鋼雨棚計(jì)算書(shū)

1、 鋼結(jié)構(gòu)雨棚設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)一、計(jì)算依據(jù)： 1.建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 2鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范gb50017-2003 3玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范 4建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 二、計(jì)算基本參數(shù): 1本工程位于深圳市，基本風(fēng)壓0=0.700(kn/m2)，考慮到結(jié)構(gòu)的重要性,按50年一遇考慮乘以系數(shù)1.1，故本工程基本風(fēng)壓=1.1x0.7=0.77(kn/m2)。 2. 地面粗糙度類別按c類考慮，風(fēng)壓高度變化系數(shù)取5.0米處（標(biāo)高最高處），查下頁(yè)表1-1知，該處風(fēng)壓高度變化系數(shù)為：mz=0.74。依據(jù)玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范，風(fēng)荷載體形系數(shù)，對(duì)于挑檐風(fēng)荷載向上取s=2.0，瞬時(shí)風(fēng)壓的陣風(fēng)系數(shù)z=2.25 。 3. 本工程耐火等級(jí)

2、一級(jí)，抗震設(shè)防七度。三、結(jié)構(gòu)受力分析 該處雨棚是以鋼架作為承重結(jié)構(gòu)的懸臂體系。四、設(shè)計(jì)荷載確定原則: 作用于垂直雨棚平面的荷載主要是風(fēng)荷載、地震作用及雨棚結(jié)構(gòu)自重，其中風(fēng)荷載引起的效應(yīng)最大。 在進(jìn)行雨棚構(gòu)件、連接件承載力計(jì)算時(shí)，必須考慮各種荷載和作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)，即采用其設(shè)計(jì)值；進(jìn)行位移和撓度計(jì)算時(shí)，各分項(xiàng)系數(shù)均取1.0，即采用其標(biāo)準(zhǔn)值。1、風(fēng)荷載根據(jù)玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范，垂直于雨棚平面上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值，按下列公式(1.1)計(jì)算：w k = bz ms mz wo (1.1)式中: w k -風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 (kn/m2)； bz-瞬時(shí)風(fēng)壓的陣風(fēng)系數(shù)；z=2.25 ms-風(fēng)荷載體型系數(shù)；向上取

3、s=2.0 mz-風(fēng)荷載高度變化系數(shù)，并與建筑的地區(qū)類別有關(guān)；按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范gbj9-87取值； w o-基本風(fēng)壓(kn/m2) 按技術(shù)要求w o =1.1x0.700=0.770(kn/m2)按玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范要求，進(jìn)行建筑幕墻構(gòu)件、連接件和錨固件承載力計(jì)算時(shí)，風(fēng)荷載分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)取w= 1.4表1-1高度(m)mz(c類)50.74100.74150.74200.85即風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值為：w= wwk = 1.4w k (1.2)2、地震作用雨棚平面外地震作用標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算公式如下：qek = (1.3)雨棚平面內(nèi)地震作用標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算公式如下：pe = (1.4)式中, qek為垂直雨棚平面的分

4、布地震作用；(kn/m2) pe為平行于雨棚平面的集中地震作用；(kn) be為地震動(dòng)力放大系數(shù)；取be=3.0 amax為水平地震影響系數(shù)最大值；取amax=0.08（7度抗震設(shè)計(jì)） g為幕墻結(jié)構(gòu)自重(kn) 為單位面積的幕墻結(jié)構(gòu)自重(kn/m2) ；取=0.4kn/m2按規(guī)范要求，地震作用的分項(xiàng)系數(shù)取e= 1.3，即地震作用設(shè)計(jì)值為：qe=eqek = 1.3 qek (1.5)3、雨棚結(jié)構(gòu)自重按規(guī)范要求，幕墻結(jié)構(gòu)自重的分項(xiàng)系數(shù)取g=1.2。4、荷載組合按規(guī)范要求對(duì)作用于雨棚同一方向上的各種荷載應(yīng)作最不利組合。對(duì)垂直于雨棚平面上的荷載，其最不利荷載組合為：wk合=1.0 wk + 0.6

5、qek - 1.0qgk (1.6)w合=1.0 w + 0.6 qe - 1.0qg (1.7)其中, wk合為組合荷載的標(biāo)準(zhǔn)值(kn/m2)； w合 為組合荷載的設(shè)計(jì)值(kn/m2)。五 、計(jì)算部位的選取及荷載的確定 該雨棚最不利位置為標(biāo)高5.0m處，按該處雨棚的平面布置，取出一個(gè)縱向的計(jì)算單元，如圖一陰影部分所示。1. 水平荷載該雨棚可以簡(jiǎn)化為一懸臂板，故可以忽略水平方向的荷載。2. 豎直荷載2.1恒荷載 雨棚結(jié)構(gòu)自重: qgk=0.4kn/m2 qg=1.20.4=0.48kn/m2 2.2活荷載 垂直方向?qū)Y(jié)構(gòu)產(chǎn)生作用的活荷載僅有風(fēng)荷載。 根據(jù)公式(1.1)(1.4)可得： 僅考慮風(fēng)

6、荷載向上： w k = bz ms mz wo =2.2520.741.1 =2.564kn/m2 w=1.4wk=3.59kn/m22.3作用 地震作用：qek=3.00.6=0.144kn/m2 qe=1.3x0.144=0.188kn/m2六 、荷載組合 豎直方向標(biāo)準(zhǔn)值：w合k=2.564+0.60.144-0.4=2.25kn/m2設(shè)計(jì)值：w合=3.59+0.60.188-0.48=3.223kn/m2七 、雨棚鋼架的計(jì)算 1、荷載確定 由圖一所示的計(jì)算單元知，計(jì)算單元的寬度為2180mm。經(jīng)受力分析及簡(jiǎn)化，取上圖所示的力學(xué)模型計(jì)算。q= w合b=3.2232.18=7.03kn/m此

7、外雨棚上方大玻璃幕墻（頂部標(biāo)高9.5米,分格高度為4.5米）傳給雨棚鋼梁的均布荷載為q1 w k = bz ms mz wo =2.251.50.741.1 =1.923kn/m2 w=1.4wk=2.692kn/m2 qek=3.00.6=0.144kn/m2 qe=1.3x0.144=0.188 kn /m2 w合=2.692+0.60.188=2.805 kn /m2 q1= w合h/2=2.8054.5/2=6.31kn/m2、強(qiáng)度校核 在軟件robot中建立上圖所示的力學(xué)模型。 此力學(xué)模型的節(jié)點(diǎn)編號(hào)、桿件編號(hào)見(jiàn)下圖。（1） 計(jì)算參數(shù)此力學(xué)模型的受力：caseload typelist

8、load values1self-weight1to7pz negative1uniform load2to7pz=7.03(kn/m)1uniform load1py=6.31(kn/m)型材截面特性：section namebar listax (mm2)ay (mm2)az (mm2)ix (mm4)iy (mm4)iz (mm4)300x12113824.0006624.0006624.000286654464.000191434752.000191434752.000180x100x82to74224.0001344.0002624.00015175695.51517723392.0

9、006899712.000 桿件參數(shù)： barnode 1node 2sectionmateriallength (m)gamma (deg)type 112300x12steel10.900.0n/a 234180x100x8steel2.500.0n/a 356180x100x8steel2.500.0n/a 478180x100x8steel2.500.0n/a 5910180x100x8steel2.500.0n/a 61112180x100x8steel2.500.0n/a 71314180x100x8steel2.500.0n/a 節(jié)點(diǎn)參數(shù)： nodex (m)y (m)z (m)

10、support codesupport 1-11279.006924.120.0xxxxxxfixed 2-11268.106924.120.0xxxxxxfixed 3-11278.906924.120.0 4-11278.906921.620.0 5-11274.646924.120.0 6-11274.646921.620.0 7-11276.826924.120.0 8-11276.826921.620.0 9-11270.286924.120.0 10-11270.286921.620.0 11-11272.466924.120.0 12-11272.466921.620.0 13-

11、11268.206924.120.0 14-11268.206921.620.0(2)結(jié)果輸出 支座反力： node/casefx (kn)fy (kn)fz (kn)mx (knm)my (knm)mz (knm) 1/10.00-34.39-44.3262.8063.93-62.47 2/10.00-34.39-44.3262.80-63.9362.47 case 1dl1 sum of val.0.00-68.78-88.65125.60-0.000.00 sum of reac.0.00-68.78-88.65-613681.96-999374.67775383.50 sum of f

12、orc.0.068.7888.65613681.96999374.67-775383.50 check val.0.000.00-0.00-0.00-0.00-0.00 precision2.23250e-0142.04358e-028 桿件內(nèi)力: barfx (kn)fz (kn)my (knm) 1 / max0.0044.3263.93 1 / min-0.00-44.3263.93 2 / max-0.00-0.0020.93 2 / min-0.00-16.750.00 3 / max-0.00-0.0020.93 3 / min-0.00-16.750.00 4 / max0.0-

13、0.0020.93 4 / min0.0-16.750.00 5 / max0.00.020.93 5 / min0.0-16.750.00 6 / max0.0-0.0020.93 6 / min0.0-16.750.00 7 / max0.000.0020.93 7 / min0.00-16.750.00 節(jié)點(diǎn)位移： node/caseux (mm)uz (mm)ry (deg) 1/10.00.00.0 2/10.00.00.0 3/1-0.00000.0079-0.0 4/10.38529.6575-0.0 5/1-0.00005.6723-0.0 6/12.072124.5302-0

14、.0 7/1-0.00002.5222-0.1 8/14.144321.7571-0.1 9/1-0.00002.52220.1 10/1-4.144321.75710.1 11/1-0.00005.67230.0 12/1-2.072124.53020.0 13/1-0.00000.00790.0 14/1-0.38529.65750.0 此力學(xué)模型的節(jié)點(diǎn)應(yīng)力極值： s max (n/mm2)s min (n/mm2)s max(my) (n/mm2)s min(my) (n/mm2)fx/ax (n/mm2) max106.30-0.00106.30-0.000.00 bar52477 node9471414 case11111 min0.00-106.300.00-106.30-0.00 bar33743 node651476 case11111 (3)結(jié)果分