荷载规范钢结构雨篷计算书要点Word文档格式.docx
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钢结构雨篷设计计算书
11基本参数
11.1雨篷所在地区：
浙江余姚地区；
11.2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；
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。
12雨篷荷载计算
12.1玻璃雨篷的荷载作用说明：
玻璃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：
Sk+=1.35Gk+0.6×
1.4wk+0.7×
1.4Sk（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+1.4×
wk+0.7×
B：
考虑负风压时：
按下面公式进行荷载组合：
Sk-=1.0Gk+1.4wk
12.2风荷载标准值计算：
按建筑结构荷载规范（GB50009-2012）计算：
wk+=βgzμzμs1+w0……8.1.1-2[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：
5m；
βgz：
瞬时风压的阵风系数；
根据不同场地类型,按以下公式计算（高度不足5m按5m计算）：
按建筑结构荷载规范（GB50009-2012）表8.6.1查表：
对于B类地形，5m高度处瞬时风压的阵风系数：
βgz=1.7
μz：
风压高度变化系数；
按建筑结构荷载规范（GB50009-2012）表8.2.1查表：
μs1：
局部风压体型系数，对于雨篷结构，按规范，计算正风压时，取μs1+=2；
计算负风压时，取μs1-=-2.0；
另注：
上述的局部体型系数μs1
（1）是适用于围护构件的从属面积A小于或等于1m2的情况，当围护构件的从属面积A大于或等于25m2时，局部风压体型系数μs1（25）可乘以折减系数0.8，当构件的从属面积小于10m2而大于1m2时，局部风压体型系数μs1（A）可按面积的对数线性插值，即：
μs1（A）=μs1
（1）+[μs1（25）-μs1
（1）]logA/1.4
在上式中：
当A≥25m2时取A=25m2；
当A≤1m2时取A=1m2；
w0：
基本风压值（MPa），根据现行<
<
建筑结构荷载规范>
>
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，浙江余姚地区取0.00050MPa；
（1）计算龙骨构件的风荷载标准值：
龙骨构件的从属面积：
A=1.3×
1.5=1.95m2
LogA=0.29
μsA1+（A）=μs1+
（1）+[μs1+（25）-μs1+
（1）]logA/1.4
=2+2[0.8-1]×
0.29/1.4=1.917
μsA1-（A）=μs1-
（1）+[μs1-（25）-μs1-
（1）]logA/1.4
=1.917
wkA+=βgzμzμsA1+w0
=1.7×
1×
1.917×
0.00050
=0.001629MPa
wkA-=βgzμzμsA1-w0
（2）计算面板部分的风荷载标准值：
面板构件的从属面积：
μsB1+（A）=μs1+
（1）+[μs1+（25）-μs1+
（1）]logA/1.4
μsB1-（A）=μs1-
（1）+[μs1-（25）-μs1-
（1）]logA/1.4
wkB+=βgzμzμsB1+w0
wkB-=βgzμzμsB1-w0
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+=1.4×
wkA+
=1.4×
0.001629MPa
=0.002806MPa
wA-=1.4×
wkA-
wB+：
正风压作用下作用在雨篷玻璃上的风荷载设计值（MPa）；
wkB+：
正风压作用下作用在雨篷玻璃上的风荷载标准值（MPa）；
wB-：
负风压作用下作用在雨篷玻璃上的风荷载设计值（MPa）；
wkB-：
负风压作用下作用在雨篷玻璃上的风荷载标准值（MPa）；
wB+=1.4×
wkB+
wB-=1.4×
wkB-
12.3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<
GB50009-2001取值，浙江余姚地区50年一遇最大积雪的自重：
0.0004MPa.
μr：
屋面积雪分布系数，按表6.2.1[GB50009-2001]，为2.0。
根据<
GB50009-2001公式6.1.1屋面雪荷载标准值为：
Sk=μr×
S0
=2.0×
0.0004
=0.0008MPa
12.4雪荷载设计值计算：
S：
雪荷载设计值（MPa）；
S=1.4×
Sk
0.0008
=0.00112MPa
12.5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
Q=1.4×
Qk
500/1000000
=0.0007MPa
因为Sk≤Qk，所以计算时活荷载参与正压组合！
12.6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0.0004MPa；
因为Gk与其它可变荷载比较，不起控制作用，所以：
G+=1.2×
Gk
=1.2×
=0.00048MPa
G-=Gk
=0.0004MPa
12.7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+wkA++0.7Qk=0.0004+0.001629+0.7×
0.0005
=0.002379MPa
SA+=G++wA++0.7Q=0.00048+0.002806+0.7×
0.0007
=0.003776MPa
SkB+：
正风压作用下的玻璃的荷载标准值组合（MPa）；
SB+：
正风压作用下的玻璃的荷载设计值组合（MPa）；
SkB+=Gk+wkB++0.7Qk
=0.002379MPa
SB+=G++wB++0.7Q
（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-=0.0004+（-0.001629）
=-0.00123MPa
SA-=G-+wA-
=1.0Gk+1.4wkA-=0.0004+（-0.002806）
=-0.002406MPa
SkB-：
负风压作用下的玻璃的荷载标准值组合（MPa）；
SB-：
负风压作用下的玻璃的荷载设计值组合（MPa）；
SkB-=Gk+wkB-
SB-=G-+wB-
=1.0Gk+1.4wkB-
13雨篷杆件计算
3.1、设计依据
《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GB50018-2002）
《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）
《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）
《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）
《钢结构焊接规范》（GB50661-2011）
《钢结构高强度螺栓连接的设计，施工及验收规程》（JGJ82-2011）
3.2、计算简图
计算简图（圆表示支座，数字为节点号）
节点编号图
单元编号图
3.3、几何信息
各节点信息如下表：
节点号
x坐标（m）
y坐标（m）
z坐标（m）
x向约束
y向约束
z向约束
绕x约束
绕y约束
绕z约束
1
-0.050
-6.516
5.000
2
1.450
√
3
-5.216
4
5
-3.916
6
7
-2.616
8
9
-1.316
10
11
-0.016
12
各单元信息如下表：
单元号
截面名称
长度（m）
面积（mm2）
绕2轴
惯性矩（x104mm4）
绕3轴
绕2轴计
算长度
系数
绕3轴计
i节点
释放
j节点
矩120x80x6.0
1.500
2163
215
406
1.000
---
1.300
R1R2R3
R2R3
3.4、荷载与组合
结构重要性系数：
1.00
3.4.1.节点荷载
（1）节点荷载汇总表（力：
kN；
弯矩：
kN.m）
（2）节点荷载图（力：
3.4.2.单元荷载
（1）单元荷载汇总表（力：
分布力：
kN/m；
kN.m；
分布弯矩：
kN.m/m）
第0工况单元荷载表
工况号
类型
方向
Q1
Q2
X1
X2
三角形荷载
Z
-0.3
0.0
1.5
-0.5
-0.6
0.6
1.3
0.7
第1工况单元荷载表
-0.7
-0.8
第2工况单元荷载表
-1.1
-0.0
-2.1
-2.4
第4工况单元荷载表
1）工况号:
0
*输入的面荷载:
序号
荷载类型
导荷方式
体形系数
面荷载值
（基本风压）
恒载
单向杆件
--
0.40
面荷载分布图:
面荷载序号1分布图（实线表示荷载分配到的单元）
2）工况号:
活载
0.50
3）工况号:
风载
1.92
4）工况号:
-1.92
（2）单元荷载图（力：
第0工况单元荷载简图
第1工况单元荷载简图
第2工况单元荷载简图
第4工况单元荷载简图
3.4.3.其它荷载
（1）.地震作用
规范：
《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）
地震烈度：
6度（0.05g）
水平地震影响系数最大值：
0.04
计算振型数：
9
建筑结构阻尼比：
0.040
特征周期值：
0.25
地震影响：
多遇地震
场地类别：
Ⅰ1类
地震分组：
第一组
周期折减系数：
地震力计算方法：
振型分解法
振型号
周期（秒）
0.1060
0.0837
0.0620
0.0064
0.0042
（2）.温度作用
3.4.4.荷载组合
（1）1.20恒载+1.40活载工况1+1.40x0.70风载工况2
（2）1.35恒载+1.40x0.70活载工况1+1.40x0.70风载工况2
（3）1.20恒载+1.40x0.70活载工况1+1.40风载工况2
（4）1.00恒载+1.40风载工况4
（5）1.00x0.50恒载+1.00x0.50活载工况1+0.50水平地震+1.30竖向地震
（6）1.00x0.50恒载+1.00x0.50活载工况1+1.30水平地震
3.5、内力位移计算结果
3.5.1.1最不利内力
13.11.3最不利内力
最不利内力表（单位：
N、Q（kN）；
M（kN.m）；
位置（m））
名称
组合号
位置
轴力N
剪力Q2
剪力Q3
弯矩M2
弯矩M3
N最大
M3最大
-3.6
3.6
N最小
M3最小
-1.5
-1.0
-6.9
7.0
-3.0
-
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