主入口雨蓬计算

主入口雨蓬设计计算书CALCULATION DOCUMENT工程名称：_ 盐城师范学院新校区图书馆 工程编号： 06-A-014 项目名称： 图书馆 委托单位： 盐城师范学院 计 算 人： 校 对 人： 审 核 人： 日 期： 2006-12-21 同济大学建筑设计研究院THE ARCHITECTURAL DESIGN & RESEARCH INSTITUTEOF TONG JI UNIVERSITY主入口雨蓬计算本部分雨蓬位于急门诊楼主入口，建筑高度为9.8m。采用10+1.52PVB+10mm钢化夹胶玻璃，玻璃最大分格为18501850mm(WH).8.1、荷载计算：8.1.1 风荷载计算：计 算 式： 式 中： 作用于幕墙的风荷载标准值； 阵风系数，根据建筑结构荷载规范GB500092001，查表并插值可得：风载荷体型系数（负风压）风压高度变化系数。根据建筑结构荷载规范GB500092001得 =1.00- 基本风压 计算结果： 8.1.2 自重荷载计算：玻璃单元构件自重: 型材、玻璃及连接件的重量：计 算 式： 式 中： 单元构件的重量。 玻璃的单位面积重量。 -连接件单位面积安装重量。 计算结果： 8.1.3 地震作用计算：计 算 式： 式 中： -垂直于玻璃幕墙平面的水平地震作用标准值 。 -玻璃幕墙构件的重力荷载标准值。取-玻璃板块单元构件的单位面积重力荷载标准值 =0.612。 -玻璃幕墙平面面积。 -水平地震影响系数最大值，盐城市抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.1g。 =0.08 -动力放大系数。 =5.0 计算结果： =0.245。8.1.4 活荷载 8.1.5 在力学计算时，荷载和作用效应组合后的设计值。第一种工况：幕墙承受负风压和重力荷载垂直荷载和作用效应组合后的强度设计值。计 算 式： 计算结果： 在进行位移和挠度计算时，垂直荷载和作用效应的标准值进行组合。计 算 式： 计算结果： 第二种工况：幕墙承受活荷载和重力荷载垂直荷载和作用效应组合后的强度设计值。计 算 式： 计算结果： 在进行位移和挠度计算时，垂直荷载和作用效应的标准值进行组合。计 算 式： 计算结果： 8.2、 杆件校核8.2.1截面特性：60x4钢管横截面参数：横截面面积： A=7.03cm2 弯矩作用方向的横截面惯性矩： Ix =27.7cm4 弯矩作用方向的横截面抗弯矩： Wx =9.24cm3 型材局部壁厚： t=4mm 抗拉设计强度： =215N/mm2 弹性模量： E=206000N/mm2 型材材料： Q235工字钢的横截面参数如下： 横截面面积： A=48.46cm2 X弯矩作用方向的横截面惯性矩： Ix =5133cm4 X弯矩作用方向的横截面抗弯矩： Wx =410cm3Y弯矩作用方向的横截面惯性矩： Iy=563cm4 Y弯矩作用方向的横截面抗弯矩： Wy =75cm3 型材局部壁厚： t=8mm 抗拉设计强度： =215N/mm2 弹性模量： E=206000N/mm2 型材材料： Q2358.2.2 用SAP2000对整体结构建模进行计算分析，钢结构自重计算时软件自动计入。计算模型按线荷载加载，并分强度设计值（Load1）和刚度设计值（Load2）两种情况。刚度设计值分项系数取1.0，强度设计值分项系数取1.4。根据我们的分析计算，整个结构的挠度最大值和杆件应力系数最大值均出现在第二种工况。其中所加的线性荷载为： （强度1校核） （刚度1校核） （强度2校核） （刚度2校核）8.23 SAP2000计算结果 第一种工况最大变形和最危险杆件校核 工字钢：N=11.31KN MX=11.93 MY=7.9560x4 钢管: N=25KN 校核： 32 mm (4250/250*2=34mm) 结论：刚度满足要求。对于工字钢： 133x6 钢管校核强度 : 计 算 式：。式 中： -构件的计算强度(MPa)。 -钢件的截面积(m2)。 =0.70310-3 m2 -受压构件稳定系数。查表：0.30=l/i=l/(I/A)1/2=1x3/(0.27710-6/0.70310-3)1/2=152-构件的轴向压力 (KN)。25(KN)。-钢材强度设计值, 215 MPa 计算结果： 118Mpa =215 Mpa结论： 强度稳定性满足要求。从上面校核得出结论：工况1雨蓬杆件的强度和刚度均满足要求。第二种工况最大变形和最危险杆件校核 工字钢：N=21.95KN MX=15.93 MY=12.3960x4 钢管: N=49.9KN 校核： 34 mm (4250/250*2=34mm) 结论：刚度满足要求。对于工字钢： 60x4 钢管校核强度 : 计 算 式：。式 中： -构件的计算强度(MPa)。 -钢件的截面积(m2)。 =0.70310-3 m2-构件的轴向拉力 (KN)。49.9(KN)。-钢材强度设计值, 215 MPa 计算结果： 71Mpa =215 Mpa结论： 强度稳定性满足要求。从上面校核得出结论：工况2雨蓬杆件的强度和刚度均满足要求。8.3、幕墙玻璃的选用与校核基本参数： 1：计算点标高：9.8m； 2：玻璃板尺寸：宽高=BH=1400mm1850mm； 3：玻璃配置：夹层玻璃，夹层玻璃：10+10mm；上片钢化玻璃，下片钢化玻璃；模型简图为：1.玻璃板块荷载组合计算：(1)玻璃板块自重： Gk：玻璃板块自重标准值(MPa)； G：玻璃板块自重设计值(MPa)； t1：玻璃板块上片玻璃厚度(mm)； t2：玻璃板块下片玻璃厚度(mm)； g：玻璃的体积密度(N/mm3)； wk+：正风压作用下作用在雨蓬上的风荷载标准值(MPa)； Gk=g(t1+t2) =25.6/1000000(10+10) =0.000512MPa因为Gk与其它可变荷载比较，不起控制作用，所以： G+：正压作用下雨蓬玻璃恒荷载设计值(MPa)； G-：负压作用下雨蓬玻璃恒荷载设计值(MPa)； Gk：玻璃板块自重标准值(MPa)； G+=1.2Gk =1.20.000512 =0.000614MPa G-=Gk =0.000512MPa(2)正风压的荷载组合计算： Sk+：正风压作用下的荷载标准值组合(MPa)； S+：正风压作用下的荷载设计值组合(MPa)； Sk+=Gk+wk+0.7Qk =0.001486MPa S+=G+w+0.7Q =0.001978MPa(3)负风压的荷载组合计算： Sk-：正风压作用下的荷载标准值组合(MPa)； S-：正风压作用下的荷载设计值组合(MPa)； Sk-=Gk+wk- =0.000736MPa S-=G-+w- =1.0Gk+1.4wk- =0.001235MPa(4)最不利荷载选取： Sk：最不利荷载标准值组合(MPa)； S：最不利荷载设计值组合(MPa)； 按上面2项结果，选最不利因素(正风压情况下出现)： Sk=0.001486MPa S=0.001978MPa2.玻璃板块荷载分配计算： Sk：最不利荷载标准值组合(MPa)； S：最不利荷载设计值组合(MPa)； t1：上片玻璃厚度(mm)； t2：下片玻璃厚度(mm)； Sk1：分配到上片玻璃上的荷载组合标准值(MPa)； S1：分配到上片玻璃上的荷载组合设计值(MPa)； Sk2：分配到下片玻璃上的荷载组合标准值(MPa)； S2：分配到下片玻璃上的荷载组合设计值(MPa)； Sk1=Skt13/(t13+t23) =0.001486103/(103+103) =0.000743MPa S1=St13/(t13+t23) =0.001978103/(103+103) =0.000989MPa Sk2=Skt23/(t13+t23) =0.001486103/(103+103) =0.000743MPa S2=St23/(t13+t23) =0.001978103/(103+103) =0.000989MPa3.玻璃的强度计算： 校核依据：fg(1)上片校核： 1：上片玻璃的计算参数； 1：上片玻璃的折减系数； Sk1：作用在上片玻璃上的荷载组合标准值(MPa)； a：支撑点间玻璃面板长边边长(mm)； E：玻璃的弹性模量(MPa)； t1：上片玻璃厚度(mm)； 1=Sk1a4/Et14 6.1.2-3JGJ102-2003 =0.00074316004/72000/104 =6.763按系数1，查表6.1.2-2JGJ102-2003，1=0.986； 1：上片玻璃在组合荷载作用下的板中最大应力设计值(MPa)； S1：作用在幕墙上片玻璃上的荷载组合设计值(MPa)； a：支撑点间玻璃面板长边边长(mm)； t1：上片玻璃厚度(mm)； m1：上片玻璃弯矩系数, 查表得m1=0.1412； 1=6m1S1a21/t12 =60.14120.000989160020.986/102 =21.149MPa 21.149MPafg1=42MPa(钢化玻璃)上片玻璃的强度满足!(2)下片校核： 2：下片玻璃的计算参数； 2：下片玻璃的折减系数； Sk2：作用在下片玻璃上的荷载组合标准值(MPa)； a：支撑点间玻璃面板长边边长(mm)； E：玻璃的弹性模量(MPa)； t2：下片玻璃厚度(mm)； 2=Sk2a4/Et24 6.1.2-3JGJ102-2003 =0.00074316004/72000/104 =6.763按系数2，查表6.1.2-2JGJ102-2003，2=0.986 2：下片玻璃在组合荷载作用下的板中最大应力设计值(MPa)； S2：作用在幕墙下片玻璃上的荷载组合设计值(MPa)； a：支撑点间玻璃面板长边边长(mm)； t2：下片玻璃厚度(mm)； m2：下片玻璃弯矩系数, 查表得m2=0.1412； 2=6m2S2a22/t22 =60.14120.000989160020.986/102 =21.149MPa 21.149MPafg2=42MPa(钢化玻璃)下片玻璃的强度满足!4.玻璃最大挠度校核：校核依据： df=Ska4/Ddf,lim 6.1.3-2JGJ102-2003上面公式中： df：玻璃板挠度计算值(mm)； ：玻璃挠度的折减系数； ：玻璃挠度系数，查表得=0.01798； D：玻璃的弯曲刚度(Nmm)； df,lim：许用挠度，取支撑点间玻璃面板长边边长的60，为26.667mm；其中： D=Ete3/(12(1-2) 6.1.3-1JGJ102-2003上式中： E：玻璃的弹性模量(MPa)； te：玻璃的等效厚度(mm)； ：玻璃材料泊松比，为0.2； te=(t13+t23)1/3 6.1.4-5JGJ102-2003 =(103+103)1/3 =12.599mm D=Ete3/(12(1-2) =7200012.