京XX大学体育馆玻璃雨蓬设计计算书设计： 校对： 审核： 批准： 沈阳YY幕墙工程有限公司二六年三月二十九日钢结构雨蓬设计计算书一、计算引用的规范、标准及资料1.幕墙设计规范：建筑幕墙 JG3035-1996玻璃幕墙工程技术规范 JGJ102-2003金属与石材幕墙工程技术规范 JGJ133-2001点支式玻璃幕墙工程技术规程 CECS127-2001全玻璃幕墙工程技术规程 DBJ/CT014-20012.建筑设计规范：建筑结构荷载规范 GB50009-2001钢结构设计规范 GB50017-2003冷弯薄壁型钢结构设计规范 GB50018-20023.玻璃规范：建筑玻璃应用技术规程 JGJ113-2003普通平板玻璃 GB4871-1995浮法玻璃 GB116141999钢化玻璃 GB/T9963-1998幕墙用钢化玻璃与半钢化玻璃 GB/T17841-1999建筑用安全玻璃 防火玻璃 GB15763.1-2001中空玻璃 GB/T11944-2002夹层玻璃 GB9962-19994.钢材规范：碳素结构钢 GB/T700-1988优质碳素结构钢 GB/T699-1999合金结构钢 GB/T3077-1999不锈钢和耐热钢冷扎带钢 GB/T4239-1991高耐候结构钢 GB/T4171-2000焊接结构用耐候钢 GB/T4172-2000低合金高强度结构钢 GB/T1591-1994碳素结构和低合金结构钢热轧薄钢板及钢带 GB/T912-1989碳素结构和低合金结构钢热轧厚钢板及钢带 GB/T3274-1988结构用无缝钢管 JBJ1025.建筑结构静力计算手册 (第二版)6.土建图纸：二、基本参数1.雨蓬所在地区： 北京地区；2.地面粗糙度分类等级： 按建筑结构荷载规范(GB50009-2001) 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C类地区考虑。三、雨蓬荷载计算1.玻璃雨蓬的荷载作用说明：玻璃雨蓬承受的荷载包括：自重、风荷载、雪荷载以及活荷载。(1)自重。包括玻璃、杆件、连接件、附件等的自重，可以按照400N/m2估算：(2)风荷载。是垂直作用于雨蓬表面的荷载，按GB50009采用；(3)雪荷载。是指雨蓬水平投影面上的雪荷载，按GB50009采用；(4)活荷载。是指雨蓬水平投影面上的活荷载，按GB50009，可按500N/m2采用； 在实际工程的雨蓬结构计算中，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： Sk+=1.35Gk+0.61.4wk+0.71.4Sk(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： Sk+=1.2Gk+1.4wk+0.71.4Sk(或Qk) B：考虑负风压时： 按下面公式进行荷载组合： Sk-=1.0Gk+1.4wk2.风荷载标准值计算：按建筑结构荷载规范(GB50009-2001)计算： wk+=gzzs+w0 7.1.1-2GB50009-2001 wk-=gzzs-w0上式中： wk+：正风压下作用在雨蓬上的风荷载标准值(MPa)； wk-：负风压下作用在雨蓬上的风荷载标准值(MPa)； Z：计算点标高：100m； gz：瞬时风压的阵风系数； 根据不同场地类型,按以下公式计算: gz=K(1+2f) 其中K为地面粗糙度调整系数，f为脉动系数 A类场地: gz=0.92(1+2f) 其中：f=0.387(Z/10)-0.12 B类场地: gz=0.89(1+2f) 其中：f=0.5(Z/10)-0.16 C类场地: gz=0.85(1+2f) 其中：f=0.734(Z/10)-0.22 D类场地: gz=0.80(1+2f) 其中：f=1.2248(Z/10)-0.3对于C类地区，100m高度处瞬时风压的阵风系数： gz=0.85(1+2(0.734(Z/10)-0.22)=1.6019 z：风压高度变化系数； 根据不同场地类型,按以下公式计算: A类场地: z=1.379(Z/10)0.24 当Z300m时，取Z=300m，当Z350m时，取Z=350m，当Z400m时，取Z=400m，当Z450m时，取Z=450m，当Z30m时，取Z=30m；对于C类地区，100m高度处风压高度变化系数： z=0.616(Z/10)0.44=1.6966 s：风荷载体型系数，对于雨蓬结构，按规范，计算正风压时，取s+=1.0；计算负风压时，取s-=-2.0； w0：基本风压值(MPa)，根据现行GB50009-2001附表D.4(全国基本风压分布图)中数值采用，按重现期50年，北京地区取0.00045MPa； wk+=gzzs+w0 =1.60191.69661.00.00045 =0.001223MPa wk-=gzzs-w0 =1.60191.69662.00.00045 =0.002446MPa3.风荷载设计值计算： w+：正风压作用下作用在雨蓬上的风荷载设计值(MPa)； wk+：正风压作用下作用在雨蓬上的风荷载标准值(MPa)； w-：负风压作用下作用在雨蓬上的风荷载设计值(MPa)； wk-：负风压作用下作用在雨蓬上的风荷载标准值(MPa)； w+=1.4wk+ =1.40.001223 =0.001712MPa w-=1.4wk- =1.40.002446 =0.003424MPa4.雪荷载标准值计算： Sk：作用在雨蓬上的雪荷载标准值(MPa) S0：基本雪压，根据现行GB50009-2001取值，北京地区50年一遇最大积雪的自重:0.0004MPa. r：屋面积雪分布系数，按表6.2.1GB50009-2001，为1.0。 根据GB50009-2001公式6.1.1屋面雪荷载标准值为： Sk=rS0 =1.00.0004 =0.0004MPa5.雪荷载设计值计算： S：雪荷载设计值(MPa)； S=1.4Sk =1.40.0004 =0.00056MPa6.雨蓬面活荷载设计值： Q：雨蓬面活荷载设计值(MPa)； Qk：雨蓬面活荷载标准值取：500N/m2 Q=1.4Qk =1.4500/1000000 =0.0007MPa 因为SkQk，所以计算时活荷载参与正压组合！7.雨蓬构件恒荷载设计值： G+：正压作用下雨蓬构件恒荷载设计值(MPa)； G-：负压作用下雨蓬构件恒荷载设计值(MPa)； Gk：雨蓬结构平均自重取0.0004MPa； 因为Gk与其它可变荷载比较，不起控制作用，所以： G+=1.2Gk =1.20.0004 =0.00048MPa G-=Gk =0.0004MPa8.选取计算荷载组合：(1)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 =0.001973MPa S+=G+w+0.7Q =0.002682MPa(2)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+wk- =0.002046MPa S-=G-+w- =1.0Gk+1.4wk =0.003024MPa(3)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=0.002046MPa S=0.003024MPa四、雨蓬杆件计算基本参数： 1：计算点标高：100m； 2：力学模型：悬臂梁； 3：荷载作用：集中力荷载； 4：悬臂总长度：a=3000mm； 5：分格宽度：B=1500mm； 6：玻璃板块配置：单片玻璃10mm； 7：悬臂梁材质：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：1.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i=3个集中力作用点，下面对这些力分别求值：