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1、精选优质文档-倾情为你奉上雨蓬钢结构计算第一章、计算资料1.1 计算依据 本计算书依据规范如下：（1）建筑结构荷载规范（GB50009-2001）（2）钢结构设计规范（GB50017-2003）（3）玻璃幕墙工程技术规范(JGJ102-2003) （4）其它相关规范规程1.2 基本参数使用年限：按主体结构50 年考虑。场地类别：C类基本风压：0.65 kN/m2基本雪压：0.40 kN/m2第二章、荷载及作用组合一、恒荷载1、自重荷载标准值（1）钢结构自重DEAD：SAP2000程序自动计算，钢材容重78.5kN/m3。（2）玻璃面板及其配件重量：GAK：玻璃面板自重面荷载标准值面板采用4mm
2、厚铝塑复合板，铝塑复合板容重28kN/m3GAK=410-328=0.112 kN/m2GGK：考虑各种零部件及LOG后的幕墙面板自重面荷载标准值取GGK=1.0 kN/m22、自重荷载设计值rG：永久荷载分项系数，取rG=1.2GG：考虑各种零部件等后雨蓬重力荷载设计值GG=rGGGk=1.21.0=1.2 kN/m2二 、风荷载基本风压0.65 kN/m2，场地类别C类。垂直于建筑物表面的风荷载标准值按下式计算。1、负风压作用（作用方向竖直向上）gz：阵风系数，取gz=2.2218 按建筑结构荷载规范GB50009-2001表7.5.1 S：风荷载体型系数，取S=-2.0按建筑结构荷载规范
3、GB50009-2001第7.3.3条Z：风压高度变化系数，取Z=0.736按建筑结构荷载规范GB50009-2001表7.2.1 W0：作用在雨蓬上的风荷载基本值 0.65 kN/m2按建筑结构荷载规范GB50009-2001附表D.4（按50年一遇）WK1：作用在雨蓬上的负风荷载标准值 WK1=gzSZW0=2.2218（-2.0）0.7360.65=-2.1266kN/m2（表示负风压）rW：风荷载分项系数，取rW=1.4按建筑结构荷载规范GB50009-2001第3.2.5条W1：作用在雨蓬上的负风荷载设计值 W1=rWWK1=1.4（-2.1266）=-2.977 kN/m22、正风
4、压作用（作用方向竖直向下）WK2：作用在雨蓬上的正风荷载标准值S：风荷载体型系数，取S=+1.0+0.2=+1.2WK2=gzSZW0=2.2181.20.7360.65=1.276kN/m2rW：风荷载分项系数，取rW=1.4按建筑结构荷载规范GB50009-2001第3.2.5条W2：作用在雨蓬上的正风荷载设计值 W2=rWWK2=1.41276=1786 kN/m2三、雪荷载作用S0：基本雪压，取S0=0.4 kN/m2按建筑结构荷载规范GB50009-2001附表D.4 r：积雪分布系数，取r=1.0按建筑结构荷载规范GB50009-2001 表6.2.1 SK：雪荷载标准值 SK=r
5、S0=1.00.4=0.4 kN/m2rs：雪荷载作用效应的分项系数，取rs=1.4按建筑结构荷载规范GB50009-2001第3.2.5条S：雪荷载设计值 S=rsSK=1.40.4=0.56 kN/m2四、活荷载按上人屋面考虑雨蓬活荷载活荷载标准值取qk1.0 kN/m2按建筑结构荷载规范GB50009-2001（2006版）第4.3.1条五、施工和检修集中荷载施工和检修集中荷载（简称“施检荷载”）在雨蓬长度方向每隔1.0m布置一个集中荷载，集中荷载取为1.0 kN，最不利布置施检荷载。六、荷载效应组合在进行荷载组合时，分别考虑正风荷载控制的向下组合COMB1、永久荷载起控制作用向下组合C
6、OMB2，以及由负风荷载控制的向上组合COMB3，在进行组合时根据规范雪荷载和活荷载不同时考虑，取其较大值，此处活荷载qk0.5 kN/m2雪荷载标准值 SK=0.4 kN/m2，所以考虑活荷载而不考虑雪荷载。荷载效应组合如下所示：（1）、正风荷载控制的向下组合COMB1：1.2恒荷载（DEADGGK1）1.4正风压1.400.7活载1.40.7施检荷载（2）、永久荷载起控制作用向下组合COMB2：1.35恒荷载（DEADGGK1）1.40.6正风压1.400.7活载1.40.7施检荷载（3）、负风荷载控制的向上组合COMB30.9恒荷载（DEADGGK1）1.4负风压（4）、以上各种工况组合
7、的包络组合为COMB4注：在进行结构位移计算时，分项系数取为1.0，以上荷载均为标准值。第三章、计算模型一、计算说明雨蓬钢结构标高取为5 m，雨蓬钢结构（两侧）悬挑长度4.65 m,雨蓬示意如下图所示。雨蓬主要支撑结构采用变截面工字钢varI及上部拉杆PIPE1作为主要支撑结构，变截面工字钢varI与主体结构采用刚接，拉杆PIPE1与主体结构采用铰接，其下部与工字钢连接处也采用铰接节点。为了有效的减小变截面工字钢varI与主体结构连接处的弯矩，减小对主体混凝土结构的影响，需将工字钢之间通过较强构件连接，使雨蓬形成整体的受力体系，这样将大大减小没有拉杆处工字钢与主体结构连接处的弯矩。基于H型钢v
8、ar1：工字钢截面采用250X200X12X14;H型钢var2：工字钢截面采用GB-HM300X200X8X12; H型钢var3：工字钢截面采用GB-HW350X350X12X19拉杆PIPE：GB-SSP219X10圆钢管； 图1 雨蓬结构示意图图2 雨蓬节点编号图二、计算模型及约束条件 如图2所示，拉杆下端与工字钢采用铰接，释放其连接处转动自由度，其余杆件之间均采用刚接。 三、荷载施加 每根工字钢所承担的荷载分格宽度为B=2400 mm。（1）衡荷载玻璃作用在雨蓬之后，以集中荷载的形式传递给钢结构，风压垂直于面板。衡荷载标准集中荷载施加如下图所示：（2）正风压加载风荷载作用在雨蓬之后，
9、以均布线荷载的形式传递给钢结构，风压垂直于面板.风荷载标准集中荷载施加如下图所示：（3）负风压加载风荷载作用在雨蓬之后，以均布线荷载的形式传递给钢结构，风压垂直于面板.风荷载标准集中荷载施加如下图所示：（4）、地震荷载 玻璃面板及零部件自重荷载作用以均布线荷载的形式传递给钢结构，方向竖直向下。具体施加荷载详见SAP模型。以上所列均为线荷载标准值，应将以上荷载组合后进行强度验算。第四章、结果分析一、构件校核 （1）工字钢var1校核，工字钢中部截面最危险，所以对中部截面进行校核a）工字钢截面特性：如图4.1所示。图4.1工字钢var1其截面特性b）该类构件最大长细比，满足要求。，满足要求。c）最
10、不利荷载组合下变截面工字钢内力： Mx=85.8975KN.md）计算结果Mx/(xWnx)= 85.8975x106/(1.05x.3)=114.88MPa215MPa构件强度满足规范要求。（2）工字钢var3校核，工字钢跟部截面最危险，所以对跟部截面进行校核a）工字钢截面特性：如图4.2所示。图4.2工字钢var3其截面特性b）该类构件最大长细比，满足要求。，满足要求。c）最不利荷载组合下变截面工字钢内力： Mx=-129.1306KN.md）计算结果Mx/(xWnx)= 129.1306x106/(1.05x)=53.4MPa215MPa构件强度满足规范要求。（3）PIPE: GB-SS
11、P219X10圆钢管杆件校核a）截面特性：如图4.3所示。图4.3拉杆PIPE：GB-SSP219X10圆钢管其截面特性b）该类构件最大长细比因拉杆在负风压作用下可转变成压杆，故长细比按150控制）x=ox/ix=9600/74=129.7150 满足要求。y=oy/iy=9600/74=129.7150 满足要求。c）最不利荷载组合下PIPE内力：N=2.94KN Mx=7.328KN.m 可见此根杆件主要是受弯矩，为受弯构件,其余内力较小可不计。d）计算结果N/S+Mx/(xWnx)=2940/+7.328x106/(1.05x)=0.217MPa215MPa构件强度满足规范要求。二、应力校核其余次要杆件校核由程序自动完成，其应力比如下图所示：由上图可知，钢结构最大的应力比为0.711，满足强度要求。三、挠度校核在荷载设计值作用下，钢结构的最大位移如下图所示：由上图可知，在荷载作用下工字钢中部最大位移：Uz=49.36 mm8540/150=56.93 mm，满足要求，可见其在标准值作用下更满足强度要求。专心-专注-专业