雨棚設(shè)計計算書(共11頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上雨棚設(shè)計13.1雨篷的荷載作用說明 雨篷承受的荷載包括：自重、風荷載、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/m2采用； A：考慮正風壓時： a.當永久荷載起控制作用的時 SA+=1.35Gk+0.6×1.4wk+0.7×1.4Sk B：考慮負風壓時： 按下面公式進行荷載組合： SA

2、-=1.0Gk+1.4wk13.1.1風荷載標準值計算(1)計算龍骨構(gòu)件的風荷載標準值： 龍骨構(gòu)件的從屬面積： A=5.18×1.525=7.8995m2 LogA=0.898 sA1+(A)=s1+(1)+s1+(25)-s1+(1)logA/1.4 =0.5 sA1-(A)=s1-(1)+s1-(25)-s1-(1)logA/1.4 =1.487 wkA+=gzzsA1+w0 =1.7×1×0.5×0.0004 =0.00034MPa wkA-=gzzsA1-w0 =1.7×1×1.487×0.0004 =0.MPa(2

3、)計算面板部分的風荷載標準值： sB1+(A)=0.5 sB1-(A)=2 wkB+=gzzsB1+w0 =1.7×1×0.5×0.0004 =0.00034MPa wkB-=gzzsB1-w0 =1.7×1×2×0.0004 =0.00136MPa13.1.2風荷載設(shè)計值計算 wA+=1.4×wkA+ =1.4×0.00034 =0.MPa wA-=1.4×wkA- =1.4×0. =0.MPa wB+=1.4×wkB+ =1.4×0.00034 =0.MPa wB-=1.

4、4×wkB- =1.4×0.00136 =0.MPa13.1.3雪荷載標準值計算 Sk：作用在雨篷上的雪荷載標準值(MPa)； S0：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：0.0004MPa； 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屋面雪荷載標準值為： Sk=r×S0 =2.0×0.0004 =0.0008MPa13.1.4雨篷面活荷載設(shè)計值 Q：雨篷面活荷載設(shè)計值(MPa)； Qk：雨篷面活荷載標準值?。?00N/m2 Q=1.4&#

5、215;Qk =1.4×500/ =0.0007MPa 因為Sk>Qk，所以計算時雪荷載參與正壓組合！ G+=1.2×Gk =1.2×0.0005 =0.0006MPa G-=Gk =0.0005MPa13.1.5選取計算荷載組合(1)正風壓的荷載組合計算： SkA+=Gk+Sk+0.6wkA+ =0.MPa SA+=G+S+0.6wA+ =0.MPa(2)負風壓的荷載組合計算： SkA-=Gk+wkA- =0.MPa SA-=G-+wA- =1.0Gk+1.4wkA- =0.MPa(3)最不利荷載選?。?SkA=0.MPa SA=0.MPa13.2雨篷桿件

6、計算基本參數(shù)：荷載作用：均布荷載(有拉桿作用)； 懸臂總長度：L=5500mm，受力模型圖中a=1200mm，b=4300mm；分格寬度：B=1438mm； 板塊配置：夾層玻璃8 +8 mm； 懸臂梁：變截面工字鋼，Q235；本處桿件按懸臂梁力學(xué)模型進行設(shè)計計算，受力模型如下：13.2.1結(jié)構(gòu)的受力分析(1)荷載集度計算： qk=SkB =0.×1525 =2.294N/mm q=SB =0.×1525 =3.059N/mm(2)拉桿軸力計算： 由于拉桿在雨篷外力作用下在鉸接點產(chǎn)生的位移量在垂直方向上的矢量代數(shù)和等于拉桿在軸力作用下產(chǎn)生的位移量在垂直方向上的矢量即： P：拉

7、桿作用力在垂直方向上的分力(N)； qL4(3-4a/L+(a/L)4)/24EI-Pb3/3EI=PL拉桿/EA E：材料的彈性模量，為MPa； L拉桿：拉桿的長度； A：拉桿截面面積(mm2)； P=qL4A(3-4a/L+(a/L)4)/8(Ab3+3L拉桿I) =6418.485N拉桿的軸向作用力為： N=P/sin =10429.837N(3)雨篷桿件截面最大彎矩處(距懸臂端距離為x處)的彎矩設(shè)計值計算： Mmax：懸臂梁最大彎矩設(shè)計值(N·mm)； x：距懸臂端距離為x處(最大彎矩處)； q：組合荷載作用下的線荷載集度設(shè)計值(按矩形分布)(N/mm)； L：懸臂總長度(m

8、m)； a、b：長度參數(shù)，見模型圖(mm)； 經(jīng)過計算機的優(yōu)化計算，得： x=5180mm |Mmax|=|P(x-a)-qx2/2|=.N·mm13.2.1梁的抗彎強度計算抗彎強度應(yīng)滿足： NL/A+Mmax/Wf NL/A+Mmax/W =19.703MPa215MPa懸臂梁抗彎強度滿足要求。13.2.2拉桿的抗拉(壓-穩(wěn)定性)強度計算校核依據(jù)： 對于受拉桿件，校核：N/Af 對于受壓桿件，需要進行穩(wěn)定性計算，校核：N/Af其中： ：軸心受壓柱的穩(wěn)定系數(shù) i：截面回轉(zhuǎn)半徑，i=(I/A)0.5； ：構(gòu)件的長細比，不宜大于250，=L/i； 因為風荷載是正風壓荷載，所以，拉桿是承受

9、拉力的。校核依據(jù)： N/A52.233MPa N/A=10429.837/2035.75 =5.123MPa52.233MPa拉桿的抗拉強度滿足要求。13.2.3梁的撓度計算(1)C點撓度的驗算： dfp=Pb2L(3-b/L)/6EI =22.646mm dfq=qL4/8EI =22.6mm dfc=|dfp-dfq| =|22.646-22.6| =0.046mm df,lim：按規(guī)范要求，懸臂桿件的撓度限值(mm)； df,lim=2L/250=41.44mm dfc=0.046mmdf,lim=41.44mm懸臂梁桿件C點的撓度滿足要求!(2)AB段最大撓度的驗算： dfx=|qL4

10、(3-4x/L+(x/L)4)/24EI-Pb3×(2-3(x-a)/b+(x-a)3/b3)/6EI| =0.838mm dfx=0.838mmdf,lim=41.44mm懸臂梁桿件AB段的撓度滿足要求!13.2.4雨篷焊縫計算基本參數(shù)： 1：焊縫高度：hf=8mm； 2：焊縫有效截面抵抗矩：W=mm3； 3：焊縫有效截面積：A=7571.26mm2；13.2.5受力分析 V：固端剪力(N)； NL：軸力(mm)，拉為正、壓為負； M：固端彎矩(N·mm)； |V|=|P-qL| =|6418.485-3.059×5180| =9427.135N NL=8220

11、.982N |M|=|Pb-qL2/2| =.75N·mm13.2.6焊縫校核計算校核依據(jù)(f/f)2+f2)0.5ffw 上式中： (f/f)2+f2)0.5=(M/1.22W+NL/1.22A)2+(V/A)2)0.5=(.75/1.22/+8220.982/1.22/7571.26)2+(9427.135/7571.26)2)0.5=9.801MPa 9.801MPaffw=160MPa焊縫強度能滿足要求。13.3玻璃的選用與校核基本參數(shù)：玻璃板尺寸：寬×高=B×H=1780mm×1438mm；玻璃配置：夾層玻璃，夾層玻璃：8 +8 mm；上片鋼化

12、玻璃，下片鋼化玻璃；玻璃支撐類型：對邊簡支；模型簡圖為：13.3.1玻璃板塊荷載組合計算(1)玻璃板塊自重： Gk=g(t1+t2) =25.6/×(8+8) =0.00041MPa G+=1.2×Gk =1.2×0.00041 =0.MPa G-=Gk =0.00041MPa(2)風壓的荷載組合計算： Sk+=Gk+Sk+0.6wk+ =0.MPa S+=G+S+0.6w+ =0.MPa(3)負風壓的荷載組合計算： Sk-=Gk+wk- =0.00095MPa S-=G-+w- =1.0Gk+1.4wk- =0.MPa(4)最不利荷載選?。?Sk=0.MPa S

13、=0.MPa13.3.2玻璃的強度計算 校核依據(jù)：fg(1)上片校核：1=Sk1a4/Et14 =0.×15004/72000/84=12.136按系數(shù)1， 1=6m1S1a21/t12 =6×0.0455×0.×15002×0.951/82 =8.662MPa 8.662MPafg1=42MPa(鋼化玻璃)上片玻璃的強度滿足!(2)下片校核： 2：下片玻璃的計算參數(shù)； 2：下片玻璃的折減系數(shù)； Sk2：作用在下片玻璃上的荷載組合標準值(MPa)； a：玻璃面板短邊邊長(mm)； E：玻璃的彈性模量(MPa)； t2：下片玻璃厚度(mm)； 2

14、=Sk2a4/Et24 6.1.2-3JGJ102-2003 =0.×15004/72000/84 =12.136按系數(shù)2，查表6.1.2-2JGJ102-2003，2=0.951 2：下片玻璃在組合荷載作用下的板中最大應(yīng)力設(shè)計值(MPa)； S2：作用在幕墻下片玻璃上的荷載組合設(shè)計值(MPa)； a：玻璃面板短邊邊長(mm)； t2：下片玻璃厚度(mm)； m2：下片玻璃彎矩系數(shù), 查表得m2=0.0455； 2=6m2S2a22/t22 =6×0.0455×0.×15002×0.951/82 =8.662MPa 8.662MPafg2=42

15、MPa(鋼化玻璃)下片玻璃的強度滿足!13.4雨篷埋件計算(土建預(yù)埋)13.4.1錨筋的總截面面積計算校核依據(jù)，根據(jù)JGJ102-2003的規(guī)定，錨筋的總截面面積需要同時滿足以下條件：(1)當有剪力、法向拉力和彎矩共同作用時 ，應(yīng)同時滿足下面的條件： a：ASV/aravfy+N/0.8abfy+M/1.3arabfyz b：ASN/0.8abfy+M/0.4arabfyz (2)當有剪力、法向壓力和彎矩共同作用時，應(yīng)同時滿足下面的條件： c：AS(V-0.3N)/aravfy+(M-0.4Nz)/1.3arabfyz C.0.1-3JGJ102-2003 d：AS(M-0.4Nz)/0.4a

16、rabfyz C.0.1-4JGJ102-2003 當M<0.4Nz時，取M=0.4Nz其中： AS：錨筋的總截面面積(mm2)； V：剪力設(shè)計值(N)； N：法向拉力或壓力設(shè)計值(N)，壓力設(shè)計值不應(yīng)該大于0.5fcA，此處A為錨板的面積；N=8220.982N0.5fcA=N，滿足規(guī)范要求； M：彎矩設(shè)計值(N·mm)； ar：鋼筋層數(shù)影響系數(shù)，二層取1.0，三層取0.9，四層取0.85； av=(4.0-0.08d)×(fc/fy)0.5=(4.0-0.08×20)×(14.3/300)0.5=0.524 ab=0.6+0.25t/d =0.

17、6+0.25×16/20=0.8 AS=nd2/4 =6×3.14×202/4 =1884mm2 (V-0.3N)/aravfy+(M-0.4Nz)/1.3arabfyz =93.265mm2AS=1884mm2 (M-0.4Nz)/0.4arabfyz =143.21mm2AS=1884mm2所以，預(yù)埋件錨筋總截面積可以滿足承載力要求。13.4.2錨筋長度計算計算依據(jù)： la=1.1××(fy/ft)×d 在上面的公式中： la：受拉鋼筋的錨固長度(mm)； ft：混凝土軸心抗拉強度設(shè)計值(MPa)，按GB50010選取，當混凝土強度高