雨蓬钢结构计算书.docx
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雨蓬钢结构计算书
雨蓬钢结构计算书
基本参数:
北京地区抗震8度设防
最大分格BxH=1.500x5.647
一、承受荷载计算:
1、雨蓬恒荷载：
（1）雨蓬构件（包括玻璃和铝框）的平均自重:
0.600KN/m^2
（2）钢结构及铝塑板自重:
0.800KN/m^2
2、雨蓬活荷载：
（1）风荷载：
2.25×1.0×1.4×0.35=1.10KN/m^2
按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-96（5.2.2）条规定采用
（2）施工荷载：
1.0KN/m^2
根据现行<<建筑结构荷载规范>>GBJ9-87（3.5.1）条规定采用（3）地震作用:
3.0×0.16×（0.8+0.6）=0.67KN/m^2
3、上人平台恒荷载：
（1）复合楼板自重:
1.95KN/m^2
钢结构梁平面布置如下图：
二、次梁计算：
1、次梁1强度计算：
（按简支梁力学模型计算）
（1）p1:
次梁1恒荷载线密度设计值：
p1=（0.6+0.8）x1.2x1.5
=2.52KN/m
q1:
次梁1活荷载线密度设计值：
q1=（1.0x1.4+1.1x1.4+0.67x1.3）x1.5
q1=5.71KN/m
采用p1+0.85q1
=2.52+0.85x5.71
=7.37KN/m
（2）M1:
次梁1弯距：
M1=7.37x5.674^2/8
=29.3KN•m
（3）次梁1的截面特性：
（I20b）
X轴惯性矩:
Ix1=2500cm^4
Y轴惯性矩:
Iy1=169cm^4
X轴抵抗矩:
Wx1=250cm^3
Y轴抵抗矩:
Wy1=33.1cm^3
型材截面积:
A1=39.5cm^2
（4）次梁1强度校核：
σ1=M1x1000/Wx1/1.05
=29.3x1000/250/1.05
=111.6N/mm^2
σ1=111.6N/mm^2≤f=215N/mm^2
次梁1强度可以满足!
2、次梁1挠度计算：
pk:
次梁1荷载线密度标准值：
pk=（0.6+0.8）x1.5+0.85x（1.0+1.1+0.67）x1.5
=5.62KN/m
U=5xpkx5.674^4x1000/384/2.1/Ix1
=5x5.62x5.674^4x1000/384/2.1/2500
=14.44mm≤5674/250=22.69mm
次梁1挠度可以满足!
3、次梁2强度计算：
（按简支梁力学模型计算）
（1）p2:
次梁2恒荷载线密度设计值：
p2=（0.6+0.8）x1.2x0.75+1.95x1.2x1.25
=4.18KN/m
q2:
次梁2活荷载线密度设计值：
q2=（1.0x1.4+1.1x1.4+0.67x1.3）x（0.75+1.25）
=7.61KN/m
采用p2+0.85q2
=4.18+0.85x7.61
=10.65KN/m
（2）M2:
次梁2弯距：
M2=10.65x5.674^2/8
=42.85KN•m
（3）次梁2的截面特性：
（I28a）
X轴惯性矩:
Ix2=7110cm^4
Y轴惯性矩:
Iy2=345cm^4
X轴抵抗矩:
Wx2=508cm^3
X轴抵抗矩:
Wy2=56.6cm^3
型材截面积:
A2=55.4cm^2
（4）次梁2强度校核：
σ2=M2x1000/Wx2/1.05
=42.85x1000/508/1.05
=80.33N/mm^2
σ2=80.33N/mm^2≤f=215N/mm^2
次梁2强度可以满足!
4、次梁2挠度计算：
pk2:
次梁2荷载线密度标准值：
pk2=（0.6+0.8）x0.75+1.95x1.25+0.85x（1.0+1.1+0.67）x（0.75+1.25）
=8.19KN/m
U=5xpk2x5.674^4x1000/384/2.1/Ix2
=5x8.19x5.674^4x1000/384/2.1/7110
=7.4mm≤5674/250=22.69mm三、主梁计算：
（按简支梁力学模型计算）
1、主梁强度计算：
（1）p3:
次梁1作用产生的集中荷载设计值：
p3=（1.5+2.837）x7.37
=31.9KN
p4:
次梁2作用产生的集中荷载设计值：
p4=5.674x10.65/2+1.5x10.65/2
=38.2KN
主梁所承受的等效均布荷载设计值：
（2p3+p4）/7=（2x31.9+38.2）
=14.57KN/m
（2）M3:
主梁所受的弯距：
M3=14.57x7^2/8
=90.34KN•m
（3）主梁的截面特性：
（I32b）
X轴惯性矩:
Ix3=11620cm^4
Y轴惯性矩:
Iy3=502cm^4
X轴抵抗矩:
Wx3=726cm^3
X轴抵抗矩:
Wy3=76cm^3
型材截面积:
A3=73.4cm^2
（4）主梁的强度校核：
σ3=M3x1000/Wx3/1.05
=90.34x1000/726/1.05
=118.5N/mm^2
σ3=118.5N/mm^2≤f=215N/mm^2
主梁强度可以满足!
2、主梁挠度计算：
pk3:
主梁荷载线密度标准值：
pk3=[2x（1.5+2.837）x5.62+5.674x8.19/2+1.5x8.19/2]/7
=11.16KN/m
U=5xpk3x5.674^4x1000/384/2.1/Ix3
=5x11.16x5.674^4x1000/384/2.1/11620
=6.17mm≤5674/400=14.18mm
四、主次梁连接计算：
1、次梁1与主梁连接:
V1:
次梁1与主梁连接剪力
V1=5.674x7.37/2
=20.9KN
选用M20高强螺栓：
单剪面Nv=1
Nvb:
螺栓抗剪承载力：
Nvb=0.9xNvxμxPGBJ17-88（7.2.2）
=0.9x1x0.3x155
=41.8KN
Num1:
选用螺栓的个数
Num1=20.9/41.8
=0.500个
取2个详见施工图
2、次梁2与主梁连接:
V2:
次梁2与主梁连接剪力
V2=5.674x10.65/2
=30.2KN
Num1:
选用螺栓的个数
Num1=30.2/41.8
=0.722个
取3个详见施工图
五、主梁与墙体预埋件焊缝计算：
F:
主梁端部承受的集中力
F=（2p3+2p4）/2
=31.9+38.2
=70.1KN
F/（Σhexlw+1.22Σhexlw1）≤fw
查表得焊缝设计强度fw=160N/mm^2
he=8x0.7=5.6mm
lw=2x（320-60）
=520mm
lw1=4x（132-20）=448mm
70.1x1000/（520x5.6+1.22x448x5.6）=11.73N/mm^2≤fw
主梁与墙体预埋件连接焊缝强度满足要求!
六、锚栓验算:
选用按卡锚栓HSAM20x170
单个锚栓承受的剪力:
20.5KN
4x20.5=82KN≥70.1KN
锚栓强度满足要求!
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