钢结构雨篷结构计算书

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/m2

Q立面玻璃自重=25.6×19×2=972.8 N/m2

3.2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)-0.16

C类场地：βgz=0.85×(1+2μf) 其中：μf=0.734(Z/10)-0.22

D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)0.44

μs1：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(|↑):