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1、xx門港經濟開發區安居工程二期設計幕墻設計計算書計算:葛偉校核:郭才祥審核:李俊民xx設計集團有限公司xx年六月第一部分、 強度計算信息石材幕墻一、 計算依據及說明1、 工程概況說明 工程名稱:頭門港經濟開發區安居工程二期 工程所在城市:xx市 工程建筑物所在地地面粗糙度類別:B類 工程所在地區抗震設防烈度:六度 工程基本風壓:0.75kN/m2 2、 設計依據 序號標準名稱標準號1工程結構通用規范GB 55001-20212建筑與市政工程抗震通用規范GB 55002-20213鋼結構通用規范GB 55006-20214玻璃幕墻工程質量檢驗標準JGJ/T 139-20205鋁合金門窗GB/T 2、8478-20206綠色建筑評價標準GB/T 50378-20197建筑玻璃采光頂技術要求JG/T 231-20188建筑結構可靠性設計統一標準GB 50068-20189鋁型材截面幾何參數算法及計算機程序要求YS/T 437-201810鋁合金建筑型材 第1部分：基材GB/T 5237.1-201711鋁合金建筑型材 第2部分：陽極氧化型材GB/T 5237.2-201712鋁合金建筑型材 第3部分：電泳涂漆型材GB/T 5237.3-201713鋁合金建筑型材 第4部分：噴粉型材GB/T 5237.4-201714鋁合金建筑型材 第5部分：噴漆型材GB/T 5237.5-201715鋁合金3、建筑型材 第6部分：隔熱型材GB/T 5237.6-201716吊掛式玻璃幕墻用吊夾JG/T 139-201717建筑幕墻抗震性能振動臺試驗方法GB/T 18575-201718鋼結構設計標準GB 50017-201719混凝土用機械錨栓JG/T 160-201720冷彎型鋼通用技術要求GB/T 6725-201721混凝土接縫用建筑密封膠JC/T 881-201722普通裝飾用鋁塑復合板GB/T 22412-201623熱軋型鋼GB/T 706-201624緊固件機械性能 自攻螺釘GB 3098.5-201625民用建筑熱工設計規范GB 50176-201626建筑幕墻平面內變形性能檢測方法4、GB/T 18250-201527建筑玻璃應用技術規程JGJ 113-201528建筑物防雷裝置檢測技術規范GB/T 21431-201529公共建筑節能設計標準GB 50189-201530緊固件機械性能 螺母GB/T 3098.2-201531建筑鋁合金型材用聚酰胺隔熱條JG/T 174-201432緊固件機械性能 不銹鋼螺栓、螺釘、螺柱GB 3098.6-201433緊固件機械性能 不銹鋼螺母GB 3098.15-201434建筑鋁合金型材用聚酰胺隔熱條JG/T 174-201435混凝土結構加固設計規范(附條文說明)GB 50367-201336混凝土結構后錨固技術規程JGJ 145-5、201337中空玻璃用彈性密封膠GB/T 29755-201338一般工業用鋁及鋁合金板、帶材 第1部分：一般要求GB/T 3880.1-201239中空玻璃GB/T 11944-201240建筑陶瓷薄板應用技術規程JGJ/T 172-201241建筑結構荷載規范GB 50009-201242一般工業用鋁及鋁合金板、帶材 第2部分：力學性能GB/T 3880.2-201243一般工業用鋁及鋁合金板、帶材 第3部分：尺寸偏差GB/T 3880.3-201244建筑工程用索JG/T 330-201145干掛空心陶瓷板GB/T 27972-201146建筑用隔熱鋁合金型材JG 175-201147鋁6、合金門窗工程技術規范JGJ 214-201048建筑抗震設計規范(2016年版)GB 50011-201049建筑制圖標準GB/T 50104-201050建筑玻璃點支承裝置JG/T 138-201051緊固件機械性能 螺栓、螺釘和螺柱GB 3098.1-201052混凝土結構設計規范(2015版)GB 50010-201053陶瓷板GB/T 23266-200954天然花崗石建筑板材GB/T 18601-200955建筑抗震加固技術規程JGJ/T 116-200956公共建筑節能改造技術規范JGJ 176-200957平板玻璃GB 11614-200958夾層玻璃GB 15763.3-2007、959建筑用安全玻璃 防火玻璃GB 15763.1-200960石材用建筑密封膠GB/T 23261-200961耐候結構鋼GB/T 4171-200862半鋼化玻璃GB/T 17841-200863建筑外門窗保溫性能分級及檢測方法GB/T 8484-200864中國地震烈度表GB/T 17742-200865搪瓷用冷軋低碳鋼板及鋼帶GB/T 13790-200866塑料門窗工程技術規程JGJ 103-200867中空玻璃穩態U值（傳熱系數）的計算及測定GB/T 22476-200868建筑門窗玻璃幕墻熱工計算規程JGJ/T 151-200869不銹鋼棒GB/T 1220-200770建筑幕墻8、GB/T 21086-200771鋁合金結構設計規范GB 50429-200772建筑幕墻用瓷板JG/T 217-200773民用建筑能耗數據采集標準JGJ/T 154-200774建筑外窗氣密、水密、抗風壓性能現場檢測方法JG/T 211-200775不銹鋼和耐熱鋼 牌號及化學成分GB/T 20878-200776百頁窗用鋁合金帶材YS/T 621-200777小單元建筑幕墻JG/T 216-200778中空玻璃用復合密封膠條JC/T 1022-200779干掛飾面石材及其金屬掛件JC83018302-200580鋼化玻璃GB 15763.2-200581建筑隔聲評價標準GB/T 501219、-200582建筑結構用冷彎矩形鋼管JG/T 178-200583玻璃幕墻工程技術規范JGJ 102-200384金屬與石材幕墻工程技術規范JGJ 133-200185幕墻玻璃接縫用密封膠JC/T 882-20013、 基本計算公式(1).場地類別劃分: 根據地面粗糙度,場地可劃分為以下類別: A類近海面,海島,海岸,湖岸及沙漠地區; B類指田野,鄉村,叢林,丘陵以及房屋比較稀疏的鄉鎮; C類指有密集建筑群的城市市區; D類指有密集建筑群且房屋較高的城市市區; 頭門港經濟開發區安居工程二期按B類地區計算風壓(2).風荷載計算: 幕墻屬于薄壁外圍護構件 風荷載計算公式: 其中: -作用在幕墻上的10、風荷載標準值(kN/m2) -瞬時風壓的陣風系數 根據不同場地類型,按以下公式計算: 其中g為峰值因子取為2.5，I10為10米高名義湍流度,為地面粗糙度指數 A類場地: =0.12 ,=0.12 B類場地: =0.14 ,=0.15 C類場地: =0.23 ,=0.22 D類場地: =0.39 ,=0.30 -風壓高度變化系數,按建筑結構荷載規范GB50009-2012取定, 根據不同場地類型,按以下公式計算: A類場地: B類場地: C類場地: D類場地: 本工程屬于B類地區 -風荷載體型系數,按建筑結構荷載規范GB50009-2012取定 -基本風壓,按全國基本風壓圖,xx市地區取為0.11、75kN/m2 : 地形修正系數 : 風向影響系數(3).地震作用計算: 其中: -水平地震作用標準值 -動力放大系數,按 5.0 取定 -水平地震影響系數最大值,按相應設防烈度取定: 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市地區設防烈度為六度,根據本地區的情況,故取=0.04 -幕墻構件的自重(N/m2)(4).荷載組合: 結構設計時，根據構件受力特點，荷載或作用的情況和產生的應力(內力)作用方向，選用最不利的組合，荷載和效應組合設12、計值按下式采用： 各項分別為永久荷載：重力；可變荷載：風荷載、溫度變化；偶然荷載：地震 荷載和作用效應組合的分項系數,按以下規定采用: 對永久荷載采用標準值作為代表值，其分項系數滿足： a.當其效應對結構不利時：對由可變荷載效應控制的組合，取1.3 b.當其效應對結構有利時：一般情況取1.0； 可變荷載根據設計要求選代表值，其分項系數一般情況取1.5二、 荷載計算1、 風荷載標準值計算 : 作用在幕墻上的風荷載標準值(kN/m2) z : 計算高度5.4m : 5.4m高處風壓高度變化系數(按B類區計算): (GB50009-2012 條文說明8.2.1) 由于0.8312241.7,取=1.13、7 按照工程結構通用規范要求不小于=1.7,取=1.7 :局部正風壓體型系數 :局部負風壓體型系數,通過計算確定 :建筑物表面正壓區體型系數，按照(GB50009-2012 8.3.3)取1 :建筑物表面負壓區體型系數，按照(GB50009-2012 8.3.3-2)取-1.4 對于封閉式建筑物，考慮內表面壓力，取-0.2或0.2 :立柱構件從屬面積取5.04m2 :橫梁構件從屬面積取0.78m2 :維護構件面板的局部體型系數 維護構件從屬面積大于或等于25m2的體型系數計算 (GB50009-2012 8.3.4) (GB50009-2012 8.3.4) 對于直接承受荷載的面板而言，不需折14、減有 同樣，取立柱面積對數線性插值計算得到 =1.099653 =-1.459514 按照以上計算得到 對于面板有: =1.2 =-1.6 對于立柱有: =1.099653 =-1.459514 對于橫梁有: =1.2 =-1.6 : 地形修正系數,取1 : 風向影響系數,取1 面板正風壓風荷載標準值計算如下 =1.7111.210.75 =1.53 kN/m2 面板負風壓風荷載標準值計算如下 =1.711(-1.6)10.75 =-2.04 kN/m2 同樣，立柱正風壓風荷載標準值計算如下 =1.7111.09965310.75 =1.402057 kN/m2 立柱負風壓風荷載標準值計算如下15、 =-1.86088 kN/m2 同樣，橫梁正風壓風荷載標準值計算如下 =1.53 kN/m2 橫梁負風壓風荷載標準值計算如下 =-2.04 kN/m2 當前幕墻抗風壓等級為3級2、 風荷載設計值計算 W: 風荷載設計值: kN/m2 : 風荷載作用效應的分項系數：1.5 面板風荷載作用計算 立柱風荷載作用計算 橫梁風荷載作用計算 3、 水平地震作用計算 : 面板平米重量取0.7kN/m2 : 水平地震影響系數最大值:0.04 : 分布水平地震作用標準值(kN/m2) : 地震作用分項系數: 1.4 : 分布水平地震作用設計值(kN/m2) 4、 荷載組合計算 幕墻承受的荷載作用組合計算，按照16、規范，考慮正風壓、地震荷載組合: =1.531.5+0.141.40.5 =2.393kN/m2 考慮負風壓、地震荷載組合: =-2.041.5-0.141.40.5 =-3.158kN/m2 綜合以上計算，取絕對值最大的荷載進行強度演算 采用面板荷載組合標準值為2.04kN/m2 面板荷載組合設計值為3.158kN/m2 立柱承受風荷載標準值為1.86088kN/m2 橫梁承受風荷載標準值為2.04kN/m2 三、 水密性指標值計算1、 水密性計算 根據建筑幕墻GB/T 21086-2007 5.1.2.1要求,水密性能指標應按照如下方法確定,對于A和A地區，即熱帶風暴和臺風多發地區，水密性17、能指標P按照下面公式計算： GB/T 21086-2007 5.1.2.1 z : 計算高度5.4m : 5.4m高處風壓高度變化系數(按B類區計算): (GB50009-2012 條文說明8.2.1) 由于0.8312241,按照規范取1 = (JGJ145-2013 6.1.20) = = 0.9486831,按照規范取1 由于剪力與垂直于構件自由邊方向軸線的夾角為0,所以,按照規范JGJ145-2013 6.1.21有 = = 1 :剪力合力點到受剪錨筋重心的距離為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 ,所以混凝土邊緣破壞受剪承載力滿足要求9、 混凝土剪撬破壞承載能力計算 =K (JGJ145-2013 6.1.26-1)= (JGJ145-2013 6.1.26-2) 在上面公式中： K：地震作用下承載力降低系數； ：混凝土剪撬破壞時的受剪承載力設計值； ：混凝土剪撬破壞時的受剪承載力標準值；：混凝土剪撬破壞時的受剪承載力分項系數，按表4.3.10取1.5； ：錨固深度對的影響系數，當100mm (JGJ1419、5-2013 7.1.1) 當前,h為200mm2=200mm,滿足構造要求 且 h 100mm,滿足構造要求 2)群錨最小間距值以及最小邊距值構造要求: 對于膨脹型錨栓: 6, 10; (JGJ145-2013 7.1.2) 對于擴孔型錨栓: 6, 6; (JGJ145-2013 7.1.2) 當前錨栓為擴孔型錨栓,所以 : 錨栓最小間距120mm : 錨栓直徑 12mm 6 = 72mm ,滿足構造要求 =120mm 6 = 72mm ,滿足構造要求 所以群錨最小間距值滿足構造要求 群錨最小邊距值滿足構造要求十二、 伸縮縫計算1、 立柱伸縮縫設計計算 為了適應幕墻溫度變形以及施工調整的需要20、，立柱上下段通過芯套連接 : 立柱材料的線膨脹系數，取1.210-5 T: 年最大溫差，取80 L:立柱跨度 4650mm :實際伸縮調整系數，取1 :施工誤差，取3mm :主體結構的軸向壓縮變形，取3mm L:伸縮縫 =10.464mm 實際伸縮空隙d取20mm 10.464mm 滿足設計要求第二部分、 強度計算信息鋁板雨篷一、 荷載計算1、 風荷載標準值計算 : 作用在幕墻上的風荷載標準值(kN/m2) z : 計算高度3.7m : 3.7m高處風壓高度變化系數(按B類區計算): (GB50009-2012 條文說明8.2.1) =1()0.3=0.742097 由于0.7420971.721、,取=1.7 按照工程結構通用規范要求不小于=1.7,取=1.7 :局部正風壓體型系數 :局部負風壓體型系數,通過計算確定 :建筑物表面正壓區體型系數，按照(GB50009-2012 8.3.3)取1 :建筑物表面負壓區體型系數，按照(GB50009-2012 8.3.3-2)取-2 按照以上計算得到=1 =-2 : 地形修正系數,取1 : 風向影響系數,取1 正風壓風荷載標準值計算如下 =1.275 kN/m2 負風壓風荷載標準值計算如下 =-2.55 kN/m2 2、 風荷載設計值計算 W: 風荷載設計值: kN/m2 w : 風荷載作用效應的分項系數：1.5 Wp=wWkp=1.51.222、75=1.9125kN/m2 Wn=wWkn=1.5(-2.55)=-3.825kN/m2 3、 雪荷載標準值計算 Sk: 雪荷載標準值(kN/m2) S0: 基本雪壓,xx市100年一遇最大積雪的自重: 0.45kN/m2 根據現行GB50009-2012取值 r: 屋面積雪分布系數為 2 根據GB50009-2012公式7.1.1屋面雪載荷按下式計算 Sk=rS0 =20.45 =0.9kN/m24、 雪荷載設計值計算 S: 雪載荷設計值(kN/m2) s: 雪載荷分項系數為 1.5 S=sSk =1.50.9 =1.35kN/m25、 自重荷載設計值 G:構件自重荷載設計值(kN/m2)23、 WGT:幕墻面板和構件平均平米重量取0.5 kN/m2 GAK:構件自重荷載標準值(kN/m2) rg: 恒載荷分項系數為 1.3 GAK=WGT =0.5kN/m2 G=rgGAK =1.30.5 =0.65kN/m26、 豎向均布地震作用計算 GK:重力荷載代表值取結構自重值(kN/m2) GK=GAK =0.5kN/m2 vmax: 豎向地震影響系數最大值:0.026 qEVk: 分布豎向地震作用標準值(kN/m2) qEVk=EvmaxGK (JGJ102-2003 5.3.4) =50.0260.5 =0.065kN/m2 rE: 地震作用分項系數: 1.4 qEAV: 分布豎向地24、震作用設計值(kN/m2) qEAV=rEqEVk =1.40.065 =0.091kN/m27、 荷載組合計算 考慮豎向正向(向下)荷載組合為(考慮正向風荷載、地震荷載、雪荷載、重力荷載、活荷載): 考慮風荷載為主要組合荷載 =2.405kN/m2 =3.553kN/m2 =2.125kN/m2 =3.133kN/m2 考慮以活荷載為主要組合荷載 =1.765kN/m2 =2.593kN/m2 考慮以雪荷載為主要組合荷載 =2.165kN/m2 =3.193kN/m2 所以對于正向荷載組合,取 荷載組合標準值=2.405kN/m2 荷載組合設計值=3.553kN/m2 考慮豎向負向(向上)荷25、載組合為(考慮負向風荷載、重力荷載): =-2.05kN/m2 =-3.3705kN/m2 綜合以上計算，取絕對值最大的荷載進行強度演算 采用荷載組合標準值為2.405kN/m2 荷載組合設計值為3.553kN/m2二、 單層鋁板強度計算1、 面板荷載計算 B: 該處鋁板幕墻分格寬: 1.45m H: 該處鋁板幕墻分格高: 0.8m A: 該處鋁板面積: A=BH =1.450.8 =1.16m2 水平荷載設計值：=3.553kN/m2 水平荷載標準值：=2.405kN/m2 2、 鋁板強度計算 選定面板材料為:鋁-3003-H22 強度校核依據：=66.1N/mm2 撓度校核依據: 加強肋計26、算結構見圖以及板塊編號圖 數據表格使用的各項相關參數以及意義 E: 彈性模量: 70000N/mm2 v: 泊松比: 0.3 t: 鋁板厚度: 2.5mm D: 板彎曲剛度: D= = =100160.25641 : 組合荷載設計值: 3.553kN/m2 : 組合荷載標準值 2.405kN/m2 撓度計算公式: U= a: 鋁板分格短邊邊長 b: 鋁板分格長邊邊長 : 參數 : 折減系數按查表得到 m: 彎矩系數, 按短邊與長邊的邊長比查表得到 f: 撓度系數, 按短邊與長邊的邊長查表得到 U: 鋁板撓度 :撓度與短邊比值 面板強度校核表格 編號類型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說明：強度/撓度驗算不合格的數據以紅色標明 強度滿足要求 撓度滿足要求3、 加強肋強度計算 (1) 加強肋在組合荷載作用下的內力圖示: 加強肋內力數據列表如下28、: 編號列表條目123456789101偏移(m)0.0000.0800.1600.2800.3600.4400.5200.6400.7200.800彎矩(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撓度(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彎矩(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撓度(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彎矩(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撓度(mm)0.000-0.182-0.345-0.519-0.573-0.573-0.519-0.345-0.1820.000 (2)加強肋截面圖 Ex: 加強肋型材彈性模量 70000N/mm2 X軸慣性矩: Ix=9.48813cm4 Y軸慣性矩: Iy=19.6971cm4 X軸下部抵抗矩: Wx1=5.94867cm3 型材截面面積矩: Ss=3.36121cm3 型材計算校核處壁厚: t=4mm (3)加強肋強度校核: 強度校核依據: M/31、wa 剪力校核依據: max=49.6N/mm2 撓度校核依據: UL/300 加強肋強度校核表格 編號長度(m)彎矩(kN.m)剪力(kN)撓度(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說明：強度驗算不合格的數據以紅色標明32、 加強肋強度滿足要求 加強肋撓度滿足要求4、 角碼抗剪強度校核 B: 計算單元總寬為1.45m H: 計算單元總高為0.8m :橫向角碼數2 :縱向角碼數2 : 角碼型材壁厚5mm : 角碼長度 50mm : 幕墻面板所受組合荷載為3.553kN/m2 P: 每個角碼承受的剪切力(kN) P= = =0.515185kN : 角碼抗剪設計應力(N/mm2) = = =3.09111N/mm2 =3.09111N/mm249.6N/mm2 角碼剪切強度滿足要求5、 鉚釘抗拉強度計算 P: 每個角碼承受的拉力0.515185kN :每個角碼上的拉鉚釘數 3個 : 鉚釘直徑 5mm,型號:鋁合金鉚釘33、-10 : 可承受拉力為171.728333N =171.728333N1185N 鉚釘抗拉強度滿足要求三、 雨蓬桿件計算1、 雨蓬桿件承受組合荷載計算(1)組合荷載線分布最大荷載集度設計值(矩形分布) Wk: 組合荷載標準值: 2.405kN/m2 W: 組合荷載設計值: 3.553kN/m2 Bl: 雨蓬桿件左分格寬: 1.5m Br: 雨蓬桿件右分格寬: 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)雨蓬桿件在荷載作用下的彎矩: 雨蓬承受荷載作用34、簡圖如下： 通過有限元分析計算得到雨蓬桿件的彎矩圖如下: 雨蓬桿件彎矩分布如下表: 列表條目123456789偏移(m)0.0000.2170.4350.6530.8701.0881.3051.5221.740彎矩(kN.m)8.0686.1774.5383.1512.0171.1350.5040.1260.000 最大彎矩發生在0m處 M: 雨蓬桿件在組合荷載作用下產生彎矩(kNm) M=8.067797kNm 雨蓬桿件在荷載作用下的支座反力信息如下表: 支座編號X向反力(kN)Y向反力(kN)轉角反力(kN.m)N00.0009.2738.068N1-2、 雨蓬桿件型材截面信息 選定桿件材35、料類別: 鋼-Q235 選用桿件型材名稱: 100*6 型材強度設計值: 215N/mm2 型材彈性模量: E=206000N/mm2 X軸慣性矩: =321.456cm4 Y軸慣性矩: =321.456cm4 X軸上部抵抗矩: =64.2912cm3 X軸下部抵抗矩: =64.2912cm3 Y軸左部抵抗矩: =64.2912cm3 Y軸右部抵抗矩: =64.2912cm3 型材截面積: A=22.045cm2 型材計算校核處抗剪壁厚: t=6mm 型材截面面積矩: =38.5664cm3 塑性發展系數: =1.05 3、 雨蓬桿件強度驗算 校核依據: + a (JGJ102-2003 6.36、3.7) N: 桿件軸力受力設計值，為0kN : 桿件計算強度(N/mm2) A: 桿件型材截面積: 22.045cm2 M: 桿件彎矩: 8.067797kNm Wx2: 桿件截面抵抗矩: 64.2912cm3 : 塑性發展系數: 1.05 = = =119.512722N/mm2 119.512722N/mm2 a=215N/mm2 桿件強度滿足要求4、 雨蓬桿件剪應力計算 校核依據: max=125N/mm2 通過有限元分析計算得到桿件的剪力圖如下: 桿件剪力分布如下表: 列表條目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 最大剪力發生在0m處 : 桿件剪應力: Q: 桿件最大剪力: 9.27333kN Ss: 桿件型材截面面積矩: 38.5664cm3 Ix: 桿件型材截面慣性矩: 321.456cm4 t: 桿件抗剪壁厚: 6mm = = =18.54266N/mm2 18.54266N/mm2125N/mm2 桿件抗剪強度可以滿足5、 雨蓬桿件撓度計算 校核依據: Umax Dfmax: 桿件最大允許撓度: 通過有限元分析計算得到桿件的撓度圖如下: 桿件撓度分布如下表: 列表條目1234567838、9偏移(m)0.0000.2170.4350.6530.8701.0881.3051.5221.740撓度(mm)0.000-0.179-0.658-1.358-2.211-3.162-4.169-5.202-6.242 最大撓度發生在1.74m處,最大撓度為6.242012mm Dfmax= = =13.92mm 桿件最大撓度Umax為: 6.242012mm13.92mm 撓度滿足要求6、 雨蓬桿件在集中活荷載作用下的校核 雨蓬桿件承受的面板按照0.5kN/m2考慮，集中活荷載按照板寬方向每隔1米一個集中力1kN考慮，作用于離端部1.74m處。 荷載組合按照1.3G+1.5L考慮。 雨蓬承39、受荷載作用簡圖如下： 雨蓬桿件的支座反力信息如下表: 支座編號X向反力(kN)Y向反力(kN)轉角反力(kN.m)N00.0003.9475.391N1- 通過有限元分析計算得到雨蓬桿件的彎矩圖如下: 雨蓬桿件彎矩分布如下表: 列表條目123456789偏移(m)0.0000.2170.4350.6530.8701.0881.3051.5221.740彎矩(kN.m)5.3914.5563.7663.0232.3261.6761.0710.5120.000 最大彎矩發生在0m處 M: 雨蓬桿件在組合荷載作用下產生彎矩(kNm) M=5.390955kNm = = =79.859185N/mm240、 79.859185N/mm2 a=215N/mm2 桿件強度滿足要求四、 端部連接焊縫強度計算1、 端接焊縫基本信息 : 通過焊縫中心作用的水平方向剪力:0kN : 通過焊縫中心作用的豎直方向剪力:9.27333kN N : 通過焊縫中心作用的垂直于焊縫平面的作用力:0kN : 承受水平方向剪力的焊縫長度400mm : 承受豎直方向剪力的焊縫長度400mm : 水平方向端部彎矩 0kN.m : 豎直方向端部彎矩 8.067797kN.m :角焊縫的焊腳尺寸為7mm 角焊縫的斷面特性如下: X軸慣性矩: =321.456cm4 Y軸慣性矩: =321.456cm4 X軸上部抵抗矩: =64.241、912cm3 X軸下部抵抗矩: =64.2912cm3 Y軸左部抵抗矩: =64.2912cm3 Y軸右部抵抗矩: =64.2912cm3 斷面截面積: A=22.045cm2 2、 焊縫強度計算 1).計算參數說明 :正面角焊縫(端焊縫)的強度設計增大系數，對承受靜力荷載和間接承受動力荷載的結構取1.22；對直接承受動力荷載的結構取1.0 :角焊縫的強度設計值取160N/mm2 2).焊縫剪應力計算 水平剪應力計算 : 水平方向承受剪力的焊縫面積 = 0.7 = 40070.7 = 1960mm2 = = = 0N/mm2 豎直剪應力計算 : 豎直方向承受剪力的焊縫面積 = 0.7 = 4042、070.7 = 1960mm2 = = = 4.731291N/mm2 3).彎矩作用產生的正應力計算 = = = 0N/mm2 = = = 102.85931N/mm2 4).組合應力計算 在彎矩、剪力、軸力共同作用下焊縫的折算應力驗算如下： = = = 102.968066N/mm2 =160N/mm2 所以，焊縫強度滿足要求五、 預埋件計算1、 預埋件受力計算 當前埋件采用結構右側側埋方式。按照如下規則建立埋件坐標系：多排錨筋的中心點為坐標原點，垂直于埋板方向向外為X軸，重力方向豎向向上為Y軸，通過右手法則確定Z軸。 結構傳遞過來的各項力的作用點(螺孔中心)坐標為: =0mm,=0mm,43、=0mm,該數據也就是作用偏心距離。 : 豎向剪力設計值，為-9273.33N : 水平方向剪力設計值，為0N N: 垂直于埋板的拉壓力設計值(拉為正，壓為負)，為0N :主結構傳遞過來的彎矩8067797.1N.mm :主結構傳遞過來的水平彎矩0N.mm :主結構傳遞過來的扭矩0N.mm : 最上層鋼筋與最下層錨筋中心線距離: 200mm : 最左排鋼筋與最右排錨筋中心線距離: 150mm Y方向錨筋層數為3，Z方向錨筋層數為2 考慮作用偏心的實際彎矩為: : 彎矩設計值(Nmm) = 8067797.1Nmm : 水平彎矩設計值(Nmm) = 0Nmm Mx: 扭矩設計值(Nmm) = 044、Nmm 2、 預埋件面積計算 : 錨筋根數: 6根 兩個方向的錨筋層數: 3，2 : 兩個方向的錨筋層數影響系數分別為: 0.9，1 混凝土級別：混凝土-C30 混凝土強度設計值:=14.3N/mm2 按現行國家標準混凝土結構設計規范 GB 50010采用。 錨筋級別: 錨筋-一級 錨筋強度設計值:=210N/mm2 d: 鋼筋直徑: 12mm : 鋼筋受剪承載力系數: (JGJ102-2003 C.0.1-5) =0.79329 取 0.7 t: 錨板厚度: 10mm : 錨板彎曲變形折減系數: (JGJ102-2003 C.0.1-6) =0.808333 Z: 兩個方向最外層鋼筋中心線距45、離: 200mm，150mm : 錨筋實際總截面積: =678.584013mm2 錨筋總截面積計算值: =273.202272mm2 =660.104492mm2 273.202272mm2678.584013mm2 660.104492mm2678.584013mm2 6根12錨筋滿足要求 A : 錨板面積: 87500 mm2 0.5A=0.514.387500=625625N N=0N625625N 錨板尺寸滿足要求 3、 錨筋錨固長度計算 混凝土級別：混凝土-C30 混凝土軸心抗拉強度設計值:=1.43N/mm2，按現行國家標準混凝土結構設計規范 GB 50010采用。 :受拉鋼筋基46、本錨固長度(mm) d :錨固鋼筋的直徑(mm) :錨筋的外形系數，光圓鋼筋取0.16，帶肋鋼筋取0.14 (GB50010-2010 8.3.1-1) = 281.958042mm 受拉鋼筋的錨固長度根據錨固條件按照下式計算,且不應小于200mm。 (GB50010-2010 8.3.1-3) 式中: :受拉鋼筋的錨固長度; :錨固長度修正系數,根據8.3.2.5,混凝土保護層厚度為3d時修正系數可取0.8,保護層厚度為5d時修正系數可取0.7,中間按內插取值,d為錨固鋼筋的直徑。當前混凝土保護層厚度為30mm,可以得到錨固長度修正系數取1。 = 281.958042mm 由于當前錨筋采用焊端錨板方式，根據8.3.3條,錨筋錨固長度在滿足技術要求(末端與厚度d的錨板穿孔塞焊)的情況下,可取為基本錨固長度的60%。為169.174825mm 當前抗震設防烈度為六級，按照規范附錄C.0.5.2，錨筋長度取上式計算的1.1倍，為186.092308mm，且不小于15倍錨固鋼筋直徑即180mm 依據以上計算，實際錨筋長度取260mm,錨固長度滿足要求