1、重庆xx广场项目观景天桥 幕墙工程施工图(一)(WT01/02/03)结构计算书（A版）目 录重庆xx广场项目观景天桥1幕墙工程1目 录1第一章 计算说明14一、工程概况14二、设计依据14三、材料性质15第一章 计算说明16一、工程概况16二、设计依据17三、材料性质17第二章 WT-01系统结构计算（采光顶部分）20一、计算说明20二、荷载计算201、风荷载计算202、自重荷载293、活荷载计算294、水平地震荷载计算295、擦窗机荷载29三、铝面板计算301、计算说明302、荷载加载303、面板强度校核304、面板挠度校核315、加劲肋校核316、铝板和龙骨连接计算327、加劲肋与边框连2、接计算34四、玻璃面板计算341、计算说明342、荷载加载343、面板强度计算354、玻璃面板挠度校核36五、结构胶校核361、结构胶厚度372、玻璃板块之间的结构胶厚度计算373、玻璃板块与副框之间的结构胶厚度计算374、结构胶宽度厚度结论38六、龙骨计算381、计算说明382、荷载加载393、强度校核444、挠度校核465、支座反力48七、横梁和立柱连接计算491、计算说明502、ST6.3不锈钢螺钉校核503、立柱局部承压校核51八、明框压板计算511、计算说明512、压板计算51九、挂件和屋脊立柱连接计算521、计算说明522、正风压工况计算533、负风压工况计算54十、形件结构计算 3、（6061-T6）551、擦窗机强度计算552、擦窗机荷载挠度计算553、负风压荷载挠度计算564、负风压荷载挠度计算56十一、屋脊主龙骨与主体结构计算 (正风压)561、荷载计算572、转接件不利截面计算（厚度9和7mm，长度90mm）573、转接件和形件连接螺栓计算（2*M10螺栓）59十二、屋脊主龙骨与主体结构计算 (自重加擦窗机荷载)591、荷载计算602、立柱不利截面计算603、转接件不利截面计算（厚度9和7mm，长度90mm）634、转接件和形件连接螺栓计算（2*M10螺栓）655、形件不利截面计算（2*M10螺栓）65十三、屋脊主龙骨与主体结构连接计算 (负风压)671、荷载计算4、672、转接件不利截面计算（厚度9和7mm，长度90mm）683、转接件和形件连接螺栓计算（2*M10螺栓）69十四、屋脊形件和钢板连接计算691、荷载计算702、M12不锈钢螺栓校核713、转接件焊缝校核（转接件截面较焊缝截面大计算焊缝截面）73十五、屋谷主龙骨与主体结构连接计算 (正风压)741、荷载计算742、立柱不利截面计算753、转接件不利截面计算（厚度9mm，长度90mm）764、转接件和形件连接螺栓计算77十六、屋谷主龙骨与主体结构计算 (负风压)771、荷载计算772、转接件不利截面计算（厚度9mm，长度90mm）783、转接件和形件连接螺栓计算79十七、屋谷形件和钢板连接计算5、791、荷载计算792、M12不锈钢螺栓校核813、转接件焊缝校核（转接件截面较焊缝截面大,计算焊缝截面）81第三章 WT-01系统结构计算（立面部分）83一、计算说明83二、荷载计算831、风荷载计算832、自重荷载923、水平地震荷载计算924、荷载组合92三、龙骨计算921、计算说明922、荷载加载933、强度校核964、挠度校核985、支座反力100四、横梁和立柱连接计算1001、计算说明1002、玻璃托条计算（6063-T6 150mm）1013、玻璃托条槽口抗剪计算（6063-T6 150mm）1024、ST6.3不锈钢螺钉校核1035、立柱局部承压校核1046、立柱和挂件之间紧钉6、螺钉计算104五、屋脊主龙骨与主体结构连接计算 (正风压)1041、荷载计算1052、转接件不利截面计算（6061-T6）（厚度9和7mm，长度90mm）1053、转接件和形件连接螺栓计算（2*M10螺栓）107六、屋脊主龙骨与主体结构计算 (负风压) （厚度9和7mm，长度90mm）1081、荷载计算1082、转接件不利截面计算(6061-T6) （厚度9和7mm，长度90mm）1093、转接件和形件连接螺栓计算（2*M10螺栓）111七、屋脊形件和主体结构连接计算1111、荷载计算1112、M12不锈钢螺栓校核1133、转接件焊缝校核（转接件截面较焊缝截面大,计算焊缝截面）113八、屋谷主7、龙骨与主体结构计算 (正风压)1151、荷载计算1152、转接件不利截面计算（6061-T6）（厚度9 mm，长度90mm）1153、转接件和形件连接螺栓计算117九、屋谷主龙骨与主体结构计算 (负风压)1171、荷载计算1172、转接件不利截面计算（6061-T6）（厚度9 mm，长度90mm）1183、转接件和形件连接螺栓计算119十、屋谷形件和钢板连接计算1201、荷载计算1202、M12不锈钢螺栓校核1213、转接件焊缝校核（转接件截面较焊缝截面大计算焊缝截面）122第四章 WT03系统结构计算124一、计算说明124二、荷载计算1241、风荷载计算1242、自重荷载1273、地震荷载8、127三、铝单板面板计算1281、计算说明(铝板挂点相对上线版有微小变化，型材内力和支座反力相应变化）1282、荷载组合1283、模型加载1294、面板强度计算1335、面板挠度校核1346、长边边框强度计算(6063-T5)1357、长边边框稳定性计算1368、长边边框挠度计算1379、短边边框一强度计算(6063-T5)13810、短边边框一稳定性计算13911、短边边框一挠度计算13912、短边边框二强度计算(6063-T5)14013、短边边框二稳定性计算14114、短边边框二挠度计算14215、加劲肋强度计算（6063-T6)14316、加劲肋稳定性计算14417、加劲肋挠度计算149、518、加劲肋与边框连接计算14519、加劲肋与铝板连接焊钉计算14720、副框与铝板连接计算14721、支座点反力148四、百叶校核1491、计算说明1492、荷载计算1493、截面参数1504、强度校核1505、挠度校核1506、连接计算150五、WT03-001B节点计算1511、计算说明1512、荷载计算1513、边框与转接系统连接螺栓（直径6）计算1554、转接合页最不利截面计算(6063-T6)1555、转接件1计算(6063-T6)1566、转接件1连接计算(M6螺栓)1587、转接件1局部承压校核1598、转接件2计算(6063-T6)1599、转接件2连接计算(M6机制螺钉)10、16010、转接件2局部承压校核16011、转接件3计算16012、转接件3连接计算(M8螺栓计算)16213、转接件3垫片局部承压校核（垫片材质6063-T5)16314、转接件4计算16315、转接件4连接计算(M8螺栓计算)16516、转接件4垫片局部承压校核（垫片材质6063-T5)16717、8mm钢板焊缝计算（不考虑加劲肋作用）167六、WT03-002节点计算1681、计算说明1682、荷载计算1683、附框型材计算1714、附框槽口剪力计算1725、转接件1 A-A截面计算1725、转接件1 C-C截面计算1736、转接件2计算1746、转接件1和转接件2螺栓连接计算1767、11、转接件2和角钢连接计算(M8螺栓计算)1778、角钢龙骨计算178七、WT03-003节点计算1801、计算说明1802、荷载计算1813、连接槽口计算1824、5mm（局部8mm）铝板挂件计算（6061-T6)1825、挂轴计算（M14不锈钢挂轴）1846、6mm钢板计算1857、6mm钢板和钢架连接螺栓计算187八、上端钢结构计算1871、计算说明1872、加载1903、强度校核1934、刚度校核1945、支座反力198九、下端钢结构计算1991、计算说明1992、加载2013、强度校核2044、刚度校核2053、支座反力206十、非挂点处三角钢架龙骨之间连接计算连接节点1计算2071、计12、算说明2072、荷载计算2073、M8螺栓校核2084、5mm钢板转接件局部承压校核2085、5mm钢板转接件抗拉计算（非挂点位置）2096、5mm钢板转接件和方管连接焊缝计算211十一、挂点处三角钢架龙骨之间连接计算连接节点1计算2131、计算说明2142、荷载计算2153、M12螺栓校核2154、5mm钢通局部承压校核2155、8mm钢板转接件抗拉计算(挂点处)2166、8mm钢板转接件和方管连接焊缝计算219十二、挂点处三角钢架龙骨之间连接计算连接节点2计算2212、荷载计算2213、M12螺栓校核2224、5mm钢通局部承压校核2225、8mm钢板转接件抗拉计算(挂点处)2226、8m13、m钢板转接件和方管连接焊缝计算223十三、三角钢架龙骨之间连接计算连接节点3计算2241、计算说明2242、荷载计算2253、M8螺栓校核2264、5mm钢通转接件局部承压校核226十四、三角钢架龙骨之间连接计算连接节点4计算（50*5角钢）2261、计算说明2262、荷载计算2273、M12螺栓校核2274、5mm钢板转接件局部承压校核228十五、各榀三角钢架和三角架龙骨之间连接计算2281、计算说明228十六、三角架龙骨与250*250*12钢通连接计算2291、计算说明2292、荷载计算2293、M16*60螺栓校核2294、M16*300螺栓校核2305、70*70*6垫片局部承压计算14、2306、垫片焊缝计算230十七、顶部钢结构计算（单榀，连接节点1 ）2311、计算说明2312、加载2323、强度校核2344、刚度校核2355、支座反力2366、250*250*12钢通和250*250*12钢通焊接2计算（三级熔透焊）2367、250*250*12钢通和16厚埋板连接焊缝1计算(不考虑加劲板作用）2378、16mm厚钢板和16mm厚钢板连接螺栓计算（10.9M24高强螺栓）2389、250*250*12钢通和主体结构焊接2计算（三级熔透焊）23910、抱环和主体钢结构连接计算(角焊缝）240十八、顶部钢结构计算（单榀，连接节点2）2421、计算说明2422、加载2423、15、强度校核2434、刚度校核2445、支座反力2456、250*250*12钢通和16厚埋板连接焊缝1计算(不考虑加劲板作用）245十九、顶部钢结构计算（单榀，连接节点3 ）2461、计算说明2462、加载2473、强度校核2484、刚度校核2495、支座反力2506、250*250*12与250*250*12钢管连接计算（三级熔透焊）2507、250*250*12钢通和16厚埋板连接焊缝1计算(不考虑加劲板作用）2518、16mm厚钢板和16mm厚钢板连接螺栓计算（10.9 M24高强螺栓）2529、16厚埋板和16厚钢板连接焊缝2计算(三级熔透焊）25310、16厚埋板和主体结构圆管连接焊缝16、3计算(三级熔透焊)254二十、顶部钢结构计算(双榀连接节点4）2551、计算说明2552、加载2563、强度校核2574、刚度校核2585、支座反力2596、250*250*12与250*250*12钢管连接计算（三级熔透焊）2597、250*250*12钢通和16厚埋板连接焊缝计算(不考虑加劲板作用）2608、16mm厚钢板和16mm厚钢板连接螺栓计算（10.9M24高强螺栓）2619、16厚埋板和主体结构圆管连接焊缝计算（三级熔透焊）261第五章 WT03爬梯护栏系统计算262一、计算说明262二、荷载计算2631、幕墙自重荷载标准计算2632、检修荷载263三、4mm钢面板计算263117、计算说明2632、荷载计算2643、钢板强度校核及SAP模型264四、爬梯计算2671、计算说明2672、荷载计算2683、加载2694、截面参数2695、立柱抗弯强度校核2706、立柱挠度校核2707、支座反力271活荷载和自重作用之和设计值2718、爬梯与主体结构连接计算272五、检修通道龙骨计算2741、计算说明2742、荷载计算2743、加载2754、截面参数2765、立柱抗弯强度校核2776、立柱挠度校核2777、支座反力2788、80*40*4钢通和主钢结构连接计算279六、检修通道栏杆和扶手计算2801、计算说明2802、栏杆和扶手计算2813、栏杆和根部连接计算2824、横向18、扶手与竖向栏杆立柱计算283第六章 WT03系统开启方案结构计算285一、计算说明285二、荷载计算2851、风荷载计算2852、自重荷载2853、地震荷载286三、龙骨钢结构计算2861、计算说明2862、荷载组合2863、模型加载2874、强度校核2885、挠度校核2886、支座反力289四、开启连接节点1计算2901、计算说明2902、荷载计算2903、边框与转接系统连接销轴（直径10）计算2903、截面A-A校核2914、转接件连接计算(M10螺栓)2925、U形转接件和160*80*8连接焊缝计算293五、顶部钢结构计算2931、计算说明2932、加载2953、强度校核2964、刚度19、校核2975、支座反2986、250*250*12与250*250*12钢管连接计算2987、根部连接节点校核300第六章 WT03碰撞处钢结构计算(竖向主钢架间距800mm)301一、下端钢结构计算3011、计算说明3012、加载（同标准部分）3023、强度校核3024、刚度校核3025、支座反力303二、非挂点处三角钢架龙骨之间连接计算连接节点1计算3041、计算说明3042、荷载计算（取杆件1和杆件2两个方向最大荷载）3053、M8螺栓校核3064、5mm钢板转接件局部承压校核3065、5mm钢板转接件抗拉计算3066、5mm钢板转接件和方管连接焊缝计算309三、挂点处三角钢架龙骨之间连20、接计算连接节点1计算3111、计算说明（取杆件1和杆件2两个方向最大荷载）3112、荷载计算312四、三角钢架龙骨之间连接计算连接节点4计算（50*5角钢）3121、计算说明3122、荷载计算3133、M12螺栓校核3134、5mm钢板转接件局部承压校核313五、三角架龙骨与250*250*12钢通连接计算3131、计算说明3132、荷载计算3143、M16*60螺栓校核3144、转接件和250*250*12钢通焊接计算315第一章 计算说明一、工程概况工程名称： 重庆xx广场项目观景天桥幕墙工程抗震设防烈度：6度设计基本地震加速度：0.07g二、设计依据中国规范及标准 中国幕墙工程技术规范应21、用手册 GB 50009 建筑结构荷载规范 GB 50011 建筑抗震设计规范 GB 50057 建筑物防雷设计规范 GB 50016 建筑设计防火规范 GB 50045 高层民用建筑设计防火规范GB 50189 公共建筑节能设计标准 JC 4 86 中空玻璃弹性密封胶JGJ 102 玻璃幕墙工程技术规范 DGJ08 -56-2012 建筑幕墙工程技术规范 GB 50118-2010 民用建筑隔声设计规范 GB/T50121 -2005 建筑隔声评价标准 JGJ255-2012 采光顶与金属屋面技术规程 DBJ50-123-2010 重庆市建筑护栏技术规程 DB50/5031-2004 重庆市22、坡地高层民用建筑设计防火规范 DBJ50 -054-2013 重庆市大型商业建筑设计防火规范 业主提供的图纸及招标文件 注：若以上规范与地方规范有任何相互抵触时，则以较为严格的规范为依据。所有幕墙系统的设计风荷载须优先参照风洞试验报告。对于风洞试验未涉及的区域，设计风荷载以国标规范为依据进行计算。三、材料性质1、自重荷载材料类型重量密度(kN/m3)铝材28钢材78.5玻璃25.6石材282、铝合金铝合金牌号状态壁厚强度设计值(N/mm2)弹性模量E线膨胀系数泊松比(mm)抗拉、抗压抗剪局部承压(N/mm2)(1/)6061T4不区分90551330.71052.3510-50.3T6不区分223、001151996063T5不区分9055120T6不区分150851616063AT51013575150T610160901723、钢材钢材牌号厚度或直经d(mm)强度设计值(N/mm2)弹性模量E线膨胀系数泊松比抗拉、压/弯抗剪端面承压(N/mm2)(1/)Q235162151253252.061051.210-50.316d40205120Q3451631018040016d35295170不锈钢1781042791.810-54、玻璃种类厚度(mm)大面侧面弹性模量E线膨胀系数泊松比(N/mm2)(1/)半钢化玻璃51256390.721050.81.010-50.21519483424、钢化玻璃5128458.815197250.45、不锈钢螺栓类别组别性能等级抗拉(N/mm2)抗剪(N/mm2)A（奥氏体）A1、A250230175A3、A4703202456、焊缝焊缝方法和焊条型号构件钢材对接焊缝(N/mm2)角焊缝(N/mm2)牌号厚度或直经(mm)抗压抗拉和抗弯受拉抗剪抗拉、抗压和抗剪一级、二级三级自动焊、半自动焊和E50型焊条的手工焊Q235钢d1621521518512516016d40205205175120160第一章 计算说明一、工程概况工程名称： 重庆xx广场项目观景天桥幕墙工程建设单位 ： 重庆凯德古渝雄关置业有限公司建筑设计咨询顾问： 巴马丹拿建筑及工25、程师有限公司幕墙设计咨询顾问： 艾勒泰建筑工程咨询（上海）有限公司工程地点： 重庆市渝中区抗震设防烈度：6度，设计基本地震加速度：0.07g主要修改说明1) 立面部分风荷载修改为-2.25N/mm2/-2.25 N/mm22) 屋谷和屋脊转接件都修改为9mm厚，长度为90mm3）转接件考虑沿着主钢梁方向调节量10mm二、设计依据中国规范及标准 中国幕墙工程技术规范应用手册 GB 50009 建筑结构荷载规范 GB 50011 建筑抗震设计规范 GB 50057 建筑物防雷设计规范 GB 50016 建筑设计防火规范 GB 50045 高层民用建筑设计防火规范GB 50189 公共建筑节能设计标26、准 JC 4 86 中空玻璃弹性密封胶JGJ 102 玻璃幕墙工程技术规范 DGJ08 -56-2012 建筑幕墙工程技术规范 GB 50118-2010 民用建筑隔声设计规范 GB/T50121 -2005 建筑隔声评价标准 JGJ255-2012 采光顶与金属屋面技术规程 DBJ50-123-2010 重庆市建筑护栏技术规程 DB50/5031-2004 重庆市坡地高层民用建筑设计防火规范 DBJ50 -054-2013 重庆市大型商业建筑设计防火规范 业主提供的图纸及招标文件 注：若以上规范与地方规范有任何相互抵触时，则以较为严格的规范为依据。所有幕墙系统的设计风荷载须优先参照风洞试验报27、告。对于风洞试验未涉及的区域，设计风荷载以国标规范为依据进行计算。三、材料性质1、自重荷载材料类型重量密度(kN/m3)铝材28钢材78.5玻璃25.6石材282、铝合金铝合金牌号状态壁厚强度设计值(N/mm2)弹性模量E线膨胀系数泊松比(mm)抗拉、抗压抗剪局部承压(N/mm2)(1/)6061T4不区分90551330.71052.3510-50.3T6不区分2001151996063T5不区分9055120T6不区分150851616063AT51013575150T610160901723、钢材钢材牌号厚度或直经d(mm)强度设计值(N/mm2)弹性模量E线膨胀系数泊松比抗拉、压/弯抗28、剪端面承压(N/mm2)(1/)Q235162151253252.061051.210-50.316d40205120Q3451631018040016d35295170不锈钢1781042791.810-54、玻璃种类厚度(mm)大面侧面弹性模量E线膨胀系数泊松比(N/mm2)(1/)半钢化玻璃51256390.721050.81.010-50.215194834钢化玻璃5128458.815197250.45、不锈钢螺栓类别组别性能等级抗拉(N/mm2)抗剪(N/mm2)A（奥氏体）A1、A250230175A3、A4703202456、焊缝焊缝方法和焊条型号构件钢材对接焊缝(N/mm2)29、角焊缝(N/mm2)牌号厚度或直经(mm)抗压抗拉和抗弯受拉抗剪抗拉、抗压和抗剪一级、二级三级自动焊、半自动焊和E50型焊条的手工焊Q235钢d16215215185125160161.888 KN,自攻钉承载力满足设计要求。自攻钉螺纹计算型材截面厚度4mm，材质6063-T5.自攻钉ST4.8，牙距p=1.4mm1) 螺钉和孔螺纹挤压强度.F2=*D2*(p*5/8)/(2*0.866)*（t/p）* fcb式中D2为螺纹中径D2=D-0.6495*p=4.8-0.6495*1.4=3.89mm，p为牙距1.4mm，t、fv为型材厚度和抗剪强度此处取t=4mm，fv=55 N/mm2F2=330、.14*3.89*(1.4*5/8)/(2*0.866)*( 4/1.4)* 185 =3261N1888N2)孔螺纹牙根切出强度Q.Q=*D*(p-p/8）*（t/p）*fv式中D为螺钉直径4.8mm，p为牙距1.4mm，t、fv为型材厚度和抗剪强度此处取t=4mm，fv=55 N/mm2Q=3.14*4.8*(1.4-1.4/8)*(4/1.4)*55 =2901N1888N孔螺纹牙根切出强度满足要求。综上计算：螺钉和孔螺纹满足要求。7、加劲肋与边框连接计算加劲肋与边框通过角码打钉连接 节点WT01A-005其连接位置荷载为：F=1636N采用4*M5拉铆钉进行连接。M5拉铆钉面积11.331、4m2，拉铆钉抗剪强度设计值为90N/mm2M5拉铆钉抗剪强度为：拉铆钉受力不均匀系数=0.85Nvb=nA0fC=4*0.85*11.34*90 =3470N1636NM5拉铆钉满足设计要求。四、玻璃面板计算1、计算说明 取最大荷载和最大面板尺寸，面板尺寸1650*2050mm，6+1.52PVB+6+12A+6+1.52pvb+6 半钢化玻璃2、荷载加载自重荷载加载：垂直于面板方向水平面荷载为GK1=0.75*cos35=0.75*0.82=0.614KN/m2水平风荷载加载：正风压：WK+=1.75 KN/m2, 负风压：WK-=-2.75KN/m2水平地震作用加载：沿着正风压：qEK+32、 =0.2 KN/m2, 沿着负风压：qEK- =-0.2KN/m2活荷载加载：垂直于面板方向水平面活荷载为LK1=0.5*cos35=0.5*0.82=0.41KN/m2强度校核：S+=1.2DEAD+1.4 WK+0.98 LK +0.65qEK+ =1.2*0.614+1.4*1.75+0.98*0.5+0.2*0.65=3.807 KN/m2 S-=1.0DEAD+1.4 WK-+0.65qEK- =1.0*0.614-1.4*2.75-0.2*0.65=-3.366KN/m2挠度校核：U+=1.0DEAD+1.0 WK+0.7LK =1.0*0.614+1.0*1.75+0.7*0.33、5=2.714 KN/m2 U-=1.0DEAD+1.0 WK- =1.0*0.614-1.0*2.75=-2.136 KN/m2所以强度校核取q=3.807 KN/m2 挠度校核取q=2.714KN/m2=1.05KN/m23、面板强度计算 外片强度校核：外片玻璃的强度折减系数：参数t：外片玻璃厚度，取t=6 mm=83.2：折减系数，取=0.722查玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003表6.1.2-2得m：弯矩系数，取m=0.0623 由=0.805，查玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003表6.1.2-1得：外片玻璃产生的最大应力=21.37 N/mm2fg=28.0 N/mm34、2结论：外片玻璃强度能满足要求!4、玻璃面板挠度校核t：等效厚度t=0.95=9.05mm校核依据：df=df,lim=按玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003第6.1.5条玻璃刚度计算D：玻璃刚度D=4.63106 Nmm玻璃的挠度折减系数：参数t：玻璃厚度，取t=9.05 mm=41.7：折减系数，取=0.835查玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003表6.1.2-2得玻璃挠度校核：挠度系数，取=0.00598由=0.805，查玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003表6.1.2-1得df：玻璃产生的最大挠度df=19.03 mmdf=21.67mmdf,lim=27.5 mm结35、论：玻璃挠度能满足要求! 五、结构胶校核1、结构胶厚度（1）、部位基本设计参数年最大温差：T=80层间位移角限值：=1/550.（实际达到1/1000）玻璃和铝板之间线膨胀系数之差：=0.0000135最大变位承受能力：=0.125。结构胶短期强度设计值：f1=0.2N/mm2玻璃板块尺寸：a=1650mm、b=2050mm玻璃之间结构胶承受的荷载q外=1.1*3.366/2=1.851KN/m2CS1：胶在风荷载和地震作用下的粘结宽度 CS1=1.851*1650/(2000*0.2)=7.63mm 玻璃和副框之间结构胶承受的荷载 q=3.366KN/m2 CS2：胶在风荷载和地震作用下的粘36、结宽度 CS1=3.366*1650/(2000*0.2)=13.88mm 取CS=14mm2、玻璃板块之间的结构胶厚度计算玻璃自重由于由托板承担，故计算结构胶宽度时可不考虑自重荷载的作用，所以厚度根据空气层厚度确定。取tS=12 mm3、玻璃板块与副框之间的结构胶厚度计算 (a)幕墙在温差作用下所需的胶缝厚度按如下公式计算： =2050*0.0000135*80/0.515=4.3(mm) (b)地震作用效应下所需的胶缝厚度按如下公式计算： =2050/550/0.515=7.23(mm)4、结构胶宽度厚度结论面板之间结构胶：宽度CS=10mm，厚度tS=12mm面板和型材之间结构胶：宽度C37、S=14mm，厚度tS=8mm六、龙骨计算1、计算说明 横龙骨长度2050mm，竖龙骨长度1600mm。横梁立柱所形成平面与水平面的夹角：a=35截面参数: 屋谷立柱 6063-T6屋脊立柱 6063-T6横梁 6063-T52、荷载加载自重荷载加载：垂直于面板方向水平面荷载为GK1=0.75*cos35=0.75*0.82=0.614KN/m2沿着面板方向水平面荷载为GK2=0.75*sin35=0.75*0.57=0.43KN/m2屋谷立柱承受弱轴方向(沿着面板)自重分量集中荷载为（垫块距边250）：GK2=0.43*1.6*2.05/2=0.71KN水平风荷载加载：正风压：WK+=1.738、5 KN/m2, 负风压：WK-=-2.75KN/m2水平地震作用加载：沿着正风压：qEK+ =0.2 KN/m2, 沿着负风压：qEK- =-0.2KN/m2活荷载加载：垂直于面板方向水平面活荷载为LK1=0.5*cos35=0.5*0.82=0.41KN/m2沿着面板方向水平面活荷载为LK2=0.75*sin35=0.5*0.57=0.29KN/m2屋谷立柱承受弱轴方向(沿着面板)自重分量集中荷载为（垫块距边250）：LK2=0.29*1.6*2.05/2=0.48KN强度校核：S+=1.2DEAD+1.4 WK+0.98 LK +0.65qEK+ S-=1.0DEAD+1.4 WK-+039、.65qEK- 挠度校核：U+=1.0DEAD+1.0 WK+0.7LK U-=1.0DEAD+1.0 WK- 自重荷载垂直面板分量加载自重荷载沿着面板分量加载正风压加载负风压加载正向地震荷载加载负向地震荷载加载 活荷载垂直面板分量加载活荷载沿着面板分量加载3、强度校核 从面板计算得到垂直与玻璃面板和沿着玻璃面板方向正风压组合远大于负风压组合（见P24页计算）。此处选取正风压组合校核强度和挠度。1)、屋脊立柱(6063-T6)(1)、正风压荷载工况： 正应力=M/W=634641/1.00/25429=25N/mm2fa=150N/mm2铝合金强度满足要求(3)、擦窗机和自重荷载工况 擦窗机荷40、载标准值FK=3000N,设计值按照F=1.4*3000=4200N计算。当作用在屋脊立柱中间位置时不利。此时立柱最大弯矩为M=F*L/4=4200*1600/4= 1680000N.mm.自重和擦窗机荷载产生的合弯矩为M=1.2*104789+1680000=1805746 N.mm 正应力=M/W=1805746/1.00/25429=71N/mm2fa=150N/mm2铝合金强度满足要求2）、屋谷立柱(6063-T6)正风压荷载工况：取各种工况两个方向最大弯矩计算S+工况弱轴方向校核依据： 正应力=M/W=634641/1.00/48122+330600/16350=33.41N/mm241、fa=150N/mm2铝合金强度满足要求。3）横梁计算(6063-T5)正风压荷载工况： 正应力=N/A+M/W=1322/986+1245421/1.00/20453=62.23N/mm2fa=90N/mm2铝合金强度满足要求4、挠度校核1)、屋脊立柱正风压荷载工况：立柱强轴方向 f=1.32mm 1600/180=8.89mm铝合金挠度满足要求擦窗机和自重荷载工况 擦窗机荷载标准值FK=3000N(包含动力放大系数),当作用在屋脊立柱中间位置时不利。此时立柱最大变形为f=F*L3/48EI=3000*16003/48/70000/1548910=2.36mm.自重和擦窗机荷载产生的挠度总变42、形为f=0.22+2.36=2.58mm1600/180=8.89mm，铝合金挠度满足要求。2）、屋谷立柱正风压荷载工况：立柱弱轴方向变形量f=1.32mm1600/180=8.89mm立柱强轴方向变形量f=0.55mm1600/180=8.89mm铝合金挠度满足要求。3）横梁计算正风压荷载工况：df=5.37mm 812.5N 拉力较小，不再复核螺纹受力 M8机制螺钉强度满足要求。3、负风压工况计算荷载F2=710N,F3=2760N，A-A截面厚度3.5mm，B-B截面厚度4mm，A-A截面不利。 将F2，F3和A-A截面处的剪切力都对M8机制钉取矩得到 A-A截面剪力FV=(F2*21.43、5+F3*11.5)/30=(710+21.5+2760*11.5)/30=1082N 考虑荷载距A-A截面偏心3.5mm，偏心弯矩M=1082*3.5=3787N.mm A-A截面参数：宽140mm，厚3.5mm，材质6063-T6 挂件强度校核 =3787/(1.0*490)=7.73N/mm2fa=150N/mm2= =1082/490=2.21N/mm2fav=85 N/mm2 挂件强度符合规范要求。十、形件结构计算 （6061-T6）1、擦窗机强度计算 擦窗机荷载FC2对形件压力为: FZ3=2*1.2*1.4*500*sin35=2*1.2*1.4*500*0.57=958N（式中44、1.2为动力放大系数，1.4为荷载分项系数） 当作用在屋脊立柱中间位置时不利。此时立柱最大弯矩为M=F*L/4=958*1600/4= 383200N.mm。 正应力=M/W=383200/1.00/12382=30.95N/mm2fa=200N/mm2铝合金强度满足要求2、擦窗机荷载挠度计算 擦窗机荷载FC2对形件压力为: FZ3=2*1.2*500*sin35=2*1.2*500*0.57=684N（式中1.2为动力放大系数） 当作用在屋脊立柱中间位置时不利。此时立柱最大变形为f=F*L3/48EI=684*16003/48/70000/402738=2.06mm1600/180=8.9m45、m.铝合金挠度满足要求。3、负风压荷载挠度计算S-=1.0DEAD+1.4 WK-+0.65qEK- =1.0*0.614-1.4*2.75-0.2*0.65=-3.366KN/m2U-=1.0DEAD+1.0 WK- =1.0*0.614-1.0*2.75=-2.136 KN/m2荷载示意图形件长度1650mm（立面部分最大长度），承受2三角形荷载，荷载高度825mm线荷载设计值q线=3.366*0.825=2.777N/mm此时立柱最大弯矩为M=2*q线*L2/12=2*2.777*1650*1650/12=1260053N.mm。正应力=M/W=1260053/1.00/12382=1046、2N/mm2fa=200N/mm2铝合金强度满足要求4、负风压荷载挠度计算负风压线荷载标准值为: qk线=2.136*0.825=1.762N/mm,计算取实际支点间距1500mm计算立柱最大变形为 f=2*qk*L4/120EI=2*1.762*15004/120/70000/402738 =5.274mm1500/180=8.33mm.铝合金挠度满足要求 。 十一、屋脊主龙骨与主体结构计算 (正风压)1、荷载计算竖直方向F2=1310N，F3=3050N转换到整体坐标上为：FZ=F3*cos35+F2sin35=3050*0.82+1310*0.57=3250N FX=F3*sin35-F47、2cos35=3050*0.57-1310*0.82=665N2、转接件不利截面计算（厚度9和7mm，长度90mm）节点号：WT01A-002不利截面：A-A承受荷载（考虑6mm调节）拉力N=FZ=3250N 剪力V=FX=665N 弯矩M=3250*9.5+665*22.5=45837N.mmA-A截面参数：正应力：=N/A+M/W=3250/630+45837/735=67.52N/mm2200 N/mm2剪应力：=V/A=665/630=1.06N/mm2115N/mm2强度满足要求。不利截面：B-B承受荷载（考虑6mm调节）剪力V=FZ=3250N 拉力N=FX=665N 弯矩M=3248、50*(21+6)+665*27=105705N.mmB-B截面参数：正应力：=N/A+M/W=665/810+105705/1215=87.82N/mm2200 N/mm2剪应力：=V/A=3250/810=4.01N/mm2115N/mm2强度满足要求。3、转接件和形件连接螺栓计算（2*M10螺栓）节点号：WT01A-002 剪力FZ=3250N 拉力FX=665N 两个方向荷载对螺栓产生的偏心弯矩靠对o点压力和螺栓拉力承担。单个螺栓承受拉力为FN=(3250*(21+6)+665*23)/19/2=2711N单个M10螺栓抗拉承载力为Nsb= A0fs=58*320=18560NF=2749、11NM10螺栓强度满足要求。十二、屋脊主龙骨与主体结构计算 (自重加擦窗机荷载)1、荷载计算擦窗机荷载FC3直接传递到单元立柱上，FC2经过擦窗机轨道传递到形件上。竖直方向F2=710*1.2=852N，F3=503*1.2+4200=4804N（4200为擦窗机荷载设计值）转换到整体坐标上为：FZ=F3*cos35+F2sin35=4804*0.82+852*0.57=4425N FX=F3*sin35-F2cos35=4804*0.57-852*0.82=2040N2、立柱不利截面计算节点号：WT01-001,校核擦窗机荷载对立柱悬挑臂的作用。A-A截面受力长度：(车轮作用区长度50+150、9*5=145mm(参考钢结设计规范计算)，按45度方向扩展到根部，根部截面长度L=145+(11+10)*2=187mm）B-B截面受力长度：(车轮作用区长度50+19*5=145mm(参考钢结设计规范计算)，按45度方向扩展到根部，根部截面长度L=145+(11+10+7.5)*2=202mm）C-C截面受力长度：(车轮作用区长度50+19*5=145mm(参考钢结设计规范计算)，按45度方向扩展到根部，根部截面长度L=145+(11+10+7.5+10)*2=222mm）不利截面：A-A承受荷载 压力N=FC3=4200N 弯矩M=4200*16.5=69300N.mm正应力：=N/A+51、M/W=69300/498=139N/mm2150N/mm2剪应力：=V/A=4200/748=5.61N/mm285N/mm2强度满足要求。 不利截面：B-B承受荷载 压力N=FC3=4200N 弯矩M=4200*24=100800N.mm正应力：=N/A+M/W=100800/1018=99.02N/mm2150 N/mm2剪应力：=V/A=4200/1111=3.78N/mm285N/mm2强度满足要求。 不利截面：C-C承受荷载 剪力V=4200*cos50= 4200*0.642=2697N 压力N=4200*sin50=4200*0.766=3217N 弯矩M=4200*cos5052、*39+4200*sin50*9.5=4200*0.642*39+4200*0.766*9.5=135723N.mm正应力：=N/A+M/W=3217/1265+135723/1202=115N/mm2150N/mm2剪应力：=V/A=2697/1265=2.13N/mm285N/mm2强度满足要求。 3、转接件不利截面计算（厚度9和7mm，长度90mm）节点号：WT01-001不利截面：A-A承受荷载拉力N=FZ=4425N 剪力V=FX=2040N 弯矩M=4425*9.5+2040*22.5=87938N.mmA-A截面参数：正应力：=N/A+M/W=4425/630+87938/73553、=127N/mm2200 N/mm2剪应力：=V/A=2040/630=3.24N/mm2115N/mm2强度满足要求。不利截面：B-B承受荷载（考虑6mm调节）剪力V=FZ=4425N 拉力N=FX=2040N 弯矩M=4425*(21+6)+2040*27=174550N.mmB-B截面参数：正应力：=N/A+M/W=2040/810+174550/1215=146.18N/mm2200 N/mm2剪应力：=V/A=4425/810=5.46N/mm2115N/mm2强度满足要求。4、转接件和形件连接螺栓计算（2*M10螺栓）节点号：WT01-001A 剪力FZ=4425N 拉力FX=2054、40N 两个方向荷载对螺栓产生的偏心弯矩靠对o点压力和螺栓拉力承担。剪力由齿垫咬合承担。单个螺栓承受拉力为FN=(4425*(21+6)+2040*23)/19/2=4378N单个M10螺栓抗拉承载力为Nsb= A0fs=58*320=18560NF=4378NM10螺栓强度满足要求。5、形件不利截面计算（2*M10螺栓）承受荷载（考虑6mm调节）D-D校核剪力V=FZ=4425N 拉力N=FX=2040N 弯矩M=4425*(40+6)+2040*18.5=241290N.mmD-D截面参数： (挂件长度90mm，按45度方向扩展到根部，根部截面长度L=90+26.5*2=143mm，减去255、*10.5=21螺栓孔）正应力：=N/A+M/W=2040/976+241290/1301=187N/mm2200 N/mm2剪应力：=V/A=4425/976=4.53N/mm2115N/mm2强度满足要求。E-E校核剪力V=FZ=4425N 拉力N=FX=2040N 弯矩M=4425*(48+6)+2040*18.5=276690N.mmE-E截面参数： (挂件长度90mm，按45度方向扩展到根部，根部截面长度L=90+26.5*2=143mm，）正应力：=N/A+M/W=2040/1144+276690/1525=183N/mm2200N/mm2剪应力：=V/A=4425/984=4.556、N/mm2115N/mm2强度满足要求。十三、屋脊主龙骨与主体结构连接计算 (负风压)1、荷载计算竖直方向F2=852N（自重在F2方向采用1.2分项系数710*1.2=852），F3=2760N转换到整体坐标上为：FZ=F3*cos35-F2sin35=2760*0.82-852*0.57=1777N FX=F3*sin35+F2cos35=2760*0.57+852*0.82=2271N2、转接件不利截面计算（厚度9和7mm，长度90mm）节点号：WT01-001不利截面：A-A承受荷载（考虑6mm调节）压力N=FZ=1777N 剪力V=FX=2271N 弯矩M=1777*9.5+227157、*22.5=67979N.mmA-A截面参数：正应力：=N/A+M/W=1777/630+67979/735=95.31N/mm2200 N/mm2剪应力：=V/A=2271/630=3.6N/mm2115N/mm2强度满足要求。不利截面：B-B承受荷载（考虑6mm调节）剪力V=FZ=1777N 拉力N=FX=2271N 弯矩M=1777*(40+6)+2214*27=141520N.mmB-B截面参数：(总长度90减去2*10.5螺栓孔为69mm）正应力：=N/A+M/W=2271/621+141520/931=155.67N/mm2200 N/mm2剪应力：=V/A=1777/621=2.58、86N/mm2115N/mm2强度满足要求。3、转接件和形件连接螺栓计算（2*M10螺栓）节点号：WT01-001A 剪力FZ=1777N 拉力FX=2271N 两个方向荷载对螺栓产生的偏心弯矩靠对o点压力和螺栓拉力承担。单个螺栓承受拉力为FN=(1777*63.5+2271*23)/(22.5-6)/2=5002N单个M10螺栓抗拉承载力为Nsb= A0fs=58*320=18560NF=5002NM10螺栓强度满足要求。十四、屋脊形件和钢板连接计算节点号：WT01-0011、荷载计算两侧正风压: FX=665N FZ=3250N两侧负风压：FX=2271N FZ=1777N一侧正风压一侧无59、：局部坐标轴方向F2=710*1.2=852N，F3=503*1.2=604N(自重荷载值)转换到整体坐标上为：FZ1=F3*cos35+F2sin35=604*0.82+852*0.57=981N FX1=F3*sin35-F2cos35=-604*0.57+852*0.82=354N FX=665N FZ=3250N一侧负风压一侧无： FZ1=981N FX1=354N FX=2271N FZ=1777N自重+擦窗机荷载： FZ=4425N, FX=2040N擦窗机荷载FC2对形件压力为: FZ3=2*1.2*1.4*500*sin35=2*1.2*1.4*500*0.57=958N2、M60、12不锈钢螺栓校核连接螺栓M12主要承受向（上）下荷载：两侧正风压:FV=2*FZ=2*3250=6450N两侧负风压:FV=2*FZ=2*1777=3554N（向上）一侧正一侧无：FV=FZ+ FZ 1=3250+981=4231N一侧负一侧无：FV=FZ- FZ 1=1777-981=796N（向上）自重+擦窗机荷载：FV=2*FZ+FZ3=2*4425+958=9808N抗剪强度设计值fv=245N/mm2抗拉强度设计值ft=320N/mm2A0：M12螺栓有效面积, A0=84.27 mm nV：剪切面， nV=2NVb：M12螺栓的抗剪能力NVb=nVA0fV=2*84.27*24561、= 41292.3N9808N抗剪能力满足要求。螺杆抗弯计算 螺杆不是纯剪状态，存在一定的弯矩。图中F=9808/2=4904N,不利截面弯矩M=4904*9=44136N.mm螺杆截面参数：正应力：=N/A+M/W=44136/1.05/169=248.72N/mm2320N/mm2剪应力：=V/A=4904/113=43.4N/mm2245N/mm2强度满足要求。3、转接件焊缝校核（转接件截面较焊缝截面大计算焊缝截面）焊缝承受荷载：两侧正风压:N=2*FZ=2*3250=6450N考虑左右偏移6mm，M=FZ*(66+6)+FZ*(66-6)=3250*12=39000N-mm两侧负风压:62、N=2*FZ=2*1777=3554N（向上）考虑左右偏移6mm，M=FZ*(66+6)+FZ*(66-6)=1777*12=21324N-mm一侧正一侧无：N=FZ+ FZ 1=3250+981=4231N V=FX+ FX1=665+354=1019N考虑左右偏移6mm，上下偏移30mm M=FZ*(66+6)-FZ1*(66-6)+(FX+FX1)*(132.5+30) =3250*72-981*60+(665+354)*162.5 = 340727N-mm 一侧负一侧无：N=FZ- FZ 1=1777-981=796N（向上） V=FX- FX1=2271-354=1917N考虑左右偏63、移6mm，上下偏移30mm M=FZ*(66+6)+FZ1*(66-6)+(FX- FX1)*(132.5+30) =1777*72+981*60+(2271-354)*162.5 =498316N-mm自重+擦窗机荷载：N=2*FZ+FZ3=2*4425+958=9808N考虑左右偏移6mm，M=FZ*(66+6)+FZ*(66-6)=4425*12=53100N-mm取各种工况各个方向最大荷载校核转接件：左右两侧板块荷载 N=9808N V=1917N M=498316N.mm上下左右四个板块荷载：N=9808*2=19616N V=1917*2=3834N M=498316*2=996664、32N.mm螺栓沿着主钢梁方向调节量10mm，擦窗机荷载对转接件强轴偏心弯矩为M1=2FZ*(70+10)=2*4425*80=708000N焊缝截面焊高he=20mm（三级熔透焊 总长度188mm减去两端起落弧长度20mm）焊缝计算正应力：=N/A+M/W=19616/2960+996632/9866+708000/73013=117.34N/mm2175*0.9=157N/mm2剪应力：=V/A=3834/2960=1.3N/mm2120*0.9=108N/mm2焊缝满足要求。十五、屋谷主龙骨与主体结构连接计算 (正风压)1、荷载计算竖直方向F3=3050N转换到整体坐标上为：FZ=F3*65、cos35=3050*0.82=2501N FX=F3*sin35=3050*0.57=1739N2、立柱不利截面计算节点号：WT01A-004不利截面：A-A承受荷载（考虑6mm调节）拉力N=FX=3050N 弯矩M=3050*(14.5+6)=62525N.mmA-A截面参数：(挂件长度80mm，按45度方向扩展到根部，根部截面长度L=80+14.5*2=109mm）正应力：=N/A+M/W=62525/654=95.6N/mm2150N/mm2剪应力：=V/A=3050/654=4.66N/mm285N/mm2强度满足要求。3、转接件不利截面计算（厚度9mm，长度90mm）节点号：WT066、1A-004不利截面：A-A承受荷载（考虑6mm调节）剪力V=FZ=2501N 拉力N=FX=1739N 弯矩M=2501*(26+6)+1739*28=128724N.mmA-A截面参数：正应力：=N/A+M/W=1739/810+128724/1215=108N/mm2200 N/mm2剪应力：=V/A=2501/810=3.09N/mm2115N/mm2强度满足要求。4、转接件和形件连接螺栓计算Fx和Fz对O点弯矩M=2501*(26+6)+1739*32=135680 N.mm只考虑左边一排螺栓抗拉作用：则螺栓拉力为FN=135680/19/2=3570N单个M10螺栓抗拉承载力为Ns67、b= A0fs=58*320=18560NF=3570NM10螺栓强度满足要求。十六、屋谷主龙骨与主体结构计算 (负风压)1、荷载计算竖直方向F3=2760N转换到整体坐标上为：FZ=F3*cos35=2760*0.82=2263N FX=F3*sin35=2760*0.57=1573N2、转接件不利截面计算（厚度9mm，长度90mm）节点号：WT01A-004不利截面：A-A承受荷载（考虑6mm调节）剪力V=FZ=2263N 拉力N=FX=1573N 弯矩M=2263*(54.5+6)+1573*10=152641N.mmA-A截面参数：（总长度90mm，减去2*10.5螺栓孔）正应力：=N68、/A+M/W=1573/621+152641/931=166N/mm2200 N/mm2剪应力：=V/A=2182/621=3.51N/mm2115N/mm2强度满足要求。3、转接件和形件连接螺栓计算Fx和Fz对产生的偏心弯矩靠型材对O点压力和螺栓拉力承担则螺栓拉力为FN=(2263*(79+6)+1573*13.5)/26/2=4107N单个M10螺栓抗拉承载力为Nsb= A0fs=58*320=18560NF=4107NM10螺栓强度满足要求。十七、屋谷形件和钢板连接计算节点号：WT01A-0041、荷载计算两侧正风压: FX=1739N FZ=2501N两侧负风压：FX=1573N FZ69、=2263N一侧正一侧无：自重荷载转换到整体坐标上为：FZ1=F3*cos35=504*0.82=414N FX1=F3*sin35=504*0.57=287N FX=1739N FZ=2501N一侧负一侧无：转换到整体坐标上为：FZ1=414N FX1=287N FX=1573N FZ=2263N2、M12不锈钢螺栓校核连接螺栓M12主要承受向（上）下荷载：两侧正风压:FV=2*FZ=2*2501=5002N两侧负风压:FV=2*FZ=2*2263=4526N（向上）一侧正一侧无：FV=FZ+ FZ1=2501+414=2915N一侧负一侧无：FV=FZ-FZ1=2263-414=1849N70、（向上）抗剪强度设计值fv=245N/mm2抗拉强度设计值ft=320N/mm2A0：M12螺栓有效面积, A0=84.27 mm nV：剪切面， nV=2NVb：M12螺栓的抗剪能力NVb=nVA0fV=2*84.27*245= 41292.3N5002N3、转接件焊缝校核（转接件截面较焊缝截面大,计算焊缝截面）焊缝承受荷载：两侧正风压:N=2*FZ=2*2501=5002N考虑左右偏移6mm，M=FZ*(69+6)+FZ*(69-6)=2501*12=30012N-mm两侧负风压:N=2*FZ=2*2263=4526N（向上）考虑左右偏移6mm，M=FZ*(80.5+6)+FZ*(80.571、-6)=2263*12=27156N-mm一侧正一侧无：N=FZ+ FZ 1=2501+414=2915N V=FX+ FX1=1739-287=1452N考虑左右偏移6mm，上下偏移30mm M=FZ*(69+6)-FZ1*(69-6)+(FX-FX1)*(237+30) =2501*75-414*63+1452*267 =549177N-mm一侧负一侧无：N=FZ- FZ 1=2263-414=1849N（向上） V=FX- FX1=1573+287=1860N考虑左右偏移6mm，上下偏移30mm M=FZ*(80.5+6)+FZ1*(69-6)+FX*(220+30)+FX1*(237+72、30) =2263*86.5+414*63+1573*250+287*267 =691710N-mm取各种工况各个方向最大荷载校核转接件：左右两侧板块荷载 N=5002N V=1860N M=691710N.mm上下左右四个板块荷载：N=5002*2=10004N V=1860*2=3720N M=691710*2=1383420N.mm螺栓沿着主钢梁方向调节量10mm，FZ对转接件强轴偏心弯矩为M1=2FZ*10=2*2501*10=50020N焊缝截面焊高he=20mm（三级熔透焊 总长度188mm减去两端起落弧长度20mm）焊缝计算正应力：=N/A+M/W=10004/2960+138373、420/9866+50020/73013=144.29N/mm2175*0.9=157N/mm2剪应力：=V/A=3720/2960=1.26N/mm2120*0.9=108N/mm2焊缝满足要求。第三章 WT-01系统结构计算（立面部分）一、计算说明WT-01，WT-02系统必须满足实际系统，除了顶部采光顶部分，还有与平面角度趋近于90度的幕墙，为了计算简化，此处按直幕墙计算。 玻璃面板采用6+1.52pvb+6+12A+6+1.52pvb+6双夹胶中空半钢化玻璃及3mm铝合金，此系统最大的分格为16502050。大样图WT01-E001二、荷载计算1、风荷载计算风荷载取值根据风洞试验报告(74、考虑50 年重现期)得出以下数据，如下图：Peak net negative Pressures（负风压）北面南面顶部T2-1.75 /2.25-1.25 /2.0-2.75 /1.5T3-1.75 /2.25-1.75 /1.75-2.75 /1.5T4-1.75 /2.25-1.75 /1.75-2.75 /1.75T5-1.75 /2.0-1.25 /2.0-2.75 /1.75根据风洞试验报告最大值取Wk-=-2.25 kN/m2 （负风压,实际最大为-1.75，计算方便统一取2.25）取Wk+=2.25 kN/m2 （正风压）根据业主提供的结构设计总说明该建筑物处于两江交汇处，地面粗75、糙度按规范介于B类和C类之间，该工程的主体结构风荷载值采用风洞试验值计算，根据招标文件的要求，风洞试验涉及的到的位置优先采用风洞试验值，所以此章的风荷载标准参考风洞试验报告。则计算时取风荷载标准值：Wk-=-2.25kN/m2 （负风压）Wk+=2.25 kN/m2（正风压）2、自重荷载GAK：6+1.52pvb+6+12A+6+1.52pvb+6双夹胶中空半钢化玻璃GAK=（6+6+6+6）*25.6/1000=0.614 kN/m2GGK：考虑龙骨和各种零部件等后的重力荷载标准值GGK=0.75 KN/m23、水平地震荷载计算max：水平地震影响系数最大值，取max=0.052根据安评：此76、工程取6度(0.07g)抗震设计时max可取0.052。E：动力放大系数，取E=5.0qEK：作用在幕墙上的地震荷载标准值计算qEK=maxEGGK =0.052*5.0*0.75=0.20kN/m24、荷载组合(1) 水平风荷载标准值计算qk=WWK +EqEK =1.0*1.75=1.75kN/m2(2) 水平风荷载和水平地震作用组合设计值计算q=WWWK +EEqEK =1.4*1.75+0.5*1.3*0.2 =2.58kN/m2三、龙骨计算1、计算说明 横龙骨长度2050mm，竖龙骨长度1650mm。横梁立柱所形成平面与立面的夹角：a=35截面参数: 屋谷立柱 6063-T6屋脊立柱77、 6063-T6横梁 6063-T52、荷载加载自重荷载加载：横梁集中荷载为（垫块距边120）：GK2=0.614*1.65*2.05/2=1.038KN水平风荷载加载：正风压：WK+=2.25 KN/m2, 负风压：WK-=-2.25N/m2水平地震作用加载：沿着正风压：qEK+ =0.2 KN/m2, 沿着负风压：qEK- =-0.2KN/m2强度校核：S+=1.2DEAD+1.4 WK+0.65qEK+ S-=1.2DEAD+1.4 WK-+0.65qEK- 挠度校核：U+=1.0DEAD+1.0 WK+ U-=1.0DEAD+1.0 WK- 自重荷载垂直面板分量加载自重荷载加载正风压加78、载负风压加载正向地震荷载加载负向地震荷载加载3、强度校核1)、屋脊立柱(6063-T6)正负风压荷载工况： =M/W=613923/1.00/25429=24.14N/mm2fa=150N/mm2铝合金强度满足要求2）、屋谷立柱(6063-T6）正负风压荷载工况：校核依据： =M/W=613923/1.00/48122=12.76N/mm2fa=90N/mm2铝合金强度满足要求。3）横梁计算(6063-T5)正负风压荷载工况： =M/W=149472/1.00/11050+1114533/1.00/20453=68.02N/mm2fa=90N/mm2铝合金强度满足要求4、挠度校核1)、屋脊立柱79、正负风压荷载工况： f=0.93mm 1650/180=9.17mm铝合金挠度满足要求2）、屋谷立柱正负风压荷载工况：强轴方向变形量f=0.36mm1650/180=9.17mm铝合金挠度满足要求。3）横梁计算正负风压荷载工况：水平方向：df=4.54mm 2050/180=11.39mm竖直方向：df=2.99mm min(2050/500,3)=3mm则横梁挠度满足要求。5、支座反力四、横梁和立柱连接计算节点号：WT01A-0021、计算说明参考节点WT01A-005根据前面横梁计算X轴方向的剪力为Fx=1657N，为方便计算取1660Nz轴方向的剪力为Fx=1245N，为方便计算取12580、0N2、玻璃托条计算（6063-T6 150mm） 受力模型：悬臂梁,根部截面不利, 荷载：FZ=1250N FZ偏心弯矩M=1250*24.5=30625N.mm， 托条截面参数：宽150mm，厚3.8mm，材质6063-T6托条截面强度计算=30625/361=84.83N/mm2fa=150N/mm2=V/A=1250/570=2.19 N/mm2fa=150N/mm2托条抗弯强度满足设计要求。3、玻璃托条槽口抗剪计算（6063-T6 150mm）槽口剪力和FZ在O点力矩平衡，则槽口剪力FV=FZ*54.8/24.6=1250*54.8/24.6=2750NA-A截面承受剪力为V=27581、0N,弯矩M=2750*2.5=6875N.mm。A-A截面参数：托条截面强度计算=6875/225=20.56N/mm2fa=150N/mm2=V/A=2750/450=6.11N/mm2fav=85N/mm2托条抗弯强度满足设计要求。4、ST6.3不锈钢螺钉校核对自攻钉形心：自重荷载偏心73.5mm，水平荷载FX偏心17.5mm扭矩T=1250*73.5+1660*17.5= 120925 Nmm由偏心扭矩引起的自攻钉在水平、竖直方向的最大剪力Nx、Ny 为：Nx=(120925*18.5)/(332+332+36.52)=637NNy=(120925*31)/ (332+332+36.582、2)=1067 N单个自攻钉承受的最大组合载荷N 为：A0：ST6.3不锈钢螺钉, A0=18.06mm NVb：ST6.3不锈钢螺钉的抗剪能力NVb=A0fV=18.06*245=4424N1839NST6.3不锈钢螺钉满足设计要求。 5、立柱局部承压校核插芯6063-T6，壁厚4mm，材质6063-T6N=240*6.3*4=6048N1839N满足要求。6、立柱和挂件之间紧钉螺钉计算参考节点WT01A-006紧定螺钉大小M12,承受荷载FZ=1245N.A0：M12螺栓有效面积, A0=84.27 mm Nsb：M12螺栓的抗压能力Nsb=nVA0fV=84.27*320= 26966N83、1245N紧定钉满足要求。自重产生的偏心荷载考型材挤压和M8机制钉抗剪承担M8机制钉承受剪力为FV=1245*32/20=1992NA0：M8机制钉有效面积, A0=36.6mm NVb：M8机制钉的抗剪能力NVb=nVA0fV=2*36.6*245= 17934N1992N机制钉满足要求。五、屋脊主龙骨与主体结构连接计算 (正风压)1、荷载计算竖直方向(轴向纸面方向 )FN=1245N，F3=2780N,转换到整体坐标上为：FZ=F3*cos35+F2sin35=2780*0.82=2280N FX=F3*sin35-F2cos35=2780*0.57=1585N2、转接件不利截面计算（6084、61-T6）（厚度9和7mm，长度90mm）节点号：WT01A-002不利截面：A-A承受荷载（考虑6mm调节）拉力N=FZ=2280N 剪力V=FX=1585N 弯矩M=2280*9.5+1585*22.5=57322N.mm自重荷载产生剪力V1=1245N 自重荷载产生弯矩M1=1245*22.5=28012N.mm 自重荷载产生扭矩T=1245*9.5=11827N.mmA-A截面参数：(截面长度90mm）正应力：=N/A+M/W=2280/630+57322/735+28012/9450=84.57N/mm2200N/mm2剪应力：=V/A=1585/630+1245/630=4.4985、N/mm2扭转计算开口型截面，截面相当极惯性矩 IT = ITi = hiti3/3 =90*7*7*7/3=10290mm4开口型截面，受扭剪应力 i = Tti/IT=11827*7/10290=8.05N/mm2剪应力合力：=3.1+8.05=11.15N/mm2115 N/mm2强度满足要求。不利截面：B-B承受荷载（考虑6mm调节）剪力V=FZ=2280N 拉力N=FX=1585N 弯矩M=2280*(21+6)+1585*27= 104355N.mm自重荷载产生剪力V1=1245N 弯矩M1=1245*(21+6)=33615N.mm 扭矩T=1245*27=33615 N.mmB86、-B截面参数：正应力：=N/A+M/W=1585/720+104355/960+33615/10800=114N/mm2200 N/mm2剪应力：=V/A=2280/720+1585/720=5.37N/mm2115N/mm2扭转计算开口型截面，截面相当极惯性矩 IT = ITi = hiti3/3 =90*9*9*9/3=21870mm4开口型截面，受扭剪应力i = Tti/IT=33615*9/21870=13.83N/mm2剪应力合力：=5.37+12.3=17.67N/mm2115 N/mm2强度满足要求。3、转接件和形件连接螺栓计算（2*M10螺栓）节点号：WT01A-002 剪力F87、Z=2280N 拉力FX=1585N 两个方向荷载对螺栓产生的偏心弯矩靠对o点压力和螺栓拉力承担。单个螺栓承受拉力为FN=(2280*(21+6)+1585*23)/19/2=2579N自重产生扭矩对螺栓拉力为：FN1=1245*23/40=716N螺栓承受拉力合力FN合=2575+716=3291N螺栓承受剪力Fv =1245/2=622.5N单个M10螺栓抗拉承载力为Nsb= A0fs=58*320=18560NF=3291N单个M10螺栓抗拉剪载力为Nvb= A0fv=58*245=14210NF=622.5NM10螺栓强度满足要求。六、屋脊主龙骨与主体结构计算 (负风压) （厚度9和788、mm，长度90mm）1、荷载计算 竖直方向(轴向 )FN=1245N，F3=2780N转换到整体坐标上为：FZ=F3*cos35+F2sin35=2780*0.82=2280N FX=F3*sin35-F2cos35=2780*0.57=1585N2、转接件不利截面计算(6061-T6) （厚度9和7mm，长度90mm）节点号：WT01A-002不利截面：A-A承受荷载（考虑6mm调节）拉力N=FZ=2280N 剪力V=FX=1585N 弯矩M=2280*9.5+1585*22.5=57322N.mm自重荷载产生剪V1=1245N，弯矩M1=1245*22.5=28124N.mm 扭矩T=1289、45*9.5=11827 N.mmA-A截面参数：正应力：=N/A+M/W=2280/630+57322/735+28012/9450=84.57N/mm2200N/mm2剪应力：=V/A=1585/630+1245/630=4.49N/mm2扭转计算开口型截面，截面相当极惯性矩 IT = ITi = hiti3/3 =90*7*7*7/3=10290mm4开口型截面，受扭剪应力 i = Tti/IT=11827*7/10290=8.05N/mm2剪应力合力：=3.1+8.05=11.15N/mm2115 N/mm2强度满足要求。不利截面：B-B承受荷载（考虑6mm调节）剪力V=FZ=228090、N 拉力N=FX=1585N 弯矩M=2280*(40+6)+1585*27=147675N.mm自重荷载产生剪力V1=1245N 弯矩M1=1245*(40+6)=57270N.mm 扭矩T=1245*27=33615N.mmB-B截面参数：正应力：=N/A+M/W=1585/720+147675/960+57270/10800=161.33N/mm2200 N/mm2剪应力：=V/A=2280/720+1245/720=4.9N/mm2115N/mm2扭转计算 开口型截面，截面相当极惯性矩 IT = ITi = hiti3/3 =69*9*9*9/3=16767mm4开口型截面，受扭剪应力91、i = Tti/IT=33615*9/16767=18.04N/mm2剪应力合力：=4.9+18.04=23N/mm2115 N/mm2强度满足要求。3、转接件和形件连接螺栓计算（2*M10螺栓）节点号：WT01A-002 剪力FZ=2280N 拉力FX=1585N 两个方向荷载对螺栓产生的偏心弯矩靠对o点压力和螺栓拉力承担。单个螺栓承受拉力为FN=(2280*63.5+1585*23)/(22.5-6)/2=5491N自重产生扭矩对螺栓拉力为：FN1=1245*23/40=715N螺栓承受拉力合力FN合=5491+715=6206N螺栓承受剪力Fv =1245/2=622.5N单个M10螺栓92、抗拉承载力为Nsb= A0fs=58*320=18560NF=6206N单个M10螺栓抗拉剪载力为Nvb= A0fv=58*245=14210NF=622.5NM10螺栓强度满足要求。七、屋脊形件和主体结构连接计算节点号：WT01A-0041、荷载计算两侧正风压: FX=1585N FZ=2280N两侧负风压：FX=1585N FZ=2280N一侧正风压一侧无：转换到整体坐标上为：FZ1=0N FX1=0N（自重无分量） FX=1585N FZ=2280N一侧负风压一侧无：转换到整体坐标上为：FZ1=0N FX1=0N（自重无分量） FX=1585N FZ=2280N2、M12不锈钢螺栓校核连93、接螺栓M12主要承受向（上）下荷载：两侧正风压:FV=2*FZ=2*2280=4560N自重：FN=2*FZ =2*1245=2490N剪力合力V=(45602+24902)0.5=5195N抗剪强度设计值fv=245N/mm2抗拉强度设计值ft=320N/mm2A0：M12螺栓有效面积, A0=84.27 mm nV：剪切面， nV=2NVb：M12螺栓的抗剪能力NVb=nVA0fV=2*84.27*245= 41292.3N5195N3、转接件焊缝校核（转接件截面较焊缝截面大,计算焊缝截面）焊缝承受荷载：两侧正风压:N=2*FZ=2*2280=4560N考虑左右偏移6mm，M=FZ*(6694、+6)+FZ*(66-6)=2280*12=27360N-mm两侧负风压:N=2*FZ=2*2280=4560N（向上）考虑左右偏移6mm，M=FZ*(66+6)+FZ*(66-6)=2280*12=27360N-mm一侧正一侧无：N=FZ+ FZ 1=2280+0=2280N V=FX+ FX1=1585+0=1585N考虑左右偏移6mm,上下偏移30mm M=FZ*(66+6)+FX*(132.5+30) =2280*72+1585*162.5 =421722N-mm一侧负一侧无：N=FZ- FZ 1=2280-0=2280N（向上） V=FX-FX1=1585-0=710N考虑左右偏移695、mm，上下偏移30mm M=FZ*(66+6)+FZ1*(66-6)+(FX+FX1)*(132.5+30) =2280*72+1585*162.5 =421722N-mm取各种工况各个方向最大荷载校核转接件：(两个板块荷载）N=4560N V=1585N M=421722N.mm四两个板块荷载N=4560*2=9120N V=1585*2=3170N M=421722*2=843444N.mm自重荷载：FN=2*FG =2*1245=2490N，偏心弯矩M1=2490*162.5=404625N.mm螺栓沿着主钢梁方向调节量10mm，FZ对转接件强轴偏心弯矩为M1=2FZ*10=2*228096、*10=45600N焊缝截面焊高he=20mm（三级熔透焊 总长度188mm减去两端起落弧长度20mm）焊缝计算正应力：=N/A+M/W=9120/2960+843444/9866+(404625+45600)/73013=94.74N/mm2175*0.9=157N/mm2剪应力：=V/A=1420/2960+2490/2960=1.32N/mm2120*0.9=108N/mm2焊缝满足要求。八、屋谷主龙骨与主体结构计算 (正风压)1、荷载计算竖直方向F3=2780N转换到整体坐标上为：FZ=F3*cos35=2780*0.82=2280N FX=F3*sin35=2780*0.57=15897、5N轴向荷载（沿着立柱轴向）FN=1245N2、转接件不利截面计算（6061-T6）（厚度9 mm，长度90mm）节点号：WT01A-004不利截面：A-A承受荷载（考虑6mm调节）剪力V=FZ=2280N 拉力N=FX=1585N 弯矩M=2280*(26+4)+1585*28=112780N.mm自重荷载产生剪力V1=1245N 自重荷载产生弯矩M1=1245*(31+6)=46065N.mm 自重荷载产生扭矩T=1245*20=24900N.mmA-A截面参数：正应力：=N/A+M/W=1585/810+112780/1215+46065/12150=98.57N/mm2200 N/mm98、2剪应力：=V/A=2280/810+1245/810=4.35N/mm2115N/mm2扭转计算开口型截面，截面相当极惯性矩 IT = ITi = hiti3/3 =90*9*9*9/3=21870mm4开口型截面，受扭剪应力 i = Tti/IT=24900*9/21870=10.25N/mm2剪应力合力：=4.35+10.25=14.6N/mm2115 N/mm2强度满足要求。3、转接件和形件连接螺栓计算Fx和Fz对O点弯矩M=2280*(26+4)+1585*32=119120N.mm简化计算只考虑左边一排螺栓抗拉作用：则螺栓拉力为FN=119120/19/2=3134N自重产生扭矩对99、螺栓拉力为：FN1=1245*20/40=623N（螺栓垂直纸面方向间距40mm）螺栓承受拉力合力FN合=3134+623=3590N螺栓承受剪力Fv=1245/2=622.5N单个M10螺栓抗拉承载力为Nsb= A0fs=58*320=18560NF=3590N单个M10螺栓抗剪承载力为Nvb= A0fv=58*245=14210NF=622.5NM10螺栓强度满足要求。九、屋谷主龙骨与主体结构计算 (负风压)1、荷载计算竖直方向F3=2780N转换到整体坐标上为：FZ=F3*cos35=2780*0.82=2280N FX=F3*sin35=2780*0.57=1585N轴向荷载（沿着立柱100、轴向）FN=1245N2、转接件不利截面计算（6061-T6）（厚度9 mm，长度90mm）节点号：WT01-001不利截面：A-A承受荷载（考虑6mm调节）剪力V=FZ=2280N 拉力N=FX=1585N ，弯矩M=2280*(54.5+6)+1585*10=153790N.mm自重荷载产生剪力V1=1245N 自重荷载产生弯矩M1=1245*(49+6)=68475N.mm 自重荷载产生扭矩T=1245*20=24900N.mmA-A截面参数：（总长度90mm，减去2*10.5螺栓孔）正应力：=N/A+M/W=1244/621+153790/931+68475/7141=176N/mm2101、200 N/mm2剪应力：=V/A=1789/621+1245/621=4.499N/mm2115N/mm2扭转计算开口型截面，截面相当极惯性矩 IT = ITi = hiti3/3 =69*9*9*9/3=16767mm4开口型截面，受扭剪应力i = Tti/IT=24900*9/16767=13.37N/mm2剪应力合力：=4.499+13.37=17.87N/mm2115 N/mm2强度满足要求。3、转接件和形件连接螺栓计算Fx和Fz对产生的偏心弯矩靠型材对O点压力和螺栓拉力承担。则螺栓拉力为FN=(2280*(79+6)+1585*13.5)/26/2=4138N自重产生扭矩对螺栓拉力102、为：FN1=1245*20/40=623N（螺栓垂直纸面方向间距40mm）螺栓承受拉力合力FN合=4138+623=4761N自重荷载作用螺栓承受剪力Fv =1245/2=622.5N单个M10螺栓抗拉承载力为Nsb= A0fs=58*320=18560NF=4761N单个M10螺栓抗剪承载力为Nvb= A0fv=58*245=14210NF=622.5NM10螺栓强度满足要求。十、屋谷形件和钢板连接计算节点号：WT01A-0041、荷载计算两侧正风压: FX=1585N FZ=2280N两侧负风压：FX=1585N FZ=2280N一侧正一侧无：FZ1=0N FX1=0NFX=1585N F103、Z=2280N一侧负一侧无：FZ1=0N FX1=0NFX=1585N FZ=2280N2、M12不锈钢螺栓校核连接螺栓M12主要承受向（上）下荷载：两侧正风压:FV=2*FZ=2*2280=4560N自重：FN=2*FZ =2*1245=2490N剪力合力V=(45602+24902)0.5=5195 N抗剪强度设计值fv=245N/mm2抗拉强度设计值ft=320N/mm2A0：M12螺栓有效面积, A0=84.27 mm nV：剪切面， nV=2NVb：M12螺栓的抗剪能力NVb=nVA0fV=2*84.27*245= 41292.3N5195N3、转接件焊缝校核（转接件截面较焊缝截面大104、计算焊缝截面）焊缝承受荷载：两侧正风压:N=2*FZ=2*2280=4560N考虑左右偏移6mm，M=FZ*(69+6)+FZ*(69-6)=2280*12=27360N-mm两侧负风压:N=2*FZ=2*2280=3578N（向上）考虑左右偏移6mm，M=FZ*(80.5+6)+FZ*(80.5-6)=2280*12=27360N-mm一侧正一侧无：N=FZ+ FZ1=2280N V=FX+ FX1=1585N考虑左右偏移6，上下偏移30mm M=FZ*(69+6)+ FX*(220+30) =2280*75+1585*250 =567250N-mm一侧负一侧无：N=FZ- FZ 1=228105、0N（向上） V=FX- FX1=1585N考虑左右偏移6，上下偏移30mm M=FZ*(80.5+6)+FX*(220+30) =2280*86.5+1585*250 =593470N-mm取各种工况各个方向最大荷载校核转接件：(两个板块荷载）N=4560N V=1585N M=593470N.mm四两个板块荷载N=4560*2=9120N V=1585*2=3170N M=593470*2=1186940N.mm自重荷载：FN=2*FG =2*1245=2490N，偏心弯矩为M1=2490*250=622500N.mm螺栓沿着主钢梁方向调节量10mmFZ对转接件强轴偏心弯矩为M1=2FZ*106、10=2*2280*10=45600N焊缝截面焊高he=20mm（三级熔透焊 总长度188mm减去两端起落弧长度20mm）焊缝计算正应力：=N/A+M/W=9120/2960+1186940/9866+(622500+45600)/73013=132.54N/mm2175*0.9=157N/mm2剪应力：=V/A=3170/2960+2490/2960=1.91N/mm2120*0.9=108N/mm2焊缝满足要求。第四章 WT03系统结构计算一、计算说明本章计算空中连廊底部弯弧系统。大样图WT03-E001二、荷载计算1、风荷载计算根据风洞试验报告根据风洞试验报告(考虑50 年重现期)得出以107、下数据，如下图：Peak net negative PressuresPeak net Positive Pressures根据风洞试验报告最大值取Wk-=-2.75 kN/m2 （负风压）取Wk+=2.0kN/m2 （正风压）2、自重荷载GAK： 铝单板及百叶（考虑龙骨和各种零部件等后的重力荷载标准值）GGK=0.2KN/m23、地震荷载地震烈度为6度（0.07g）max：水平地震影响系数最大值，取max=0.052E：动力放大系数，取E=5.0qEK：作用在幕墙上的地震荷载标准值计算qEK=maxEGGK=0.0525.00.2 =0.052 KN/m2三、铝单板面板计算1、计算说明(铝板108、挂点相对上线版有微小变化，型材内力和支座反力相应变化） 面板采用3mm铝板，与水平面夹角为35度，最大的分格为axb=1600mm2100mm（理论计算加强筋间距取2100/4=525mm），铝板四边固定于边框上，中间采用加劲肋进行加固，加劲肋端部固定在边框上，四边边框通过角码连接，边框通过四点固定于钢架上，其示意图如下：2、荷载组合铝单板自重由软件自动加载正风荷载：WK=2.0 KN/m2负风荷载：WK=2.75 KN/m2地震荷载：qEK=0.052 KN/m2强度校核：S1: 1.35Gk+0.61.4 Wk- +0.51.3 Ek-S2: 1.0Gk+1.4 Wk+ +0.51.3 E109、k+S3: 1.2Gk+1.4 Wk- +0.51.3 Ek-挠度校核：U1: 1.0Gk+1.0Wk+U2: 1.0Gk+1.0Wk-3、模型加载采用sap2000有限元进行计算，自重软件自动加载边框截面为：短边边框1截面短边边框2截面长边框2截面加劲肋铝龙骨模型如下：荷载进行加载，如下：正风荷载负风荷载正风方向地震荷载负风方向地震荷载4、面板强度计算经比较，可知工况S3下铝板强度最大，如下：产生的最大应力=58.34N/mm2fg=97 N/mm2结论：面板强度符合规范要求。5、面板挠度校核经比较，可知工况U2下铝板挠度最大，如下：df：铝板产生的最大挠度df=14.31-9.8=4.51110、mm df,lim=525/90=5.83mm结论：挠度能满足要求！6、长边边框强度计算(6063-T5)荷载如下：最大弯矩M=281434N.mm正应力=N/A+M/W=281434/3985=70.62N/mm290N/mm2结论：强度符合规范要求。7、长边边框稳定性计算 稳定性计算按照玻璃幕墙规范，当板件宽厚比满足要求时，厚度不折减，当不满时，按照铝合金结构设计规范进行折减计算。 板件1宽厚比为34/2=1750,宽厚比满足要求。 板件2宽厚比为36/2=1850,宽厚比满足要求。 宽厚比满足要求，稳定性不再校核。8、长边边框挠度计算经比较，工况U2下更为不利，其挠度如下：悬挑端df=2111、.50mm df,lim=420/90=4.67mm简支梁段df=2.43mm df,lim=1000/180=5.56mm结论：挠度符合规范要求。9、短边边框一强度计算(6063-T5)荷载如下：最大弯矩M=161454N.mm正应力=N/A+M/W=161454/3844=42N/mm290N/mm2结论：强度符合规范要求。10、短边边框一稳定性计算稳定性计算按照玻璃幕墙规范，当板件宽厚比满足要求时，厚度不折减，当不满时，按照铝合金结构设计规范进行折减计算。 板件1宽厚比为41/2=20.550,宽厚比满足要求。 宽厚比满足要求，稳定性不再校核。11、短边边框一挠度计算经比较，工况U2下更112、为不利，其挠度如下：悬挑端df=1.22mm df,lim=200/90=2.22mm简支梁段df=2.48mm df,lim=(1600-2*200)/180=6.67mm结论：挠度符合规范要求。12、短边边框二强度计算(6063-T5)荷载如下：最大弯矩M=138314N.mm正应力=N/A+M/W=138314/2258=61.26N/mm290N/mm2结论：强度符合规范要求。13、短边边框二稳定性计算 稳定性计算按照玻璃幕墙规范，当板件宽厚比满足要求时，厚度不折减，当不满时，按照铝合金结构设计规范进行折减计算。 板件1宽厚比为27.5/2.5=1117,宽厚比满足要求。 板件2宽厚比113、为26/2=1350,宽厚比满足要求。 宽厚比满足要求，稳定性不再校核。14、短边边框二挠度计算经比较，工况U2下更为不利，其挠度如下：悬挑端df=2.50mm df,lim=350/90=3.89mm简支梁段df=2.39mm df,lim=1000/180=5.56mm结论：挠度符合规范要求。15、加劲肋强度计算（6063-T6)加劲肋承受荷载如下：最大弯矩M=727098N.mm正应力=N/A+M/W=727098/5217=139N/mm2150N/mm2结论：强度符合规范要求。16、加劲肋稳定性计算 稳定性计算按照玻璃幕墙规范，当板件宽厚比满足要求时，厚度不折减，当不满时，按照铝合金114、结构设计规范进行折减计算。 板件1宽厚比为10.5/2.5=4.213,宽厚比满足要求。 板件2为边缘加筋板件，对边缘加劲板件宽厚比为6(k)1/2 1)、表中=(240/f0.2)1/2=(240/180)0.5=1.155 2）加劲肋修正系数计算 =1+0.1(c/t-1)2=1+0.1*(10.5/2.5-1)2=2.02 3）k计算，k= k/k0，其中k为不均匀受压情况下的板件局部稳定系数，对于均匀受压板件， k=1.0；对于加劲板件或中间加劲板件，k0=4；对于非加劲板件、边缘加劲板件，k0=0.425。 板件2属于边缘加劲板件k0=0.425 =min/max=-19.8/28.115、7=-0.69 当0-1时，k=7.81-6.29+9.782=7.841+6.29*0.69+9.78*0.69*0.69=16.84 k= k/k0=16.84/0.425=39.62 6(k)1/2=6*1.155*(1.78*39.62)0.5=58.2 宽厚比为48.5/2=24.2558.2,宽厚比满足要求。 板件3宽厚比为34/2=1740,宽厚比满足要求。 宽厚比满足要求，稳定性不再校核。17、加劲肋挠度计算经比较，工况U2下更为不利，其挠度如下：df=10.55mm df,lim=1600/120=13.33 mm结论：加劲肋挠度符合规范要求。18、加劲肋与边框连接计算加劲肋116、与边框通过角码打钉连接 节点WT03-002其连接位置荷载为：采用4*M5拉铆钉进行连接M5拉铆钉面积11.34m2，拉铆钉抗剪强度设计值为90N/mm2M5拉拉铆钉抗剪强度为：Nvb=nA0fC=4*0.85*11.34*90 =3470N1645 NM5拉铆钉满足设计要求。角码校核d：M5拉铆钉孔径，取d=5mmt：穿过总壁厚，t=3*4=12mmNCb：局部承压能力NCb =dtfab=5*12*185=11100N1651N局部承压能力满足设计要求19、加劲肋与铝板连接焊钉计算节点WT03-002荷载设计值q=1.2*0.2+1.4*2.75+0.65*0.052=4.124 kN/m117、2；焊钉承受拉力为：N=4.124*0.5*0.25=516N单个焊钉承载力为1000N,焊钉抗拉强度满足设计要求20、副框与铝板连接计算节点WT03-002，自攻钉和拉铆钉间距为300mm荷载设计值q=1.2*0.2+1.4*2.75+0.65*0.052=4.124 kN/m2；不锈钢拉铆钉承受拉力为：N=4.124*0.5*0.3=619N(本处计算取实际加劲肋间距500mm）铝制拉铆钉承受剪力为：V=4.124*0.5*0.3=619NST5.5自攻钉承受剪力为：V=4.124*0.5*0.3=619NM5铝制拉铆钉面积11.34m2，拉铆钉抗剪强度设计值为90N/mm2M5不锈钢拉铆118、钉面积11.34m2，拉铆钉抗拉强度设计值为320N/mm2ST5.5自攻钉面积13.81m2，自攻钉抗剪强度设计值为245N/mm2M5铝制拉铆钉抗剪强度为Nvb=nA0fC=11.34*90=1020N619NM5不锈钢拉铆钉抗剪强度为Nvb=nA0fC=11.34*320=3628N619 NST5.5自攻钉抗剪强度为Nvb=nA0fC=11.81*245=2893N619 N拉铆钉和自攻钉强度均满足要求。21、支座点反力S2工况（正风压）S3工况（负风压）四、百叶校核1、计算说明 百叶长度1470mm（分格长度为1600mm，去掉边框的宽度130mm，按简支梁计算，百叶材质为6063-119、T5。节点WT03-0052、荷载计算百叶承受风荷载宽度B=70mm，百叶受风荷载标准值qk线=2.75*0.07=0.19KN/m百叶受风荷载设计值q线=(2.75*1.4+0.052*0.65)*0.07=0.272KN/m将线荷载分解到百叶强轴和弱轴方向得：qk线弱=0.19*cos55。=0.19*0.573=0.109KN/mqk线强=0.19*cos55。=0.19*0.819=0.156KN/mq线弱=0.272*cos55。=0.272*0.573=0.156KN/mq线强=0.272*cos55。=0.272*0.819=0.223KN/m内力计算承受的强轴方向最大弯矩:Mx120、=q线*L2/8=0.223*1470*1470/8=60235N.mm承受的弱轴方向最大弯矩:My=q线*L2/8=0.156*1470*1470/8=42137N.mm连接反力F=qL/2=0.272*1470/2=199N3、截面参数百叶截面抗拉抗压强度设计值： fa =90 N/mm2抗剪强度设计值： fav=55 N/mm2 4、强度校核：强度= Mx/Wx+ My/Wy=60235/5221+42137/660=75.38N/mm290 N/mm2 5、挠度校核u：挠度u弱轴=5* qk线弱*L4/(384*E*Iy）=5*0.109*14704/(384*70000*12001)121、 =7.88mm1470/120=12.25mmu强轴=5* qk线强*L4/(384*E*Ix）=5*0.156*14704/(384*70000*234995) =0.577m1470/120=12.25mm挠度满足要求。6、连接计算自攻钉抗剪强度设计值fv=245N/mm2采用ST4.8自攻钉进行连接A0：ST4.8不锈钢自攻钉有效面积,取A0=9.24 mm2：ST4.8不锈钢自攻钉材料折减系数：=0.85NVb：ST4.8不锈钢自攻钉的抗剪能力NVb=nA0fV=2*0.85*9.24*245=3848 N199NST4.8不锈钢自攻钉满足设计要求。五、WT03-001B节点计算1、122、计算说明 节点铝板与钢架连接位置，节点WT03-001B,该节点各个方向调节量10mm2、荷载计算 S2组合（正风压）情况根据铝单板计算部分在S2组合（正风压）支座反力为计算取F3=400N F2=150NS3组合（负风压）情况根据铝单板计算部分在S3组合（负风压）支座反力为F3=600N,F2=150N。转换到整体坐标系：正风压：节点WT03-001B竖直方向荷载：Fy=F3cos35- F2sin35=400*0.819-150*0.573=242N水平方向荷载：Fx=F3sin35+ F2cos35=600*0.573+150*0.819=466N负风压：节点WT03-001B竖直方向荷123、载：Fy=F3cos35- F2sin35=600*0.819+150*0.573=578N水平方向荷载：Fx=F3sin35+ F2cos35=600*0.573-150*0.819=221N3、边框与转接系统连接螺栓（直径6）计算节点WT03-001B螺栓材质不锈钢A4-70A4-70抗剪强度设计值fv=245N/mm2A4-70抗剪强度设计值ft=320N/mm2螺栓承受剪力V=(F32+F22)0.5=(6002+1502)0.5=619N螺栓有效截面积S=20.12mm2NVb：M6螺栓的抗剪能力NVb= nA0fV=2*20.12*245=9858NN=619N4、转接合页最不利截124、面计算(6063-T6)节点WT03-001B 最不利截面A-A,承受荷载如下：弯矩M=F1*17=600*17=10200N.mm,拉力N=F2=150N，剪力V=F3=600N,最不利截面厚度7mm，长度60mm。正应力=N/A+M/W=150/420+10200/490=21.17N/mm2150 N/mm2剪应力=V/A=600/420=1.43N/mm285N/mm2 强度满足要求。5、转接件1计算(6063-T6)正风压工况计算 节点WT03-001BM=Fy*17=242*20=4840N.mm,N=Fx=466N,V=Fy=242NA-A截面型材长度为88(型材长度100mm-125、螺栓孔长度12mm），其截面参数如下：正应力=N/A+M/W=466/352+4840/234=22.01N/mm2150 N/mm2剪应力=V/A=242/352=0.69N/mm285 N/mm2强度满足要求。负风压工况计算 节点WT03-001BM= Fy=578*8=4624N.mm,N=Fx=221N,V=Fy=578NA-A截面型材长度为60mm，其截面参数如下：正应力=N/A+M/W=221/352+4624/352=13.76N/mm2150 N/mm2剪应力=V/A=578/352=1.64N/mm285 N/mm2强度满足要求。6、转接件1连接计算(M6螺栓)正风压工况：节126、点WT03-001B两个方向荷载产生的偏心靠型材对o点的压力和螺栓的拉力来平衡。螺栓承受拉力为：N=Fy*32/12/2=242*32/12/2=323N螺栓承受剪力为：V=Fx/2=466/2 =233NM6螺栓的抗拉能力Ntb= nA0ft=2*20.12*320=12876.8NN=323NM6螺栓的抗剪能力Nvb= nA0ft=20.12*245=4929NV=233NM6螺栓满足要求。负风压工况：节点WT03-001B螺栓承受拉力为：N=Fy*20/12/2=578*20/12/2=482N螺栓承受剪力为：V=Fy/2=221/2=111NM6螺栓的抗拉能力Ntb= nA0ft=2*127、20.12*320=4929NN=482NM6螺栓的抗剪能力Nvb= nA0fv=20.12*245=4929NV=111NM6螺栓满足要求。7、转接件1局部承压校核d：M6机制螺钉孔径，取d=6mmt：穿过壁厚，t=4mmNCb：转接件局部承压能力NCb =dtfab=6*4*240=5760NV=111N局部承压能力满足设计要求。8、转接件2计算(6063-T6)负风压工况不利，计算负风压工况 节点WT03-001BM=Fy*26=578*26=15028N.mm,N=Fx=221N,V=Fy=578NB-B截面型材长度为100，其截面参数如下：正应力=N/A+M/W=221/400+15128、028/266=57.05N/mm2150 N/mm2剪应力=V/A=578/400=1.45N/mm285 N/mm2强度满足要求。9、转接件2连接计算(M6机制螺钉)正风压工况不利，负风压螺栓不受力：节点WT03-001B螺栓承受剪力为：V=Fx/2=466/2=233NM6螺栓的抗剪能力Nvb= nA0ft=20.12*245=4929NV=233NM6螺栓满足要求。10、转接件2局部承压校核d：M6机制螺钉孔径，取d=6mmt：穿过壁厚，t=4mmNCb：转接件局部承压能力NCb =dtfab=6*4*240=5760NV=233N局部承压能力满足设计要求。11、转接件3计算正风压工况129、：节点WT03-001BM= Fy*60+Fx*(43.5+10)=242*60+466*(47.5+10)=41315N.mm, （10mm调节量）N= Fy=242N,V=Fx=466保守计算，C-C截面型材长度为100mm，其截面参数如下：正应力=N/A+M/W=242/500+41315/416=99.9N/mm2150 N/mm2剪应力=V/A=466/500=0.93N/mm285 N/mm2强度满足要求。负风压工况：节点WT03-001B M= Fx*(16+15)+Fy*60=221*(22.5+10)+578*60=41862N.mm,N=578N,V=221NC-C截面型材130、长度取为100mm，其截面参数如下：正应力=N/A+M/W=578/500+41862/416=102N/mm2150 N/mm2剪应力=V/A=221/500=0.44N/mm285 N/mm2强度满足要求。12、转接件3连接计算(M8螺栓计算)正风压荷载工况：节点WT03-001B两个方向荷载产生的偏心靠型材对o点的压力和螺栓的拉力来平衡。单个螺栓承受拉力为：N=(242*60+466*76.5)/(29-10)/2=1320N.mm(10mm考虑施工调节)单个螺栓剪力为V=466/2=233NM8螺栓的抗拉能力Ntb= nA0ft=36.6*320=11712NN=1320NM8螺栓的抗131、剪能力NVb=A0fV=36.6*245=8967NV=233NM8螺栓满足要求。负风压荷载工况：节点WT03-001B两个方向荷载产生的偏心靠型材对o点的压力和螺栓的拉力来平衡。单个螺栓承受拉力为：N=(578*60+221*(47.5+10)/25.5/2=930N.mm(10mm考虑施工调节)单个螺栓剪力为V=578/2=289NM8螺栓的抗拉能力Ntb= nA0ft=36.6*320=11712NN=930NM8螺栓的抗剪能力NVb=A0fV=36.6*245=8967NV=289NM8螺栓满足要求。13、转接件3垫片局部承压校核（垫片材质6063-T5)d：M8螺栓孔径，取d=8mm132、t：穿过垫片壁厚，t=5mmNCb：转接件局部承压能力NCb =dtfab=8*5*185=7400NV=289N局部承压能力满足设计要求14、转接件4计算正风压荷载工况：节点WT03-001BM=242*65+466*(96+10)=65126N.mm,N=466N,V=242N（10mm调节量）D-D截面型材长度为100，其截面参数如下：正应力=N/A+M/W=242/720+65126/720=90.79N/mm2150N/mm2剪应力=V/A=466/720=0.65N/mm2115N/mm2强度满足要求。负风压荷载工况节点WT03-001BM=578*65+221*(96+10)=6133、0996N.mm,N=578N,V=221N（10mm调节量）D-D截面型材长度为100，其截面参数如下：正应力=N/A+M/W=578/720+60996/720=85.52N/mm2150N/mm2剪应力=V/A=221/720=0.31N/mm285N/mm2强度满足要求。15、转接件4连接计算(M8螺栓计算)正风压荷载工况：节点WT03-001B两个方向荷载产生的偏心靠型材对o点的压力和螺栓的拉力来平衡。单个螺栓承受拉力为：N=(466*(102+10)-242*(12-10)/(33-10)/2=1124N (10mm考虑施工调节)单个螺栓剪力为V=466/2=233NM8螺栓的抗拉134、能力Ntb= nA0ft=36.6*320= 11712NN=1124NM8螺栓的的抗剪能力NVb=A0fV=36.6*245=8967NV=233NM8螺栓满足要求。负风压荷载工况：节点WT03-001B两个方向荷载产生的偏心靠型材对o点的压力和螺栓的拉力来平衡。单个螺栓承受拉力为：N=(578*(33+10)-221*(102-10)/43/2=52.58N(10mm考虑施工调节)单个螺栓剪力为V=221/2=111NM8螺栓的抗拉能力Ntb= nA0ft=36.6*320=11712NN=52.8NM8螺栓的抗剪能力NVb=A0fV=36.6*245=8967NV=111NM8螺栓满足要135、16、转接件4垫片局部承压校核（垫片材质6063-T5)d：M8螺栓孔径，取d=8mmt：穿过垫片壁厚，t=5mmNCb：转接件局部承压能力NCb =dtfab=8*5*185=7400NV=111N局部承压能力满足设计要求17、8mm钢板焊缝计算（不考虑加劲肋作用）节点WT03-001B 正风压 负风压正风压对根部弯矩M=466*(153.5+10)-242*(55.5-10)=65180N.mm负风压对根部弯矩M=578*(55.5+10)-221*(153.5-10)=6145N.mm正风压工况不利，校核正风压工况正应力=N/A+M/W=466/704+65180/3328=20.25N136、/mm2144 N/mm2剪应力=V/A=242/705=0.34N/mm2144 N/mm2强度满足要求。六、WT03-002节点计算1、计算说明 节点一铝板与钢架连接位置，节点WT03-002，该节点各个方向调节量15mm2、荷载计算 S2组合（正风压）情况根据铝单板计算部分在S2组合（正风压）支座反力为F1=310NS3组合（负风压）情况根据铝单板计算部分在S3组合（负风压）支座反力为 F1=470N转换到整体坐标系：正风压：节点WT03-002竖直方向荷载：Fy=F3cos35=310*0.819=254N水平方向荷载：Fx =F3sin35=310*0.573=177N负风压：节点W137、T03-002竖直方向荷载：Fy=F3cos35 =470*0.819=385N水平方向荷载：Fx =F3sin35 =470*0.573=269N3、附框型材计算节点WT03-002A-A截面最不利M=470*30=14100N.mm，V=470N正应力=N/A+M/W=14100/150=97N/mm2150 N/mm2剪应力=V/A=470/300=1.57N/mm285 N/mm2强度满足要求。4、附框槽口剪力计算节点WT03-002B-B截面最不利槽口承受的剪力V=470*67/33=955N剪应力=V/A=955/250=3.82N/mm285N/mm2。则WT03-03槽口型材满138、足要求。5、转接件1 A-A截面计算负风压工况不利：节点WT03-002F3=470NFX=470*33/30=517NFX对A-A截面产生的弯矩M=517*20=10340N.mmA-A截面型材长度为100，其截面参数如下：正应力=N/A+M/W=517/400+10340/266=40.16/mm2150 N/mm2强度满足要求。5、转接件1 C-C截面计算负风压工况不利：节点WT03-002F3=470NM=470*38=17860N.mmC-C截面型材长度为100，其截面参数如下：正应力=N/A+M/W=470/600+17860/600=30.55N/mm2150 N/mm2强度满足139、要求。6、转接件2计算正风压工况：节点WT03-002竖直方向荷载：Fy=F3cos35=310*0.819=254N水平方向荷载：Fx =F3sin35=310*0.573=177NM=177*(135+10)+254*(37+10)=37603N.mm,剪力 V=Fx=177N，拉力 N=Fy=254N（10mm调节量）D-D截面型材长度为100，其截面参数如下：正应力=N/A+M/W=254/600+37603/600=63.1N/mm2150 N/mm2剪应力=V/A=254/600=0.42N/mm285 N/mm2强度满足要求。负风压工况： 节点WT03-002竖直方向荷载：Fy=140、F3cos35 =470*0.819=385N水平方向荷载：Fx =F3sin35 =470*0.573=269NM=269*(135+10)+385*(37+10)=57100N.mm, 剪力 V=Fx=269N，拉力 N=Fy=385ND-D截面型材长度为100，其截面参数如下：正应力=N/A+M/W=385/600+57100/600=95.81N/mm2150 N/mm2剪应力=V/A=269/600=0.45N/mm285 N/mm2强度满足要求。6、转接件1和转接件2螺栓连接计算正风压工况：节点WT03-002竖直方向荷载：Fy=F1cos35=310*0.819=254N水平方向141、荷载：Fx =F1sin35=310*0.573=177N两个方向荷载产生的偏心靠型材对o点的压力和螺栓的拉力来平衡。单个螺栓承受拉力为：N=(177*75-254*(12+15)/24/2=134N(10mm考虑施工调节)M8螺栓的抗拉能力Ntb= nA0ft=36.6*320=11712NN=134NM8螺栓满足要求。负风压工况：节点WT03-002竖直方向荷载：Fy=F3cos35 =470*0.819=385N水平方向荷载：Fx =F3sin35 =470*0.573=269N两个方向荷载产生的偏心靠型材对o点的压力和螺栓的拉力来平衡。单个螺栓承受拉力为：N=(385*40-269*(142、12+15)/(39-15)/2=169N (10mm考虑施工调节)M8螺栓的抗拉能力Ntb= nA0ft=36.6*320=11712NN=169NM8螺栓满足要求。7、转接件2和角钢连接计算(M8螺栓计算)正风压：节点WT03-002两个方向荷载产生的偏心靠型材对o点的压力和螺栓的拉力来平衡。单个螺栓承受拉力为：N=(177*(143.5+10)-254*(21.5-10)/25/2=485N.mm(10mm考虑施工调节)M8螺栓的抗拉能力Ntb= nA0ft=36.6*320=11712NN=485NM8螺栓满足要求。负风压：节点WT03-002两个方向荷载产生的偏心靠型材对o点的压力和143、螺栓的拉力来平衡。单个螺栓承受拉力为：N=(269*(143.5+10)-385*(28.5-10)/25/2=684N (10mm考虑施工调节)M8螺栓的抗拉能力Ntb= nA0ft=36.6*320=11712NN=684NM8螺栓满足要求。8、角钢龙骨计算 在整体模型立面荷载以面荷载形式加载，角钢承担荷载偏大，本处按照角钢实际承受荷载计算角钢的变形和挠度，角钢长度1600mm，荷载作用点距边350mm。竖直方向荷载：Fy=F3cos35 =470*0.819=385N水平方向荷载：Fx =F3sin35 =470*0.573=269N最大应力比为0.4131.0,强度满足要求。最大变形为144、1.75mm1600/250=6.4mm,强度满足要求。七、WT03-003节点计算1、计算说明 节点3为铝板长边与钢架连接位置，节点号WT03-003, 该节点各个方向调节量10mm2、荷载计算 S3组合（负风压）情况受力最不利根据铝单板计算部分在S3组合（负风压）支座反力为 F1=3250N3、连接槽口计算节点WT03-003槽口承受剪力为：V=3250/2=1625N槽口面积A=130*2.5=325mm2剪应力=1625/325=5N/ mm255 N/ mm2槽口抗剪满足要求。4、5mm（局部8mm）铝板挂件计算（6061-T6)节点WT03-003A-A截面强度计算。 承受荷载如下145、：弯矩M=3250*(7+8)=48750N.mm,(8mm调节量），剪力V=3217N,最不利截面厚度8mm，长度18.5mm。正应力=N/A+M/W=48750/456=107N/mm2200N/mm2剪应力=V/A=3250/148=22N/mm2115 N/mm2 强度满足要求。B-B截面强度计算。 承受荷载如下：弯矩M=3250*(38+8)=149500N.mm,(8mm调节量），拉力N=3250N,最不利截面厚度5mm，长度40mm。正应力=N/A+M/W=3250/200+149500/1333=128.4N/mm2200N/mm2强度满足要求。5、挂轴计算（M14不锈钢挂轴）146、节点WT03-003F3=3250N, M=3250*18=58500N-mm正应力=N/A+M/W=58500/269=217.5N/mm2320N/mm2剪应力=V/A=3250/153=21.24N/mm2245 N/mm2 M14挂轴满足设计要求。6、6mm钢板计算节点WT03-003(调节到最不利位置) 最不利情况近似认为一块钢板在挂轴中点位置，挂轴对U钢板支座反力计算F1= F3/2=3250/2=1625N，F2= F3/2+ F3=3250/2+3250=4875N节点WT03-003C-C截面强度计算。 承受荷载如下：弯矩M=4875*35=170625N.mm，剪力V=48147、75N,最不利截面厚度6mm，长度150mm。正应力=N/A+M/W=170625/1.05/900=180N/mm2215N/mm2剪应力=V/A=4875/900=5.42N/mm2125N/mm2 强度满足要求。7、6mm钢板和钢架连接螺栓计算节点WT03-003(调节到最不利位置）两个方向荷载产生的偏心靠型材对o点的压力和螺栓的拉力来平衡。F1作用对螺栓有利，只考虑F2作用对螺栓产生的拉力。单个螺栓承受拉力为：N=F2*65/30/2=4875*65/30/2=5281N.mm,M8螺栓的抗拉能力Ntb= nA0ft=36.6*320=11712NN=5281NM8螺栓满足要求八、上端148、钢结构计算1、计算说明 按照吊装要求计算上端钢结构，采用sap2000有限元软件进行计算，钢架自重由软件直接加载。荷载以面荷载传递给两边龙骨。如图WT03-007。承受荷载如下：自重GK=0.2 KN/m2 正风压WK+ =2.0 KN/m2 负风压WK-=2.75 KN/m2 地震荷载QEK=0.052 KN/m2荷载组合：强度校核S1：1.2DEAD+1.4WK-+0.65QEK- S2：1.2DEAD+1.4WK+0.65QEK 刚度校核U1：1.0DEAD+1.0WK-+0.5QEK- U2：1.0DEAD+1.0WK+0.5QEK红色：80*80*5钢管，蓝色60*60*5钢管，黄色149、160*80*8钢管,青色50*5角钢。材质均为Q235B龙骨释放图节点连接处理：横竖两根钢通通长，连接处三个方向变形一致。2、加载荷载以面荷载传递给两边龙骨自重荷载GK=0.2 KN/m2自重荷载正风压WK+ =2.0 KN/m2正风压负风压WK-=2.75 KN/m2负风压地震荷载QEK=0.052 KN/m2地震荷载3、强度校核最大应力比0.471小于0.95,强度满足要求。4、刚度校核跨中最大挠度，其值df =1.40mm7000/250= 28mm端部悬挑段最大挠度，其值df =1.91mm1500/125= 12mm端部悬挑段跨中最大挠度，其值df =1.20mm2150/250=150、8.6mm挠度满足要求。跨中最大挠度，其值df =0.64mm7000/250= 28mm端部悬挑段最大挠度，其值df =1.07mm1500/125= 12mm端部悬挑段跨中最大挠度，其值df =1.08mm2150/250=8.6mm挠度满足要求。5、支座反力荷载方向示意图S1工况支座反力为(后续计算方便荷载取整数)：上支点径向荷载F3=3KN,荷载F2=35KN，下支点荷载F2=31KNS2工况支座反力为(后续计算方便荷载取整数)：上支点荷载F3=9KN,轴向荷载F2=22KN。下支点荷载F2=18KN九、下端钢结构计算1、计算说明 按照吊装要求计算上端钢结构，采用sap2000有限元软151、件进行计算，钢架自重由软件直接加载。如图WT03-008承受荷载如下：自重GK=0.2 KN/m2 正风压WK+ =2.0 KN/m2 负风压WK-=2.75 KN/m2 地震荷载QEK=0.052 KN/m2荷载组合：强度校核S1：1.2DEAD+1.4WK-+0.65QEK- S2：1.2DEAD+1.4WK+0.65QEK 刚度校核U1：1.0DEAD+1.0WK-+0.5QEK- U2：1.0DEAD+1.0WK+0.5QEK 红色：80*80*5钢管，蓝色60*60*5钢管，黄色160*80*8钢管，青色50*5角钢。材质均为Q235B龙骨释放图2、加载荷载以面荷载传递给两边龙骨自重152、荷载GK=0.2 KN/m2自重荷载正风压WK+ =2.0 KN/m2正风压负风压WK-=2.75 KN/m2负风压地震荷载QEK=0.052 KN/m2 地震荷载3、强度校核最大应力比为0.549均小于0.95,强度满足要求。4、刚度校核最大挠度，其值df =4.67mm7000/250= 28mm挠度满足要求。最大挠度，其值df =1.46mm7000/250= 28mm挠度满足要求。3、支座反力S1工况支座反力为(后续计算方便荷载取整数)：上支点荷载F3=5.5KN，荷载F2=42KN，下支点荷载F2=42KN。S2工况支座反力为（后续计算方便荷载取整数）：上支点荷载F3=4KN,荷载F153、2=16KN。下支点荷载荷载F2=16KN。S1工况反力较大，校核后面钢架S1工况为最不利状态进行校核。十、非挂点处三角钢架龙骨之间连接计算连接节点1计算1、计算说明 计算的是非支点处的三角钢架，钢架连接节点校核，节点号WT03-016,下部钢架承受的为最不利钢架。2、荷载计算S1工况下连接处支座反力最大：剪力V=3096N，杆件轴向力N=6919N。连接节点如下：参考节点WT03-0163、M8螺栓校核螺栓承受剪力为:FV= (N2+V2)0.5/2=(30962+69192)0.5/2=3790NM8螺栓的抗剪能力NVb=nA0fV=2*27.99*245=13715NFV=3790NM8154、螺栓满足要求。4、5mm钢板转接件局部承压校核d：M8螺栓孔径，取d=8mmt：穿过壁厚，t=10mm(转接件厚度5mm)NCb：转接件局部承压能力NCb =dtfab=10*10*305=24400NFV=3790N局部承压能力满足设计要求。5、5mm钢板转接件抗拉计算（非挂点位置）A-A截面计算荷载：拉力N=6919N,剪力V=3096N,剪力产生的弯矩M=3096*61=188856N.mm截面参数：拉应力=N/A+M/rW=6919/600+188856/1.05/6000=41.51N/mm2215 N/mm2剪应力=V/A=3096/600=5.16N/mm2125 N/mm2A-155、A截面强度满足要求。B-B截面计算荷载：拉力N=6919N,剪力V=3096N,剪力产生的弯矩M=3096*40=123840N.mm截面参数：拉应力=N/A+M/rW=6919/510+123840/1.05/5979=33.29N/mm2215 N/mm2剪应力=V/A=3096/510=6.07N/mm2125N/mm2B-B截面强度满足要求。C-C截面计算荷载：拉力N=7026N,剪力V=95N,剪力产生的弯矩M=95*70=6650N.mm截面参数：拉应力=N/A+M/rW=7026/960+6650/1.05/9600=7.98N/mm2215 N/mm2剪应力=V/A=95/96156、0=0.1N/mm2125 N/mm2C-C截面强度满足要求。转接件强度满足要求。6、5mm钢板转接件和方管连接焊缝计算1）连接焊缝1计算拉力N=6919N,剪力V=3096N将拉力和剪力分解到F2和F3方向则F3=V*cos35+Nsin35=3096*0.82+6919*0.57=6482NF2=V*cos35+Nsin35=6919*0.82-3096*0.57=3908NF2和F3产生弯矩为M=6482*72.5-3908*49.5=276499 N.mm焊缝截面参数焊缝强度验算 ： =6482/1288+276499/34940=12.95N/mm2fw=160N/mm2=6482/157、1288=5.03N/mm2fw=160N/mm2焊缝强度满足要求。1）连接焊缝2计算拉力N=7026N,剪力V=95N 剪力产生弯矩为M=95*75=7125N.mm焊缝截面参数焊缝强度验算 ： =7026/1190+7125/27479=6.16N/mm2fw=160N/mm2=95/1190=0.08N/mm2fw=160N/mm2焊缝强度满足要求。十一、挂点处三角钢架龙骨之间连接计算连接节点1计算计算的是支点处的三角钢架，钢架连接节点校核，节点号WT03-016/41、计算说明2、荷载计算S1工况下连接处支座反力最大：剪力V=3661N，杆件轴向力N=50947N。连接节点如下：参考节158、点WT03-0163、M12螺栓校核螺栓承受剪力为:FV= (N2+V2)0.5/2=(36612+509472)0.5/2=25539NM12螺栓的抗剪能力NVb=nA0fV=2*84.27*245=41292N25539NM12螺栓满足要求。4、5mm钢通局部承压校核d：M12螺栓孔径，取d=12mmt：穿过壁厚，t=10mm(转接件厚度8mm，钢通厚度5mm）NCb：转接件局部承压能力NCb =dtfab=10*12*305=36660NFV=25539N局部承压能力满足设计要求。5、8mm钢板转接件抗拉计算(挂点处)A-A截面计算荷载：拉力N=50947N,剪力V=3661N,剪力产生159、的弯矩M=3661*58=212338N.mm截面参数：拉应力=N/A+M/rW=50947/960+212338/1.05/9600=74.14N/mm2215 N/mm2剪应力=V/A=3661/960=3.81N/mm2125 N/mm2A-A截面强度满足要求。B-B截面计算荷载：拉力N=50947N,剪力V=3661N,剪力产生的弯矩M=3661*40=146440N.mm截面参数：拉应力=N/A+M/rW=50947/752+146440/1.05/9502=82.43N/mm2215 N/mm2剪应力=V/A=3661/752=4.87N/mm2125 N/mm2B-B截面强度满足160、要求。C-C截面计算荷载：拉力N=41915N,剪力V=207N,剪力产生的弯矩M=207*67=13869N.mm截面参数：拉应力=N/A+M/rW=41915/960+13869/1.05/9600=45.04N/mm2215 N/mm2剪应力=V/A=207/960=0.22N/mm2125 N/mm2C-C截面强度满足要求。转接件强度满足要求。6、8mm钢板转接件和方管连接焊缝计算1）连接焊缝1计算拉力N=50947N,剪力V=3661N将拉力和剪力分解到F2和F3方向则F3=V*cos35+Nsin35=3661*0.82+50947*0.57=32041NF2=V*cos35+Ns161、in35=50947*0.82-3661*0.57=39689NF2和F3产生弯矩为M=32041*72.5-39689*49.5=358367 N.mm焊缝截面参数焊缝强度验算 ： =39689/1859+358367/49326=28.61N/mm2fw=160N/mm2=32041/1859=17.24N/mm2fw=160N/mm2焊缝强度满足要求。1）连接焊缝2计算拉力N=41915N,剪力V=207N 剪力产生弯矩为M=207*75=15525N.mm焊缝截面参数焊缝强度验算 ： =41915/1702+15525/38876=25.03N/mm2fw=160N/mm2=207/1162、702=0.12N/mm2fw=160N/mm2焊缝强度满足要求。十二、挂点处三角钢架龙骨之间连接计算连接节点2计算计算的是支点处的三角钢架，钢架连接节点校核，节点号WT03-016/102、荷载计算S1工况下连接处支座反力最大：水平杆件1轴力N=39445N。杆件2荷载F3=2482+464=2946N,方便计算取3000N。F3沿着杆件1轴向方向分解对连接有利，此处忽略不计F2垂直于杆件方向分解V1=F3*cos35=3000*0.82=2460N3、M12螺栓校核螺栓承受剪力为:FV= (N2+V2)0.5/2=(24602+394452)0.5/2=19760NM12螺栓的抗剪能力NV163、b=nA0fV=2*84.27*245=41292N19760NM12螺栓满足要求。4、5mm钢通局部承压校核d：M12螺栓孔径，取d=12mmt：穿过壁厚，t=10mm(转接件厚度8mm，钢通厚度5mm）NCb：转接件局部承压能力NCb =dtfab=10*12*305=36660NFV=19760N局部承压能力满足设计要求。5、8mm钢板转接件抗拉计算(挂点处)C-C截面计算荷载：拉力N=39445N,剪力V=2460N,剪力产生的弯矩M=2460*50=123000N.mm截面参数：拉应力=N/A+M/rW=41915/960+123000/1.05/9600=55.86N/mm2215164、 N/mm2剪应力=V/A=2460/960=2.56N/mm2125 N/mm2C-C截面强度满足要求。转接件强度满足要求。6、8mm钢板转接件和方管连接焊缝计算1）连接焊缝计算拉力N=39445N,剪力V=2460N 剪力产生弯矩为M=2460*50=123000N.mm焊缝截面参数焊缝强度验算 ： =39445/1702+123000/38876=26.34N/mm2fw=160N/mm2=2460/1702=1.45N/mm2fw=160N/mm2焊缝强度满足要求。十三、三角钢架龙骨之间连接计算连接节点3计算1、计算说明 钢架连接节点校核，节点号WT03-002A，下部钢架承受的为最不165、利钢架。非支点处连接形式 节点WT03-016支点处连接形式 WT03-016非支点处连接形式较支点处弱，按照非支点处来校核。2、荷载计算S1工况下连接处支座反力最大：剪力FX=40N，杆件轴向力FZ=260N。连接节点如下：参考节点WT03-0163、M8螺栓校核M8螺栓螺栓承受拉力为:FX=260/2=130NM8螺栓螺栓承受剪力为:FZ=40/2=20NM8螺栓的抗剪能力NVb=nA0fV=2*27.99*245=13715NFV=20NM8螺栓的抗拉能力Nsb=nA0fs=2*27.99*320=17913NFN=130NM8螺栓满足要求4、5mm钢通转接件局部承压校核此处受力较小，钢166、板及焊缝无需再校核。十四、三角钢架龙骨之间连接计算连接节点4计算（50*5角钢）1、计算说明 钢架连接节点校核，下部钢架承受角钢承受轴向力最大。WT03-0132、荷载计算S1工况下轴向力最大： N=5100N。连接节点如下：参考节点WT03-0103、M12螺栓校核M12螺栓螺栓承受剪力为:Fv=5100NM12螺栓的抗剪能力NVb=nA0fV=81.2*245=19898NFV=5100NM12螺栓满足要求4、5mm钢板转接件局部承压校核d：M12螺栓孔径，取d=12mmt：穿过壁厚，t=10mmNCb：转接件局部承压能力NCb =dtfab=10*12*305=36660NFV=5100167、N局部承压能力满足设计要求。十五、各榀三角钢架和三角架龙骨之间连接计算1、计算说明上下三角钢架连接处变形：U1工况：x方向相对位移量x=-0.177+0.144=-0.033mm y方向相对位移量y=0.65+0.04=0.69mm z方向相对位移量z=-0.29+0.59=0.3mmU2工况：x方向相对位移量x=0.1-0.04=0.06mm y方向相对位移量y=0.07+0.47=0.54mm z方向相对位移量z=0.09+0.15=0.24mm三个方向相对位移量均小于插芯间隙5mm，不会产生力的作用。十六、三角架龙骨与250*250*12钢通连接计算1、计算说明 钢架连接节点校核，节点号168、WT03-0162、荷载计算上部钢架：S1工况支座反力为(后续计算方便荷载取整数)：轴向荷载为沿着160*80*8方向上支点轴向荷载F3=3KN,荷载F2=35KN，下支点荷载F2=31KNS2工况支座反力为(后续计算方便荷载取整数)：上支点轴向荷载F3=9KN,荷载F2=22KN。下支点荷载F2=18KN下部钢架S1工况支座反力为(后续计算方便荷载取整数)：上支点轴向荷载F3=5.5KN,荷载F2=42KN，下支点荷载F2=42KNS2工况支座反力为(后续计算方便荷载取整数)上支点轴向荷载F3=4KN,荷载F2=16KN。下支点荷载荷载F2=16KN。综上分析：取各个工况各个方向荷载最大值校169、核连接节点。轴向荷载F3=9KN,荷载F2=42KN3、M16*60螺栓校核螺栓承受剪力为:FV= F3/4 =9000/4=2250N螺栓承受拉力为:FN=F2/4=42000/4=10500NM16螺栓的抗剪能力NVb=nVA0fV=156.67*245=38384NFV=4500NM16螺栓的抗拉能力Ntb=A0ft=156.67*320=50134NFN=10500NM16螺栓满足要求4、M16*300螺栓校核螺栓承受剪力为:FV=42000/2=21000N水平方向荷载（沿着龙骨轴向方向）相对螺栓为偏心荷载，靠转接件对钢通的压力和螺栓的拉力平衡，则螺栓的拉力为FN=9000*(118170、+30)/65/2+9000/2=14746NNVb：M16螺栓的抗剪能力NVb=nVA0fV=2*156.6*245=76734NFV=21000NNsb：M16螺栓的抗拉能力Nsb= A0ft=156.6*320=50112NFN=14746NM16螺栓满足要求。5、70*70*6垫片局部承压计算d：M16螺栓孔径，取d=16mmt：穿过总壁厚，t=2*6=12mmNCb：转接件局部承压能力NCb =dtfab=16*12*305= 58560 NFV=21000N局部承压能力满足设计要求。6、垫片焊缝计算局部承压能力满足设计要求单个垫片焊缝承受的剪力为V= FV/2=21000/2=10171、500N垫片焊缝焊高hf=60.7=4.2 mm,焊缝面积A=4.2*(70-14)=235.2焊缝强度验算=V/A=10500/235.2=44.64N/mm2 f=160 N/mm2满足要求。十七、顶部钢结构计算（单榀，连接节点1 ）1、计算说明参考大样WT03-006 采用sap2000有限元软件进行计算，钢架自重由软件直接加载。参考节点WT03-009-3/4，荷载距螺栓群形心距离取L=526mm，距主体结构连接焊缝距离L=465+526=991mm。2、加载按最不利荷载取上端钢结构第一支点的支座反力 设计值负风压 :F3=3KN（水平）,F2=35KN（向心）设计值正风压 :F3=9172、KN（水平）,F2=22KN（向心）将F2和F3转化到Fx和Fy两个方向得:（负风压）荷载分解示意图设计值Fx=F2sin61-F3cos61=35*0.875-3*0.485=29.2KNFy=F2cos61+F3sin61=35*0.485+3*0.875=19.6KN将F2和F3转化到Fx和Fy两个方向得:（正风压）荷载分解示意图设计值Fx=F3cos61+F3sin61=9*0.485+22*0.875=23.6KNFy=F3sin61+F2cos61=9*0.875-22*0.485=-2.8KN负风压不利，校核负风压工况。Fx=29.2KN,Fy=19.6KN设计值加载3、强度校核173、最大应力为0.491比均小于0.95,强度满足要求。4、刚度校核校核强度组合下杆件变形水平方向df =2.20mm4796.5/250= 19.19mm竖直方向df =1.47mm4796.5/250= 19.19mm挠度满足要求。5、支座反力F2=86.81N（水平） F3=66.25N(竖直)M=86.03KN.m(M为水平方向荷载乘以悬挑距离M=86.81*0.991=86.03KN.mm)6、250*250*12钢通和250*250*12钢通焊接2计算（三级熔透焊）参考参考节点WT03-011-8，连接焊缝3，单边焊缝受力计算.荷载：Fx=86.82N（水平） Fy=66.25N(竖直174、)将FX和FY分解到F2和F3方向F2= Fx*cos29+ Fy*sin29=86.82*0.875+66.25*0.485=108KNF3= Fy*cos29- Fx*sin29=66.25*0.875-88.82*0.485=14.9 KN焊缝承受荷载为：F2= 108KNF3=14.9KNF3产生的偏心弯矩M=14.9*(0.307+0.025)=4.947KN.m焊缝截面参数:焊缝截面为杆件杆件截面.(焊缝按沿着F2投影方向面积计算）则焊缝满足要求。7、250*250*12钢通和16厚埋板连接焊缝1计算(不考虑加劲板作用）参考节点WT03-011-7，连接焊缝1.荷载：F2=86.8175、2KN（水平） F3=66.25KN(竖直)M=45.66KN.m焊缝截面参数:hf=12*0.7=8.4mm.则焊缝满足要求。8、16mm厚钢板和16mm厚钢板连接螺栓计算（10.9M24高强螺栓）参考节点WT03-011-5.荷载：F2=86.82KN（水平） F3=66.25KN(竖直)M=45.66KN.mWT03-011-5 螺栓个数 BoltNum = 82）、螺栓群抗拉强度计算 在轴心拉力和弯矩共同作用下(下图所示)，进行弹性分析时，受力最大锚栓的拉力设计值应按下列规定计算：1：当N/n-My1/yi20时：Nsdh=N/n+My1/yi22：当N/n-My1/yi20 单个螺栓176、最大拉力： Nsdh=(NL+M)y1/yi/2=(66250*220+50100000)*440/(3*440*440+2*220*220)=41996N3）、螺栓群抗剪强度校核单个螺栓最大剪力 : Nvdh= F2/8=86820/8=10852N4）、高强螺栓复核 连接采用10.9级M24的高强度螺栓连接 ,抗拉强度设计值500N/mm2, 抗拉强度设计值310N/mm2,一个螺栓的抗拉承载力设计值为Ns=352.50*500=176KNFs=41996N，抗拉强度满足要求。一个螺栓受剪承载力计算Nv=352.50*310=109KNFv=10852N抗剪满足要求。 螺栓强度满足要求。9177、250*250*12钢通和主体结构焊接2计算（三级熔透焊）参考参考节点WT03-011-7，连接焊缝2，不考虑加劲肋板影响.荷载：F2=86.82KN（水平） F3=66.25KN(竖直)M=71.53KN.m焊缝截面参数:焊缝截面为杆件杆件截面.则焊缝满足要求。10、抱环和主体钢结构连接计算(角焊缝）参考节点WT03-011-9，连接焊缝3，不考虑加劲肋板影响.荷载：F2=86.82KN（水平） F3=66.25KN(竖直)M=86.03KN.m焊缝截面参数:焊缝高度he=8.4mm.水平和竖直方向荷载靠抱环和主体结构挤压受力，焊缝主要承受弯矩作用。两侧焊缝共同抗扭作用，单侧焊缝最大剪应力178、则焊缝满足要求。十八、顶部钢结构计算（单榀，连接节点2）1、计算说明 参考大样WT03-006 按照吊装要求顶部钢结构采用如下形式，采用sap2000有限元软件进行计算，钢架自重由软件直接加载。参考节点WT03-009-1/2。连接节点2荷载距螺栓形心距离取L=340mm。连接节点2相对于连接节点3而言，无侧向力，悬挑距离较短。所以根部转接系统此处不计算（在连接节点3里面计算），此处主要计算钢通及钢通和16mm厚钢板连接焊缝。WT03-011-12、加载连接节点2（S1工况反力最大）设计值 : F2=31KN(竖直)校核连接节点3设计值加载3、强度校核最大应力为0.281比均小于0.95,强度179、满足要求。4、刚度校核校核强度组合下杆件变形竖直方向df =2.18=1.696mm4796.5/250= 19.19mm挠度满足要求。5、支座反力F3=99.78N(竖直)6、250*250*12钢通和16厚埋板连接焊缝1计算(不考虑加劲板作用）参考节点WT03-011-1，连接焊缝.荷载：F3=100KN(竖直)焊缝截面参数:he=12*0.7=8.4mm.则焊缝满足要求。十九、顶部钢结构计算（单榀，连接节点3 ）1、计算说明参考大样WT03-006 按照吊装要求顶部钢结构采用如下形式，采用sap2000有限元软件进行计算，钢架自重由软件直接加载。参考节点WT03-008-3/4连接节点3180、荷载距螺栓形心距离取L=722mm，考虑25mm偏心距离取750mm2、加载连接节点3（S1工况反力最大）设计值 : 水平F1=6KN(水平）,F2=42KN(竖直)校核连接节点3设计值加载3、强度校核最大应力为0.425比均小于0.95,强度满足要求。4、刚度校核校核强度组合下杆件变形水平方向df =0.43=1.696mm4796.5/250= 19.19mm竖直方向df =2.94=1.696mm4796.5/250= 19.19mm挠度满足要求。5、支座反力F2=17.93KN(水平） F3=133.23N(竖直)M=13.45KN.m6、250*250*12与250*250*12钢管181、连接计算（三级熔透焊）节点如下：节点编号WT03-010-7。荷载F2=17.93KN（水平） F3=133.23KN(竖直)水平荷载在焊缝截面处产生弯矩为M=17.93*(0.307+0.025)=5.953KN.m焊缝截面参数:焊缝截面同杆件截面.焊缝强度验算 =133230/12576+5953000/1052406=16.25N/mm2185 N/mm2=17930/12576=1.43N/mm2125 N/mm2焊缝强度满足要求。7、250*250*12钢通和16厚埋板连接焊缝1计算(不考虑加劲板作用）参考节点WT03-010-1，连接焊缝1.荷载：F2=17.93KN(水平） F3182、=133.23N(竖直)M=13.45KN.m焊缝截面参数:hf=12*0.7=8.4mm.则焊缝满足要求。8、16mm厚钢板和16mm厚钢板连接螺栓计算（10.9 M24高强螺栓）参考节点WT03-010-5F2=17.93KN(水平） F3=133.23N(竖直)M=13.45KN.m螺栓个数 BoltNum = 62）、螺栓群抗拉强度计算 在轴心拉力和弯矩共同作用下(下图所示)，进行弹性分析时，受力最大锚栓的拉力设计值应按下列规定计算：1：当N/n-My1/yi20时：Nsdh=N/n+My1/yi22：当N/n-My1/yi20 单个螺栓最大拉力： Nsdh=(NL+M)y1/yi/2183、=133230/6+13450000*180/(6*180*180)=34658N3）、螺栓群抗剪强度校核单个螺栓最大剪力 : Nvdh= F2/6=17930/6=3000N4）、高强螺栓复核 连接采用10.9级M24的高强度螺栓连接 ,抗拉强度设计值500N/mm2, 抗拉强度设计值310N/mm2,一个螺栓的抗拉承载力设计值为Nt=352.50*500=176KNFN=34658N，抗拉强度满足要求。一个螺栓受剪承载力计算Nt=352.50*310=109KNFN=3000N抗剪满足要求。 螺栓强度满足要求。9、16厚埋板和16厚钢板连接焊缝2计算(三级熔透焊）参考节点WT03-010-184、1/4连接焊缝2.荷载：F2=17.93KN(水平） F3=133.23N(竖直)M=13.45KN.m焊缝截面参数:he=16mm.则焊缝满足要求。10、16厚埋板和主体结构圆管连接焊缝3计算(三级熔透焊)参考节点WT03-011-7，连接焊缝3，不考虑加劲肋板影响.荷载：荷载：F2=17.93KN(水平） F3=133.23N(竖直)M=13.45+17.93*0.19=16.86KN.m将弯矩和竖直方向荷载转化为连接焊缝3的拉力和压力得：单边120mm长焊缝承受拉力为：FN=133230/4+16860000/427/2=53049 N焊缝截面参数:焊缝高度he=12mm.（L=120-185、2*12=96mm）水平方向荷载靠抱环和主体结构挤压受力，焊缝主要承受弯矩作用。则焊缝满足要求。二十、顶部钢结构计算(双榀连接节点4）1、计算说明参考大样WT03-008 按照吊装要求顶部钢结构采用如下形式，采用sap2000有限元软件进行计算，钢架自重由软件直接加载。参考节点WT03-008/1/2。反力如下：S1工况最不利设计值 : F2=42KN(竖直）蓝色截面：200*100*8钢管,红色250*250*12钢管,黄色160*80*82、加载设计值F2=42KN(竖直)设计值3、强度校核最大应力比为0.340,均小于0.95,强度满足要求。4、刚度校核校核强度组合下杆件变形最大挠度，其186、值df 2.26mm4796.5/250= 19.19mm挠度满足要求。5、支座反力6、250*250*12与250*250*12钢管连接计算（三级熔透焊）节点如下：节点编号WT03-010-7。荷载则剪力V=52623N 弯矩M=23919300N.mm 轴力N=70125N 焊缝截面参数:焊缝截面同杆件截面.则焊缝满足要求。7、250*250*12钢通和16厚埋板连接焊缝计算(不考虑加劲板作用）参考节点WT03-010-1，连接焊缝1.荷载：F3=127.90KN(竖直)焊缝截面参数:hf=12*0.7=8.4mm.则焊缝满足要求。8、16mm厚钢板和16mm厚钢板连接螺栓计算（10.9M187、24高强螺栓）.参考节点WT03-010-1/41）、荷载计算 螺栓群受力 N =127.9kN V = 8.43kN 螺栓个数 BoltNum = 6 V产生的剪力 Nv = V/BoltNum =8.43/6=1.41kN N产生的拉力 NN = N/BoltNum =127.9/6=21.32kN2）、高强螺栓复核 一个螺栓的抗拉承载力设计值为Nt=352.50*500=176KNFN=21320N，抗拉强度满足要求。一个螺栓受剪承载力计算Nt=352.50*310=109KNFN=1410N抗剪满足要求。 螺栓强度满足要求。9、16厚埋板和主体结构圆管连接焊缝计算（三级熔透焊）参考节点188、WT03-010-1/4，连接焊缝2.荷载：F3=127900N(竖直)V=8430N焊缝截面参数:he=16mm. 连接焊缝满足要求.第五章 WT03爬梯护栏系统计算一、计算说明本章计算检修通道及爬梯系统，爬梯固定在检修通道横向支撑龙骨上，横向龙骨固定在后加钢结构上，参见大样见下图。塔楼大样二、荷载计算1、幕墙自重荷载标准计算4mm厚防滑钢板。面板自重面荷载标准值GAK=4*10-3*78.5=0.314KN/m2考虑龙骨及附属构件重力荷载标准值GGK=0.5KN/m22、检修荷载考虑检修时两个人作用，单个人带工具的荷载为1KN。考虑1.5的动力放大系数。单个人的检修荷载标准值FK=1.0K189、N单个人的检修荷载设计值F=1.4FK三、4mm钢面板计算1、计算说明面板选用4mm厚防滑钢板，材质Q235B。最大分格尺寸为，B=900mm，H=500 mm。选取1000*900一块不锈钢板整体计算分析。2、荷载计算强度校核：S=1.2DEAD+1.0FK标准值：U=1.00DEAD+1.40FK3、钢板强度校核及SAP模型1）、基本参数材料特性：钢板弹性模量 E=2.06104N/ mm2，泊松比：=0.33mm钢板强度允许值 fs=215Mpa2）、计算模型正视图：加载图: 考虑两个人同时作用在钢板正中央，单个人作用面积S=150*150=22500mm2，作用区域面荷载标准值为FK=190、1500/22500=0.067N/mm2。3）、计算结果4mm钢板最大应力：4mm钢板最大应力：max=148 N/mm2215 N/mm24mm钢板强度满足要求！4）、4mm钢面板挠度校核校核依据：dfdf,lim=a/100df=3.957mmdf,lim=500/100=5mm4mm钢板面板挠度符合规范要求。5）、40*4底部角钢龙骨计算校核依据：dfdf,lim=a/100考虑最不利情况两个人同时站在700长L50*4龙骨上，最大应力比为0.632，满足要求。df=0.832mmdf,lim=700/250=2.8mmL40*4角钢挠度符合规范要求。四、爬梯计算1、计算说明计算模型：191、简支梁爬梯高度：H=1950mm爬梯分格：B =400/400/460/300/300两立杆间距：L=600mm两支点间距：L1=900mm大样WT03-0122、荷载计算自重荷载由软件自动加载活荷载(考虑不可能同上两个人，按一个人荷载计算）FK=1.5KN强度校核：S=1.2 Gk线+1.4FK挠度校核：U=1.0 Gk线+1.0FK3、加载活荷载加载4、截面参数选用40*4圆管，材质：Q235B5、立柱抗弯强度校核最大应力比为0.3971，立柱强度符合规范要求。6、立柱挠度校核40*4圆管变形：f=0.47mm600/250=2.4mm立柱挠度满足设计要求。7、支座反力自重作用标准值活荷载192、作用标准值活荷载和自重作用之和设计值8、爬梯与主体结构连接计算 爬梯上端支点通过2个M8螺栓与主体钢结构连接，螺栓主要承受剪力。连接节点参考WT03-013.单个螺栓承受剪力为V=1206.7/2=604N，A0：M8螺栓有效面积，取A0=36.61mm2NVb：M8螺栓的抗剪能力NVb=nVA0fV=1*36.61*245=8969NF=604NM8不锈钢螺栓满足设计要求五、检修通道龙骨计算1、计算说明横向主龙骨：截面200*100*8和80*40*4，L=2470mm竖向主龙骨：截面80*40*4，L=2400mm横向次龙骨：截面L50*4角钢，L=700mm，间隔500mm大样WT03-193、0122、荷载计算自重荷载由软件自动加载GGK=0.5KN/m2爬梯自重荷载GK=131N活荷载：工况1：活荷载都在检修通道上，当检修人员荷载都作用在单个角钢上时，角钢承受线荷载为FK线1=1500*2/900=3.33N/mm 工况2：活荷载一人在爬梯上，一人在检修通道上，当一个检修人员荷载作用在单个角钢上时，角钢承受线荷载为FK线2=1500/900=1.67N/mm强度校核：S=1.2 Gk线+1.4FK1 S1=1.2 Gk线+1.4FK2挠度校核：U=1.0 Gk线+1.0FK1 U=1.0 Gk线+1.0FK23、加载自重荷载加载爬梯荷载加载活荷载工况1FK线1加载活荷载工况2FK194、线2加载4、截面参数参数如下，材质：Q235B5、立柱抗弯强度校核最大应力比为0.5881，立柱强度符合规范要求。6、立柱挠度校核活荷载工况180*40*4钢管：f=7.34mm2400/250=9.6mm，挠度满足设计要求。活荷载工况280*40*4钢管：f=7.27mm2470/250=9.888mm，挠度满足设计要求。7、支座反力1)、活荷载工况1支座最大反力：F3=2343N2)、活荷载工况2支座最大反力：F3=3780N8、80*40*4钢通和主钢结构连接计算竖直方向剪力为：V= F3=3780N焊缝参数：焊高he=2.8mm（板厚4*0.7=2.8mm）焊缝强度验算 ： =5.38195、N/mm2fw=160*0.9=144N/mm2焊缝强度满足要求。六、检修通道栏杆和扶手计算1、计算说明 扶手选用40*4钢管，扶手长度B=2610mm，扶手按简支梁模型计算。受力示意图如下，参考节点WT03-028B：2、栏杆和扶手计算1）荷载计算考虑此处属于检修通道，水平荷载按照0.5KN/m设计水平活荷载标准值(线荷载）：q线k=Lv=0.5KN/m水平活荷载设计值(线荷载）：q线= 0.5*1.4=0.7KN/m2)、栏杆和扶手强度校核 扶手截面参数栏杆和扶手最大应力比为0.8050.95,强度满足要求。 3）、挠度校核栏杆和扶手水平方向最大位移为f=9.42mmdf,lim=920*196、2/175=10.51mm栏杆和扶手刚度满足规范要求。3、栏杆和根部连接计算根部荷载弯矩M=0.335KN.m，V=0.29KN焊缝参数：焊高hf=4mm（板厚4*0.7=2.8mm）焊缝强度验算 =88.23N/mm2=0.77N/mm2综合作用下N/mm2fw=160*0.9=144 N/mm2焊缝强度满足要求。4、横向扶手与竖向栏杆立柱计算 横向扶手与竖向栏杆立柱通过一个M8螺栓连接，螺栓主要承受剪力。连接节点参考WT03-028c.单个螺栓承受剪力为V=613N，A0：M8螺栓有效面积，取A0=36.61mm2NVb：M8螺栓的抗剪能力NVb=nVA0fV=1*36.61*245=89197、69NF=613NM8不锈钢螺栓满足设计要求。第六章 WT03系统开启方案结构计算一、计算说明本章计算空中连廊WT03开启系统。大样图WT03-E002二、荷载计算1、风荷载计算根据风洞试验报告最大值取Wk-=-2.75 kN/m2 （负风压）取Wk=2.0kN/m2 （正风压）根据业主提供的结构设计总说明该建筑物处于两江交汇处，地面粗糙度按规范介于B类和C类之间，该工程的主体结构风荷载值采用风洞试验值计算，根据招标文件的要求，风洞试验涉及的到的位置优先采用风洞试验值，所以此章的风荷载标准参考风洞试验报告。则计算时取风荷载标准值：Wk-=2.75kN/m2 （负风压）Wk-=2.0 kN/m2198、（正风压）2、自重荷载GAK： 铝单板及百叶（考虑龙骨和各种零部件等后的重力荷载标准值）GGK=0.2KN/m23、地震荷载地震烈度为6度（0.07g）max：水平地震影响系数最大值，取max=0.052E：动力放大系数，取E=5.0qEK：作用在幕墙上的地震荷载标准值计算qEK=maxEGGK=0.0525.00.2 =0.052 KN/m2三、龙骨钢结构计算1、计算说明 面板采用3mm铝板，与水平面夹角为35度，最大的分格为axb=1420mm2000mm，整块铝板固定由推杆和主龙骨固定。铝板四边固定于边框上，中间采用加劲肋进行加固，加劲肋端部固定在边框上，四边边框通过角码连接，边框通过四199、点固定于钢架上，其示意图如下：参考节点WT03-022。2、荷载组合铝单板自重由软件自动加载正风荷载：WK=2.0 KN/m2负风荷载：WK=2.75 KN/m2地震荷载：qEK=0.052 KN/m2强度校核：S1: 1.35Gk+0.61.4 Wk- +0.51.3 Ek-S2: 1.0Gk+1.4 Wk+ +0.51.3 Ek+S3: 1.2Gk+1.4 Wk- +0.51.3 Ek-挠度校核：U1: 1.0Gk+1.0Wk+U2: 1.0Gk+1.0Wk-3、模型加载采用sap2000有限元进行计算，自重软件自动加载长边，短边和推杆支撑龙骨选用60*60*5，面板选用3mm厚铝单板。加200、劲肋铝龙骨模型如下：荷载进行加载：荷载加载大小通WT03标准系统：4、强度校核最大应力比为0.4231,强度满足要求。铝板加劲肋跨度小于标注WT03系统跨度，此处不再重复校核。5、挠度校核1）、推杆端部变形水平方向最大变形df=(2.022+2.802)0.5=3.45mm1000/125=8mm变形满足要求。6、支座反力 四、开启连接节点1计算1、计算说明 节点一为窗框和钢结构连接计算，参考节点WT03-0262、荷载计算 Fx=7650N,Fz=3940N。3、边框与转接系统连接销轴（直径10）计算节点WT03-022销轴材质不锈钢A4-70（此处列出其抗拉和抗剪强度设计值，后面计算不再列201、出）A4-70抗剪强度设计值fv=245N/mm2A4-70抗剪强度设计值ft=320N/mm2销轴承受剪力V=(F12+F22)0.5=(76502+39402)0.5=8605N销轴有效截面积S=3.14*5*5=78.5mm2NVb：M10螺栓的抗剪能力NVb= nA0fV=2*78.5*245=38465NV=8605N直径10的销轴强度满足要求。3、截面A-A校核节点WT03-022 最不利截面A-A,承受荷载如下：弯矩M=Fx*34=7650*20=153000 N.mm,最不利截面厚度8mm，长度160mm。正应力=N/A+M/W=3940/280+153000/1706=103202、N/mm2215N/mm2剪应力=V/A=7650/1280=5.98N/mm2125N/mm2 强度满足要求。4、转接件连接计算(M10螺栓)节点WT03-022两个方向荷载产生的偏心弯矩靠钢板的压力和螺栓的拉力来平衡。螺栓承受拉力为：N=(Fx*119)/42.5/3=7650*119/42.5/2=10710N螺栓承受剪力为：V=Fx/3=3940/2=1970NM12螺栓的抗拉能力Ntb= nA0ft=82.6*320=26432NN=10710NM12螺栓的抗剪能力Nvb= nA0ft=82.6*245=20237NV=1970NM12螺栓满足要求。5、U形转接件和160*80*8连203、接焊缝计算节点WT03-022 焊缝承受荷载如下：拉力N=7650N 剪力V=3940N 弯矩M=Fx*20+Fz*16=7650*76.5+3940*60=821625N.mm, 焊缝参数：he=8*0.7=5.6mm，L=160-2*8=144mm。正应力=N/A+M/W=7650/1112+821625/68894=18.81N/mm2144N/mm2剪应力=V/A=3940/1112=3.54N/mm285N/mm2 焊缝强度满足要求。五、顶部钢结构计算1、计算说明参考大样WT03-027反力如下：蓝色截面：160*80*8钢管。红色250*250*12钢管。2、加载设计值3、强度校核204、最大应力比为0.371,均小于0.95,强度满足要求。4、刚度校核校核强度组合下杆件变形最大挠度，其值df =1.61mm4260/250=17.04mm挠度满足要求。5、支座反6、250*250*12与250*250*12钢管连接计算节点如下：节点编号WT03-027。荷载则剪力V2=9396N ，弯矩M3=5621900N.mm ，V3=5501N ，弯矩M3=3447300N 焊缝截面参数:hf=12*0.7=8.4mm.则焊缝满足要求。7、根部连接节点校核开启处支座反力标准位置支座反力根部连接节点的支座反力均小于标准部分支座反力，标准部分已校核，此处不再校核。第六章 WT03碰撞处钢结205、构计算(竖向主钢架间距800mm)一、下端钢结构计算1、计算说明 按照吊装要求计算下端钢结构，采用sap2000有限元软件进行计算，钢架自重由软件直接加载。如图WT03-008承受荷载如下：自重GK=0.2 KN/m2 正风压WK+ =2.0 KN/m2 负风压WK-=2.75 KN/m2 地震荷载QEK=0.052 KN/m2荷载组合：强度校核S1：1.2DEAD+1.4WK-+0.65QEK- S2：1.2DEAD+1.4WK+0.65QEK 刚度校核U1：1.0DEAD+1.0WK-+0.5QEK- U2：1.0DEAD+1.0WK+0.5QEK红色：80*80*5钢管，蓝色60*60*206、5钢管，黄色160*80*8钢管，青色50*5角钢。材质均为Q235B2、加载（同标准部分） 3、强度校核最大应力比为0.961均小于1.0,强度满足要求。4、刚度校核最大挠度，其值df =15.99mm7000/250= 28mm挠度满足要求。最大挠度，其值df =1.14mm7000/250= 28mm挠度满足要求。5、支座反力S1工况支座反力为(后续计算方便荷载取整数)：上支点荷载F3=4KN，荷载F2=48KN，荷载F1=14KN.下支点荷载F2=48KN,F1=14KN。S2工况支座反力为（后续计算方便荷载取整数）：上支点荷载F3=5KN,荷载F2=15KN, 荷载F1=10KN。下207、支点荷载F2=15KN, 荷载F1=11KN。S1工况反力较大。二、非挂点处三角钢架龙骨之间连接计算连接节点1计算1、计算说明 计算的是非支点处的三角钢架，钢架连接节点校核，节点号WT03-016,下部钢架承受的为最不利钢架。2、荷载计算（取杆件1和杆件2两个方向最大荷载）S1工况下连接处支座反力最大：杆件轴向力N=6700N（实际6674N）。剪力V=1180N连接节点如下：参考节点WT03-0163、M8螺栓校核螺栓承受剪力为:FV= (N2+V2)0.5/2=(11802+67002)0.5/2=3401NM8螺栓的抗剪能力NVb=nA0fV=2*27.99*245=13715NFV=3208、401NM8螺栓满足要求。4、5mm钢板转接件局部承压校核d：M8螺栓孔径，取d=8mmt：穿过壁厚，t=10mm(转接件厚度5mm)NCb：转接件局部承压能力NCb =dtfab=10*10*305=24400NFV=3401N局部承压能力满足设计要求。5、5mm钢板转接件抗拉计算A-A截面计算荷载：拉力N=6700N,剪力V=1180N,剪力产生的弯矩M=1180*61=71980N.mm截面参数：拉应力=N/A+M/rW=6700/600+71980/1.05/6000=22.6N/mm2215 N/mm2剪应力=V/A=1180/600=2N/mm2125 N/mm2A-A截面强度满足209、要求。B-B截面计算荷载：拉力N=6700N,剪力V=1180N,剪力产生的弯矩M=1180*40=47200N.mm截面参数：拉应力=N/A+M/rW=6700/510+47200/1.05/5979= 20.66N/mm2215 N/mm2剪应力=V/A=1180/510=2.31N/mm2125N/mm2B-B截面强度满足要求。C-C截面计算荷载：拉力N=6700N,剪力V=1180N,剪力产生的弯矩M=1180*70=82600N.mm截面参数：拉应力=N/A+M/rW=6700/960+82600/1.05/9600=15.17N/mm2215 N/mm2剪应力=V/A=1180/9210、60=1.23N/mm2125 N/mm2C-C截面强度满足要求。转接件强度满足要求。6、5mm钢板转接件和方管连接焊缝计算1）连接焊缝1计算拉力N=6700N,剪力V=1180N将拉力和剪力分解到F2和F3方向则F3=V*cos35+Nsin35=1180*0.82+6700*0.57=4787NF2=V*cos35+Nsin35=6700*0.82-1180*0.57=4821NF2和F3产生弯矩为M=4787*72.5-4821*49.5=108418N.mm焊缝截面参数焊缝强度验算 ： =4821/1288+108418/34940=6.85N/mm2fw=160N/mm2=4787/211、1288=3.72N/mm2fw=160N/mm2焊缝强度满足要求。1）连接焊缝2计算拉力N=6700N,剪力V=1180N 剪力产生弯矩为M=1180*75=88500N.mm焊缝截面参数焊缝强度验算 ： =6700/1190+88500/27479=8.85N/mm2fw=160N/mm2=1180/1190=0.99N/mm2fw=160N/mm2焊缝强度满足要求。三、挂点处三角钢架龙骨之间连接计算连接节点1计算计算的是支点处的三角钢架，钢架连接节点校核，节点号WT03-0161、计算说明（取杆件1和杆件2两个方向最大荷载）2、荷载计算S1工况下连接处支座反力最大：剪力V=3269N，杆212、件轴向力N=22814N。标准位置：剪力V=3661N，杆件轴向力N=50947N。此处连接节点反力小于标注位置，不再复核。四、三角钢架龙骨之间连接计算连接节点4计算（50*5角钢）1、计算说明 钢架连接节点校核，下部钢架承受角钢承受轴向力最大。WT03-0132、荷载计算S1工况下轴向力最大： N=15898N。连接节点如下：参考节点WT03-0103、M12螺栓校核M12螺栓螺栓承受剪力为:Fv=15898NM12螺栓的抗剪能力NVb=nA0fV=81.2*245=19898NFV=15898NM12螺栓满足要求4、5mm钢板转接件局部承压校核d：M12螺栓孔径，取d=12mmt：穿过壁厚213、，t=10mmNCb：转接件局部承压能力NCb =dtfab=10*12*305=36660NFV=15898N局部承压能力满足设计要求。五、三角架龙骨与250*250*12钢通连接计算1、计算说明 钢架连接节点校核，节点号WT03-0162、荷载计算综上分析：取S1工况各个方向荷载最大值校核连接节点。F3=3.96kN, F2=47.3KN，F1=13.93KN为计算方便取F3=4kN, F2=48KN，F1=11KN3、M16*60螺栓校核螺栓承受剪力为:FV= (F32+F12)0.5/4 =(4*4+14*14)0.5/4=3640N螺栓承受拉力为:FN=F2/4=48000/4=12214、000NM16螺栓的抗剪能力NVb=nVA0fV=156.67*245=38384NFV=3640NM16螺栓的抗拉能力Ntb=A0ft=156.67*320=50134NFN=12000NM16螺栓满足要求4、转接件和250*250*12钢通焊接计算最不利状态（） 说明：此处两边铝板不对称，存在较大的侧向荷载，所以转接件和钢通之间选用三边围焊来抵抗侧向力。(按最不利单侧焊缝受力计算考虑）上支点各个方向荷载F3=4KN（沿着160*80*8钢通方向）, F2=48KN（竖直向下） F1=14KN（侧向）转化为焊缝承受荷载为：拉力FN=F3=4KN 产生的弯矩M1=4000*142=568000215、N.mm 竖直剪力F2=48KN ，水平剪力 F1=14KN F1产生的扭矩为T=14000*142=1988000N.mm焊缝截面参数：焊高he=6*0.7=4.2焊缝强度验算 水平荷载产生水平方向剪力x1 =F1/A=14000/1899=7.37 N/mm2竖直方向荷载产生竖直方向剪力Z1= F2/A=48000/1899=25.28N/mm2扭矩产生水平方向剪力x2 =T*iy/Ip=1988000*88.96/21909613=8.07N/mm2扭矩产生竖直方向剪力Z2 =T*ix/Ip=1988000*130.88/21909613=11.88N/mm2剪力合力=(x1+x2)2+(Z1+Z2)2)0.5=(7.37+8.07)2+(25.28+11.88)2)0.5=37N/mm2正应力=N/A+M/W=4000/1899+568000/29966=21.06 N/mm2综合作用下N/mm2fw=160*0.9=144 N/mm2焊缝强度满足要求。