点式玻璃雨棚计算书

薛城区仲建商务广场玻璃雨篷设计计算书设计校对审核批准二一六年一月二十日目录1计算引用的规范、标准及资料111幕墙及采光顶相关设计规范112建筑设计规范113玻璃规范114钢材规范215胶类及密封材料规范216相关物理性能等级测试方法317建筑结构静力计算手册第二版318土建图纸32基本参数321雨篷所在地区322地面粗糙度分类等级33雨篷荷载计算331雨篷的荷载作用说明332风荷载标准值计算433风荷载设计值计算634雪荷载标准值计算635雪荷载设计值计算636雨篷面活荷载设计值737雨篷构件恒荷载设计值738选取计算荷载组合74雨篷杆件计算841悬臂梁的受力分析842选用材料的截面特性943梁的抗弯强度计算944梁的挠度计算95雨篷焊缝计算1051受力分析1052焊缝校核计算106玻璃的选用与校核1161玻璃板块荷载组合计算1162玻璃板块荷载分配计算1263玻璃的强度计算1364玻璃最大挠度校核147雨篷埋件计算后锚固结构1471校核处埋件受力分析1472锚栓群中锚栓的拉力计算1573群锚受剪内力计算1674锚栓钢材破坏时的受拉承载力计算1675混凝土锥体受拉破坏承载力计算1676混凝土劈裂破坏承载力计算1977锚栓钢材受剪破坏承载力计算2078混凝土楔形体受剪破坏承载力计算2179混凝土剪撬破坏承载能力计算23710拉剪复合受力承载力计算23711混凝土基材厚度、群锚锚栓最小间距及最小边距计算248附录常用材料的力学及其它物理性能25薛城区仲建商务广场玻璃雨篷设计计算书1钢结构雨篷设计计算书1计算引用的规范、标准及资料11幕墙及采光顶相关设计规范铝合金结构设计规范GB504292007玻璃幕墙工程技术规范JGJ1022003建筑玻璃应用技术规程JGJ1132009建筑幕墙GB/T210862007建筑玻璃采光顶JG/T2312007建筑用玻璃与金属护栏JG/T3422012建筑幕墙工程技术规范DGJ0856201212建筑设计规范地震震级的规定GB/T177401999钢结构设计规范GB500172003高层建筑混凝土结构技术规程JGJ32010高处作业吊蓝GB191552003工程抗震术语标准JGJ/T972011混凝土结构后锚固技术规程JGJ1452013混凝土结构加固设计规范GB503672013混凝土结构设计规范GB500102010混凝土用膨胀型、扩孔型建筑锚栓JG1602004建筑防火封堵应用技术规程CECS1542003钢结构焊接规范GB506612011建筑工程抗震设防分类标准GB502232008建筑结构荷载规范GB500092012建筑结构可靠度设计统一标准GB500682001建筑抗震设计规范GB500112010建筑设计防火规范GB500162014建筑物防雷设计规范GB500572010冷弯薄壁型钢结构技术规范GB50018200213玻璃规范镀膜玻璃第1部分阳光控制镀膜玻璃GB/T1891512013镀膜玻璃第2部分低辐射镀膜玻璃GB/T1891522013防弹玻璃GB178401999平板玻璃GB116142009建筑用安全玻璃第3部分夹层玻璃GB1576332009建筑用安全玻璃第2部分钢化玻璃GB1576322005薛城区仲建商务广场玻璃雨篷设计计算书2建筑用安全玻璃防火玻璃GB1576312009半钢化玻璃GB/T178412008热弯玻璃JC/T91520032014压花玻璃JC/T5112002中空玻璃GB/T11944201214钢材规范建筑结构用冷弯矩形钢管JG/T1782005不锈钢棒GB/T12202007不锈钢冷加工钢棒GB/T42262009不锈钢冷轧钢板及钢带GB/T32802007不锈钢热轧钢板及钢带GB/T42372007不锈钢丝GB/T42402009建筑用不锈钢绞线JG/T2002007不锈钢小直径无缝钢管GB/T30902000彩色涂层钢板和钢带GB/T127542006低合金钢焊条GB/T51182012低合金高强度结构钢GB/T15912008建筑幕墙用钢索压管接头JG/T2012007耐候结构钢GB/T41712008高碳铬不锈钢丝YB/T0961997合金结构钢GB/T30771999金属覆盖层钢铁制品热镀锌层技术要求GB/T139122002冷拔异形钢管GB/T30942012碳钢焊条GB/T51172012碳素结构钢GB/T7002006碳素结构钢和低合金结构钢热轧薄钢板及钢带GB/T9122008碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板及钢带GB/T32742007优质碳素结构钢GB/T699199915胶类及密封材料规范丙烯酸酯建筑密封膏JC4842006幕墙玻璃接缝用密封胶JC/T8822001彩色涂层钢板用建筑密封胶JC/T8842001丁基橡胶防水密封胶粘带JC/T9422004工业用橡胶板GB/T55742008混凝土建筑接缝用密封胶JC/T8812001建筑窗用弹性密封剂JC4852007建筑密封材料试验方法GB/T134771202002建筑用防霉密封胶JC/T8852001建筑用硅酮结构密封胶GB167762005建筑用岩棉、矿渣棉绝热制品GB/T196862005建筑铝合金型材用聚酰胺隔热条JG/T1742014聚氨酯建筑密封胶JC/T4822003聚硫建筑密封胶JC/T4832006薛城区仲建商务广场玻璃雨篷设计计算书3绝热用岩棉、矿棉及其制品GB/T118352007硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定GB/T5292008修补用天然橡胶胶粘剂HG/T33182002中空玻璃用弹性密封胶JC/T4862001中空玻璃用丁基热熔密封胶JC/T914200316相关物理性能等级测试方法玻璃幕墙工程质量检验标准JGJ/T1392001玻璃幕墙光学性能GB/T180912000彩色涂层钢板和钢带试验方法GB/T134482006钢结构工程施工质量验收规范GB502052001混凝土结构工程施工质量验收规范GB5020420022011版建筑防水材料老化试验方法GB/T182442000建筑幕墙气密、水密、抗风压性能检测方法GB/T152272007建筑幕墙抗震性能振动台试验方法GB/T185752001建筑幕墙平面内变形性能检测方法GB/T182502000建筑装饰装修工程质量验收规范GB502102001金属材料拉伸试验第1部分室温试验方法GB/T2281201017建筑结构静力计算手册第二版18土建图纸2基本参数21雨篷所在地区薛城地区；22地面粗糙度分类等级按建筑结构荷载规范GB500092012A类指近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区；B类指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区；C类指有密集建筑群的城市市区；D类指有密集建筑群且房屋较高的城市市区；依照上面分类标准，本工程按B类地形考虑。3雨篷荷载计算31雨篷的荷载作用说明雨篷承受的荷载包括自重、风荷载、雪荷载以及活荷载。1自重包括面板、杆件、连接件、附件等的自重，可以按照500N/M2估算薛城区仲建商务广场玻璃雨篷设计计算书42风荷载是垂直作用于雨篷表面的荷载，按GB50009采用；3雪荷载是指雨篷水平投影面上的雪荷载，按GB50009采用；4活荷载是指雨篷水平投影面上的活荷载，按GB50009，可按500N/M2采用；在实际工程的雨篷结构计算中，对上面的几种荷载，考虑最不利组合，有下面几种方式，取用其最大值A考虑正风压时A当永久荷载起控制作用的时候，按下面公式进行荷载组合SA135GK0614WK0714SK或QKB当永久荷载不起控制作用的时候，按下面公式进行荷载组合SA12GK14WK0714SK或QK风荷载为第一可变荷载时；SA12GK14SK或QK0614WK风荷载非第一可变荷载时；B考虑负风压时按下面公式进行荷载组合SA10GK14WK32风荷载标准值计算按建筑结构荷载规范GB500092012计算WKGZZS1W08112GB500092012WKGZZS1W0上式中WK正风压下作用在雨篷上的风荷载标准值MPA；WK负风压下作用在雨篷上的风荷载标准值MPA；Z计算点标高15M；GZ高度Z处的阵风系数；根据不同场地类型,按以下公式计算GZ12GI10Z/10条文说明部分861GB500092012其中A、B、C、D四类地貌类别截断高度分别为5M、10M、15M、30M；A、B、C、D四类地貌类别梯度高度分别为300M、350M、450M、550M；也就是对A类场地当Z300M时，取Z300M，当Z350M时，取Z350M，当Z450M时，取Z450M，当Z550M时，取Z550M，当Z300M时，取Z300M，当Z350M时，取Z350M，当Z450M时，取Z450M，当Z550M时，取Z550M，当ZQK，所以计算时雪荷载参与正压组合37雨篷构件恒荷载设计值G正压作用下雨篷构件恒荷载设计值MPA；G负压作用下雨篷构件恒荷载设计值MPA；GK雨篷结构平均自重取00005MPA；因为GK与其它可变荷载比较，不起控制作用，所以G12GK120000500006MPAGGK00005MPA38选取计算荷载组合1正风压的荷载组合计算SKA正风压作用下的龙骨的荷载标准值组合MPA；SA正风压作用下的龙骨的荷载设计值组合MPA；SKAGKSK06WKA0001425MPASAGS06WA0001895MPA2负风压的荷载组合计算SKA负风压作用下的龙骨的荷载标准值组合MPA；SA负风压作用下的龙骨的荷载设计值组合MPA；SKAGKWKA0000764MPASAGWA10GK14WKA000127MPA3最不利荷载选取SKA作用在龙骨上的最不利情况下荷载标准值组合MPA；SA作用在龙骨上的最不利情况下荷载设计值组合MPA；按上面2项结果，选最不利因素正风压情况下出现SKA0001425MPASA0001895MPA薛城区仲建商务广场玻璃雨篷设计计算书84雨篷杆件计算基本参数1计算点标高15M；2力学模型悬臂梁；3荷载作用集中力荷载；4悬臂总长度A2353MM；5分格宽度B1500MM；6板块配置夹层玻璃88MM；7悬臂梁变截面H型钢，Q235；本处幕墙杆件按悬臂梁力学模型进行设计计算，受力模型如下41悬臂梁的受力分析1集中荷载值计算本工程结构的每个梁上，共有I3个集中力作用点，下面对这些力分别求值PKI每个集中力的标准值N；PI每个集中力的设计值N；AI每个分格的沿悬臂梁方向的长度MM；SK组合荷载标准值MPA；S组合荷载设计值MPA；B分格宽度MM；A1664MMA2881MMA3808MMPK1SKBA2/2941569NP1SBA2/21252121NPK3SKBA3/286355N薛城区仲建商务广场玻璃雨篷设计计算书9P3SBA3/2114837NPK2SKBA2A3/21805119NP2SBA2A3/22400491N2雨篷杆件截面最大弯矩根部处的弯矩设计值计算M全部作用力作用下悬臂梁根部弯矩设计值NMM；MI单个作用力PI作用下悬臂梁根部弯矩设计值NMM；BI单个作用力PI作用点到悬臂梁根部的距离MM；PI每个集中力的设计值N；MIPIBIMMIM1P1B1831408344NMMM3P3B3270211461NMMM2P2B23708758595NMMMMI7242281549NMM42选用材料的截面特性材料的抗弯强度设计值F215MPA材料弹性模量E206000MPA主力方向惯性矩I6601610MM4主力方向截面抵抗矩W101563MM3塑性发展系数10543梁的抗弯强度计算按悬臂梁抗弯强度公式,应满足M/WF上式中M悬臂梁的弯矩设计值NMM；W在弯矩作用方向的净截面抵抗矩MM3；塑性发展系数，取105；F材料的抗弯强度设计值，取215MPA；则M/W7242281549/105/10156367913MPA215MPA悬臂梁抗弯强度满足要求。44梁的挠度计算DF全部作用力作用下悬臂梁悬臂端挠度计算值MM；薛城区仲建商务广场玻璃雨篷设计计算书10DF,LIM悬臂梁悬臂端挠度限值MM；DFI单个作用力PI作用下悬臂梁悬臂端挠度计算值MM；BI单个作用力PI作用点到悬臂梁根部的距离MM；PKI每个集中力的标准值N；A悬臂梁总长度MM；DFIPKIBI2A3I/6EIIBI/ADFDFIDF1PK1B12A31/6EI0325MMDF3PK3B32A33/6EI2757MMDF2PK2B22A32/6EI2912MMDFDFI5994MMDF,LIM22353/25018824MM5994MMDF,LIM18824MM悬臂梁杆件的挠度满足要求5雨篷焊缝计算基本参数1焊缝高度HF4MM；2焊缝有效截面抵抗矩W76970MM3；3焊缝有效截面积A25324MM2；51受力分析V剪力NA悬臂长度MMB分格宽度MM；M弯矩NMMVSAB0001895235315006688402NM7242281549NMM52焊缝校核计算校核依据F/F2F205FFW7133GB500172003上式中F按焊缝有效截面计算，垂直于焊缝长度方向的应力MPA；F正面角焊缝的强度设计值增大系数，取122；F按焊缝有效截面计算，沿焊缝长度方向的剪应力MPA；薛城区仲建商务广场玻璃雨篷设计计算书11FFW角焊缝的强度设计值MPA；F/F2F205M/122W2V/A2057242281549/122/7697026688402/253242057717MPA7717MPAFFW160MPA焊缝强度能满足要求6玻璃的选用与校核基本参数1计算点标高15M；2玻璃板尺寸宽高BH1500MM1000MM；3玻璃配置夹层玻璃，夹层玻璃88MM上片钢化玻璃，下片钢化玻璃；4玻璃支撑类型四点驳接；5玻璃支撑点间距B1H11500MM881MM；模型简图为61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篷上的风荷载标准值MPA；GKGT1T2256/100000088000041MPA因为GK与其它可变荷载比较，不起控制作用，所以G正压作用下雨篷玻璃恒荷载设计值MPA；薛城区仲建商务广场玻璃雨篷设计计算书12G负压作用下雨篷玻璃恒荷载设计值MPA；GK玻璃板块自重标准值MPA；G12GK120000410000492MPAGGK000041MPA2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；SKGKSK06WK0001335MPASGS06W0001787MPA3负风压的荷载组合计算SK负风压作用下的荷载标准值组合MPA；S负风压作用下的荷载设计值组合MPA；SKGKWK0001089MPASGW10GK14WK0001689MPA4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SK0001335MPAS0001787MPA62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；SK1SKT13/T13T23000133583/83830000668MPAS1ST13/T13T23000178783/83830000894MPASK2SKT23/T13T23薛城区仲建商务广场玻璃雨篷设计计算83830000668MPAS2ST23/T13T23000178783/83830000894MPA63玻璃的强度计算校核依据FG1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；1SK1A4/ET146123JGJ1022003000066815004/72000/8411467按系数1，查表6122JGJ1022003，10954；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M101335；16M1S1A21/T126013350000894150020954/8224017MPA24017MPAFG142MPA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；2SK2A4/ET246123JGJ1022003000066815004/72000/8411467按系数2，查表6122JGJ1022003，209542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M201335；薛城区仲建商务广场玻璃雨篷设计计算书1426M2S2A22/T226013350000894150020954/8224017MPA24017MPAFG242MPA钢化玻璃下片玻璃的强度满足64玻璃最大挠度校核校核依据DFSKA4/DDF,LIM6132JGJ1022003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001485；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25MM；其中DETE3/12126131JGJ1022003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02；TET13T231/36145JGJ102200383831/310079MMDETE3/121272000100793/1210226399298269NMM玻璃板块的计算参数；SKA4/ETE46123JGJ1022003000133515004/72000/10079490959按参数，查表6122JGJ1022003，0967DFSKA4/D0967001485000133515004/639929826915166MM15166MMDF,LIM25MM玻璃的挠度能满足要求7雨篷埋件计算后锚固结构71校核处埋件受力分析V剪力设计值N；薛城区仲建商务广场玻璃雨篷设计计算书15N轴向拉压力设计值N，本处无轴向拉、压力；M根部弯矩设计值NMM；根据前面的计算，得N0NV6688402NM7242281549NMM本工程选用的锚栓为慧鱼化学锚栓FHBA24220/50锚栓排数列数32；锚栓最外排间距最外列间距300MM400MM；混凝土等级C30；72锚栓群中锚栓的拉力计算按522JGJ1452013规定，在轴心拉力和弯矩共同作用下下图所示，进行弹性分析时，受力最大锚栓的拉力设计值应按下列规定计算1当N/NMY1/YI20时5221JGJ1452013NSDHN/NMY1/YI25222JGJ14520132当N/NMY1/YI2100MM；因此，混凝土基材厚度满足规范的要求关于群锚锚栓的最小间距S和最小边距C,按712JGJ1452013的要求，应符合下面的要求（DNOM为锚栓外径）1位移控制式膨胀型锚栓S6DNOM、C10DNOM；2扭矩控制式膨胀型锚栓S6DNOM、C8DNOM；3扩底型锚栓S6DNOM、C6DNOM；4化学锚栓S6DNOM、C6DNOM；对本处结构来说，采用的锚栓类型是扭矩控制膨胀型锚栓，有S150MM6DNOM144MM；C200MM8DNOM192MM；因此,群锚锚栓的最小间距S和最小边距C满足规范的要求薛城区仲建商务广场玻璃雨篷设计计算书258附录常用材料的力学及其它物理性能一、玻璃的强度设计值FGMPAJGJ1022003表521种类厚度MM大面侧面普通玻璃52801955122801951519240170浮法玻璃202001405128405881519720504钢化玻璃20590413二、长期荷载作用下玻璃的强度设计值FGMPAJGJ1132009表419种类厚度MM大面侧面51296151975平板玻璃2064512282015192417半钢化玻璃202014512423015193626钢化玻璃203021三、铝合金型材的强度设计值MPAGB504292007表434厚度强度设计值铝合金牌号状态MM抗拉、抗压抗剪T4不区分90556061T6不区分200115T5不区分90556063T6不区分15085T510135756063AT61016090四、钢材的强度设计值1热轧钢材FSMPAJGJ1022003表523钢材牌号厚度或直径DMM抗拉、抗压、抗弯抗剪端面承压Q235D16215125325薛城区仲建商务广场玻璃雨篷设计计算书26Q345D16310180400五、钢材的强度设计值2冷弯薄壁型钢FSMPAGB500182002表421钢材牌号抗拉、抗压、抗弯抗剪端面承压Q235205120310Q345300175400六、材料的弹性模量EMPAJGJ1022003表528、JGJ1332001表539材料E材料E玻璃072105不锈钢绞线1210515105铝合金、单层铝板070105高强钢绞线195105钢、不锈钢206105钢丝绳0810510105消除应力的高强钢丝205105花岗石板08105蜂窝铝板10MM035105铝塑复合板4MM02105蜂窝铝板15MM027105铝塑复合板6MM03105蜂窝铝板20MM021105七、材料的泊松比JGJ1022003表529、JGJ1332001表5310、GB504292007表437材料材料玻璃02钢、不锈钢03铝合金03按GB50429高强钢丝、钢绞线03铝塑复合板025蜂窝铝板025花岗岩0125八、材料的膨胀系数1/JGJ1022003表5210、JGJ1332001表5311、GB504292007表437材料材料玻璃0810510105不锈钢板180105铝合金、单层铝板23105按GB50429混凝土100105钢材120105砖砌体050105铝塑复合板40105蜂窝铝板24105花岗岩08105九、材料的重力密度GKN/M3JGJ1022003表531、GB504292007表437材料G材料G矿棉1215普通玻璃、夹层玻璃钢化、半钢化玻璃256玻璃棉0510钢材785岩棉0525铝合金2700KG/M3按GB50429十、板材单位面积重力标准值（MPA）JGJ1332001表522薛城区仲建商务广场玻璃雨篷设计计算书27板材厚度（MM）QKN/M2板材厚度（MM）QKN/M2单层铝板2530406758101120铝塑复合板4060550736不锈钢板152025301178157019632355蜂窝铝板（铝箔芯）100150200530700740花岗石板200250300500560625700750840十一、螺栓连接的强度设计值一MPAJGJ1022003表B011普通螺栓C级螺栓A、B级螺栓锚栓承压型连接高强度螺栓抗拉抗剪承压抗拉抗剪承压抗拉抗拉抗剪承压螺栓的性能等级锚栓和构件钢材的牌号FTBFVBFCBFTBFVBFCBFTBFTBFVBFCB46、48级17014056级210190普通螺栓88级400320Q235钢140锚栓Q345钢18088级400250承压型连接高强度螺栓109级500310Q235钢305405470Q345钢385510590构件Q390钢400530615十二、螺栓连接的强度设计值二MPAGB504292007表4351普通螺栓铝合金不锈钢钢螺栓的材料、性能等级和构件铝合金牌号抗拉FTV抗剪FVB承压FCB抗拉FTV抗剪FVB承压FCB抗拉FTV抗剪FVB承压FCB2B11170160铝合金2A90150145A250、A450200190不锈钢A270、A470280265普通螺栓钢46、48级170140构6061T4210210210薛城区仲建商务广场玻璃雨篷设计计算书286061T63053053056063T51851851856063T62402402406063AT52202202206063AT6255255255件5083O/F/H112315315315十三、焊缝的强度设计值MPAJGJ1022003表B013构件钢材对接焊缝角焊缝抗拉、抗拉和抗弯受拉FTW抗压和焊接方法和焊条型号牌号厚度或直径D（MM）抗压FCW一级、二级三级抗剪FVW抗剪FFWD1621521518512516016D40205205175120160自动焊、半自动焊和E43型焊条的手工焊Q235钢40D60200200170115160D1631031026518020016D35295295250170200自动焊、半自动焊和E50型焊条的手工焊Q345钢35D