1、xx门港经济开发区安居工程二期设计幕墙设计计算书计算:葛伟校核:郭才祥审核:李俊民xx设计集团有限公司xx年六月第一部分、 强度计算信息石材幕墙一、 计算依据及说明1、 工程概况说明 工程名称:头门港经济开发区安居工程二期 工程所在城市:xx市 工程建筑物所在地地面粗糙度类别:B类 工程所在地区抗震设防烈度:六度 工程基本风压:0.75kN/m2 2、 设计依据 序号标准名称标准号1工程结构通用规范GB 55001-20212建筑与市政工程抗震通用规范GB 55002-20213钢结构通用规范GB 55006-20214玻璃幕墙工程质量检验标准JGJ/T 139-20205铝合金门窗GB/T 2、8478-20206绿色建筑评价标准GB/T 50378-20197建筑玻璃采光顶技术要求JG/T 231-20188建筑结构可靠性设计统一标准GB 50068-20189铝型材截面几何参数算法及计算机程序要求YS/T 437-201810铝合金建筑型材 第1部分：基材GB/T 5237.1-201711铝合金建筑型材 第2部分：阳极氧化型材GB/T 5237.2-201712铝合金建筑型材 第3部分：电泳涂漆型材GB/T 5237.3-201713铝合金建筑型材 第4部分：喷粉型材GB/T 5237.4-201714铝合金建筑型材 第5部分：喷漆型材GB/T 5237.5-201715铝合金3、建筑型材 第6部分：隔热型材GB/T 5237.6-201716吊挂式玻璃幕墙用吊夹JG/T 139-201717建筑幕墙抗震性能振动台试验方法GB/T 18575-201718钢结构设计标准GB 50017-201719混凝土用机械锚栓JG/T 160-201720冷弯型钢通用技术要求GB/T 6725-201721混凝土接缝用建筑密封胶JC/T 881-201722普通装饰用铝塑复合板GB/T 22412-201623热轧型钢GB/T 706-201624紧固件机械性能 自攻螺钉GB 3098.5-201625民用建筑热工设计规范GB 50176-201626建筑幕墙平面内变形性能检测方法4、GB/T 18250-201527建筑玻璃应用技术规程JGJ 113-201528建筑物防雷装置检测技术规范GB/T 21431-201529公共建筑节能设计标准GB 50189-201530紧固件机械性能 螺母GB/T 3098.2-201531建筑铝合金型材用聚酰胺隔热条JG/T 174-201432紧固件机械性能 不锈钢螺栓、螺钉、螺柱GB 3098.6-201433紧固件机械性能 不锈钢螺母GB 3098.15-201434建筑铝合金型材用聚酰胺隔热条JG/T 174-201435混凝土结构加固设计规范(附条文说明)GB 50367-201336混凝土结构后锚固技术规程JGJ 145-5、201337中空玻璃用弹性密封胶GB/T 29755-201338一般工业用铝及铝合金板、带材 第1部分：一般要求GB/T 3880.1-201239中空玻璃GB/T 11944-201240建筑陶瓷薄板应用技术规程JGJ/T 172-201241建筑结构荷载规范GB 50009-201242一般工业用铝及铝合金板、带材 第2部分：力学性能GB/T 3880.2-201243一般工业用铝及铝合金板、带材 第3部分：尺寸偏差GB/T 3880.3-201244建筑工程用索JG/T 330-201145干挂空心陶瓷板GB/T 27972-201146建筑用隔热铝合金型材JG 175-201147铝6、合金门窗工程技术规范JGJ 214-201048建筑抗震设计规范(2016年版)GB 50011-201049建筑制图标准GB/T 50104-201050建筑玻璃点支承装置JG/T 138-201051紧固件机械性能 螺栓、螺钉和螺柱GB 3098.1-201052混凝土结构设计规范(2015版)GB 50010-201053陶瓷板GB/T 23266-200954天然花岗石建筑板材GB/T 18601-200955建筑抗震加固技术规程JGJ/T 116-200956公共建筑节能改造技术规范JGJ 176-200957平板玻璃GB 11614-200958夹层玻璃GB 15763.3-2007、959建筑用安全玻璃 防火玻璃GB 15763.1-200960石材用建筑密封胶GB/T 23261-200961耐候结构钢GB/T 4171-200862半钢化玻璃GB/T 17841-200863建筑外门窗保温性能分级及检测方法GB/T 8484-200864中国地震烈度表GB/T 17742-200865搪瓷用冷轧低碳钢板及钢带GB/T 13790-200866塑料门窗工程技术规程JGJ 103-200867中空玻璃稳态U值（传热系数）的计算及测定GB/T 22476-200868建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程JGJ/T 151-200869不锈钢棒GB/T 1220-200770建筑幕墙8、GB/T 21086-200771铝合金结构设计规范GB 50429-200772建筑幕墙用瓷板JG/T 217-200773民用建筑能耗数据采集标准JGJ/T 154-200774建筑外窗气密、水密、抗风压性能现场检测方法JG/T 211-200775不锈钢和耐热钢 牌号及化学成分GB/T 20878-200776百页窗用铝合金带材YS/T 621-200777小单元建筑幕墙JG/T 216-200778中空玻璃用复合密封胶条JC/T 1022-200779干挂饰面石材及其金属挂件JC83018302-200580钢化玻璃GB 15763.2-200581建筑隔声评价标准GB/T 501219、-200582建筑结构用冷弯矩形钢管JG/T 178-200583玻璃幕墙工程技术规范JGJ 102-200384金属与石材幕墙工程技术规范JGJ 133-200185幕墙玻璃接缝用密封胶JC/T 882-20013、 基本计算公式(1).场地类别划分: 根据地面粗糙度,场地可划分为以下类别: A类近海面,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; C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; 头门港经济开发区安居工程二期按B类地区计算风压(2).风荷载计算: 幕墙属于薄壁外围护构件 风荷载计算公式: 其中: -作用在幕墙上的10、风荷载标准值(kN/m2) -瞬时风压的阵风系数 根据不同场地类型,按以下公式计算: 其中g为峰值因子取为2.5，I10为10米高名义湍流度,为地面粗糙度指数 A类场地: =0.12 ,=0.12 B类场地: =0.14 ,=0.15 C类场地: =0.23 ,=0.22 D类场地: =0.39 ,=0.30 -风压高度变化系数,按建筑结构荷载规范GB50009-2012取定, 根据不同场地类型,按以下公式计算: A类场地: B类场地: C类场地: D类场地: 本工程属于B类地区 -风荷载体型系数,按建筑结构荷载规范GB50009-2012取定 -基本风压,按全国基本风压图,xx市地区取为0.11、75kN/m2 : 地形修正系数 : 风向影响系数(3).地震作用计算: 其中: -水平地震作用标准值 -动力放大系数,按 5.0 取定 -水平地震影响系数最大值,按相应设防烈度取定: 6度(0.05g): =0.04 7度(0.1g): =0.08 7度(0.15g): =0.12 8度(0.2g): =0.16 8度(0.3g): =0.24 9度(0.4g): =0.32 xx市地区设防烈度为六度,根据本地区的情况,故取=0.04 -幕墙构件的自重(N/m2)(4).荷载组合: 结构设计时，根据构件受力特点，荷载或作用的情况和产生的应力(内力)作用方向，选用最不利的组合，荷载和效应组合设12、计值按下式采用： 各项分别为永久荷载：重力；可变荷载：风荷载、温度变化；偶然荷载：地震 荷载和作用效应组合的分项系数,按以下规定采用: 对永久荷载采用标准值作为代表值，其分项系数满足： a.当其效应对结构不利时：对由可变荷载效应控制的组合，取1.3 b.当其效应对结构有利时：一般情况取1.0； 可变荷载根据设计要求选代表值，其分项系数一般情况取1.5二、 荷载计算1、 风荷载标准值计算 : 作用在幕墙上的风荷载标准值(kN/m2) z : 计算高度5.4m : 5.4m高处风压高度变化系数(按B类区计算): (GB50009-2012 条文说明8.2.1) 由于0.8312241.7,取=1.13、7 按照工程结构通用规范要求不小于=1.7,取=1.7 :局部正风压体型系数 :局部负风压体型系数,通过计算确定 :建筑物表面正压区体型系数，按照(GB50009-2012 8.3.3)取1 :建筑物表面负压区体型系数，按照(GB50009-2012 8.3.3-2)取-1.4 对于封闭式建筑物，考虑内表面压力，取-0.2或0.2 :立柱构件从属面积取5.04m2 :横梁构件从属面积取0.78m2 :维护构件面板的局部体型系数 维护构件从属面积大于或等于25m2的体型系数计算 (GB50009-2012 8.3.4) (GB50009-2012 8.3.4) 对于直接承受荷载的面板而言，不需折14、减有 同样，取立柱面积对数线性插值计算得到 =1.099653 =-1.459514 按照以上计算得到 对于面板有: =1.2 =-1.6 对于立柱有: =1.099653 =-1.459514 对于横梁有: =1.2 =-1.6 : 地形修正系数,取1 : 风向影响系数,取1 面板正风压风荷载标准值计算如下 =1.7111.210.75 =1.53 kN/m2 面板负风压风荷载标准值计算如下 =1.711(-1.6)10.75 =-2.04 kN/m2 同样，立柱正风压风荷载标准值计算如下 =1.7111.09965310.75 =1.402057 kN/m2 立柱负风压风荷载标准值计算如下15、 =-1.86088 kN/m2 同样，横梁正风压风荷载标准值计算如下 =1.53 kN/m2 横梁负风压风荷载标准值计算如下 =-2.04 kN/m2 当前幕墙抗风压等级为3级2、 风荷载设计值计算 W: 风荷载设计值: kN/m2 : 风荷载作用效应的分项系数：1.5 面板风荷载作用计算 立柱风荷载作用计算 横梁风荷载作用计算 3、 水平地震作用计算 : 面板平米重量取0.7kN/m2 : 水平地震影响系数最大值:0.04 : 分布水平地震作用标准值(kN/m2) : 地震作用分项系数: 1.4 : 分布水平地震作用设计值(kN/m2) 4、 荷载组合计算 幕墙承受的荷载作用组合计算，按照16、规范，考虑正风压、地震荷载组合: =1.531.5+0.141.40.5 =2.393kN/m2 考虑负风压、地震荷载组合: =-2.041.5-0.141.40.5 =-3.158kN/m2 综合以上计算，取绝对值最大的荷载进行强度演算 采用面板荷载组合标准值为2.04kN/m2 面板荷载组合设计值为3.158kN/m2 立柱承受风荷载标准值为1.86088kN/m2 横梁承受风荷载标准值为2.04kN/m2 三、 水密性指标值计算1、 水密性计算 根据建筑幕墙GB/T 21086-2007 5.1.2.1要求,水密性能指标应按照如下方法确定,对于A和A地区，即热带风暴和台风多发地区，水密性17、能指标P按照下面公式计算： GB/T 21086-2007 5.1.2.1 z : 计算高度5.4m : 5.4m高处风压高度变化系数(按B类区计算): (GB50009-2012 条文说明8.2.1) 由于0.8312241,按照规范取1 = (JGJ145-2013 6.1.20) = = 0.9486831,按照规范取1 由于剪力与垂直于构件自由边方向轴线的夹角为0,所以,按照规范JGJ145-2013 6.1.21有 = = 1 :剪力合力点到受剪锚筋重心的距离为0mm ecv = (JGJ145-2013 6.1.22) = = 1 所以得到 = (JGJ145-2013 6.1.118、5-2) =16232.396367 11111 =23897.694651N = k (JGJ145-2013 6.1.15-1) = 0.7 = 11152.257504N 由于 ,所以混凝土边缘破坏受剪承载力满足要求9、 混凝土剪撬破坏承载能力计算 =K (JGJ145-2013 6.1.26-1)= (JGJ145-2013 6.1.26-2) 在上面公式中： K：地震作用下承载力降低系数； ：混凝土剪撬破坏时的受剪承载力设计值； ：混凝土剪撬破坏时的受剪承载力标准值；：混凝土剪撬破坏时的受剪承载力分项系数，按表4.3.10取1.5； ：锚固深度对的影响系数，当100mm (JGJ1419、5-2013 7.1.1) 当前,h为200mm2=200mm,满足构造要求 且 h 100mm,满足构造要求 2)群锚最小间距值以及最小边距值构造要求: 对于膨胀型锚栓: 6, 10; (JGJ145-2013 7.1.2) 对于扩孔型锚栓: 6, 6; (JGJ145-2013 7.1.2) 当前锚栓为扩孔型锚栓,所以 : 锚栓最小间距120mm : 锚栓直径 12mm 6 = 72mm ,满足构造要求 =120mm 6 = 72mm ,满足构造要求 所以群锚最小间距值满足构造要求 群锚最小边距值满足构造要求十二、 伸缩缝计算1、 立柱伸缩缝设计计算 为了适应幕墙温度变形以及施工调整的需要20、，立柱上下段通过芯套连接 : 立柱材料的线膨胀系数，取1.210-5 T: 年最大温差，取80 L:立柱跨度 4650mm :实际伸缩调整系数，取1 :施工误差，取3mm :主体结构的轴向压缩变形，取3mm L:伸缩缝 =10.464mm 实际伸缩空隙d取20mm 10.464mm 满足设计要求第二部分、 强度计算信息铝板雨篷一、 荷载计算1、 风荷载标准值计算 : 作用在幕墙上的风荷载标准值(kN/m2) z : 计算高度3.7m : 3.7m高处风压高度变化系数(按B类区计算): (GB50009-2012 条文说明8.2.1) =1()0.3=0.742097 由于0.7420971.721、,取=1.7 按照工程结构通用规范要求不小于=1.7,取=1.7 :局部正风压体型系数 :局部负风压体型系数,通过计算确定 :建筑物表面正压区体型系数，按照(GB50009-2012 8.3.3)取1 :建筑物表面负压区体型系数，按照(GB50009-2012 8.3.3-2)取-2 按照以上计算得到=1 =-2 : 地形修正系数,取1 : 风向影响系数,取1 正风压风荷载标准值计算如下 =1.275 kN/m2 负风压风荷载标准值计算如下 =-2.55 kN/m2 2、 风荷载设计值计算 W: 风荷载设计值: kN/m2 w : 风荷载作用效应的分项系数：1.5 Wp=wWkp=1.51.222、75=1.9125kN/m2 Wn=wWkn=1.5(-2.55)=-3.825kN/m2 3、 雪荷载标准值计算 Sk: 雪荷载标准值(kN/m2) S0: 基本雪压,xx市100年一遇最大积雪的自重: 0.45kN/m2 根据现行GB50009-2012取值 r: 屋面积雪分布系数为 2 根据GB50009-2012公式7.1.1屋面雪载荷按下式计算 Sk=rS0 =20.45 =0.9kN/m24、 雪荷载设计值计算 S: 雪载荷设计值(kN/m2) s: 雪载荷分项系数为 1.5 S=sSk =1.50.9 =1.35kN/m25、 自重荷载设计值 G:构件自重荷载设计值(kN/m2)23、 WGT:幕墙面板和构件平均平米重量取0.5 kN/m2 GAK:构件自重荷载标准值(kN/m2) rg: 恒载荷分项系数为 1.3 GAK=WGT =0.5kN/m2 G=rgGAK =1.30.5 =0.65kN/m26、 竖向均布地震作用计算 GK:重力荷载代表值取结构自重值(kN/m2) GK=GAK =0.5kN/m2 vmax: 竖向地震影响系数最大值:0.026 qEVk: 分布竖向地震作用标准值(kN/m2) qEVk=EvmaxGK (JGJ102-2003 5.3.4) =50.0260.5 =0.065kN/m2 rE: 地震作用分项系数: 1.4 qEAV: 分布竖向地24、震作用设计值(kN/m2) qEAV=rEqEVk =1.40.065 =0.091kN/m27、 荷载组合计算 考虑竖向正向(向下)荷载组合为(考虑正向风荷载、地震荷载、雪荷载、重力荷载、活荷载): 考虑风荷载为主要组合荷载 =2.405kN/m2 =3.553kN/m2 =2.125kN/m2 =3.133kN/m2 考虑以活荷载为主要组合荷载 =1.765kN/m2 =2.593kN/m2 考虑以雪荷载为主要组合荷载 =2.165kN/m2 =3.193kN/m2 所以对于正向荷载组合,取 荷载组合标准值=2.405kN/m2 荷载组合设计值=3.553kN/m2 考虑竖向负向(向上)荷25、载组合为(考虑负向风荷载、重力荷载): =-2.05kN/m2 =-3.3705kN/m2 综合以上计算，取绝对值最大的荷载进行强度演算 采用荷载组合标准值为2.405kN/m2 荷载组合设计值为3.553kN/m2二、 单层铝板强度计算1、 面板荷载计算 B: 该处铝板幕墙分格宽: 1.45m H: 该处铝板幕墙分格高: 0.8m A: 该处铝板面积: A=BH =1.450.8 =1.16m2 水平荷载设计值：=3.553kN/m2 水平荷载标准值：=2.405kN/m2 2、 铝板强度计算 选定面板材料为:铝-3003-H22 强度校核依据：=66.1N/mm2 挠度校核依据: 加强肋计26、算结构见图以及板块编号图 数据表格使用的各项相关参数以及意义 E: 弹性模量: 70000N/mm2 v: 泊松比: 0.3 t: 铝板厚度: 2.5mm D: 板弯曲刚度: D= = =100160.25641 : 组合荷载设计值: 3.553kN/m2 : 组合荷载标准值 2.405kN/m2 挠度计算公式: U= a: 铝板分格短边边长 b: 铝板分格长边边长 : 参数 : 折减系数按查表得到 m: 弯矩系数, 按短边与长边的边长比查表得到 f: 挠度系数, 按短边与长边的边长查表得到 U: 铝板挠度 :挠度与短边比值 面板强度校核表格 编号类型a(mm)b(mm)m(N/mm2)fU(27、mm)U/a1B400.0800.022.5160.8890.121258.7800.005042.7530.006882C400.0800.022.5160.8890.084340.8840.002611.4260.003563C350.0800.013.1990.9340.084332.8990.002610.8780.002514B300.0800.07.1240.9790.121236.4160.005040.9590.00320说明：强度/挠度验算不合格的数据以红色标明 强度满足要求 挠度满足要求3、 加强肋强度计算 (1) 加强肋在组合荷载作用下的内力图示: 加强肋内力数据列表如下28、: 编号列表条目123456789101偏移(m)0.0000.0800.1600.2800.3600.4400.5200.6400.7200.800弯矩(kN.m)0.0000.0360.0650.0920.1000.1000.0920.0650.0360.000剪力(kN)0.5060.4050.3040.1520.051-0.051-0.152-0.304-0.405-0.506挠度(mm)0.000-0.216-0.409-0.615-0.680-0.680-0.615-0.409-0.2160.0002偏移(m)0.0000.0800.1600.2800.3600.4400.520029、.6400.7200.800弯矩(kN.m)0.0000.0350.0620.0870.0950.0950.0870.0620.0350.000剪力(kN)0.4810.3850.2880.1440.048-0.048-0.144-0.288-0.385-0.481挠度(mm)0.000-0.205-0.388-0.584-0.645-0.645-0.584-0.388-0.2050.0003偏移(m)0.0000.0800.1600.2800.3600.4400.5200.6400.7200.800弯矩(kN.m)0.0000.0310.0550.0780.0850.0850.0780.0530、50.0310.000剪力(kN)0.4270.3420.2560.1280.043-0.043-0.128-0.256-0.342-0.427挠度(mm)0.000-0.182-0.345-0.519-0.573-0.573-0.519-0.345-0.1820.000 (2)加强肋截面图 Ex: 加强肋型材弹性模量 70000N/mm2 X轴惯性矩: Ix=9.48813cm4 Y轴惯性矩: Iy=19.6971cm4 X轴下部抵抗矩: Wx1=5.94867cm3 型材截面面积矩: Ss=3.36121cm3 型材计算校核处壁厚: t=4mm (3)加强肋强度校核: 强度校核依据: M/31、wa 剪力校核依据: max=49.6N/mm2 挠度校核依据: UL/300 加强肋强度校核表格 编号长度(m)弯矩(kN.m)剪力(kN)挠度(mm)最大值位置(m)(N/mm2)最大值位置(m)(N/mm2)最大值位置(m)D/Len10.8000.1010.40016.2120.5060.0004.4840.6880.4000.0008620.8000.0960.40015.3910.4810.8004.2570.6530.4000.0008230.8000.0850.40013.6760.4270.0003.7830.5800.4000.00073说明：强度验算不合格的数据以红色标明32、 加强肋强度满足要求 加强肋挠度满足要求4、 角码抗剪强度校核 B: 计算单元总宽为1.45m H: 计算单元总高为0.8m :横向角码数2 :纵向角码数2 : 角码型材壁厚5mm : 角码长度 50mm : 幕墙面板所受组合荷载为3.553kN/m2 P: 每个角码承受的剪切力(kN) P= = =0.515185kN : 角码抗剪设计应力(N/mm2) = = =3.09111N/mm2 =3.09111N/mm249.6N/mm2 角码剪切强度满足要求5、 铆钉抗拉强度计算 P: 每个角码承受的拉力0.515185kN :每个角码上的拉铆钉数 3个 : 铆钉直径 5mm,型号:铝合金铆钉33、-10 : 可承受拉力为171.728333N =171.728333N1185N 铆钉抗拉强度满足要求三、 雨蓬杆件计算1、 雨蓬杆件承受组合荷载计算(1)组合荷载线分布最大荷载集度设计值(矩形分布) Wk: 组合荷载标准值: 2.405kN/m2 W: 组合荷载设计值: 3.553kN/m2 Bl: 雨蓬杆件左分格宽: 1.5m Br: 雨蓬杆件右分格宽: 1.5m qk=Wk(Bl+Br)/2 =2.405(1.5+1.5)/2 =3.6075kN/m q=W(Bl+Br)/2 =3.553(1.5+1.5)/2 =5.3295kN/m(2)雨蓬杆件在荷载作用下的弯矩: 雨蓬承受荷载作用34、简图如下： 通过有限元分析计算得到雨蓬杆件的弯矩图如下: 雨蓬杆件弯矩分布如下表: 列表条目123456789偏移(m)0.0000.2170.4350.6530.8701.0881.3051.5221.740弯矩(kN.m)8.0686.1774.5383.1512.0171.1350.5040.1260.000 最大弯矩发生在0m处 M: 雨蓬杆件在组合荷载作用下产生弯矩(kNm) M=8.067797kNm 雨蓬杆件在荷载作用下的支座反力信息如下表: 支座编号X向反力(kN)Y向反力(kN)转角反力(kN.m)N00.0009.2738.068N1-2、 雨蓬杆件型材截面信息 选定杆件材35、料类别: 钢-Q235 选用杆件型材名称: 100*6 型材强度设计值: 215N/mm2 型材弹性模量: E=206000N/mm2 X轴惯性矩: =321.456cm4 Y轴惯性矩: =321.456cm4 X轴上部抵抗矩: =64.2912cm3 X轴下部抵抗矩: =64.2912cm3 Y轴左部抵抗矩: =64.2912cm3 Y轴右部抵抗矩: =64.2912cm3 型材截面积: A=22.045cm2 型材计算校核处抗剪壁厚: t=6mm 型材截面面积矩: =38.5664cm3 塑性发展系数: =1.05 3、 雨蓬杆件强度验算 校核依据: + a (JGJ102-2003 6.36、3.7) N: 杆件轴力受力设计值，为0kN : 杆件计算强度(N/mm2) A: 杆件型材截面积: 22.045cm2 M: 杆件弯矩: 8.067797kNm Wx2: 杆件截面抵抗矩: 64.2912cm3 : 塑性发展系数: 1.05 = = =119.512722N/mm2 119.512722N/mm2 a=215N/mm2 杆件强度满足要求4、 雨蓬杆件剪应力计算 校核依据: max=125N/mm2 通过有限元分析计算得到杆件的剪力图如下: 杆件剪力分布如下表: 列表条目123456789偏移(m)0.0000.2170.4350.6530.8701.0881.3051.52237、1.740剪力(kN)9.2738.1146.9555.7964.6373.4772.3181.1590.000 最大剪力发生在0m处 : 杆件剪应力: Q: 杆件最大剪力: 9.27333kN Ss: 杆件型材截面面积矩: 38.5664cm3 Ix: 杆件型材截面惯性矩: 321.456cm4 t: 杆件抗剪壁厚: 6mm = = =18.54266N/mm2 18.54266N/mm2125N/mm2 杆件抗剪强度可以满足5、 雨蓬杆件挠度计算 校核依据: Umax Dfmax: 杆件最大允许挠度: 通过有限元分析计算得到杆件的挠度图如下: 杆件挠度分布如下表: 列表条目1234567838、9偏移(m)0.0000.2170.4350.6530.8701.0881.3051.5221.740挠度(mm)0.000-0.179-0.658-1.358-2.211-3.162-4.169-5.202-6.242 最大挠度发生在1.74m处,最大挠度为6.242012mm Dfmax= = =13.92mm 杆件最大挠度Umax为: 6.242012mm13.92mm 挠度满足要求6、 雨蓬杆件在集中活荷载作用下的校核 雨蓬杆件承受的面板按照0.5kN/m2考虑，集中活荷载按照板宽方向每隔1米一个集中力1kN考虑，作用于离端部1.74m处。 荷载组合按照1.3G+1.5L考虑。 雨蓬承39、受荷载作用简图如下： 雨蓬杆件的支座反力信息如下表: 支座编号X向反力(kN)Y向反力(kN)转角反力(kN.m)N00.0003.9475.391N1- 通过有限元分析计算得到雨蓬杆件的弯矩图如下: 雨蓬杆件弯矩分布如下表: 列表条目123456789偏移(m)0.0000.2170.4350.6530.8701.0881.3051.5221.740弯矩(kN.m)5.3914.5563.7663.0232.3261.6761.0710.5120.000 最大弯矩发生在0m处 M: 雨蓬杆件在组合荷载作用下产生弯矩(kNm) M=5.390955kNm = = =79.859185N/mm240、 79.859185N/mm2 a=215N/mm2 杆件强度满足要求四、 端部连接焊缝强度计算1、 端接焊缝基本信息 : 通过焊缝中心作用的水平方向剪力:0kN : 通过焊缝中心作用的竖直方向剪力:9.27333kN N : 通过焊缝中心作用的垂直于焊缝平面的作用力:0kN : 承受水平方向剪力的焊缝长度400mm : 承受竖直方向剪力的焊缝长度400mm : 水平方向端部弯矩 0kN.m : 竖直方向端部弯矩 8.067797kN.m :角焊缝的焊脚尺寸为7mm 角焊缝的断面特性如下: X轴惯性矩: =321.456cm4 Y轴惯性矩: =321.456cm4 X轴上部抵抗矩: =64.241、912cm3 X轴下部抵抗矩: =64.2912cm3 Y轴左部抵抗矩: =64.2912cm3 Y轴右部抵抗矩: =64.2912cm3 断面截面积: A=22.045cm2 2、 焊缝强度计算 1).计算参数说明 :正面角焊缝(端焊缝)的强度设计增大系数，对承受静力荷载和间接承受动力荷载的结构取1.22；对直接承受动力荷载的结构取1.0 :角焊缝的强度设计值取160N/mm2 2).焊缝剪应力计算 水平剪应力计算 : 水平方向承受剪力的焊缝面积 = 0.7 = 40070.7 = 1960mm2 = = = 0N/mm2 竖直剪应力计算 : 竖直方向承受剪力的焊缝面积 = 0.7 = 4042、070.7 = 1960mm2 = = = 4.731291N/mm2 3).弯矩作用产生的正应力计算 = = = 0N/mm2 = = = 102.85931N/mm2 4).组合应力计算 在弯矩、剪力、轴力共同作用下焊缝的折算应力验算如下： = = = 102.968066N/mm2 =160N/mm2 所以，焊缝强度满足要求五、 预埋件计算1、 预埋件受力计算 当前埋件采用结构右侧侧埋方式。按照如下规则建立埋件坐标系：多排锚筋的中心点为坐标原点，垂直于埋板方向向外为X轴，重力方向竖向向上为Y轴，通过右手法则确定Z轴。 结构传递过来的各项力的作用点(螺孔中心)坐标为: =0mm,=0mm,43、=0mm,该数据也就是作用偏心距离。 : 竖向剪力设计值，为-9273.33N : 水平方向剪力设计值，为0N N: 垂直于埋板的拉压力设计值(拉为正，压为负)，为0N :主结构传递过来的弯矩8067797.1N.mm :主结构传递过来的水平弯矩0N.mm :主结构传递过来的扭矩0N.mm : 最上层钢筋与最下层锚筋中心线距离: 200mm : 最左排钢筋与最右排锚筋中心线距离: 150mm Y方向锚筋层数为3，Z方向锚筋层数为2 考虑作用偏心的实际弯矩为: : 弯矩设计值(Nmm) = 8067797.1Nmm : 水平弯矩设计值(Nmm) = 0Nmm Mx: 扭矩设计值(Nmm) = 044、Nmm 2、 预埋件面积计算 : 锚筋根数: 6根 两个方向的锚筋层数: 3，2 : 两个方向的锚筋层数影响系数分别为: 0.9，1 混凝土级别：混凝土-C30 混凝土强度设计值:=14.3N/mm2 按现行国家标准混凝土结构设计规范 GB 50010采用。 锚筋级别: 锚筋-一级 锚筋强度设计值:=210N/mm2 d: 钢筋直径: 12mm : 钢筋受剪承载力系数: (JGJ102-2003 C.0.1-5) =0.79329 取 0.7 t: 锚板厚度: 10mm : 锚板弯曲变形折减系数: (JGJ102-2003 C.0.1-6) =0.808333 Z: 两个方向最外层钢筋中心线距45、离: 200mm，150mm : 锚筋实际总截面积: =678.584013mm2 锚筋总截面积计算值: =273.202272mm2 =660.104492mm2 273.202272mm2678.584013mm2 660.104492mm2678.584013mm2 6根12锚筋满足要求 A : 锚板面积: 87500 mm2 0.5A=0.514.387500=625625N N=0N625625N 锚板尺寸满足要求 3、 锚筋锚固长度计算 混凝土级别：混凝土-C30 混凝土轴心抗拉强度设计值:=1.43N/mm2，按现行国家标准混凝土结构设计规范 GB 50010采用。 :受拉钢筋基46、本锚固长度(mm) d :锚固钢筋的直径(mm) :锚筋的外形系数，光圆钢筋取0.16，带肋钢筋取0.14 (GB50010-2010 8.3.1-1) = 281.958042mm 受拉钢筋的锚固长度根据锚固条件按照下式计算,且不应小于200mm。 (GB50010-2010 8.3.1-3) 式中: :受拉钢筋的锚固长度; :锚固长度修正系数,根据8.3.2.5,混凝土保护层厚度为3d时修正系数可取0.8,保护层厚度为5d时修正系数可取0.7,中间按内插取值,d为锚固钢筋的直径。当前混凝土保护层厚度为30mm,可以得到锚固长度修正系数取1。 = 281.958042mm 由于当前锚筋采用焊端锚板方式，根据8.3.3条,锚筋锚固长度在满足技术要求(末端与厚度d的锚板穿孔塞焊)的情况下,可取为基本锚固长度的60%。为169.174825mm 当前抗震设防烈度为六级，按照规范附录C.0.5.2，锚筋长度取上式计算的1.1倍，为186.092308mm，且不小于15倍锚固钢筋直径即180mm 依据以上计算，实际锚筋长度取260mm,锚固长度满足要求