固始县日出东方玻璃雨蓬设计计算.doc

固始县上一.日出东方区-23#楼玻璃雨蓬设计计算书 共 7 页计算： 校对： 审核： 审批： 福州联丰建筑装饰工程有限公司二0一二年五月固始县上一.日出东方区-23#楼 玻璃雨蓬设计计算 工程地点：河南省固始县 工程功能：商业楼 建筑结构：现浇钢筋混凝土框架结构 抗震计设：6度 设计依据:(1)福建经福建筑设计工程有限公司的结施图和建施图金属与石材幕墙工程技术规范JGJ133-2001； 玻璃幕墙工程技术规范（JGJ102-2003 ）建筑结构荷载规范（GB50009-2001）建筑结构静力计算手册（第版） 一、概况说明：(1) 雨蓬高度4.50M，玻璃雨蓬长度为9.00m；雨蓬宽度为2.50m。(2) 雨蓬玻璃为(6+0.76+6)钢化透明夹层玻璃，主龙骨用H型钢。(3) 固始县基本风压W0=0.35KN/m2，本工程地面粗糙度属B类,抗震6度设防。(4)按50年一遇基本风压设计。二、荷载计算： 1、风荷载标准值： WK=zzsWo Wo：基本风压0.75KN/m2 z：阵风系数，z=1.78 s：风荷载体型系数2.0 z：风压高度变化系数按B类取值： z =（10.0/10）0.32=1.0 代入上式： WK=1.782.01.00.35=1.246KN/m22、风荷载设计值： W=rWWK 式中：rW：风荷载分项系数，rW=1.4 W=1.41.246=1.74KN/m23、重力荷载: 钢化夹层玻璃(6+0.76+6),GDK=25.612/1000=0.3072KN/m2 玻璃总重量G1K=0.307222.50=6.912KN龙骨重量,G2K=2.25816.5210-2+8.4034.21510-2=4.03KN(3)活荷载及配件重量：按以上的10%计算：G3K=(6.912+4.03)10%=1.09（5） 雨蓬构件总重量,GK=6.912+4.03+1.09=12.04KN（6） 雨蓬平均自重,SPK=12.04KN/22.50=0.535KN/m24、地震作用: 地震作用标准值:SGK=50.040.535=0.107KN/m2 地震作用设计值:SG=1.3SGK=1.30.107=0.139KN/m25、荷载作用组合： 杆件刚度计算时:Sk=Wk+SGE+GK=1.246+0.50.107+0.535=1.83KN/m2杆件强度计算时: S=W+SE+G=1.74+0.50.107+1.20.535=2.436KN/m2三、主梁的截面选择:1、截面选择:按一端简支另一端固定梁力学模型计算q=2.4361.285=3.13KN/mRA=3qL/8=33.132.25/8=2.64KN RB=5qL/8=53.132.25/8=4.40KN Mmax=9qL2/128=93.132.252/128=1.114KNM所需净截面抵抗矩 WX= Mmax/xfs=1.114103/1.05215=4.94cm3 按建筑要求选取H型钢10010086断面几何特性:A=21.04cm2 G=16.52kg/mX=369.05cm4 WX1=73.81cm3 WX2=73.81cm3 SX=42.09cm3Y=133.48cm4 WY1=26.70cm3 WY2=26.70cm3 2、验算（1）、强度校核q=2.4361.285=3.13KN/mRA=3qL/8=33.132.25/8=2.64KN RB=5qL/8=53.132.25/8=4.40KN MB=-qL2/8=-3.132.252/8=1.98KNMMmax=9qL2/128=93.132.252/128=1.114KNM= Mmax /(xWX)= 1.114106/1.0573.81103=14.37N/mm2fs=215N/mm2所以强度满足要求。（2）、刚度校核qk=1.83L/2=1.832.25/2=2.06KN/mfmax=0.00542qKL4/EI=0.005422.0622504/2.06105369.05104=0.376mm容许挠度值=L/250=2250/250 =9.00mm0.376mm刚度满足要求。四、斜撑钢管强度计算: 1，斜撑钢管采用705的无缝钢管， A=(76/2)2-(66/2)2=1115.27mm2 (1) 斜撑钢管受力计算： 钢管受压F1=S13.8552.251/2=1.833.8552.251/2=7.94KN P1=F1/cos(90。-)=7.94/cos76。=32.806KN (2)钢管截面的回转半经计算： i0 =(762+662 )/20.5 =71.18mm (3)钢管长度L=1310mm (4)长细比=L/i0=1310/71.18=18.40，查表=0.973,钢管强度计算：= P1/A=32.806103/（0.971115.27）=30.33N/mm2215N/mm2强度满足要求五、高强螺栓抗剪计算:螺栓直径为M30,为8.8级高强螺栓fvb=250 N/mm2Nvb=nvd2fvb/4=23.14302250/4=353.25KN Nvb=353.25KNN1所以抗剪承载力满足要求。六、拉杆与HZ型钢连接焊缝强度计算:1、焊缝受力验算:支座受剪力为V= N2=RAtg140=2.640.249=0.658KN支座受拉力为N= RA=3qL/8=33.132.25/8=2.64KN 支座受的弯距为M= N2e=4.4080=352.0KNM hf:角焊缝焊脚尺寸8mm L:角焊缝实际长度260mm he:角焊缝的计算厚度=0.7hf=5.6mm Lw:角焊缝的计算长度=L-2hf=248.8mm fhf:角焊缝的强度设计值:160N/mm2 f:角焊缝的强度设计值增大系数，取值为:1.22 m:弯矩引起的应力 m=6M/(2helw2f) =60.352106/(25.6248.821.22)=2.50N/mm2 n:法向力引起的应力 n =N/(2heLwf) =2.64103/(25.6248.81.22)=0.78N/mm2f:剪应力f=V/2hfLw =658/25.6248.8 =0.236N/mm2 :总应力 =(m+n)2+2)0.5 =(2.50+0.78)2+0.2362)0.5 =3.29N/mm2 =3.29N/mm2fhf=160N/mm2焊缝强度满足要求!七、主梁与主体预埋件连接焊缝强度计算:1、主龙骨与予埋件焊接焊缝强度计算:予埋件受剪力为RB=5qL/8=53.132.25/8=4.40KN 予埋件所受的最大弯距为B点的支座弯距MB=4.402.252/8=2.79KNMhf:焊缝高度8.0mmLw :焊缝长度760mmm:弯矩引起的应力m=6MB/2helw2 =62.79106/25.67602 =2.58/mm2f:剪应力f= V/2heLw =658/25.6760 =0.077N/mm2:总应力=(m/1.22)2+f20.5 =(2.112+0.0772)0.5 =2.111N/mm2160N/mm2焊缝强度满足要求!八、预埋件总截面面积计算:主梁上(4.50m处)埋件: 锚板尺寸:30030016，锚筋9根,直径12埋件所受的最大弯距MB=12.98KNM 埋件所受的剪力RB=V=0.658KN埋件所受的法向拉力N2= RAtg760=2.644.01=10.59KNn: 锚筋根数: 9根 锚筋层数: 3层，r: 锚筋层数影响系数:0.85 混凝土强度等级C30，混凝土强度设计值:fc=14.3N/mm2锚筋强度设计值:fy=300N/mm2 d: 钢筋直径: 12mm V: 钢筋受剪承载力系数: V=(4-0.08d)(fc/fy)0.5 =(4-0.0812)(14.3/300)0.5 =0.66 t: 锚板厚度:16.000mm b: 锚板弯曲变形折减系数: b=0.6+0.25t/d =0.6+0.2512/16 =0.7875 As: 锚筋实际总截面积: As=n3.14d2/4 =93.14d2/4 =1017.36mm2 所需锚筋总截面积:An1=(V-0.3N)/rvfy+(M-0.4NZ)/1.3rbfyZ=(658-0.32640)/0.850.66300+(12.98106-0.42640300)/1.30.850.7875300300=-0.80+161.69=160.89mm21017.36mm2An2=(M-0.4NZ)/0.4rbfyZ =(12.98106-0.42640300)/0.40.850.7875300300 =525.50mm21017.36mm2 9根12锚筋可以满足要求 A : 锚板面积: 90000mm2 0.5fcA=643500N N=2640N0.5fcA 锚板尺寸可以满足要求九，雨蓬玻璃计算：1，雨蓬玻璃强度计算：玻璃面板尺寸为ab=12501285,点支承孔中心尺寸为a0b0 =10001035，面板玻璃为（6+0.76+6）mm厚钢化夹层玻璃，(1)作用于夹层玻璃上风荷载标准值：WK1 =W Kt13/( t13+ t23) =1.24663/( 63+ 63) =1.246216/432=0.623KN/M2(2)作用于夹层玻璃上地震作用标准值：qEK1=qEKt13/(t13+t23)=0.10763/(63+63)=0.107216/432=0.054KN/M2 由a0/b0 =1000/1035=0.966,查m=0.0496由= W Ka04/Ete4 te=(t13+t23)1/3=7.56故=5297.83 查=0.50(3)在风荷载作用下最大应力标准值:wk1=6mWK1a0/ t2=60.04960.62310-3103520.50/62=2.76N/mm2(4)在地震作用下应力标准值：Ek1=6mqK1a0/ t2=60.04960.05410-3103520.50/62=0.239N/mm2(5)在风荷载和地震作用下最大应力设计值：1=1.225.61210-6+1.42.76+1.30.50.239=4.02N/mm284N/mm2雨蓬