目录一、概况 (2)1.1总体情况介绍 (3)1.2梯笼钢结构连接现状 (4)二、核算依据 (5)三、核算范围 (6)四、梯笼结构的平面及立面简图 (6)五、计算复核 (8)5.1荷载统计 (8)5.2计算控制信息 (9)5.3 楼层属性 (10)5.4 塔属性 (11)5.5构件统计 (11)5.6楼层质量 (13)5.7 楼层尺寸、单位质量 (15)5.8平面荷载简图 (16)5.9 计算结果简图 (19)5.10梁柱连接螺栓承载力核算 (29)5.11悬空工况下的支撑梁验算 (29)5.12悬空工况下吊柱螺栓验算 (32)5.13基础承载力验算 (32)5.14连墙件验算 (35)六、复核结果及结论 (38)七、建议 (39)地铁车站安全梯笼受力验算书一、概况1.1总体情况介绍该地铁车站深26m,现场底板已经施工完成,现场已投入使用的梯笼如图一所示,坐落在已经浇筑完成的底板上。
标准段梯笼详细构造如图二所示:图一:投入使用的梯笼现场照片图二:标准梯笼构造示意1.2梯笼钢结构连接现状(1)经现场踏勘,该梯笼柱底已坐落在基坑底面的钢筋混凝土筏板基础之上,但未与筏板基础刚性连接,未设置柱脚底板和后锚固用柱脚锚栓,仅用钢筋临时固定。
如图三所示:图三:梯笼柱脚现状(2)梯笼标准段钢梁与钢柱采用周圈满焊角焊缝连接,标准段间的钢柱采用附加短钢套管(规格为□90x3.25)+2M18高强螺栓连接。
如图四所示:图四:标准段主结构连接现状(3)在梯笼高度中部位置,两侧钢立柱与主体围护结构间设置连墙件,连墙件采用L60×60×3mm角钢,与梯笼成90度夹角,连墙件与主结构采用M16膨胀螺栓(L=250mm)连接,与梯笼满焊角焊缝连接。
如图五及图六所示:图五:连墙件现场做法一图六:连墙件现场做法二(4)钢梯斜梁采用热轧普通槽钢[14,两端支撑在主梁上。
踏步板采用花纹钢板2.0mm厚,现场做法如图七所示:图七:钢梯现场做法二、核算依据1.《建筑结构可靠性设计统一标准》GB50068-20182.《建筑工程抗震设防分类标准》GB 50223-20083.《建筑结构荷载规范》GB 50009-20124.《混凝土结构设计规范》(2015年版) GB 50010-20105.《工程结构通用规范》GB55001-20216.《钢结构设计标准》GB50017-2017三、核算范围施工单位结合通行安全需要,委托我院对梯笼在上述两种不同的荷载工况下(即工况一:正常使用工况、工况二:悬空工况)的梯笼主结构梁柱承载力及变形、悬空工况下的承重工字钢梁承载力、柱脚承载力、梯笼基础承载力、连墙件承载力进行核算。
我院对以上内容逐一进行核算,并给出核算结果及建议。
四、梯笼结构的平面及立面简图五、计算复核本工程计算软件为盈建科建筑结构设计软件V5.2.0 5.1荷载统计恒荷载:1.围护网:0.20KN/m;2.钢梯自重:0.40 KN/m 活荷载:梯笼内总人数按6人。
5.2结构总体信息5.2计算控制信息1. 控制信息2.刚性楼板假定3.多塔参数4.现浇空心板计算方法5.刚度系数 1.06.竖向荷载7.地震作用8.风荷载作用5.3 楼层属性5.4 塔属性5.5构件统计表3 各层构件数量、构件材料和层高(单位:m)表4 保护层(单位:mm)表5 钢构件5.6楼层质量恒载总质量(t):9.101活载总质量(t):0.600附加总质量(t):0.000结构总质量(t):9.701恒载产生的总质量包括结构自重和外加恒载活载质量 = 活荷载重力荷载代表值系数*活载等效质量总质量 = 恒载质量+活载质量+附加质量图1 恒载,活载,层质量分布曲线(塔 1)图2 质量比分布曲线(塔 1)5.7 楼层尺寸、单位质量单位面积质量 : g[i]单位面积质量比: max( g[i] / g[i-1], g[i] / g[i+1] )5.8平面荷载简图1层平面荷载简图2~12层平面荷载简图13层平面荷载简图5.9 计算结果简图1层配筋简图2层配筋简图3层配筋简图4层配筋简图5层配筋简图6层配筋简图7层配筋简图8层配筋简图9层配筋简图10层配筋简图5.10梁柱连接螺栓承载力核算由计算模型可知M=0.4m k •N ,N=25.17N k104.0k 29.406.004.002.006.0*4.0k 3.6417.25k 8.944f k 8.162f 4d 2b t t 2b bt 222t bb t e b t b 2b 〈=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛〈=++=〈===•===N N N N N N N N N N NA N Nn N VV V V V V v)(π 5.11悬空工况下的支撑梁验算 钢连续梁计算(GLX-1)1 基本信息左支座简支 右支座简支 跨号 跨长(m) 截面名称 1 6.000 热轧普通槽钢(GB706-2008):xh=[25a(型号) xh=[25a 各跨截面几何特性:注:Wx1—截面上部对x 轴的全截面模量;Wx2—截面下部对x 轴的全截面模量;Wy1—截面左侧对y 轴的全截面模量; Wy2—截面右侧对y 轴的全截面模量;γx1—截面上部对主轴x 的截面塑性发展系数; γx2—截面下部对主轴x 的截面塑性发展系数。
2 计算结果 2.1 内力计算6.1.1条计算:剪应力根据《钢结构标准》第6.1.3条计算:截面板件宽厚比等级为S5时,采用有效截面模量计算应力。
各跨最大应力:正应力()(N/mm 0.000最不利:[计算简图]=x =VS I x5.12悬空工况下吊柱螺栓验算自重下荷载为3.51N k ,满足承载力要求Nn N V V vk 17.127f 4d b 2b ==π5.13基础承载力验算 1 基础局压验算 1.1 计算简图Fl1.2 已知条件受压位置: 局部受压区为矩形, 受压构件为矩形2 局部受压区截面尺寸验算(1) 局部受压面积A lA l=ab=80×80=6400mm2(2) 计算底面积A b根据《混凝土规范》第6.6.2条, c x=c y=min{a, b}=min{80, 80}=80mmA b=(a+2c y)(b+2c x)=(80+2×80.0)×(80+2×80.0)=57600mm2(3) 强度提高系数βl荷载分布的影响系数ω 根据《混凝土规范》附录 D.5, 当局部受压面上的荷载为均匀分布时, ω=1 (5) 结论ωβl f cc A l =1.00×3.00×19.10×0.85×6400=311.71kN F l =23.20kN ≤311.71kN 满足 2.基础抗冲切验算 1. 已知条件:混凝土: C40, ft=1.71N/mm2 箍筋: HRB400, fyv=360N/mm2 局部荷载: Fl=23.20kN矩形作用面: bc ×hc=80mm ×80mm 板厚: h=900mm纵筋合力点到板近边距离: as=50mm柱位置影响系数: αs=40 (《混凝土规范》第6.5.1条) 2. 计算过程:2.1. 计算参数的选取1) 界面有效高度 h 0=h-a s =900-50=850mm 2) 板厚800mm < h=900mm < 2000mm, 插值计算得βh =0.99 (《混凝土规范》第6.5.1条) 3) βs =b c /h c =80.0/80.0=1.0βs <2.0, 取βs =2.0 (《混凝土规范》第6.5.1条)4) 作用面积形状的影响系数 η1=0.4+1.2/βs =0.1+1.2/2.0=1.00 临界截面周长与板截面有效高度之比的影响系数 η2=0.5+αsh 0/(4u m )=0.5+40×850/(4.0×3720)=2.78影响系数η=min{η1, η2}=1.00 (《混凝土规范》第6.5.1条)=l2.2. 验算受冲切承载力 局部荷载设计值 F l =23.2kN根据已知条件, 无需配置抗冲切钢筋就满足承载力要求, 其受冲切承载力为:=(0.7×0.99×1.71+0.25×0.00)×1.00×3720×850=3753.37kN > F l =23.20kN 故受冲切截面满足 5.14连墙件验算连墙件按轴向力取柱轴力包络值的1/60,最小按1KN 考虑 钢材等级:Q235 连墙件高(m):3.000连墙件截面:等边角钢: L60x5 板件宽厚比等级:S3轴压构件是否考虑虚孔:不考虑 连墙件平面内计算长度系数:1.000 连墙件平面外计算长度:2.000 强度计算净截面系数:0.900 构件所属结构类别:连墙件 是否进行抗震设计:不进行抗震设计 设计内力:绕X 轴弯矩设计值 Mx (kN.m):0.000 绕Y 轴弯矩设计值 My (kN.m):0.000 轴力设计值 N (kN):1.000()+0.7h f t 0.25pc,mu m h 0设计依据:《钢结构设计标准》(GB 50017-2017)连墙件构件设计:1、截面特性计算A =5.8290e-004; Xc =1.6700e-002; Yc =1.6700e-002;Ix =1.9890e-007; Iy =1.9890e-007;ix =1.8472e-002; iy =1.8472e-002; imin=1.1900e-002;W1x=1.3780e-005; W2x=4.5900e-006;W1y=1.3780e-005; W2y=4.5900e-006;2、连墙件构件强度验算结果说明:程序默认采用单面连接考虑,平面内按最小回转半径计算,平面外按平行轴计算。
强度计算强度设计值折减系数:0.85 (处理为计算应力的提高)连墙件构件毛截面强度计算应力(N/mm2): 2.018 < f=215.000 连墙件构件强度验算满足。
3、连墙件构件平面内稳定验算结果平面内计算长度(m):3.000平面内相应最小回转半径面长细比λx:252.101对x轴截面分类:b 类轴心受压稳定系数φx:0.121稳定计算强度设计值折减系数:0.978 (处理为计算应力的提高) 按规范 GB 50017-2017 7.6.3条规定,稳定计算强度设计值折减系数:1.000 (处理为计算应力的提高)连墙件平面内长细比超限:λx=252.101 > [λ]= 150.000 ***** 连墙件构件平面内稳定计算最大应力(N/mm2): 14.437 < f=215.000连墙件构件平面内验算不满足!4、连墙件构件平面外稳定验算结果平面外计算长度(m):2.000平面外(绕平行肢轴)长细比λy:108.270对y轴截面分类:b 类轴心受压稳定系数φy:0.503单角钢轴心受压稳定计算强度设计值折减系数:0.978 (处理为计算应力的提高)按规范 GB 50017-2017 7.6.3条规定,稳定计算强度设计值折减系数:1.000 (处理为计算应力的提高)连墙件平面外长细比:λy=108.270 < [λ]= 150.000连墙件构件平面外稳定计算最大应力(N/mm2): 3.486 < f=215.000 连墙件构件平面外验算满足。