老旧小区改造提升项目·金属板雨篷设计计算书.docx

老旧小区改造提升项目金属板雨篷设计计算书目录I计W引用的规范、标准及资料1.1 困护结构相关设计规范11.2 建筑设计规数：11.3 玻璃班范：21.4 钢材规范：21.5 股类及密蚪材料规范：21.6 相关物理性能等级测试方法：31.7 £建筑结构静力计算手册（第二版）31.8 土建图纸：32夔木参数32.1 雨篷所在地区32.2 地面机低度分类等级33而篷荷载计算43.1 雨篮的荷敦作用说明43.2 风荷我标准值计算43.3 风荷我设计值计算63.4 雪荷载标准猿计W73.5 名荷我设计值计算73.6 雨面活防软设计值73.7 雨篷构件恒荷载设计值73.8 选取计竟荷载组合74雨篷杆件计算81.1 臂梁的受力分析81.2 选用材料的豉面特性91.3 梁的抗弯强度计算91.4 梁的挠度计算95雨舞焊缝计算105.1 受力分析IO5.2 焯缝校核计算106铝单板的选用与校核IO6.1 板块自史荷软I1.6.2 板块荷栽组合I1.6.3 雨篷上层金属板-B板的强度、挠度校核126.4 雨篮下层金属板-B板的强度、挠度校核136.5 上层铝单板的加覆肋强度、挠度校核156.6 下层铝单板的加强肋强度、挠度校核167雨篷埋件计算（特殊倒椎形化学锚栓1177.1 校核处埋件受力分析177.2 锚栓群中锚检的拉力计算177.3 群锚受河内力计辣197.4 锚栓钢材破坏时的受拉承载力计算197.5 混凝十.锥体受拉破坏承蚊力计算197.6 混凝土劈裂破坏承就力计算217.7 锚松钢材受剪破坏承栽力计算237.8 混凝土楔形体受剪破坏承就力计算237.9 混凝土剪撬破坏承岐能力计算257.10 拉剪复合受力承我力计翼267.11 混凝土基材厚度、群锚锚栓最小间柜及最小边距计蚱26Z=1.0×(Z0)030=IK1:地形修正系数，按规范4.6.6GB550012021取:1 .对山峰和山坡等地形，应根据山坡全高、坡度和建筑物计算位置离建筑物地面的高度确定地形修正系数.其值不应小rio：2 .对于山间盆地、谷地等闭寒地形，地形修正系数不应小于0.75；3 .对于与风向一致的谷口、山口。地形修正系数不应小于1.2；4 .其它情况，应取1。综上所述，本工程取：K1=IK2：风向影响系数，按规范467GB5500I-202IJ取：1. 当有15年以上符合观测要求且可旅的风气象资料时，应按照极值理论的统计方法计算不同风向的风向影响系数，所有风向影响系数的最大值不应小于1.0.最小值不应小于0.8：2. 其它情况，应取1.0.综上所述，本工程取：K2=I:风荷教放大系数，GB55(X)1-2021条文说明461指出：风荷载脉动的增大效应，一般通过平均风荷教乘以风振系数或阵风系数来考虑，但也可以采用平均风荷数与脉动风荷我相韩加的方法来考虑，因此新规范未直接采用现行国家标准建筑结构荷载规范GB5OOO9的计算表达式，而是规定了计算风荷载标准值的基本原则。同时该规范的条文说明4.6.5指出：对干附护结构来说，由于不需要考虑结构振动的影响，因此只需要考虑风压本身脉动的特性，这又与地形地貌，脉动风特性和流场特性等因素有关.本条规定的围护结构风荷载放大系数下限值，假定了湍流度剖面取为负指数，且指数绝对值与平均风剖面相同。考虑到滞流度的离侬性，以及屋盖边缘、幕增边缘等区域分离流动的影晌，实际风荷我放大系数可能会大于该值,因此本条将其规定为国护结构风荷我放大系数的最低取值标准。结合以上说明，实际工程计算中，风荷载放大系数可取阵风系数B即与IH).7P5的较大值。即：=max(z,J+O.7o5)其中：高度Z处的阵风系数：根据不同场地类型.按以下公式计算：=)+2g1o(z1.O)-条文说明部分8.6.IGB50009-20I2J其中A、B,C、D四类地貌类别截断高度分别为：5m、Iom、15m、30m：A、B、C、D四类地狼类别梯度高度分别为:300m、350m、450m、550m：也就是：对A类场地：当z>3(X)n时，取z=3(X)m.当z<5m时，取z=5m：对B类场地:当>35Om时，取z=350m,当z<IOm时，Kz=IOm5对C类场地：当z>450m时，取z=450m,当z<1.5m时，取z=15m:对D类场地：当z>550m时，取z=550m,当z<30m时、取z=30m：g：峰值因子,按GB50009-2012取2.5：Im：IOm高名义湍流度，对应A、B、C、D地面粗糙度，可分别取0.12、0.14,0.23和0.39；：地面粗糙度指数,对应A、B.C、D地面粗糙度,可分别取0.12、0.15,0.22和0.30；依次带入公式，得：8=max(B*,1.+0.7/Uz05)=max(1.+2×2.5×O.I4×(Z10产,1+0.7/U105)=1.7uu：局部风压体型系数；按4建筑结构荷载规范GB5OOO9-2OI2第8.3.3条：计算围护结构及其连接的风荷载时，可按下列规定采用局部体型系数u、i：1封闭矩形平面房屋的墙面及屋面可按表8.33-1.的规定采用：2檐口、雨篷、遮阳板、边梭处的装饰条等突出构件,取-2.0：3其它房屋和构筑物可按本规范第&31条规定体型系数的1.25倍取值。按建筑结构荷载规范BGB5(XX)9-2012第8.3.4条：计算非直接承受风荷载的围护构件风荷载时，局部体型系数可按构件的从属面积折减，折减系数按下列规定采用：I当从属面积不大于1.n时，折减系数取1.0：2当从属面积大于或等于2511?时，对墙面折减系数取0.8,对局部体型系数绝对值大于1.O的屋面区域折减系数取0.6,对其它屋面区域折减系数取1.0：3当从属面积大于In?且小于25小时，墙面和绝对值大于1.O的屋面局部体型系数可采用对数插值，即按下式计算局部体型系数：,1.（八）三u81.(1.)+,(25)-P,(1.)1.ogA1.48.3.4GB50009-2012)考虑到雨篷结构的特殊性，从安全角度出发，计算中体型系数不予折减，即：正压情况下：uS1.-=O.5负压情况卜;US1.-=-2.0wo：基本风压值(MPa),根据现行K建筑结构荷载规范GB5(XXW-2()I2附表E.5中数值采用，按承现期50年，Iii庆地区取0.0004MPa；Wh,=max(BKIK2U,Us*w<.0.0005)=max(1.7×1×1×1X0.5X0.0004,0.0005)=().(XX)5MPawk.=max(BKIK2uzu*.wo,0.001.)=max(1.7×1.×1×1×2×0.0004.0.0()I)=0.00136MPa3. 3风荷载设计值计算W-：正风压作用卜.作用在雨篷上的风荷载设计值(MPa)：WE正风压作用下作用在雨篷上的风荷载标准值(MPa)：w.:负风压作用下作用在雨篷上的风荷我设计值(MPa)：wk.:负风压作用下作用在雨筵上的风荷载标准值(MPa)；w-=1.5×wk+=1.5X0.0005=O.(XX)75MPaW.=1.5×Wk.=1.5X0.00136=0.00204MPas:负风压作用下的龙计的荷载设计值组合(MPa)：Sk-=Gk+Wi.=0.00096MPaS-=G-+w.=1.0G+1.5wk.=0.1.64MPa(3)最不利荷被选取：Sk：作用在龙骨上的最不利情况下荷载标准值组合(MPa)：S：作用在龙骨上的最不利情况下荷载设计值组合(MPa)；按上面2项结果，选圾不利因素(正风压情况卜.出现)：Sk=().00125MPaS=O.(X)1795MPa4雨篷杆件计算基本参数：1：计算点标高:6m；2：力学模型：悬将梁：3：荷载作用:均布荷载：4：悬臂长度:a=1000mm；5：分格宽度：B=1500mm；6：板块配置：铝单板：7：悬臂梁:钢管50X50X4,Q235,热轧；本处杆件按悬臂梁力学模型进行设计计算，受力模型如下:无把H均布蹒蝴甫新邸3.1 悬臂梁的受力分析(1)荷载集度计算：qu组合荷载作用下的线荷载集度标准值(按矩形分布)(Nmm);q：组合荷载作用卜的线荷载集度设计值(按矩形分布)(Nmm):Su组合荷载标准值(MPa)：S：组合荷数设计值(MPa)；B：分格宽度(mm)：q=SkB=0.00125X1500=1.875Nmnq=SB=0.001795×1500=2.692Nmn雨逐杆件截面最大弯矩(根部处)的弯矩设计值计算：M：悬一梁/矩设计值(Nmm)；q：组合荷载作用卜的线荷载集度设计值(按矩形分布)(Nmm):a：悬长度(mm)：M=qa22=2.692×100O22=I346OOONmm4. 2选用材料的截面特性材料的抗弯强度设计值：f=21.5MPa材料弗性模量：E=2O6OOOMPa主力方向惯性矩：1.=26150Omnd主力方向技面抵抗矩：W=1046Omm3塑性发展系数：=1.055. 3梁的抗弯强度计算按悬菖梁抗弯强度公式,应满足：MVf上式中：M：悬臂梁的弯矩设计值(Nmm)；W：在弯矩作用方向的净截面抵抗矩(mm>Y：塑性发展系数，取IQ5；f：材料的抗弯强度设计值，取215MPa；则：M/W=1346000”.05/1()460=I22.553MPaW215MPa悬惜梁抗弯强度满足要求。4.4梁的挠度计算q:组合荷栽作用下的线荷载集度标准值(按矩形分布)(Nmm);E：材料的弹性模量(MPa)：I：材料的惯性矩(mnd)：a：，臂长度(mm)：df：悬臂杆件的挠度计算值(mm)；dr,1.m:按规范要求，悬臂杆件的挠度限值(mm)：dr.iiin=2a25O=8mndj=qka48EI=1.875×1.00*(8×206000X261500)=4.35Immdr=4.35Im1.nSdUim=8mm悬臂梁杆件的挠度满足要求！5雨篷焊缝计算基本参数：I：焊缝高度:hf=4mm;2：焊缝有效截面抵抗矩：W=76970mmj;3：焊缝有效截面积：A=2532.4mnf:5.1 受力分析V：剪刀(N)a：悬臂长度(mm)：B：分格宽度(mm)：M：弯矩(Nmm)V=SaB=().(X)1795×I(MX)X15(X)=2692.5NM=1346000Nmm5. 2焊缝校核计算校核依据：(。f)2+tr)0sffuII.2.2-3GB500I7-20I7上式中：or：按焊缝有效截面计算，垂直于焊缝长度方向的应力(MPa)：f:正面角焊的强度设计值增大系数.取1.22：f:按焊缝有效截面”噂，沿焊Si长度方向的剪应力(MPa)：仅：角焊缝的强度设计值(MPa)：(or)2+r)5=(M1.22W)2+(VA)2)°5=(13