东部新区消防指挥中心办公楼悬挑支撑结构计算书1.doc

1、.消防指挥中心悬挑支撑结构计算书 计算依据： 1、建筑施工临时支撑结构技术规范JGJ300-2013 2、建筑结构荷载规范GB 50009-2012 3、钢结构设计标准GB 50017-2017 一、支撑结构设计悬挑支撑结构总高度H(m)8.48悬挑支撑结构纵向长度L(m)40支撑架步距h(m)1.5立杆横距lb(m)0.9立杆纵距la(m)0.9悬挑部分步数及跨数n3悬挑部分长度Bt(m)2.7悬挑部分高度Ht(m)4.5落地部分宽度B(m)10 二、荷载设计被支撑结构自重标准值G1(kN/m2)3施工荷载标准值Q1k(kN/m2)2.5风荷载标准值k(kN/m2)基本风压0(kN/m2)0

2、.20.256地基粗糙程度B类(城市郊区)支架顶部距地面高度(m)23风压高度变化系数z1.278风荷载体型系数s1 设计简图如下：支撑结构侧立面图 三、悬挑部分竖向荷载验算悬挑部分竖向荷载限值pt,max(kN/m2)22 n为悬挑部分的步数和跨数 则取la为计算单元， 悬挑部分靠近平衡部分的最大自重线荷载标准值为： Q =(lb+la)n+(h2+lb2)0.5(n-1)+(Bt2+Ht2)0.5+(la2+lb2+h2)0.5+(la2+lb2)0.5(L/la)取整/20.03=(0.9+0.9)3+(1.52+0.92)0.5(3-1)+(2.72+4.52)0.5+(0.92+0.

3、92+1.52)0.5+(0.92+0.92)0.5(40/0.9)取整/20.03=2.787kN/m 悬挑部分远离平衡部分的最小自重线荷载值为0 根据弯矩等效，等效均布线荷载标准值q为: 1/6QBt2=1/2qBt2 q=Q/3=2.787/3=0.929kN/m 等效悬挑部分架体自重标准值G=q/la=0.929/0.9=1.032kN/m2 悬挑部分竖向荷载设计值 Pt=max1.2(G+G1)+1.4Q1k,1.35(G+G1)+1.40.9Q1k=max1.2(1.032+3)+1.42.5,1.35(1.032+3)+1.40.92.5=8.593kN/m2 Ptpt,max=

4、22kN/m2 符合要求！ 四、落地部分立杆稳定性验算钢管截面类型(mm)482.7钢管计算截面类型(mm)482.7钢材等级Q235立杆截面面积A(mm2)384立杆截面回转半径i(mm)16立杆截面抵抗矩W(cm3)4.12立杆抗压强度设计值f(N/mm2)205支架自重标准值q(kN/m)0.15立杆弹性模量(N/mm2)206000立杆截面惯性矩(cm4)9.89竖向斜杆设置无剪刀撑设置有扫地杆高度h1(mm)200悬臂长度h2（mm）200竖向剪刀撑纵距跨数n1（跨）3竖向剪刀撑横距跨数n2（跨）3高度修正系数1.11节点转动刚度(kNm/rad)35附加轴力系数t0.45 1、长细

5、比验算 根据建筑施工临时支撑结构技术规范JGJ300-2013条文说明4.1.3条，构件的允许长细比计算时构件的长度取节点间钢管的长度 l0=h=1500mm =l0/i=1500/16=93.75=180 满足要求！ 2、立杆稳定性验算 立杆计算长度：l0=Hah=1.1111.1361500=1892mm -立杆计算长度系数，按规范附录B表B-3取值 K-有剪刀撑框架式支撑结构的刚度比，K=EI/(hk)+ ly/(6h)=2060009.89104/(150035106)+900/(61500)=0.488 a-扫地杆高度与悬臂长度修正系数，按规范附录B表B-5取值 -扫地杆高度h1与步

6、距h之比与悬臂长度h2与步距h之比的较大值，=max(h1/h,h2/h)= max(200/1500,200/1500)=0.133 x-单元框架x向跨距与步距h之比，x= lx/h=900/1500=0.6 H-高度修正系数 =l0/i=1892/16=118.25，查表得，0.464 由悬挑部分引起的附加轴力Nt=tptlaBt=0.458.5930.92.7=9.397kN 不考虑风荷载 靠近悬挑端最不利架体自重标准值G2=qH=0.158.48=1.272kN N=max1.2(Nt+G1lalb+G2)+1.4Q1k,1.35(Nt+G1lalb+G2)+1.40.9Q1k=max

7、1.2(9.397+30.90.9+1.272)+1.42.5,1.35(9.397+30.90.9+1.272)+1.40.92.5=20.833kN f N/(A)20833.197/(0.464384)=116.925N/mm2f205N/mm2 满足要求！ 考虑风荷载 组合风荷载时，有剪刀撑框架式支撑结构应进行局部稳定性验算，此时立杆计算长度： l0=(1+2)h=(1+20.133)1500=1900mm -扫地杆高度h1与步距h之比与悬臂长度h2与步距h之比的较大值，=max(h1/h,h2/h)= max(200/1500,200/1500)=0.133 =l0/i=1900/1

8、6=118.75，查表得，20.464 Mw=Qklah2/10=1.40.2560.91.52/10=0.072kNm NwK=nwaklaH2/(2B)=30.2560.98.482/(210)=2.481kN nwa-单元框架的纵向跨数；nwa= n1=3 Nw=N=20.833kN f(Nw+cQNwK)/(A)+ Mw/(W(1-1.1(Nw+cQNwK)/NE)=(20833.197+0.91.42481.34)/(0.464384)+0.072106/(4.12103(1-1.10.464(20833.197+0.91.42481.34)/55364.445)=157.046N/

9、mm2f205N/mm2 满足要求！ NE-立杆的欧拉临界力(N)，NE=2EA/2=3.142206000384/118.752=55364.445N 五、支撑结构抗倾覆验算 根据建筑施工临时支撑结构技术规范JGJ300-2013中第4.5.1条条文说明， 由风荷载产生的倾覆力矩： Mov1=0QckLH2/2=11.40.90.256408.482/2=463.184kNm 由悬挑部分产生的倾覆力矩： Mov2=0(G(G+G1) +QcQ1k)LBt2/2=1(1.35(1.032+3)+1.40.92.5)402.72/2=1252.889kNm 由支撑架构自重产生的抗倾覆力矩： Mr

10、=GgkLHB/2=0.91.852408.4810/2=2826.667kNm 式中：gk-支撑结构自重标准值与受风面积的比值， gk=Gk/LH=qHBL/(lalb)/LH=0.158.481040/(0.90.9)/(408.48)=1.852kN/m2 Mr=2826.667kNm(Mov1+Mov2)=(463.184+1252.889)=1716.072kNm 满足要求！ 六、立杆支承面承载力验算【本项简化计算了部分要点，建议采用“一般性楼盖验算”模块进行详细的楼板承载力复核计算】支撑层楼板厚度h(mm)200混凝土强度等级C25混凝土的龄期(天)10混凝土的实测抗压强度fc(N

11、/mm2)8.33混凝土的实测抗拉强度ft(N/mm2)0.889立杆垫板长a(mm)200立杆垫板宽b(mm)100 F1=N=20.833kN 1、受冲切承载力计算 根据混凝土结构设计规范GB50010-2010第6.5.1条规定，见下表公式参数剖析Fl(0.7hft+0.25pc,m)umh0F1局部荷载设计值或集中反力设计值h截面高度影响系数：当h800mm时，取h=1.0；当h2000mm时，取h=0.9；中间线性插入取用。ft混凝土轴心抗拉强度设计值pc,m临界面周长上两个方向混凝土有效预压应力按长度的加权平均值，其值控制在1.0-3.5N/2范围内um临界截面周长：距离局部荷载或

12、集中反力作用面积周边h0 /2处板垂直截面的最不利周长。h0截面有效高度，取两个配筋方向的截面有效高度的平均值=min(1,2) 1=0.4+1.2/s,2=0.5+ash0/4Um1局部荷载或集中反力作用面积形状的影响系数2临界截面周长与板截面有效高度之比的影响系数s局部荷载或集中反力作用面积为矩形时的长边与短边尺寸比较，s不宜大于4：当s2时取s=2，当面积为圆形时，取s=2as板柱结构类型的影响系数：对中柱，取as=40，对边柱，取as=30：对角柱，取as=20说明在本工程计算中为了安全和简化计算起见，不考虑上式中pc,m之值，将其取为0，作为板承载能力安全储备。 可得：h=1，ft=

13、0.889N/mm2，=1，h0=h-20=180mm， um =2(a+h0)+(b+h0)=1320mm F=(0.7hft+0.25pc，m)umh0=(0.710.889+0.250)11320180/1000=147.858kNF1=20.833kN 满足要求！ 2、局部受压承载力计算 根据混凝土结构设计规范GB50010-2010第6.6.1条规定，见下表公式参数剖析Fl1.35clfcAlnF1局部受压面上作用的局部荷载或局部压力设计值fc混凝土轴心抗压强度设计值；可按本规范表4.1.4-1取值c混凝土强度影响系数，按本规范第6.3.1条的规定取用l混凝土局部受压时的强度提高系数Aln混凝土局部受压净面积l=(Ab/Al)1/2Al混凝土局部受压面积Ab局部受压的计算底面积，按本规范第6.6.2条确定 可得：fc=8.33N/mm2，c=1， l=(Ab/Al)1/2=(a+2b)(b+2b)/(ab)1/2=(400)(300)/(200100)1/2=2.449，Aln=ab=20000mm2 F=1.35clfcAln=1.3512.4498.3320000/1000=550.915kNF1=20.833kN 满足要求！