玻璃雨棚计算书.docx
- 文档编号:26084829
- 上传时间:2023-06-17
- 格式:DOCX
- 页数:39
- 大小:71.31KB
玻璃雨棚计算书.docx
《玻璃雨棚计算书.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《玻璃雨棚计算书.docx(39页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
玻璃雨棚计算书
Thedocumentwasfinallyrevisedon2021
玻璃雨棚计算书
巴东县山城汽车商贸中心商住楼幕墙工程玻璃雨篷
设计计算书
设计:
校对:
审核:
批准:
武汉创高幕墙装饰工程有限责任公司
二〇一五年六月五日
钢结构雨篷设计计算书
11计算引用的规范、标准及资料
11.1幕墙及采光顶相关设计规范:
《铝合金结构设计规范》GB50429-2007
《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003
《建筑玻璃应用技术规程》JGJ113-2009
《建筑幕墙》GB/T21086-2007
《建筑玻璃采光顶》JG/T231-2007
《建筑用玻璃与金属护栏》JG/T342-2012
《建筑幕墙工程技术规范》DGJ08-56-2012
11.2建筑设计规范:
《地震震级的规定》GB/T17740-1999
《钢结构设计规范》GB50017-2003
《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010
《高处作业吊蓝》GB19155-2003
《工程抗震术语标准》JGJ/T97-2011
《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145-2004
《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2006
《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
《混凝土用膨胀型、扩孔型建筑锚栓》JG160-2004
《建筑防火封堵应用技术规程》CECS154:
2003
《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002
《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223-2008
《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001
《建筑抗震设计规范》GB50011-2010
《建筑设计防火规范》GB50016-2006
《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010
《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-2002
11.3玻璃规范:
《镀膜玻璃第1部分:
阳光控制镀膜玻璃》GB/
《镀膜玻璃第2部分:
低辐射镀膜玻璃》GB/
《防弹玻璃》GB17840-1999
《平板玻璃》GB11614-2009
《建筑用安全玻璃第3部分:
夹层玻璃》
《建筑用安全玻璃第2部分:
钢化玻璃》
《建筑用安全玻璃防火玻璃》
《半钢化玻璃》GB/T17841-2008
《热弯玻璃》JC/T915-2003
《压花玻璃》JC/T511-2002
《中空玻璃》GB/T11944-2002
11.4钢材规范:
《建筑结构用冷弯矩形钢管》JG/T178-2005
《不锈钢棒》GB/T1220-2007
《不锈钢冷加工钢棒》GB/T4226-2009
《不锈钢冷轧钢板及钢带》GB/T3280-2007
《不锈钢热轧钢板及钢带》GB/T4237-2007
《不锈钢丝》GB/T4240-2009
《建筑用不锈钢绞线》JG/T200-2007
《不锈钢小直径无缝钢管》GB/T3090-2000
《彩色涂层钢板和钢带》GB/T12754-2006
《低合金钢焊条》GB/T5118-1995
《低合金高强度结构钢》GB/T1591-2008
《建筑幕墙用钢索压管接头》JG/T201-2007
《耐候结构钢》GB/T4171-2008
《高碳铬不锈钢丝》YB/T096—1997
《合金结构钢》GB/T3077-1999
《金属覆盖层钢铁制品热镀锌层技术要求》GB/T13912-2002
《冷拔异形钢管》GB/T3094-2000
《碳钢焊条》GB/T5117-1995
《碳素结构钢》GB/T700-2006
《碳素结构钢和低合金结构钢热轧薄钢板及钢带》GB/T912-2008
《碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板及钢带》GB/T3274-2007
《优质碳素结构钢》GB/T699-1999
11.5胶类及密封材料规范:
《丙烯酸酯建筑密封膏》JC484-2006
《幕墙玻璃接缝用密封胶》JC/T882-2001
《彩色涂层钢板用建筑密封胶》JC/T884-2001
《丁基橡胶防水密封胶粘带》JC/T942-2004
《工业用橡胶板》GB/T5574-2008
《混凝土建筑接缝用密封胶》JC/T881-2001
《建筑窗用弹性密封剂》JC485-2007
《建筑密封材料试验方法》GB/~20-2002
《建筑用防霉密封胶》JC/T885-2001
《建筑用硅酮结构密封胶》GB16776-2005
《建筑用岩棉、矿渣棉绝热制品》GB/T19686-2005
《建筑用硬质塑料隔热条》JG/T174-2005
《聚氨酯建筑密封胶》JC/T482-2003
《聚硫建筑密封胶》JC/T483-2006
《绝热用岩棉、矿棉及其制品》GB/T11835-2007
《硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定》GB/T529-2008
《橡胶袖珍硬度计压入硬度试验方法》GB/T531-1999
《修补用天然橡胶胶粘剂》HG/T3318-2002
《中空玻璃用弹性密封胶》JC/T486-2001
《中空玻璃用丁基热熔密封胶》JC/T914-2003
11.6相关物理性能等级测试方法:
《玻璃幕墙工程质量检验标准》JGJ/T139-2001
《玻璃幕墙光学性能》GB/T18091-2000
《彩色涂层钢板和钢带试验方法》GB/T13448-2006
《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001
《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002(2011版)
《建筑防水材料老化试验方法》GB/T18244-2000
《建筑幕墙气密、水密、抗风压性能检测方法》GB/T15227-2007
《建筑幕墙抗震性能振动台试验方法》GB/T18575-2001
《建筑幕墙平面内变形性能检测方法》GB/T18250-2000
《建筑装饰装修工程质量验收规范》GB50210-2001
《金属材料室温拉伸试验方法》GB/T228-2002
11.7《建筑结构静力计算手册》(第二版)
11.8土建图纸:
12基本参数
12.1雨篷所在地区
巴东地区;
12.2地面粗糙度分类等级
按《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)
A类:
指近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区;
B类:
指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区;
C类:
指有密集建筑群的城市市区;
D类:
指有密集建筑群且房屋较高的城市市区;
依照上面分类标准,本工程按B类地形考虑。
13雨篷荷载计算
13.1雨篷的荷载作用说明
雨篷承受的荷载包括:
自重、风荷载、雪荷载以及活荷载。
(1)自重:
包括面板、杆件、连接件、附件等的自重,可以按照500N/m2估算:
(2)风荷载:
是垂直作用于雨篷表面的荷载,按GB50009采用;
(3)雪荷载:
是指雨篷水平投影面上的雪荷载,按GB50009采用;
(4)活荷载:
是指雨篷水平投影面上的活荷载,按GB50009,可按500N/m2采用;
在实际工程的雨篷结构计算中,对上面的几种荷载,考虑最不利组合,有下面几种方式,取用其最大值:
A:
考虑正风压时:
a.当永久荷载起控制作用的时候,按下面公式进行荷载组合:
SA+=+×+×(或Qk)
b.当永久荷载不起控制作用的时候,按下面公式进行荷载组合:
SA+=++×(或Qk)(风荷载为第一可变荷载时);
SA+=+(或Qk)+×(风荷载非第一可变荷载时);
B:
考虑负风压时:
按下面公式进行荷载组合:
SA-=+
13.2风荷载标准值计算
按《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)计算:
wk+=βgzμzμs1+w0……8.1.1-2[GB50009-2012]
wk-=βgzμzμs1-w0
上式中:
wk+:
正风压下作用在雨篷上的风荷载标准值(MPa);
wk-:
负风压下作用在雨篷上的风荷载标准值(MPa);
Z:
计算点标高:
;
βgz:
高度z处的阵风系数;
根据不同场地类型,按以下公式计算:
βgz=1+2gI10(z/10)-α……条文说明部分8.6.1[GB50009-2012]
其中A、B、C、D四类地貌类别截断高度分别为:
5m、10m、15m、30m;
A、B、C、D四类地貌类别梯度高度分别为:
300m、350m、450m、550m;
也就是:
对A类场地:
当z>300m时,取z=300m,当z<5m时,取z=5m;
对B类场地:
当z>350m时,取z=350m,当z<10m时,取z=10m;
对C类场地:
当z>450m时,取z=450m,当z<15m时,取z=15m;
对D类场地:
当z>550m时,取z=550m,当z<30m时,取z=30m;
g:
峰值因子,取;
I10:
10m高名义湍流度,对应A、B、C、D地面粗糙度,可分别取、、和;
α:
地面粗糙度指数,对应A、B、C、D地面粗糙度,可分别取、、和;
对于B类地形,高度处的阵风系数为:
βgz=1+2×××(Z/10)=
μz:
风压高度变化系数;
根据不同场地类型,按《建筑结构荷载规范》条文说明部分8.2.1提供的公式计算:
A类场地:
μzA=×(z/10)
B类场地:
μzB=×(z/10)
C类场地:
μzC=×(z/10)
D类场地:
μzD=×(z/10)
公式中的截断高度和梯度高度与计算阵风系数时相同,也就是:
对A类场地:
当z>300m时,取z=300m,当z<5m时,取z=5m;
对B类场地:
当z>350m时,取z=350m,当z<10m时,取z=10m;
对C类场地:
当z>450m时,取z=450m,当z<15m时,取z=15m;
对D类场地:
当z>550m时,取z=550m,当z<30m时,取z=30m;
对于B类地形,高度处风压高度变化系数:
μz=×(Z/10)=1
μs1:
局部风压体型系数;
按《建筑结构荷载规范》GB50009-2012第8.3.3条:
计算围护结构及其连接的风荷载时,可按下列规定采用局部体型系数μs1:
1封闭矩形平面房屋的墙面及屋面可按表8.3.3-1的规定采用;
2檐口、雨篷、遮阳板、边棱处的装饰条等突出构件,取;
3其它房屋和构筑物可按本规范第8.3.1条规定体型系数的倍取值。
按《建筑结构荷载规范》GB50009-2012第8.3.4条:
计算非直接承受风荷载的围护构件风荷载时,局部体型系数可按构件的从属面积折减,折减系数按下列规定采用:
1当从属面积不大于1m2时,折减系数取;
2当从属面积大于或等于25m2时,对墙面折减系数取,对局部体型系数绝对值大于的屋面区域折减系数取,对其它屋面区域折减系数取;
3当从属面积大于1m2且小于25m2时,墙面和绝对值大于的屋面局部体型系数可采用对数插值,即按下式计算局部体型系数:
μs1(A)=μs1
(1)+[μs1(25)-μs1
(1)]logA/……8.3.4[GB50009-2012]
因此,对雨蓬结构来说:
正压情况下:
μs1+
(1)=
μs1+(25)=1×μs1+
(1)=
负压情况下:
μs1-
(1)=
μs1-(25)=×μs1-
(1)=
w0:
基本风压值(MPa),根据现行《建筑结构荷载规范》GB50009-2012附表中数值采用,按重现期50年,巴东地区取;
(1)计算龙骨构件的风荷载标准值:
龙骨构件的从属面积:
A=×=
LogA=
μsA1+(A)=μs1+
(1)+[μs1+(25)-μs1+
(1)]logA/
=
μsA1-(A)=μs1-
(1)+[μs1-(25)-μs1-
(1)]logA/
=
wkA+=βgzμzμsA1+w0
=×1××
=
wkA-=βgzμzμsA1-w0
=×1××
=
(2)计算面板部分的风荷载标准值:
μsB1+(A)=
μsB1-(A)=2
wkB+=βgzμzμsB1+w0
=×1××
=
wkB-=βgzμzμsB1-w0
=×1×2×
=
13.3风荷载设计值计算
wA+:
正风压作用下作用在雨篷龙骨上的风荷载设计值(MPa);
wkA+:
正风压作用下作用在雨篷龙骨上的风荷载标准值(MPa);
wA-:
负风压作用下作用在雨篷龙骨上的风荷载设计值(MPa);
wkA-:
负风压作用下作用在雨篷龙骨上的风荷载标准值(MPa);
wA+=×wkA+
=×
=
wA-=×wkA-
=×
=
wB+:
正风压作用下作用在雨篷面板上的风荷载设计值(MPa);
wkB+:
正风压作用下作用在雨篷面板上的风荷载标准值(MPa);
wB-:
负风压作用下作用在雨篷面板上的风荷载设计值(MPa);
wkB-:
负风压作用下作用在雨篷面板上的风荷载标准值(MPa);
wB+=×wkB+
=×
=
wB-=×wkB-
=×
=
13.4雪荷载标准值计算
Sk:
作用在雨篷上的雪荷载标准值(MPa);
S0:
基本雪压,根据现行《建筑结构荷载规范》GB50009-2012取值:
;
μr:
屋面积雪分布系数,按表7.2.1[GB50009-2012],为;
根据《建筑结构荷载规范》GB50009-2012公式7.1.1屋面雪荷载标准值为:
Sk=μr×S0
=×
=
13.5雪荷载设计值计算
S:
雪荷载设计值(MPa);
S=×Sk
=×
=
13.6雨篷面活荷载设计值
Q:
雨篷面活荷载设计值(MPa);
Qk:
雨篷面活荷载标准值取:
500N/m2
Q=×Qk
=×500/1000000
=
因为Sk≤Qk,所以计算时活荷载参与正压组合!
13.7雨篷构件恒荷载设计值
G+:
正压作用下雨篷构件恒荷载设计值(MPa);
G-:
负压作用下雨篷构件恒荷载设计值(MPa);
Gk:
雨篷结构平均自重取;
因为Gk与其它可变荷载比较,不起控制作用,所以:
G+=×Gk
=×
=
G-=Gk
=
13.8选取计算荷载组合
(1)正风压的荷载组合计算:
SkA+:
正风压作用下的龙骨的荷载标准值组合(MPa);
SA+:
正风压作用下的龙骨的荷载设计值组合(MPa);
SkA+=Gk+Qk++
=
SA+=G++Q++
=
(2)负风压的荷载组合计算:
SkA-:
负风压作用下的龙骨的荷载标准值组合(MPa);
SA-:
负风压作用下的龙骨的荷载设计值组合(MPa);
SkA-=Gk+wkA-
=
SA-=G-+wA-
=+
=
(3)最不利荷载选取:
SkA:
作用在龙骨上的最不利情况下荷载标准值组合(MPa);
SA:
作用在龙骨上的最不利情况下荷载设计值组合(MPa);
按上面2项结果,选最不利因素(正风压情况下出现):
SkA=
SA=
14雨篷杆件计算
基本参数:
1:
计算点标高:
;
2:
力学模型:
悬臂梁;
3:
荷载作用:
集中力荷载;
4:
悬臂总长度:
a=1700mm;
5:
分格宽度:
B=1550mm;
6:
板块配置:
夹层玻璃6+6mm;
7:
悬臂梁:
200120×100×8×6变截面T型钢,Q235;
本处幕墙杆件按悬臂梁力学模型进行设计计算,受力模型如下:
14.1悬臂梁的受力分析
(1)集中荷载值计算:
本工程结构的每个梁上,共有i=2个集中力作用点,下面对这些力分别求值:
Pki:
每个集中力的标准值(N);
Pi:
每个集中力的设计值(N);
ai:
每个分格的沿悬臂梁方向的长度(mm);
Sk:
组合荷载标准值(MPa);
S:
组合荷载设计值(MPa);
B:
分格宽度(mm);
a1=300mm
a2=1400mm
Pk1=SkBa2/2
=
P1=SBa2/2
=
Pk2=Pk1
=
P2=P1
=
(2)雨篷杆件截面最大弯矩(根部处)的弯矩设计值计算:
M:
全部作用力作用下悬臂梁根部弯矩设计值(N·mm);
Mi:
单个作用力Pi作用下悬臂梁根部弯矩设计值(N·mm);
bi:
单个作用力Pi作用点到悬臂梁根部的距离(mm);
Pi:
每个集中力的设计值(N);
Mi=Pi×bi
M=ΣMi
M1=P1b1
=492807N·mm
M2=P2b2
=2792573N·mm
M=ΣMi
=3285380N·mm
14.2选用材料的截面特性
材料的抗弯强度设计值:
f=215MPa
材料弹性模量:
E=206000MPa
主力方向惯性矩:
I=5738800mm4
主力方向截面抵抗矩:
W=46906mm3
塑性发展系数:
γ=
14.3梁的抗弯强度计算
按悬臂梁抗弯强度公式,应满足:
M/γW≤f
上式中:
M:
悬臂梁的弯矩设计值(N·mm);
W:
在弯矩作用方向的净截面抵抗矩(mm3);
γ:
塑性发展系数,取;
f:
材料的抗弯强度设计值,取215MPa;
则:
M/γW=3285380/46906
=≤215MPa
悬臂梁抗弯强度满足要求。
14.4梁的挠度计算
df:
全部作用力作用下悬臂梁悬臂端挠度计算值(mm);
df,lim:
悬臂梁悬臂端挠度限值(mm);
dfi:
单个作用力Pi作用下悬臂梁悬臂端挠度计算值(mm);
bi:
单个作用力Pi作用点到悬臂梁根部的距离(mm);
Pki:
每个集中力的标准值(N);
a:
悬臂梁总长度(mm);
dfi=Pkibi2a(3-βi)/6EI
βi=bi/a
df=Σdfi
df1=Pk1b12a(3-β1)/6EI
=
df2=Pk2b22a(3-β2)/6EI
=
df=Σdfi
=
df,lim=2×1700/250=
≤df,lim=
悬臂梁杆件的挠度满足要求!
15雨篷焊缝计算
基本参数:
1:
焊缝高度:
hf=4mm;
2:
焊缝有效截面抵抗矩:
W=76970mm3;
3:
焊缝有效截面积:
A=;
15.1受力分析
V:
剪力(N)
a:
悬臂长度(mm):
B:
分格宽度(mm);
M:
弯矩(N·mm)
V=SaB
=×1700×1550
=
M=3285380N·mm
15.2焊缝校核计算
校核依据:
((σf/βf)2+τf2)≤ffw7.1.3-3[GB50017-2003]
上式中:
σf:
按焊缝有效截面计算,垂直于焊缝长度方向的应力(MPa);
βf:
正面角焊缝的强度设计值增大系数,取;
τf:
按焊缝有效截面计算,沿焊缝长度方向的剪应力(MPa);
ffw:
角焊缝的强度设计值(MPa);
((σf/βf)2+τf2)
=((M/2+(V/A)2)
=((3285380/76970)2+2)
=
≤ffw=160MPa
焊缝强度能满足要求
16玻璃的选用与校核
基本参数:
1:
计算点标高:
;
2:
玻璃板尺寸:
宽×高=B×H=1550mm×1550mm;
3:
玻璃配置:
夹层玻璃,夹层玻璃:
6+6mm;上片钢化玻璃,下片钢化玻璃;
4:
玻璃支撑类型:
四点驳接;
5:
玻璃支撑点间距B1×H1=1250mm×1150mm;
模型简图为:
16.1玻璃板块荷载组合计算
(1)玻璃板块自重:
Gk:
玻璃板块自重标准值(MPa);
G:
玻璃板块自重设计值(MPa);
t1:
玻璃板块上片玻璃厚度(mm);
t2:
玻璃板块下片玻璃厚度(mm);
γg:
玻璃的体积密度(N/mm3);
wk+:
正风压作用下作用在雨篷上的风荷载标准值(MPa);
Gk=γg(t1+t2)
=1000000×(6+6)
=
因为Gk与其它可变荷载比较,不起控制作用,所以:
G+:
正压作用下雨篷玻璃恒荷载设计值(MPa);
G-:
负压作用下雨篷玻璃恒荷载设计值(MPa);
Gk:
玻璃板块自重标准值(MPa);
G+=×Gk
=×
=
G-=Gk
=
(2)正风压的荷载组合计算:
Sk+:
正风压作用下的荷载标准值组合(MPa);
S+:
正风压作用下的荷载设计值组合(MPa);
Sk+=Gk+Qk++
=
S+=G++Q++
=
(3)负风压的荷载组合计算:
Sk-:
负风压作用下的荷载标准值组合(MPa);
S-:
负风压作用下的荷载设计值组合(MPa);
Sk-=Gk+wk-
=
S-=G-+w-
=+
=
(4)最不利荷载选取:
Sk:
最不利荷载标准值组合(MPa);
S:
最不利荷载设计值组合(MPa);
按上面2项结果,选最不利因素(正风压情况下出现):
Sk=
S=
16.2玻璃板块荷载分配计算
Sk:
最不利荷载标准值组合(MPa);
S:
最不利荷载设计值组合(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载组合标准值(MPa);
S1:
分配到上片玻璃上的荷载组合设计值(MPa);
Sk2:
分配到下片玻璃上的荷载组合标准值(MPa);
S2:
分配到下片玻璃上的荷载组合设计值(MPa);
Sk1=Skt13/(t13+t23)
=×63/(63+63)
=
S1=St13/(t13+t23)
=×63/(63+63)
=
Sk2=Skt23/(t13+t23)
=×63/(63+63)
=
S2=St23/(t13+t23)
=×63/(63+63)
=
16.3玻璃的强度计算
校核依据:
σ≤[fg]
(1)上片校核:
θ1:
上片玻璃的计算参数;
η1:
上片玻璃的折减系数;
Sk1:
作用在上片玻璃上的荷载组合标准值(MPa);
a:
支撑点间玻璃面板长边边长(mm);
E:
玻璃的弹性模量(MPa);
t1:
上片玻璃厚度(mm);
θ1=Sk1a4/Et14……6.1.2-3[JGJ102-2003]
=×12504/72000/64
=
按系数θ1,查表6.1.2-2[JGJ102-2003],η1=;
σ1:
上片玻璃在组合荷载作用下的板中最大应力设计值(MPa);
S1:
作用在幕墙上片玻璃上的荷载组合设计值(MPa);
a:
支撑点间玻璃面板长边边长(mm);
t1:
上片玻璃厚度(mm);
m1:
上片玻璃弯矩系数,查表得m1=;
σ1=6m1S1a2η1/t12
=6×××12502×62
=
≤fg1=42MPa(钢化玻璃)
上片玻璃的强度满足!
(2)下片校核:
θ2:
下片玻璃的计算参数;
η2:
下片玻璃的折减系
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 玻璃 雨棚 计算