钢结构雨棚设计计算书
时间:2025-04-06
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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:
1.《建筑结构荷载规范》
2.《钢结构设计规范》GB50017-2003 3.《玻璃幕墙工程技术规范》
4.《建筑抗震设计规范》
1.本工程位于深圳市,基本风压ω0=0.700(kN/m2),考虑到结构的重要性,按50年
二、计算基本参数:
一遇考虑乘以系数1.1,故本工程基本风压ω=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》,风荷载体形系数,对于挑檐风荷载向上取μs=2.0,瞬时风压的阵风系数βz=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
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:
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 ················(1.1) 式中: W k ---风荷载标准值 (kN/m2); z---瞬时风压的阵风系数;βz=2.25 s---风荷载体型系数;向上取μs=2.0
z---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 荷载分项系数应取γw= 1.4
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表1-1
即风荷载设计值为: W= γWWK = 1.4W K ··············(1.2)
2、地震作用
雨棚平面外地震作用标准值计算公式如下: Gk
qEK = E max ·················(1.3)
A
雨棚平面内地震作用标准值计算公式如下: PE = E max G ·················(1.4)
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=3.0
max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)
GkGk
(kN/m2) ;取=0.4kN/m2
AA
按规范要求,地震作用的分项系数取γE= 1.3,即地震作用设计值为:
qE=γEqEK = 1.3 qEK ·············(1.5)
3、雨棚结构自重
按规范要求,幕墙结构自重的分项系数取γG=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 、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
该雨棚可以简化为一悬臂板,故可以忽略水平方向的荷载。 2.竖直荷载
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仅考虑风荷载向上: W k = z s z Wo
=2.25×2×0.74×1.1×0.7 =2.564KN/m W=1.4WK=3.59KN/m 2.3作用
地震作用:qEk=3.0×0.08×0.6=0.144KN/m
2
qE=1.3X0.144=0.188KN/m
2
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六 、荷载组合
竖直方向
2
标准值:W合K=2.564+0.6×0.144-0.4=2.25KN/m
2
设计值:W合=3.59+0.6×0.188-0.48=3.223KN/m
七 、雨棚钢架的计算
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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=3.223×2.18=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q1
W k = z s z Wo
=2.25×1.5×0.74×1.1×0.7 =1.923KN/m W=1.4WK=2.692KN/m
qEk=3.0×0.08×0.6=0.144KN/m qE=1.3X0.144=0.188 KN /m2 2
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此力学模型的受力:
型材截面特性:
杆件参数:
节点参数:
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(2)结果输出
支座反力:
杆件内力:
节点位移:
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此力学模型的节点应力极值:
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