钢结构雨棚设计计算书
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。
钢结构雨篷设计计算书

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。
(1)自重:包括玻璃、连接件、附件等的自重,可以按照400N/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:Sk+=1.35Gk+0.6×1.4wk+0.7×1.4Sk(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:Sk+=1.2Gk+1.4×wk+0.7×1.4Sk(或Qk)B:考虑负风压时:按下面公式进行荷载组合: Sk-=1.0Gk+1.4wk2.2风荷载标准值计算:按建筑结构荷载规范(GB50009-2012)计算:wk+=βgzμzμs1+w……7.1.1-2[GB50009-2012 2006年版]wk-=βgzμzμs1-w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:4m;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)-0.12B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B类地形,5m高度处瞬时风压的阵风系数:βgz=0.89×(1+2×(0.5(Z/10)-0.16))=1.8844μz: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B类地形,5m高度处风压高度变化系数:μz=1.000×(Z/10)0.32=1μs1:局部风压体型系数,对于雨篷结构,按规范,计算正风压时,取μs1+=2;计算负风压时,取μs1-=-2.0;另注:上述的局部体型系数μs1(1)是适用于围护构件的从属面积A小于或等于1m2的情况,当围护构件的从属面积A大于或等于10m2时,局部风压体型系数μs1(10)可乘以折减系数0.8,当构件的从属面积小于10m2而大于1m2时,局部风压体型系数μs1(A)可按面积的对数线性插值,即:μs1(A)=μs1(1)+[μs1(10)-μs1(1)]logA在上式中:当A≥10m2时取A=10m2;当A≤1m2时取A=1m2;w:基本风压值(MPa),根据现行<<建筑结构荷载规范>>GB50009-2012附表D.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:A=3×1.5=4.5m2LogA=0.653μsA1+(A)=μs1+(1)+[μs1+(10)-μs1+(1)]logA=1.739μsA1-(A)=μs1-(1)+[μs1-(10)-μs1-(1)]logA=1.739wkA+=βgzμzμsA1+w=1.8844×1×1.739×0.00045 =0.001474MPawkA-=βgzμzμsA1-w=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:A=1.5×1.5=2.25m2LogA=0.352μsB1+(A)=μs1+(1)+[μs1+(10)-μs1+(1)]logA=1.859μsB1-(A)=μs1-(1)+[μs1-(10)-μs1-(1)]logA=1.859wkB+=βgzμzμsB1+w=1.8844×1×1.859×0.00045 =0.001576MPawkB-=βgzμzμsB1-w=1.8844×1×1.859×0.00045=0.001576MPa2.3风荷载设计值计算:wA+:正风压作用下作用在雨篷上的风荷载设计值(MPa);wkA+:正风压作用下作用在雨篷上的风荷载标准值(MPa);wA-:负风压作用下作用在雨篷上的风荷载设计值(MPa);wkA-:负风压作用下作用在雨篷上的风荷载标准值(MPa);wA+=1.4×wkA+=1.4×0.001802 =0.002523MPawA-=1.4×wkA-=1.4×0.001802=0.002523MPawB+:正风压作用下作用在雨篷玻璃上的风荷载设计值(MPa);wkB+:正风压作用下作用在雨篷玻璃上的风荷载标准值(MPa);wB-:负风压作用下作用在雨篷玻璃上的风荷载设计值(MPa);wkB-:负风压作用下作用在雨篷玻璃上的风荷载标准值(MPa);wB+=1.4×wkB+=1.4×0.001927 =0.002698MPawB-=1.4×wkB-=1.4×0.001927=0.002698MPa2.4雪荷载标准值计算:Sk:作用在雨篷上的雪荷载标准值(MPa)S:基本雪压,根据现行<<建筑结构荷载规范>>GB50009-2012取值,苏州地区50年一遇最大积雪的自重:0.0002MPa.μr:屋面积雪分布系数,按表6.2.1,为2.0。
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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。
钢雨棚计算

钢结构雨篷设计计算书一、计算依据:1.《建筑结构荷载规范》2.《钢结构设计规范》GB50017-20033.《建筑抗震设计规范》4.《钢雨篷(一)》07SG528-1图集二、计算基本参数: 1.本工程位于xx市,基本风压ω0=0.750(kN/m2),考虑到结构的重要性,按50年一遇考虑乘以系数1.0,故本工程基本风压ω=1.0x0.75=0.75(kN/m2)。
2. 地面粗糙度类别按B类考虑,风压高度变化系数取5.0米处(标高最高处),查荷载规范知,取: z=1.00,对于雨篷风荷载向上取μs=-2.0,向瞬时风压的阵风系数βz=1.70 。
3. 本工程耐火等级二级,抗震设防六度。
三、结构平面布置结构平面布置图:初步估计主梁采用:HN400×200×8×13次梁采用:HN250×125×6×9拉压杆采用:Φ152×5.0钢材均采用Q235级钢四、荷载计算1、风荷载垂直于雨篷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=1.70μs---风荷载体型系数;参照07GSG528-1图集说明5.1.4条,向上取μs=-2.0,向下取μs=1.0。
μz---风荷载高度变化系数;按《建筑结构荷载规范》GB5009-2012取值μz=1.0;W o---基本风压(kN/m2) ,查荷载规范,北海市风压取 W o =0.750(kN/m2)正风:Wk+=1.70×1.0×1.0×0.75=1.28 kN/m2负风:Wk-=1.70×(-2.0)×1.0×0.75=-2.55 kN/m2简化为作用在主梁上的集中荷载,荷载作用面积A=5.08×1.1=5.59㎡正风时,W k1=1.28×5.59=7.12 kN/m负风时,W k2=-2.55×5.59=-14.25kN/m2、恒荷载07GSG528-1图集说明5.1.1条,正风时,雨篷玻璃永久荷载0.8 kN/m2,负风时取0.3 kN/m2。
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钢结构雨篷设计计算书一、计算依据:1。
《建筑结构荷载规范》2.《钢结构设计规范》GB50017-20153.《建筑抗震设计规范》4.《钢雨篷(一)》07SG528—1图集二、计算基本参数:1.本工程位于xx市,基本风压ω0=0。
750(kN/m2),考虑到结构的重要性,按50年一遇考虑乘以系数1.0,故本工程基本风压ω=1。
0x0.75=0。
75(kN/m2)。
2. 地面粗糙度类别按B类考虑,风压高度变化系数取5.0米处(标高最高处),查荷载规范知,取:z=1。
00,对于雨篷风荷载向上取μs=—2.0,向瞬时风压的阵风系数βz=1。
70 。
3。
本工程耐火等级二级,抗震设防六度。
三、结构平面布置结构平面布置图:初步估计主梁采用:HN400×200×8×13次梁采用:HN250×125×6×9拉压杆采用:Φ152×5。
0钢材均采用Q235级钢四、荷载计算1、风荷载垂直于雨篷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=1。
70s--—风荷载体型系数;参照07GSG528-1图集说明5.1。
4条,向上取μs=-2。
0,向下取μs=1。
0。
z——-风荷载高度变化系数;按《建筑结构荷载规范》GB5009-2012取值μz=1.0;W o———基本风压(kN/m2) ,查荷载规范,北海市风压取 W o =0.750(kN/m2)正风:Wk+=1.70×1.0×1。
0×0。
75=1。
28 kN/m2负风:Wk-=1.70×(—2。
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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。
钢结构雨篷设计计算书

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。
(1)自重:包括玻璃、连接件、附件等的自重,可以按照400N/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:Sk+=1.35Gk+0.6×1.4wk+0.7×1.4Sk(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:Sk+=1.2Gk+1.4×wk+0.7×1.4Sk(或Qk)B:考虑负风压时:按下面公式进行荷载组合: Sk-=1.0Gk+1.4wk2.2风荷载标准值计算:按建筑结构荷载规范(GB50009-2012)计算:wk+=βgzμzμs1+w……7.1.1-2[GB50009-2012 2006年版]wk-=βgzμzμs1-w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:4m;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)-0.12B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B类地形,5m高度处瞬时风压的阵风系数:βgz=0.89×(1+2×(0.5(Z/10)-0.16))=1.8844μz: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B类地形,5m高度处风压高度变化系数:μz=1.000×(Z/10)0.32=1μs1:局部风压体型系数,对于雨篷结构,按规范,计算正风压时,取μs1+=2;计算负风压时,取μs1-=-2.0;另注:上述的局部体型系数μs1(1)是适用于围护构件的从属面积A 小于或等于1m 2的情况,当围护构件的从属面积A 大于或等于10m 2时,局部风压体型系数μs1(10)可乘以折减系数0.8,当构件的从属面积小于10m 2而大于1m 2时,局部风压体型系数μs1(A)可按面积的对数线性插值,即:μs1(A)=μs1(1)+[μs1(10)-μs1(1)]logA在上式中:当A ≥10m 2时取A=10m 2;当A ≤1m 2时取A=1m 2;w 0:基本风压值(MPa),根据现行<<建筑结构荷载规范>>GB50009-2012附表 D.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:A=3×1.5=4.5m 2LogA=0.653μsA1+(A)=μs1+(1)+[μs1+(10)-μs1+(1)]logA=1.739μsA1-(A)=μs1-(1)+[μs1-(10)-μs1-(1)]logA=1.739w kA+=βgz μz μsA1+w 0=1.8844×1×1.739×0.00045=0.001474MPaw kA-=βgz μz μsA1-w 0=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:A=1.5×1.5=2.25m 2LogA=0.352μsB1+(A)=μs1+(1)+[μs1+(10)-μs1+(1)]logA=1.859μsB1-(A)=μs1-(1)+[μs1-(10)-μs1-(1)]logA=1.859wkB+=βgzμzμsB1+w=1.8844×1×1.859×0.00045 =0.001576MPawkB-=βgzμzμsB1-w=1.8844×1×1.859×0.00045=0.001576MPa2.3风荷载设计值计算:wA+:正风压作用下作用在雨篷上的风荷载设计值(MPa);wkA+:正风压作用下作用在雨篷上的风荷载标准值(MPa);wA-:负风压作用下作用在雨篷上的风荷载设计值(MPa);wkA-:负风压作用下作用在雨篷上的风荷载标准值(MPa);wA+=1.4×wkA+=1.4×0.001802 =0.002523MPawA-=1.4×wkA-=1.4×0.001802=0.002523MPawB+:正风压作用下作用在雨篷玻璃上的风荷载设计值(MPa);wkB+:正风压作用下作用在雨篷玻璃上的风荷载标准值(MPa);wB-:负风压作用下作用在雨篷玻璃上的风荷载设计值(MPa);wkB-:负风压作用下作用在雨篷玻璃上的风荷载标准值(MPa);wB+=1.4×wkB+=1.4×0.001927 =0.002698MPawB-=1.4×wkB-=1.4×0.001927=0.002698MPa2.4雪荷载标准值计算:Sk:作用在雨篷上的雪荷载标准值(MPa)S:基本雪压,根据现行<<建筑结构荷载规范>>GB50009-2012取值,苏州地区50年一遇最大积雪的自重:0.0002MPa.μr :屋面积雪分布系数,按表6.2.1,为2.0。
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西安广播电视大学开放教育建筑施工与管理专业《建筑施工技术方案设计》课程实训设计书题目:钢结构雨棚设计计算书姓名学号级别指导教师分校名称日期20 12 年4月20日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**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高度(m) μz (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 =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。
4、荷载组合按规范要求对作用于雨棚同一方向上的各种荷载应作最不利组合。
对垂直于雨棚平面上的荷载,其最不利荷载组合为:WK 合=1.0 WK + 0.6 qEK - 1.0q Gk ·············(1.6) W 合=1.0 W + 0.6 qE - 1.0q G ·············(1.7) 其中, WK 合为组合荷载的标准值(kN/m2); W 合 为组合荷载的设计值(kN/m2)。
五、计算部位的选取及荷载的确定该雨棚最不利位置为标高5.0m处,按该处雨棚的平面布置,取出一个纵向的计算单元,如图一阴影部分所示。
1.水平荷载该雨棚可以简化为一悬臂板,故可以忽略水平方向的荷载。
2.竖直荷载2.1恒荷载雨棚结构自重: q GK=0.4KN/m2q G=1.2×0.4=0.48KN/m22.2活荷载垂直方向对结构产生作用的活荷载仅有风荷载。
根据公式(1.1)~(1.4)可得:仅考虑风荷载向上:W k = βz μs μz Wo=2.25×2×0.74×1.1×0.7=2.564KN/m2W=1.4W K=3.59KN/m22.3作用地震作用:q Ek=3.0×0.08×0.6=0.144KN/m2q E=1.3X0.144=0.188KN/m2六、荷载组合竖直方向标准值:W合K=2.564+0.6×0.144-0.4=2.25KN/m2设计值:W合=3.59+0.6×0.188-0.48=3.223KN/m2七、雨棚钢架的计算1、荷载确定由图一所示的计算单元知,计算单元的宽度为2180mm 。
经受力分析及简化,取上图所示的力学模型计算。
q= W 合×B=3.223×2.18=7.03KN/m此外雨棚上方大玻璃幕墙(顶部标高9.5米,分格高度为4.5米)传给雨棚钢梁的均布荷载为q 1W k = βz μs μz Wo=2.25×1.5×0.74×1.1×0.7 =1.923KN/m 2W=1.4W K =2.692KN/m 2q Ek =3.0×0.08×0.6=0.144KN/m 2q E =1.3X0.144=0.188 KN /m 2 W 合=2.692+0.6×0.188=2.805 KN /m 2 q 1= W 合×H/2=2.805×4.5/2=6.31KN/m 2、强度校核在软件ROBOT 中建立上图所示的力学模型。
此力学模型的节点编号、杆件编号见下图。
12345678910111213141234567(1)计算参数此力学模型的受力:CaseLoad TypeListLoad Values1 self-weight 1to7 PZ Negative 1 uniform load 2to7 PZ=7.03(kN/m) 1uniform load1PY=6.31(kN/m)型材截面特性:Section NameBar List AX (mm^2)AY (mm^2)AZ (mm^2)IX (mm^4)IY (mm^4)IZ (mm^4)300X12 1 13824.000 6624.000 6624.000 286654464.000 191434752.000 191434752.000 180X100X82to74224.0001344.002624.0015175695.51517723392.0006899712.000杆件参数:Bar Node 1Node 2Sectio n MaterialLength (m) Gam ma (Deg) Type1 12 300X12 STEEL 10.90 0.0 N/A 234 180X100X8 STEEL 2.50 0.0 N/A 356 180X100X8 STEEL 2.50 0.0 N/A 478 180X100X8 STEEL 2.50 0.0 N/A 59 10 180X100X8 STEEL 2.50 0.0 N/A 6 11 12 180X100X8 STEEL 2.50 0.0 N/A 71314180X1STEEL2.500.0N/A00X8节点参数:Node X (m) Y (m) Z (m) Support Code Support1 -11279.00 6924.120.0 xxxxxx Fixed2 -11268.10 6924.120.0 xxxxxx Fixed3 -11278.90 6924.120.04 -11278.90 6921.620.05 -11274.64 6924.120.06 -11274.64 6921.620.07 -11276.82 6924.120.08 -11276.82 6921.620.09 -11270.28 6924.120.010 -11270.28 6921.620.011 -11272.46 6924.120.012 -11272.46 6921.620.013 -11268.20 6924.120.014 -11268.20 6921.620.0(2)结果输出支座反力:Node/Case FX (kN) FY (kN) FZ (kN) MX (kNm) MY (kNm) MZ(kNm) 1/ 1 0.00 -34.39 -44.32 62.80 63.93 -62.47 2/ 1 0.00 -34.39 -44.32 62.80 -63.93 62.47 Case 1 DL1Sum of Val. 0.00 -68.78 -88.65 125.60 -0.00 0.00Sum of Reac. 0.00 -68.78 -88.65 -613681.96 -999374.67 775383.5Sum of forc. 0.0 68.78 88.65 613681.96 999374.67 -775383.50 Check Val. 0.00 0.00 -0.00 -0.00 -0.00 -0.00Precision 2.23250e-014 2.04358e-028杆件内力:Bar FX (kN) FZ (kN) MY (kNm)1 / MAX 0.00 44.32 63.931 / MIN -0.00 -44.32 63.932 / MAX -0.00 -0.00 20.932 / MIN -0.00 -16.75 0.003 / MAX -0.00 -0.00 20.933 / MIN -0.00 -16.75 0.004 / MAX 0.0 -0.00 20.934 / MIN 0.0 -16.75 0.005 / MAX 0.0 0.0 20.935 / MIN 0.0 -16.75 0.006 / MAX 0.0 -0.00 20.936 / MIN 0.0 -16.75 0.007 / MAX 0.00 0.00 20.937 / MIN 0.00 -16.75 0.00节点位移:Node/Case UX (mm) UZ (mm) RY (Deg)1/ 1 0.0 0.0 0.02/ 1 0.0 0.0 0.03/ 1 -0.0000 0.0079 -0.04/ 1 0.3852 9.6575 -0.05/ 1 -0.0000 5.6723 -0.06/ 1 2.0721 24.5302 -0.07/ 1 -0.0000 2.5222 -0.18/ 1 4.1443 21.7571 -0.19/ 1 -0.0000 2.5222 0.110/ 1 -4.1443 21.7571 0.111/ 1 -0.0000 5.6723 0.012/ 1 -2.0721 24.5302 0.013/ 1 -0.0000 0.0079 0.014/ 1 -0.3852 9.6575 0.0此力学模型的节点应力极值:S max (N/mm^2) S min(N/mm^2) S max(My)(N/mm^2)S min(My)(N/mm^2)Fx/Ax(N/mm^2)MAX 106.30 -0.00 106.30 -0.00 0.00 Bar 5 2 4 7 7 Node 9 4 7 14 14 Case 1 1 1 1 1 MIN 0.00 -106.30 0.00 -106.30 -0.00 Bar 3 3 7 4 3 Node 6 5 14 7 6 Case 1 1 1 1 1(3)结果分析节点位移分析:由节点位移输出的结果可知,变形主要发生在Z轴方向,结构的最大变形在杆件3及杆件6的杆端(即6节点处及12节点处),U max=24.5302mm。