1、綜合服務(wù)大樓玻璃幕墻及雨篷結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算XXXXX產(chǎn)業(yè)園區(qū)綜合服務(wù)大樓玻璃幕墻及雨篷工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算書編 制：審 批：批 準(zhǔn)：二一四年七月十八日目 錄第一章 技術(shù)說(shuō)明3第一節(jié)： 工程設(shè)計(jì)的技術(shù)特點(diǎn)3第二節(jié)： 工程結(jié)構(gòu)特點(diǎn)4第三節(jié)： 工程主要材料4 第四節(jié)： 荷載標(biāo)準(zhǔn)值5 第五節(jié)： 材料特性6第二章 幕墻結(jié)構(gòu)驗(yàn)算7 第一節(jié)： 橫梁強(qiáng)度驗(yàn)算7 第二節(jié)： 橫梁剛度驗(yàn)算9 第三節(jié)： 豎梁強(qiáng)度驗(yàn)算10 第四節(jié)： 豎梁剛度驗(yàn)算12第五節(jié)： 面玻璃強(qiáng)度驗(yàn)算13 第六節(jié)： 面玻璃撓度驗(yàn)算15第三章 雨篷結(jié)構(gòu)驗(yàn)算.17第四章 其它結(jié)構(gòu)驗(yàn)算.21第一節(jié)： 支座螺栓驗(yàn)算21 第二節(jié)： 伸縮縫計(jì)算23第三節(jié)： 膠縫計(jì)算

2、24第四節(jié)： 焊縫強(qiáng)度驗(yàn)算25第五章 綜述.26第六章 參考資料27 第一章 技術(shù)說(shuō)明根據(jù)本工程結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及施工要求，在保證工程的使用性能和安全性能的前提下，經(jīng)過(guò)慎重考慮和論證，制定出本工程的施工及設(shè)計(jì)計(jì)算。第一節(jié) 工程設(shè)計(jì)的技術(shù)特點(diǎn)一、抵抗荷載作用在風(fēng)荷載作用下主受力桿件的撓度達(dá)到規(guī)范要求。在風(fēng)荷載、自重、地震、溫差效用的組合作用下，各主要構(gòu)件的內(nèi)應(yīng)力不大于材料的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。二、抗震及結(jié)構(gòu)變位性能構(gòu)件在地震力作用下，不會(huì)產(chǎn)生不良的塑性變形及損壞。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮各種因素引致結(jié)構(gòu)有限變位時(shí)對(duì)工程的影響，使結(jié)構(gòu)自身有一定的變位調(diào)整和適應(yīng)能力。三、水密性能 工程水密性能達(dá)到國(guó)家相關(guān)規(guī)范要求。四、氣

3、密性能 工程氣密性能達(dá)到國(guó)家相關(guān)規(guī)范要求。五、防火隔熱隔音性能樓層與樓層之間裝有防火隔音巖棉，使上下樓層之間密封斷氣，以達(dá)到防火防煙目的，同時(shí)具有隔熱及隔音的功效。六、防雷性能幕墻工程骨架結(jié)構(gòu)同主體避雷籠網(wǎng)聯(lián)通，連接電阻不大于10歐姆。符合規(guī)范規(guī)定。第二節(jié) 工程結(jié)構(gòu)特點(diǎn)幕墻骨架采用組合式桿件系統(tǒng)，通過(guò)鋼支座牢固固定在主體混凝土結(jié)構(gòu)上。幕墻構(gòu)件抵御各種荷載作用的能力均經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的驗(yàn)算。第三節(jié) 工程主要材料1）隱框幕墻：采用6mm鍍膜鋼化玻璃。2）隱框幕墻開啟扇：采用6mm鍍膜鋼化玻璃。3）點(diǎn)式玻璃雨篷：采用8+1.52pvb+8mm鋼化夾膠透明玻璃。4）鍍鋅Q235鋼制品。5）優(yōu)質(zhì)鋁型材(材質(zhì)：6

4、063-T5)6）優(yōu)質(zhì)不銹鋼制品。7）其他塑膠制品及硅酮膠。第四節(jié) 荷載標(biāo)準(zhǔn)值根據(jù)本工程結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，結(jié)合實(shí)際計(jì)算需要?？紤]安全需要；本工程需能承受自然界的各種荷載作用。主要荷載作用如下： 一風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值：作用在幕墻上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：Wk = bgzmzmsWo式中：: Wk-作用在幕墻上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2) gz-瞬時(shí)風(fēng)壓的陣風(fēng)系數(shù),按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2012取2.04 z-風(fēng)壓高度變化系數(shù),按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2012取0.67, s-風(fēng)荷載體型系數(shù),按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2012取:1.2 W0-基本風(fēng)壓,按全國(guó)基本風(fēng)壓圖,大亞灣地區(qū)取為0

5、.85kN/m2（50年）本工程按C類地區(qū)進(jìn)行計(jì)算（高度取16.4米）則：Wk = bgzmzmsWoWk =1.65×1.15×1.2×0.85 kN/m2= 1.39kN/m2二自重標(biāo)準(zhǔn)值:根據(jù)本工程構(gòu)件的自重,可計(jì)算出本工程的單位自重不大于40kg/ m2。為便于計(jì)算取GK = 0.4KN/ m2 三地震荷載標(biāo)準(zhǔn)值：地震荷載分為幕墻平面內(nèi)地震荷載及平面外地震荷載兩種形式，兩種荷載均與幕墻工程自重荷載有關(guān)且大小相同。作用在單位幕墻面積的平均地震荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：EK= bK¶maxGK式中：bK 動(dòng)力放大系數(shù)，取bK = 5.0。 ¶max 地

6、震影響系數(shù)最大值，7度抗震設(shè)計(jì)取:¶max= 0.08。 GK 自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值為0.4KN/m2。則：EK= 5.0×0.08×0.4=0.16KN/m2。第五節(jié) 材料特性 工程構(gòu)件及聯(lián)接件采用多種材料,各主要構(gòu)件材料特性如下：一鋁材：抗拉壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：fAL= 85.5N/mm2?？辜羟袕?qiáng)度設(shè)計(jì)值：fAL= 49.6N/mm2。材料彈性模量： EAL = 70000N/mm2。線膨脹系數(shù)： ¶AL = 2.35×10-5 二鋼材：抗拉壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：fST = 215N/mm2。抗剪切強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：fST = 125N/mm2。材料彈性模量： E

7、ST = 210000N/mm2。線膨脹系數(shù)： ¶ST = 1.2×10-5。 三鋼化玻璃：強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（5-12mm厚） ：fGL(大面)= 84.0N/mm2，fGL=(側(cè)面)58.8N/mm2強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（15-19mm厚）：fGL(大面)= 72.0N/mm2,fGL=(側(cè)面)50.4N/mm2彈性模量： EGL= 72000N/mm2。線膨脹系數(shù)： ¶GL = 1.0×10-5。泊松比： =0.2。四結(jié)構(gòu)膠：短期荷載的強(qiáng)度設(shè)計(jì)植：f1=0.2 N/mm2。長(zhǎng)期荷載的強(qiáng)度設(shè)計(jì)植：f2=0.01 N/mm2。五焊縫（角焊縫）：抗拉壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：ftw

8、= 160N/mm2?？箯澕魪?qiáng)度設(shè)計(jì)值：ftw = 160N/mm2。六螺栓連接強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（普通螺栓）：抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：f = 170N/mm2?？辜魪?qiáng)度設(shè)計(jì)值：fg = 130N/mm2。第二章 幕墻結(jié)構(gòu)驗(yàn)算 作為建筑外圍護(hù)裝飾結(jié)構(gòu)的幕墻工程，必須保證其使用性能和安全性能。根據(jù)惠州市大亞灣地區(qū)的具體情況，嚴(yán)格按照玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范JGJ102-2003進(jìn)行本工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 通過(guò)以下幾節(jié)的結(jié)構(gòu)驗(yàn)算，可以清楚知道對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是在保證幕墻工程的使用性能的前提下，完全達(dá)到了安全可靠的規(guī)范要求。第一節(jié) 橫梁強(qiáng)度驗(yàn)算 橫梁的強(qiáng)度驗(yàn)算表明了幕墻橫梁在各種荷載作用下的安全性能。 強(qiáng)度驗(yàn)算時(shí)：幕墻橫梁在各荷

9、載綜合作用下產(chǎn)生的最大內(nèi)應(yīng)力 d £ f（材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值）。 幕墻橫梁主要受垂直于幕墻面的各種荷載的效應(yīng)的組合作用。即垂直于幕墻面的設(shè)計(jì)荷載取為： W = gWjWWKgEjEEK 垂直于幕墻面的設(shè)計(jì)荷載取值為： 式中：gW 風(fēng)荷載分項(xiàng)系數(shù)，取 gW = 1.4。 jW 風(fēng)荷載效應(yīng)組合系數(shù)，取jW= 1.0。 gE 地震荷載分項(xiàng)系數(shù)，取gE = 1.3。 jE 地震荷載效應(yīng)組合系數(shù)，取jE = 0.5。 則設(shè)計(jì)荷載為：W = 1.4WK0.65EK = 1.4×1.390.65×0.16= 2.05kn/m2一 橫梁強(qiáng)度驗(yàn)算：對(duì)幕墻最不利橫梁進(jìn)行計(jì)算：橫梁兩支點(diǎn)最

10、大間距取1200mm，則橫梁受力可簡(jiǎn)化為三角形線荷載作用下的簡(jiǎn)支梁。截面特性： AAL= 705 mm2IAL=223120 mm4Y=23 mmWAL=9701 mm3通過(guò)以上橫梁截面特性，現(xiàn)對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)算。高 度： H = 1200mm線 荷 載： q = WH = 2.05×1.2=2.46(kn/m)跨 度： L = 1200mm則 簡(jiǎn)支梁跨中最大彎距： M = qL2/12 = 2.46x12002/12 =295200N.mm則截面最大內(nèi)應(yīng)力： d = M/W/1.05= 295200/9701/1.05 =29N/mm2£ fAL = 85.5N/mm2所以橫梁

11、強(qiáng)度合格通過(guò)其他類似過(guò)程的驗(yàn)算，可以分別測(cè)算出其他幕墻分格情況的幕墻橫梁強(qiáng)度合格。二、橫梁與豎料連接螺栓強(qiáng)度計(jì)算橫梁通過(guò)鋁支撐碼用2個(gè)M5不銹鋼機(jī)制螺絲固定于豎向鋁料上。每個(gè)鋁支撐碼所受最大剪力為： F=F1+F2 F1=W(axb)/2 =2.05x1.2x1.2/2 =1.476KN F2=1.2Gkab/2 =1.2x0.4x1.2x1.2/2=0.7KN 則F =2.176KN則每個(gè)M5機(jī)制螺絲承受力 N=F/2=1088N則每個(gè)機(jī)制螺絲所受剪應(yīng)力 =N/r2=1088/3.14/2.52 =55N/mm2fg=130N/mm2 所以連接強(qiáng)度合格第二節(jié) 橫梁剛度驗(yàn)算 橫梁的剛度驗(yàn)算表明

12、了幕墻橫梁在荷載作用下的變形性能。剛度驗(yàn)算時(shí): 幕墻橫梁在垂直幕墻面荷載作用下產(chǎn)生的最大撓度：1/180。幕墻受垂直幕墻面荷載，取荷載標(biāo)準(zhǔn)值： Wk合 = gWjWWKgEjEEK 式中：gW 風(fēng)荷載分項(xiàng)系數(shù)，取 gW = 1.0。 jW 風(fēng)荷載效應(yīng)組合系數(shù)，取jW= 1.0。 gE 地震荷載分項(xiàng)系數(shù)，取gE = 1.0。 jE 地震荷載效應(yīng)組合系數(shù)，取jE = 0.5。則標(biāo)準(zhǔn)荷載為：Wk合 = WK0.5EK = 1.390.5×0.16= 1.47kn/m2橫梁剛度驗(yàn)算：幕墻橫梁兩支點(diǎn)最大間距取1200mm，則橫梁受力可簡(jiǎn)化為三角形線荷載作用下簡(jiǎn)支梁。截面特性： AAL= 705

13、 mm2IAL=223120 mm4Y=23 mmWAL=9701 mm3通過(guò)以上橫梁截面特性，現(xiàn)對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)算。高 度： H = 1200mm線 荷 載： q = Wk合H =1.47×1.2=1.76(kn/m)跨 度： L = 1200mm則跨中最大撓度：= qL4/（120EI） =1.76x12004/(120*70000*223120) =1.95mmL/180 =6.7mm 所以橫梁剛度合格通過(guò)其他類似過(guò)程的驗(yàn)算，可以分別測(cè)算出其他幕墻分格情況的橫梁剛度合格。從而可以確定整個(gè)幕墻工程橫梁的剛度合格。第三節(jié) 豎梁強(qiáng)度驗(yàn)算豎梁的強(qiáng)度驗(yàn)算表明了幕墻豎梁在各種荷載作用下的安全性能

14、。 強(qiáng)度驗(yàn)算時(shí)：豎梁在各荷載綜合作用下產(chǎn)生的最大內(nèi)應(yīng)力 d £ f（材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值）。豎梁主要受垂直于幕墻面的各種荷載和平行于幕墻面的荷載效應(yīng)的組合作用。垂直于幕墻面的設(shè)計(jì)荷載取為： W = gWjWWKgEjEEK 式中：gW 風(fēng)荷載分項(xiàng)系數(shù)，取 gW = 1.4。 jW 風(fēng)荷載效應(yīng)組合系數(shù)，取jW= 1.0。 gE 地震荷載分項(xiàng)系數(shù)，取gE = 1.3。 jE 地震荷載效應(yīng)組合系數(shù)，取jE = 0.5。則設(shè)計(jì)荷載為：W = 1.4WK0.65EK = 1.4×1.390.65×0.16= 2.05kn/m2平行于幕墻面的自重設(shè)計(jì)荷載取為：式中：gG 重力荷載分

15、項(xiàng)系數(shù)，取gG = 1.2。 W1=gGGK =0.48 kn/m2 豎梁強(qiáng)度分析:幕墻豎梁兩支點(diǎn)最大跨度取3800mm，幕墻最大分格寬1175mm，則豎梁受力可簡(jiǎn)化為均布荷載作用下的簡(jiǎn)支梁。截面特性： AAL= 1446 mm2IAL=4566848 mm4Y=74mmWAL= 61714 mm3通過(guò)以上豎梁截面特性，現(xiàn)對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)算。寬 度： H = 1175mm線 荷 載： q = WH =2.05×1.175=2.4(kn/m)跨 度： L = 3800mm 則 簡(jiǎn)支梁跨中最大彎距： M = qL2/8 =2.4×38002/8 =4347793N.mm則截面最大內(nèi)應(yīng)

16、力： d = M/W/1.05+N/A=4347793/61714/1.05+0.48×3800×1200/1446/1000 = 67+1.5=68.5N/mm2 £ fAL = 85.5N/mm2所以主梁強(qiáng)度合格通過(guò)其他類似過(guò)程的驗(yàn)算，可以分別測(cè)算出其他幕墻分格情況下幕墻組合主梁強(qiáng)度合格。第四節(jié) 豎梁剛度驗(yàn)算 豎梁的剛度驗(yàn)算表明了幕墻豎梁在荷載作用下的變形性能。剛度驗(yàn)算時(shí): 幕墻豎梁在垂直幕墻面荷載作用下產(chǎn)生的最大撓度：1/180。幕墻受垂直幕墻面荷載，取荷載標(biāo)準(zhǔn)值： W = gWjWWKgEjEEK 式中：gW 風(fēng)荷載分項(xiàng)系數(shù)，取 gW = 1.0。 jW

17、風(fēng)荷載效應(yīng)組合系數(shù)，取jW= 1.0。 gE 地震荷載分項(xiàng)系數(shù)，取gE = 1.0。 jE 地震荷載效應(yīng)組合系數(shù)，取jE = 0.5。則標(biāo)準(zhǔn)荷載為：Wk合 = WK0.5EK = 1.390.5×0.16= 1.47kn/m2豎梁剛度驗(yàn)算：幕墻豎梁兩支點(diǎn)最大跨度取3800mm，幕墻最大分格寬1175mm，則豎梁受力可簡(jiǎn)化為均布荷載作用下的簡(jiǎn)支梁。截面特性： AAL= 1446 mm2IAL=4566848 mm4Y=74mmWAL= 61714 mm3通過(guò)以上橫梁截面特性，現(xiàn)對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)算。寬 度： H = 1175mm線 荷 載： q = Wk合H = 1.47×1.175

18、=1.73(kn/m)跨 度： L = 3800mm則= 5qL4/（384EI） = 5×1.73×38004/(384×70000×4566848)=14.7mmL/180 = 26.1mm 所以豎梁剛度合格通過(guò)其他類似過(guò)程的驗(yàn)算，可以分別測(cè)算出其他幕墻分格情況的橫梁剛度合格。從而可以確定整個(gè)幕墻工程豎梁的剛度合格。第五節(jié) 面玻璃強(qiáng)度驗(yàn)算 幕墻工程中的面玻璃承受各種自然界荷載作用的影響。 玻璃強(qiáng)度驗(yàn)算時(shí)：玻璃在各種荷載作用下的內(nèi)應(yīng)力 d £ f（玻璃強(qiáng)度設(shè)計(jì)值）。 玻璃強(qiáng)度驗(yàn)算時(shí)：玻璃所受垂直于玻璃面的各種荷載效應(yīng)的組合作用。垂直于幕墻面的

19、設(shè)計(jì)荷載取為： W = gWjWWKgEjEEK 式中：gW 風(fēng)荷載分項(xiàng)系數(shù)，取 gW = 1.4。 jW 風(fēng)荷載效應(yīng)組合系數(shù)，取jW= 1.0。 gE 地震荷載分項(xiàng)系數(shù)，取gE = 1.3。 jE 地震荷載效應(yīng)組合系數(shù)，取jE = 0.5。則設(shè)計(jì)荷載為：W = 1.4WK0.65EK = 1.4×1.390.65×0.16= 2.05kn/m2平行于幕墻面的自重設(shè)計(jì)荷載取為：式中：gG 重力荷載分項(xiàng)系數(shù)，取gG = 1.2。 W1=gGGK =0.48 kn/m2 面玻璃強(qiáng)度驗(yàn)算:對(duì)于6mm厚鋼化玻璃，取最大板塊：1200mm*2000mm，進(jìn)行驗(yàn)算，取設(shè)計(jì)荷載W=2.0

20、5kn/ m2。 則: 參數(shù)= Wa4/Et4= 2.05×10-3×12004/（72000×64）= 46風(fēng)荷載、地震組合作用下的應(yīng)力設(shè)計(jì)值計(jì)算公式：w = 6 mWa2/t2 式中：m 彎曲系數(shù)，由a/b = 1200/2000=0.6可取值m =0.0868。W 設(shè)計(jì)荷載，取W =2.05kn/m2。a 玻璃短邊長(zhǎng)，取a = 1200mm。b 玻璃長(zhǎng)邊長(zhǎng)，取b =2000mm。t 玻璃厚度，取t = 6mm。E 玻璃彈性模量，取E= 72000 N/m2。 由參數(shù)=45查表得折減系數(shù)=0.82。 則：w = 6×0.0868×2.05&

21、#215;10-3×12002×0.82/62 =35N/mm2重力荷載在玻璃中產(chǎn)生的應(yīng)力 G=N/A =1200×2000×0.48×10-3/6/1200 =0.16 N/mm2 則截面最大應(yīng)力為 =W+G =35+0.16=35.16N/mm2 £ fGL= 84 N/mm2 所以玻璃強(qiáng)度合格。通過(guò)其他情況下玻璃分格尺寸的對(duì)比及類似計(jì)算，可以知道，所有分格及厚度的玻璃強(qiáng)度都可以滿足各種荷載的要求。第六節(jié) 面玻璃撓度驗(yàn)算 幕墻工程中的面玻璃承受各種自然界荷載作用的影響。玻璃撓度驗(yàn)算時(shí)，玻璃在各種荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下?lián)隙?df£

22、; l/60玻璃所受垂直于玻璃面的各種荷載效應(yīng)的組合作用，即：W = gWjWWKgEjEEK 式中：gW 風(fēng)荷載分項(xiàng)系數(shù)，取 gW = 1.0。 jW 風(fēng)荷載效應(yīng)組合系數(shù)，取jW= 1.0。 gE 地震荷載分項(xiàng)系數(shù)，取gE = 1.0。 jE 地震荷載效應(yīng)組合系數(shù)，取jE = 0.5。則標(biāo)準(zhǔn)荷載為：Wk合 = WK0.5EK = 1.390.5×0.16= 1.47kn/m2玻璃撓度驗(yàn)算：對(duì)于6mm厚鋼化玻璃，取最大分格1200×2000mm，進(jìn)行驗(yàn)算，取標(biāo)準(zhǔn)荷載WK= 1.47kn/ m2。 參數(shù) = Wka4/ Et4 = 1.47×10-3×12

23、004/（72000×64）=33玻璃的剛度D=Et3/12（1-2）玻璃跨中撓度df=Wka4/D 式中： 撓度系數(shù)，由a/b = 1200/2000 =0.6可取值=0.00867。 Wk 標(biāo)準(zhǔn)荷載，取Wk = 1.47kn/m2。E 玻璃的彈性模量，取E= 72000N/mm2te 玻璃等效厚度，取te = 7.18mm。a 玻璃短邊長(zhǎng)，取a = 1200mm。b 玻璃長(zhǎng)邊長(zhǎng)，取b = 2000mm。由參數(shù)=33查表得折減系數(shù)=0.86。 泊松比 ，取= 0.2則：玻璃剛度D=72000×63/12（1-0.22）=1350000玻璃跨中撓度df=Wka4/D=0.0

24、0867×1.47×10-3×12004×0.86/1350000 =16.8mm £ df =1200/60=20mm 所以玻璃撓度合格。通過(guò)其他情況下玻璃分格尺寸的對(duì)比及類似計(jì)算，可以知道，所有分格及厚度的玻璃撓度都可以滿足各種荷載的要求。第三章 雨篷結(jié)構(gòu)驗(yàn)算根據(jù)本工程結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，結(jié)合雨篷實(shí)際計(jì)算需要,取雨棚高度5m：一風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值：Wk = bgzmzmsWo式中：: Wk-作用在雨篷上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2) gz-瞬時(shí)風(fēng)壓的陣風(fēng)系數(shù),按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2012取2.04 z-風(fēng)壓高度變化系數(shù),按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB5

25、0009-2012取0.67, s-風(fēng)荷載體型系數(shù),按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2012取:-2.0 W0-基本風(fēng)壓,按全國(guó)基本風(fēng)壓圖,保定地區(qū)取為0.85kN/m2（50年）本工程按C類地區(qū)進(jìn)行計(jì)算則：Wk = bgzmzmsWoWk= 2.04×0.67×2.0×0.85kN/m2= 2.3kN/m2 二 自重標(biāo)準(zhǔn)值:根據(jù)雨篷工程構(gòu)件的自重,可計(jì)算出雨篷工程的單位自重不小于50kg/ m2。為便于計(jì)算取GK = 0.5KN/ m2 根據(jù)雨篷計(jì)算的組合方式：1、恒荷載+風(fēng)荷載2、恒荷載+活荷載由于雨棚的體型系數(shù)為負(fù)數(shù)，取第一種最不利的組合方式進(jìn)行驗(yàn)算（不考

26、慮地震）。主入口鋼雨蓬：雨棚鋼梁采用150×75×4mm鋼通，雨篷懸挑5600mm,分格寬度1660,兩個(gè)分格一條拉桿間距為3320mm,拉桿拉在4500mm處，所以鋼梁最大跨度為4500mm,雨篷的荷載組合有兩種情況（不考慮地震），取最不利的情況進(jìn)行計(jì)算： 標(biāo)準(zhǔn)荷載：Wk合 =Wk-Gk =1.8kn/m2 設(shè)計(jì)荷載：W =1.4Wk- Gk = 2.72kn/m2雨篷產(chǎn)生的最大彎矩： Mmax =qL2/8，式中：q 設(shè)計(jì)線荷載,q=2.72×2=4.52kn/m L 跨度， 取4500mm即: Mmax =qL2/8 =4.52×45002/8 =

27、11441250N.mm 雨篷構(gòu)件截面特性:（如圖） ：IIST=5107059mm4YST=75mmWST=68094mm3 AST=1736mm2則此構(gòu)件截面的最大內(nèi)應(yīng)力：=Mmax/WST/1.05=11441250/68094/1.05= 160N/mm2 fST=215N/mm2故雨篷構(gòu)件強(qiáng)度合格。其最大撓度: = 5qL4/384EI式中：q 線荷載,q=1.66×WK合= 3.0kn/m L 跨度， 取4500mm =5 qL4/384EI=5×3.0×45004/384/206000/5107059 =15.2 L/250= 18mm所以雨篷懸挑構(gòu)

28、件剛度合格。次入口鋼雨蓬：雨棚鋼梁采用120×60×4mm鋼通，雨篷懸挑3000mm,分格寬度1100,最大三個(gè)分格兩條拉桿間距為3300mm,拉桿拉在2500mm處，所以鋼梁最大跨度為3300mm,雨篷的荷載組合有兩種情況（不考慮地震），取最不利的情況進(jìn)行計(jì)算： 標(biāo)準(zhǔn)荷載：Wk合 =Wk-Gk =1.8kn/m2 設(shè)計(jì)荷載：W =1.4Wk- Gk = 2.72kn/m2雨篷產(chǎn)生的最大彎矩： Mmax =qL2/8，式中：q 設(shè)計(jì)線荷載,q=2.72×2=4.52kn/m L 跨度， 取3300mm即: Mmax =qL2/8 =4.52×33002/

29、8 =6152850N.mm 雨篷構(gòu)件截面特性:（如圖） ： IST=2004070mm4YST=25mmWST=51720mm3 AST=1335mm2則此構(gòu)件截面的最大內(nèi)應(yīng)力：=Mmax/WST/1.05=6152850/51720/1.05= 114N/mm2 fST=215N/mm2故雨篷構(gòu)件強(qiáng)度合格。其最大撓度: = 5qL4/384EI式中：q 線荷載,q=1.66×WK合= 3.0kn/m L 跨度， 取3300mm =5 qL4/384EI=5×3.0×33004/384/206000/2004070 =11.2 L/250= 13.2mm所以雨篷

30、懸挑構(gòu)件剛度合格。雨棚最大玻璃尺寸為1660mm×1450mm，采用“250”型接駁爪，其固定點(diǎn)中心距玻璃邊緣的距離為125mm；玻璃板中的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為fg= N/mm2。由于玻璃前后外挑，玻璃的最大實(shí)際計(jì)算尺寸為a=1200mm，b=1410mm。1、強(qiáng)度校核：玻璃在垂直于雨篷平面的荷載作用下，玻璃板最大應(yīng)力按下式計(jì)算： w = 6 mW合b2/t2式中：sw ¾¾ 玻璃板中的最大應(yīng)力 (N/mm2)；m ¾¾ 板中最大彎矩系數(shù)；由a/b=0.85查得為0.145W合¾¾ 組合荷載設(shè)計(jì)值( kN/m2)；b¾&#

31、190; 長(zhǎng)邊支點(diǎn)距離1410( mm)； t ¾¾ 玻璃的計(jì)算厚度( mm)；作用于夾層玻璃上的風(fēng)荷載按下式分配到兩片玻璃上:W合1= W合×t13/( t13+ t23) =1.36 kN/m2W合2= W合×t23/( t13+ t23) =1.36 kN/m2從而：smax1=smax2=6 mW合1b2/t2=6×0.145×1.36×14102×0.96/82/1000=35.2(N/mm2) fg= N/mm2可見，玻璃板強(qiáng)度滿足均設(shè)計(jì)要求。2、四點(diǎn)支承玻璃板中最大撓度u按下式計(jì)算：參數(shù) = Wk合b

32、4/ Et4 =1.8×10-3×14104/（72000×10.084）= 9.6玻璃的剛度D=Et3/12（1-2）玻璃跨中撓度df=Wka4/D 式中： 撓度系數(shù)，由a/b = 1200/1410=0.85可取值=0.01984。 Wk合 標(biāo)準(zhǔn)荷載，取Wk合 = 1.8kn/m2。E 玻璃的彈性模量，取E= 72000N/mm2te 玻璃等效厚度，取te = 10.08mm。a 玻璃短邊長(zhǎng)，取a = 1200mm。b 玻璃長(zhǎng)邊長(zhǎng)，取b = 1410mm。由參數(shù)=9.6查表得折減系數(shù)=0.96。 泊松比 ，取= 0.2則：玻璃剛度D=72000×10

33、.083/12（1-0.22）=6401203玻璃跨中撓度df=Wka4/D=0.01984×1.8×10-3×14104×0.96/6401203 =21mm £ df =1750/60=29mm 所以玻璃撓度合格。根據(jù)前面章節(jié)的玻璃演算，通過(guò)荷載、玻璃規(guī)格、尺寸的對(duì)比可知，本雨篷的玻璃符合強(qiáng)度、剛度要求。第四章 其它結(jié)構(gòu)驗(yàn)算 作為建筑外圍護(hù)裝飾結(jié)構(gòu)的幕墻工程，必須保證其使用性能和安全性能。我公司根據(jù)臺(tái)州地區(qū)的具體情況，嚴(yán)格按照玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范JGJ102-2003進(jìn)行本工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 通過(guò)以下幾節(jié)的結(jié)構(gòu)驗(yàn)算，可以清楚知道我公司對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)

34、計(jì)是在保證幕墻工程的使用性能的前提下，完全達(dá)到了安全可靠的規(guī)范要求。第一節(jié) 支座螺栓驗(yàn)算幕墻支座利用2個(gè)M12螺栓牢固聯(lián)接在主體結(jié)構(gòu)上。進(jìn)行螺栓驗(yàn)算時(shí)，螺栓在各種效用作用下產(chǎn)生的最大應(yīng)力： d £ f（螺栓抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值） 進(jìn)行螺栓驗(yàn)算時(shí)，螺栓在各種效用作用下產(chǎn)生的最大拉撥力： F £ N（螺栓許用拉撥力）一、螺栓強(qiáng)度驗(yàn)算：垂直于幕墻面設(shè)計(jì)荷載：W=2.05kn/ m2平行于幕墻面設(shè)計(jì)荷載：W1=0.48KN/ m2最大分格：a=1200mm最大豎梁跨度：L =3800mm則豎梁對(duì)每個(gè)支座的拉撥力為：(取最不利方向計(jì)算)F = （W1+W）aL/2 =2.53×1

35、.20×3.8/2 =5.77KN則每個(gè)螺栓中產(chǎn)生最大應(yīng)力為：FS=F/2r2=5.77×1000/2×3.14×62=25.5N/mm2£ f=170 N/mm2所以螺栓強(qiáng)度合格二、螺栓局部承壓每個(gè)支座所受最大拉力F=5.77KN則每個(gè)支座螺栓受最大剪力N=F/2=2885N則每個(gè)螺栓所受最大承壓應(yīng)力（M12螺栓，8mm厚承壓面） = N/12×8 =30N/ mm2 £ f=170N/ mm2所以螺栓強(qiáng)度合格三、鋁材局部承壓 鋁豎料通過(guò)2個(gè)M12不銹鋼螺栓與鋼支座相固定，其水平荷載、垂直荷載對(duì)鋁材產(chǎn)生局部承壓（鋼材的許用

36、局部承壓遠(yuǎn)大于鋁材）。每個(gè)螺栓所受最大剪力:N=2885N則鋁材局部承壓= N/12*6 =32N/ mm2£ fAL=85.5 N/ mm2所以鋁材局部承壓強(qiáng)度合格。通過(guò)上述計(jì)算,及通過(guò)對(duì)其他幕墻分格情況的類似具體分析計(jì)算，可以知道，我司設(shè)計(jì)的幕墻支座與主體結(jié)構(gòu)之間的聯(lián)接是安全可靠的。第二節(jié) 伸縮縫計(jì)算當(dāng)幕墻玻璃及豎料受到溫度變化影響時(shí),其長(zhǎng)度變化即伸縮變位量按下式計(jì)算:L=T··L·K式中:L : 桿件因溫差而引起的伸縮變位量; : 線膨脹系數(shù)=0.00002;L : 桿件長(zhǎng)度,立柱:L=3800mm;K : 變形約束系數(shù),取0.7;T : 最大溫差,取80。C；L=80×0.00002×3800×0.7 =4.3mm考慮加工、安裝誤差，擺動(dòng)及膠的允許變形量取預(yù)留伸縮量W：取W =20mm。第三節(jié) 膠縫計(jì)算 對(duì)幕墻來(lái)說(shuō)，玻璃通過(guò)結(jié)構(gòu)膠粘接在鋁框上，所以結(jié)構(gòu)膠的粘接