1、 钢结构雨篷设计计算书一、计算依据:1.建筑结构荷载规范2 钢结构设计规范GB50017-20153 建筑抗震设计规范 4 钢雨篷(一) 07SG528-1 图集 二、计算基本参数: 1本工程位于 xx 市,基本风压 0=0.750(kN/m2),考虑到结构的重要性,按 50 年一遇考虑乘以系数 1.0,故本工程基本风压 =1.0x0.75=0.75(kN/m 2)。 2. 地面粗糙度类别按 B 类考虑,风压高度变化系数取 5.0 米处(标高最高处) ,查荷载规范知,取: z=1.00,对于雨篷风荷载向上取 s=-2.0,向瞬时风压的阵风系数 z=1.70 。 3. 本工程耐火等级二级,抗震设
2、防六度。三、结构平面布置结构平面布置图:初步估计主梁采用:HN400200813次梁采用:HN25012569拉压杆采用:1525.0钢材均采用Q235级钢四、荷载计算1、风荷载垂直于雨篷平面上的风荷载标准值,按下列公式(1.1)计算:W k = z s z Wo (1.1)式中: W k -风荷载标准值 (kN/m2); z-瞬时风压的阵风系数;z=1.70s-风荷载体型系数;参照 07GSG528-1 图集说明 5.1.4 条,向上取 s=-2.0,向下取 s=1.0。z-风荷载高度变化系数;按建筑结构荷载规范GB5009-2012 取值 z=1.0;W o-基本风压(kN/m2) ,查荷
3、载规范,北海市风压取 W o =0.750(kN/m 2)正风:Wk+=1.701.01.00.75=1.28 kN/m 2负风:Wk-=1.70(-2.0)1.00.75=-2.55 kN/m 2简化为作用在主梁上的集中荷载,荷载作用面积 A=5.081.1=5.59正风时,W k1=1.285.59=7.12 kN/m负风时,W k2=-2.555.59=-14.25kN/m2、恒荷载07GSG528-1 图集说明 5.1.1 条,正风时,雨篷玻璃永久荷载 0.8 kN/m2,负风时取 0.3 kN/m2。简化为作用在主梁上的集中荷载,荷载作用面积 A=5.081.1=5.59正风时的雨篷
4、玻璃永久荷载:0.85.59=4.47 KN/m负风时的雨篷玻璃永久荷载:0.35.59=1.68 KN/m次梁 HN25012569,每米重 29.7kg,自重 g 次 1=0.30KN/m。简化成在主梁上的集中荷载,G 次 =0.305.08=2.53 KN/m主梁 HN400200813,每米重 66kg,自重 g 主 =0.66KN/m。正风时恒载的集中荷载 G1=2.53+4.47=7.00KN负风时恒载的集中荷载 G2=2.53+1.68=4.21KN3、活荷载07GSG528-1 图集说明 5.1.2 条,钢雨篷活荷载标准值取 0.5 kN/m2简化为作用在主梁上的集中荷载,荷载
5、作用面积 A=5.59Q=0.55.59=2.80 KN/m雨篷活荷载考虑满跨布置。4、施工或检修荷载 Sq2施工或检修荷载标准值为 1.0KN,沿雨篷宽度每隔一米取一个集中荷载,并布置在最不利位置。简化为在主梁上的集中力,主梁间距 S=5080。近似取 P=51.0=5.0KN。五、主梁在荷载作用下的支座反力及内力1.风荷载计算简图如下:正风时:M A=0,0.2Wk1/2+1.3Wk1+2.4Wk1+3.5Wk1+4.6Wk1/2-3.5RBy=09.6Wk1-3.5 RBy=0RBy =9.67.12/3.5=19.53KNY=0,47.12-19.52-RAy=0,求得 RAy=8.9
6、6KN。又 RB=RBy/sin=19.53/sin =30.38KNRBx=RBcos=30.38cos=23.27KN()X=0, 23.27-RAx=0,R Ax=23.27KN()内力图如下:负风时:M A=0,0.2Wk2/2+1.3Wk2+2.4Wk2+3.5Wk2+4.6Wk2/2-3.5RBy=09.6Wk2-3.5 RBy=0RBy =9.6(-14.2)/3.5=-38.95KNY=0,-414.2+38.95-RAy=0,求得 RAy=-17.85KN。又 RB=RBy/sin=38.95/sin =60.60KNRBx=RBcos=60.60cos=46.42KN()X
7、=0, 46.42-RAx=0,R Ax=46.42KN()内力图如下:2.恒荷载计算简图如下:正风时:M A=0,0.2G1/2+1.3G1+2.4G1+3.5G1+4.6G1/2+4.620.66/2-3.5RBy=09.6G1+6.98-3.5 RBy=0RBy =(9.67.0+6.98 )/3.5=21.19KNY=0,47.0+0.664.6-21.19-RAy=0,求得 RAy=9.85KN。又 RB=RBy/sin=21.19/sin =32.97KNRBx=RBcos=32.97cos=25.25KN()X=0, 25.25-RAx=0,R Ax=25.25KN()内力图如下
8、:负风时:M A=0,0.2G2+1.3G2+2.4G2+3.5G2+4.6G2/2+4.620.66/2-3.5RBy=09.6G2+6.98-3.5 RBy=0RBy =(9.64.21+6.98 )/3.5=13.54KNY=0,44.21+0.664.6-13.54-RAy=0,求得 RAy=6.34KN。又 RB=RBy/sin=13.54/sin =21.06KNRBx=RBcos=21.06cos=16.14KN()X=0, 16.14-RAx=0,R Ax=16.14KN()内力图如下:3.活荷载计算简图如下:MA=0,0.2Q+1.3Q+2.4Q+3.5Q+4.6Q/2+3.
9、5RBy=09.6Q-3.5 RBy=0RBy =9.62.8/3.5=7.68KNY=0,42.8-7.68-RAy=0,求得 RAy=3.52KN。又 RB=RBy/sin=7.68/sin =11.95KNRBx=RBcos=11.95cos=9.15KN()X=0, 9.15-RAx=0,R Ax=9.15KN()内力图如下:4.施工或检修荷载计算简图如下:施工或检修荷载考虑不利布置,考虑以下 4 种不利布置:1.当求 RAy最大值时,P 布置在 A 点,显然 RAy=P=5KN,R By=0。2.当求 RBy最大值时,P 布置在 B 点,显然 RBy=P=5KN,R B=5/sin=
10、7.78KN,R Bx=5.96KNX=0, RAx=5.96KN。3.当求跨中弯矩 M1 最大值时,P 布置在左跨中,M1=PL/4=53.5/4=4.38 KN.m4.当求 B 支座负弯矩最大值时,P 布置在悬挑跨端部,M B=PL=51.1=5.1 KN.m六、荷载组合根据荷载规范,风荷载组合系数取 0.6,活荷载组合系数取 0.7,施工或检修荷载取 0.7。1.正风作用下的荷载组合由可变荷载控制的效应:S=1.2SG+1.4Sw+1.4xxSQ由永久荷载控制的效应:S=1.35SG+1.4SQ i2.负风作用下的荷载组合荷载规范规定,永久荷载有利时,永久荷载分项系数取 1.0。不考虑活
11、荷载有利效应。S=1.0 SG+1.4SW各截面内力及支座反力组合值如下表 1.1,表 1.2:表 1.1 正风时的主梁内力及支座反力组合RAX RAY RBX RBY M1 MB VA VB NSW 23.27 8.96 23.27 19.35 7.73 -3.67 8.96 8.65 -23.27 SG 25.25 9.85 25.25 21.19 8.40 -4.22 9.85 9.96 -25.25 SQ 9.15 3.52 9.15 7.86 3.04 -1.54 3.52 3.48 -9.15 SP 5.96 5.00 5.00 5.96 4.38 -5.10 5.00 5.00
12、-5.96 1.2SG+1.4Sw+1.4S Qi77.69 32.71 76.75 66.06 28.17 -16.71 32.71 32.37 -77.69 1.35SG+1.4S Qi 68.44 29.17 67.50 58.40 25.10 -15.29 29.17 29.02 -68.44 max 77.69 32.71 76.75 66.06 28.17 -16.71 32.71 32.37 -77.69 注:R,V 的单位为 KN,M 的单位为 KN.m。N 拉为正,压为负。表 1.2 负风时的主梁内力及支座反力组合RAX RAY RBX RBY M1 MB VA VB NSW -46.42 -17.85 -46.42 -38.95 -15.40 7.82 -17.85 -17.10 46.42 SG 16.14 6.34 16.14 13.54 5.37 -2.72 6.34 6.50 -16.14 1.0SG+1.4SW-48.85 -18.65 -48.85 -40.99 -16.19 8.23 -18.65 -17.44 48.85 注:R,V 的单位为 KN,M 的单位为 KN.m。N 拉为正,压为负。