結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-玻璃雨篷計(jì)算書

玻璃雨篷設(shè)計(jì)計(jì)算書設(shè)計(jì)：校對(duì)：審核：批準(zhǔn)：二〇一二年六月三日

目錄TOC\f\h\z\t"標(biāo)題2,1,標(biāo)題3,2"1計(jì)算引用的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)及資料 鋼結(jié)構(gòu)雨篷設(shè)計(jì)計(jì)算書計(jì)算引用的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)及資料幕墻及采光頂相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范：《鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50429-2007《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ102-2003《建筑玻璃應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》JGJ113-2009《建筑幕墻》GB/T21086-2007《建筑玻璃采光頂》JG/T231-2007《建筑用玻璃與金屬護(hù)欄》JG/T342-2012建筑設(shè)計(jì)規(guī)范：《地震震級(jí)的規(guī)定》GB/T17740-1999《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50017-2003《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3-2010《高處作業(yè)吊藍(lán)》GB19155-2003《工程抗震術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)》JGJ/T97-2010《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)加固設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50367-2006《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2010《混凝土用膨脹型、擴(kuò)孔型建筑錨栓》JG160-2004《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《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》GB50223-2008《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(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50068-2001《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2010《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50016-2006《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-2010《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》GB50018-2002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《半鋼化玻璃》GB/T17841-2008《熱彎玻璃》JC/T915-2003《壓花玻璃》JC/T511-2002《中空玻璃》GB/T11944-2002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(qiáng)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/T096—1997《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/T3094-2000《碳鋼焊條》GB/T5117-1995《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《工業(yè)用橡膠板》GB/T5574-2008《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(yàn)方法》GB/T13477.1～20-2002《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《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(qiáng)度的測(cè)定》GB/T529-1999《橡膠袖珍硬度計(jì)壓入硬度試驗(yàn)方法》GB/T531-1999《修補(bǔ)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/T914-2003相關(guān)物理性能等級(jí)測(cè)試方法：《玻璃幕墻工程質(zhì)量檢驗(yàn)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(yàn)方法》GB/T13448-2006《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50205-2001《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50204-2002(2011版)《建筑防水材料老化試驗(yàn)方法》GB/T18244-2000《建筑幕墻氣密、水密、抗風(fēng)壓性能檢測(cè)方法》GB/T15227-2007《建筑幕墻抗震性能振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)方法》GB/T18575-2001《建筑幕墻平面內(nèi)變形性能檢測(cè)方法》GB/T18250-2000《建筑裝飾裝修工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50210-2001《金屬材料室溫拉伸試驗(yàn)方法》GB/T228-2002《建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè)》(第二版)土建圖紙：基本參數(shù)雨篷所在地區(qū)西寧地區(qū)；地面粗糙度分類等級(jí)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A類地形考慮。雨篷荷載計(jì)算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(shí)際工程的雨篷結(jié)構(gòu)計(jì)算中，對(duì)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(shí)：a.當(dāng)永久荷載起控制作用的時(shí)候，按下面公式進(jìn)行荷載組合：SA+=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(shí)候，按下面公式進(jìn)行荷載組合：SA+=1.2Gk+1.4×wk+0.7×1.4Sk(或Qk)(風(fēng)荷載為第一可變荷載時(shí))；SA+=1.2Gk+1.4Sk(或Qk)+0.6×1.4×wk(風(fēng)荷載非第一可變荷載時(shí))；B：考慮負(fù)風(fēng)壓時(shí)：按下面公式進(jìn)行荷載組合：SA-=1.0Gk+1.4wk風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001)計(jì)算：wk+=βgzμzμs1+w0……7.1.1-2[GB50009-20012006年版]wk-=βgzμzμs1-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(MPa)；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(jì)算點(diǎn)標(biāo)高：3.6m；βgz：瞬時(shí)風(fēng)壓的陣風(fēng)系數(shù)；根據(jù)不同場(chǎng)地類型,按以下公式計(jì)算(高度不足5m按5m計(jì)算)：βgz=K(1+2μf)其中K為地面粗糙度調(diào)整系數(shù)，μf為脈動(dòng)系數(shù)A類場(chǎng)地：βgz=0.92×(1+2μf)其中：μf=0.387×(Z/10)-0.12B類場(chǎng)地：βgz=0.89×(1+2μf)其中：μf=0.5(Z/10)-0.16C類場(chǎng)地：βgz=0.85×(1+2μf)其中：μf=0.734(Z/10)-0.22D類場(chǎng)地：βgz=0.80×(1+2μf)其中：μf=1.2248(Z/10)-0.3對(duì)于A類地形，3.6m高度處瞬時(shí)風(fēng)壓的陣風(fēng)系數(shù)：βgz=0.92×(1+2×(0.387(Z/10)-0.12))=1.725μz：風(fēng)壓高度變化系數(shù)；根據(jù)不同場(chǎng)地類型,按以下公式計(jì)算：A類場(chǎng)地：μz=1.379×(Z/10)0.24當(dāng)Z>300m時(shí)，取Z=300m，當(dāng)Z<5m時(shí)，取Z=5m；B類場(chǎng)地：μz=(Z/10)0.32當(dāng)Z>350m時(shí)，取Z=350m，當(dāng)Z<10m時(shí)，取Z=10m；C類場(chǎng)地：μz=0.616×(Z/10)0.44當(dāng)Z>400m時(shí)，取Z=400m，當(dāng)Z<15m時(shí)，取Z=15m；D類場(chǎng)地：μz=0.318×(Z/10)0.60當(dāng)Z>450m時(shí)，取Z=450m，當(dāng)Z<30m時(shí)，取Z=30m；對(duì)于A類地形，3.6m高度處風(fēng)壓高度變化系數(shù)：μz=1.379×(Z/10)0.24=1.1677μs1：局部風(fēng)壓體型系數(shù)，對(duì)于雨篷結(jié)構(gòu)，按規(guī)范，計(jì)算正風(fēng)壓時(shí)，取μs1+=0.5；計(jì)算負(fù)風(fēng)壓時(shí)，取μs1-=-2.0；另注：上述的局部體型系數(shù)μs1(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(shí)，局部風(fēng)壓體型系數(shù)μs1(10)可乘以折減系數(shù)0.8，當(dāng)構(gòu)件的從屬面積小于10m2而大于1m2μs1(A)=μs1(1)+[μs1(10)-μs1(1)]logA在上式中：當(dāng)A≥10m2時(shí)，取A=10m當(dāng)A≤1m2時(shí)，取A=1mμs1(10)=0.8μs1(1)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100年，西寧地區(qū)取0.0004MPa；(1)計(jì)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=2.45×1.5=3.675mLogA=0.565μsA1+(A)=μs1+(1)+[μs1+(10)-μs1+(1)]logA=0.444μsA1-(A)=μs1-(1)+[μs1-(10)-μs1-(1)]logA=1.774wkA+=βgzμzμsA1+w0=1.725×1.1677×0.444×0.0004=0.000358MPawkA-=βgzμzμsA1-w0=1.725×1.1677×1.774×0.0004=0.001429MPa(2)計(jì)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=1.5×2.1=3.15mLogA=0.498μsB1+(A)=μs1+(1)+[μs1+(10)-μs1+(1)]logA=0.45μsB1-(A)=μs1-(1)+[μs1-(10)-μs1-(1)]logA=1.801wkB+=βgzμzμsB1+w0=1.725×1.1677×0.45×0.0004=0.000363MPawkB-=βgzμzμsB1-w0=1.725×1.1677×1.801×0.0004=0.001451MPa風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值計(jì)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(jì)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(jì)值(MPa)；wkA-：負(fù)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+=1.4×wkA+=1.4×0.000358=0.000501MPawA-=1.4×wkA-=1.4×0.001429=0.002001MPawB+：正風(fēng)壓作用下作用在雨篷玻璃上的風(fēng)荷載設(shè)計(jì)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(jì)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+=1.4×0.000363=0.000508MPawB-=1.4×wkB-=1.4×0.001451=0.002031MPa雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)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，西寧地區(qū)100年一遇最大積雪的自重：0.00025MPa.μr：屋面積雪分布系數(shù)，按表6.2.1[GB50009-2001]，為2.0。根據(jù)<<建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范>>GB50009-2001公式6.1.1屋面雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：Sk=μr×S0=2.0×0.00025=0.0005MPa雪荷載設(shè)計(jì)值計(jì)算S：雪荷載設(shè)計(jì)值(MPa)；S=1.4×Sk=1.4×0.0005=0.0007MPa雨篷面活荷載設(shè)計(jì)值Q：雨篷面活荷載設(shè)計(jì)值(MPa)；Qk：雨篷面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值?。?00N/m2Q=1.4×Qk=1.4×500/1000000=0.0007MPa因?yàn)镾k≤Qk，所以計(jì)算時(shí)活荷載參與正壓組合！雨篷構(gòu)件恒荷載設(shè)計(jì)值G+：正壓作用下雨篷構(gòu)件恒荷載設(shè)計(jì)值(MPa)；G-：負(fù)壓作用下雨篷構(gòu)件恒荷載設(shè)計(jì)值(MPa)；Gk：雨篷結(jié)構(gòu)平均自重取0.0005MPa；因?yàn)镚k與其它可變荷載比較，不起控制作用，所以：G+=1.2×Gk=1.2×0.0005=0.0006MPaG-=Gk=0.0005MPa選取計(jì)算荷載組合(1)正風(fēng)壓的荷載組合計(jì)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(jì)值組合(MPa)；SkA+=Gk+Qk+0.6wkA+=0.001215MPaSA+=G++Q+0.6wA+=0.001601MPa(2)負(fù)風(fēng)壓的荷載組合計(jì)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(jì)值組合(MPa)；SkA-=Gk+wkA-=0.000929MPaSA-=G-+wA-=1.0Gk+1.4wkA-=0.001501MPa(3)最不利荷載選?。篠kA：作用在龍骨上的最不利荷載標(biāo)準(zhǔn)值組合(MPa)；SA：作用在龍骨上的最不利荷載設(shè)計(jì)值組合(MPa)；按上面2項(xiàng)結(jié)果，選最不利因素(正風(fēng)壓情況下出現(xiàn))：SkA=0.001215MPaSA=0.001601MPa雨篷桿件計(jì)算基本參數(shù)：1：計(jì)算點(diǎn)標(biāo)高：3.6m；2：力學(xué)模型：懸臂梁；3：荷載作用：集中力荷載；4：懸臂總長度：a=2450mm；5：分格寬度：B=1500mm；6：玻璃板塊配置：夾層玻璃8+8mm；7：懸臂梁：工20，Q235；本處幕墻桿件按懸臂梁力學(xué)模型進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，受力模型如下：懸臂梁的受力分析(1)集中荷載值計(jì)算：本工程結(jié)構(gòu)的每個(gè)梁上，共有i=4個(gè)集中力作用點(diǎn)，下面對(duì)這些力分別求值：Pki：每個(gè)集中力的標(biāo)準(zhǔn)值(N)；Pi：每個(gè)集中力的設(shè)計(jì)值(N)；ai：每個(gè)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(jì)值(MPa)；B：分格寬度(mm)；a1=350mma2=925mma3=925mma4=250mmPk1=SkBa2/2=842.906NP1=SBa2/2=1110.694NPk4=SkBa4/2=227.812NP4=SBa4/2=300.188NPk2=SkB(a2+a3)/2=1685.812NP2=SB(a2+a3)/2=2221.388NPk3=SkB(a3+a4)/2=1070.719NP3=SB(a3+a4)/2=1410.881N(2)雨篷桿件截面最大彎矩(根部處)的彎矩設(shè)計(jì)值計(jì)算：M：全部作用力作用下懸臂梁根部彎矩設(shè)計(jì)值(N·mm)；Mi：單個(gè)作用力Pi作用下懸臂梁根部彎矩設(shè)計(jì)值(N·mm)；bi：單個(gè)作用力Pi作用點(diǎn)到懸臂梁根部的距離(mm)；Pi：每個(gè)集中力的設(shè)計(jì)值(N)；Mi=Pi×biM=ΣMiM1=P1b1=388742.9N·mmM4=P4b4=735460.6N·mmM2=P2b2=2832269.7N·mmM3=P3b3=3103938.2N·mmM=ΣMi=7060411.4N·mm選用材料的截面特性材料的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：f=215MPa材料彈性模量：E=206000MPa主力方向慣性矩：I=23700000mm4主力方向截面抵抗矩：W=237000mm3塑性發(fā)展系數(shù)：γ=1.05梁的抗彎強(qiáng)度計(jì)算按懸臂梁抗彎強(qiáng)度公式,應(yīng)滿足：M/γW≤f上式中：M：懸臂梁的彎矩設(shè)計(jì)值(N·mm)；W：在彎矩作用方向的凈截面抵抗矩(mm3)；γ：塑性發(fā)展系數(shù)，取1.05；f：材料的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，取215MPa；則：M/γW=7060411.4/1.05/237000=28.372MPa≤215MPa懸臂梁抗彎強(qiáng)度滿足要求。梁的撓度計(jì)算df：全部作用力作用下懸臂梁懸臂端撓度計(jì)算值(mm)；df,lim：懸臂梁懸臂端撓度限值(mm)；dfi：單個(gè)作用力Pi作用下懸臂梁懸臂端撓度計(jì)算值(mm)；bi：單個(gè)作用力Pi作用點(diǎn)到懸臂梁根部的距離(mm)；Pki：每個(gè)集中力的標(biāo)準(zhǔn)值(N)；a：懸臂梁總長度(mm)；dfi=Pkibi2a(3-βiβi=bi/adf=Σdfidf1=Pk1b12a(3-β=0.025mmdf4=Pk4b42a(3-β=0.229mmdf2=Pk2b22a(3-β=0.568mmdf3=Pk3b32a(3-β=0.911mmdf=Σdfi=1.733mmdf,lim=2×2450/250=19.6mm1.733mm≤df,lim=19.6mm懸臂梁桿件的撓度滿足要求!雨篷焊縫計(jì)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；受力分析V：剪力(N)a：懸臂長度(mm)：B：分格寬度(mm)；M：彎矩(N·mm)V=SaB=0.001601×2450×1500=5883.675NM=7060411.4N·mm焊縫校核計(jì)算校核依據(jù)：((σf/βf)2+τf2)0.5≤ffw7.1.3-3[GB50017-2003]上式中：σf：按焊縫有效截面計(jì)算，垂直于焊縫長度方向的應(yīng)力(MPa)；βf：正面角焊縫的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值增大系數(shù)，取1.22；τf：按焊縫有效截面計(jì)算，沿焊縫長度方向的剪應(yīng)力(MPa)；ffw：角焊縫的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(MPa)；((σf/βf)2+τf2)0.5=((M/1.22W)2+(V/A)2)0.5=((7060411.4/1.22/76970)2+(5883.675/2532.4)2)0.5=75.224MPa75.224MPa≤ffw=160MPa焊縫強(qiáng)度能滿足要求玻璃的選用與校核基本參數(shù)：1：計(jì)算點(diǎn)標(biāo)高：3.6m；2：玻璃板尺寸：寬×高=B×H=1500mm×2100mm；3：玻璃配置：夾層玻璃，夾層玻璃：8+8mm；上片鋼化玻璃，下片鋼化玻璃；模型簡圖為：玻璃板塊荷載組合計(jì)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(jì)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)；γg：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(MPa)；Gk=γg(t1+t2)=25.6/1000000×(8+8)=0.00041MPa因?yàn)镚k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(jì)值(MPa)；G-：負(fù)壓作用下雨篷玻璃恒荷載設(shè)計(jì)值(MPa)；Gk：玻璃板塊自重標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)；G+=1.2×Gk=1.2×0.00041=0.000492MPaG-=Gk=0.00041MPa(2)正風(fēng)壓的荷載組合計(jì)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(jì)值組合(MPa)；Sk+=Gk+Qk+0.6wk+=0.001128MPaS+=G++Q+0.6w+=0.001497MPa(3)負(fù)風(fēng)壓的荷載組合計(jì)算：Sk-：負(fù)風(fēng)壓作用下的荷載標(biāo)準(zhǔn)值組合(MPa)；S-：負(fù)風(fēng)壓作用下的荷載設(shè)計(jì)值組合(MPa)；Sk-=Gk+w=0.001041MPaS-=G-+w-=1.0Gk+1.4wk-=0.001621MPa(4)最不利荷載選?。篠k：最不利荷載標(biāo)準(zhǔn)值組合(MPa)；S：最不利荷載設(shè)計(jì)值組合(MPa)；按上面2項(xiàng)結(jié)果，選最不利因素(負(fù)風(fēng)壓情況下出現(xiàn))：Sk=0.001041MPaS=0.001621MPa玻璃板塊荷載分配計(jì)算Sk：最不利荷載標(biāo)準(zhǔn)值組合(MPa)；S：最不利荷載設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)值(MPa)；Sk1=Skt13/(t13+t23)=0.001041×83/(83+83)=0.00052MPaS1=St13/(t13+t23)=0.001621×83/(83+83)=0.00081MPaSk2=Skt23/(t13+t23)=0.001041×83/(83+83)=0.00052MPaS2=St23/(t13+t23)=0.001621×83/(83+83)=0.00081MPa玻璃的強(qiáng)度計(jì)算校核依據(jù)：σ≤[fg](1)上片校核：θ1：上片玻璃的計(jì)算參數(shù)；η1：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：支撐點(diǎn)間玻璃面板長邊邊長(mm)；E：玻璃的彈性模量(MPa)；t1：上片玻璃厚度(mm)；θ1=Sk1a4/Et14……6.1.2=0.00052×18504/72000/84=20.654按系數(shù)θ1，查表6.1.2-2[JGJ102-2003]，η1=0.917；σ1：上片玻璃在組合荷載作用下的板中最大應(yīng)力設(shè)計(jì)值(MPa)；S1：作用在幕墻上片玻璃上的荷載組合設(shè)計(jì)值(MPa)；a：支撐點(diǎn)間玻璃面板長邊邊長(mm)；t1：上片玻璃厚度(mm)；m1：上片玻璃彎矩系數(shù),查表得m1=0.137；σ1=6m1S1a2η1/t1=6×0.137×0.00081×18502×0.917/82=32.65MPa32.65MPa≤fg1=42MPa(鋼化玻璃)上片玻璃的強(qiáng)度滿足!(2)下片校核：θ2：下片玻璃的計(jì)算參數(shù)；η2：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：支撐點(diǎn)間玻璃面板長邊邊長(mm)；E：玻璃的彈性模量(MPa)；t2：下片玻璃厚度(mm)；θ2=Sk2a4/Et24……6.1.2=0.00052×18504/72000/84=20.654按系數(shù)θ2，查表6.1.2-2[JGJ102-2003]，η2=0.917σ2：下片玻璃在組合荷載作用下的板中最大應(yīng)力設(shè)計(jì)值(MPa)；S2：作用在幕墻下片玻璃上的荷載組合設(shè)計(jì)值(MPa)；a：支撐點(diǎn)間玻璃面板長邊邊長(mm)；t2：下片玻璃厚度(mm)；m2：下片玻璃彎矩系數(shù),查表得m2=0.137；σ2=6m2S2a2η2/t=6×0.137×0.00081×18502×0.917/82=32.65MPa32.65MPa≤fg2=42MPa(鋼化玻璃)下片玻璃的強(qiáng)度滿足!玻璃最大撓度校核校核依據(jù)：df=ημSka4/D≤df,lim……6.1.3-2[JGJ102-2003]上面公式中：df：玻璃板撓度計(jì)算值(mm)；η：玻璃撓度的折減系數(shù)；μ：玻璃撓度系數(shù)，查表得μ=0.01594；D：玻璃的彎曲剛度(N·mm)；df,lim：許用撓度，取支撐點(diǎn)間玻璃面板長邊邊長的60，為30.833mm；其中：D=Ete3/(12(1-υ2))……6.1.3-1[JGJ102-2003]上式中：E：玻璃的彈性模量(MPa)；te：玻璃的等效厚度(mm)；υ：玻璃材料泊松比，為0.2；te=(t13+t23)1/3……6.1.4-5[JGJ102-2003]=(83+83)1/3=10.079mmD=Ete3/(12(1-υ2))=72000×10.0793/(12×(1-0.22))=6399298.269N·mmθ：玻璃板塊的計(jì)算參數(shù)；θ=Ska4/Ete4……6.1.2-3[JGJ102-2003]=0.001041×18504/72000/10.0794=16.411按參數(shù)θ，查表6.1.2-2[JGJ102-2003]，η=0.934df=ημSka4/D=0.934×0.01594×0.001041×18504/6399298.269=28.369mm28.369mm≤df,lim=30.833mm玻璃的撓度能滿足要求!附錄常用材料的力學(xué)及其它物理性能玻璃的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fg(MPa)JGJ102-2003表5.2.1種類厚度(mm)大面?zhèn)让嫫胀úＡ?28.019.5浮法玻璃5~1228.019.515~1924.017.0≥2020.014.0鋼化玻璃5~1284.058.815~1972.050.4≥2059.041.3長期荷載作用下玻璃的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fg(MPa)JGJ113-2009表4種類厚度(mm)大面?zhèn)让嫫桨宀Ａ?~129615~1975≥2064半鋼化玻璃5~12282015~192417≥202014半鋼化玻璃5~12423015~193626≥203021鋁合金型材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(MPa)GB50429-2007表4.3.4鋁合金牌號(hào)狀態(tài)厚度強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(mm)抗拉、抗壓抗剪6061T4不區(qū)分9055T6不區(qū)分2001156063T5不區(qū)分9055T6不區(qū)分150856063AT5≤1013575T6≤1016090鋼材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(1-熱軋鋼材)fs(MPa)JGJ102-2003表5.2.3鋼材牌號(hào)厚度或直徑d(mm)抗拉、抗壓、抗彎抗剪端面承壓Q235d≤16215125325Q345d≤16310180400鋼材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(2-冷彎薄壁型鋼)fs(MPa)GB50018-2002表4.2.1鋼材牌號(hào)抗拉、抗壓、抗彎抗剪端面承壓Q235205120310Q345300175400材料的彈性模量E(MPa)JGJ102-2003表5.2.8、JGJ133-2001表5.3.9材料E材料E玻璃0.72×105不銹鋼絞線1.2×105~1.5×105鋁合金、單層鋁板0.70×105高強(qiáng)鋼絞線1.95×105鋼、不銹鋼2.06×105鋼絲繩0.8×105~1.0×105消除應(yīng)力的高強(qiáng)鋼絲2.05×105花崗石板0.8×105蜂窩鋁板10mm0.35×105鋁塑復(fù)合板4mm0.2×105蜂窩鋁板15mm0.27×105鋁塑復(fù)合板6mm0.3×105蜂窩鋁板20mm0.21×105材料的泊松比υJGJ102-2003表5.2.9、JGJ133-2001表5.3.10、GB50429-2007表4.3.7材料υ材料υ玻璃0.2鋼、不銹鋼0.3鋁合金0.3(按GB50429)高強(qiáng)鋼絲、鋼絞線0.3鋁塑復(fù)合板0.25蜂窩鋁板0.25花崗巖0.125材料的膨脹系數(shù)α(1/℃)JGJ102-2003表5.2.10、JGJ133-2001表5.3.11、GB50429-2007表4.3.7材料α材料α玻璃0.8×10-5~1.0×10-5不銹鋼板1.80×10-5鋁合金、單層鋁板2.3×10-5(按GB50429)混凝土1.00×10-5鋼材1.20×10-5磚砌體0.50×10-5鋁塑復(fù)合板≤4.0×10-5蜂窩鋁板2.4×10-5花崗巖0.8×10-5材料的重力密度γg(KN/m3)JGJ102-2003表5.3.1、GB50429-2007表4.3.7材料γg材料γg普通玻璃、夾層玻璃鋼化、半鋼化玻璃25．6礦棉1.2~1.5玻璃棉0.5~1.0鋼材78．5巖棉0.5~2.5鋁合金2700kg/m3(按GB50429)板材單位面積重力標(biāo)準(zhǔn)值（MPa）JGJ133-2001表5.2.2板材厚度（mm）qk(N/m2)板材厚度（mm）qk(N/m2)單層鋁板2.53.04.067.581.0112.0不銹鋼板1.52.02.53.0117.8157.0196.3235.5鋁塑復(fù)合板4.06.055.073.6蜂窩鋁板（鋁箔芯）10.015.020.053.070.074.0花崗石板20.025.030.0500～560625～700750～840螺栓連接的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值一(MPa)JGJ102-2003表B.0.1-1螺栓的性能等級(jí)錨栓和構(gòu)件鋼材的牌號(hào)普通螺栓錨栓承壓型連接高強(qiáng)度螺栓C級(jí)螺栓A、B級(jí)螺栓抗拉抗剪承壓抗拉抗剪承壓抗拉抗拉抗剪承壓ftbfvbfcbftbfvbfcbftbftbfvbfcb普通螺栓4.6、4.8級(jí)1701405.6級(jí)2101908.8級(jí)400320錨栓Q235鋼140Q345鋼180承壓型連接高強(qiáng)度螺栓8.8級(jí)400250-10.9級(jí)500310-構(gòu)件Q