固始县日出东方玻璃雨蓬设计计算.doc

1、1固 始 县 上 一 .日 出 东 方 区 -23#楼玻 璃 雨 蓬 设 计 计 算 书共 7 页计算： 校对： 审核： 审批：福 州 联 丰 建 筑 装 饰 工 程 有 限 公 司二 0 一二年五月2固 始 县 上 一 .日 出 东 方 区 -23#楼玻璃雨蓬设计计算工程地点：河南省固始县工程功能：商业楼建筑结构：现浇钢筋混凝土框架结构抗震计设：6 度设计依据:(1)福建经福建筑设计工程有限公司的结施图和建施图金属与石材幕墙工程技术规范JGJ133-2001；玻璃幕墙工程技术规范 （JGJ102-2003 ）建筑结构荷载规范 （GB50009-2001）建筑结构静力计算手册 （第版）一、概况

2、说明：(1)雨蓬高度 4.50M，玻璃雨蓬长度为 9.00m；雨蓬宽度为 2.50m。(2)雨蓬玻璃为(6+0.76+6)钢化透明夹层玻璃，主龙骨用 H 型钢。(3)固始县基本风压 W0=0.35KN/m2，本工程地面粗糙度属 B 类,抗震 6 度设防。(4)按 50 年一遇基本风压设计。二、荷载计算：1、风荷载标准值：WK=z z sWoWo：基本风压 0.75KN/m2 z：阵风系数， z=1.78 s：风荷载体型系数 2.0z：风压高度变化系数按 B 类取值：z =（10.0/10） 0.32=1.0代入上式：WK=1.782.01.00.35=1.246KN/m22、风荷载设计值： W

3、=r WWK式中：r W：风荷载分项系数，r W=1.4W=1.41.246=1.74KN/m23、重力荷载: 钢化夹层玻璃(6+0.76+6),G DK=25.612/1000=0.3072KN/m2玻璃总重量 G1K=0.307222.50=6.912KN龙骨重量,G 2K=2.25816.5210-2+8.4034.21510-2=4.03KN(3)活荷载及配件重量：按以上的 10%计算：G3K=(6.912+4.03)10%=1.09（5） 雨蓬构件总重量,G K=6.912+4.03+1.09=12.04KN（6） 雨蓬平均自重,S PK=12.04KN/22.503=0.535KN

4、/m24、地震作用: 地震作用标准值:SGK=50.040.535=0.107KN/m2 地震作用设计值:SG=1.3SGK=1.30.107=0.139KN/m25、荷载作用组合：杆件刚度计算时:Sk=Wk+SGE+GK=1.246+0.50.107+0.535=1.83KN/m2杆件强度计算时: S=W+SE+G=1.74+0.50.107+1.20.535=2.436KN/m2三、主梁的截面选择:1、截面选择:按一端简支另一端固定梁力学模型计算q=2.4361.285=3.13KN/mRA=3qL/8=33.132.25/8=2.64KN RB=5qL/8=53.132.25/8=4.4

5、0KN Mmax=9qL2/128=93.132.252/128=1.114KNM所需净截面抵抗矩WX= Mmax/xfs=1.114103/1.05215=4.94cm3按建筑要求选取 H 型钢 10010086断面几何特性:A=21.04cm2 G=16.52kg/m X=369.05cm4 WX1=73.81cm3 WX2=73.81cm3 SX=42.09cm3 Y=133.48cm4 WY1=26.70cm3 WY2=26.70cm3 2、验算（1） 、强度校核q=2.4361.285=3.13KN/mRA=3qL/8=33.132.25/8=2.64KN RB=5qL/8=53.1

6、32.25/8=4.40KN MB=-qL2/8=-3.132.252/8=1.98KNMMmax=9qL2/128=93.132.252/128=1.114KNM= M max /(xWX)= 1.114106/1.0573.81103=14.37N/mm2f s=215N/mm2所以强度满足要求。（2） 、刚度校核qk=1.83L/2=1.832.25/2=2.06KN/mfmax=0.00542qKL4/EI=0.005422.0622504/2.06105369.05104=0.376mm4容许挠度值=L/250=2250/250 =9.00mm0.376mm刚度满足要求。四、斜撑钢管

7、强度计算: 1，斜撑钢管采用 705 的无缝钢管，A=(76/2)2-(66/2)2=1115.27mm2(1) 斜撑钢管受力计算：钢管受压F1=S13.8552.251/2=1.833.8552.251/2=7.94KN P1=F1/cos(90。 -)=7.94/cos76。 =32.806KN(2)钢管截面的回转半经计算：i0 =(76 2+662 )/2 0.5 =71.18mm(3)钢管长度 L=1310mm(4)长细比 =L/i0=1310/71.18=18.40，查表 =0.973,钢管强度计算：= P1/A=32.806103/（0.971115.27）=30.33N/mm 2

8、215N/mm 2强度满足要求五、高强螺栓抗剪计算:螺栓直径为 M30,为 8.8 级高强螺栓 fvb=250 N/mm2Nvb=nvd2fvb/4=23.14302250/4=353.25KN Nvb=353.25KNN 1所以抗剪承载力满足要求。六、拉杆与 HZ 型钢连接焊缝强度计算:1、焊缝受力验算:支座受剪力为 V= N2=RAtg140=2.640.249=0.658KN支座受拉力为 N= RA=3qL/8=33.132.25/8=2.64KN 支座受的弯距为 M= N2e=4.4080=352.0KNM hf:角焊缝焊脚尺寸 8mmL:角焊缝实际长度 260mmhe:角焊缝的计算厚

9、度=0.7h f=5.6mmLw:角焊缝的计算长度=L-2h f=248.8mmfhf:角焊缝的强度设计值:160N/mm 2 f:角焊缝的强度设计值增大系数，取值为:1.22 m:弯矩引起的应力 m=6M/(2helw2 f)=60.352106/(25.6248.821.22)=2.50N/mm2 n:法向力引起的应力 n =N/(2heLw f)=2.64103/(25.6248.81.22)=0.78N/mm2 f:剪应力 f=V/2hfLw 5=658/25.6248.8=0.236N/mm2:总应力=( m+ n)2+ 2)0.5=(2.50+0.78)2+0.2362)0.5=3

10、.29N/mm2=3.29N/mm2fhf=160N/mm2焊缝强度满足要求!七、主梁与主体预埋件连接焊缝强度计算:1、主龙骨与予埋件焊接焊缝强度计算:予埋件受剪力为 RB=5qL/8=53.132.25/8=4.40KN 予埋件所受的最大弯距为 B 点的支座弯距MB=4.402.252/8=2.79KNMhf:焊缝高度 8.0mmLw :焊缝长度 760mm m:弯矩引起的应力 m=6MB/2helw2 =62.79106/25.67602=2.58/mm2 f:剪应力 f= V/2heLw =658/25.6760=0.077N/mm2:总应力=( m/1.22)2+f20.5 =(2.1

11、12+0.0772)0.5 =2.111N/mm2160N/mm 2焊缝强度满足要求!八、预埋件总截面面积计算:主梁上(4.50m 处)埋件: 锚板尺寸:30030016，锚筋 9 根,直径 12埋件所受的最大弯距 MB=12.98KNM 埋件所受的剪力 RB=V=0.658KN埋件所受的法向拉力 N2= RAtg760=2.644.01=10.59KNn: 锚筋根数: 9 根锚筋层数: 3 层， r: 锚筋层数影响系数:0.85混凝土强度等级 C30，混凝土强度设计值:fc=14.3N/mm 2锚筋强度设计值:f y=300N/mm2d: 钢筋直径: 12mm6V: 钢筋受剪承载力系数:V=

12、(4-0.08d)(fc/fy)0.5 =(4-0.0812)(14.3/300)0.5=0.66t: 锚板厚度:16.000mmb: 锚板弯曲变形折减系数:b=0.6+0.25t/d =0.6+0.2512/16=0.7875As: 锚筋实际总截面积:As=n3.14d2/4=93.14d2/4=1017.36mm2所需锚筋总截面积:An1=(V-0.3N)/rvfy+(M-0.4NZ)/1.3rbfyZ=(658-0.32640)/0.850.66300+(12.98106-0.42640300)/1.30.850.7875300300=-0.80+161.69=160.89mm21017

13、.36mm 2An2=(M-0.4NZ)/0.4rbfyZ =(12.98106-0.42640300)/0.40.850.7875300300=525.50mm21017.36mm 29 根 12 锚筋可以满足要求A : 锚板面积: 90000mm 20.5fcA=643500NN=2640N0.5fcA锚板尺寸可以满足要求九，雨蓬玻璃计算：1，雨蓬玻璃强度计算：玻璃面板尺寸为 ab=12501285,点支承孔中心尺寸为 a0b0 =10001035，面板玻璃为（6+0.76+6）mm 厚钢化夹层玻璃，(1)作用于夹层玻璃上风荷载标准值：WK1 =W Kt13/( t13+ t23) =1.

14、24663/( 63+ 63) =1.246216/432=0.623KN/M2(2)作用于夹层玻璃上地震作用标准值：qEK1=qEKt13/(t13+t23)=0.10763/(63+63)=0.107216/432=0.054KN/M2 由 a0/b0 =1000/1035=0.966,查 m=0.0496由 = W Ka04/Ete4 te=(t13+t23)1/3=7.567故 =5297.83 查 =0.50(3)在风荷载作用下最大应力标准值:wk1=6mWK1a0/ t2=60.04960.62310-3103520.50/62=2.76N/mm2(4)在地震作用下应力标准值：Ek

15、1=6mqK1a0/ t2=60.04960.05410-3103520.50/62=0.239N/mm2(5)在风荷载和地震作用下最大应力设计值：1=1.225.61210-6+1.42.76+1.30.50.239=4.02N/mm284N/mm 2雨蓬玻璃强度满足要求。2，雨蓬玻璃挠度计算：（1） 夹层玻璃等效厚度计算：t e=(t13+t23)1/3=7.56mm（2） 刚度 D 计算:D=Ete3/12(1-2)=0.721057.563/12(1-0.202)=2491817.85(3)玻璃跨中挠度计算:df=W Ka04/D=0.004351.24610-3100040.50/2491817.85=1.09mm df/a0=1.09/1000=1/9171/60雨蓬玻璃挠度满足要求。