钢结构雨篷结构计算书
钢雨篷的结构设计计算书

钢雨篷的结构设计计算书公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]目录1#雨蓬计算书 (1)节点A :已知:根据GL-1简支梁计算书得,22190.5072.23203.73x y x y V KNV KNV V V KN===+=由锚栓设计基本参数,取M16化学锚栓,得:单个螺栓抗剪设计值:34.7Rd V KN =所以,单个螺栓所受拉力: 1203.7320.434.710b v V N KN N KN n ===<= 3-3剖面10个M16化学螺栓满足承载力要求。
(2)节点D :支座反力:127,42.4N KN V KN == 单个高强度螺栓承压型连接的承载力设计值受剪连接时,抗剪公式如下:24bb e v v v d N n f π=⨯⨯公式中,v n =1(单剪),螺栓的有效直径17.65e d mm =,螺栓有效面积2245e A mm =, 级承压型高强螺栓得2310/b v f N mm =,经计算,12725.4542.48.485N V D V N N KN n V N KN n ====== 2226.7876.0N D b V V V V N N N KN N KN =+=<=2124531076.04bb e v v v d N n f KN π=⨯⨯=⨯⨯=故,采用单面5个级M20承压型高强螺栓连接满足承载力要求。
(3)节点E :由支座反力得:163N KN =销轴处,使用单个级M30承压型高强螺栓,有效直径26.72e d mm =,有效面积2561e A mm =,Q345钢构件的承压2590/b c f N mm =,抗剪2310/b v f N mm =由构件信息得,22030v n t mm d mm=∑==22561310347.8243020590354bb e vv v b b c c d N n f KN N d t f KNπ=⨯⨯=⨯⨯==⨯∑⨯=⨯⨯=取两者中的较小者, 故选用347.82b v N KN =163347.82b v N KN N KN <==故,单个级M30承压型高强螺栓满足承载力设计值。
钢结构雨棚设计计算书

钢结构雨棚设计计算书一、计算依据:1.《建筑结构荷载规》2.《钢结构设计规》GB50017-20033.《玻璃幕墙工程技术规》4.《建筑抗震设计规》二、计算基本参数: 1.本工程位于市,基本风压ω0=0.700(kN/m2),考虑到结构的重要性,按50年一遇考虑乘以系数1.1,故本工程基本风压ω=1.1x0.7=0.77(kN/m2)。
2. 地面粗糙度类别按C类考虑,风压高度变化系数取5.0米处(标高最高处),查下页表1-1知,该处风压高度变化系数为:z=0.74。
依据《玻璃幕墙工程技术规》,风荷载体形系数,对于挑檐风荷载向上取μs=2.0,瞬时风压的阵风系数βz=2.25 。
3. 本工程耐火等级一级,抗震设防七度。
三、结构受力分析该处雨棚是以钢架作为承重结构的悬臂体系。
四、设计荷载确定原则:作用于垂直雨棚平面的荷载主要是风荷载、地震作用及雨棚结构自重,其中风荷载引起的效应最大。
在进行雨棚构件、连接件承载力计算时,必须考虑各种荷载和作用效应的分项系数,即采用其设计值;进行位移和挠度计算时,各分项系数均取1.0,即采用其标准值。
1、风荷载根据《玻璃幕墙工程技术规》,垂直于雨棚平面上的风荷载标准值,按下列公式(1.1)计算:W k = z s z Wo ················(1.1)式中: W k ---风荷载标准值 (kN/m2);z---瞬时风压的阵风系数;βz=2.25s---风荷载体型系数;向上取μs=2.0z---风荷载高度变化系数,并与建筑的地区类别有关;按《建筑结构荷载规》GBJ9-87取值;W o---基本风压(kN/m2) 按《技术要求》W o =1.1x0.700=0.770(kN/m2)按《玻璃幕墙工程技术规》要求,进行建筑幕墙构件、连接件和锚固件承载力计算时,风荷载分项系数应取γw= 1.4表1-1高度(m) z(C 类)5 0.74 10 0.74 15 0.74 200.85即风荷载设计值为: W= γW W K = 1.4W K ··············(1.2)2、地震作用雨棚平面外地震作用标准值计算公式如下: qEK =Emax Gk A·················(1.3)雨棚平面地震作用标准值计算公式如下: PE =E max G ·················(1.4)式中, qEK 为垂直雨棚平面的分布地震作用;(kN/m2) PE 为平行于雨棚平面的集中地震作用;(kN) E 为地震动力放大系数;取E=3.0max 为水平地震影响系数最大值;取max=0.08(7度抗震设计) G 为幕墙结构自重(kN)Gk A 为单位面积的幕墙结构自重(kN/m2) ;取GkA=0.4kN/m2按规要求,地震作用的分项系数取γE= 1.3,即地震作用设计值为:qE=γEqEK = 1.3 qEK ·············(1.5)3、雨棚结构自重按规要求,幕墙结构自重的分项系数取γG=1.2。
雨蓬计算书

雨蓬钢结构计算第一章、计算资料1.1 计算依据本计算书依据规范如下:(1)《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)(2)《钢结构设计规范》(GB50017-2003)(3)《玻璃幕墙工程技术规范》(JGJ102-2003) (4)其它相关规范规程1.2 基本参数使用年限:按主体结构50 年考虑。
场地类别:C类基本风压:=W0.65 kN/m2基本雪压:S=0.40 kN/m2第二章、荷载及作用组合一、恒荷载 1、自重荷载标准值(1)钢结构自重DEAD :SAP2000程序自动计算,钢材容重78.5kN/m 3。
(2)玻璃面板及其配件重量:G AK :玻璃面板自重面荷载标准值面板采用4mm 厚铝塑复合板,铝塑复合板容重28kN/m 3 G AK =4×10-3×28=0.112 kN/m 2G GK :考虑各种零部件及LOG 后的幕墙面板自重面荷载标准值取 G GK =1.0 kN/m 22、自重荷载设计值r G :永久荷载分项系数,取r G =1.2G G :考虑各种零部件等后雨蓬重力荷载设计值 G G =r G ·G Gk =1.2×1.0=1.2 kN/m 2 二 、风荷载基本风压=0W 0.65 kN/m 2,场地类别C 类。
垂直于建筑物表面的风荷载标准值按下式计算0w w z s z k μμβ=。
1、负风压作用(作用方向竖直向上) βgz :阵风系数,取βgz =2.2218按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001表7.5.1 μS :风荷载体型系数,取μS =-2.0按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001第7.3.3条 μZ :风压高度变化系数,取μZ =0.736按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001表7.2.1 W 0:作用在雨蓬上的风荷载基本值 0.65 kN/m 2按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001附表D.4(按50年一遇) W K1:作用在雨蓬上的负风荷载标准值W K1=βgz ·μS ·μZ ·W 0=2.2218×(-2.0)×0.736×0.65=-2.1266kN/m 2(表示负风压)r W :风荷载分项系数,取r W =1.4按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001第3.2.5条 W 1:作用在雨蓬上的负风荷载设计值W 1=r W ·W K1=1.4×(-2.1266)=-2.977 kN/m 22、正风压作用(作用方向竖直向下)WK2:作用在雨蓬上的正风荷载标准值μS:风荷载体型系数,取μS=+1.0+0.2=+1.2W K2=βgz·μS·μZ·W=2.218×1.2×0.736×0.65=1.276kN/m2r W :风荷载分项系数,取rW=1.4按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001第3.2.5条W2:作用在雨蓬上的正风荷载设计值W 2=rW·WK2=1.4×1276=1786 kN/m2三、雪荷载作用S 0:基本雪压,取S=0.4 kN/m2按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001附表D.4μr:积雪分布系数,取μr=1.0按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001 表6.2.1 SK:雪荷载标准值S K =μr·S=1.0×0.4=0.4 kN/m2r s :雪荷载作用效应的分项系数,取rs=1.4按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001第3.2.5条S:雪荷载设计值S=rs ·SK=1.4×0.4=0.56 kN/m2四、活荷载按上人屋面考虑雨蓬活荷载活荷载标准值取qk=1.0 kN/m2按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006版)第4.3.1条五、施工和检修集中荷载施工和检修集中荷载(简称“施检荷载”)在雨蓬长度方向每隔1.0m布置一个集中荷载,集中荷载取为1.0 kN,最不利布置施检荷载。
钢雨棚计算书

钢结构雨棚设计计算书一、计算依据:1.《建筑结构荷载规》2.《钢结构设计规》GB50017-20033.《玻璃幕墙工程技术规》4.《建筑抗震设计规》二、计算基本参数: 1.本工程位于市,基本风压ω0=0.700(kN/m2),考虑到结构的重要性,按50年一遇考虑乘以系数1.1,故本工程基本风压ω=1.1x0.7=0.77(kN/m2)。
2. 地面粗糙度类别按C类考虑,风压高度变化系数取5.0米处(标高最高处),查下页表1-1知,该处风压高度变化系数为:μz=0.74。
依据《玻璃幕墙工程技术规》,风荷载体形系数,对于挑檐风荷载向上取μs=2.0,瞬时风压的阵风系数βz=2.25 。
3. 本工程耐火等级一级,抗震设防七度。
三、结构受力分析该处雨棚是以钢架作为承重结构的悬臂体系。
四、设计荷载确定原则:作用于垂直雨棚平面的荷载主要是风荷载、地震作用及雨棚结构自重,其中风荷载引起的效应最大。
在进行雨棚构件、连接件承载力计算时,必须考虑各种荷载和作用效应的分项系数,即采用其设计值;进行位移和挠度计算时,各分项系数均取1.0,即采用其标准值。
1、风荷载根据《玻璃幕墙工程技术规》,垂直于雨棚平面上的风荷载标准值,按下列公式(1.1)计算:W k = βz μs μz Wo ················(1.1)式中: W k ---风荷载标准值 (kN/m2);βz---瞬时风压的阵风系数;βz=2.25μs---风荷载体型系数;向上取μs=2.0μz---风荷载高度变化系数,并与建筑的地区类别有关;按《建筑结构荷载规》GBJ9-87取值;W o---基本风压(kN/m2) 按《技术要求》W o =1.1x0.700=0.770(kN/m2)按《玻璃幕墙工程技术规》要求,进行建筑幕墙构件、连接件和锚固件承载力计算时,风荷载分项系数应取γw= 1.4表1-1即风荷载设计值为: W= γW W K = 1.4W K ··············(1.2)2、地震作用雨棚平面外地震作用标准值计算公式如下: qEK =βE αmax GkA·················(1.3)雨棚平面地震作用标准值计算公式如下: PE =βE αmax G ·················(1.4)式中, qEK 为垂直雨棚平面的分布地震作用;(kN/m2) PE 为平行于雨棚平面的集中地震作用;(kN) βE 为地震动力放大系数;取βE=3.0αmax 为水平地震影响系数最大值;取αmax=0.08(7度抗震设计) G 为幕墙结构自重(kN)Gk A 为单位面积的幕墙结构自重(kN/m2) ;取GkA=0.4kN/m2按规要求,地震作用的分项系数取γE= 1.3,即地震作用设计值为:qE=γEqEK = 1.3 qEK ·············(1.5)3、雨棚结构自重按规要求,幕墙结构自重的分项系数取γG=1.2。
钢雨篷的结构设计计算书修订稿

钢雨篷的结构设计计算书WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-目录1#雨蓬计算书 (1)节点A :已知:根据GL-1简支梁计算书得,22190.5072.23203.73x y x y V KNV KNV V V KN===+=由锚栓设计基本参数,取M16化学锚栓,得:单个螺栓抗剪设计值:34.7Rd V KN =所以,单个螺栓所受拉力: 1203.7320.434.710b v V N KN N KN n ===<= 3-3剖面10个M16化学螺栓满足承载力要求。
(2)节点D :支座反力:127,42.4N KN V KN == 单个高强度螺栓承压型连接的承载力设计值受剪连接时,抗剪公式如下:24bb e v v v d N n f π=⨯⨯公式中,v n =1(单剪),螺栓的有效直径17.65e d mm =,螺栓有效面积2245e A mm =, 级承压型高强螺栓得2310/b v f N mm =,经计算,12725.4542.48.485N V D V N N KN n V N KN n ====== 2226.7876.0N D b V V V V N N N KN N KN =+=<=2124531076.04bb e v v v d N n f KN π=⨯⨯=⨯⨯=故,采用单面5个级M20承压型高强螺栓连接满足承载力要求。
(3)节点E :由支座反力得:163N KN =销轴处,使用单个级M30承压型高强螺栓,有效直径26.72e d mm =,有效面积2561e A mm =,Q345钢构件的承压2590/b c f N mm =,抗剪2310/b v f N mm =由构件信息得,22030v n t mm d mm=∑==22561310347.8243020590354bb e vv v b b c c d N n f KN N d t f KNπ=⨯⨯=⨯⨯==⨯∑⨯=⨯⨯=取两者中的较小者, 故选用347.82b v N KN =163347.82b v N KN N KN <==故,单个级M30承压型高强螺栓满足承载力设计值。
钢雨棚计算书

钢结构雨棚设计计算书一、计算依据:1.《建筑结构荷载规范》2.《钢结构设计规范》GB50017-20033.《玻璃幕墙工程技术规范》4.《建筑抗震设计规范》二、计算基本参数: 1.本工程位于深圳市,基本风压ω0=0.700(kN/m2),考虑到结构的重要性,按50年一遇考虑乘以系数1.1,故本工程基本风压ω=1.1x0.7=0.77(kN/m2)。
2. 地面粗糙度类别按C类考虑,风压高度变化系数取5.0米处(标高最高处),查下页表1-1知,该处风压高度变化系数为:μz=0.74。
依据《玻璃幕墙工程技术规范》,风荷载体形系数,对于挑檐风荷载向上取μs=2.0,瞬时风压的阵风系数βz=2.25 。
3. 本工程耐火等级一级,抗震设防七度。
三、结构受力分析该处雨棚是以钢架作为承重结构的悬臂体系。
四、设计荷载确定原则:作用于垂直雨棚平面的荷载主要是风荷载、地震作用及雨棚结构自重,其中风荷载引起的效应最大。
在进行雨棚构件、连接件承载力计算时,必须考虑各种荷载和作用效应的分项系数,即采用其设计值;进行位移和挠度计算时,各分项系数均取1.0,即采用其标准值。
1、风荷载根据《玻璃幕墙工程技术规范》,垂直于雨棚平面上的风荷载标准值,按下列公式(1.1)计算:W k = βz μs μz Wo ················(1.1)式中: W k ---风荷载标准值 (kN/m2);βz---瞬时风压的阵风系数;βz=2.25μs---风荷载体型系数;向上取μs=2.0μz---风荷载高度变化系数,并与建筑的地区类别有关;按《建筑结构荷载规范》GBJ9-87取值;W o---基本风压(kN/m2) 按《技术要求》W o =1.1x0.700=0.770(kN/m2)按《玻璃幕墙工程技术规范》要求,进行建筑幕墙构件、连接件和锚固件承载力计算时,风荷载分项系数应取γw= 1.4表1-1即风荷载设计值为: W= γW W K = 1.4W K ··············(1.2)2、地震作用雨棚平面外地震作用标准值计算公式如下: qEK =βE αmax GkA·················(1.3)雨棚平面内地震作用标准值计算公式如下: PE =βE αmax G ·················(1.4)式中, qEK 为垂直雨棚平面的分布地震作用;(kN/m2) PE 为平行于雨棚平面的集中地震作用;(kN) βE 为地震动力放大系数;取βE=3.0αmax 为水平地震影响系数最大值;取αmax=0.08(7度抗震设计) G 为幕墙结构自重(kN)Gk A 为单位面积的幕墙结构自重(kN/m2) ;取GkA=0.4kN/m2按规范要求,地震作用的分项系数取γE= 1.3,即地震作用设计值为:qE=γEqEK = 1.3 qEK ·············(1.5)3、雨棚结构自重按规范要求,幕墙结构自重的分项系数取γG=1.2。
雨棚计算书

nsys计算-钢结构玻璃雨篷计算书第一部分、雨篷计算第一章、雨篷面板计算一、计算说明玻璃雨篷面板选用5+5钢化夹胶玻璃。
参数如下:计算标高:3.6m玻璃分格: a×b=3.7 ×4.82 m a:玻璃分最大格短边 b:玻璃最大分格长边设计地震烈度:7度地面粗糙度类别:C类二、荷载计算 1、雨篷构件重量荷载雨篷钢构件自重由ANSYS有限元计算程序自动加载,这里只计算雨篷玻璃自重。
GAK:玻璃面板自重面荷载标准值玻璃采用5+5 GAK=(8+8)×10-3×25.6=0.410 KN/m2GGK:考虑各种零部件后的雨篷构件自重面荷载标准值 GGK=0.6 KN/m2GG: 考虑各种零部件后的雨篷构件自重面荷载设计值自重荷载分项系数:1.2 GG =1.2×GGK=1.2×0.60 =0.72 KN/m2 2、雪荷载作用 S0: 基本雪压 0.4 KN/㎡按《建筑结构荷载规范》(2006版)GB50009-2001附表D.4取值μr:积雪分布系数1.0按《建筑结构荷载规范》(2006版)GB50009-2001 表6.2.1第1项取值 SK: 雪荷载标准值 SK =μr×S0 =0.4 KN/m2S: 雪荷载设计值 S =1.4×SK =0.56 KN/m2 3、风荷载作用(负风压)WK:作用在雨蓬上的风荷载标准值βgz:瞬时风压的阵风系数, 2.3686按《建筑结构荷载规范》(2006版)GB50009-2001表7.5.1条取值μs:风荷载体型系数, -2.0按《建筑结构荷载规范》(2006版)GB50009-2001第7.3.3条取值μZ:风荷载高度变化系数,0.74 按《建筑结构荷载规范》(2006版)GB50009-2001表7.2.1条取值W0:基本风压,0.45 KN/m2按《建筑结构荷载规范》(2006版)GB50009-2001附表D.4取值 WK:风荷载标准值βgz:瞬时风压的阵风系数, 2.3686按《建筑结构荷载规范》(2006版)GB50009-2001表7.5.1条取值μs:风荷载体型系数, -2.0按《建筑结构荷载规范》(2006版)GB50009-2001第7.3.3条取值μZ:风荷载高度变化系数,0.74 按《建筑结构荷载规范》(2006版)GB50009-2001表7.2.1条取值W0:基本风压,0.45 KN/m2按《建筑结构荷载规范》(2006版)GB50009-2001附表D.4取值 WK:风荷载标准值 WK =βgzμs μz W0=2.3686×(-2.0)×0.74×0.45=-1.5775 KN/m2(方向垂直向上) W:风荷载设计值R:风荷载作用效应的分项系数,1.4 W=γ·Wk=1.4×(-1.5775)=-2.2085 KN/三、荷载效应组合1、由负风荷载效应控制的组合(向上)rG: 重力荷载分项系数,《建筑结构荷载规范》(2006版)GB50009-2001第3.2.5条规定:对结构的倾覆、滑移或飘浮验算,应取0.9 rW :风荷载分项系数按《建筑结构荷载规范》(2006版)GB50009-2001第3.2.5条取1.4 ψW:风荷载组合系数 GK:重力荷载标准值 WK:风荷载标准值组合标准值: qK =GK+ψW·WK=0.6+1.0×(-1.5775) =-0.9775 KN/m2组合设计值: q =rG GK +ψW·rW·WK=0.9×0.6+1.0×1.4×(-1.5775) =-1.6685 KN/m22、由自重荷载效应控制的组合(向下) rG: 重力荷载分项系数按《建筑结构荷载规范》(2006版)GB50009-2001规定取1.35 rs:雪荷载分项系数按《建筑结构荷载规范》(2006版)GB50009-2001第3.2.5条取1.4 ψs:雪荷载组合系数 GK:重力荷载标准值SK:雪荷载标准值 SK =μr×S0 =0.4 KN/m2荷载组合:雨篷活荷载按q活 =0.5 KN/m2计算,活荷载大于雪荷载,验算时取恒载+活载载。
钢结构雨篷设计计算书

雨篷设计计算书钢结构雨篷设计计算书1基本参数1.1雨篷所在地区:苏州地区;1.2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。
2雨篷荷载计算2.1玻璃雨篷的荷载作用说明:玻璃雨篷承受的荷载包括:自重、风荷载、雪荷载以及活荷载。
2估算: (1)自重:包括玻璃、连接件、附件等的自重,可以按照400N/m(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;2采500N/mGB50009,可按(4)活荷载:是指雨篷水平投影面上的活荷载,按用;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:S=1.35G+0.6×1.4w+0.7×1.4S(或Q)kk+kkk 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: S=1.2G+1.4×w+0.7×1.4S(或Q) kkkk+k B:考虑负风压时:按下面公式进行荷载组合: S=1.0G+1.4w kk-k1雨篷设计计算书2.2风荷载标准值计算:按建筑结构荷载规范(GB50009-2012)计算:w=βμμw ……7.1.1-2[GB50009-2012 2006年版] 0gzs1+k+z w w=βμμs1-gz0k-z上式中: w:正风压下作用在雨篷上的风荷载标准值;(MPa)k+;:负风压下作用在雨篷上的风荷载标准值(MPa) w k-;:计算点标高:4m Z :瞬时风压的阵风系数;βgz ):根据不同场地类型,按以下公式计算(高度不足5m按5m计算)μβ=K(1+2fgz为脉动系数其中K为地面粗糙度调整系数,μf-0.12×(Z/10)其中:μ=0.387 β=0.92×(1+2μ) 类场地: A ffgz-0.16其中:μ=0.5(Z/10)×β=0.89(1+2μ) B类场地:ffgz-0.22μ=0.734(Z/10)×(1+2μ) 其中:=0.85 C类场地:βffgz-0.3μ) 其中:=1.2248(Z/10)μ=0.80 D类场地:β×(1+2fgzf类地形,5m高度处瞬时风压的阵风系数:对于B-0.16))=1.8844 (0.5(Z/10) β=0.89×(1+2×gz:风压高度变化系数;μz根据不同场地类型,按以下公式计算:0.24 (Z/10)μ类场地: =1.379×A z;Z<5m时,取Z=5m当 Z>300m时,取Z=300m,当0.32=(Z/10)B 类场地:μz Z<10mZ=350m,当时,取Z=10m;Z>350m 当时,取0.44×(Z/10)μ C类场地: =0.616z,当当 Z>400m时,取Z=400mZ<15m 时,取Z=15m;0.60=0.318×(Z/10) D类场地:μz,当Z=30mZ<30m时,取;Z=450mZ>450m 当时,取 5mB对于类地形,高度处风压高度变化系数:0.32=1 (Z/10)×=1.000μz:局部风压体型系数,对于雨篷结构,按规范,计算正风压时,取μμs12雨篷设计计算书=2;计算负风压时,取μ=-2.0;s1-s1+另注:上述的局部体型系数μ(1)是适用于围护构件的从属面积A小于或s122时,局部风压体型大于或等于10m的情况,当围护构件的从属面积A等于1m22时,而大于,当构件的从属面积小于10m1m系数μ(10)可乘以折减系数0.8s1局部风压体型系数μ(A)可按面积的对数线性插值,即:s1μ(A)=μ(1)+[μ(10)-μ(1)]logAs1s1s1s12222;时取A=1m;当A≤≥在上式中:当A10m1m时取A=10m w:基本风压值(MPa),根据现行<<建筑结构荷载规范>>GB50009-2012附表0D.4(全国基本风压分布图)中数值采用,按重现期50年,苏州地区取0.00045MPa;(1)计算构件的风荷载标准值:构件的从属面积:2×1.5=4.5m A=3 LogA=0.653μ(A)=μ(1)+[μ(10)-μ(1)]logAs1+s1+s1+sA1+ =1.739μ(A)=μ(1)+[μ(10)-μ(1)]logAs1-s1-sA1-s1- =1.739w=βμμw 0gzsA1+zkA+ =1.8844×1×1.739×0.00045=0.001474MPaw=βμμw 0zkA-sA1-gz =1.8844×1×1.739×0.00045=0.001474MPa(2)计算面板部分的风荷载标准值:面板构件的从属面积:2× A=1.51.5=2.25m LogA=0.352μ(A)=μ(1)+[μ(10)-μ(1)]logAs1+s1+s1+sB1+ =1.859μ(A)=μ(1)+[μ(10)-μ(1)]logAs1-sB1-s1-s1-3雨篷设计计算书=1.859w=βμμw 0gzsB1+zkB+ =1.8844×1×1.859×0.00045=0.001576MPaw=βμμw 0zgzkB-sB1- =1.8844×1×1.859×0.00045=0.001576MPa2.3风荷载设计值计算:w:正风压作用下作用在雨篷上的风荷载设计值(MPa);A+ w:正风压作用下作用在雨篷上的风荷载标准值(MPa);kA+ w:负风压作用下作用在雨篷上的风荷载设计值(MPa);A- w:负风压作用下作用在雨篷上的风荷载标准值(MPa);kA- w=1.4×w kA+A+ =1.4×0.001802=0.002523MPaw=1.4×w kA-A- =1.4×0.001802=0.002523MPaw:正风压作用下作用在雨篷玻璃上的风荷载设计值(MPa);B+ w:正风压作用下作用在雨篷玻璃上的风荷载标准值(MPa);kB+ w:负风压作用下作用在雨篷玻璃上的风荷载设计值(MPa);B- w:负风压作用下作用在雨篷玻璃上的风荷载标准值(MPa);kB- w=1.4×w kB+B+ =1.4×0.001927=0.002698MPaw=1.4×w kB-B- =1.4×0.001927=0.002698MPa2.4雪荷载标准值计算:S:作用在雨篷上的雪荷载标准值(MPa)k S:基本雪压,根据现行<<建筑结构荷载规范>>GB50009-2012取值,苏州04 雨篷设计计算书地区50年一遇最大积雪的自重:0.0002MPa.μ:屋面积雪分布系数,按表6.2.1,为2.0。
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深圳光华幕墙沈阳华润二期雨篷项目结构计算书钢结构部分2012年06月目录目录 (2)1、工程概述: (4)2、玻璃雨篷的结构的材料特性: (5)2.1玻璃: (5)2.2钢结构: (5)3、荷载计算: (6)3.1重力荷载: (6)3.2风荷载: (6)3.3地震作用: (8)3.4雪荷载标准值计算 (10)3.4 温度作用: (11)3.5拉索反力: (11)4、结构体系的力学分析: (12)5、结构体系的有限元计算分析(FEA): (12)5.1总体说明 (12)5.1.1分析软件 (12)5.1.2几何模型 (12)5.1.3有限元模型及其荷载约束示意图 (12)5.1.4单元选用 (15)5.1.5模型坐标系 (16)5.1.6 截面 (16)5.1.7荷载组合 (16)5.1.8荷载组合 (17)6、玻璃雨篷钢结构结构体系计算分析结果 (18)6.1 正常使用极限状态空间变形包络结果 (18)6.2 承载力极限状态空间应力包络结果 (22)6.4玻璃结构体系整体稳定性屈曲分析结果 (22)6.5玻璃结构体系稳定性几何非线性的屈曲分析结果: (24)7、计算结果分析 (26)7.1变形计算分析结果的规范校核: (26)7.2强度计算分析结构的规范校核: (26)7.3稳定性校核: (26)雨篷结构体系的结构分析计算1、工程概述:华润中心二期雨篷采用钢结构方案,结构布置与尺寸见图纸。
立面荷载传递路径如下:面板玻璃通过结构胶传带肋的梁柱,带肋的梁柱通过埋件把荷载传给主体混凝土结构。
受力体系为:1)立面玻璃面板水平(风+地震)荷载通过结构胶传递到带肋柱上。
2)立面玻璃面板的自重荷载由通过面板玻璃底部的连接直接传递到预埋件上。
玻璃结构计算的示意图如下:2、玻璃雨篷的结构的材料特性:2.1玻璃:(a)密度: 2560Kg/m3(b)弹性模量: 72000Mpa(c)泊松比: 0.20(d)热膨胀系数: 1.0e-5(e)强度设计值:见本文档附表1 表1:玻璃强度设计值2.2钢结构:(f)密度: 7850Kg/m3(g)弹性模量: 206000Mpa(h)泊松比: 0.30(i)热膨胀系数: 1.2e-5(j)强度设计值:见本文档附表1 表1:玻璃强度设计值3、荷载计算:3.1重力荷载:玻璃面板的自重依下式计算:玻璃重力=玻璃重力密度×厚度Q屋顶玻璃自重=25.6×40=1024 N/m2Q立面玻璃自重=25.6×19×2=972.8 N/m23.2风荷载:风荷载标准值的计算方法幕墙属于外围护构件,按建筑结构荷载规范(GB50009-2001 2006年版)计算:w k=βgzμzμs1w0……7.1.1-2[GB50009-2001 2006年版] 上式中:w k:作用在幕墙上的风荷载标准值(MPa);Z:计算点标高:10m;βgz:瞬时风压的阵风系数;根据不同场地类型,按以下公式计算(高度不足5m按5m计算):βgz=K(1+2μf)其中K为地面粗糙度调整系数,μf为脉动系数A类场地:βgz=0.92×(1+2μf) 其中:μf=0.387×(Z/10)-0.12 B类场地:βgz=0.89×(1+2μf) 其中:μf=0.5(Z/10)-0.16C类场地:βgz=0.85×(1+2μf) 其中:μf=0.734(Z/10)-0.22D类场地:βgz=0.80×(1+2μf) 其中:μf=1.2248(Z/10)-0.3对于C类地形,10m高度处瞬时风压的阵风系数:βgz=0.85×(1+2×(0.734(Z/10)-0.22))μz:风压高度变化系数;根据不同场地类型,按以下公式计算:A类场地:μz=1.379×(Z/10)0.24当Z>300m时,取Z=300m,当Z<5m时,取Z=5m;B类场地:μz=(Z/10)0.32当Z>350m时,取Z=350m,当Z<10m时,取Z=10m;C类场地:μz=0.616×(Z/10)0.44当Z>400m时,取Z=400m,当Z<15m时,取Z=15m;D类场地:μz=0.318×(Z/10)0.60当Z>450m时,取Z=450m,当Z<30m时,取Z=30m;对于C类地形,10m高度处风压高度变化系数:μz=0.616×(Z/10)0.44μs1:局部风压体型系数;按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006年版)第7.3.3条:验算围护构件及其连接的强度时,可按下列规定采用局部风压体型系数μs1:立面幕墙与屋顶幕墙均偏于安全的取1.3。
w0:基本风压值(MPa),根据现行<<建筑结构荷载规范>>GB50009-2001附表D.4(全国基本风压分布图)中数值采用,但按重现期50年,沈阳地区取0.55KPa;w k=βgzμzμs1w0经过计算,风荷载小于1,偏于安全的取为1KPa。
3.3地震作用:地震设防烈度为7度。
有两个中国规范涉及地震作用,在结构分析时选择两者的最不利情况。
3.3.1 按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003计算:水平地震作用I(|←):垂直与玻璃幕墙平面的分布水平地震作用按照下式计算:qE=βE×αmax×G/A式中:qE 为垂直与玻璃幕墙平面的分布水平地震作用 (单位: KN/m2) βE 为动力放大系数αmax 为水平地震影响系数的最大值G 为玻璃幕墙构件的重量 (包括玻璃和扣件) (单位: KN)A 为玻璃幕墙构件的面积 (单位: m2)水平地震作用 II(|↑):平行与玻璃幕墙平面的集中水平地震作用按照下式计算:q EAk=βEαmax G k/A ……5.3.4[JGJ102-2003]q EAk:垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值(MPa);βE:动力放大系数,取5.0;αmax:水平地震影响系数最大值,取0.08;G k:幕墙构件的重力荷载标准值(N);A:幕墙构件的面积(mm2)式中:q E为垂直与玻璃幕墙平面的分布水平地震作用 (单位: KN/m2) βE为动力放大系数αmax为水平地震影响系数的最大值G 为玻璃幕墙构件的重量 (包括玻璃和铝框) (单位: KN)A 为玻璃幕墙构件的面积 (单位: m2)3.3.2 按《建筑抗震设计规范》GB50011计算:使用底部剪力法进行计算,水平地震作用计算:Fek=α1×Geq式中:Fek 为水平地震作用的标准值α1为相应与结构基本自振周期的水平地震影响系数值Geq 结构的等效重力荷载(单位: KN)水平地震影响系数α1:系数由附表2决定,表6摘自GB50011-2001第28页:表2 水平地震影响系数最大值说明: 括号中的数值分别应用于设计基本地震加速度为0.15g和0.30g的地区结构等效总重力荷载Geq:根据GB50011-2001 5.1.3节的规定, 等效重力荷载Geq 等于1.0×重力3.4雪荷载标准值计算Sk:作用在采光顶上的雪荷载标准值(MPa)S0:基本雪压,根据现行<<建筑结构荷载规范>>GB50009-2001取值,按照规范,取50年一遇即可,考虑到重要性,此雨篷偏于安全的取100年一遇。
沈阳地区100年一遇最大积雪的自重: 550KPa。
μr:屋面积雪分布系数,按表6.2.1[GB50009-2001],为1.0。
根据<<建筑结构荷载规范>>GB50009-2001公式6.1.1屋面雪荷载标准值为:Sk=μr×S0=1×550=550KPa雪荷载设计值计算S:雪荷载设计值(MPa);S=1.4×Sk=1.4×550=800MPa3.4 温度作用:温度荷载考虑 + 、-40℃的温度变化。
3.5拉索反力:考虑到拉索靠近雨篷的根部,对雨篷的整体影响比较小,所以偏于安全的取拉索最大的支反力来计算,没有实际考虑拉索幕墙与雨篷做实际的工况组合。
支座反力如下:支点反力值(单位:牛顿)(-35℃时)4、结构体系的力学分析:屋顶幕墙玻璃上的荷载通过爪件转化为集中荷载作用在钢结构上,立面的幕墙玻璃上的荷载通过支撑肋转化为均布荷载作用在钢结构上,钢结构的荷载传给主体结构的混凝土柱与首层地面基础。
5、结构体系的有限元计算分析(FEA):5.1总体说明本次计算采用空间有限元静力大变形分析。
5.1.1分析软件本次计算采用大型有限元计算软件ANSYS10.0进行数值分析。
作为世界上最著名的通用有限元分析软件, ANSYS 在结构分析上也具有很多优秀的性能,尤其在结构线性&非线性、静力&动力分析、稳定性和模态分析等领域。
本文应用了其中四种单元类型:Beam189, Shell181,Mass21。
5.1.2几何模型几何模型从1比1建模的AUTOCAD图形文件中导入。
5.1.3有限元模型及其荷载约束示意图采用与实际1比1模型,此次计算选取跨为一个层间。
长度单位为米,力的单位为牛顿,应力单位为帕斯卡,弯矩单位为牛.米,见下图:结构模型正视图结构模型侧视图结构模型俯视图结构模型三维视图5.1.4单元选用BEAM189使用BEAM189 -- 3-D 高阶有限应变梁单元模拟方钢管。
单元描述:BEAM189 可以模拟薄壁、短梁, 该梁单元建立于Timoshenko 梁理论. 包含剪切变形影响.BEAM189 为三维、高阶(3-节点) 梁单元. BEAM189 每个节点有6或者7个自由度, 自由度数目由KEYOPT(1)取值决定. 当KEYOPT(1) = 0 (默认值), 每个节点有六个自由度. 包括x, y, z 方向平动和 x, y, z 轴转动.当 KEYOPT(1) = 1, 时第7自由度 (薄壁翘曲) 也不计入.该单元非常适合进行线性, 大旋转, 大应变非线性分析.BEAM189 包含应力刚化选项, 默认当NLGEOM,ON. 选项打开时程序开启应力刚化使单元可以进行弯曲,侧面剪切,和扭转问题分析(使用特征值分析或者应用弧长法进行后屈曲分析).5.1.5模型坐标系计算模型位于空间圆柱坐标系:X轴--------为水平方向。
Y轴--------为水平方向。
Z轴--------为竖直方向,正方向与自重方向相反。
5.1.6 截面5.1.7荷载组合荷载计算原则见本计算书第三章本次计算定义了以下基本工况(标准值):说明:结构安装初始缺陷采用一致缺陷模态法,采用第一阶屈曲模态曲线,其最大值按照L/300取值。