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玻璃雨篷工程

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第一部分、 [强度计算信息]玻璃雨篷工程 4
一、 计算依据及说明 4
1、 工程概况说明 4
2、 设计依据 4
3、 基本计算公式 6
二、 荷载计算 8
1、 风荷载标准值计算 8
2、 风荷载设计值计算 9
3、 雪荷载标准值计算 9
4、 雪荷载设计值计算 9
5、 自重荷载设计值 10
6、 竖向均布地震作用计算 10
7、 荷载组合计算 10
三、 玻璃计算 11
1、 玻璃面积 11
2、 玻璃板块自重 11
3、 玻璃强度计算 12
4、 玻璃跨中挠度计算 14
四、 雨蓬杆件计算 15
1、 雨蓬杆件承受组合荷载计算 15
2、 雨蓬杆件型材截面信息 16
3、 雨蓬杆件强度验算 16
4、 雨蓬杆件剪应力计算 17
5、 雨蓬杆件挠度计算 17
五、 横向杆件计算 18
1、 选用型材的截面特性 18
2、 杆件强度计算 19
3、 杆件剪力计算 20
4、 杆件刚度计算 21
六、 端部连接焊缝强度计算 21
1、 端接焊缝基本信息 21
2、 焊缝强度计算 22
七、 预埋件计算 24
1、 预埋件受力计算 24
2、 预埋件面积计算 24
3、 锚筋锚固长度计算 26
八、 化学锚栓计算 26
1、 锚栓计算信息描述 26
2、 锚栓承受拉力计算 27
3、 锚栓承受剪力计算 29
4、 锚栓受拉承载力校核 30
5、 锚栓混凝土锥体受拉破坏承载力校核 31
6、 混凝土劈裂破坏承载力校核 34
7、 锚栓钢材受剪破坏校核 36
8、 构件边缘受剪混凝土楔形体破坏校核 37
9、 混凝土剪撬破坏承载能力计算 39
10、 拉剪复合受力承载力计算 40
11、 锚栓构造要求校核 41
九、 膨胀锚栓计算 42
1、 锚栓计算信息描述 42
2、 锚栓承受拉力计算 42
3、 锚栓承受剪力计算 44
4、 锚栓受拉承载力校核 46
5、 锚栓混凝土锥体受拉破坏承载力校核 46
6、 混凝土劈裂破坏承载力校核 49
7、 锚栓钢材受剪破坏校核 51
8、 构件边缘受剪混凝土楔形体破坏校核 52
9、 混凝土剪撬破坏承载能力计算 55
10、 拉剪复合受力承载力计算 56
11、 锚栓构造要求校核 57
第二部分、 [强度计算信息]3维玻璃雨篷工程 58
一、 计算依据及说明 58
1、 工程概况说明 58
2、 设计依据 58
3、 基本计算公式 60
二、 荷载计算 62
1、 风荷载标准值计算 62
2、 风荷载设计值计算 63
3、 雪荷载标准值计算 63
4、 雪荷载设计值计算 63
5、 自重荷载设计值 64
6、 竖向均布地震作用计算 64
7、 荷载组合计算 64
三、 玻璃计算 65
1、 玻璃面积 65
2、 玻璃板块自重 65
3、 玻璃强度计算 66
4、 玻璃跨中挠度计算 68
四、 3维雨篷计算 69
1、 计算原理及说明 69
2、 各杆件断面特性 70
3、 各工况及相应荷载 71
4、 有限元分析各工况及计算结果 71
五、 端部连接焊缝强度计算 88
1、 端接焊缝基本信息 88
2、 焊缝强度计算 89
六、 预埋件计算 90
1、 预埋件受力计算 90
2、 预埋件面积计算 91
3、 锚筋锚固长度计算 92
七、 化学锚栓计算 93
1、 锚栓计算信息描述 93
2、 锚栓承受拉力计算 94
3、 锚栓承受剪力计算 95
4、 锚栓受拉承载力校核 97
5、 锚栓混凝土锥体受拉破坏承载力校核 97
6、 混凝土劈裂破坏承载力校核 100
7、 锚栓钢材受剪破坏校核 102
8、 构件边缘受剪混凝土楔形体破坏校核 103
9、 混凝土剪撬破坏承载能力计算 106
10、 拉剪复合受力承载力计算 106
11、 锚栓构造要求校核 108
八、 膨胀锚栓计算 108
1、 锚栓计算信息描述 108
2、 锚栓承受拉力计算 109
3、 锚栓承受剪力计算 110
4、 锚栓受拉承载力校核 112
5、 锚栓混凝土锥体受拉破坏承载力校核 113
6、 混凝土劈裂破坏承载力校核 116
7、 锚栓钢材受剪破坏校核 118
8、 构件边缘受剪混凝土楔形体破坏校核 119
9、 混凝土剪撬破坏承载能力计算 121
10、 拉剪复合受力承载力计算 122
11、 锚栓构造要求校核 123

第一部分、 [强度计算信息]玻璃雨篷工程
一、 计算依据及说明
1、 工程概况说明
工程名称:上海奥克斯玻璃雨篷工程
工程所在城市:上海市
工程所属建筑物地区类别:C类
工程所在地区抗震设防烈度:七度
工程基本风压:0.55kN/m2
工程强度校核处标高:6m
2、 设计依据
序号
标准名称
标准号
1
《建筑设计防火规范》
GB 50016-2014
2
《混凝土结构后锚固技术规程》
JGJ 145-2013
3
《混凝土加固设计规范》
GB50367-2013
4
《建筑结构荷载规范》
GB 50009-2012
5
《建筑陶瓷薄板应用技术规程》
JGJ/T 172-2012
6
《铝合金建筑型材 隔热型材》
GB/T 5237.6-2012
7
《建筑工程用索》
JG T 330-2011
8
《干挂空心陶瓷板》
GB/T 27972-2011
9
《紧固件机械性能 螺栓、螺钉和螺柱》
GB 3098.1-2010
10
《混凝土结构设计规范》
GB 50010-2010
11
《吊挂式玻幕墙支承装置》
JG 139-2010
12
《点支式玻幕墙支承装置》
JG 138-2010
13
《铝合金门窗工程技术规范》
JGJ 214-2010
14
《建筑抗震设计规范》
GB 50011-2010
15
《建筑制图标准》
GB/T 50104-2010
16
《建筑抗震加固技术规程》
JGJ/T116-2009
17
《建筑玻璃应用技术规程》
JGJ 113-2009
18
《公共建筑节能改造技术规范》
JGJ176-2009
19
《建筑用安全玻璃 防火玻璃》
GB 15763.1-2009
20
《陶瓷板》
GB/T23266-2009
21
《天然花岗石建筑板材》
GB/T 18601-2009
22
《铝型材截面几何参数算法及计算机程序要求》
YS/T 437-2009
23
《平板玻璃》
GB11614-2009
24
《石材幕墙接缝用密封胶》
GB/T 23261-2009
25
《夹层玻璃》
GB15763.3-2009
26
《浮法玻璃》
GB11614.2-2009
27
《搪瓷用冷轧低碳钢板及钢带》
GB/T13790-2008
28
《耐候结构钢》
GB/T4171-2008
29
《铝合金建筑型材 粉末喷涂型材》
GB/T 5237.4-2008
30
《铝合金建筑型材 电泳涂漆型材》
GB/T 5237.3-2008
31
《铝合金建筑型材 阳极氧化、着色型材》
GB/T 5237.2-2008
32
《铝合金建筑型材 基材》
GB/T 5237.1-2008
33
《中空玻璃稳态U值（传热系数）的计算和测定》
GB/T 22476-2008
34
《塑料门窗工程技术规程》
JGJ 103-2008
35
《建筑玻璃采光顶》
JG/T 231-2008
36
《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》
JGJ/T 151-2008
37
《铝合金建筑型材 氟碳漆喷涂型材》
GB/T 5237.5-2008
38
《半钢化玻璃》
GB/T17841-2008
39
《中国地震烈度表》
GB/T17742-2008
40
《建筑外门窗保温性能分级及检测方法》
GB/T8484-2008
41
《热轧型钢》
GB/T706-2008
42
《冷弯型钢》
GB/T6725-2008
43
《普通装饰用铝塑复板》
GB/T22412-2008
44
《小单元建筑幕墙》
JG/T 217-2008
45
《建筑物防雷检测技术规范》
GB/T21434-2008
46
《铝合金门窗》
GB/T 8478-2008
47
《民用建筑能耗数据采集标准》
JG/T 154-2007
48
《不锈钢棒》
GB/T 1220-2007
49
《百页窗用铝合金带材》
YS/T621-2007
50
《建筑幕墙用瓷板》
JG/T217-2007
51
《建筑外窗气密、水密、抗风压性能现场检测方法》
JGJ/T 211-2007
52
《中空玻璃用复合密封胶条》
JC/T 1022-2007
53
《铝合金结构设计规范》
GB 50429-2007
54
《不锈钢和耐热钢 牌号及化学成份》
GB/T20878-2007
55
《建筑用不锈钢绞线》
JG/T 200-2007
56
《建筑幕墙》
GB/T 21086-2007
57
《绿色建筑评价标准》
GB/T50378-2006
58
《铝及铝合金轧制板材》
GB/T 3880-2006
59
《干挂饰面石材及其金属挂件》
JC830·1~830·2-2005
60
《建筑结构用冷弯矩形钢管》
JG/T 178-2005
61
《钢化玻璃 》
GB15763.2-2005
62
《建筑隔声评价标准》
GB/T50121-2005
63
《建筑用隔热铝合金型材 穿条式》
JG/T 175-2005
64
《建筑用硬质塑料隔热条》
JG/T 174-2005
65
《公共建筑节能设计标准》
GB 50189-2005
66
《混凝土用膨胀型、扩孔型建筑锚栓》
JG 160-2004
67
《钢结构设计规范》
GB 50017-2003
68
《玻璃幕墙工程技术规范》
JGJ 102-2003
69
《中空玻璃》
GB/T11944-2002
70
《建筑结构可靠度设计统一标准》
GB 50068-2001
71
《全玻璃幕墙工程技术规程》
DBJ/CT 014-2001
72
《建筑幕墙抗震性能振动台试验方法》
GB/T 18575-2001
73
《点支式玻璃幕墙工程技术规程》
CECS 127-2001
74
《混凝土接缝用密封胶》
JC/T 881-2001
75
《幕墙玻璃接缝用密封胶》
JC/T 882-2001
76
《中空玻璃用弹性密封胶》
JC/T 486-2001
77
《玻璃幕墙工程质量检验标准》
JGJ/T 139-2001
78
《建筑幕墙平面内变形性能检测方法》
GB/T 18250-2000
79
《紧固件机械性能 螺母 粗牙螺纹》
GB 3098.2-2000
80
《紧固件机械性能 螺母 细牙螺纹 》
GB 3098.4-2000
81
《紧固件机械性能 自攻螺钉》
GB 3098.5-2000
82
《紧固件机械性能 不锈钢螺栓、螺钉、螺柱》
GB 3098.6-2000
83
《紧固件机械性能 不锈钢 螺母》
GB 3098.15-2000
84
《建筑用铝型材、铝板氟碳涂层》
JG/T133-2000
85
《螺纹紧固件应力截面积和承载面积》
GB/T 16823.1-1997

3、 基本计算公式
(1).场地类别划分:
根据地面粗糙度,场地可划分为以下类别:
A类近海面,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;
上海奥克斯玻璃雨篷工程按C类地区计算风压
(2).风荷载计算:
幕墙属于薄壁外围护构件，根据《建筑结构荷载规范》GB50009-2012 8.1.1-2 采用
风荷载计算公式: =×××
其中: ---作用在幕墙上的风荷载标准值(kN/m2)
---瞬时风压的阵风系数,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2012 条文说明8.6.1取定
根据不同场地类型,按以下公式计算:=1+2g()(-α)
其中g为峰值因子取为2.5，I10为10米高名义湍流度,α为地面粗糙度指数
A类场地: =0.12 ,α=0.12
B类场地: =0.14 ,α=0.15
C类场地: =0.23 ,α=0.22
D类场地: =0.39 ,α=0.30
---风压高度变化系数,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2012取定,
根据不同场地类型,按以下公式计算:
A类场地: =1.284×()0.24
B类场地: =1.000×()0.30
C类场地: =0.544×()0.44
D类场地: =0.262×()0.60
本工程属于C类地区
---风荷载体型系数,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2012取定
---基本风压,按全国基本风压图,上海市地区取为0.55kN/m2
(3).地震作用计算:
=××
其中: ---水平地震作用标准值
---动力放大系数,按 5.0 取定
---水平地震影响系数最大值,按相应设防烈度取定:
6度(0.05g): =0.04
7度(0.1g): =0.08
7度(0.15g): =0.12
8度(0.2g): =0.16
8度(0.3g): =0.24
9度(0.4g): =0.32
上海市地区设防烈度为七度,根据本地区的情况,故取=0.08
---幕墙构件的自重(N/m2)
(4).荷载组合:
结构设计时，根据构件受力特点，荷载或作用的情况和产生的应力(内力)作用方向，选用最不利的组合，荷载和效应组合设计值按下式采用：
+++
各项分别为永久荷载：重力；可变荷载：风荷载、温度变化；偶然荷载：地震
水平荷载标准值: =+0.5×，维护结构荷载标准值不考虑地震组合
水平荷载设计值: q=1.4×+0.5×1.3×
荷载和作用效应组合的分项系数,按以下规定采用:
①对永久荷载采用标准值作为代表值，其分项系数满足：
a.当其效应对结构不利时：对由可变荷载效应控制的组合，取1.2；对有永久荷载效应控制的组合，取1.35
b.当其效应对结构有利时：一般情况取1.0；
②可变荷载根据设计要求选代表值，其分项系数一般情况取1.4
二、 荷载计算
1、 风荷载标准值计算
: 作用在幕墙上的风荷载标准值(kN/m2)
z : 计算高度6m
: 6m高处风压高度变化系数(按C类区计算): (GB50009-2012 条文说明8.2.1)
=0.544×()0.44=0.434496 由于0.434496<0.65,取=0.65
: 10米高名义湍流度,对应A、B、C、D类地面粗糙度，分别取0.12、0.14、0.23、0.39。 (GB50009-2012 条文说明8.4.6)
: 阵风系数 : (GB50009-2012 8.1.1-2)
= 1 + 2×g××()(-α) (GB50009-2012 条文说明8.6.1)
= 1 + 2×2.5×0.23×()(-0.22)
= 2.28678 由于2.28678>2.05,取=2.05 (GB50009-2012 条文说明8.1.1)
:局部正风压体型系数
:局部负风压体型系数,通过计算确定
:建筑物表面正压区体型系数，按照(GB50009-2012 8.3.3)取0.2
:建筑物表面负压区体型系数，按照(GB50009-2012 8.3.3-2)取-2
按照以上计算得到=0.2
=-2
正风压风荷载标准值计算如下
=××× (GB50009-2012 8.1.1-2)
=2.05×0.2×0.65×0.55
=0.146575 kN/m2
负风压风荷载标准值计算如下
=××× (GB50009-2012 8.1.1-2)
=2.05×(-2)×0.65×0.55
=-1.46575 kN/m2
2、 风荷载设计值计算
W: 风荷载设计值: kN/m2
γw : 风荷载作用效应的分项系数：1.4
按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ 102-2003 5.4.2条规定采用
Wp=γw×Wkp=1.4×0.146575=0.205205kN/m2
Wn=γw×Wkn=1.4×(-1.46575)=-2.05205kN/m2
3、 雪荷载标准值计算
Sk: 雪荷载标准值(kN/m2)
S0: 基本雪压,上海市50年一遇最大积雪的自重: 0.2kN/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 2
根据<<建筑结构荷载规范>>GB50009-2012公式7.1.1屋面雪载荷按下式计算
Sk=μr×S0
=2×0.2
=0.4kN/m2
4、 雪荷载设计值计算
S: 雪载荷设计值(kN/m2)
γs: 雪载荷分项系数为 1.4
按《铝门窗幕墙技术资料汇编(一)》表'3-1 各种荷载分顶系数'采用
S=γs×Sk
=1.4×0.4
=0.56kN/m2
5、 自重荷载设计值
G:构件自重荷载设计值(kN/m2)
WGT:幕墙面板和构件平均平米重量取0.5 kN/m2
GAK:构件自重荷载标准值(kN/m2)
rg: 恒载荷分项系数为 1.2
按《铝门窗幕墙技术资料汇编(一)》表'3-1 各种荷载分顶系数'采用
GAK=WGT
=0.5kN/m2
G=rg×GAK
=1.2×0.5
=0.6kN/m2
6、 竖向均布地震作用计算
GK:重力荷载代表值取结构自重值(kN/m2)
GK=GAK
=0.5kN/m2
αvmax: 竖向地震影响系数最大值:0.052
qEVk: 分布竖向地震作用标准值(kN/m2)
qEVk=βE×αvmax×GK (JGJ102-2003 5.3.4)
=5×0.052×0.5
=0.13kN/m2
rE: 地震作用分项系数: 1.3
qEAV: 分布竖向地震作用设计值(kN/m2)
qEAV=rE×qEVk
=1.3×0.13
=0.169kN/m2
7、 荷载组合计算
考虑竖向正向(向下)荷载组合为(考虑正向风荷载、地震荷载、雪荷载、重力荷载):
考虑风荷载为主要组合荷载
Szkpw=GAK+Wkp
=0.5+0.146575
=0.646575kN/m2
Szpw=GAK×γG+Wkp×γw+Sk×γs×ψS+qEVk×γE×ψE
=0.5×1.2+0.146575×1.4+0.4×1.4×0.7+0.13×1.3×0.5
=1.2817kN/m2
考虑以活荷载为主要组合荷载
Szkpl=GAK+L+ψw×Wkp
=0.5+0.5+0.6×0.146575
=1.08794kN/m2
Szpl=GAK×γG+L×γl+Wkp×γw×ψw+qEVk×γE×ψE
=0.5×1.2+0.5×1.4+0.146575×1.4×0.6+0.13×1.3×0.5
=1.50762kN/m2
考虑以雪荷载为主要组合荷载
Szkps=GAK+Sk+ψw×Wkp
=0.5+0.4+0.6×0.146575
=0.987945kN/m2
Szps=GAK×γG+Sk×γs+Wkp×γw×ψw+qEVk×γE×ψE
=0.5×1.2+0.4×1.4+0.146575×1.4×0.6+0.13×1.3×0.5
=1.36762kN/m2
所以对于正向荷载组合,取
荷载组合标准值Szkp=1.08794kN/m2
荷载组合设计值Szp=1.50762kN/m2
考虑竖向负向(向上)荷载组合为(考虑负向风荷载、重力荷载):
Szkn=GAK+Wkn
=0.5+(-1.46575)
=-0.96575kN/m2
Szn=GK×γGf+Wf×γw-qEVk×γE×ψE
=0.5×1+(-1.46575)×1.4-0.13×1.3×0.5
=-1.63655kN/m2
综合以上计算，取绝对值最大的荷载进行强度演算
采用荷载组合标准值为1.08794kN/m2
荷载组合设计值为1.63655kN/m2
三、 玻璃计算
1、 玻璃面积
B: 该处玻璃幕墙分格宽: 1.2m
H: 该处玻璃幕墙分格高: 1.5m
A: 该处玻璃板块面积:
A=B×H
=1.2×1.5
=1.8m2
2、 玻璃板块自重
:夹胶玻璃板块平均自重(不包括铝框):
玻璃的体积密度为: 25.6(kN/m3) (JGJ102-2003 5.3.1)
: 外层玻璃厚度 8mm
: 内层玻璃厚度 8mm
=25.6×
=25.6×
=0.4096kN/m2
3、 玻璃强度计算
选定面板材料为:8(TP)+1.52+8(TP)夹胶玻璃
校核依据: σ≤
q: 玻璃所受组合荷载: 1.63655kN/m2
a: 玻璃短边边长: 1.2m
b: 玻璃长边边长: 1.5m
:夹胶玻璃外层玻璃厚度: 8mm
:夹胶玻璃内层玻璃厚度: 8mm
E: 玻璃弹性模量 : 72000N/mm2
m: 玻璃板面跨中弯曲系数,按边长比a/b查表 6.1.2-1得: 0.0628
η: 折减系数,根据参数θ查表6.1.2-2
: 玻璃所受应力:
q=1.63655kN/m2
荷载分配计算:
=q×
=1.63655×
=0.818275
=q×
=1.63655×
=0.818275
=×
=1.08794×
=0.543972
=×
=1.08794×
=0.543972
参数θ计算:
= (JGJ102-2003 6.1.2-3)
=
=3.82481
查表6.1.2-2 得ηo = 1
=
=
=3.82481
查表6.1.2-2 得 = 1
玻璃最大应力计算:
=× (JGJ102-2003 6.1.2-1)
=×1
=6.93734N/mm2
=×ηi
=×1
=6.93734N/mm2
6.93734N/mm2≤=84N/mm2
6.93734N/mm2≤=84N/mm2
玻璃的强度满足
4、 玻璃跨中挠度计算
校核依据: ≤=×1000=20mm
D: 玻璃刚度(N·mm)
ν: 玻璃泊松比: 0.2
E: 玻璃弹性模量 : 72000N/mm2
: 夹胶玻璃的等效厚度
=
=
=10.0794mm
D=
=
=6400000.0N·mm
: 玻璃所受组合荷载标准值:1.08794kN/m2
μ: 挠度系数,按边长比a/b查 表6.1.3得: 0.00603
参数θ计算:
θ= (JGJ102-2003 6.1.2-3)
=×109
=3.03575
η: 折减系数,根据参数θ查表6.1.2-2 得η = 1
: 玻璃组合荷载标准值作用下挠度最大值
=×η (JGJ102-2003 6.1.3-2)
=×1×109
=2.12554mm
2.12554mm≤=20mm
玻璃的挠度满足
四、 雨蓬杆件计算
1、 雨蓬杆件承受组合荷载计算
(1)组合荷载线分布最大荷载集度设计值(矩形分布)
Wk: 组合荷载标准值: 1.08794kN/m2
W: 组合荷载设计值: 1.63655kN/m2
Bl: 雨蓬杆件左分格宽: 1.2m
Br: 雨蓬杆件右分格宽: 1.2m
qk=Wk×(Bl+Br)/2
=1.08794×(1.2+1.2)/2
=1.30553kN/m
q=W×(Bl+Br)/2
=1.63655×(1.2+1.2)/2
=1.96386kN/m
(2)雨蓬杆件在荷载作用下的弯矩:
雨蓬承受荷载作用简图如下：

通过有限元分析计算得到雨蓬杆件的弯矩图如下:

雨蓬杆件弯矩分布如下表:
列表条目
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
偏移(m)
0.000
0.169
0.337
0.506
0.675
0.825
0.994
1.163
1.331
1.500
弯矩(kN.m)
2.209
1.740
1.327
0.970
0.668
0.447
0.252
0.112
0.028
0.000

最大弯矩发生在0m处
M: 雨蓬杆件在组合荷载作用下产生弯矩(kN·m)
M=2.20934kN·m
雨蓬杆件在荷载作用下的支座反力信息如下表:
支座编号
X向反力(kN)
Y向反力(kN)
转角反力(kN.m)
N0
-0.000
2.946
2.209
N1
---
---
---

2、 雨蓬杆件型材截面信息
选定杆件材料类别: 钢-Q235
选用杆件型材名称: FT100x70x5
型材强度设计值: 215N/mm2
型材弹性模量: E=206000N/mm2
X轴惯性矩: Ix=203.352cm4
Y轴惯性矩: Iy=116.379cm4
X轴上部抵抗矩: Wx1=40.6704cm3
X轴下部抵抗矩: Wx2=40.6704cm3
Y轴左部抵抗矩: Wy1=33.2512cm3
Y轴右部抵抗矩: Wy2=33.2512cm3
型材截面积: A=15.3562cm2
型材计算校核处抗剪壁厚: t=5mm
型材截面面积矩: Ss=25.1707cm3
塑性发展系数: γ=1.05

3、 雨蓬杆件强度验算
校核依据: + ≤ｆa (JGJ102-2003 6.3.7)
N: 杆件轴力受力设计值，为0kN
σ: 杆件计算强度(N/mm2)
A: 杆件型材截面积: 15.3562cm2
M: 杆件弯矩: 2.20934kN·m
Wx2: 杆件截面抵抗矩: 40.6704cm3
γ: 塑性发展系数: 1.05
σ=
=
=51.7363N/mm2
51.7363N/mm2 ≤ｆa=215N/mm2
杆件强度满足要求
4、 雨蓬杆件剪应力计算
校核依据: τmax≤[τ]=125N/mm2
通过有限元分析计算得到杆件的剪力图如下:

杆件剪力分布如下表:
列表条目
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
偏移(m)
0.000
0.169
0.337
0.506
0.675
0.825
0.994
1.163
1.331
1.500
剪力(kN)
2.946
2.614
2.283
1.952
1.620
1.326
0.994
0.663
0.331
-0.000

最大剪力发生在0m处
τ: 杆件剪应力:
Q: 杆件最大剪力: 2.94579kN
Ss: 杆件型材截面面积矩: 25.1707cm3
Ix: 杆件型材截面惯性矩: 203.352cm4
t: 杆件抗剪壁厚: 5mm
τ=
=
=7.29254N/mm2
7.29254N/mm2≤125N/mm2
杆件抗剪强度可以满足
5、 雨蓬杆件挠度计算
校核依据: Umax≤
Dfmax: 杆件最大允许挠度:
通过有限元分析计算得到杆件的挠度图如下:

杆件挠度分布如下表:
列表条目
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
偏移(m)
0.000
0.169
0.337
0.506
0.675
0.825
0.994
1.163
1.331
1.500
挠度(mm)
0.000
-0.046
-0.171
-0.357
-0.586
-0.816
-1.093
-1.382
-1.676
-1.972

最大挠度发生在1.5m处,最大挠度为1.97218mm
Dfmax=
=
=10mm
杆件最大挠度Umax为: 1.97218mm≤10mm
挠度满足要求
五、 横向杆件计算
1、 选用型材的截面特性
选定杆件材料类别: GLOB_MH
选用杆件型材名称: FT50x50x4
型材强度设计值: GetFa(GLOB_MH,4)N/mm2
型材弹性模量: E=GetE(GLOB_MH)N/mm2
X轴惯性矩: Ix=23.7359cm4
Y轴惯性矩: Iy=23.7359cm4
X轴上部抵抗矩: Wx1=9.49435cm3
X轴下部抵抗矩: Wx2=9.49435cm3
Y轴左部抵抗矩: Wy1=9.49435cm3
Y轴右部抵抗矩: Wy2=9.49435cm3
型材截面积: A=6.94796cm2
型材计算校核处抗剪壁厚: t=4mm
型材截面面积矩: Ss=5.86444cm3
塑性发展系数: γ=GetGama(GLOB_MH)

2、 杆件强度计算
(1)荷载线分布最大荷载集度设计值(矩形分布)
q: 荷载线分布最大荷载集度设计值(kN/m)
Bl: 左分格宽: 0m
Br: 右分格宽: 1.5m
qk=Wk×
=1.08794×
=0.815959kN/m
q=W×
=1.63655×
=1.22741kN/m
(2)荷载组合
杆件节点及单元编号图如下:

杆件所受组合荷载简图如下:

(3)杆件弯矩:
通过有限元分析计算得到杆件的弯矩图如下:

杆件弯矩分布如下表:
列表条目
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
偏移(m)
0.000
0.135
0.270
0.405
0.540
0.660
0.795
0.930
1.065
1.200
弯矩(kN.m)
0.000
-0.088
-0.154
-0.198
-0.219
-0.219
-0.198
-0.154
-0.088
-0.000

最大弯矩发生在0.6m处
M: 幕墙杆件在组合荷载作用下产生弯矩(kN·m)
M=0.220934kN·m
杆件在荷载作用下的支座反力信息如下表:
支座编号
X向反力(kN)
Y向反力(kN)
转角反力(kN.m)
N0
---
0.736
---
N1
-0.000
0.736
---

(4)校核依据: ≤ｆa (JGJ102-2003 6.2.4)
σ: 杆件计算强度(N/mm2)
A: 杆件型材截面积: 6.94796cm2
Wx: 杆件截面抵抗矩: 9.49435cm3
γ: 塑性发展系数: 1.05
σ=
=
=22.162N/mm2
22.162N/mm