1、北京 XX 中心玻璃雨篷设计计算书设计： 校对： 审核： 批准： 沈阳 YY 幕墙装饰工程有限公司二九年五月十二日目录1 计算引用的规范、标准及资料 .11.1 幕墙设计规范： .11.2 建筑设计规范： .11.3 玻璃规范： .11.4 钢材规范： .21.5 胶类及密封材料规范： .21.6 相关物理性能等级测试方法： .31.7 建筑结构静力计算手册(第二版) .31.8 土建图纸： .32 基本参数 .32.1 雨篷所在地区： .32.2 地面粗糙度分类等级： .33 雨篷荷载计算 .43.1 玻璃雨篷的荷载作用说明： .43.2 风荷载标准值计算： .43.3 风荷载设计值计算：
2、.63.4 雪荷载标准值计算： .63.5 雪荷载设计值计算： .63.6 雨篷面活荷载设计值： .73.7 雨篷构件恒荷载设计值： .73.8 选取计算荷载组合： .74 雨篷杆件计算 .84.1 结构的受力分析： .94.2 选用材料的截面特性： .104.3 梁的抗弯强度计算： .104.4 拉杆的抗拉(压-稳定性) 强度计算： .114.5 梁的挠度计算： .115 雨篷焊缝计算 .125.1 受力分析： .125.2 焊缝校核计算： .126 玻璃的选用与校核 .126.1 玻璃板块荷载组合计算： .136.2 玻璃板块荷载分配计算： .146.3 玻璃的强度计算： .146.4 玻
3、璃最大挠度校核： .157 雨篷埋件计算(后锚固结构 ) .167.1 校核处埋件受力分析： .167.2 锚栓群中承受拉力最大锚栓的拉力计算： .167.3 群锚受剪内力计算： .177.4 锚栓钢材破坏时的受拉承载力计算： .177.5 混凝土锥体受拉破坏承载力计算： .187.6 锚栓钢材受剪破坏承载力计算： .207.7 混凝土楔形体受剪破坏承载力计算： .217.8 混凝土剪撬破坏承载能力计算： .227.9 拉剪复合受力承载力计算： .228 附录 常用材料的力学及其它物理性能 .24北京 XX 中心玻璃雨篷设计计算书 沈阳 YY 幕墙装饰工程有限公司1钢结构雨篷设计计算书1 计算
4、引用的规范、标准及资料1.1 幕墙设计规范：铝合金结构设计规范 GB50429-2007玻璃幕墙工程技术规范 JGJ102-2003点支式玻璃幕墙工程技术规程 CECS127-2001点支式玻璃幕墙支承装置 JG138-2001吊挂式玻璃幕墙支承装置 JG139-2001建筑玻璃应用技术规程 JGJ113-2003建筑幕墙 GB/T21086-2007建筑玻璃采光顶 JG/T231-20071.2 建筑设计规范：地震震级的规定 GB/T17740-1999钢结构设计规范 GB50017-2003高层建筑混凝土结构技术规程 JGJ3-2002高处作业吊蓝 GB19155-2003工程抗震术语标准
5、 JGJ/T97-95混凝土结构后锚固技术规程 JGJ145-2004混凝土结构设计规范 GB50010-2002混凝土用膨胀型、扩孔型建筑锚栓 JG160-2004建筑表面用有机硅防水剂 JC/T902-2002建筑防火封堵应用技术规程 CECS154：2003建筑钢结构焊接技术规程 JGJ81-2002建筑隔声评价标准 GB/T50121-2005建筑工程抗震设防分类标准 GB50223-2008建筑工程预应力施工规程 CECS180：2005建筑结构荷载规范 GB50009-2001(2006 年版、局部修订)建筑结构可靠度设计统一标准 GB50068-2001建筑抗震设计规范 GB50
6、011-2001(2008 年版)建筑设计防火规范 GB50016-2006建筑物防雷设计规范 GB50057-94(2000 年版)冷弯薄壁型钢结构设计规范 GB50018-2002预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程JGJ85-20021.3 玻璃规范：镀膜玻璃 第 1 部分：阳光控制镀膜玻璃 GB/T18915.1-2002北京 XX 中心玻璃雨篷设计计算书 沈阳 YY 幕墙装饰工程有限公司2镀膜玻璃 第 2 部分：低辐射镀膜玻璃 GB/T18915.2-2002防弹玻璃 GB17840-1999浮法玻璃 GB11614-1999夹层玻璃 GB/T9962-1999建筑用安全玻璃 第
7、 2 部分：钢化玻璃 GB15763.2-2005建筑用安全玻璃 防火玻璃 GB15763.1-2001幕墙用钢化玻璃与半钢化玻璃 GB17841-2008普通平板玻璃 GB4871-1995热弯玻璃 JC/T915-2003压花玻璃 JC/T511-2002中空玻璃 GB/T11944-2002着色玻璃 GB/T18701-20021.4 钢材规范：建筑结构用冷弯矩形钢管 JG/T178-2005不锈钢棒 GB/T1220-2007不锈钢冷加工钢棒 GB/T4226-1984不锈钢冷轧钢板及钢带 GB/T3280-2007不锈钢热轧钢板及钢带 GB/T4237-2007不锈钢丝 GB/T42
8、40-93建筑用不锈钢绞线 JG/T200-2007不锈钢小直径无缝钢管 GB/T3090-2000彩色涂层钢板和钢带 GB/T12754-2006低合金钢焊条 GB/T5118-1995低合金高强度结构钢 GB/T1591-2008建筑幕墙用钢索压管接头 JG/T201-2007耐候结构钢 GB/T4171-2008高碳铬不锈钢丝 YB/T0961997合金结构钢 GB/T3077-1999金属覆盖层钢铁制品热镀锌层技术要求 GB/T13912-2002冷拔异形钢管 GB/T3094-2000碳钢焊条 GB/T5117-1999碳素结构钢 GB/T700-2006碳素结构钢和低合金结构钢热轧
9、薄钢板及钢带GB/T912-2008碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板及钢带GB/T3274-2007优质碳素结构钢 GB/T699-1999预应力筋用锚具、夹具和连接器 GB/T14370-20001.5 胶类及密封材料规范：丙烯酸酯建筑密封膏 JC484-2006幕墙玻璃接缝用密封胶 JC/T882-2001彩色涂层钢板用建筑密封胶 JC/T884-2001丁基橡胶防水密封胶粘带 JC/T942-2004干挂石材幕墙用环氧胶粘剂 JC887-2001工业用橡胶板 GB/T5574-1994北京 XX 中心玻璃雨篷设计计算书 沈阳 YY 幕墙装饰工程有限公司3混凝土建筑接缝用密封胶 JC/T
10、881-2001建筑窗用弹性密封剂 JC485-2007建筑密封材料试验方法 GB/T13477.120-2002建筑用防霉密封胶 JC/T885-2001建筑用硅酮结构密封胶 GB16776-2005建筑用岩棉、矿渣棉绝热制品 GB/T19686-2005建筑用硬质塑料隔热条 JG/T174-2005建筑装饰用天然石材防护剂 JC/T973-2005聚氨酯建筑密封胶 JC/T482-2003聚硫建筑密封胶 JC/T483-2006绝热用岩棉、矿棉及其制品 GB/T11835-2007硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定 GB/T529-1999石材用建筑密封胶 JC/T883-2001橡胶袖珍
11、硬度计压入硬度试验方法 GB/T531-1999修补用天然橡胶胶粘剂 HG/T3318-2002中空玻璃用弹性密封胶 JC/T486-2001中空玻璃用丁基热熔密封胶 JC/T914-20031.6 相关物理性能等级测试方法：玻璃幕墙工程质量检验标准 JGJ/T139-2001玻璃幕墙光学性能 GB/T18091-2000彩色涂层钢板和钢带试验方法 GB/T13448-2006钢结构工程施工质量验收规范 GB50205-2001混凝土结构工程施工质量验收规范 GB50204-2002建筑防水材料老化试验方法 GB/T18244-2000建筑幕墙气密、水密、抗风压性能检测方法 GB/T15227
12、-2007建筑幕墙抗震性能振动台试验方法 GB/T18575-2001建筑幕墙平面内变形性能检测方法 GB/T18250-2000建筑装饰装修工程施工质量验收规范 GB50210-2001金属材料室温拉伸试验方法 GB/T228-20021.7 建筑结构静力计算手册(第二版)1.8 土建图纸：2 基本参数2.1 雨篷所在地区：北京地区；2.2 地面粗糙度分类等级：按建筑结构荷载规范(GB50009-2001)北京 XX 中心玻璃雨篷设计计算书 沈阳 YY 幕墙装饰工程有限公司4A 类：指近海海面和海岛、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
13、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；依照上面分类标准，本工程按 C 类地形考虑。3 雨篷荷载计算3.1 玻璃雨篷的荷载作用说明：玻璃雨篷承受的荷载包括：自重、风荷载、雪荷载以及活荷载。(1)自重：包括玻璃、杆件、连接件、附件等的自重，可以按照 500N/m2估算：(2)风荷载：是垂直作用于雨篷表面的荷载，按 GB50009 采用；(3)雪荷载：是指雨篷水平投影面上的雪荷载，按 GB50009 采用；(4)活荷载：是指雨篷水平投影面上的活荷载，按 GB50009，可按 500N/m2采用；在实际工程的雨篷结构计算中，对上面的几种荷载，考虑最不利组合，有下面几
14、种方式，取用其最大值：A：考虑正风压时：a.当永久荷载起控制作用的时候，按下面公式进行荷载组合：Sk+=1.35Gk+0.61.4wk+0.71.4Sk(或 Qk)b.当永久荷载不起控制作用的时候，按下面公式进行荷载组合：Sk+=1.2Gk+1.4wk+0.71.4Sk(或 Qk)B：考虑负风压时：按下面公式进行荷载组合：Sk-=1.0Gk+1.4wk3.2 风荷载标准值计算：按建筑结构荷载规范(GB50009-2001)计算：wk+= gz z s1+w0 7.1.1-2GB50009-2001 2006 年版wk-= gz z s1-w0上式中：wk+：正风压下作用在雨篷上的风荷载标准值(
15、MPa)；wk-：负风压下作用在雨篷上的风荷载标准值(MPa)；Z：计算点标高：8m； gz：瞬时风压的阵风系数；根据不同场地类型,按以下公式计算(高度不足 5m 按 5m 计算)： gz=K(1+2 f)其中 K 为地面粗糙度调整系数， f为脉动系数A 类场地： gz=0.92(1+2 f) 其中： f=0.387(Z/10)-0.12B 类场地： gz=0.89(1+2 f) 其中： f=0.5(Z/10)-0.16C 类场地： gz=0.85(1+2 f) 其中： f=0.734(Z/10)-0.22D 类场地： gz=0.80(1+2 f) 其中： f=1.2248(Z/10)-0.3
16、对于 C 类地形，8m 高度处瞬时风压的阵风系数： gz=0.85(1+2(0.734(Z/10)-0.22)=2.1606北京 XX 中心玻璃雨篷设计计算书 沈阳 YY 幕墙装饰工程有限公司5 z：风压高度变化系数；根据不同场地类型,按以下公式计算：A 类场地： z=1.379(Z/10)0.24当 Z300m 时，取 Z=300m，当 Z350m 时，取 Z=350m，当 Z400m 时，取 Z=400m，当 Z450m 时，取 Z=450m，当 ZGB50009-2001 附表D.4(全国基本风压分布图)中数值采用，按重现期 50 年，北京地区取0.00045MPa；(1)计算龙骨构件的
17、风荷载标准值：龙骨构件的从属面积：A=3.11.5=4.65m2LogA=0.667 sA1+(A)= s1+(1)+ s1+(10)- s1+(1)logA=0.433 sA1-(A)= s1-(1)+ s1-(10)- s1-(1)logA=1.733wkA+= gz z sA1+w0=2.16060.73630.4330.00045=0.00031MPawkA-= gz z sA1-w0=2.16060.73631.7330.00045=0.001241MPa(2)计算玻璃部分的风荷载标准值：玻璃构件的从属面积：A=1.51.5=2.25m2LogA=0.352 sB1+(A)= s1+
18、(1)+ s1+(10)- s1+(1)logA=0.465 sB1-(A)= s1-(1)+ s1-(10)- s1-(1)logA=1.859北京 XX 中心玻璃雨篷设计计算书 沈阳 YY 幕墙装饰工程有限公司6wkB+= gz z sB1+w0=2.16060.73630.4650.00045=0.000333MPawkB-= gz z sB1-w0=2.16060.73631.8590.00045=0.001331MPa3.3 风荷载设计值计算：wA+：正风压作用下作用在雨篷龙骨上的风荷载设计值(MPa)；wkA+：正风压作用下作用在雨篷龙骨上的风荷载标准值(MPa)；wA-：负风压作
19、用下作用在雨篷龙骨上的风荷载设计值(MPa)；wkA-：负风压作用下作用在雨篷龙骨上的风荷载标准值(MPa)；wA+=1.4wkA+=1.40.00031=0.000434MPawA-=1.4wkA-=1.40.001241=0.001737MPawB+：正风压作用下作用在雨篷玻璃上的风荷载设计值(MPa)；wkB+：正风压作用下作用在雨篷玻璃上的风荷载标准值(MPa)；wB-：负风压作用下作用在雨篷玻璃上的风荷载设计值(MPa)；wkB-：负风压作用下作用在雨篷玻璃上的风荷载标准值(MPa)；wB+=1.4wkB+=1.40.000333=0.000466MPawB-=1.4wkB-=1.4
20、0.001331=0.001863MPa3.4 雪荷载标准值计算：Sk：作用在雨篷上的雪荷载标准值(MPa)S0：基本雪压，根据现行GB50009-2001 取值，北京地区 50 年一遇最大积雪的自重：0.0004MPa. r：屋面积雪分布系数，按表 6.2.1GB50009-2001，为 2.0。根据GB50009-2001 公式 6.1.1 屋面雪荷载标准值为：Sk= rS0=2.00.0004=0.0008MPa3.5 雪荷载设计值计算：S：雪荷载设计值(MPa)；S=1.4Sk=1.40.0008北京 XX 中心玻璃雨篷设计计算书 沈阳 YY 幕墙装饰工程有限公司7=0.00112MP
21、a3.6 雨篷面活荷载设计值：Q：雨篷面活荷载设计值(MPa)；Qk：雨篷面活荷载标准值取：500N/m 2Q=1.4Qk=1.4500/1000000=0.0007MPa因为 SkQk，所以计算时雪荷载参与正压组合！3.7 雨篷构件恒荷载设计值：G+：正压作用下雨篷构件恒荷载设计值(MPa)；G-：负压作用下雨篷构件恒荷载设计值(MPa)；Gk：雨篷结构平均自重取 0.0005MPa；因为 Gk与其它可变荷载比较，不起控制作用，所以：G+=1.2Gk=1.20.0005=0.0006MPaG-=Gk=0.0005MPa3.8 选取计算荷载组合：(1)正风压的荷载组合计算：SkA+：正风压作用
22、下的龙骨的荷载标准值组合(MPa)；SA+：正风压作用下的龙骨的荷载设计值组合(MPa)；SkA+=Gk+wkA+0.7Sk=0.00137MPaSA+=G+wA+0.7S=0.001818MPaSkB+：正风压作用下的玻璃的荷载标准值组合(MPa)；SB+：正风压作用下的玻璃的荷载设计值组合(MPa)；SkB+=Gk+wkB+0.7Sk=0.001393MPaSB+=G+wB+0.7S=0.00185MPa(2)负风压的荷载组合计算：SkA-：负风压作用下的龙骨的荷载标准值组合(MPa)；SA-：负风压作用下的龙骨的荷载设计值组合(MPa)；SkA-=Gk+wkA-=0.000741MPaSA-=G-+wA-=1.0Gk+1.4wkA-=0.001237MPaSkB-：负风压作用下的玻璃的荷载标准值组合(MPa)；
