钢结构雨棚设计计算书

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1、雨棚设计计算书1- 1 钢结构雨棚设计计算书钢结构雨棚设计计算书一、计算依据：一、计算依据：1.建筑结构荷载规范2 钢结构设计规范GB50017-20033 玻璃幕墙工程技术规范4 建筑抗震设计规范 二、计算基本参数二、计算基本参数: 1本工程位于深圳市，基本风压 0=0.700(kN/m2)，考虑到结构的重要性,按 50 年一遇考虑乘以系数 1.1，故本工程基本风压 =1.1x0.7=0.77(kN/m2)。 2. 地面粗糙度类别按 C 类考虑，风压高度变化系数取 5.0 米处（标高最高处） ，查下页表 1-1 知，该处风压高度变化系数为：z=0.74。依据玻璃幕墙工程技术规范 ，风荷载体形

2、系数，对于挑檐风荷载向上取 s=2.0，瞬时风压的阵风系数 z=2.25 。 3. 本工程耐火等级一级，抗震设防七度。三、结构受力分析三、结构受力分析该处雨棚是以钢架作为承重结构的悬臂体系。四、设计荷载确定原则四、设计荷载确定原则: :作用于垂直雨棚平面的荷载主要是风荷载、地震作用及雨棚结构自重，其中风荷载引起的效应最大。在进行雨棚构件、连接件承载力计算时，必须考虑各种荷载和作用效应的分项系数，即采用其设计值；进行位移和挠度计算时，各分项系数均取 1.0，即采用其标准值。1、风荷载根据玻璃幕墙工程技术规范 ，垂直于雨棚平面上的风荷载标准值，按下列公式(1.1)计算：W k = z s z Wo

3、 (1.1)式中: W k -风荷载标准值 (kN/m2)； z-瞬时风压的阵风系数；z=2.25s-风荷载体型系数；向上取 s=2.0z-风荷载高度变化系数，并与建筑的地区类别有关；按建筑结构荷载规范GBJ9-87 取值；W o-基本风压(kN/m2) 按技术要求W o =1.1x0.700=0.770(kN/m2)按玻璃幕墙工程技术规范要求，进行建筑幕墙构件、连接件和锚固件承载力计算时，风雨棚设计计算书1- 2 荷载分项系数应取 w= 1.4表1-1高度(m)z(C类)50.74 100.74 150.74 200.85即风荷载设计值为：W= WWK = 1.4W K (1.2)2、地震作

4、用 雨棚平面外地震作用标准值计算公式如下：qEK = (1.3)Emax GkA雨棚平面内地震作用标准值计算公式如下：PE = (1.4)Emax G式中, qEK 为垂直雨棚平面的分布地震作用；(kN/m2)PE 为平行于雨棚平面的集中地震作用；(kN)E 为地震动力放大系数；取E=3.0max 为水平地震影响系数最大值；取max=0.08（7 度抗震设计）G 为幕墙结构自重(kN) 为单位面积的幕墙结构自重(kN/m2) ；取=0.4kN/m2Gk AGk A按规范要求，地震作用的分项系数取 E= 1.3，即地震作用设计值为：qE=EqEK = 1.3 qEK (1.5)3、雨棚结构自重

5、按规范要求，幕墙结构自重的分项系数取 G=1.2。4、荷载组合 按规范要求对作用于雨棚同一方向上的各种荷载应作最不利组合。对垂直于雨棚平面上的荷 载，其最不利荷载组合为： WK 合=1.0 WK + 0.6 qEK - 1.0qGk (1.6) W 合=1.0 W + 0.6 qE - 1.0qG (1.7) 其中, WK 合为组合荷载的标准值(kN/m2)；W 合 为组合荷载的设计值(kN/m2)。五五 、计算部位的选取及荷载的确定、计算部位的选取及荷载的确定该雨棚最不利位置为标高 5.0m 处，按该处雨棚的平面布置，取出一个纵向的计算单元， 如图一阴影部分所示。 1.水平荷载 该雨棚可以简

6、化为一悬臂板，故可以忽略水平方向的荷载。雨棚设计计算书1- 3 2.竖直荷载2.1 恒荷载雨棚结构自重: qGK=0.4KN/m2qG=1.20.4=0.48KN/m2 2.2 活荷载垂直方向对结构产生作用的活荷载仅有风荷载。根据公式(1.1)(1.4)可得：仅考虑风荷载向上：W k = z s z Wo =2.2520.741.10.7=2.564KN/m2W=1.4WK=3.59KN/m2 2.3 作用地震作用：qEk=3.00.6=0.144KN/m2 0.08qE=1.3X0.144=0.188KN/m2六六 、荷载组合、荷载组合竖直方向 标准值：W合 K=2.564+0.60.144

7、-0.4=2.25KN/m2 设计值：W合=3.59+0.60.188-0.48=3.223KN/m2 七七 、雨棚钢架的计算、雨棚钢架的计算 XYZpy=6.31 pz=7.03 pz=7.03 pz=7.03 pz=7.03 pz=7.03 pz=7.03 雨棚设计计算书1- 4 1、荷载确定由图一所示的计算单元知，计算单元的宽度为 2180mm。经受力分析及简化，取上图 所示的力学模型计算。q= W合B=3.2232.18=7.03KN/m 此外雨棚上方大玻璃幕墙（顶部标高 9.5 米,分格高度为 4.5 米）传给雨棚钢梁的均布荷载为 q1W k = z s z Wo =2.251.50

8、.741.10.7=1.923KN/m2W=1.4WK=2.692KN/m2qEk=3.00.6=0.144KN/m2 0.08qE=1.3X0.144=0.188 KN /m2W合=2.692+0.60.188=2.805 KN /m2q1= W合H/2=2.8054.5/2=6.31KN/m 2、强度校核 在软件 ROBOT 中建立上图所示的力学模型。此力学模型的节点编号、杆件编号见下图。XYZ1234 56789101112 1314XYZ1234567（1）计算参数雨棚设计计算书1- 5 此力学模型的受力：CaseLoad TypeListLoad Values1self-weight

9、1to7PZ Negative 1uniform load2to7PZ=7.03(kN/m) 1uniform load1PY=6.31(kN/m)型材截面特性：Section NameBar ListAX (mm2)AY (mm2)AZ (mm2)IX (mm4)IY (mm4)IZ (mm4)300X12113824.0006624.00 06624.00 02866544 64.0001914347 52.0001914347 52.000 180X100X82to74224.0001344.00 02624.00 01517569 5.5151772339 2.0006899712 .

10、000杆件参数：BarNode 1Node 2Sectio nMaterialLength (m)Gam ma (Deg)Type112300X1 2STEEL10.900.0N/A234180X1 00X8STEEL2.500.0N/A356180X1 00X8STEEL2.500.0N/A478180X1 00X8STEEL2.500.0N/A5910180X1 00X8STEEL2.500.0N/A61112180X1 00X8STEEL2.500.0N/A71314180X1 00X8STEEL2.500.0N/A节点参数：NodeX (m)Y (m)Z (m)Support Code

11、Support1- 11279. 006924.1 20.0xxxxxxFixed2- 11268. 106924.1 20.0xxxxxxFixed3- 11278. 906924.1 20.04- 11278. 906921.6 20.0雨棚设计计算书1- 6 5- 11274. 646924.1 20.06- 11274. 646921.6 20.07- 11276. 826924.1 20.08- 11276. 826921.6 20.09- 11270. 286924.1 20.010- 11270. 286921.6 20.011- 11272. 466924.1 20.012-

12、11272. 466921.6 20.013- 11268. 206924.1 20.014- 11268. 206921.6 20.0(2)结果输出支座反力：Node/CaseFX (kN)FY (kN)FZ (kN)MX (kNm)MY (kNm)MZ (kNm)1/10.00-34.39-44.3262.8063.93-62.472/10.00-34.39-44.3262.80-63.9362.47Case 1DL1Sum of Val.0.00-68.78-88.65125.60-0.000.00Sum of Reac.0.00-68.78-88.65-613681.96-999374

13、.67775383.5 0Sum of forc.0.068.7888.65613681.96999374.67- 775383.5 0Check Val.0.000.00-0.00-0.00-0.00-0.00Precision2.23250e- 0142.04358e- 028杆件内力: BarFX (kN)FZ (kN)MY (kNm)1 / MAX0.0044.3263.931 / MIN-0.00-44.3263.932 / MAX-0.00-0.0020.93雨棚设计计算书1- 7 2 / MIN-0.00-16.750.003 / MAX-0.00-0.0020.933 / MI

14、N-0.00-16.750.004 / MAX0.0-0.0020.934 / MIN0.0-16.750.005 / MAX0.00.020.935 / MIN0.0-16.750.006 / MAX0.0-0.0020.936 / MIN0.0-16.750.007 / MAX0.000.0020.937 / MIN0.00-16.750.00节点位移：Node/CaseUX (mm)UZ (mm)RY (Deg)1/10.00.00.02/10.00.00.03/1-0.00000.0079-0.04/10.38529.6575-0.05/1-0.00005.6723-0.06/12.072124.5302-0.07/1-0.00002.5222-0.18/14.144321.7571-0.19/1-0.00002.52220.110/ 1-4.144321.75710.111/ 1-0.00005.67230.012/ 1-2.072124.53020.013/ 1-0.00000.00790.014/ 1-0.38529.65750.0此力学模型的节点应力极值：S max (N/mm2)S