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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:
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