点式玻璃雨篷计算书

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玻璃雨篷设计计算书设计：校对：无锡东泰建筑装饰工程江阴分公司二〇一三年四月九日

目录TOC\f\h\z\t"标题2,1,标题3,2"1计算引用的规范、标准及资料 1幕墙及采光顶相关设计规范： 1建筑设计规范： 1玻璃规范： 1钢材规范： 1胶类及密封材料规范： 1相关物理性能等级测试方法： 2《建筑结构静力计算手册》(第二版) 2土建图纸： 22基本参数 2雨篷所在地区 2地面粗糙度分类等级 23雨篷荷载计算 2雨篷的荷载作用说明 2风荷载标准值计算 2风荷载设计值计算 3雪荷载标准值计算 3雪荷载设计值计算 3雨篷面活荷载设计值 4雨篷构件恒荷载设计值 4选取计算荷载组合 44雨篷杆件计算 4结构的受力分析 4选用材料的截面特性 5梁的抗弯强度计算 5拉杆的抗拉(压-稳定性)强度计算 5梁的挠度计算 65雨篷焊缝计算 6受力分析 6焊缝校核计算 66玻璃的选用与校核 6玻璃板块荷载组合计算 6玻璃板块荷载分配计算 7玻璃的强度计算 7玻璃最大挠度校核 87雨篷埋件计算(粘结型化学锚栓) 8校核处埋件受力分析 8锚栓群中承受拉力最大锚栓的拉力计算 8群锚受剪内力计算 8锚栓钢材破坏时的受拉承载力计算 9锚栓钢材受剪破坏承载力计算 9拉剪复合受力承载力计算 98点式雨篷玻璃孔位及驳接件强度计算 9玻璃板块荷载 10孔位强度计算 10驳接爪的选择 10驳接头的选择 109附录常用材料的力学及其它物理性能 11钢结构雨篷设计计算书计算引用的规范、标准及资料幕墙及采光顶相关设计规范：《铝合金结构设计规范》GB50429-2007《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003《建筑玻璃应用技术规程》JGJ113-2009《建筑幕墙》GB/T21086-2007《建筑玻璃采光顶》JG/T231-2007《建筑用玻璃与金属护栏》JG/T342-2012《建筑幕墙工程技术规范》DGJ08-56-2012建筑设计规范：《地震震级的规定》GB/T17740-1999《钢结构设计规范》GB50017-2003《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010《高处作业吊蓝》GB19155-2003《工程抗震术语标准》JGJ/T97-2011《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145-2004《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2006《混凝土结构设计规范》GB50010-2010《混凝土用膨胀型、扩孔型建筑锚栓》JG160-2004《建筑防火封堵应用技术规程》CECS154：2003《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223-2008《建筑结构荷载规范》GB50009-2012《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001《建筑抗震设计规范》GB50011-2010《建筑设计防火规范》GB50016-2006《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-2002玻璃规范：《防弹玻璃》GB17840-1999《平板玻璃》GB11614-2009《半钢化玻璃》GB/T17841-2008《热弯玻璃》JC/T915-2003《压花玻璃》JC/T511-2002《中空玻璃》GB/T11944-2002钢材规范：《建筑结构用冷弯矩形钢管》JG/T178-2005《不锈钢棒》GB/T1220-2007《不锈钢冷加工钢棒》GB/T4226-2009《不锈钢冷轧钢板及钢带》GB/T3280-2007《不锈钢热轧钢板及钢带》GB/T4237-2007《不锈钢丝》GB/T4240-2009《建筑用不锈钢绞线》JG/T200-2007《不锈钢小直径无缝钢管》GB/T3090-2000《彩色涂层钢板和钢带》GB/T12754-2006《低合金钢焊条》GB/T5118-1995《低合金高强度结构钢》GB/T1591-2008《建筑幕墙用钢索压管接头》JG/T201-2007《耐候结构钢》GB/T4171-2008《高碳铬不锈钢丝》YB/T096—1997《合金结构钢》GB/T3077-1999《金属覆盖层钢铁制品热镀锌层技术要求》GB/T13912-2002《冷拔异形钢管》GB/T3094-2000《碳钢焊条》GB/T5117-1995《碳素结构钢》GB/T700-2006《碳素结构钢和低合金结构钢热轧薄钢板及钢带》GB/T912-2008《碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板及钢带》GB/T3274-2007《优质碳素结构钢》GB/T699-1999胶类及密封材料规范：《丙烯酸酯建筑密封膏》JC484-2006《幕墙玻璃接缝用密封胶》JC/T882-2001《彩色涂层钢板用建筑密封胶》JC/T884-2001《丁基橡胶防水密封胶粘带》JC/T942-2004《工业用橡胶板》GB/T5574-2008《混凝土建筑接缝用密封胶》JC/T881-2001《建筑窗用弹性密封剂》JC485-2007《建筑密封材料试验方法》GB/T13477.1～20-2002《建筑用防霉密封胶》JC/T885-2001《建筑用硅酮结构密封胶》GB16776-2005《建筑用岩棉、矿渣棉绝热制品》GB/T19686-2005《建筑用硬质塑料隔热条》JG/T174-2005《聚氨酯建筑密封胶》JC/T482-2003《聚硫建筑密封胶》JC/T483-2006《绝热用岩棉、矿棉及其制品》GB/T11835-2007《硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定》GB/T529-2008《橡胶袖珍硬度计压入硬度试验方法》GB/T531-1999《修补用天然橡胶胶粘剂》HG/T3318-2002《中空玻璃用弹性密封胶》JC/T486-2001《中空玻璃用丁基热熔密封胶》JC/T914-2003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/T139-2001《玻璃幕墙光学性能》GB/T18091-2000《彩色涂层钢板和钢带试验方法》GB/T13448-2006《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002(2011版)《建筑防水材料老化试验方法》GB/T18244-2000《建筑幕墙气密、水密、抗风压性能检测方法》GB/T15227-2007《建筑幕墙抗震性能振动台试验方法》GB/T18575-2001《建筑幕墙平面内变形性能检测方法》GB/T18250-2000《建筑装饰装修工程质量验收规范》GB50210-2001《金属材料室温拉伸试验方法》GB/T228-2002《建筑结构静力计算手册》(第二版)土建图纸：基本参数雨篷所在地区江阴地区；地面粗糙度分类等级按《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)A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。雨篷荷载计算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：(2)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：SA+k×k×k(或Qk)b.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：SA+kk×k(或Qk)(风荷载为第一可变荷载时)；SA+=1.2Gkk(或Qk×k(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：SA-kk风荷载标准值计算按《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)计算：wk+=βgzμzμs1+w0……-2[GB50009-2012]wk-=βgzμzμs1-w0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：；βgz：高度z处的阵风系数；根据不同场地类型,按以下公式计算：βgz=1+2gI10(z/10)-α……条文说明部分[GB50009-2012]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z>300m时，取z=300m，当z<5m时，取z=5m；对B类场地：当z>350m时，取z=350m，当z<10m时，取z=10m；对C类场地：当z>450m时，取z=450m，当z<15m时，取z=15m；对D类场地：当z>550m时，取z=550m，当z<30m时，取z=30m；g：峰值因子，取2.5；I10：10m高名义湍流度，对应A、B、C、D地面粗糙度，可分别取0.12、0.14、0.23和0.39；α：地面粗糙度指数，对应A、B、C、D地面粗糙度，可分别取0.12、0.15、0.22和0.30；对于B类地形，高度处的阵风系数为：βgz=1+2×××(Z/10)μz：风压高度变化系数；根据不同场地类型,按《建筑结构荷载规范》条文说明部分提供的公式计算：A类场地：μzA×(z/10)B类场地：μzB×(z/10)C类场地：μzC=×(z/10)D类场地：μzD×(z/10)公式中的截断高度和梯度高度与计算阵风系数时相同，也就是：对A类场地：当z>300m时，取z=300m，当z<5m时，取z=5m；对B类场地：当z>350m时，取z=350m，当z<10m时，取z=10m；对C类场地：当z>450m时，取z=450m，当z<15m时，取z=15m；对D类场地：当z>550m时，取z=550m，当z<30m时，取z=30m；对于B类地形，高度处风压高度变化系数：μz×(Z/10)=1μs1：局部风压体型系数；按《建筑结构荷载规范》GB50009-2012第条：计算围护结构及其连接的风荷载时，可按下列规定采用局部体型系数μs1：1封闭矩形平面房屋的墙面及屋面可按表-1的规定采用；2檐口、雨篷、遮阳板、边棱处的装饰条等突出构件，取-2.0；3其它房屋和构筑物可按本规范第条规定体型系数的1.25倍取值。按《建筑结构荷载规范》GB50009-2012第条：计算非直接承受风荷载的围护构件风荷载时，局部体型系数可按构件的从属面积折减，折减系数按下列规定采用：1当从属面积不大于1m22当从属面积大于或等于25m23当从属面积大于1m2且小于25mμs1(A)=μs1(1)+[μs1(25)-μs1(1)]logA/1.4……[GB50009-2012]因此，对雨蓬结构来说：正压情况下：μs1+μs1+(25)=1×μs1+负压情况下：μs1-μs1-×μs1-(1w0：基本风压值(MPa)，根据现行《建筑结构荷载规范》GB50009-2012附表E.5中数值采用，按重现期50年，江阴地区取0.00045MPa；(1)计算龙骨构件的风荷载标准值：龙骨构件的从属面积：×1.333=2μsA1+(A)=μs1+(1)+[μs1+(25)-μs1+μsA1-(A)=μs1-(1)+[μs1-(25)-μs1-wkA+=βgzμzμsA1+w0×1××wkA-=βgzμzμsA1-w0×1××(2)计算面板部分的风荷载标准值：μsB1+μsB1-(A)=2wkB+=βgzμzμsB1+w0×1××wkB-=βgzμzμsB1-w0×1×2×风荷载设计值计算wA+：正风压作用下作用在雨篷龙骨上的风荷载设计值(MPa)；wkA+：正风压作用下作用在雨篷龙骨上的风荷载标准值(MPa)；wA-：负风压作用下作用在雨篷龙骨上的风荷载设计值(MPa)；wkA-：负风压作用下作用在雨篷龙骨上的风荷载标准值(MPa)；wA+×wkA+×wA-×wkA-×wB+：正风压作用下作用在雨篷面板上的风荷载设计值(MPa)；wkB+：正风压作用下作用在雨篷面板上的风荷载标准值(MPa)；wB-：负风压作用下作用在雨篷面板上的风荷载设计值(MPa)；wkB-：负风压作用下作用在雨篷面板上的风荷载标准值(MPa)；wB+×wkB+×wB-×wkB-×雪荷载标准值计算Sk：作用在雨篷上的雪荷载标准值(MPa)；S0：基本雪压，根据现行《建筑结构荷载规范》GB50009-2012取值：0.0004MPa；μr：屋面积雪分布系数，按表[GB50009-2012]，为2.0；根据《建筑结构荷载规范》GB50009-2012公式屋面雪荷载标准值为：Sk=μr×S0×雪荷载设计值计算S：雪荷载设计值(MPa)；×Sk×雨篷面活荷载设计值Q：雨篷面活荷载设计值(MPa)；Qk：雨篷面活荷载标准值取：500N/m2×Qk×500/1000000因为Sk>Qk，所以计算时雪荷载参与正压组合！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0.0005MPa；因为Gk与其它可变荷载比较，不起控制作用，所以：G+×Gk×G-=Gk=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)；SkA+=Gk+SkkA+SA+=G+A+(2)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)；SkA-=Gk+wkA-SA-=G-+wkkA-(3)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)：SkASA雨篷杆件计算基本参数：1：计算点标高：；2：力学模型：悬臂梁；3：荷载作用：集中荷载(有拉杆作用)；4：悬臂总长度：L=6444mm，受力模型图中a=1520mm，b=4924mm；5：拉杆截面面积：1621mm26：分格宽度：B=1333mm；7：板块配置：夹层玻璃6+6mm；8：悬臂梁：450220×120×8×8变截面工字钢，Q235；本处杆件按悬臂梁力学模型进行设计计算，受力模型如下：结构的受力分析(1)集中荷载值计算：本工程结构的每个梁上，共有i=6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)；a1=544mma2=1060mma3=1260mma4=1260mma5=1260mma6=1060mmPk1=SkBa2/2P1=SBa2/2Pk6=SkBa6/2P6=SBa6/2Pk2=SkB(a2+a3)/2P2=SB(a2+a3)/2Pk3=SkB(a3+a4)/2P3=SB(a3+a4)/2Pk4=SkB(a4+a5)/2P4=SB(a4+a5)/2Pk5=SkB(a5+a6)/2P5=SB(a5+a6)/2(2)悬臂梁上拉杆作用点在集中荷载作用下的弯曲挠度计算：分别计算不同集中荷载在该点产生的挠度，矢量累加得到该点在集中荷载作用下的挠度为：df=Σdfi=(3)拉杆轴力计算：由于拉杆在雨篷外力作用下在铰接点产生的位移量在垂直方向上的矢量代数和等于拉杆在轴力作用下产生的位移量在垂直方向上的矢量即：P：拉杆作用力在垂直方向上的分力(N)；PL拉杆3/3EIE：材料的弹性模量，为206000MPa；L拉杆：拉杆的长度；A：拉杆截面面积(mm2)；拉杆的轴向作用力为：N=P/sinα(4)雨篷杆件截面最大弯矩处(距固定端距离为x处)的弯矩设计值计算：Mmax：悬臂梁最大弯矩设计值(N·mm)；x：距固定端距离为x处(最大弯矩处)；L：悬臂总长度(mm)；a、b：长度参数，见模型图(mm)；经过计算机的优化计算，得：x=0mm|Mmax|=1941·mm选用材料的截面特性(1)悬臂杆件的截面特性：材料的抗弯强度设计值：f=215MPa；材料弹性模量：E=206000MPa；主力方向惯性矩：I=226436760mm4；主力方向截面抵抗矩：W=1006386mm3；塑性发展系数：γ=1.05；(2)拉杆杆件的截面特性：拉杆的截面面积：A=1621mm2；材料的抗压强度设计值：f1=215MPa；材料的抗拉强度设计值：f2=215MPa；材料弹性模量：E=206000MPa；梁的抗弯强度计算抗弯强度应满足：NL/A+Mmax/γW≤f上式中：NL：梁受到的轴力(N)；A：梁的截面面积(mm3)；Mmax：悬臂梁的最大弯矩设计值(N·mm)；W：在弯矩作用方向的净截面抵抗矩(mm3)；γ：塑性发展系数，取1.05；f：材料的抗弯强度设计值，取215MPa；则：NL=PctgαNL/A+Mmax/γ≤215MPa悬臂梁抗弯强度满足要求。拉杆的抗拉(压-稳定性)强度计算校核依据：对于受拉杆件，校核：N/A≤f对于受压杆件，需要进行稳定性计算，校核：N/φA≤f其中：φ：轴心受压柱的稳定系数，查表[102-2003]及表C.2[GB50017-2003]取值；i：截面回转半径，i=(I/A)；λ：构件的长细比，不宜大于250，λ=L/i；因为组合荷载是正风压荷载，所以，拉杆是承受拉力的。校核依据：N/A≤215MPa≤215MPa拉杆的抗拉强度满足要求。梁的挠度计算主梁的最大挠度可能在2点出现，其一是A点，另一点可能在BC段之间，经过计算机有限元优化分析得到：(1)A点挠度的验算：dfA：结构组合作用下的A点挠度(mm)；df,lim：按规范要求，悬臂杆件的挠度限值(mm)；df,lim=2L/250=dfA=≤df,lim=悬臂梁杆件A点的挠度满足要求!(2)BC段最大挠度的验算：dfx：悬臂梁BC段挠度计算值(mm)；x：距固定端距离为x处(最大挠度处)；经过计算机的优化计算，得：x=3553mmdfx=≤df,lim=悬臂梁杆件BC段的挠度满足要求!雨篷焊缝计算基本参数：1：焊缝高度：hf=10mm；2：焊缝有效截面抵抗矩：W=176970mm3；3：焊缝有效截面积：A=10000mm2；受力分析V：固端剪力(N)；NL：轴力(mm)；M：固端弯矩(N·mm)；经过计算机计算分析得：NL·mm焊缝校核计算校核依据：((σf/βf)2+τf2)≤ffw-3[GB50017-2003]上式中：σf：按焊缝有效截面计算，垂直于焊缝长度方向的应力(MPa)；βf：正面角焊缝的强度设计值增大系数，取1.22；τf：按焊缝有效截面计算，沿焊缝长度方向的剪应力(MPa)；ffw：角焊缝的强度设计值(MPa)；((σf/βf)2+τf2)=((M/1.22W+NL/)2+(V/A)2)=((19410964.444/1.22/176970+7446.304/1.22/10000)2+(10085.584/10000)2)≤ffw=160MPa焊缝强度能满足要求。玻璃的选用与校核基本参数：1：计算点标高：；2：玻璃板尺寸：宽×高=B×H=1333mm×1260mm；3：玻璃配置：夹层玻璃，夹层玻璃：6+6mm；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B1×H1=1113mm×1040mm；模型简图为：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)；γg：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)；Gk=γg(t1+t2)×(6+6)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)；G-：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)；G+×Gk×G-=Gk(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+Skk+S+=G++(3)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)；Sk-=Gk+wS-=G-+w-kk-(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(负风压情况下出现)：Sk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)×63/(63+63)S1=St13/(t13+t23)×63/(63+63)Sk2=Skt23/(t13+t23)×63/(63+63)S2=St23/(t13+t23)×63/(63+63)玻璃的强度计算校核依据：σ≤[fg](1)上片校核：θ1：上片玻璃的计算参数；η1：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)；θ1=Sk1a4/Et14……-3[JGJ102-2003]×11134/72000/64按系数θ1，查表-2[JGJ102-2003]，η1=0.96；σ1：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=0.1501；σ1=6m1S1a2η1/t1=6×××11132×2≤fg1=42MPa(钢化玻璃)上片玻璃的强度满足!(2)下片校核：θ2：下片玻璃的计算参数；η2：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)；θ2=Sk2a4/Et24……-3[JGJ102-2003]×11134/72000/64按系数θ2，查表-2[JGJ102-2003]，η2σ2：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=0.1501；σ2=6m2S2a2η2/t=6×××11132×2≤fg2=42MPa(钢化玻璃)下片玻璃的强度满足!玻璃最大挠度校核校核依据：df=ημSka4/D≤df,lim……-2[JGJ102-2003]上面公式中：df：玻璃板挠度计算值(mm)；η：玻璃挠度的折减系数；μ：玻璃挠度系数，查表得μ=0.02299；D：玻璃的弯曲刚度(N·mm)；df,lim：许用挠度，取支撑点间玻璃面板长边边长的60，为；其中：D=Ete3/(12(1-υ2))……-1[JGJ102-2003]上式中：E：玻璃的弹性模量(MPa)；te：玻璃的等效厚度(mm)；υ：玻璃材料泊松比，为0.2；te=(t13+t23)1/3……-5[JGJ102-2003]=(63+63)1/3=D=Ete3/(12(1-υ2))=72000×3/(12×2))·mmθ：玻璃板块的计算参数；θ=Ska4/Ete4……-3[JGJ102-2003]×111344按参数θ，查表-2[JGJ102-2003]，ηdf=ημSka4/D×××11134=≤df,lim=玻璃的挠度能满足要求!雨篷埋件计算(粘结型化学锚栓)校核处埋件受力分析V：剪力设计值(N)；N：轴向拉(压)力设计值(N)，本处为轴向压力；M：根部弯矩设计值(N·mm)；根据前面的计算，得：·mm本工程选用的锚栓为：慧鱼-化学锚栓FHB-A16×125/165；锚栓群中承受拉力最大锚栓的拉力计算按[JGJ145-2004]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/n-My1/Σyi2≥0时：Nsdh=N/n+My1/Σyi22：当N/n-My1/Σyi2<0时：Nsdh=(NL+M)y1//Σyi/2在上面公式中：M：弯矩设计值；Nsdh：群锚中受拉力最大锚栓的拉力设计值；y1，yi：锚栓1及i至群锚形心轴的垂直距离；y1/，yi/：锚栓1及i至受压一侧最外排锚栓的垂直距离；L：轴力N作用点至受压一侧最外排锚栓的垂直距离；在本例中：N/n-My1/Σyi2×250/250000因为：-18169.914<0所以：Nsdh=(NL+M)y1//Σyi/2按JGJ102-2003的中第七条规定，这里的Nsdh再乘以2就是现场实际拉拔应该达到的值。群锚受剪内力计算按[JGJ145-2004]规定，当边距c≥10hef时，所有锚栓均匀分摊剪切荷载；当边距c<10hef时，部分锚栓分摊剪切荷载；其中：hef：锚栓的有效锚固深度；c：锚栓与混凝土基材之间的距离；本例中：c=100mm<10hef=1250mm所以部分螺栓受剪，承受剪力最大锚栓所受剪力设计值为：Vsdh锚栓钢材破坏时的受拉承载力计算NRd,s=kNRk,s/γRS,N-1[JGJ145-2004]NRk,s=Asfstk-2[JGJ145-2004]上面公式中：NRd,s：锚栓钢材破坏时的受拉承载力设计值；NRk,s：锚栓钢材破坏时的受拉承载力标准值；k：地震作用下锚固承载力降低系数，按表[JGJ145-2004]选取；As：锚栓应力截面面积；fstk：锚栓极限抗拉强度标准值；γRS,N：锚栓钢材受拉破坏承载力分项系数；NRk,s=Asfstk=157×500=78500NγRS,Nstk/fyk≥1.4表[JGJ145-2004]fyk：锚栓屈服强度标准值；γRS,Nstk/fyk×500/400取：γRS,NNRd,s=kNRk,s/γRS,N=1×≥Nsdh锚栓钢材受拉破坏承载力满足设计要求！锚栓钢材受剪破坏承载力计算VRd,s=kVRk,s/γRs,V-1[JGJ145-2004]其中：VRd,s：钢材破坏时的受剪承载力设计值；VRk,s：钢材破坏时的受剪承载力标准值；k：地震作用下锚固承载力降低系数，按表[JGJ145-2004]选取；γRs,V：钢材破坏时的受剪承载力分项系数，按表[JGJ145-2004]选用：γRs,Vstk/fyk表[JGJ145-2004]按规范，该系数要求不小于1.25、fstk≤800MPa、fyk/fstk≤0.8；对本例，γRs,Vstk/fyk表[JGJ145-2004]×500/400实际选取γRs,V=1.5；VRk,ssfstk-2[JGJ145-2004]×157×500=39250NVRd,s=kVRk,s/γRs,V=1×≥Vsdh所以，锚栓钢材受剪破坏承载力满足设计要求！拉剪复合受力承载力计算钢材破坏时要求：(NSdh/NRd,s)2+(VSdh/VRd,s)2≤1[JGJ145-2004]代入上面计算得到的参数计算如下：(NSdh/NRd,s)2+(VSdh/VRd,s)2=(17018.032/52333.333)2+(5042.792/26166.667)2≤所以，该处计算满足设计要求！点式雨篷玻璃孔位及驳接件强度计算基本参数：1：计算点标高：；2：分格尺寸：宽×高=B×H=1333mm×1260mm；3：支撑点方式：四点驳接；4：驳接件参数：驳接爪系列：220B；单爪轴向承载力设计值：2200N；单爪径向承载力设计值：1200N；驳接头系列：TF11（浮头式），浮头；单头轴向承载力设计值：4500N；单头径向承载力设计值：2000N；驳接头尺寸r：18mm；驳接头尺寸R：30mm；驳接头模型图(示意)为：玻璃板块荷载(1)作用在玻璃上的荷载设计值组合：根据前面的计算，每个玻璃板块的整体荷载设计值组合为：孔位强度计算点式玻璃的驳接孔位计算采用理论计算方法，按弹性薄板小挠度理论外缘简支的开圆孔板在内缘施加均布荷载的力学模型，参看《建筑结构静力计算手册》第二版P199简图及P211页第15项公式进行计算！σ：玻璃在组合荷载作用下的孔边最大应力设计值(MPa)；K：孔边应力弯矩系数，参《建筑结构静力计算手册》第二版P211页第15项公式；K=1/2(1+μ)[(1-μ)/(1+μ)-(1+ρ2)/(1-β2)lnβ-lnρ]q：每个玻璃板块的整体水平荷载设计值组合(MPa)：n：每个玻璃板块的连接点数；te：玻璃的厚度，组合结构取等效厚度；计算弯矩系数公式中的变量：μ为玻璃的泊松比，取0.2；β=r/Rρ=x/R，最大弯矩点x=r即：β=ρ；K=1/2(1+μ)[(1-μ)/(1+μ)-(1+ρ2)/(1-β2)lnβ-lnρ]σ=3KqBH/nπte2=3×××1333×1260/4/π2以上计算用于浮头铰接结构，如果是沉头铰接则孔位强度计算值是上面计算结果的2倍；本例为浮头结构，所以孔位应力为：σ≤42MPa(玻璃的强度设计值)所以玻璃孔位强度满足结构要求！驳接爪的选择本设计选用的驳接爪：驳接爪系列：220B；单爪轴向承载力设计值：2200N；单爪径向承载力设计值：1200N；(1)单爪轴向实际承载力计算：N1：单爪轴向实际承载力(N)；q：每个玻璃板块的整体荷载设计值组合(MPa)；B：玻璃分格宽(mm)；H：玻璃分格高(mm)；β：单个驳接爪承受的玻璃板块荷载比例；N1=βqBH××1333×1260(2)单爪径向实际承载力计算：对于雨篷结构，其驳接件径向并无荷载作用，无须计算该向荷载!≤2200N所以，选用的驳接爪满足计算要求!驳接头的选择本设计选用的驳接头：驳接头系列：TF11（浮头式），浮头；单头轴向承载力设计值：4500N；单头径向承载力设计值：2000N；(1)单头轴向实际承载力计算：N3：单头轴向实际承载力(N)；q：每个玻璃板块的整体荷载设计值组合(MPa)；B：玻璃分格宽(mm)；H：玻璃分格高(mm)；γ：单个驳接头承受的玻璃板块荷载比例；N3=γqBH××1333×1260(2)单头径向实际承载力计算：对于雨篷结构，其驳接件径向并无荷载作用，无须计算该向荷载!≤4500N所以，选用的驳接头满足计算要求!

附录常用材料的力学及其它物理性能玻璃的强度设计值fg(MPa)JGJ102-2003表种类厚度(mm)大面侧面普通玻璃528.019.5浮法玻璃5～1228.019.515～1924.017.0≥2020.014.0钢化玻璃5～1284.058.815～1972.050.4≥2059.041.3长期荷载作用下玻璃的强度设计值fg(MPa)JGJ113-2009表种类厚度(mm)大面侧面平板玻璃5～129615～1975≥2064半钢化玻璃5～12282015～192417≥202014半钢化玻璃5～12423015～193626≥203021铝合金型材的强度设计值(MPa)GB50429-2007表铝合金牌号状态厚度强度设计值(mm)抗拉、抗压抗剪6061T4不区分9055T6不区分2001156063T5不区分9055T6不区分150856063AT5≤1013575T6≤1016090钢材的强度设计值(1-热轧钢材)fs(MPa)JGJ102-2003表钢材牌号厚度或直径d(mm)抗拉、抗压、抗弯抗剪端面承压Q235d≤16215125325Q345d≤16310180400钢材的强度设计值(2-冷弯薄壁型钢)fs(MPa)GB50018-2002表钢材牌号抗拉、抗压、抗弯抗剪端面承压Q235205120310Q345300175400材料的弹性模量E(MPa)JGJ102-2003表材料E材料E玻璃×105不锈钢绞线×105～×105铝合金、单层铝板×105高强钢绞线×105钢、不锈钢×105钢丝绳×105～×105消除应力的高强钢丝×105花岗石板×105蜂窝铝板10mm×105铝塑复合板4mm×105蜂窝铝板15mm×105铝塑复合板6mm×105蜂窝铝板20mm×105材料的泊松比υJGJ102-2003表、JGJ133-2001表5.3.10、GB50429-2007材料υ材料υ玻璃钢、不锈钢铝合金0.3(按GB50429)高强