阳谷计算书.doc

阳谷景阳岗大酒店雨篷计算书
一、已知条件
一、 阳谷地处北纬27.5°-40°之间。
二、 雨篷标高6m。
三、 雨篷骨架采用63*6角钢做桁架。
四、 雨篷上面为2mm厚钢板满铺，表面做防水处理。
五、 下面倒扣勾式5+5夹胶钢化玻璃。
六、 立面干挂25mm厚花岗岩。
七、 雨篷采悬臂式斜拉杆结构，拉杆为127*4钢材料为Q235B表面氟碳涂。
八、 雨篷规格：L=16.8m，B=6.3m，H=1.1m
九、 玻璃分格为2.1m*2.175m（最大）
十、 结构胶耐候胶采用单组份硅酮密封胶。
十一、基本风压0.45KN/㎡。
十二、抗震设防7度。
十三、雨篷体形系数2.0。
十四、地面粗糙度B类。
十五、主桁架水平跨度6.3m.
十六、斜拉杆与雨篷夹角31°。
二、设计指标
本工程设计采用概率极限状态设计法，根据《建筑结构荷载规范》GB50009-2001 2006年版规定。
各荷载分项系数如下：
1永久荷载分项系数1g
1） 当其效应对结构不利时
（1） 对可变荷载效应控制组合应取1.2
（2） 对由永久荷载效应控制组合应取1.35
2） 当其效应对结构有利时
（1） 一般情况下取1.0
（2） 对结构的倾震滑移或漂浮验标应取0.9
2可变荷载分项系数
1 一般情况下取1.4
2 标准值大于4 KN/㎡的工业厂房露面结构的活荷载取1.3
对某些特殊情况可按GB50009规定确定。在设计中采用可变荷载的效应控制组合的各项系数如下：
永久荷载分项系数 1.2
风荷载分项系数 1.4
雪荷载分项系数 1.4
活荷载分项系数 1.3
地震荷载分项系数 1.3
温度效应荷载分项系数 1.3
三、雨篷承受荷载计算
风荷载标准值计算
Wk：作用在雨篷风荷载标准值（KN/㎡）
Wo：阳谷县50年一遇的基本风压（0.4 KN/㎡）
ßg2-瞬时风压阵风系数，根据计算高处取值
ßg2-6m处阵风系数按B类取值
uf(=0.5*6/10)0.16=0.412
ßg2=0.89*（1+2uf）=1714
u2—6m高处风压变化系数：
u2=（2/10）0.32=0.849=取1.0
us—风荷载体形系数雨篷按GB50009规定取2.0
Wk= ßg* u2* us*Wo
=1.714*1.0*（-2.0）*0.45=-1.566KN/㎡
风荷载设计值：
W风荷载设计值：KN/㎡
Fw：风荷载分项系数1.4
W=Fw*Wk=1.4*1.566=2.192KN/㎡
雪荷载标准值设计
Sk作用在雨篷顶雪荷载标准值：KN/㎡
So基本雪压 阳谷50年一遇的最大血压自重0.35KN/㎡
u 雨棚面积分布系数取1.0
屋面积雪按下式计算：
Sk=u*So
=1.0*0.35=0.35KN/㎡
雪荷载设计值：
Ts-雪荷载分布系数1.4
采用S=Ts*Sk
=1.4*0.35=0.49KN/㎡
雨篷自重荷载标准值：
雨篷面板 2mm厚 0.25KN/㎡
雨篷防水处理 0.35 KN/㎡
下蓬5+5玻璃 0.35 KN/㎡
里面干挂石材 0.25 KN/㎡
桁架6.3*6角钢 0.40 KN/㎡
合计 1.6 KN/㎡
雨篷自重荷载设计值：
G:雨篷结构自重荷载设计值KN/㎡
Gk雨篷平均自重（KN/㎡）为1.60 KN/㎡
Tg-恒载分项系数1.2
采用G=Gg*Gk
=1.2*1.6=1.92 KN/㎡
雨篷设计中各项荷载组合
设计雨篷杆件和结构应力荷载时按平面分布荷载组合如下：
设计荷载取恒载风荷载雪荷载组合系数取0.75
计算风荷载为负时与自重组合时自重按标准值或0.9、风荷载按 W设计值组合,各荷载与自重计算组合时取其中较大值
计算恒载+活载组合
Q 雨篷表面活载设计值为0.390KN/㎡
G 雨篷结构平均自重 1.60KN/㎡
L 主桁架间距 2.100m
ｑk1 组合恒载+活载 KN/m
ｑk1=(G+Q)L
=(1.92+0.390)*2.100=4.85KN/m
ｑk2组合恒载+雪载 KN/m
G 雨篷结构平均自重1.92KN/㎡
S 雪荷载设计值 0.490KN/㎡
L 主桁架间距 2.100m
ｑk2=（G+S）L
=(1.92+0.490)*2.1=5.061KM/m
ｑk3 组合恒载+风载
W：风荷载设计值—1.566KN/㎡
Gk：1.92/1.2=1.6KN/㎡
ｑk3=（Gk-1.566）2.100
=-0.412*2.100=-1.688KN/m
计算时选ｑk1、ｑk2、ｑk3其中最大值
=5.061KN/m
本工程雨篷上面建设选用0.6压型钢板以增加钢板强度和刚度满足承载力要求
1、 压型钢板计算：
主桁架间距 2.100m
设计荷载恒载+雪载=1.15KN/㎡
选用Y*130-300-600型压型钢板厚度0.6 界面为压型曲型内力计算，压型钢板单波线荷载qx=115*0.3=0.345KN/m
按简支梁计算压型钢板跨中最大弯矩
Mmax=1/8(qx*L*L)=1/8*1.15*2.1*2.1=633937N*mm
荷载几何特性
D=130mm b1=55mm b2=70mm h=156.7mm
Ix=532443mm4
W1=7617 mm3
W2=8859 mm3
强度验算：
正应力验算=83.2N/m㎡<+205N/m㎡满足要求
=71.5N/m㎡<+215 N/m㎡满足要求
雨篷如果采用2mm厚平面钢板需加横档支撑
本工程雨篷下面5+5夹胶钢化玻璃
玻璃面积：
主桁架跨度6.300m
H雨篷分格长2.150m
B 雨篷玻璃分格宽2.100m
A：玻璃夹胶面积
A=B*H=2.150*2.100=4.515㎡
2、玻璃厚度计算
Wk 风荷载标准值：-1.566KN/㎡
A: 玻璃板块面积 4.515㎡
K3：玻璃种类调整系数 0.8
试算：C=Wk*A*10/3/K3
=1.566*4.515*10/3/0.8=29.5
T=2*（1+C）0.5-2=9.0mm<5+5夹胶钢化玻璃
本工程选用5+5夹胶钢化玻璃满足厚度要求
玻璃最大面积强度8.400N/㎡（设计值）长期强度值42N/㎡
玻璃边缘强度 5.88N/㎡
3、玻璃
玻璃板自重
Gak玻璃板平均自重
t：玻璃板厚度：10㎜ ；25.6玻璃密度 KN/m³
GAK 25.6*t/1000=25.6*10/1000=0.256 KN/㎡
玻璃承受荷载风荷载设计值：a玻璃短边长度2.100m
b玻璃长边长度2.150m
t玻璃厚度5+5夹胶钢化10㎜按0.85取值=8.5㎜
Ψ玻璃板跨弯曲系数按边长比a/b=0.0442
Δw：玻璃所受应力 Δw=6*9*n*Δ*a2*1000/t2
=25.8N＜84N/㎜2 满足要求
玻璃最大使用面积校核A2d 玻璃允许使用最大面积：
本工程安装玻璃为四面悬挂，最大使用面积按下式计算：
当玻璃厚度t＞6㎜时，本工程为5+5=10㎜
Amax=a（0.2t1.5+0.8）Wk=2.0(0.2*101.5+0.8)/1.566=9㎡＞4.55㎡
式中Amax----玻璃最大使用面积㎡
t----玻璃厚度㎜
a----调正系数钢化夹胶玻璃按2.0取值减去夹胶厚度
4 矩形建筑玻璃许用跨度计标
本工程为夹胶钢化玻璃，最大跨度为2.15m
L=k1（W+k2）k3+k4=8253.7*（2.19+0.500010）—0.6124+14.55=4517㎜＞2150㎜
本工程玻璃最大跨度2150㎜，满足要求
式中W——风荷载设计值 kpa
L——玻璃最大使用跨度
K1 k2 k3 k4——常数根据玻璃种类厚度长宽比值取值
矩形玻璃丝编织成单位厚度跨度限值。按下式计标
【L/t】=k5（Wk+k6）k7+k8=603.79（1.566+0.10）—0.5247+1.64=463.5＞215
式中【L/t】——玻璃单位厚度限值
Wk——风荷载标准值
K5 k6 k7 k8 常数
设计玻璃跨度除以玻璃厚度不应大于玻璃厚度跨度限值【L/t玻璃端面应力按规定钢化玻璃可以不进行热应力计标。本工程为全隐倒挂玻璃，玻璃之间留15㎜胶缝，端面玻璃不产生挤压

玻璃温差效应胶缝宽度要求 2150*1.0*10—5*80=1.72＜15㎜
胶缝留15㎜
地震效应对胶缝要求 2150/150=14.3＜15㎜
玻璃之间缝宽 取15㎜
粘结玻璃胶缝计标，采用单组份硅酮结构胶
风荷载效应缝隙宽度 （Wk*a）/（2000t1）=（1566*2100）/（2000*0.2）=8.22㎜
自重效应水平倒挂玻璃胶缝宽度
CS=（wa）/2000f1+（qca）/2000f2=11.5+32=43.5㎜
地震效应胶缝厚度计标

Ts(HθΨ)/ δ0.5（δ+2）0.5=10㎜
采用胶宽43㎜ 胶厚10㎜
主桁架强度验标：
已知条件：
主桁架长度5.900m，材料Q235 6.3*6角钢，主桁架分格宽2.100m
计标强度采用恒载加雪载设计值：取qk2=5061KN/M 线荷载
6.3*6 角钢截面特征
A：7.29cm2，G：5.72kg/m，Zo:1.78cm，Ix：27.12cm4，Wx1：15.26cm3，Wx2:：6.00cm3，ix：19.3cm，Ix0：43.03cm4，Wx0：9.66cm3，ix0：2.43cm，Iy0：11.2cm4，Wyo1：4.91cm3，Wyo2：4.46cm3，iyo：1.24cm
雨棚桁架计标为外伸梁 斜拉杆结构
固定端为铰接，整个桁架杆件节点均为铰接，均布荷载全部转化为节点荷载

RA=4.200*2.100*5.061-1.700*0.850*5.061/4.200=8.92KN
RB=4.200*2.100*5.061+5.05*1.7*5.061/4.200=20.94KN

1杆=12.19*310sin0.514=6.27KN
2杆=20.9KN 12/310cos0.857=12.19KN
本桁架杆件均有同截面6.3*6角钢，1 2杆受力最大，其余杆均小雨1 2杆。不再计算
强度及稳定计标
Λ=1160/19.3=60＜200Q235 B类
Ψ=60=0.807
δ=N/φA=12190/0.807*729=20.7N/mm2＜205N/mm2
余杆内力均小雨2杆，不再计标

斜拉杆计标：
φ127*4截面特性 Q235B
A=15.46cm2
Kg.m=12.13
I=292.61cm4
W=46.08cm3
i=4.35cm

本雨棚拉杆共合计为6支其中承受拉力杆Nmax=20.9KN*1.5
Nmax=31.35KN/310sin0.515=60.8KN
验证斜杆强度：斜杆L=5.300m
Λ=5300/43.5=121.8＜350 满足要求
Δ=N/An=60800/1546=39.32N/mm2＜205N/mm2
强度满足要求
An——φ127*4圆管截面无削弱AN=A