鋼結(jié)構(gòu)雨棚計算書

1、XXX中學(xué)玻璃雨篷設(shè)計計算書設(shè)計： 校對： 審核： 批準(zhǔn)： 二一年十月三十一日目錄1 計算引用的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)及資料11.1 幕墻設(shè)計規(guī)范：11.2 建筑設(shè)計規(guī)范：11.3 玻璃規(guī)范：11.4 鋼材規(guī)范：21.5 膠類及密封材料規(guī)范：21.6 相關(guān)物理性能等級測試方法：31.7 建筑結(jié)構(gòu)靜力計算手冊(第二版)31.8 土建圖紙：32 基本參數(shù)32.1 雨篷所在地區(qū)32.2 地面粗糙度分類等級33 雨篷荷載計算43.1 玻璃雨篷的荷載作用說明43.2 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算43.3 風(fēng)荷載設(shè)計值計算63.4 雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算63.5 雪荷載設(shè)計值計算63.6 雨篷面活荷載設(shè)計值63.7 雨篷構(gòu)件恒荷載設(shè)計

2、值73.8 選取計算荷載組合74 雨篷桿件計算84.1 結(jié)構(gòu)的受力分析84.2 選用材料的截面特性104.3 梁的抗彎強度計算104.4 拉桿的抗拉(壓-穩(wěn)定性)強度計算104.5 梁的撓度計算115 雨篷焊縫計算115.1 受力分析115.2 焊縫校核計算116 玻璃的選用與校核126.1 玻璃板塊荷載組合計算126.2 玻璃板塊荷載分配計算136.3 玻璃的強度計算146.4 玻璃最大撓度校核157 雨篷埋件計算(后錨固結(jié)構(gòu))157.1 校核處埋件受力分析157.2 錨栓群中承受拉力最大錨栓的拉力計算167.3 群錨受剪內(nèi)力計算167.4 錨栓鋼材破壞時的受拉承載力計算177.5 混凝土錐

3、體受拉破壞承載力計算177.6 錨栓鋼材受剪破壞承載力計算197.7 混凝土楔形體受剪破壞承載力計算207.8 混凝土剪撬破壞承載能力計算217.9 拉剪復(fù)合受力承載力計算218 附錄 常用材料的力學(xué)及其它物理性能23鋼結(jié)構(gòu)雨篷設(shè)計計算書1 計算引用的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)及資料1.1 幕墻設(shè)計規(guī)范：鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 GB50429-2007玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范 JGJ102-2003點支式玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)程 CECS127-2001點支式玻璃幕墻支承裝置 JG138-2001吊掛式玻璃幕墻支承裝置 JG139-2001建筑玻璃應(yīng)用技術(shù)規(guī)程 JGJ113-2009建筑幕墻 GB/T21086-2007

4、建筑玻璃采光頂 JG/T231-20071.2 建筑設(shè)計規(guī)范：地震震級的規(guī)定 GB/T17740-1999鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 GB50017-2003高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程 JGJ3-2002高處作業(yè)吊藍(lán) GB19155-2003工程抗震術(shù)語標(biāo)準(zhǔn) JGJ/T97-95混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程 JGJ145-2004混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 GB50010-2002混凝土用膨脹型、擴(kuò)孔型建筑錨栓 JG160-2004建筑表面用有機(jī)硅防水劑 JC/T902-2002建筑防火封堵應(yīng)用技術(shù)規(guī)程 CECS154：2003建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程 JGJ81-2002建筑隔聲評價標(biāo)準(zhǔn) GB/T50121-2005

5、建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn) GB50223-2008建筑工程預(yù)應(yīng)力施工規(guī)程 CECS180：2005建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 GB50009-2001(2006年版、局部修訂)建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn) GB50068-2001建筑抗震設(shè)計規(guī)范 GB50011-2001(2008年版)建筑設(shè)計防火規(guī)范 GB50016-2006建筑物防雷設(shè)計規(guī)范 GB50057-94(2000年版)冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 GB50018-2002預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具和連接器應(yīng)用技術(shù)規(guī)程JGJ85-20021.3 玻璃規(guī)范：鍍膜玻璃 第1部分：陽光控制鍍膜玻璃 GB/T18915.1-2002鍍膜玻璃 第2部分：低輻射鍍

6、膜玻璃 GB/T18915.2-2002防彈玻璃 GB17840-1999平板玻璃 GB11614-2009建筑用安全玻璃 第3部分：夾層玻璃 GB15763.3-2009建筑用安全玻璃 第2部分：鋼化玻璃 GB15763.2-2005建筑用安全玻璃 防火玻璃 GB15763.1-2009幕墻用鋼化玻璃與半鋼化玻璃 GB17841-2008熱彎玻璃 JC/T915-2003壓花玻璃 JC/T511-2002中空玻璃 GB/T11944-20021.4 鋼材規(guī)范：建筑結(jié)構(gòu)用冷彎矩形鋼管 JG/T178-2005不銹鋼棒 GB/T1220-2007不銹鋼冷加工鋼棒 GB/T4226-2009不銹鋼

7、冷軋鋼板及鋼帶 GB/T3280-2007不銹鋼熱軋鋼板及鋼帶 GB/T4237-2007不銹鋼絲 GB/T4240-2009建筑用不銹鋼絞線 JG/T200-2007不銹鋼小直徑無縫鋼管 GB/T3090-2000彩色涂層鋼板和鋼帶 GB/T12754-2006低合金鋼焊條 GB/T5118-1995低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼 GB/T1591-2008建筑幕墻用鋼索壓管接頭 JG/T201-2007耐候結(jié)構(gòu)鋼 GB/T4171-2008高碳鉻不銹鋼絲 YB/T0961997合金結(jié)構(gòu)鋼 GB/T3077-1999金屬覆蓋層鋼鐵制品熱鍍鋅層技術(shù)要求 GB/T13912-2002冷拔異形鋼管 GB/T3

8、094-2000碳鋼焊條 GB/T5117-1999碳素結(jié)構(gòu)鋼 GB/T700-2006碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋薄鋼板及鋼帶GB/T912-2008碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋厚鋼板及鋼帶GB/T3274-2007優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 GB/T699-1999預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具和連接器 GB/T14370-20001.5 膠類及密封材料規(guī)范：丙烯酸酯建筑密封膏 JC484-2006幕墻玻璃接縫用密封膠 JC/T882-2001彩色涂層鋼板用建筑密封膠 JC/T884-2001丁基橡膠防水密封膠粘帶 JC/T942-2004干掛石材幕墻用環(huán)氧膠粘劑 JC887-2001工業(yè)用橡膠板 GB/T55

9、74-1994混凝土建筑接縫用密封膠 JC/T881-2001建筑窗用彈性密封劑 JC485-2007建筑密封材料試驗方法 GB/T13477.120-2002建筑用防霉密封膠 JC/T885-2001建筑用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠 GB16776-2005建筑用巖棉、礦渣棉絕熱制品 GB/T19686-2005建筑用硬質(zhì)塑料隔熱條 JG/T174-2005建筑裝飾用天然石材防護(hù)劑 JC/T973-2005聚氨酯建筑密封膠 JC/T482-2003聚硫建筑密封膠 JC/T483-2006絕熱用巖棉、礦棉及其制品 GB/T11835-2007硫化橡膠或熱塑性橡膠撕裂強度的測定 GB/T529-1999石材

10、用建筑密封膠 JC/T883-2001橡膠袖珍硬度計壓入硬度試驗方法 GB/T531-1999修補用天然橡膠膠粘劑 HG/T3318-2002中空玻璃用彈性密封膠 JC/T486-2001中空玻璃用丁基熱熔密封膠 JC/T914-20031.6 相關(guān)物理性能等級測試方法：玻璃幕墻工程質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn) JGJ/T139-2001玻璃幕墻光學(xué)性能 GB/T18091-2000彩色涂層鋼板和鋼帶試驗方法 GB/T13448-2006鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范 GB50205-2001混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范 GB50204-2002建筑防水材料老化試驗方法 GB/T18244-2000建筑幕墻氣密

11、、水密、抗風(fēng)壓性能檢測方法 GB/T15227-2007建筑幕墻抗震性能振動臺試驗方法 GB/T18575-2001建筑幕墻平面內(nèi)變形性能檢測方法 GB/T18250-2000建筑裝飾裝修工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范 GB50210-2001金屬材料室溫拉伸試驗方法 GB/T228-20021.7 建筑結(jié)構(gòu)靜力計算手冊(第二版)1.8 土建圖紙：2 基本參數(shù)2.1 雨篷所在地區(qū) 北京地區(qū)；2.2 地面粗糙度分類等級 按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001) A類：指近海海面和海島、海岸、湖岸及沙漠地區(qū)； B類：指田野、鄉(xiāng)村、叢林、丘陵以及房屋比較稀疏的鄉(xiāng)鎮(zhèn)和城市郊區(qū)； C類：指有密集建筑群的城市

12、市區(qū)； D類：指有密集建筑群且房屋較高的城市市區(qū)；依照上面分類標(biāo)準(zhǔn)，本工程按C類地形考慮。3 雨篷荷載計算3.1 玻璃雨篷的荷載作用說明玻璃雨篷承受的荷載包括：自重、風(fēng)荷載、雪荷載以及活荷載。(1)自重：包括玻璃、桿件、連接件、附件等的自重，可以按照500N/m2估算：(2)風(fēng)荷載：是垂直作用于雨篷表面的荷載，按GB50009采用；(3)雪荷載：是指雨篷水平投影面上的雪荷載，按GB50009采用；(4)活荷載：是指雨篷水平投影面上的活荷載，按GB50009，可按500N/m2采用； 在實際工程的雨篷結(jié)構(gòu)計算中，對上面的幾種荷載，考慮最不利組合，有下面幾種方式，取用其最大值： A：考慮正風(fēng)壓時：

13、 a.當(dāng)永久荷載起控制作用的時候，按下面公式進(jìn)行荷載組合： Sk+=1.35Gk+0.6×1.4wk+0.7×1.4Sk(或Qk) b.當(dāng)永久荷載不起控制作用的時候，按下面公式進(jìn)行荷載組合： Sk+=1.2Gk+1.4×wk+0.7×1.4Sk(或Qk) B：考慮負(fù)風(fēng)壓時： 按下面公式進(jìn)行荷載組合： Sk-=1.0Gk+1.4wk3.2 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001)計算： wk+=gzzs1+w0 -2GB50009-2001 2006年版 wk-=gzzs1-w0上式中： wk+：正風(fēng)壓下作用在雨篷上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(M

14、Pa)； wk-：負(fù)風(fēng)壓下作用在雨篷上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)； Z：計算點標(biāo)高：30m； gz：瞬時風(fēng)壓的陣風(fēng)系數(shù)； 根據(jù)不同場地類型,按以下公式計算(高度不足5m按5m計算)： gz=K(1+2f) 其中K為地面粗糙度調(diào)整系數(shù)，f為脈動系數(shù) A類場地： gz=0.92×(1+2f) 其中：f=0.387×(Z/10)-0.12 B類場地： gz=0.89×(1+2f) 其中：f=0.5(Z/10)-0.16 C類場地： gz=0.85×(1+2f) 其中：f=0.734(Z/10)-0.22 D類場地： gz=0.80×(1+2f) 其中：

15、f=1.2248(Z/10)-0.3對于C類地形，30m高度處瞬時風(fēng)壓的陣風(fēng)系數(shù)： gz=0.85×(1+2×(0.734(Z/10)-0.22)=1.8299 z：風(fēng)壓高度變化系數(shù)； 根據(jù)不同場地類型,按以下公式計算： A類場地： z=1.379×(Z/10)0.24 當(dāng)Z>300m時，取Z=300m，當(dāng)Z<5m時，取Z=5m； B類場地： z=(Z/10)0.32 當(dāng)Z>350m時，取Z=350m，當(dāng)Z<10m時，取Z=10m； C類場地： z=0.616×(Z/10)0.44 當(dāng)Z>400m時，取Z=400m，當(dāng)Z&l

16、t;15m時，取Z=15m； D類場地： z=0.318×(Z/10)0.60 當(dāng)Z>450m時，取Z=450m，當(dāng)Z<30m時，取Z=30m；對于C類地形，30m高度處風(fēng)壓高度變化系數(shù)： z=0.616×(Z/10)0.44=0.9989 s1：局部風(fēng)壓體型系數(shù)，對于雨篷結(jié)構(gòu)，按規(guī)范，計算正風(fēng)壓時，取s1+=0.5；計算負(fù)風(fēng)壓時，取s1-=-2.0； 另注：上述的局部體型系數(shù)s1(1)是適用于圍護(hù)構(gòu)件的從屬面積A小于或等于1m2的情況，當(dāng)圍護(hù)構(gòu)件的從屬面積A大于或等于10m2時，局部風(fēng)壓體型系數(shù)s1(10)可乘以折減系數(shù)0.8，當(dāng)構(gòu)件的從屬面積小于10m2而大

17、于1m2時，局部風(fēng)壓體型系數(shù)s1(A)可按面積的對數(shù)線性插值，即： s1(A)=s1(1)+s1(10)-s1(1)logA 在上式中：當(dāng)A10m2時取A=10m2；當(dāng)A1m2時取A=1m2； w0：基本風(fēng)壓值(MPa)，根據(jù)現(xiàn)行<<建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范>>GB50009-2001附表D.4(全國基本風(fēng)壓分布圖)中數(shù)值采用，按重現(xiàn)期50年，北京地區(qū)取0.00045MPa；(1)計算龍骨構(gòu)件的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 龍骨構(gòu)件的從屬面積： A=4.5×1.5=6.75m2 LogA=0.829 sA1+(A)=s1+(1)+s1+(10)-s1+(1)logA =0.417

18、sA1-(A)=s1-(1)+s1-(10)-s1-(1)logA =1.668 wkA+=gzzsA1+w0 =1.8299×0.9989×0.417×0.00045 =0.000343MPa wkA-=gzzsA1-w0 =1.8299×0.9989×1.668×0.00045 =0.001372MPa(2)計算玻璃部分的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 玻璃構(gòu)件的從屬面積： A=1.5×1.25=1.875m2 LogA=0.273 sB1+(A)=s1+(1)+s1+(10)-s1+(1)logA =0.473 sB1-(A)=s1-

19、(1)+s1-(10)-s1-(1)logA =1.891 wkB+=gzzsB1+w0 =1.8299×0.9989×0.473×0.00045 =0.000389MPa wkB-=gzzsB1-w0 =1.8299×0.9989×1.891×0.00045 =0.001555MPa3.3 風(fēng)荷載設(shè)計值計算 wA+：正風(fēng)壓作用下作用在雨篷龍骨上的風(fēng)荷載設(shè)計值(MPa)； wkA+：正風(fēng)壓作用下作用在雨篷龍骨上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)； wA-：負(fù)風(fēng)壓作用下作用在雨篷龍骨上的風(fēng)荷載設(shè)計值(MPa)； wkA-：負(fù)風(fēng)壓作用下作用在雨篷龍

20、骨上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)； wA+=1.4×wkA+ =1.4×0.000343 =0.00048MPa wA-=1.4×wkA- =1.4×0.001372 =0.001921MPa wB+：正風(fēng)壓作用下作用在雨篷玻璃上的風(fēng)荷載設(shè)計值(MPa)； wkB+：正風(fēng)壓作用下作用在雨篷玻璃上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)； wB-：負(fù)風(fēng)壓作用下作用在雨篷玻璃上的風(fēng)荷載設(shè)計值(MPa)； wkB-：負(fù)風(fēng)壓作用下作用在雨篷玻璃上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)； wB+=1.4×wkB+ =1.4×0.000389 =0.000545MPa wB-=1

21、.4×wkB- =1.4×0.001555 =0.002177MPa3.4 雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算 Sk：作用在雨篷上的雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa) S0：基本雪壓，根據(jù)現(xiàn)行<<建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范>>GB50009-2001取值，北京地區(qū)50年一遇最大積雪的自重：0.0004MPa. r：屋面積雪分布系數(shù)，按表GB50009-2001，為2.0。 根據(jù)<<建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范>>GB50009-2001公式屋面雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值為： Sk=r×S0 =2.0×0.0004 =0.0008MPa3.5 雪荷載設(shè)計值計算 S：雪荷載設(shè)

22、計值(MPa)； S=1.4×Sk =1.4×0.0008 =0.00112MPa3.6 雨篷面活荷載設(shè)計值 Q：雨篷面活荷載設(shè)計值(MPa)； Qk：雨篷面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值?。?00N/m2 Q=1.4×Qk =1.4×500/1000000 =0.0007MPa 因為Sk>Qk，所以計算時雪荷載參與正壓組合！3.7 雨篷構(gòu)件恒荷載設(shè)計值 G+：正壓作用下雨篷構(gòu)件恒荷載設(shè)計值(MPa)； G-：負(fù)壓作用下雨篷構(gòu)件恒荷載設(shè)計值(MPa)； Gk：雨篷結(jié)構(gòu)平均自重取0.0005MPa； 因為Gk與其它可變荷載比較，不起控制作用，所以： G+=1.2

23、15;Gk =1.2×0.0005 =0.0006MPa G-=Gk =0.0005MPa3.8 選取計算荷載組合(1)正風(fēng)壓的荷載組合計算： SkA+：正風(fēng)壓作用下的龍骨的荷載標(biāo)準(zhǔn)值組合(MPa)； SA+：正風(fēng)壓作用下的龍骨的荷載設(shè)計值組合(MPa)； SkA+=Gk+wkA+0.7Sk =0.001403MPa SA+=G+wA+0.7S =0.001864MPa SkB+：正風(fēng)壓作用下的玻璃的荷載標(biāo)準(zhǔn)值組合(MPa)； SB+：正風(fēng)壓作用下的玻璃的荷載設(shè)計值組合(MPa)； SkB+=Gk+wkB+0.7Sk =0.001449MPa SB+=G+wB+0.7S =0.001

24、929MPa(2)負(fù)風(fēng)壓的荷載組合計算： SkA-：負(fù)風(fēng)壓作用下的龍骨的荷載標(biāo)準(zhǔn)值組合(MPa)； SA-：負(fù)風(fēng)壓作用下的龍骨的荷載設(shè)計值組合(MPa)； SkA-=Gk+wkA- =0.000872MPa SA-=G-+wA- =1.0Gk+1.4wkA- =0.001421MPa SkB-：負(fù)風(fēng)壓作用下的玻璃的荷載標(biāo)準(zhǔn)值組合(MPa)； SB-：負(fù)風(fēng)壓作用下的玻璃的荷載設(shè)計值組合(MPa)； SkB-=Gk+wkB- =0.001055MPa SB-=G-+wB- =1.0Gk+1.4wkB- =0.001677MPa(3)最不利荷載選?。?SkA：作用在龍骨上的最不利荷載標(biāo)準(zhǔn)值組合(MP

25、a)； SA：作用在龍骨上的最不利荷載設(shè)計值組合(MPa)； 按上面2項結(jié)果，選最不利因素(正風(fēng)壓情況下出現(xiàn))： SkA=0.001403MPa SA=0.001864MPa SkB：作用在玻璃上的最不利荷載標(biāo)準(zhǔn)值組合(MPa)； SB：作用在玻璃上的最不利荷載設(shè)計值組合(MPa)； 按上面2項結(jié)果，選最不利因素(正風(fēng)壓情況下出現(xiàn))： SkB=0.001449MPa SB=0.001929MPa4 雨篷桿件計算基本參數(shù)： 1：計算點標(biāo)高：30m； 2：力學(xué)模型：懸臂梁； 3：荷載作用：集中荷載(有拉桿作用)； 4：懸臂總長度：L=4500mm，受力模型圖中a=1250mm，b=3250mm；

26、5：拉桿截面面積：706mm2 6：分格寬度：B=1500mm； 7：玻璃板塊配置：夾層玻璃8 +8 mm； 8：懸臂梁材質(zhì)：Q235；本處桿件按懸臂梁力學(xué)模型進(jìn)行設(shè)計計算，受力模型如下：4.1 結(jié)構(gòu)的受力分析(1)集中荷載值計算： 本工程結(jié)構(gòu)的每個梁上，共有i=4個集中力作用點，下面對這些力分別求值： Pki：每個集中力的標(biāo)準(zhǔn)值(N)； Pi：每個集中力的設(shè)計值(N)； ai：每個分格的沿懸臂梁方向的長度(mm)； Sk：組合荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)； S：組合荷載設(shè)計值(MPa)； B：分格寬度(mm)； a1=750mm a2=1250mm a3=1250mm a4=1250mm Pk1=S

27、kBa2/2 =1315.312N P1=SBa2/2 =1747.5N Pk4=SkBa4/2 =1315.312N P4=SBa4/2 =1747.5N Pk2=SkB(a2+a3)/2 =2630.625N P2=SB(a2+a3)/2 =3495N Pk3=SkB(a3+a4)/2 =2630.625N P3=SB(a3+a4)/2 =3495N(2)懸臂梁上拉桿作用點在集中荷載作用下的彎曲撓度計算： 分別計算不同集中荷載在該點產(chǎn)生的撓度，矢量累加得到該點在集中荷載作用下的撓度為： df=dfi =90.409mm(3)拉桿軸力計算： 由于拉桿在雨篷外力作用下在鉸接點產(chǎn)生的位移量在垂直

28、方向上的矢量代數(shù)和等于拉桿在軸力作用下產(chǎn)生的位移量在垂直方向上的矢量即： P：拉桿作用力在垂直方向上的分力(N)； PL拉桿/EA=90.409-Pb3/3EI E：材料的彈性模量，為206000MPa； L拉桿：拉桿的長度； A：拉桿截面面積(mm2)； P=5977.087N拉桿的軸向作用力為： N=P/sin =8452.878N(4)雨篷桿件截面最大彎矩處(距固定端距離為x處)的彎矩設(shè)計值計算： Mmax：懸臂梁最大彎矩設(shè)計值(N·mm)； x：距固定端距離為x處(最大彎矩處)； L：懸臂總長度(mm)； a、b：長度參數(shù)，見模型圖(mm)； 經(jīng)過計算機(jī)的優(yōu)化計算，得： x=

29、0mm |Mmax|=8097592.25N·mm4.2 選用材料的截面特性(1)懸臂桿件的截面特性： 材料的抗彎強度設(shè)計值：f=215MPa； 材料彈性模量：E=206000MPa； 主力方向慣性矩：I=3680000mm4； 主力方向截面抵抗矩：W=142000mm3； 塑性發(fā)展系數(shù)：=1.05；(2)拉桿桿件的截面特性： 拉桿的截面面積：A=706mm2； 材料的抗壓強度設(shè)計值：f1=215MPa； 材料的抗拉強度設(shè)計值：f2=215MPa； 材料彈性模量：E=206000MPa；4.3 梁的抗彎強度計算抗彎強度應(yīng)滿足： NL/A+Mmax/Wf上式中： NL：梁受到的軸力(N

30、)； A：梁的截面面積(mm3)； Mmax：懸臂梁的最大彎矩設(shè)計值(N·mm)； W：在彎矩作用方向的凈截面抵抗矩(mm3)； ：塑性發(fā)展系數(shù)，取1.05； f：材料的抗彎強度設(shè)計值，取215MPa；則： NL=Pctg =5977.087N NL/A+Mmax/W=5977.087/3584+8097592.25/1.05/142000 =55.978MPa215MPa懸臂梁抗彎強度滿足要求。4.4 拉桿的抗拉(壓-穩(wěn)定性)強度計算校核依據(jù)： 對于受拉桿件，校核：N/Af 對于受壓桿件，需要進(jìn)行穩(wěn)定性計算，校核：N/Af其中： ：軸心受壓柱的穩(wěn)定系數(shù)，查表102-2003及表C.

31、2GB50017-2003取值； i：截面回轉(zhuǎn)半徑，i=(I/A)0.5； ：構(gòu)件的長細(xì)比，不宜大于250，=L/i； 因為組合荷載是正風(fēng)壓荷載，所以，拉桿是承受拉力的。校核依據(jù)： N/A215MPa N/A=8452.878/706 =11.973MPa215MPa拉桿的抗拉強度滿足要求。4.5 梁的撓度計算 主梁的最大撓度可能在2點出現(xiàn)，其一是A點，另一點可能在BC段之間，經(jīng)過計算機(jī)有限元優(yōu)化分析得到：(1)A點撓度的驗算： dfA：結(jié)構(gòu)組合作用下的A點撓度(mm)； df,lim：按規(guī)范要求，懸臂桿件的撓度限值(mm)； df,lim=2L/250=36mm dfA=1.726mmdf,

32、lim=36mm懸臂梁桿件A點的撓度滿足要求!(2)BC段最大撓度的驗算： dfx：懸臂梁BC段撓度計算值(mm)； x：距固定端距離為x處(最大撓度處)； 經(jīng)過計算機(jī)的優(yōu)化計算，得： x=1688mm dfx=0.641mmdf,lim=36mm懸臂梁桿件BC段的撓度滿足要求!5 雨篷焊縫計算基本參數(shù)： 1：焊縫高度：hf=4mm； 2：焊縫有效截面抵抗矩：W=76970mm3； 3：焊縫有效截面積：A=2532.4mm2；5.1 受力分析 V：固端剪力(N)； NL：軸力(mm)； M：固端彎矩(N·mm)；經(jīng)過計算機(jī)計算分析得： V=6604.913N NL=5977.087N

33、 M=8093084.337N·mm5.2 焊縫校核計算校核依據(jù)： (f/f)2+f2)0.5ffw -3GB50017-2003上式中： f：按焊縫有效截面計算，垂直于焊縫長度方向的應(yīng)力(MPa)； f：正面角焊縫的強度設(shè)計值增大系數(shù)，取1.22； f：按焊縫有效截面計算，沿焊縫長度方向的剪應(yīng)力(MPa)； ffw：角焊縫的強度設(shè)計值(MPa)； (f/f)2+f2)0.5 =(M/1.22W+NL/1.22A)2+(V/A)2)0.5 =(8093084.337/1.22/76970+5977.087/1.22/2532.4)2+(6604.913/2532.4)2)0.5 =8

34、8.158MPa 88.158MPaffw=160MPa焊縫強度能滿足要求。6 玻璃的選用與校核基本參數(shù)： 1：計算點標(biāo)高：30m； 2：玻璃板尺寸：寬×高=B×H=1500mm×1250mm； 3：玻璃配置：夾層玻璃，夾層玻璃：8 +8 mm；上片鋼化玻璃，下片鋼化玻璃；模型簡圖為：6.1 玻璃板塊荷載組合計算(1)玻璃板塊自重： Gk：玻璃板塊自重標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)； G：玻璃板塊自重設(shè)計值(MPa)； t1：玻璃板塊上片玻璃厚度(mm)； t2：玻璃板塊下片玻璃厚度(mm)； g：玻璃的體積密度(N/mm3)； wk+：正風(fēng)壓作用下作用在雨篷上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(

35、MPa)； Gk=g(t1+t2) =25.6/1000000×(8+8) =0.00041MPa因為Gk與其它可變荷載比較，不起控制作用，所以： G+：正壓作用下雨篷玻璃恒荷載設(shè)計值(MPa)； G-：負(fù)壓作用下雨篷玻璃恒荷載設(shè)計值(MPa)； Gk：玻璃板塊自重標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)； G+=1.2×Gk =1.2×0.00041 =0.000492MPa G-=Gk =0.00041MPa(2)正風(fēng)壓的荷載組合計算： Sk+：正風(fēng)壓作用下的荷載標(biāo)準(zhǔn)值組合(MPa)； S+：正風(fēng)壓作用下的荷載設(shè)計值組合(MPa)； Sk+=Gk+wk+0.7Sk =0.001359

36、MPa S+=G+w+0.7S =0.001821MPa(3)負(fù)風(fēng)壓的荷載組合計算： Sk-：正風(fēng)壓作用下的荷載標(biāo)準(zhǔn)值組合(MPa)； S-：正風(fēng)壓作用下的荷載設(shè)計值組合(MPa)； Sk-=Gk+wk- =0.001145MPa S-=G-+w- =1.0Gk+1.4wk- =0.001767MPa(4)最不利荷載選?。?Sk：最不利荷載標(biāo)準(zhǔn)值組合(MPa)； S：最不利荷載設(shè)計值組合(MPa)； 按上面2項結(jié)果，選最不利因素(正風(fēng)壓情況下出現(xiàn))： Sk=0.001359MPa S=0.001821MPa6.2 玻璃板塊荷載分配計算 Sk：最不利荷載標(biāo)準(zhǔn)值組合(MPa)； S：最不利荷載設(shè)計

37、值組合(MPa)； t1：上片玻璃厚度(mm)； t2：下片玻璃厚度(mm)； Sk1：分配到上片玻璃上的荷載組合標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)； S1：分配到上片玻璃上的荷載組合設(shè)計值(MPa)； Sk2：分配到下片玻璃上的荷載組合標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)； S2：分配到下片玻璃上的荷載組合設(shè)計值(MPa)； Sk1=Skt13/(t13+t23) =0.001359×83/(83+83) =0.00068MPa S1=St13/(t13+t23) =0.001821×83/(83+83) =0.00091MPa Sk2=Skt23/(t13+t23) =0.001359×83/(8

38、3+83) =0.00068MPa S2=St23/(t13+t23) =0.001821×83/(83+83) =0.00091MPa6.3 玻璃的強度計算 校核依據(jù)：fg(1)上片校核： 1：上片玻璃的計算參數(shù)； 1：上片玻璃的折減系數(shù)； Sk1：作用在上片玻璃上的荷載組合標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)； a：玻璃面板短邊邊長(mm)； E：玻璃的彈性模量(MPa)； t1：上片玻璃厚度(mm)； 1=Sk1a4/Et14 -3JGJ102-2003 =0.00068×12504/72000/84 =5.629按系數(shù)1，查表-2JGJ102-2003，1=0.995； 1：上片玻璃在

39、組合荷載作用下的板中最大應(yīng)力設(shè)計值(MPa)； S1：作用在幕墻上片玻璃上的荷載組合設(shè)計值(MPa)； a：玻璃面板短邊邊長(mm)； t1：上片玻璃厚度(mm)； m1：上片玻璃彎矩系數(shù), 查表得m1=0.0593； 1=6m1S1a21/t12 =6×0.0593×0.00091×12502×0.995/82 =7.865MPa 7.865MPafg1=42MPa(鋼化玻璃)上片玻璃的強度滿足!(2)下片校核： 2：下片玻璃的計算參數(shù)； 2：下片玻璃的折減系數(shù)； Sk2：作用在下片玻璃上的荷載組合標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)； a：玻璃面板短邊邊長(mm)； E

40、：玻璃的彈性模量(MPa)； t2：下片玻璃厚度(mm)； 2=Sk2a4/Et24 -3JGJ102-2003 =0.00068×12504/72000/84 =5.629按系數(shù)2，查表-2JGJ102-2003，2=0.995 2：下片玻璃在組合荷載作用下的板中最大應(yīng)力設(shè)計值(MPa)； S2：作用在幕墻下片玻璃上的荷載組合設(shè)計值(MPa)； a：玻璃面板短邊邊長(mm)； t2：下片玻璃厚度(mm)； m2：下片玻璃彎矩系數(shù), 查表得m2=0.0593； 2=6m2S2a22/t22 =6×0.0593×0.00091×12502×0.9

41、95/82 =7.865MPa 7.865MPafg2=42MPa(鋼化玻璃)下片玻璃的強度滿足!6.4 玻璃最大撓度校核校核依據(jù)： df=Ska4/Ddf,lim -2JGJ102-2003上面公式中： df：玻璃板撓度計算值(mm)； ：玻璃撓度的折減系數(shù)； ：玻璃撓度系數(shù)，查表得=0.00566； D：玻璃的彎曲剛度(N·mm)； df,lim：許用撓度，取玻璃面板短邊邊長的60，為20.833mm；其中： D=Ete3/(12(1-2) -1JGJ102-2003上式中： E：玻璃的彈性模量(MPa)； te：玻璃的等效厚度(mm)； ：玻璃材料泊松比，為0.2； te=(t

42、13+t23)1/3 -5JGJ102-2003 =(83+83)1/3 =10.079mm D=Ete3/(12(1-2) =72000×10.0793/(12×(1-0.22) =6399298.269N·mm ：玻璃板塊的計算參數(shù)； =Ska4/Ete4 -3JGJ102-2003 =0.001359×12504/72000/10.0794 =4.4654按參數(shù)，查表-2JGJ102-2003，=1 df=Ska4/D =1×0.00566×0.001359×12504/6399298.269 =2.935mm 2.9

43、35mmdf,lim=20.833mm玻璃的撓度能滿足要求!7 雨篷埋件計算(后錨固結(jié)構(gòu))7.1 校核處埋件受力分析 V：剪力設(shè)計值(N)； N：軸向拉(壓)力設(shè)計值(N)，本處為軸向壓力； M：根部彎矩設(shè)計值(N·mm)；根據(jù)前面的計算，得： N=5977.087N V=6604.913N M=8093084.337N·mm7.2 錨栓群中承受拉力最大錨栓的拉力計算 按JGJ145-2004規(guī)定，在軸心拉力和彎矩共同作用下(下圖所示)，進(jìn)行彈性分析時，受力最大錨栓的拉力設(shè)計值應(yīng)按下列規(guī)定計算：1：當(dāng)N/n-My1/yi20時：Nsdh=N/n+My1/yi22：當(dāng)N/n-

44、My1/yi2<0時：Nsdh=(NL+M)y1/yi/2在上面公式中：M：彎矩設(shè)計值；Nsdh：群錨中受拉力最大錨栓的拉力設(shè)計值；y1，yi：錨栓1及i至群錨形心軸的垂直距離；y1/，yi/：錨栓1及i至受壓一側(cè)最外排錨栓的垂直距離；L：軸力N作用點至受壓一側(cè)最外排錨栓的垂直距離；在本例中：N/n-My1/yi2 =5977.087/4-8093084.337×75/22500 =-25482.676因為： -25482.676<0所以： Nsdh=(NL+M)y1/yi/2=28471.22N按JGJ102-2003的中第七條規(guī)定，這里的Nsdh再乘以2就是現(xiàn)場實際拉拔應(yīng)該達(dá)到的值。7.3 群錨受剪內(nèi)力計算 按JGJ145-2004規(guī)定，當(dāng)邊距c10hef時，所有錨栓均勻分?jǐn)偧羟泻奢d； 當(dāng)邊距c<10hef時，部分錨栓分?jǐn)偧羟泻奢d；其中：hef：錨栓的有效錨固深度；c：錨栓與混凝土基材之間的距離；本例中：c=100mm<10hef=600mm所以部分螺栓受剪，承受剪力最大錨栓所受