鋼結(jié)構(gòu)荷載計算書

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鋼結(jié)構(gòu)荷載計算書

一、設(shè)計依據(jù)與工程概況

本計算書以單層雙跨鋼框架結(jié)構(gòu)為對象，設(shè)計依據(jù)GB50017-2017《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》及相關(guān)配套規(guī)范執(zhí)行。結(jié)構(gòu)形式為雙跨框架梁柱體系，柱高6米，跨徑12米，總長24米，主體采用焊接節(jié)點與高強度螺栓連接。設(shè)計目標為滿足結(jié)構(gòu)安全、經(jīng)濟性和施工可行性要求，區(qū)分設(shè)計荷載組合、極限狀態(tài)設(shè)計及構(gòu)件驗算關(guān)系。

二、荷載分類與設(shè)計值

荷載分為永久荷載、可變荷載和風(fēng)荷載，按規(guī)范規(guī)定的設(shè)計值及折算關(guān)系取值。具體包括：

• ?永久荷載（Gk）?：結(jié)構(gòu)自重、固定設(shè)備重量等，分項系數(shù)取1.2（不利時）或1.0（有利時）。
• ?可變荷載（Qk）?：屋面活荷載、雪荷載等，不同時考慮活荷載與雪荷載，取較大值；分項系數(shù)取1.4（樓面活荷載≤4.0 kN/m2時）。
• ?風(fēng)荷載（Wk）?：按基本風(fēng)壓和體型系數(shù)計算，分項系數(shù)取1.4。

三、荷載組合

根據(jù)結(jié)構(gòu)受力特點，采用以下典型組合進行驗算：

1. ?組合A?：穩(wěn)定性組合，1.0Gk + 1.0Qk，用于常規(guī)豎向承載驗算。
2. ?組合B?：承載能力組合，1.2Gk + 1.4Qk + 0.6Wk，用于考慮風(fēng)荷載影響的工況。
3. ?組合C?：偶然荷載組合，1.0Gk + 1.0Qk + 0.5Wk，用于特殊工況復(fù)核。

四、構(gòu)件參數(shù)與材料

• ?材料?：鋼材選用Q345，屈服強度fy=345 MPa，抗拉強度fu=470–630 MPa。
• ?截面選擇?：
  • ?梁?：IPE型或H型截面，依據(jù)跨度和荷載組合確定截面屬性（慣性矩I、截面模數(shù)W）。
  • ?柱?：H型截面或矩形鋼管，考慮長細比和穩(wěn)定性要求。
• ?連接件?：采用高強度螺栓，布置密度和緊固力矩按規(guī)范執(zhí)行。

五、荷載計算示例

以均布荷載為例，計算步驟如下：

1. ?永久荷載?：結(jié)構(gòu)自重（如鋼梁自重）按單位長度重量計算，例如鋼梁自重為6 kN/m。
2. ?可變荷載?：屋面活荷載取3 kN/m，雪荷載取0.5 kN/m，取較大值3 kN/m。
3. ?荷載總和?：考慮荷載提高系數(shù)1.1，q = 1.1 × (Gk + Qk) = 1.1 × (6 + 3) = 9.9 kN/m。
4. ?內(nèi)力計算?：采用彎矩分配法或簡化模型，計算梁柱的彎矩、剪力和軸力。

六、內(nèi)力分析與驗算

1. ?豎向柱驗算?：
   • 軸向承載：N ≤ Nallow，考慮軸壓比和穩(wěn)定性因素。
   • 彎矩軸力耦合：雙向受力時進行P-Δ效應(yīng)分析。
2. ?橫向梁驗算?：
   • 彎矩驗算：M ≤ Mallow，按簡支或連續(xù)梁工況計算。
   • 剪力驗算：V ≤ Vallow，考慮截面剪切承載力。
3. ?節(jié)點驗算?：關(guān)鍵節(jié)點需滿足傳力特性和構(gòu)造要求，確保整體穩(wěn)定性。

七、結(jié)論與建議

本計算書通過系統(tǒng)荷載組合和構(gòu)件驗算，確保結(jié)構(gòu)安全性和經(jīng)濟性。建議施工時嚴格按規(guī)范執(zhí)行，并定期復(fù)核實際荷載與設(shè)計值的偏差。

?注?：實際工程中需結(jié)合具體項目參數(shù)調(diào)整計算，并參考最新規(guī)范更新。

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