重庆某宾馆隐框双坡式采光顶设计计算书

重庆某宾馆隐框双坡式采光顶设计计算书基本参数:重庆地区:地处北纬27.5˚~北纬40˚之间采光顶顶标高=5.000m抗震7度设防设计方法和指标本工程设计采用概率极限状态设计法，根据《建筑结构荷截规范》GBJ9-87规定各种载荷分项系数如下：永久载荷分项系数rg为:1.2风载荷分项系数rw为:1.4雪载荷分项系数rs为:1.4活载荷分项系数rq为:1.3地震载荷分项系数re为:1.3温度载荷分项系数rt为:1.3采光顶承受荷载计算采光顶承受荷载计算1、风荷载标准值计算：WK：作用在幕墙上的风载荷标准值（KN/m2）WO：重庆30年一遇十分钟平均最大风压：0.300KN/m2根据现行《建筑结构荷载规范》GBJ9-87附图（全国基本风压分布图）中数值采用βz：瞬时风压的阵风系数：取2.25μs：风荷截体型系数：0.600μz：5.000μ高处风压高度变化系数：0.540WK=βzxμzxμsxw0(5.2.2)=2.25x0.540x0.600x0.300=0.219KN/m22、风荷载设计值：W：风荷载设计值：（KN/m2）RW：风荷载作用效应的分项系数：1.4按《铝门窗幕墙技术资料汇编（一）》表’3-1各种荷载分项系数’采用W=rwxwk=1.4x0.219=0.306KN/m23、雪载荷标准值计算SK：作用在采光顶上的雪荷载标准值（KN/m2）SO：基本雪压，重庆30年一遇最大积雪的自重：0.100KN/m2根据《建筑结构荷载规范》GBJ9-87公式5.1.1层面雪载荷按下式计算SK=μ’rxSO=0.800x0.100=0.080KN/m24、雪载荷设计值Ｓ：雪载荷设计值（KN/m2）rs：雪载荷分项系数为１.４０按《铝门窗幕墙技术资料汇编KN/m2(一)》表’3-1各种荷载公项系数’采用S=rsx0.080=0.112KN/m25、采光顶构件自重荷载设计值G：采光顶构件自重荷载设计值（KN/m2）GK：采光顶结构平均自重[KN/m2]为0.40KN/m2Rg:恒载荷分项系数为1.20按《铝门窗幕墙技术资料汇编(一)》表’3-1各种荷载分项系数’采用G=rgxGk=1.20x0.400=0.480KN/m26、采光顶坡面活荷载设计值Q:采光顶坡面活载荷设计值(KN/m2)Rq:活载荷分项系数为1.30QK:采光顶坡面活载荷标准值为10KN/m2Q=rqxQk=1.3x0.300=0.390KN/m27、采光顶设计中各种荷载组合:计算采光顶杆件和结构应力时的载荷组合(沿坡面分布)本地区位于北纬27.5˚-40˚之间,降雪较多但不发生在大风期间.根据《建筑结构荷载规范》GBJ9-87规定和《建筑幕墙与采光顶技术》5.2.1中载荷组合要求:设计载荷取恒载、风载、雪载组合，组合系数取０.７５当其小于’恒载＋风载’或’恒载活载’时，取其大值。计算恒载荷＋活载荷组合：Ｑ：采光顶坡面活载荷为０.３９０KN/m2A：采光顶结构平均自重设计值为０.４８０KN/m2Lj：斜杆间距（m）Qk1=(Gx1/cosa+Q)xLj=(0.554+0.390)x1.200=1.133kN/m2计算恒载荷＋风载荷组合：Ｗ：风载荷设计值0.306KN/m2G：采光顶结构平均自重设计值为0.480KN/m2Lj：斜杆间距（m）a：采光顶结构坡面水平夹角为30.000˚Ｑk2：载荷组合之2（KN/m2）Ｑk2=(Ｇ+W)x1/cosaxLj=0.786x1.155x1.200=1.030KN/m23)计算恒载荷＋雪载荷组合：Ｇ：采光顶结构平均自重设计值为0.480KN/m2S：雪载荷设计值（KN/m2）0.112KN/m2a：采光顶坡面水平夹角为30.000˚Lj：斜杆间距（m）Ｑk3：载荷组合之３（KN/m2）Ｑk3=(Ｇx1/cos(a)+SxLj=0.554+0.112x1.200=0.800KN/m24)计算恒载荷＋风载荷＋雪载荷组合：Ｗ：风载荷设计值0.306KN/m2Ｓ：雪载荷设计值（KN/m2）为0.112KN/m2a：采光顶坡面水平夹角为30.000˚Lj：斜杆间距1.200（m）Ｑk4：载荷组合之4（KN/m2）Ｑl：载荷组合（KN/m2）Ｑk4＝［（Ｇ＋0.75xW）x1/cosa+0.75xS］xLj＝1.084KN/m25)设计荷载取其中最大者Ｑl＝ＭＡＸ（qk1,qk2,qk3,qk4）＝1.133KN/m2玻璃的选用：本工程选用玻璃种类为：浮法平板玻璃１：玻璃面积：Ｈ：采光顶玻璃长边边长：1.800mＢ：采光顶玻璃短边边长：1.500mＡ：玻璃板块面积：Ａ＝ＢxＨ＝1.800x1.500＝2.700m2２：玻璃厚度先取：Ｗ：风荷载设计值：0.306KN/m2Ａ：玻璃板块面积：2.700m2K3：玻璃种类调整系数：0.800试算：Ｃ＝ＷxＡx10/3/K3＝0.306xx2.7700xx10//3/0..800＝3.447T＝２x√１＋Ｃ－２＝２x√１＋３.4477-2＝2.217mmm玻璃选取厚度为为：0.66mm其大面积强度设设计值为：：28.0000N//mm2其边缘强度设计计值为：19.5500NN/mm22玻璃的校核：１．玻璃板块自自重ＧＡＫ：玻璃板板块平均自自重：T：玻璃板块厚度度：６mm25.6：玻璃璃的体积密密度，单位位是KN/mm2按5.2..1采用ＧＡＫ=25..6xt/10000=25.6xx6.00/10000=0.154KN/mm2２．验算荷载1)计算恒载荷＋活活载荷组合合Q：采光顶坡面活活载荷为0.3990KNN/m2a：采光顶坡面水水平夹角为为30.0000˚GAK：玻璃板板块平均自自重为0.1554KNN/m2Rg：永久荷载分项项系数，取取1.2Qk1：载荷组组合之1（KN/mmm2）Qk1=（rggxGGAKxx1/ccosaa+Q）xcoos(aa)=（0..213++0.3990）x0..866=0.5522KKN/m222)计算恒载荷+风风载荷组合合W：风载荷设计值值0.3006KNN/m2GAK：玻璃板板块平均自自重为0.1554KNN/m2Rg：永久荷载分项项系数，取取1.2a：采光顶坡面水水平夹角为为30.0000˚qk2：荷组合合之2（KN/mm2）qk2=1.22GAK++W=0.1184+00.3066=0.4491KKN/m223)计算恒载荷+雪雪载荷组合合：GAK：玻璃板板块平均自自重为0.1554KNN/m2S：雪载荷设计值值（KN/mm2）为0.1112KNN/m2a：采光顶坡面水水平夹角为为30.0000˚Rg：永久荷载分项项系数，取取1.2a：采光顶坡面水水平夹角为为30.0000˚qk3：荷组合合之3（KN/mm2）qk3=(1..2GAKK+1/ccos(a)++S)XXcoss(a))=0.2213++0.1112XX0.8866=0.2281KKN/m224)计算恒载荷++风载荷+雪载荷组组合:W:风载荷设计值00.3066KN//m2GAK:玻璃板板块平均自自重为0.1554KNN/m2S：雪载荷设计值值（KN/mm2）为0.1112KNN/m2a：采光顶坡面水水平夹角为为30.0000˚Rg：永久荷载分项项系数，取取1.2Qk4：荷组合合之4（KN/mm2）Qk4=[(11.2GAAK+0..75++W)XX1/ccosaa+0.775+S]XXcossa=0.4487KKN/m225)设计荷载取其中中最大者qb=MAX（qk1,,qk2,,qk3,,qk4）=0.5222KN//m23．玻璃的强度计计算：校核依据：δ≤≤fg=228.0000q：玻璃所受组合合荷载：a：玻璃短边边长长：1.5500mb：玻璃长边边长长：1.8800mt：玻璃厚度：66.0mmmψ：玻璃板面跨中中弯曲系数数，按边长长比a/b查表5.44.1得：0.0660σw：玻璃所受应力力：σw：=6xψxqbxxa2x11000//t2=6x0..060x0..522x1.550022x10000//6.002=11.6888KNN/m211.6888N//mm2≤fg=228.0000N//mm2玻璃的强度满足足!4．玻璃温度应力力计算：校核依据：σmmax≤[σ]=199.5000N/mmm2在年温度变化下下，玻璃边边缘与边框框间挤压在在玻璃中产产生的挤压压温度应力力下为：E：玻璃的弹性模模量：0.722x1055N/mmm2a＾t：玻璃的线膨胀胀系数：1.0xx10＾-5ΔT：年温度变化差差：44.0000˚Cc：玻璃边缘至边边框距离，取取5mmd：施工偏差，可可取：3mmm，按5.44.3选用用b：玻璃长边边长长：1.8800m在年温差变化下下，玻璃边边缘与边框框间挤压在在玻璃中产产生的温度度应力为：：σt1=E(a＾＾txΔT-（2c-d）/b/11000))=0.772xΔT-722x((2x5-3))-b=0.772x44.0000-772x(2xx5-33)/1..800=-2448.3220N//mm2计算值为负，挤挤压应力取取为零。0．000N/mmm2<199.5000N/mmm2玻璃边缘与边框框间挤压温温度应力可可以满足要要求！2）玻璃中央与边边缘温度差差产生的温温度应力：：μ1：阴影系数：按按《玻璃幕幕墙工程技技术规范》JGJ102--96表5.4..4-1得1.0000μ2：窗帘系数：按按《玻璃幕幕墙工程技技术规范》JGJ102--96表5.4..4-2得1.0000μ3：玻璃面积系数数：按《玻玻璃幕墙工工程技术规规范》JGJ102--96表5.4..4-3得1.0994μ4：边缘温度系数数：按《玻玻璃幕墙工工程技术规规范》JGJ102--96表5.4..4-4得0.4000Tc：玻璃中央部分分温度：a：玻璃线胀系数数：1.0x100＾-5a0：玻璃吸热率：：0.1442a1：室外热传递系系数，取1.5WW/m2Kt0：室外设计温度度-10..000˚˚Ct1：室内设计温度度35.0000˚CTC=(a0x7000+155xtt0+8x355.0000)/(115+8))=9.9974˚CTs：玻璃边缘部分分温度：Ts=(15xt00+88xtt1)/((15+88)=(15x(--10.0000)++8x35.0000)//(15++8)=5.6552˚CΔT：玻璃中央部分分与边缘部部分温度差差：ΔT=Tc-Tss=4.3322˚C玻璃中央与边缘缘温度应力力可以满足足要求！玻璃最大面积校校核：Azd：玻璃的的允许最大大面积（m2）Wk：风荷载标准值值：0.2119KNN/m2t：玻璃厚度：66.0mmma1：玻璃种类调整整系数：1.0000A：计算校核处玻玻璃板块面面积：2..700mm2Azd=0.33xaa1x(t+tt2/4))/wk=0.33x11.0000x((6.0++6.022/4)//0.2119=20..563mm2A=2.70000m22≤Azd==205663m22可以满足使用要要求：双坡式采光顶杆杆件计算：：Moc：跨中弯弯矩（KN.m）L：双坡采光顶跨跨度5.0000mMoc=q1xL22/8=1.133x255.0000/8=6.541KKN.mH：推力（KN）F：拱高（m）H=Moc/ff=3.5411/4.1113=2.4533KN验算截面代梁弯弯矩M˚0.25L：验验算截面代代梁弯矩M˚0.25L=qq1xL(1--0.255)/8=1.133x255.0000x00.7500/88=2.656KKN/m验算截面代梁剪剪力Q˚0.25L：验验算截面代代梁剪力Q˚0.25L=qqlxL(1--2X0.255)/2=1.133xx5.0000x0..500//2=1.416KN验算截面弯矩：：MO25L：验验算截面弯弯矩YO25L：所所求点的高高度0.7722mMO25L=MM˚0.255L-HxY00.25LL=2.656--2.4553x0.7222=0.885KKN.m验算截面轴力NO.25L：：验算截面面轴力NO.25L==-Q˚˚0.255Lxsina–Hxcosa=-1.4166x00.8666-2.4453xx0.5500=-2.8333KN验算截面剪力Q˚0.25L：验验算截面剪剪力Q˚0.25L=Q˚0.255Lxcosa-Hxcoosa=-1.4166x00.8666-2.4453xx0.5500=-2.8333KN选用斜杆型材的的截面特性性：选用系列：1550选用型材号：QQY15001铝型材强度设计计值：84.2200N//mmm2铝型材弹性模量量：E=7x100＾6N/ccm2X轴惯性矩：Ixx=4077.9755cm4Y轴惯性矩：Iyy=76..722cm4X轴抵抗矩：Wxx1=522.3188cm33X轴抵抗矩：Wxx2=566.6477cm33型材截面积：AA=14..772ccm2``型材截面面积矩矩：Ss=444.3222cm3斜杆强度σ：斜杆强度（NN/mm22）Wx2：型材截截面抗弯矩矩56.6647ccm3A：型材截面积114.7222cm22σ=M/W+N//A=88524..024//52.3318+22832..769//14.7772=1754.4497N//cm2=17.5455N/mmm217.545NN/mm22≤fa==84.2200N//mm2杆件强度度可以满足足!隐框采光顶胶缝缝计算：本工程选用结构构胶类型为为：G.E44000风载荷作用下结结构胶粘结结宽度的计计算：B1：风载荷作用下下结构胶粘粘结宽度（mm）Wk：风荷载标准值值：0.2119KN//m2a：矩形分格短边边长度：11.5000mf1：结构胶的短期期强度允许许值：0.144N/mmm2B1=WK×aa/2/00.14((5.6..4-1))=0.2119×1..500//2/0..14=0.177mm取2mm自重效应胶缝宽宽度的计算算：B2：自重效应胶缝缝宽度（mm）B：采光顶分格宽宽度：1.5000（mm）H：采光顶分格高高度：1.8000（mm）T：玻璃厚度：66.0mmmA：采光顶坡面水水平夹角为为30.0000˚F2：结构胶的长期期强度允许许值：0.00069N// mm2A：附着于玻璃上上的雪荷截截×0.775（KN）B2=[H×BB×T×225.6++A]××sina/(HH+B)//6.9=9.111mm取10mmm温度效应胶缝宽宽度B3：温差效应胶缝缝宽L：玻璃框长边尺尺寸1.8800mA1:LD311型材线胀胀系数23.55×10＾6A2:玻璃线胀胀系数10×110＾6Temax:夏夏季室外最最高计算温温度（˚C）Temax:冬冬季室外最最低计算温温度（˚C）P1：铝型材吸收系系数0.7550(银白色)P2：玻璃吸收系数数0.3660（@）I：夏季太阳辐射射强度640..000ww/m2β1：结构硅酮密封封胶的变位位承受能力力：51.55%ae:换算系数数取19W//m2.kT3: 温差效效应胶缝厚厚度(mmm)ΔL:铝型材相对