建筑雨篷计算书Word文档下载推荐.docx
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《建筑结构用冷弯矩形钢管》JG/T178-2005
《不锈钢棒》GB/T1220-2007
《不锈钢冷加工钢棒》GB/T4226-2009
《不锈钢冷轧钢板及钢带》GB/T3280-2007
《不锈钢热轧钢板及钢带》GB/T4237-2007
《不锈钢丝》GB/T4240-2009
《建筑用不锈钢绞线》JG/T200-2007
《不锈钢小直径无缝钢管》GB/T3090-2000
《彩色涂层钢板和钢带》GB/T12754-2006
《低合金钢焊条》GB/T5118-1995
《低合金高强度结构钢》GB/T1591-2008
《建筑幕墙用钢索压管接头》JG/T201-2007
《耐候结构钢》GB/T4171-2008
《高碳铬不锈钢丝》YB/T096—1997
《合金结构钢》GB/T3077-1999
《金属覆盖层钢铁制品热镀锌层技术要求》GB/T13912-2002
《冷拔异形钢管》GB/T3094-2000
《碳钢焊条》GB/T5117-1995
《碳素结构钢》GB/T700-2006
《碳素结构钢和低合金结构钢热轧薄钢板及钢带》GB/T912-2008
《碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板及钢带》GB/T3274-2007
《优质碳素结构钢》GB/T699-1999
1.5胶类及密封材料规范：
《丙烯酸酯建筑密封膏》JC484-2006
《幕墙玻璃接缝用密封胶》JC/T882-2001
《彩色涂层钢板用建筑密封胶》JC/T884-2001
《丁基橡胶防水密封胶粘带》JC/T942-2004
《工业用橡胶板》GB/T5574-2008
《混凝土建筑接缝用密封胶》JC/T881-2001
《建筑窗用弹性密封剂》JC485-2007
《建筑密封材料试验方法》GB/T13477.1～20-2002
《建筑用防霉密封胶》JC/T885-2001
《建筑用硅酮结构密封胶》GB16776-2005
《建筑用岩棉、矿渣棉绝热制品》GB/T19686-2005
《建筑用硬质塑料隔热条》JG/T174-2005
《聚氨酯建筑密封胶》JC/T482-2003
《聚硫建筑密封胶》JC/T483-2006
《绝热用岩棉、矿棉及其制品》GB/T11835-2007
《硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定》GB/T529-2008
《橡胶袖珍硬度计压入硬度试验方法》GB/T531-1999
《修补用天然橡胶胶粘剂》HG/T3318-2002
《中空玻璃用弹性密封胶》JC/T486-2001
《中空玻璃用丁基热熔密封胶》JC/T914-2003
1.6相关物理性能等级测试方法：
《玻璃幕墙工程质量检验标准》JGJ/T139-2001
《玻璃幕墙光学性能》GB/T18091-2000
《彩色涂层钢板和钢带试验方法》GB/T13448-2006
《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001
《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002（2011版）
《建筑防水材料老化试验方法》GB/T18244-2000
《建筑幕墙气密、水密、抗风压性能检测方法》GB/T15227-2007
《建筑幕墙抗震性能振动台试验方法》GB/T18575-2001
《建筑幕墙平面内变形性能检测方法》GB/T18250-2000
《建筑装饰装修工程质量验收规范》GB50210-2001
《金属材料室温拉伸试验方法》GB/T228-2002
1.7《建筑结构静力计算手册》（第二版）
1.8土建图纸：
2施加在龙骨上的荷载计算
2.1荷载标准值计算
标高为3.1m处风荷载计算
W0:
基本风压
W0=0.40kN/m2
βgz:
3.1m高处阵风系数（按B类区计算）:
（GB50009-2012）
βgz=1.70
μz:
3.1m高处风压高度变化系数（按B类区计算）:
μz=1.00
μsl:
局部风压体型系数
μsl=1.0（正风压）；
μsl=-2.0（负风压）；
正风压风荷载标准值:
Wk=βgz×
μz×
μsl×
W0（GB50009-2012）
=1.70×
1.00×
1.0×
0.400
=0.68kN/m2
负风压风荷载标准值:
Wk=βgz×
（-2.0）×
=-1.36kN/m2
2.2荷载标准值计算
雨篷面板采用4mm厚铝塑板，其自重为Gk0=0.055kN/m2，考虑连接件等自重，取顶部铝塑板产生的重力荷载Gk=0.1kN/m2；
幕墙侧边面板采用6Low-E+12A+6mm中空钢化玻璃，其自重为GBk0=25.6×
12×
10-3=0.307kN/m2，考虑连接件等自重，取侧边玻璃产生的重力荷载GBk=0.4kN/m2；
2.3雪荷载标准值计算
Sk:
作用在雨篷上的的雪荷载标准值（kN/m2）
S0:
基本雪压,南京地区50年一遇最大积雪的自重:
0.65kN/m2
根据现行<
<
建筑结构荷载规范>
>
GB50009-2012取值
μr:
屋面积雪分布系数为:
1.000
根据<
GB50009-2012公式7.1.1屋面雪载荷按下式计算
Sk=μr×
S0
=1.000×
0.65
=0.65kN/m2
2.4活荷载
Qk:
活载荷标准值为0.500kN/m2，它不与雪荷载同时组合。
2.5水平地震作用标准值计算
垂直于玻璃幕墙平面的分布水平地震作用可按下式计算：
式中：
a）
为玻璃及构件配件的重量（钢架的重量在计算中软件已考虑），按取值0.4kN/m2；
b）水平地震影响系数最大值
按7度抗震设计时取0.08；
c）动力放大系数
取5.0；
则地震荷载分布标准值为：
qEK=5×
0.08×
0.4=0.16kN/m2
2.6强度验算荷载组合
工况1：
重力荷载标准值＋1.0×
1.4×
风荷载作用标准值
工况2：
1.2×
风荷载作用标准值＋0.7×
1.4雪荷载标准值
雨篷正风压按工况2、负风压按工况1最不利荷载组合作为基本荷载进行强度验算：
q=1.2×
Gk+1.0×
1.4Wk+0.7×
1.4Sk
=1.2×
0.1+1.0×
0.68+0.7×
=2.092kN/m2（正风压）
q=1.0×
1.4Wk
=1.0×
（-1.36）
=-1.804kN/m2（负风压）
2.7挠度验算荷载组合
重力荷载标准值＋风荷载作用标准值
重力荷载标准值＋风荷载作用标准值＋雪荷载标准值
雨篷正风压按工况2、负风压按工况1最不利荷载组合作为基本荷载进行挠度验算：
q=Gk+Wk+Sk
=0.1+0.68+0.65
=1.43kN/m2（正风压）
q=Gk+Wk
=0.1+（-1.36）
=-1.26kN/m2（负风压）
3钢结构计算
钢架支承结构采用ANSYS10.0建立整体钢架模型，主钢梁采用500*300*12钢管，横梁采用100*60*4钢管，钢柱采用300*100*6钢管与横梁刚接；
雨篷主钢梁采用120*80*5钢管，次钢梁采用50*50*4方钢管，钢构间均为刚接，钢构材质为Q235B。
结构的整体模型如图一所示。
图一、钢架结构整体模型图
3.1钢架应力计算荷载图
作用在雨篷上的最不利荷载设计值组合q=2.092kN/m2，故作用在雨篷上的的线荷载lA=2.092×
0.75=1.569kN/m，作用在幕墙上的最不利荷载设计值组合q=1.2×
1.4Wk+0.5×
1.3SEk=1.2×
0.4+1.0×
0.68+0.5×
1.3×
0.16=1.984kN/m2，故作用在雨篷上的的线荷载lA=1.984×
2.0=3.968kN/m，应力计算荷载图如图二所示。
图二、应力计算载荷图
3.2钢架挠度计算荷载图
作用在雨篷上的最不利荷载设计值组合q=1.43kN/m2，故作用在雨篷上的的线荷载lA=1.43×
0.75=1.073kN/m，作用在幕墙上的最不利荷载设计值组合q=Gk+Wk+SEk=0.4+0.68+0.16=1.24kN/m2，故作用在幕墙上的的线荷载lA=1.24×
2.0=2.48kN/m，挠度计算荷载图如图三所示。
图三、挠度计算载荷图
3.3钢架强度校核
（1）钢架钢结构应力
ANSYS的计算结果如图四所示:
图四、应力计算结果云图
由图可知，最大的应力
（2）龙骨强度校核
ANSYS的计算结果如图五所示:
图五、龙骨应力计算结果云图
由图可知，龙骨最大的应力
龙骨强度满足计算要求。
3.4钢架挠度校核
（1）钢架钢结构挠度
ANSYS的计算结果如图六所示:
图六、挠度计算结果云图
由图可知，最大的挠度
（2）龙骨挠度校核
ANSYS的计算结果如图七所示:
图七、龙骨挠度计算结果云图
龙骨挠度满足计算要求。
3.5支座反力（单位：
力（N）,弯矩（N·
mm））
NODEFXFYFZMXMYMZ
21817.588-17475.16009.0.21844E+0829689.-57139.
238235.09-17123.12829.0.21424E+080.24177E+06-65578.
261-206.65-17067.13539.0.21325E+08-0.18914E+06-67618.
376-1639.0-18577.284.80-78626.-0.91974E+060.29424E+083831592.9-18562.843.58-0.17843E+060.38247E+06-0.29296E+08
4后置埋件计算
4.1埋件受力基本参数
V=17475N
N=16009N
M=21844000N·
mm
选用锚栓：
慧鱼-化学锚栓,FHB-A16×
125/30；
4.2锚栓群中承受拉力最大锚栓的拉力计算
按5.2.2[JGJ145-2004]规定，在轴心拉力和弯矩共同作用下（下图所示），进行弹性分析时，受力最大锚栓的拉力设计值应按下列规定计算：
1：
当N/n-My1/Σyi2≥0时：
Nsdh=N/n+My1/Σyi2
2：
当N/n-My1/Σyi2<
0时：
Nsdh=（NL+M）y1//Σyi/2
在上面公式中：
M：
弯矩设计值；
Nsdh：
群锚中受拉力最大锚栓的拉力设计值；
y1，yi：
锚栓1及i至群锚形心轴的垂直距离；
y1/，yi/：
锚栓1及i至受压一侧最外排锚栓的垂直距离；
L：
轴力N作用点至受压一侧最外排锚栓的垂直距离；
在本例中：
N/n-My1/Σyi2
=16009/6-21844000×
125/62500
=-41019.833
因为：
-41019.833<
所以：
Nsdh=（NL+M）y1//Σyi/2=38152.2N
按JGJ102-2003的5.5.7中第七条规定，这里的Nsdh再乘以2就是现场实际拉拔应该达到的值。
4.3群锚受剪内力计算
按5.3.1[JGJ145-2004]规定，当边距c≥10hef时，所有锚栓均匀分摊剪切荷载；
当边距c<
10hef时，部分锚栓分摊剪切荷载；
其中：
hef：
锚栓的有效锚固深度；
c：
锚栓与混凝土基材之间的距离；
本例中：
c=100mm<
10hef=1250mm
所以部分螺栓受剪，承受剪力最大锚栓所受剪力设计值为：
Vsdh=V/m=8737.5N
4.4锚栓或植筋钢材破坏时的受拉承载力计算
NRd,s=kNRk,s/γRS,N6.1.2-1[JGJ145-2004]
NRk,s=Asfstk6.1.2-2[JGJ145-2004]
上面公式中：
NRd,s：
锚栓或植筋钢材破坏时的受拉承载力设计值；
NRk,s：
锚栓或植筋钢材破坏时的受拉承载力标准值；
k：
地震作用下锚固承载力降低系数，按表7.0.5[JGJ145-2004]选取；
As：
锚栓或植筋应力截面面积；
fstk：
锚栓或植筋极限抗拉强度标准值；
γRS,N：
锚栓或植筋钢材受拉破坏承载力分项系数；
NRk,s=Asfstk
=157×
500
=78500N
γRS,N=1.2fstk/fyk≥1.4表4.2.6[JGJ145-2004]
fyk：
锚栓屈服强度标准值；
γRS,N=1.2fstk/fyk
500/400
=1.5
取：
γRS,N=1.5
NRd,s=kNRk,s/γRS,N
=1×
78500/1.5
=52333.333N≥Nsdh=38152.2N
锚栓或植筋钢材受拉破坏承载力满足设计要求！
4.5锚栓或植筋钢材受剪破坏承载力计算
VRd,s=kVRk,s/γRs,V6.2.2-1[JGJ145-2004]
VRd,s：
钢材或植筋破坏时的受剪承载力设计值；
VRk,s：
钢材或植筋破坏时的受剪承载力标准值；
γRs,V：
钢材或植筋破坏时的受剪承载力分项系数，按表4.2.6[JGJ145-2004]选用：
γRs,V=1.2fstk/fyk表4.2.6[JGJ145-2004]
按规范，该系数要求不小于1.25、fstk≤800MPa、fyk/fstk≤0.8；
对本例，
=1.2×
实际选取γRs,V=1.5；
VRk,s=0.5Asfstk6.2.2-2[JGJ145-2004]
=0.5×
157×
=39250N
VRd,s=kVRk,s/γRs,V
=1×
39250/1.5
=26166.667N≥Vsdh=8737.5N
所以，锚栓或植筋钢材受剪破坏承载力满足设计要求！
4.6拉剪复合受力承载力计算
钢材破坏时要求：
（NSdh/NRd,s）2+（VSdh/VRd,s）2≤16.3.1[JGJ145-2004]
代入上面计算得到的参数计算如下：
（NSdh/NRd,s）2+（VSdh/VRd,s）2
=（38152.2/52333.333）2+（8737.5/26166.667）2
=0.643≤1.0
所以，该处计算满足设计要求！
5附录常用材料的力学及其它物理性能
一、玻璃的强度设计值fg（MPa）
JGJ102-2003表5.2.1
种类
厚度（mm）
大面
侧面
普通玻璃
5
28.0
19.5
浮法玻璃
5～12
15～19
24.0
17.0
≥20
20.0
14.0
钢化玻璃
84.0
58.8
72.0
50.4
59.0
41.3
二、长期荷载作用下玻璃的强度设计值fg（MPa）
JGJ113-2009表4.1.9
平板玻璃
9
6
7
5
4
半钢化玻璃
28
20
24
17
14
42
30
36
26
21
三、铝合金型材的强度设计值（MPa）
GB50429-2007表4.3.4
铝合金牌号
状态
厚度
强度设计值
（mm）
抗拉、抗压
抗剪
6061
T4
不区分
90
55
T6
200
115
6063
T5
150
85
6063A
≤10
135
75
160
四、钢材的强度设计值（1-热轧钢材）fs（MPa）
JGJ102-2003表5.2.3
钢材牌号
厚度或直径d（mm）
抗拉、抗压、抗弯
端面承压
Q235
d≤16
215
125
325
Q345
310
180
400
五、钢材的强度设计值（2-冷弯薄壁型钢）fs（MPa）
GB50018-2002表4.2.1
205
120
300
175
六、材料的弹性模量E（MPa）
JGJ102-2003表5.2.8、JGJ133-2001表5.3.9
材料
E
玻璃
0.72×
105
不锈钢绞线
105～1.5×
铝合金、单层铝板
0.70×
高强钢绞线
1.95×
钢、不锈钢
2.06×
钢丝绳
0.8×
105～1.0×
消除应力的高强钢丝
2.05×
花岗石板
蜂窝铝板10mm
0.35×
铝塑复合板4mm
0.2×
蜂窝铝板15mm
0.27×
铝塑复合板6mm
0.3×
蜂窝铝板20mm
0.21×
七、材料的泊松比υ
JGJ102-2003表5.2.9、JGJ133-2001表5.3.10、GB50429-2007表4.3.7
υ
0.2
0.3
铝合金
0.3（按GB50429）
高强钢丝、钢绞线
铝塑复合板
0.25
蜂窝铝板
花岗岩
0.125
八、材料的膨胀系数α（1/℃）
JGJ102-2003表5.2.10、JGJ133-2001表5.3.11、GB50429-2007表4.3.7
α
10-5～1.0×
10-5
不锈钢板
1.80×
2.3×
10-5（按GB50429）
混凝土
钢材
1.20×
砖砌体
0.50×
≤4.0×
2.4×
九、材料的重力密度γg（KN/m3）
JGJ102-2003表5.3.1、GB50429-2007表4.3.7
γg
普通玻璃、夹层玻璃
钢化、半钢化玻璃
25．6
矿棉
1.2～1.5
玻璃棉
0.5～1.0
78．5
岩棉
0.5～2.5
2700kg/m3（按GB50429）
十、板材单位面积重力标准值（MPa）
JGJ133-2001表5.2.2
板材
qk
（N/m2）
单层铝板
2.5
3.0
4.0
67.5
81.0
112.0
1.5
2.0
117.8
157.0
196.3
235.5
6.0
55.0
73.6
蜂窝铝板（铝箔芯）
10.0
15.0
20.0
53.0
70.0
74.0
25.0
30.0
500～560
625～700
750～840
十一、螺栓连接的强度设计值一（MPa）
JGJ102-2003表B.0.1-1
螺栓的性能等级锚栓和构件钢材的牌号
普通螺栓
锚栓
承压型连接高强度螺栓
C级螺栓
A、B级螺栓
抗拉
承压
ftb
fvb
fcb
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