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1、ansys计算-钢结构玻璃雨篷计算书第一部分、雨篷计算第一章、雨篷面板计算一、计算说明玻璃雨篷面板选用TP8+1.14PVB+TP8双钢化夹胶玻璃。参数如下：计算标高：4.095 m 玻璃分格： ab=1.50 1.8 m a：玻璃分最大格短边 b：玻璃最大分格长边设计地震烈度：8度地面粗糙度类别：C类二、荷载计算1、雨篷构件重量荷载雨篷钢构件自重由ANSYS有限元计算程序自动加载，这里只计算雨篷玻璃自重。GAK：玻璃面板自重面荷载标准值玻璃采用TP8+1.14PVB+TP8钢化夹胶玻璃GAK=（8+8）10-325.6=0.410 KN/m2GGK：考虑各种零部件后的雨篷构件自重面荷载标准值
2、GGK=0.6 KN/m2GG: 考虑各种零部件后的雨篷构件自重面荷载设计值自重荷载分项系数：1.2GG =1.2GGK=1.20.60=0.72 KN/m22、雪荷载作用 S0: 基本雪压 0.4 KN/m2按建筑结构荷载规范（2006版）GB50009-2001附表D.4取值r:积雪分布系数1.0按建筑结构荷载规范（2006版）GB50009-2001 表6.2.1第1项取值SK: 雪荷载标准值 SK =rS0 =0.4 KN/m2S: 雪荷载设计值 S =1.4SK =0.56 KN/m23、风荷载作用（负风压）WK：作用在雨蓬上的风荷载标准值gz：瞬时风压的阵风系数， 2.3686按建
3、筑结构荷载规范（2006版）GB50009-2001表7.5.1条取值s：风荷载体型系数， -2.0按建筑结构荷载规范（2006版）GB50009-2001第7.3.3条取值Z：风荷载高度变化系数，0.74按建筑结构荷载规范（2006版）GB50009-2001表7.2.1条取值W0：基本风压,0.45 KN/m2按建筑结构荷载规范（2006版）GB50009-2001附表D.4取值WK：风荷载标准值WK =gzsz W0=2.3686(-2.0)0.740.45=-1.5775 KN/m2 （方向垂直向上）W：风荷载设计值R：风荷载作用效应的分项系数，1.4W=Wk=1.4（-1.5775）
4、=-2.2085 KN/m2三、荷载效应组合1、由负风荷载效应控制的组合（向上）rG: 重力荷载分项系数，建筑结构荷载规范（2006版）GB50009-2001第3.2.5条规定：对结构的倾覆、滑移或飘浮验算，应取0.9rW ：风荷载分项系数按建筑结构荷载规范（2006版）GB50009-2001第3.2.5条取1.4W：风荷载组合系数GK： 重力荷载标准值WK： 风荷载标准值组合标准值： qK =GK+WWK=0.6+1.0(-1.5775)=-0.9775 KN/m2组合设计值： q =rG GK +WrWWK=0.90.6+1.01.4（-1.5775）=-1.6685 KN/m22、由
5、自重荷载效应控制的组合（向下）rG: 重力荷载分项系数按建筑结构荷载规范（2006版）GB50009-2001规定取1.35rs：雪荷载分项系数按建筑结构荷载规范（2006版）GB50009-2001第3.2.5条取1.4s：雪荷载组合系数GK： 重力荷载标准值SK：雪荷载标准值 SK =rS0 =0.4 KN/m2荷载组合：雨篷活荷载按q活 =0.5 KN/m2计算，活荷载大于雪荷载，验算时取恒载+活载载。标准值 qK=G GK+活q活k=1.00.60+1.00.5=1.10 KN/m2设计值 q=G rG GK+活 r活 q活k=1.01.350.60+1.01.40.5=1.51 KN
6、/m2 经过以上计算得知，作用在雨篷上的荷载组合后分为荷载向上和荷载向下两种情况，需要计算雨篷构件在垂直向上风荷载控制的组合设计值作用下的强度和垂直向下风荷载控制的标准值作用下的挠度。第二章、雨篷钢结构构件计算一、计算说明雨篷钢结构采用拉杆式，工字钢梁刚接在主体钢结构上外侧悬挑；钢梁选用100(200-100)86的工字钢，次龙骨选用502圆钢管，拉杆502圆钢管。雨篷钢结构计算采用有限元程序ANSYS和手算检验相结合的计算方法，程序自动加载雨篷钢构件的自重荷载，根据最不利原则，计算钢结构在风荷载效应控制的荷载组合作用下的强度和挠度。雨篷钢结构图二、雨篷钢结构ANSYS计算挠度计算荷载图应力计
7、算荷载图作用在雨篷上的荷载组合后分为荷载向上和荷载向下两种情况，需要计算雨篷构件在垂直向上风荷载控制的组合设计值作用下的强度和垂直向下风荷载控制的标准值作用下的挠度。强度计算 q =rG GK +WrWWK=2.3686(-2.0)0.740.45=-1.5775 KN/m2 (垂直向上) 挠度计算 qK=G GK+活q活k=1.00.60+1.00.5=1.10 KN/m2三、雨篷钢结构强度校核1、雨篷钢结构应力应力计算结果云图2、主龙骨100(200-100)86的工字钢校核根据ANSYS的计算结果显示:主龙骨应力计算结果云图由图可知,主龙骨最大的 N/mm2215 N/mm2主龙骨构件强
8、度满足设计要求。3、次龙骨502圆钢管校核根据ANSYS的计算结果显示:次龙骨应力计算结果云图由图可知,次龙骨最大的 N/mm2215 N/mm2次龙骨构件强度满足设计要求。4、拉杆502 圆钢管校核根据ANSYS的计算结果显示:拉杆应力计算结果云图由图可知, 拉杆最大的 N/mm2215 N/mm2拉杆构件强度满足设计要求。三、雨篷挠度计算1、雨篷钢结构挠度位移雨篷在自重荷载效应作用下，采用软件计算得出结构体系的最大挠度, 根据ANSYS的计算结果显示:挠度位移计算结果云图u=10.155mmu=10.155 mm L/250=3265/250=13.06 mm。雨篷挠度设计满足要求。2、主
9、龙骨100(200-100)86的工字钢校核根据ANSYS的计算结果显示:主龙骨挠度位移计算结果云图u=10.155mmu=10.155 mm L/250=3265/250=13.06 mm。主龙骨挠度设计满足要求。3、次龙骨502圆钢管校核根据ANSYS的计算结果显示:次龙骨挠度位移计算结果云图u=9.419mmu=11.812 mm L/250=17870/250=71.48 mm。次龙骨挠度设计满足要求。4、拉杆502 圆钢管校核根据ANSYS的计算结果显示:拉杆挠度位移计算结果云图u=0.05mmu=0.05 mm L/250=2702/250=10.808 mm。拉杆挠度设计满足要求
10、。第四章、钢结构连接处焊缝计算根据钢结构设计规范,此钢结构连接处的焊缝为直角焊缝,焊条为E43型,手工焊。根据钢结构设计规范GB50017-2003规定, 焊脚尺寸现取hf1 =8 mm, hf2 =6 mm。下图为钢结构连接图和焊缝有效截面图。根据ANSYS计算可知:V=8911.2 N M=0.17e8 N.mm(详见后面的ANSYS计算结果输出)全部焊缝有效截面对中和轴的惯性矩为:Iw=24.21683/12 + 21005.68.82+4475.686.82=11337923.07 mm4翼缘焊缝的最大应力:=158.34 N/mm2 =1.22160=195 N/mm2腹板焊缝中由于
11、弯矩M引起的最大应力:=158.3484/105.6=125.95 N/mm2由于剪力V在腹板焊缝中产生的平均剪应力:=8911.2/(20.76168)=6.31 N/mm2则腹板焊缝的强度(A点为设计控制点)为=103.43 N/mm2=160 N/mm2:角焊缝强度设计值(现取160 N/mm2):正面角焊缝的强度增大系数(现取1.22):上下翼缘有效截面最外纤维之间的距离:腹板焊缝的实际长度:角焊缝的焊角尺寸:焊缝有效厚度 :焊缝的计算长度:腹板焊缝的有效截面积:全部焊缝有效截面积对中和轴的惯性矩经上面计算,钢结构连接处的焊缝满足钢结构设计规范GB50017-2003要求.第五章、AN
12、SYS计算结果输出一、雨篷计算结果 1、雨篷钢结构ANSYS挠度计算结果: PRINT U NODAL SOLUTION PER NODE * POST1 NODAL DEGREE OF FREEDOM LISTING * LOAD STEP= 0 SUBSTEP= 1 TIME= 1.0000 LOAD CASE= 0 THE FOLLOWING DEGREE OF FREEDOM RESULTS ARE IN GLOBAL COORDINATES NODE UX UY UZ USUM 1 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 2 -0.98144E-01 0.68133
13、-4.2068 4.2627 3 -0.85833E-03 0.51540E-02-0.34963E-01 0.35351E-01 4 -0.33755E-02 0.20015E-01-0.12555 0.12718 5 -0.74112E-02 0.43829E-01-0.26910 0.27275 6 -0.12784E-01 0.75840E-01-0.46215 0.46851 7 -0.19347E-01 0.11530 -0.69919 0.70889 8 -0.26980E-01 0.16144 -0.97890 0.99249 9 -0.35467E-01 0.21353 -1.2981 1.3160 10 -0.44530E-01 0.27080 -1.6524 1.6750 11 -0.53812E-01 0.33251 -2.0370 2.0647
