3 网架结构上的作用 (9) 2.3.1静荷载 (9) 2.3.2活荷载 (9) 2.3.3地震作用 (10) 2.3.4荷载组合 (10) 3、结构设计与验算 (11) 3.1 檩条设计 (11) 3.2 网架内力计算与截面选择 (18) 3.3 网架结构的杆件验算 (20) 3.3.1 上弦杆验算 (20) 3.3.2 下弦杆验算 (21) 3.3.3 腹杆验算 (23) 3.4 焊接球节点设计 (24) 3.5 柱脚设计 (27) 3.6 钢柱设计与验算 (29) 3.7钢筋混凝土独立基础设计 (32) 3.8网架变形验算 (39) 潍坊学院本科毕业设计（论文） 结束语 (41) 参考文献 (43) 附录（文献翻译） (44) 谢辞 (49) 摘要及关键词 摘要本次毕业设计为合肥地区加油站钢结构设计，此次设计主要进行的是结构设计部分。本次设计过程主要分为三个阶段： 首先，根据设计任务书对本次设计的要求，通过查阅资料和相关规范确定出结构设计的基本信息，其中包括荷载信息、工程地质条件等。 然后，根据设计信息和功能要求进行结构选型并利用空间结构分析设计软件MST2008进行初步设计。本次设计主体结构形式采用正放四角锥网架结构，节点形式采用焊接球节点，支撑形式采用四根钢柱下弦支撑，基础形式采用柱下混凝土独立基础。 最后，通过查阅相关规范和案例进行檩条、节点、支座等部分的设计，并通过整理分析得出的数据，进行了杆件、结构位移等的相关验算，最终确定了安全、可行、经济的结构模式。 关键词结构设计，网架结构，构件验算 雅居乐 多高层钢结构住宅方案设计 1.工程概况 工程名称：雅居乐多高层钢结构住宅； 建设地点：东莞市区某地； 工程概况：场地大小为30m×30m，8～12层，建筑总高度不超过40m，室内外高差为0.3m，设计使用年限为50年； 基本风压：0ω=0.8kN/m2，地面粗糙程度为C类； 抗震要求：抗震设防类别为丙类，抗震设防烈度为8度，Ⅱ类场地土，设计地震分组为第一组。 场地土层情况： 表2-1 场地土层情况 2.建筑与结构布置 3.1.建筑布置 3.1.1.首层建筑平面图 如下图3-1所示，首层平面设计为大空间的形式，可以用此空间做为店面，即商住两用住宅。中间设计为过道、楼梯和电梯。由过道和墙把首层建筑分开为四个大空间，作为四爿店。由于商业的要求，首层平面将进行比较豪华的装修，例如钢柱将外包为方柱，而墙也做成玻璃幕墙与装饰墙混合的形式。此外，门也将用比较好看的旋转门，以吸引顾客。 图3-1 首层建筑平面图 3.1.2.标准层平面图 如下图3-2所示，标准层平面设计为商品房，以中间两墙为分隔墙，分为四户。朝北两户面积较小，内设一个客厅，四个卧室，两个卫生间，一个厨房，一个阳台（左右侧阳台以一墙分开）。而朝南两户面积较大，内设一个客厅，五个卧室，一个书房，一个厨房，两个卫生间，一个杂物间，一个独立阳台。此外，左右两户为于中间墙对称。 图 3-2 标准层平面图 3.1.3.顶层平面图 如下图3-2所示，顶层设计为空旷的天台，外围有1.2m的女儿墙，屋檐外挑500mm。 图3-3 顶层平面图3.1.4.剖面图 图3-4 剖面图1 坂澜大道市政工程主线天桥 计算书 （道路桩号K0+331.223） 计算： 复核： 审核： *********************** 页脚内容1 2009年06月页脚内容2 一、概述 拟建的坂澜大道市政工程主线天桥（道路桩号K0+331.223）主桥全长25.45米。自西向东跨径布置为：1.75米（悬臂）+23.3米+0.4米（悬臂）。主桥采用单箱单室薄壁闭合钢箱梁，梁高1.00米。 二、主要设计规范 1.《城市人行天桥与人行地道技术规范》CJJ69-95； 2.《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-2004； 3.《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004； 4.《公路桥涵地基与基础设计规范》JTG D63-2004； 三、计算方法 采用桥梁博士程序3.1版本，采用平面杆系有限元，主梁离散为平面梁单元。计算按桥梁施工流程划分计算阶段，对施工阶段及运营阶段均进行内力、应力、结构刚度的计算。并根据桥梁的实际施工过程和施工方案划分施工阶段，进行荷载组合，求得结构在施工阶段和运营阶段时的应力、内力和位移，按规范中所规定的各项容许指标，验算主梁是否满足要求。 四、主要材料及设计参数 混凝土、钢材等材料的弹性模量、设计抗压（拉）强度参数等基本参数均按规范取值。 1．混凝土现浇层容重、标号 页脚内容- 1 - 钢筋混凝土容重：26kN/m3 混凝土标号：C40 2. 钢材 Q345B钢材设计参数 3．人群荷载：4.5kPa 4．恒载 一期恒载：钢箱梁容重ρ＝7.85X103 kg/m3 二期恒载：包括7cm桥面铺装、栏杆等共计为：15kN/m 5．温度梯度 温度变化按升温20℃和降温20℃计算。 正温度梯度计算按照《公路桥涵设计通用规范》（JGJD60-2004）中4.3.10中规定 页脚内容- 2 - 河北钢铁集团燕钢科技研发中心钢结构计算书 一、设计依据 《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） 二、荷载信息 结构重要性系数： 1.00 （一）恒荷载： 采光顶屋面+檩条+天沟及建筑防水等：0.8kN/m2； 连廊楼面50厚建筑做法+100厚混凝土板：3.75kN/m2； 连廊顶屋面+檩条+天沟及建筑防水等：0.5kN/m2； 连通屋面钢板+建筑做法：5.0kN/m2； 连廊侧立面石材+檩条+天沟及建筑防水等：1.0kN/m2； 连通屋面底面建筑做法+檩条等：0.5kN/m2； 屋面上造型钢结构屋面+檩条+天沟及建筑防水等：0.5KN/m2； 屋面上造型侧立面玻璃幕墙及龙骨：1.0KN/m2； （二）活荷载： 所有幕墙面均为不上人屋面，活荷载取0.5KN/m2； 钢连廊楼面活荷载取3.5KN/m2； 连通屋面部分活荷载取2.0KN/m2； 屋面上造型钢结构屋面为不上人屋面，活荷载取0.5KN/m2； （三）雪荷载： 当地雪荷载为0.40KN/m2（n=100） （四）风荷载： 因钢结构对风荷载较为敏感，因此取重现周期为100年的当地基本风压为0.45KN/m2（n=100）考虑B类粗糙度。风压高度系数，体型系数的等均按《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）相关规定执行。 （五）地震作用： 地震烈度： 7度(0.15g) 水平地震影响系数最大值： 0.12 计算振型数： 50-200 建筑结构阻尼比： 0.035 特征周期值： 0.45 地震影响：多遇地震 场地类别：Ⅱ类 地震分组：第二组 （六）温度荷载： 本工程各部分钢结构支座均采用了滑动支座，且相应设置了结构温度断缝，因此在计算时不考虑温度作用。 1.设计资料 某车间厂房总长度约为108米,跨度为18m。车间设有两台30吨中级工作制吊车。车间无腐蚀性的介质。该车间为单跨双坡封闭式厂房,屋架采用三角形豪式钢屋架。屋面坡度为1：3，屋架间距为6m,屋架下弦标高为9米，其两端铰支于钢筋混凝土柱上，上柱截面尺寸为 ,混泥土强度等级为C20。屋面采用彩色压型钢屋板加保温层屋面，C型檩条，檩距为1.5～2.1米。结构的重要度系数为，屋面的恒荷载的标准值为。屋面 的活荷载为，雪荷载为，不考虑积灰荷载、风荷载，不考虑全跨荷载积雪不均匀分布状况。屋架采用Q235B，焊条采用E43型。 2.屋架形式及几何尺寸 屋架形式及几何尺寸如图檩条支承于屋架上弦节点。屋架坡角为,檩距为 1.866m。 图1 屋架形式和几何尺寸 3.支撑的布置 上、下弦横向水平支撑设置在厂房两端和中部的同一柱间，并在相应开间的屋架跨中设置垂直支撑，在其余开间的屋架上弦跨中设置一道通长的刚性细杆，下弦跨中设置一道通长的柔性细杆。在下弦两端设纵向水平支撑。支撑的布置见图2。 图2 支撑的布置图 4.檩条布置 檩条设置在屋架上弦的每个节点上，间距1.866m。因屋架间距为6m，所以在檩条跨中设一道直拉条。在屋脊和屋檐分别设置斜拉条和撑杆。 5.荷载标准值 上弦节点恒荷载标准值 上弦节点雪荷载标准值 由檩条传给屋架上弦节点的恒荷载如图3 图3 上弦节点恒荷载由檩条传给屋架上弦节点的雪荷载如图4 图4 上弦节点雪荷载6.内力组合 内力组合见表—1 杆件名称杆件编 号 恒荷载及雪荷载半跨雪荷载内力组合最不利 荷载 （kN）内力 系数 恒载 内力 （kN） 雪载 内力 （kN） 内力 系数 半跨雪 载内力 （kN） 1.2恒+ 1.4雪 （kN） 1.2恒+ 1.4半跨 雪（kN）123452+32+5 上弦杆1-2-14.23-75.56 -52.94 -10.28-38.24 -164.78 -144.21 -164.78 2-3-12.65-67.17 -47.06 -8.7-32.36 -146.49 -125.92 -146.49 3-4-11.07-58.78 -41.18 -7.11-26.45 -128.19 -107.57 -128.19 4-5-9.49-50.39 -35.30 -5.53-20.57 -109.89 -89.27 -109.89 5-6-7.91-42.00 -29.43 -3.95-14.69 -91.60 -70.97 -91.60 下弦杆1-713.571.69 50.22 9.7536.27 156.33 136.8 156.33 7-813.571.69 50.22 9.7536.27 156.33 136.8 156.33 8-91263.72 44.64 8.2530.69 138.96 119.43 138.96 9-1010.555.76 39.06 6.7525.11 121.59 102.06 121.59 10-11947.79 33.48 5.2519.53 104.22 84.69 104.22 renchunmin 一、设计计算资料 1. 办公室平面尺寸为18m×66m ，柱距8m ，跨度为32m ，柱网采用封闭结合。火灾危险性：戊类，火灾等级：二级，设计使用年限：50年。 2. 屋面采用长尺复合屋面板，板厚50mm ，檩距不大于1800mm 。檩条采用冷弯薄壁卷边槽钢C200×70×20×2.5，屋面坡度i =l /20～l /8。 3. 钢屋架简支在钢筋混凝土柱顶上，柱顶标高9.800m ，柱上端设有钢筋混凝土连系梁。上柱截面为600mm×600mm ，所用混凝土强度等级为C30，轴心抗压强度设计值f c ＝1 4.3N /mm 2。 抗风柱的柱距为6m ，上端与屋架上弦用板铰连接。 4. 钢材用 Q235-B ，焊条用 E43系列型。 5. 屋架采用平坡梯形屋架，无天窗，外形尺寸如下图所示。 6. 该办公楼建于苏州大生公司所 属区内。 7. 屋盖荷载标准值： (l) 屋面活荷载 0.50 kN /m 2 (2) 基本雪压 s 0 0.40 kN /m 2 (3) 基本风压 w 0 0.45 kN /m 2 (4) 复合屋面板自重 0.15 kN /m 2 (5) 檩条自重 查型钢表 (6) 屋架及支撑自重 0.12+0. 01l kN /m 2 8. 运输单元最大尺寸长度为9m ，高度为0.55m 。 二、屋架几何尺寸的确定 1.屋架杆件几何长度 屋架的计算跨度mm L l 17700300180003000=-=-=，端部高度取mm H 15000=跨中高度为mm 1943H ,5.194220 217700 150020==?+ =+=取mm L i H H 。跨中起拱高度为60mm （L/500）。梯形钢屋架形式和几何尺寸如图1所示。钢结构设计计算书
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