雨篷计算书.doc

雨篷计算书

雨篷采用8+2.28PVB+8mm夹胶玻璃，玻璃最大风格为1400×1700mm，危险标高为8m。
1、 荷载计算
1.1永久荷载作用：
玻璃自重荷载标准值：G=25.6×0.02=0.512KN／m2,
钢结构自重由程序自动计入。
1.2风荷载作用：
负风向(向上)：
局部风压体型系数μs1(A)
μs1(A)=μs1(1)+[μs1(10)-μs1(1)]logA
=-2+[-2×0.8--2]×.301
=-1.88
W-k＝βgZ·μs1(A)·μz·Wo
＝1.78×-1.88×1×.4
＝-1.339KN／m2
正风向(向下)：
局部风压体型系数μs1(A)
μs1(A)=μs1(1)+[μs1(10)-μs1(1)]logA
=1+[1×0.8-1]×.301
=.94
W+k＝βgZ·μs1(A)·μz·Wo
＝1.78×.94×1×.4
＝.669KN／m2
风荷载取：W+k＝1.0 KN／m2
该工程地面粗糙度类别为C类，计算标高H=8m,则：
βgZ——阵风系数，取1.78
μs——体型系数，取负风压时取-1.88，正风压时取0.94
μz——风压高度变数系数，取1.0
W0——基本风压，取0.4 KN/m2
1.3地震作用
地震作用（7度抗震）按《建筑抗震设计规范》GB50011-2001
FEK=βe×α×Geq=5×0.08×Meq
α——水平地震影响系数值，取0.08；
βe——动力放大系数，取5 ；
Meq——结构等效总重力荷载。
地震作用通过在模型中加入水平加速度实现。
1.4 雪荷载作用:
Sk=×S0=2.0×0.65=1.3 KN／m2
式中：----屋面积雪分布系数；
S0-----雪荷载标准值。
1.5 活荷载
S0=0.5 KN／m2
2、 荷载组合
工况一：重力作用+负风荷载+地震作用
强度校核：1.0G+1.4 W-k +1.3×0.5 FEK
刚度校核：1.0G+1.0 W-k+0.5Ek
工况二:重力作用+活荷载+正风荷载
强度校核：1.2G+1.4×0.7 S0+1.4 W+k
刚度校核：1.0G+W+k +0.7 S0
工况三:重力作用+雪荷载+正风荷载
强度校核：1.2G+1.4×0.7 Sk+1.4 W+k
刚度校核：1.0G+W+k +0.7 Sk
经计算工况三比工况二对结构最不利，所以按工况一、三对结构分析。
运用ANSYS对结构分析，结构自重和地震作用有软件自动加入。
3、材料物理性能及截面参数
材料特性：
钢弹性模量 E=2.06E5 Mpa
泊松比 ν=0.3
Q235钢抗拉、抗压强度设计值 f=215 Mpa
玻璃弹性模量 E=0.72E5 Mpa
泊松比 ν=0.2
玻璃抗拉、抗压强度设计值 f=42 Mpa
主结构用H型钢为：200×120×6×8mm
横向结构为：100×50×5×7mm
计算模型：

截面参数：

4、玻璃计算
运用Ansys建模分析，选用Shell63单元。
工况一：
强度计算，计算云图如下：

刚度计算，计算云图如下：

工况三：
强度计算，计算云图如下：

刚度计算，计算云图如下：

计算结果：
从计算结果中可知：工况一条件下，玻璃的强度计算最大应力值，刚度计算最大挠度，工况三条件下，玻璃的强度计算最大应力值，刚度计算最大挠度，所以玻璃的设计强度，刚度，变形均能满足承载力极限状态和正常使用极限状态的要求。
5、结构计算
工况一：
强度计算，计算云图如下：

刚度计算，计算云图如下：

工况三：
强度计算，计算云图如下：

刚度计算，计算云图如下：

支点反力：(单位：N，N.mm)
NODE FX FY FZ MX MY MZ
1 0.54390E-07 12721. 0.10889E-08 -2440.1 0.85953E-06 0.23583E+08
74 0.14458E-06 21562. -0.39334E-10 -214.28 0.10059E-05 0.37120E+08
147 0.16407E-06 22961. -0.67976E-09 -148.48 0.10766E-05 0.40838E+08
220 0.16397E-06 22961. -0.10217E-08 148.48 0.11279E-05 0.40838E+08
293 0.13868E-06 21562. -0.16403E-08 214.28 0.12019E-05 0.37120E+08
324 0.54625E-07 12721. -0.26382E-08 2440.1 0.13249E-05 0.23583E+08
计算结果：
从计算结果中可知：工况一条件下，钢结构的强度计算最大应力值，刚度计算最大挠度，工况三条件下，钢结构的强度计算最大应力值，刚度计算最大挠度，所以钢结构的设计强度，刚度，变形均能满足承载力极限状态和正常使用极限状态的要求。

第十一章 多功能厅钢结构计算
1.北立面钢横梁
一、钢横梁设计计算
采用6+12A+6mm厚中空玻璃，其最大分格高度为4270mm，横框梁长度为8400mm，危险标高为17.0m。
2、 荷载计算
1.1永久荷载作用：
玻璃自重荷载标准值：G=25.6×（0.006+0.006）=0.31KN／m2,
结构等效总重为玻璃自重乘以1.2倍的放大系数
钢结构自重由程序自动计入。
1.2风荷载作用：
风向(水平)：
Wk＝βgZ·μs1·μz·Wo
＝1.96×2×.778×.4
＝1.22KN／m2
该工程地面粗糙度类别为C类，计算标高H=17m,则：
βz——阵风系数，取1.96
μs——体型系数，取2.0。
μz——风压高度变数系数，取.778
W0——基本风压，取0.4 KN/m2
1.3地震作用
地震作用（7度抗震）按《建筑抗震设计规范》GB50011-2001
FEK=βe×α×Geq=5×0.08×Meq
α——水平地震影响系数值，取0.08；
βe——动力放大系数，取5 ；
Meq——结构等效总重力荷载。
地震作用通过在模型中加入水平加速度实现。
2、 荷载组合
重力作用+风荷载+地震作用
强度校核：1.2G+1.4 Wk +1.3×0.5Ek
刚度校核：1.0G+1.0 Wk+0.5Ek
运用ANSYS对结构分析，结构自重和地震作用有软件自动加入。
3、材料物理性能及截面参数
材料特性：
钢弹性模量 E=2.06E5 Mpa
泊松比 ν=0.3
Q235钢抗拉、抗压强度设计值 f=215 Mpa
计算模型：

截面参数：

4、结构计算
钢结构计算中选取部分分格建模进行计算，结构自重和地震作用在计算中由有限元软件自动加入。
运用Ansys建模分析，选用Beam188单元。
强度计算，计算云图如下：

刚度计算，计算云图如下：

计算结果：
从计算结果中可知：钢结构的强度计算最大应力值，刚度计算最大挠度，所以钢结构的设计强度，刚度，变形均能满足承载力极限状态和正常使用极限状态的要求。
5、只考虑重力影响下，结构刚度计算，计算云图如下：

计算结果：
从计算结果中可知：刚度计算最大挠度

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