1、阳光房钢结构荷载计算书设计计算书2013 年 11 月 22 日第 1 页目 录一、 风荷载计算 .第 1 页阳光房设计计算书一、 计算依据及说明1.工程概况说明工程名称: 郑州高新科技企业加速器项目工程所在城市:郑州工程所属建筑物地区类别:C 类工程所在地区抗震设防烈度:7 度工程基本风压:0.45kN/m 2工程强度校核处标高:14.3m 2.设计依据建筑结构荷载规范 GB 50009-2001 (2006 年版)建筑设计防火规范 GB50016-2006建筑幕墙 GB/T 21086-2007建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程 JGJ/T151-2008 混凝土用膨胀型、扩孔型建筑锚栓 JG
2、160-2004建筑玻璃采光顶 JG/T 231-2008建筑抗震设计规范 GB 50011-2001(2008 年版)建筑结构可靠度设计统一标准 GB 50068-2001钢结构设计规范 GB 50017-2003玻璃幕墙工程技术规范 JGJ 102-2003中空玻璃稳态 U 值（传热系数）的计算和测定 GB/T22476-2008玻璃幕墙工程质量检验标准 JGJ/T 139-2001建筑制图标准 GB/T 50104-2001建筑玻璃应用技术规程 JGJ 113-2009全玻璃幕墙工程技术规程 DBJ/CT 014-2001建筑结构用冷弯矩形钢管 JG/T178-2005建筑幕墙平面内变形
3、性能检测方法 GB/T 18250-2000建筑幕墙抗震性能振动台试验方法 GB/T 18575-2001紧固件机械性能 螺栓、螺钉和螺柱 GB 3098.1-2000紧固件机械性能 螺母 粗牙螺纹 GB 3098.2-2000紧固件机械性能 螺母 细牙螺纹 GB 3098.4-2000紧固件机械性能 自攻螺钉 GB 3098.5-2000紧固件机械性能 不锈钢螺栓、螺钉、螺柱 GB 3098.6-2000紧固件机械性能 不锈钢 螺母 GB 3098.15-2000螺纹紧固件应力截面积和承载面积 GB/T 16823.1-1997耐候结构钢 GB/T4171-2008第 2 页平板玻璃 GB1
4、1614-2009浮法玻璃 GB11614.2-2009夹层玻璃 GB15763.3-2009中空玻璃 GB/T11944 -2002钢化玻璃 GB15763.2-2005铝及铝合金轧制板材 GB/T 3880-1997建筑用铝型材、铝板氟碳涂层 JC 133-2000建筑用安全玻璃 防火玻璃 GB 15763.1-2009混凝土接缝用密封胶 JC/T 881-2001幕墙玻璃接缝用密封胶 JC/T 882-2001铝合金门窗 GB/T 8478-2008 混凝土结构后锚固技术规程 JGJ 145-2004公共建筑节能设计标准 GB 50189-2005建筑用硬质塑料隔热条 JG/T 174-
5、2005建筑用隔热铝合金型材 穿条式 JG/T 175-2005民用建筑能耗数据采集标准 JG/T154-2007建筑外窗气密、水密、抗风压性能现场检测方法 JGJ/T211-2007建筑物防雷检测技术规范 GB/T21434-2008混凝土加固设计规范 GB50367-2006冷弯型钢 GB/T6725 -2008建筑抗震加固技术规程 JGJ/T116-2009公共建筑节能改造技术规范 JGJ176-2009建筑外门窗保温性能分级及检测方法 GB/T8484-2008建筑钢结构焊接技术规程 JGJ81-2002中国地震烈度表 GB/T17742-2008基本计算公式(1).场地类别划分:根据
6、地面粗糙度,场地可划分为以下类别:A 类近海面,海岛,海岸,湖岸及沙漠地区;B 类指田野,乡村,丛林,丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区;C 类指有密集建筑群的城市市区;D 类指有密集建筑群且房屋较高的城市市区;此项目按 C 类地区计算风压(2).风荷载计算:落地式全玻幕墙属于薄壁外围护构件，根据建筑结构荷载规范GB50009-2001(2006 年版) 7.1.1 采用风荷载计算公式: = W W其中: -作用在幕墙上的风荷载标准值(kN/m 2)W-瞬时风压的阵风系数,按建筑结构荷载规范GB50009-2001(2006 年版)取定根据不同场地类型,按以下公式计算: =K(1+2 ) 其
7、中 K 为地区粗糙度调整系数，f 为脉动系数A 类场地: =0.92(1+2 ) 其中： =0.387( )(-0.12) Z10第 3 页B 类场地: =0.89(1+2 ) 其中： =0.5( )(-0.16) Z10C 类场地: =0.85(1+2 ) 其中： =0.734( )(-0.22) Z10D 类场地: =0.80(1+2 ) 其中： =1.2248( )(-0.3) Z10-风压高度变化系数,按建筑结构荷载规范GB50009-2001 取定,根据不同场地类型,按以下公式计算:A 类场地: =1.379( )0.24Z10B 类场地: =( )0.32Z10C 类场地: =0.
8、616( )0.44Z10D 类场地: =0.318( )0.60Z10本工程属于 C 类地区-风荷载体型系数,按建筑结构荷载规范GB50009-2001(2006 年版)取定-基本风压,按全国基本风压图,郑州地区取为 0.45kN/m2W(3).地震作用计算:= q G其中: -水平地震作用标准值q-动力放大系数,按 5.0 取定-水平地震影响系数最大值,按相应设防烈度取定:6 度(0.05g): =0.047 度(0.1g): =0.087 度(0.15g): =0.128 度(0.2g): =0.168 度(0.3g): =0.249 度(0.4g): =0.32北京地区设防烈度为 7
9、度,根据本地区的情况,故取 =0.12-幕墙构件的自重(N/m 2)G(4).荷载组合:结构设计时，根据构件受力特点，荷载或作用的情况和产生的应力(内力)作用方向，选用最不利的组合，荷载和效应组合设计值按下式采用：+ + + S S S S第 4 页各项分别为永久荷载：重力；可变荷载：风荷载、温度变化；偶然荷载：地震水平荷载标准值: = +0.5 ，维护结构荷载标准值不考虑地震组合qW q水平荷载设计值: q=1.4 +0.51.3W q荷载和作用效应组合的分项系数,按以下规定采用:对永久荷载采用标准值作为代表值，其分项系数满足：a.当其效应对结构不利时：对由可变荷载效应控制的组合，取 1.2
10、；对有永久荷载效应控制的组合，取 1.35b.当其效应对结构有利时：一般情况取 1.0；对结构倾覆、滑移或是漂浮验算，取 0.9可变荷载根据设计要求选代表值，其分项系数一般情况取 1.4二、 单玻采光顶荷载计算1.风荷载标准值计算Wk: 作用在落地式全玻幕墙上的风荷载标准值(kN/m 2)z : 计算高度 14.3mz: 15m 高处风压高度变化系数(按 C 类区计算): (GB50009-2001 7.2.1)z=0.616( )0.44=0.616 由于 0.616GB50009-2001 取值r: 屋面积雪分布系数,根据 GB50009-2001 屋面积雪分布系数表 6.2.1,按照坡面
11、为 2%的排水坡度,夹角25取 1.0根据GB50009-2001 公式 6.1.1 屋面雪载荷按下式计算Sk=rS0=1.00.4=0.4kN/m24.雪荷载设计值计算S: 雪载荷设计值(kN/m 2)s: 雪载荷分项系数为 1.4S=sSk=1.40.4=0.56kN/m25.自重荷载设计值G:构件自重荷载设计值(kN/m 2)WGT:全玻幕墙面板和构件平均平米重量取 0.5 kN/m2GAK:构件自重荷载标准值(kN/m 2)rg: 恒载荷分项系数为 1.2GAK=WGT=0.5kN/m2G=rgGAK=1.20.5=0.6kN/m2第 6 页6.竖向均布地震作用计算GK:重力荷载代表值
12、取结构自重值(kN/m 2)GK=GAK=0.5kN/m2vmax: 竖向地震影响系数最大值:0.104qEVk: 分布竖向地震作用标准值(kN/m 2)qEVk=Evmax GK (JGJ102-2003 5.3.4)=50.1040.5=0.26kN/m2rE: 地震作用分项系数: 1.3qEAV: 分布竖向地震作用设计值(kN/m 2)qEAV=rEqEVk=1.30.26=0.338kN/m27.荷载组合计算考虑三种工况1.风荷载为主要荷载,组合为(考虑正风荷载、地震荷载、雪荷载、重力荷载):分为两个方向进行组合:(1).重力方向Szkg=GAK=0.5kN/m2Szg =GAKG+S
13、k s S+qEVkE E=0.51.2+0.321.40.7+0.261.30.5=1.0826kN/m2(2).垂直于坡面方向正风荷载计算Szkp1=Wkp1=0.13972kN/m2Szp1 =Wkp1w=0.139721.4=0.195608kN/m22.风荷载为主要荷载,组合为(考虑负风荷载、地震荷载、雪荷载、重力荷载):分为两个方向进行组合:(1).重力方向Szkg=GAK=0.5kN/m2第 7 页Szg =GAKG+Sk s S+qEVkE E=0.51.2+0.321.40.7+0.261.30.5=1.0826kN/m2(2).垂直于坡面方向负风荷载计算Szkp2=Wkp2
14、=-0.3493kN/m2Szp2 =Wkp2w=-0.34931.4=-0.489019kN/m2 3.雪荷载为主要荷载,组合为(考虑地震荷载、雪荷载、重力荷载):由于没有风荷载,故只有一个方向的荷载进行组合:Szsk=GAK + Sk =0.5+0.32=0.82kN/m2Szs =GAKG+Sk s+qEVk EE=0.51.2+0.321.4+0.261.30.5=1.217kN/m24.活荷载为主要荷载,组合为(考虑地震荷载、活荷载、重力荷载):由于没有风荷载,故只有一个方向的荷载进行组合:Szlk=GAK + Lk =0.5+0.5=1kN/m2Szl =GAKG+Lk l+qEV
15、k EE=0.51.2+0.51.4+0.261.30.5=1.469kN/m25.综合上面情况,计算最大面板荷载情况(1).在正风荷载为主要活荷载的情况下,面板所承受的荷载组合值为标准值 Swka = Szkgcos(A)+ Szkp1 =0.572733kN/m2设计值 Swa = Szgcos(A)+ Szp1 =1.13317kN/m2(2).在负风荷载为主要活荷载的情况下,面板所承受的荷载组合值为标准值 Swkb = Szkgcos(A)+ Szkp2 =0.0837131kN/m2设计值 Swb = Szgcos(A)+ Szp2 =0.44854kN/m2(3).在雪荷载为主要活荷载的情况下,面板所承受的荷载组合值为标准值:Ssk = Szskcos(A)=0.710141kN/m 2设计值:Ss = Szscos(A)=1.05395kN/m 2(4).在活荷载为主要荷载的情况下,面板所承受的荷载组合值为第 8 页标准值:Slk = Szlkcos(A)=0.866025kN/m 2设计值:Sl = Szlcos(A)=1.27219kN/m 2综合上面计算可知,面板强度验算如下:采用荷载组合标准值为 0.866025kN/m2荷载组合设计值为 1.27219kN/m2
