1、巴東縣山城汽車(chē)商貿(mào)中心商住樓幕墻工程玻璃雨篷設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)設(shè)計(jì):校對(duì):審核:批準(zhǔn):武漢創(chuàng)高幕墻裝飾工程有限責(zé)任公司二一五年六月五日目錄1計(jì)算引用的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)及資料 1.1幕墻及采光頂相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范： 1.2建筑設(shè)計(jì)規(guī)范：1.3玻璃規(guī)范：1.4鋼材規(guī)范：1.5膠類及密封材料規(guī)范： 1.6相關(guān)物理性能等級(jí)測(cè)試方法： 1.7建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè)（第二版）1.8 土建圖紙：2基本參數(shù)2.1雨篷所在地區(qū)2.2地面粗糙度分類等級(jí)3雨篷荷載計(jì)算3.1雨篷的荷載作用說(shuō)明3.2風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算3.3風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值計(jì)算 3.4雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算3.5 雪荷載設(shè)計(jì)值計(jì)算 3.6雨篷面活荷載設(shè)計(jì)值3.7雨篷構(gòu)件恒荷載設(shè)計(jì)值 3

2、.8選取計(jì)算荷載組合 4雨篷桿件計(jì)算4.1懸臂梁的受力分析 4.2選用材料的截面特性 4.3梁的抗彎強(qiáng)度計(jì)算 4.4梁的撓度計(jì)算 5雨篷焊縫計(jì)算 5.1受力分析 5.2焊縫校核計(jì)算 6玻璃的選用與校核 6.1玻璃板塊荷載組合計(jì)算 6.2玻璃板塊荷載分配計(jì)算 6.3玻璃的強(qiáng)度計(jì)算 6.4玻璃最大撓度校核 137雨篷埋件計(jì)算（粘結(jié)型化學(xué)錨栓）7.1校核處埋件受力分析 7.2錨栓群中承受拉力最大錨栓的拉力計(jì)算 157.3群錨受剪內(nèi)力計(jì)算 7.4錨栓鋼材破壞時(shí)的受拉承載力計(jì)算7.5錨栓鋼材受剪破壞承載力計(jì)算 錯(cuò)誤!未指定書(shū)簽。7.6拉剪復(fù)合受力承載力計(jì)算 8附錄常用材料的力學(xué)及其它物理性能鋼結(jié)構(gòu)雨篷設(shè)

3、計(jì)計(jì)算書(shū)1 計(jì)算引用的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)及資料1.1 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 玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范 建筑玻璃應(yīng)用技術(shù)規(guī)程 建筑幕墻 建筑玻璃采光頂 建筑用玻璃與金屬護(hù)欄 建筑幕墻工程技術(shù)規(guī)范1.2 建筑設(shè)計(jì)規(guī)范：地震震級(jí)的規(guī)定 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程 高處作業(yè)吊藍(lán) 工程抗震術(shù)語(yǔ)標(biāo)準(zhǔn) 混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程 混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 混凝土用膨脹型、擴(kuò)孔型建筑錨栓 建筑防火封堵應(yīng)用技術(shù)規(guī)程 建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程 建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn) 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn) 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范 建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范 冷

4、彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范GB50429-2007JGJ102-2003JGJ113-2009GB/T21086-2007JG/T231-2007JG/T342-2012DGJ08-56-2012GB/T17740-1999GB50017-2003JGJ3-2010GB19155-2003JGJ/T97-2011JGJ145-2004GB50367-2006GB50010-2010JG160-2004CECS154 ： 2003JGJ81-2002GB50223-2008GB50009-2012GB50068-2001GB50011-2010GB50016-2006GB50057-2010GB50

5、018-20021.3 玻璃規(guī)范：鍍膜玻璃 第 1 部分：陽(yáng)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 防火玻璃半鋼化玻璃熱彎玻璃壓花玻璃中空玻璃GB15763.1-2009GB/T17841-2008JC/T915-2003JC/T511-2002GB/T11944-2002建筑結(jié)構(gòu)用冷彎矩形鋼管 不銹鋼

6、棒 不銹鋼冷加工鋼棒 不銹鋼冷軋鋼板及鋼帶 不銹鋼熱軋鋼板及鋼帶 不銹鋼絲 建筑用不銹鋼絞線 不銹鋼小直徑無(wú)縫鋼管 彩色涂層鋼板和鋼帶 低合金鋼焊條 低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼 建筑幕墻用鋼索壓管接頭 耐候結(jié)構(gòu)鋼 高碳鉻不銹鋼絲 合金結(jié)構(gòu)鋼1.5 膠類及密封材料規(guī)范： 丙烯酸酯建筑密封膏 幕墻玻璃接縫用密封膠 彩色涂層鋼板用建筑密封膠 丁基橡膠防水密封膠粘帶 工業(yè)用橡膠板 混凝土建筑接縫用密封膠 建筑窗用彈性密封劑 建筑密封材料試驗(yàn)方法 建筑用防霉密封膠 建筑用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠 建筑用巖棉、礦渣棉絕熱制品 建筑用硬質(zhì)塑料隔熱條 聚氨酯建筑密封膠 聚硫建筑密封膠1.4 鋼材規(guī)范：JG/T178-2005G

7、B/T1220-2007GB/T4226-2009GB/T3280-2007GB/T4237-2007GB/T4240-2009JG/T200-2007GB/T3090-2000GB/T12754-2006GB/T5118-1995GB/T1591-2008JG/T201-2007GB/T4171-2008YB/T096 1997GB/T3077-1999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

8、鋼板及鋼帶 GB/T3274-2007 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 GB/T699-1999JC484-2006JC/T882-2001JC/T884-2001JC/T942-2004GB/T5574-2008JC/T881-2001JC485-2007GB/T13477.120-2002JC/T885-2001GB16776-2005GB/T19686-2005JG/T174-2005JC/T482-2003JC/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/T529-2008 橡膠袖珍硬度計(jì)壓入硬度試驗(yàn)方法 GB/T531-1999

9、 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/T914-20031.6 相關(guān)物理性能等級(jí)測(cè)試方法：JGJ/T139-2001GB/T18091-2000GB/T13448-2006GB50205-2001GB50204-2002(2011GB/T18244-2000玻璃幕墻工程質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn) 玻璃幕墻光學(xué)性能 彩色涂層鋼板和鋼帶試驗(yàn)方法 鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范 混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范 建筑防水材料老化試驗(yàn)方法建筑幕墻氣密、水密、抗風(fēng)壓性能檢測(cè)方法 GB/T15227-2007GB/T18575-2001

10、GB/T18250-2000GB50210-2001GB/T228-2002建筑幕墻抗震性能振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)方法 建筑幕墻平面內(nèi)變形性能檢測(cè)方法 建筑裝飾裝修工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范 金屬材料室溫拉伸試驗(yàn)方法1.7建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè) ( 第二版 )1.8 土建圖紙：2 基本參數(shù)2.1 雨篷所在地區(qū)巴東地區(qū)；2.2 地面粗糙度分類等級(jí)按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 (GB50009-2012)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 B 類地

11、形考慮。3 雨篷荷載計(jì)算3.1 雨篷的荷載作用說(shuō)明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：包括面板、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/X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 X

12、 1.4Wk+0.7 X 1.4Sk（或 Q）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+1.4wk+0.7 X 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 X 1.4wk （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+1.4wk3.2 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2012)計(jì)算：W k+= B gz 卩 z 卩 s1+W08.1.1-2GB50009-2012W k-= B gz 卩 z 卩 s1-W0上式中：w k+：正風(fēng)壓下作用

13、在雨篷上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 （MPa）;w k-: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： 6.2m;B gz：高度z處的陣風(fēng)系數(shù)；根據(jù)不同場(chǎng)地類型 , 按以下公式計(jì)算：B gz=1+2gl10（z/10）-“條文說(shuō)明部分 8.6.1GB50009-2012其中A B C D四類地貌類別截?cái)喔叨确謩e為：5m 10m 15m 30m;A 、B、C、D四類地貌類別梯度高度分別為：300m 350m 450m 550m也就是：對(duì)A類場(chǎng)地：當(dāng)z>300m時(shí)，取z=300m 當(dāng)z<5m時(shí)，取z=5m對(duì)B類場(chǎng)地：當(dāng)z>350m時(shí)，取z=350m 當(dāng)z<10m時(shí)，

14、取z=10m對(duì)C類場(chǎng)地：當(dāng)z>450m時(shí)，取z=450m 當(dāng)z<15m時(shí)，取z=15m對(duì)D類場(chǎng)地：當(dāng)z>550m時(shí)，取z=550m 當(dāng)z<30m時(shí)，取z=30mg ：峰值因子，取 2.5;I 10： 10m高名義湍流度，對(duì)應(yīng) A、B、C、D地面粗糙度，可分別取 0.12、0.14、0.23和 0.39;a:地面粗糙度指數(shù)，對(duì)應(yīng) A、B、C、D地面粗糙度，可分別取 0.12、0.15、0.22和0.30;對(duì)于B類地形，6.2m高度處的陣風(fēng)系數(shù)為：-0.15Bgz=1+2X2.5X0.14X（Z/10）-0.15=1.7卩z：風(fēng)壓高度變化系數(shù)；8.2.1 提供的公式計(jì)算：根

15、據(jù)不同場(chǎng)地類型 , 按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范條文說(shuō)明部分0.240.300.44A類場(chǎng)地類場(chǎng)地類場(chǎng)地卩 z =1.284 X (z/10) 卩 zB=1.000 X (z/10) 卩 zC=0.544 X (z/10)D 類場(chǎng)地：1 zD=0.262X(z/10) 0.60公式中的截?cái)喔叨群吞荻雀叨扰c計(jì)算陣風(fēng)系數(shù)時(shí)相同，也就是： 對(duì) A 類場(chǎng)地 對(duì) B 類場(chǎng)地 對(duì) C 類場(chǎng)地 對(duì) D 類場(chǎng)地當(dāng) z>300m時(shí)，當(dāng) z>350m時(shí)，當(dāng) z>450m時(shí)，當(dāng) z>550m時(shí)，取 z=300m， 取 z=350m， 取 z=450m， 取 z=550m，當(dāng) z<5m時(shí)，取 z=

16、5m當(dāng) z<10m時(shí)，取 z=10m 當(dāng) z<15m時(shí)，取 z=15m 當(dāng) z<30m時(shí)，取 z=30m對(duì)于B類地形，6.2m高度處風(fēng)壓高度變化系數(shù)：1 z=1.000X (Z/10) 0.30 = 11 S1：局部風(fēng)壓體型系數(shù)；按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2012第8.3.3條：計(jì)算圍護(hù)結(jié)構(gòu)及其連接的風(fēng)荷載 時(shí)，可按下列規(guī)定采用局部體型系數(shù)123s1：封閉矩形平面房屋的墻面及屋面可按表 8.3.3-1 的規(guī)定采用； 檐口、雨篷、遮陽(yáng)板、邊棱處的裝飾條等突出構(gòu)件，取 -2.0 ； 其它房屋和構(gòu)筑物可按本規(guī)范第 8.3.1 條規(guī)定體型系數(shù)的 1.25 倍取值。按建筑結(jié)構(gòu)荷

17、載規(guī)范GB50009-2012第8.3.4條：計(jì)算非直接承受風(fēng)荷載的圍護(hù)構(gòu)件風(fēng)荷載時(shí)，局部體型系數(shù)可按構(gòu)件的從屬面積折減，折減系數(shù)按下列規(guī)定采用：當(dāng)從屬面積不大于1m時(shí)，折減系數(shù)取1.0 ；當(dāng)從屬面積大于或等于25吊時(shí)，對(duì)墻面折減系數(shù)取 0.8，對(duì)局部體型系數(shù)絕對(duì)值大 的屋面區(qū)域折減系數(shù)取 0.6，對(duì)其它屋面區(qū)域折減系數(shù)取 1.0；當(dāng)從屬面積大于1m且小于25吊時(shí)，墻面和絕對(duì)值大于1.0的屋面局部體型系數(shù)可12于 1.03采用對(duì)數(shù)插值，即按下式計(jì)算局部體型系數(shù)：1 s1(A)= 1 s1(1)+ 1 s1(25)- 1 s1(1)logA/1.4因此，對(duì)雨蓬結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)：正壓情況下：1 s1+(1

18、)=0.51 s1+(25)=1 X1 s1+(1)=0.5負(fù)壓情況下：1 s1-(1)=-2.01 s1-(25)=0.6 X1 s1-(1)=-1.2w。：基本風(fēng)壓值(MPa)，根據(jù)現(xiàn)行建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2012附表E.5中數(shù)值采用，按重現(xiàn)期 50 年，巴東地區(qū)取 0.0003MPa；(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：8.3.4GB50009-2012LogA=0.4211 sA1+(A)=1 s1+(1)+1 s1+(25)-1 s1+(1)logA/1.4=0.51 sA1-(A)=1 s1-(1)+1 s1-(25)-1 s1-(1)logA/1.

19、4=1.759kA+=B gz1 z1sA1+w02A=1.7X1.55=2.635m2w=1.7 X 1X 0.5 X 0.0003=0.000255MPaW kA-= B gz 1 z 卩 sA1-W)=1.7 X 1X 1.759X0.0003=0.000897MPa（2） 計(jì)算面板部分的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值：（1 sbi+（A）=0.51 sB1-（A）=2W kB+= B gz 1 z 1 sBl+W0=1.7 X 1X 0.5 X 0.0003=0.000255MPaw kB-=Bgz1z1sB1-w0=1.7X 1X 2X 0.0003=0.00102MPa3.3 風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值計(jì)算w a

20、+: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）;w如：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）;w a-: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）;w g：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）;w A+=1 .4 X wkA+=1.4 X 0.000255=0.000357MPaw A-=1.4XwkA-=1.4 X 0.000897=0.001256MPaw b+：正風(fēng)壓作用下作用在雨篷面板上的風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值 （MPa）;w kB+:正風(fēng)壓作用下作用在雨篷面板上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值（MPa）;w b-:負(fù)風(fēng)壓作用下作用在雨篷面板上的風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值

21、（MPa）;w kB-:負(fù)風(fēng)壓作用下作用在雨篷面板上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值（MPa）;w B+=1.4XwkB+=1.4 X 0.000255=0.000357MPaw B-=1 .4 X wkB-=1.4 X0.00102=0.001428MPa3.4 雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算S k：作用在雨篷上的雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值（MPa）;S °:基本雪壓，根據(jù)現(xiàn)行建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2012取值：0.0002MPa1 r :屋面積雪分布系數(shù)，按表 7.2.1GB50009-2012，為2.0 ;根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2012公式7.1.1屋面雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：S k=1 rX S0=2.0

22、 X 0.0002=0.0004MPa3.5 雪荷載設(shè)計(jì)值計(jì)算S :雪荷載設(shè)計(jì)值 (MPa)；S=1.4 X Sk=1.4 X 0.0004=0.00056MPa3.6 雨篷面活荷載設(shè)計(jì)值Q ：雨篷面活荷載設(shè)計(jì)值 (MPa)；Q k：雨篷面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值取：500N/m2Q=1.4 X Qk=1.4 X500/1000000=0.0007MPa因?yàn)镾< Q,所以計(jì)算時(shí)活荷載參與正壓組合！3.7 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)；G k：雨篷結(jié)構(gòu)平均自重取 0.0005MPa 因?yàn)镚與其它可變荷載比較

23、，不起控制作用，所以：G +=1.2XGk=1.2 X 0.0005=0.0006MPaG -=Gk=0.0005MPa3.8 選取計(jì)算荷載組合(1) 正風(fēng)壓的荷載組合計(jì)算：S kA+：正風(fēng)壓作用下的龍骨的荷載標(biāo)準(zhǔn)值組合(MPa);S a+：正風(fēng)壓作用下的龍骨的荷載設(shè)計(jì)值組合(MPa);S kA+=Gk+Qk+0.6wkA+=0.001153MPaS A+=G+Q+0.6wA+=0.001514MPa(2) 負(fù)風(fēng)壓的荷載組合計(jì)算：S g：負(fù)風(fēng)壓作用下的龍骨的荷載標(biāo)準(zhǔn)值組合(MPa);S a-:負(fù)風(fēng)壓作用下的龍骨的荷載設(shè)計(jì)值組合(MPa);S kA-=Gk+wkA-=0.000397MPaS A

24、-=G-+wA-=1.0G k+1.4wkA-=0.000756MPa(3) 最不利荷載選取：S *作用在龍骨上的最不利情況下荷載標(biāo)準(zhǔn)值組合 (MPa);S a：作用在龍骨上的最不利情況下荷載設(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) )：S kA=0.001153MPaS A=0.001514MPa4 雨篷桿件計(jì)算基本參數(shù)：1 ：計(jì)算點(diǎn)標(biāo)高： 6.2m；2 ：力學(xué)模型：懸臂梁；3 ：荷載作用：集中力荷載；4 ：懸臂總長(zhǎng)度： a=1700mm；5 ：分格寬度： B=1550mm；6 ：板塊配置：夾層玻璃 6 +6 mm； 7 :懸臂梁：20012OX 100X

25、8X6變截面T型鋼，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：4.1 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=2 個(gè)集中力作用點(diǎn)，下面對(duì)這些力分別求值：P ki ：每個(gè)集中力的標(biāo)準(zhǔn)值 (N) ;P i ：每個(gè)集中力的設(shè)計(jì)值 (N) ;a i ：每個(gè)分格的沿懸臂梁方向的長(zhǎng)度 (mm);S k ：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); a 1=300mma 2=1400mmP k1=SkBa2/2=1251.005NP 1=SBa2/2=1642.69NP k2=Pk1=1251.005NP

26、 2=P1=1642.69N(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)M i :單個(gè)作用力d 作用下懸臂梁根部彎矩設(shè)計(jì)值(N mm) b i ：?jiǎn)蝹€(gè)作用力d 作用點(diǎn)到懸臂梁根部的距離(mm；P i :每個(gè)集中力的設(shè)計(jì)值(N);Mi=PiXbiM= 2 MM1=P1b1=492807N mmM2=P2b2=2792573N mmM= 2 Mi4.2 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=206000MPa4主力方向慣性矩： I=5738800mm3 主力方向截面抵抗矩： W=4690

27、6mm塑性發(fā)展系數(shù)：Y =1.054.3 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/ Y W f上式中：M :懸臂梁的彎矩設(shè)計(jì)值(N mm)3W ：在彎矩作用方向的凈截面抵抗矩 (mm)；Y：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/ Y W=3285380/1.05/46906=66.706MPa< 215MPa懸臂梁抗彎強(qiáng)度滿足要求。4.4 梁的撓度計(jì)算d f ：全部作用力作用下懸臂梁懸臂端撓度計(jì)算值 (mm)； d f,lim ：懸臂梁懸臂端撓度限值 (mm)；(mm)；d fi ：?jiǎn)蝹€(gè)作用力 Pi 作用下懸臂梁懸臂端撓度計(jì)算值

28、b i ：?jiǎn)蝹€(gè)作用力 Pi 作用點(diǎn)到懸臂梁根部的距離 (mm)； P ki ：每個(gè)集中力的標(biāo)準(zhǔn)值 (N) ；a ：懸臂梁總長(zhǎng)度 (mm)；2d fi =pki bi a(3-訂)/6EIB i =b| /ad f =藝 dfid f1 =Pk1b1 a(3- B 1)/6EI=0.076mm2d f2 =Pk2b2 a(3- B 2)/6EI=1.733mm d f = Sdfi=1.809mmd f,lim=2Xl700/250=13.6mm1.809mm <d f,lim =13.6mm懸臂梁桿件的撓度滿足要求 !5 雨篷焊縫計(jì)算1 ：焊縫高度： hf =4mm；32 ：焊縫有效截面

29、抵抗矩： W=76970mm；23 ：焊縫有效截面積： A=2532.4mm；5.1 受力分析V :剪力(N)a :懸臂長(zhǎng)度(mm：B :分格寬度(mm；M :彎矩(N mm)V=SaB=0.001514 X1700X1550=3989.39NM=3285380N mm5.2 焊縫校核計(jì)算校核依據(jù):22 0.5 w(<r f / pf ) +t f )< ff 7.1.3-3GB50017-2003上式中:of ：按焊縫有效截面計(jì)算，垂直于焊縫長(zhǎng)度方向的應(yīng)力 (MPa);p f :正面角焊縫的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值增大系數(shù)，取 1.22；tf :按焊縫有效截面計(jì)算，沿焊縫長(zhǎng)度方向的剪應(yīng)力(MP

30、a);wf f :角焊縫的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(MPa);f f 2 f20.5(o f / pf ) +t f )22 0.5=(M/1.22W)+(V/A) )22 0.5=(3285380/1.22/76970)+(3989.39/2532.4)=35.022MPaw35.022MPa < ff =160MPa焊縫強(qiáng)度能滿足要求6 玻璃的選用與校核基本參數(shù):1 :計(jì)算點(diǎn)標(biāo)高: 6.2m;2 :玻璃板尺寸：寬X高 二BX H=1550mmi550mm3 :玻璃配置：夾層玻璃，夾層玻璃：6 +6 mm;上片鋼化玻璃，下片鋼化玻璃;4 :玻璃支撐類型:四點(diǎn)駁接;5 :玻璃支撐點(diǎn)間距 B1XH1 =

31、1250mmX 1150mm;模型簡(jiǎn)圖為:6.1 玻璃板塊荷載組合計(jì)算(1) 玻璃板塊自重:G k: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);t 1:玻璃板塊上片玻璃厚度 (mm);t 2：玻璃板塊下片玻璃厚度 (mm)；3Yg：玻璃的體積密度(N/mm);w k+:正風(fēng)壓作用下作用在雨篷上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa);G k=Y g(t 1+t2)=25.6/1000000 X (6+6)=0.000307MPa因?yàn)?Gk 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);G

32、k：玻璃板塊自重標(biāo)準(zhǔn)值(MPa);G +=1.2XGk=1.2 X 0.000307=0.000368MPaG - =Gk=0.000307MPa(2) 正風(fēng)壓的荷載組合計(jì)算：S k+：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);S k+=Gk+Qk+0.6wk+=0.00096MPaS +=G+Q+0.6w+=0.001282MPa(3) 負(fù)風(fēng)壓的荷載組合計(jì)算：S k- ：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);S k- =Gk+wk-=0.000713MPaS - =G- +w-=1.0G

33、k+1.4wk-=0.001121MPa(4) 最不利荷載選取：S 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 (正風(fēng)壓情況下出現(xiàn) ) ：S k=0.00096MPaS=0.001282MPa6.2 玻璃板塊荷載分配計(jì)算S 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);t 1：上片玻璃厚度 (mm);t 2：下片玻璃厚度 (mm);S k1 :分配到上片玻璃上的荷載組合標(biāo)準(zhǔn)值(MPa);S 1：分配到上片玻璃上的荷載組合設(shè)計(jì)值 (MPa);S k2:分配到下片玻璃上的荷載組合標(biāo)準(zhǔn)值(MPa);k1=Sk

34、t 13/(t 13+t23)3 3 3=0.00096 X6 /(6 +6 )=0.00048MPa3 3 3S 1=St1 /(t 1 +t 2 )3 3 3 =0.001282 X 6 /(6 +6 )=0.000641MPaS k2=Skt 23/(t 13+t23)3 3 3=0.00096 X6 /(6 +6 )=0.00048MPaS 2=St23/(t 13+t 23)3 3 3=0.001282 X 6 /(6 +6 )=0.000641MPa6.3 玻璃的強(qiáng)度計(jì)算校核依據(jù)：cW f g(1) 上片校核：e 1 :上片玻璃的計(jì)算參數(shù)；n 1 :上片玻璃的折減系數(shù)；S k1 ：

35、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(zhǎng)邊邊長(zhǎng) (mm)；E ：玻璃的彈性模量 (MPa)；t 1 ：上片玻璃厚度 (mm)；446.1.2-3JGJ102-2003e 1=Sk1a /Et 144=0.00048 X 1250 /72000/6=12.559按系數(shù) e 1,查表 6.1.2-2JGJ102-2003 , n 1=0.95 ;c 1 ：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)；S 1：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(zhǎng)邊邊長(zhǎng) (mm)；t 1 ：上片玻璃厚度 (mm)；m 1 ：上片玻璃彎矩系

36、數(shù) , 查表得 m1=0.1492；1=6m1S12an1/t22=6 X0.1492X0.000641X1250X0.95/6=23.66MPa23.66MPa Wf g1=42MPa鋼化玻璃)上片玻璃的強(qiáng)度滿足 !(2) 下片校核：e 2：下片玻璃的計(jì)算參數(shù)；n 2：下片玻璃的折減系數(shù)；S k2: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(zhǎng)邊邊長(zhǎng) (mm)；E :玻璃的彈性模量 (MPa)；2:下片玻璃厚度 (mm)；6.1.2-3JGJ102-2003e 2=Sk2a4/Et 2444=0.00048 X 1250 /72000/6=12.559按系數(shù) 0 2,查

37、表 6.1.2-2JGJ102-2003 , n 2=0.95。2: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);S 2：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(zhǎng)邊邊長(zhǎng) (mm);t 2:下片玻璃厚度 (mm);m 2:下片玻璃彎矩系數(shù) , 查表得 m2=0.1492;22<t 2=6n2s2a n 2/t 222=6 X0.1492X0.000641X1250X0.95/6=23.66MPa23.66MPa <f g2=42MPa(H化玻璃)下片玻璃的強(qiáng)度滿足 !6.4 玻璃最大撓度校核校核依據(jù):d f = n» Ska

38、9;/DW df,|jm6.1.3-2JGJ102-2003上面公式中:d f :玻璃板撓度計(jì)算值 (nn);n：玻璃撓度的折減系數(shù)；卩：玻璃撓度系數(shù)，查表得卩=0.02239;D :玻璃的彎曲剛度(N mm)d f,|in ：許用撓度,取支撐點(diǎn)間玻璃面板長(zhǎng)邊邊長(zhǎng)的 60,為 20.833mm； 其中：32D=Et e 心2(1- u )6.1.3-1JGJ102-2003上式中：E ：玻璃的彈性模量 (MPa)；t e：玻璃的等效厚度(mm；u：玻璃材料泊松比，為0.2 ;33 1/3t e=(t 1 +t2 )6.1.4-5JGJ102-200333 1/3=(6 +6 )=7.56mm3

39、2D=Et e /(12(1- u )32=72000 X7.56 /(12 X(1-0.2)=2700507.6N mm0：玻璃板塊的計(jì)算參數(shù);440 =Ska /Et e6.1.2-3JGJ102-200344=0.00096 X1250 /72000/7.56=9.9653n =0.96按參數(shù)0,查表 6.1.2-2JGJ102-2003f=n=n4a /D4=0.96 X0.02239 X0.00096X1250 /2700507.6=18.655mm18.655mm Wd f,|im=20.833mm7 雨篷埋件計(jì)算 （ 粘結(jié)型化學(xué)錨栓 ）7.1 校核處埋件受力分析V :剪力設(shè)計(jì)值（

40、N）;N ：軸向拉（壓）力設(shè)計(jì)值（ N ） ，本處無(wú)軸向拉、壓力；M :根部彎矩設(shè)計(jì)值（N mm）根據(jù)前面的計(jì)算，得:N=0NV=3989.39NM=3285380N mm本工程選用的錨栓為：慧魚(yú)-化學(xué)錨栓FHB-A 10 X 60/10 ;7.2 錨栓群中承受拉力最大錨栓的拉力計(jì)算按5.2.2JGJ145-2004規(guī)定，在軸心拉力和彎矩共同作用下（下圖所示），進(jìn)行彈性分析時(shí)，受力最大錨栓的拉力設(shè)計(jì)值應(yīng)按下列規(guī)定計(jì)算: 1:當(dāng) N/n-My1/2 yi A 0 時(shí)：NSd =N/n+My1 / 2 yi2:當(dāng) N/n-My1 / 2 yi <0 時(shí)：h / /2NSd =（NL+M）y1

41、 / 2yi在上面公式中:M彎矩設(shè)計(jì)值；Nsd ：群錨中受拉力最大錨栓的拉力設(shè)計(jì)值;y1， yi ：錨栓 1 及 i 至群錨形心軸的垂直距離；y1 ， yi ：錨栓 1 及 i 至受壓一側(cè)最外排錨栓的垂直距離；L:軸力N作用點(diǎn)至受壓一側(cè)最外排錨栓的垂直距離;在本例中:2N/n-My1/2 yi=0/6-3285380 X 75/22500=-10951.267因?yàn)?-10951.267<0所以：h / /2N Sd =(NL+M)y1/2yi=8761.013N按 JGJ102-2003 的 5.5.7 中第七條規(guī)定，這里的 Nsd 再乘以 2 就是現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際拉拔應(yīng)該達(dá)到的值。7.3 群錨

42、受剪內(nèi)力計(jì)算f按5.3.1JGJ145-2004規(guī)定，當(dāng)邊距c A10he 時(shí)，所有錨栓均勻分?jǐn)偧羟泻奢d;f當(dāng)邊距 c<10he 時(shí)，部分錨栓分?jǐn)偧羟泻奢d；其中： fhe ：錨栓的有效錨固深度；c:錨栓與混凝土基材之間的距離；本例中：fVSdh=V/m=1994.695Nc=100mm<10eh =600mm所以部分螺栓受剪，承受剪力最大錨栓所受剪力設(shè)計(jì)值為：7.4 錨栓鋼材破壞時(shí)的受拉承載力計(jì)算NRd,s=kNRk,S/y RS,N6.1.2-1JGJ145-2004NRk,s=Asfstk6.1.2-2JGJ145-2004上面公式中：NRd,s :錨栓鋼材破壞時(shí)的受拉承載力設(shè)

43、計(jì)值;NR k , s ：錨栓鋼材破壞時(shí)的受拉承載力標(biāo)準(zhǔn)值；k :地震作用下錨固承載力降低系數(shù)，按表 7.0.5JGJ145-2004 選取;aS：錨栓應(yīng)力截面面積；fstk ：錨栓極限抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值；y RS,N： 錨栓鋼材受拉破壞承載力分項(xiàng)系數(shù)；NRk,s=Asfstk=58 X 500=29000Ny RS,N=i.2fstk /f yk> 1.4 fyk :錨栓屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值； yRS,N=1.2fstk /fyk=1.2 X 500/400表 4.2.6JGJ145-2004=1.5取：Y RS,Nl.5N Rd,s=kNRk,s/yRS,N=1 X 29000/1.5=193

44、33.333N A=8761.013N錨栓鋼材受拉破壞承載力滿足設(shè)計(jì)要求！7.5 錨栓鋼材受剪破壞承載力計(jì)算V Rd,s=kVRk,s/yRs,V 6.2.2-1JGJ145-2004其中：V Rd,s： 鋼材破壞時(shí)的受剪承載力設(shè)計(jì)值；V Rk,s： 鋼材破壞時(shí)的受剪承載力標(biāo)準(zhǔn)值；k ：地震作用下錨固承載力降低系數(shù)，按表 7.0.5JGJ145-2004 選取；yRs,V： 鋼材破壞時(shí)的受剪承載力分項(xiàng)系數(shù)，按表 4.2.6JGJ145-2004 選用： yRs,V =1.2f stk /f yk表 4.2.6JGJ145-2004按規(guī)范，該系數(shù)要求不小于 1.25、f stk <800M

45、Pa fyk/f stk < 0.8 ;對(duì)本例，yRs,V =1.2f Stk /f yk表 426JGJ145-2004=1.2X 500/400=1.5實(shí)際選取丫 Rs,V= 1.5；V Rk,s =0.5Asfstk6.2.2-2JGJ145-2004=0.5 X 58X 500=14500NV Rd,s=kVRk,s/yRs,V=1 X 14500/1.5=9666.667NA=1994.695N所以，錨栓鋼材受剪破壞承載力滿足設(shè)計(jì)要求!7.6拉剪復(fù)合受力承載力計(jì)算鋼材破壞時(shí)要求:(NSd/NRd,s2)+(vSd/vRd,s)631JGJ145-2004代入上面計(jì)算得到的參數(shù)計(jì)

46、算如下:(NSd/NRd,s)+(vSd/vRd,s)=(8761.013/19333.333)2+(1994.695/9666.667)=0.248 < 1.0所以，該處計(jì)算滿足設(shè)計(jì)要求!8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51228.019.515 1924.017.0> 2020.014.0鋼化玻璃51284.058.815 1972.050.4> 2059.041.3長(zhǎng)期荷載作用下玻璃的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f g(MPa)JGJ113-2009 表 4.1

47、.9種類厚度(mm)大面?zhèn)让嫫桨宀Ａ?129615 1975> 2064半鋼化玻璃512282015 192417> 202014半鋼化玻璃512423015 193626> 203021三、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< 1016090四、鋼材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(1-熱軋鋼材)f s(MPa)JGJ102-2003 表 5.2.3鋼材牌號(hào)厚度或直

48、徑d(mm)抗拉、抗壓、抗彎抗剪端面承壓Q235d< 16215125325Q345d< 16310180400五、鋼材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(2-冷彎薄壁型鋼)f s(MPa)GB50018-2002 表 4.2.1鋼材牌號(hào)抗拉、抗壓、抗彎抗剪端面承壓Q235205120310Q345300175400六、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50.72 X 10不銹鋼絞線1.2 X 1051.5 X105鋁合金、單層鋁板50.70 X 10高強(qiáng)鋼絞線51.95 X 10鋼、不銹鋼52.06 X 10鋼絲繩0

49、.8 X 1051.0 X105消除應(yīng)力的高強(qiáng)鋼絲2.05 X 105花崗石板0.8 X 105蜂窩鋁板10mm0.35 x 105鋁塑復(fù)合板4mm0.2 x 105蜂窩鋁板15mm0.27 X 105鋁塑復(fù)合板6mm0.3 X 105蜂窩鋁板20mm50.21 X 10七、材料的泊松比uJGJ102-2003 表 5.2.9GB50429-2007 表 4.3.7材料u材料u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0.125八、材料的膨脹系數(shù)a (1/C)JGJ102-2003 表 GB50429-2007 表 4.3.7材料a材料a0.8