武汉国际博览中心展馆幕墙工程计算书.doc

'目录第一章、计算书设计简介5第一节设计简介5一、工程概况5二、设计要求5三、计算说明5四、计算结论7第二节计算书设计依据7一、招标文件及答疑文件7二、建筑设计类7三、结构设计类8四、幕墙设计类8第三节、主要材料设计指标8第二章、金属幕墙计算11第一节、荷载计算11一、基本参数11二、荷载计算11三、荷载组合14第二节、铝板面板计算14一、计算说明14二、铝单板面板强度校核14三、铝板面板挠度校核16第三节、幕墙横梁计算18一、计算说明18二、力学模型18三、荷载计算18四、型材截面参数19五、横梁抗弯强度校核20六、横梁抗剪强度校核20七、横梁挠度校核21第四节、钢立柱计算22一、计算说明22二、力学模型22三、荷载作用22四、立柱截面参数23五、立柱强度校核23六、立柱抗剪强度校核23七、立柱挠度校核24第五节、幕墙连接件计算24一、横梁与立柱的连接24第六节、立柱与主体结构计算26第七节、转角区面板计算28一、基本参数28 二、荷载计算29三、荷载组合31四、计算说明31五、铝单板面板强度校核31六、铝板面板挠度校核33第三章、玻璃幕墙系统计算（一）35第一节、荷载计算35一、基本参数35二、荷载计算36三、荷载组合38第二节、玻璃面板校核38一、计算说明38二、玻璃面板强度校核39三、玻璃面板挠度校核40第三节、幕墙横梁计算41一、计算说明41二、力学模型41三、荷载计算42四、型材截面参数43五、横梁抗弯强度校核43六、横梁抗剪强度校核44七、横梁挠度校核44第四节、幕墙连接件计算45一、横梁与立柱的连接45第五节、门框计算46一、计算说明46二、力学模型46三、荷载计算47四、型材截面参数48五、强度校核49六、刚度校核52第四章、玻璃幕墙系统计算（二）54第一节、荷载计算54一、基本参数54二、荷载计算55三、荷载组合57第二节、玻璃面板校核57一、计算说明57二、玻璃面板强度校核57三、玻璃面板挠度校核58第三节、幕墙立柱计算59一、计算说明59二、力学模型60三、荷载作用60 四、型材截面参数61五、立柱强度校核61六、立柱抗剪强度校核61七、立柱挠度校核62第四节、幕墙横梁计算62一、计算说明62二、力学模型62三、荷载计算63四、型材截面参数64五、横梁抗弯强度校核64六、横梁抗剪强度校核64七、横梁挠度校核65第五节、幕墙连接件计算66一、横梁与立柱的连接66二、立柱与预埋件的连接计算67三、预埋件计算68第五章、玻璃幕墙系统计算（三）70第一节、荷载计算70一、基本参数70二、荷载计算70三、荷载组合72第二节、玻璃面板校核73一、计算说明73二、玻璃面板强度校核73三、玻璃面板挠度校核74第三节、结构胶计算75一、结构胶计算75第六章、点玻幕墙计算76第一节、荷载计算76一、基本参数76二、荷载计算77三、荷载组合79第二节、玻璃面板校核79一、计算说明79二、外片玻璃面板强度校核79三、玻璃面板挠度校核81第三节、转角区玻璃面板计算82一、基本参数82二、荷载计算83三、荷载组合85第四节、玻璃面板校核85一、计算说明85二、外片玻璃面板强度校核85三、玻璃面板挠度校核87 第七章、雨蓬计算88第一节、荷载计算88一、基本参数88二、荷载计算88三、荷载组合89第二节、玻璃面板校核90一、计算说明90二、玻璃面板强度校核90三、玻璃面板挠度校核91第三章、雨蓬结构计算92一、结构计算简图92二、荷载组合93三、雨篷钢结构构件的强度校核95四、雨篷钢结构构件的挠度校核97 第一章、计算书设计简介第一节设计简介一、工程概况01、工程名称：武汉国际博览中心展馆幕墙工程02、工程地点：位于武汉新区四新滨江地区03、建设单位：武汉新城国际博览中心有限公司04、建筑师：武汉市建筑设计院09、建筑规模：建筑层数为二层，规划总用地面积416.87公顷，净用在面积284.67公顷。包括“T”型会展核心区及经营性用地。T”型会展核心区包括展馆、会议中心及配套的酒店、商务办公、武汉科技馆、海洋乐园等，总建筑面积约会177成平米；经营性用地包括普通住宅、高档住宅、商业等多种物业类型。10、建筑物耐火等级：一级二、设计要求本工程所有幕墙的计算均按照国家的规范规定执行。而且再此之上，我们做出郑重承诺“我们并不因为遵守规范本身，而放弃对计算书的准确无误性的保证”。我们的幕墙设计不仅能满足结构设计上的要求，而且能够保证满足如下各项技术要求：1、幕墙的风压变形性能2、幕墙的水密性能3、幕墙的气密性能4、幕墙的保温性能5、隔声、采光、防雷、防火、抗震、表面处理与防腐要求及其他设计要求均按国家现行的标准执行，并在此基础上，我们严格采用了国外一些的质量标准，以提高我们设计的科学性、经济性和美观性的要求。 第二节计算书设计依据一、招标文件及答疑文件²设计依据及规范²业主提供的招标文件²业主提供的招标图纸二、建筑设计类²《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005²《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ134-2001²《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》JGJ75-2003²《民用建筑热工设计规范》GB50176-1993²《民用建筑节能设计标准》（采暖居住建筑部分）JGJ26-1995²《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003三、结构设计类²《建筑结构荷载规范》GB50009-2001（2006版）²《钢结构设计规范》GB50017-2003²《建筑抗震设计规范》GB50011-2001(2008版)²《混凝土结构设计规范》GB50010-2002四、幕墙设计类²《建筑幕墙》GB/21086-2007²《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003²《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133-2001²《点支式玻璃幕墙工程技术规程》CECS127-2001²《建筑幕墙工程技术规程》（玻璃幕墙分册）DBJ08-56-1996²《建筑玻璃应用技术规程》JGJ113-2003²《玻璃幕墙光学性能》GB/T18091-2000²《外墙外保温工程技术规程》JGJ144-2004第三节、主要材料设计指标1、钢化玻璃（厚度5～12mm）重力体积密度：rg=25.6KN/m3 大面强度设计值：fg1=84.0N/mm2侧面强度设计值：fg2=58.8N/mm2弹性模量E=0.72×105N/mm2线膨胀系数α=0.80×10-5～1.00×10-5泊松比ν=0.202、钢化玻璃（厚度15～19mm）重力体积密度：rg=25.6KN/m3大面强度设计值：fg1=72.0N/mm2侧面强度设计值：fg2=50.4N/mm2弹性模量E=0.72×105N/mm2线膨胀系数α=0.80×10-5～1.00×10-5泊松比ν=0.203、6063-T5铝型材（壁厚≤10mm）抗拉抗压强度设计值fa=85.5N/mm2抗剪强度设计值fav=49.6N/mm2局部承压强度设计值fab=120.0N/mm2弹性模量E=0.7×105N/mm2线膨胀系数α=2.35×10-5泊松比ν=0.334、6063-T6铝型材（壁厚≤10mm）抗拉抗压强度设计值fa=140N/mm2抗剪强度设计值fav=81.2N/mm2局部承压强度设计值fab=161.0N/mm2弹性模量E=0.7×105N/mm2线膨胀系数α=2.35×10-5泊松比ν=0.335、6061-T6铝型材（壁厚≤10mm）抗拉抗压强度设计值fa=190.5N/mm2抗剪强度设计值fav=110.5N/mm2局部承压强度设计值fab=199.0N/mm2 弹性模量E=0.7×105N/mm2线膨胀系数α=2.35×10-5泊松比ν=0.336、3003铝单板3mm厚重力面积密度：GK=81N/m2抗拉强度设计值fa=81N/mm2抗剪强度设计值fav=47N/mm2局部承压强度设计值fab=120N/mm2弹性模量E=0.7×105N/mm2线膨胀系数αa=2.35×10-5泊松比ν=0.337、结构硅酮密封胶短期强度允许值:f1=0.20N/mm2长期强度允许值：f2=0.01N/mm28、Q235B钢重力体积密度ρ=78.5×103N/m3抗拉、抗压、抗弯强度设计值f=215N/mm2抗剪强度设计值fv=125N/mm2局部承压强度设计值fab=325N/mm2弹性模量E=2.06×105N/mm2线膨胀系数α=1.2×10-5泊松比ν=0.309、（316、304）不锈钢重力体积密度ρs=78.5KN/m3屈服强度ρ0.2=205N/mm2抗拉压强度设计值fb=180N/mm2抗剪强度设计值fss=105N/mm2弹性模量E=2.06×105N/mm2线膨胀系数αg=1.8×10-5泊松比ν=0.30 10、奥氏体不锈钢螺栓（A4-70）抗拉强度设计值fa=320N/mm2抗剪强度设计值fv=245N/mm211、奥氏体不锈钢螺栓（A2-50）抗拉强度设计值fa=230N/mm2抗剪强度设计值fv=175N/mm212、对接焊缝抗拉压强度设计值fcw=185N/mm2抗剪强度设计值fww=125N/mm213、角焊缝抗拉、压、剪强度设计值fcw=160N/mm2第二章、金属幕墙计算第一节、荷载计算一、基本参数²计算标高：24m²抗震设防烈度：6度²地面粗糙度类别：B类²铝板分格投影尺寸：W3886mm×H1400mm 二、荷载计算1、幕墙自重荷载标准值计算GAK：铝板自重面荷载标准值铝板采用3mm厚铝单板GAK=3×10-3×28=0.084KN/m2GGK：考虑龙骨和各种零部件等后的玻璃幕墙重力荷载标准值GGK=0.15KN/m22、幕墙自重荷载设计值计算rG：永久荷载分项系数，取rG=1.2GG：考虑龙骨和各种零部件等后的玻璃幕墙重力荷载设计值GG=rG·GGK=1.2×0.15=0.18KN/m23、幕墙的风荷载标准值计算βgz：阵风系数，1.561μZ：风压高度变化系数，1.701A1：幕墙玻璃面板的面积，A1=3.886×1.4=5.44m2 A2：幕墙立柱的从属面积，A2=3.0×3.886=11.66m2μS1（A）：局部风压体型系数依据《建筑结构荷载规范》GB50009-2001（2006版）第7.3.3条:验算围护构件及其连接的强度时，可按下列规定采用局部风压体型系数μs1：(一)、外表面1.正压区按表7.3.1采用；2.负压区—对墙面，取-1.0—对墙角边，取-1.8(二)、内表面对封闭式建筑物，按表面风压的正负情况取-0.2或0.2。由于大部分幕墙都有开启，按[5.3.2]JGJ102-2003条文说明，幕墙结构一般的体型系数取1.2(大面区域)、2.0(转角区域)。另注：上述的局部体型系数μs1(1)是适用于围护构件的从属面积A小于或等于1m2的情况，当围护构件的从属面积A大于或等于10m2时，局部风压体型系数μs1(10)可乘以折减系数0.8，当构件的从属面积小于10m2而大于1m2时，局部风压体型系数μs1(A)可按面积的对数线性插值，即：μs1(A)=μs1(1)+[μs1(10)-μs1(1)]logAw0：基本风压值，根据现行<<建筑结构荷载规范>>GB50009-2001附表D.4(全国基本风压分布图)中数值采用，但不小于0.3KN/m2，按重现期50年，武汉地区取0.35KN/m2面板：μS1=-1.2立柱、横梁：μS1=-1.0WK：作用在幕墙上的风荷载标准值(KN/m2)面板：WK=βgzμS1μZW0=1.561×(-1.2)×1.701×0.35=-1.115KN/m2(负风压)|WK|=1.135KN/m2>1.0KN/m2按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第5.3.2条取WK=1.115KN/m2立柱、横梁：WK=βgzμS1μZW0 =1.561×(-1)×1.701×0.35=-0.93KN/m2(负风压)|WK|=1.012KN/m2<1.0KN/m2（依据《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第5.3.2条）取WK=-1KN/m24、幕墙的风荷载设计值计算W：作用在幕墙上的风荷载设计值(KN/m2)rW：风荷载作用效应的分项系数，取1.4面板：W=rW×WK=1.4×1.115=1.561KN/m2横梁、立柱：W=rW×WK=1.4×1=1.4KN/m25、幕墙承受的水平地震荷载标准值计算qEK：垂直于幕墙平面的水平地震作用标准值βE：动力放大系数，可取5.0αmax：水平地震影响系数最大值，取0.04qEK=αmax·βE·GGK=0.04×5.0×0.15=0.03KN/m26、幕墙承受的水平地震荷载设计值计算rE：地震作用分项系数，取rE=1.3qE：作用在幕墙上的水平地震荷载设计值qE=rE·qEK=1.3×0.03=0.039KN/m2三、荷载组合ψW：风荷载的组合值系数，取ψW=1.0ψE：地震作用的组合值系数，取ψE=0.5风荷载和水平地震作用组合标准值面板：qK=ψWWK+ψEqEK=1.0×1.115+0.5×0.03=1.13KN/m2横梁、立柱：qK=ψWWK+ψEqEK=1.0×1+0.5×0.03=1.015KN/m2风荷载和水平地震作用组合设计值面板：q=ψWγWWK+ψEγEqEK=1.0×1.4×1.115+0.5×1.3×0.03=1.581KN/m2横梁、立柱：q=ψWγWWK+ψEγEqEK=1.0×1.4×1+0.5×1.3×0.03=1.42KN/m2 第二节、铝板面板计算一、计算说明铝板选用3mm厚的氟碳喷涂铝单板。幕墙分格宽度B=3886mm，幕墙分格高度H=1400mm。铝板中设计单向加强肋,间格500mm.加强肋规格:45X44X3mm厚铝槽二、铝单板面板强度校核校核依据：＜σ：组合荷载作用产生的板中最大弯曲应力设计值fg:铝板强度设计值铝板的弯曲应力：（采用ANSYS1.0有限元软件分析得出结果）图1:作用在铝板上的荷载组合设计值:q=1.581KN/m2图2:组合荷载设计值作用下,面板应力图σmax=38.676N/mm2<81N/mm2PASS! 图3:组合荷载设计值作用下,加强肋应力图,σmax=35.621N/mm2<85.5N/mm2PASS!铝板强度符合设计要求。三、铝板面板挠度校核校核依据：μ=≤[μ]=μ:组合荷载标准值作用产生的板中最大挠度 （采用ANSYS11.0有限无软件分析得出结果）图1:作用在铝板上的荷载组合设计值:wk=1.115KN/m2图2:风荷载标准值作用下,面板变形云图dfmax=4.864mm8539N强度可以满足要求!3、钢角码型材壁抗承压能力计算：Nc2：钢角码型材壁抗承压能力(N)：Nnum2：连接处螺栓个数；d：连接螺栓公称直径10mm；t3：幕墙钢角码壁厚：7mm；fc2：钢角码的抗压强度设计值，对Q235取325KN/m2；Nc2=2×Nnum3dt4fc5=2×2×10×7×325=91000N>8539N强度可以满足要求。4、角码与主体结构连接计算连接点处荷载为V=2.1KNN=8.277KN则钢连接件根部弯矩为：M=V×e=2.955×0.17=0.502KN.m连接通过4颗M12C级螺栓，需校核此螺栓组的承载力：Ntf=N/n=1.12/4=0.28KNNv=V/n/2=2.955/2=1.478KNNtm=M/Z/2=0.502×106/150/2=1.673KNNt=Ntf+Ntm=0.28+1.673=1.953KNM12C级螺栓承载力为：Ntb=13.6KNNvb=15.8KNNt/Ntb=1.953/13.6=0.14<1.0 Nv/Nvb=1.478/15.8=0.09<1.0连接螺栓满足设计要求。第七节、转角区面板计算一、基本参数²计算标高：24m²抗震设防烈度：6度²地面粗糙度类别：A类²铝板分格投影尺寸：W3886mm×H1400mm二、荷载计算1、幕墙自重荷载标准值计算GAK：铝板自重面荷载标准值铝板采用3mm厚铝单板GAK=3×10-3×28=0.084KN/m2GGK：考虑龙骨和各种零部件等后的玻璃幕墙重力荷载标准值GGK=0.15KN/m2 2、幕墙自重荷载设计值计算rG：永久荷载分项系数，取rG=1.2GG：考虑龙骨和各种零部件等后的玻璃幕墙重力荷载设计值GG=rG·GGK=1.2×0.15=0.18KN/m23、幕墙的风荷载标准值计算βgz：阵风系数，1.561μZ：风压高度变化系数，1.701A1：幕墙玻璃面板的面积，A1=3.886×1.4=5.44m2μS1（A）：局部风压体型系数依据《建筑结构荷载规范》GB50009-2001（2006版）第7.3.3条:验算围护构件及其连接的强度时，可按下列规定采用局部风压体型系数μs1：(一)、外表面1.正压区按表7.3.1采用；2.负压区—对墙面，取-1.0—对墙角边，取-1.8(二)、内表面对封闭式建筑物，按表面风压的正负情况取-0.2或0.2。由于大部分幕墙都有开启，按[5.3.2]JGJ102-2003条文说明，幕墙结构一般的体型系数取1.2(大面区域)、2.0(转角区域)。w0：基本风压值，根据现行<<建筑结构荷载规范>>GB50009-2001附表D.4(全国基本风压分布图)中数值采用，但不小于0.3KN/m2，按重现期50年，武汉地区取0.35KN/m2面板：μS1=-2.0WK：作用在幕墙上的风荷载标准值(KN/m2)面板：WK=βgzμS1μZW0=1.561×(-2.0)×1.701×0.35=-1.859KN/m2(负风压)|WK|=1.859KN/m2>1.0KN/m2按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第5.3.2条取WK=1.859KN/m2 4、幕墙的风荷载设计值计算W：作用在幕墙上的风荷载设计值(KN/m2)rW：风荷载作用效应的分项系数，取1.4面板：W=rW×WK=1.4×1.859=2.603KN/m25、幕墙承受的水平地震荷载标准值计算qEK：垂直于幕墙平面的水平地震作用标准值βE：动力放大系数，可取5.0αmax：水平地震影响系数最大值，取0.04qEK=αmax·βE·GGK=0.04×5.0×0.15=0.03KN/m26、幕墙承受的水平地震荷载设计值计算rE：地震作用分项系数，取rE=1.3qE：作用在幕墙上的水平地震荷载设计值qE=rE·qEK=1.3×0.03=0.039KN/m2三、荷载组合ψW：风荷载的组合值系数，取ψW=1.0ψE：地震作用的组合值系数，取ψE=0.5风荷载和水平地震作用组合标准值面板：qK=ψWWK+ψEqEK=1.0×1.859+0.5×0.03=1.874KN/m2风荷载和水平地震作用组合设计值面板：q=ψWγWWK+ψEγEqEK=1.0×1.4×1.859+0.5×1.3×0.03=2.622KN/m2四、计算说明铝板选用3mm厚的氟碳喷涂铝单板。幕墙分格宽度B=3886mm，幕墙分格高度H=1400mm。铝板中设计单向加强肋,间格500mm.加强肋规格:45X44X3mm厚铝槽五、铝单板面板强度校核校核依据：＜σ：组合荷载作用产生的板中最大弯曲应力设计值fg:铝板强度设计值铝板的弯曲应力： （采用ANSYS1.0有限元软件分析得出结果）图1:作用在铝板上的荷载组合设计值:q=2.622KN/m2图2:组合荷载设计值作用下,面板应力图σmax=63.899N/mm2<81N/mm2PASS!图3:组合荷载设计值作用下,加强肋应力图,σmax=58.852N/mm2<85.5N/mm2PASS! 铝板强度符合设计要求。六、铝板面板挠度校核校核依据：μ=≤[μ]=μ:组合荷载标准值作用产生的板中最大挠度（采用ANSYS11.0有限无软件分析得出结果）图1:作用在铝板上的荷载组合设计值:wk=1.115KN/m2 图2:风荷载标准值作用下,面板变形云图dfmax=8.109mm>GB50009-2001附表D.4(全国基本风压分布图)中数值采用，但不小于0.3KN/m2，按重现期50年，武汉地区取0.35KN/m2面板：μS1=-1.2横梁：μS1=1.032WK：作用在幕墙上的风荷载标准值(KN/m2)面板：WK=βgzμS1μZW0=1.554×(-1.2)×1.739×0.35=-1.135KN/m2(负风压)|WK|=1.135KN/m2>1.0KN/m2按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第5.3.2条取WK=1.135KN/m2横梁：WK=βgzμS1μZW0=1.554×1.032×1.739×0.35 =0.976KN/m2(负风压)|WK|=0.0.976KN/m2＜1.0KN/m2（依据《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第5.3.2条）取WK=1.0KN/m24、幕墙的风荷载设计值计算W：作用在幕墙上的风荷载设计值(KN/m2)rW：风荷载作用效应的分项系数，取1.4面板:W=rW×WK=1.4×1.135=1.589KN/m2横梁、立柱:W=rW×WK=1.4×1.0=1.4KN/m25、幕墙承受的水平地震荷载标准值计算qEK：垂直于幕墙平面的水平地震作用标准值βE：动力放大系数，可取5.0αmax：水平地震影响系数最大值，取0.04qEK=αmax·βE·GGK=0.04×5.0×0.5=0.1KN/m26、幕墙承受的水平地震荷载设计值计算rE：地震作用分项系数，取rE=1.3qE：作用在幕墙上的水平地震荷载设计值qE=rE·qEK=1.3×0.1=0.13KN/m2三、荷载组合ψW：风荷载的组合值系数，取ψW=1.0ψE：地震作用的组合值系数，取ψE=0.5风荷载和水平地震作用组合标准值面板qK=ψWWK+ψEqEK=1.0×1.135+0.5×0.1=1.185KN/m2横梁、立柱qK=ψWWK+ψEqEK=1.0×1.0+0.5×0.1=1.05KN/m2风荷载和水平地震作用组合设计值面板：q=ψWγWWK+ψEγEqEK=1.0×1.4×1.135+0.5×1.3×0.1=1.654KN/m2横梁、立柱：q=ψWγWWK+ψEγEqEK=1.0×1.4×1.0+0.5×1.3×0.1=1.465KN/m2第二节、玻璃面板校核一、计算说明本节我们计算的是玻璃面板，选用TP6+12A+TP8mm 中空钢化玻璃，面板分格投影尺寸为：a=2030mm，b=1500mm。玻璃面板上下双边固定，可将其简化为双边简支的面板计算模型，采用ANSYS10.0有限元程序进行计算。二、玻璃面板强度校核校核依据：≤fg按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第6.1.2条1、计算说明根据《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第6.1.5条的规定，中空玻璃的内外片玻璃承受的荷载分别为、。因为内外片玻璃承受的荷载不同，所以我们需要分别计算内外片的玻璃强度及挠度。2、外片、内片玻璃承受的水平荷载t1、t2：中空玻璃外片、内片玻璃的厚度，取t1=6mm，t2=8mmq1：外片玻璃承受的水平荷载设计值=0.54KN/m2q2：内片玻璃承受的水平荷载设计值=1.163KN/m23、外片玻璃强度校核 外片玻璃应力σ外片=27.346N/mm2＜fg=84.0N/mm2PASS!1、内片玻璃强度校核内片玻璃应力σ外片=33.292N/mm2＜fg=84.0N/mm2PASS!玻璃面板强度符合规范要求。三、玻璃面板挠度校核校核依据：df=≤df,lim=按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第6.1.4条、第6.1.5条1、计算说明根据《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第5.4.4条的规定，玻璃幕墙的玻璃面板的挠度，可不考虑组合效应，所以我们只需验算玻璃面板在风荷载作用下的挠度即可。2、玻璃刚度计算t：中空玻璃的两片玻璃的等效厚度按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第6.1.5条t===8.55mm3、玻璃挠度校核 df=20.072mm＜df,lim===25mm玻璃面板挠度符合规范要求。第三节、幕墙横梁计算一、计算说明横梁选用（6063-T6）铝型材，根据建筑结构特点，在水平荷载作用下，力学模型属于单跨简支梁，在竖直荷载作用下，考虑到承重索的作用，力学模型属于双跨连续梁，须对横梁进行强度和挠度校核，横梁的计算长度L=4.06m，竖直方向承受集中荷载，所受重力GGK=0.36KN/m2，自重荷载分格高度H=1500m；水平方向承受均布荷载，高度h=1.5m。二、力学模型幕墙的荷载由横梁和立柱承担。面板将受到的水平方向的荷载，按45度角分别传递到横梁和立柱上。横梁采用简支梁力学模型，由于长宽比大于2，水平荷载按均布荷载计算。竖直方向玻璃的自重按集中荷载考虑。力学计算模型如下图：自重荷载下模型：水平荷载作用下模型： 三、荷载计算1、在竖直平面内，横梁受到的饰面材料的重力作用，可看作四个集中荷载pGK=GGK·H·L/2=0.36×1.5×4.06/4=0.548KNpG=1.2pGK=1.2×0.548=0.658KN2、在平面外横梁受到的风荷载和水平地震作用:风荷载标准值：wK=1.0KN/m2风荷载和水平地震作用组合设计值：q=1.465KN/m2承受风线荷载标准值：w1K=wK×h1=1.0×1.5=1.5KN/m承受线荷载组合设计值：q1=q×h1=1.465×1.5=2.198KN/m3、横梁承受自重产生的最大弯矩、剪力=0.25KN·m=0.53KN4、横梁承受水平荷载最大弯矩、剪力 =4.53KN·m=4.46KN四、型材截面参数横梁强度设计值：85.5N/mm2铝合金的弹性模量：E=0.7×105N/mm2塑性发展系数：γ=1.05五、横梁抗弯强度校核==50.9N/mm2＜=140N/mm2横梁强度满足要求。 六、横梁抗剪强度校核1、校核依据：τmax≤fav=81.2N/mm2按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第6.2.5条2、竖直方向产生的剪应力t：横梁壁厚，取t=3.5mmτX：横梁承受的竖直荷载产生的剪应力τX===1.9N/mm23、水平方向产生的剪应力τY：横梁承受的水平荷载产生的剪应力τY===8.74N/mm24、横梁承受的最大剪应力Vmax===8.94N/mm2＜fav=81.2N/mm2横梁抗剪强度满足设计要求。七、横梁挠度校核1、由竖向自重荷载引起的挠度校核依据：df≤df,lim=,且不应大于3mm按《建筑幕墙》GB21086-2007第5.1.9条uX=0.14mm＜df,lim==2030/500=4.06mm,且不大于3mm2、由水平风荷载下引起的挠度校核依据：df≤df,lim=，且小于15mm。按《建筑幕墙》GB21086-2007第5.1.1.2条表11水平风荷载下横梁的挠度（梯形荷载） uY：风荷载产生的最大挠度uY=7.02mm＜df,lim==4060/180=22.6mm且<20mm根据以上计算，横梁的各个构件均符合规范要求，满足设计要求，达到使用功能，可以正常使用。第四节、幕墙连接件计算一、横梁与立柱的连接1、计算模型横梁与立柱通过12mm厚粉末喷涂钢板（Q235）用M12不锈钢螺栓连接，承受垂直于幕墙面的水平荷载和竖直方向上的自重荷载。横梁的计算长度取L=4.06m，横梁承受的水平荷载按矩形分布，承受的自重荷载按集中荷载分布。2、荷载计算（1）作用在连接部位的竖直方向剪力V1=VX=0.53KN （2）作用在连接部位的水平方向剪力V2=VY=4.46KN（3）横梁端部所承受的最大剪力V===4.49KN3、钢板与立柱连接螺栓的校核A0：M12螺栓有效面积，取A0=84.3mm2nV：剪切面，单剪时，取nV=2NVb：每个螺栓的抗剪承载力：NVb=nV·A0·fV=2×84.3×245=41307N＞V=4490/2=2245NM12不锈钢螺栓满足设计要求。4、钢板局部承压能力d：M12螺栓孔径，取d=12mmt：钢板的壁厚，取t=12.0mmNCb：钢板局部承压能力NCb=d·t·fab=12×12.0×325=46800N＞V=2245N钢板局部承压能力满足设计要求。第五节、门框计算一、计算说明门梁选用Q235钢材，上横梁的计算长度L=8.5m，竖直方向承受集中荷载，所受重力GGK=5KN/m2，自重荷载分格高度H=1.5m；水平方向承受均布荷载，上分格高度h=9.65m，下风格高度1.5m。下横梁的计算长度L=8.5m，竖直方向上部分承受均布的自重荷载，所受重力GGK=5KN/m2，下部分承受集中的自重荷载，所受重力GGK=5KN/m2，自重荷载上分格高度H=3m，下分格高度H=3m；水平方向承受均布荷载，上分格高度h=1.5m，下风格高度1.5m。竖框高度H=6m，竖直方向承自重荷载，所受重力GGK=0.5KN/m2，自重荷载分格宽度H=0.793m；水平方向承受均布荷载，宽度h=0.793m。二、力学模型精简化后，计算简图如下图： 三、荷载计算1、在竖直平面内上横梁受到的饰面材料的重力作用，视为均布线荷载作用：标准值：qGK=GGK·H=0.5×1.5=0.75KN/m设计值：qG=qGK×1.2=0.9KN/m下横梁受到的饰面材料的重力作用（1）上部分视为均布线荷载作用：标准值：qGK=GGK·H=0.5×3=1.5KN/m设计值：qG=qGK×1.2=1.8KN/m（2）下部分视为集中荷载作用：标准值：QGK=GGK·B·H=0.5×2×3=3KN设计值：QG=qGK×1.2=3.6KN竖框受到的饰面材料的重力作用，视为均布线荷载作用：标准值：qGK=GGK·B/2=0.5×1.586/2=0.397KN/m设计值：qG=qGK×1.2=0.476KN/m2、在平面外上横梁受到的风荷载和水平地震的三个集中力作用，: 风荷载标准值：wK=1KN/m2标准值下每个集中荷载：QLk=wK×H×B/3=1×（9.65+1.5）×12.18/3=45.27KN风荷载和水平地震作用组合设计值：q=1.465KN/m2设计值下每个集中荷载：QL=q×H×B/3=1.465×（9.65+1.5）×12.18/3=66.32KN下横梁受到的风荷载和水平地震作用:风荷载标准值：wK=1KN/m2标准值线荷载：qLk=wK×H=1×3=3KN/m风荷载和水平地震作用组合设计值：q=1.465KN/m2组合线荷载：qL=q×H=1.465×3=4.395KN/m竖框梁受到的风荷载和水平地震作用:风荷载标准值：wK=1KN/m2标准值线荷载：qLk=wK×B/2=1×1.586/2=0.793KN/m风荷载和水平地震作用组合设计值：q=1.465KN/m2组合线荷载：qL=q×B/2=1.465×1.586/2=1.162KN/m四、型材截面参数门框强度设计值：215N/mm2钢材的弹性模量：E=2.06×105N/mm2塑性发展系数：γ=1.05上横梁截面参数：下横梁截面参数： 竖框截面参数：五、强度校核1、荷载计算 立柱下端弯矩：MX=0.674×109N*mm下横梁左端弯矩：MX=0.254×108N*mm 下横梁左端弯矩：MY=0.221×108N*mm立柱下端弯矩：MY=0.542×107N*mm2、应力计算（1）横梁左端应力校核=MX/γWX+MY/γWY =0.254×108/1.05/152787+0.221×108/1.05/152787=311N/mm2>=215N/mm2横梁强度不满足要求，需换为Q345钢材。（1）立柱下端应力校核=MX/γWX+MY/γWY=0.674×109/1.05/2763256+0.542×107/1.05/1116507=236.9N/mm2>=215N/mm2立柱强度不满足要求，需换为Q345钢材。六、刚度校核1、下横梁由竖向自重荷载引起的挠度校核依据：df≤df,lim=（根据钢结构规范）Uy：风荷载产生的最大挠度Uy=18.994mm＜df,lim==8500/400=21.25mm。2、下横梁由水平风荷载下引起的挠度校核依据：df≤df,lim=按《建筑幕墙》GB21086-2007第5.1.1.2条表11 UZ：风荷载产生的最大挠度uX=27.268mm＜df,lim==8500/250=34mm。立柱由水平风荷载下引起的挠度校核依据：df≤df,lim=。按《建筑幕墙》GB21086-2007第5.1.1.2条表11UZ：风荷载产生的最大挠度 UZ=22.729mm＜H/125=6000/125=48mm立柱挠度满足设计要求。根据以上计算，横梁的各个构件均符合规范要求，满足设计要求，达到使用功能，可以正常使用。第四章、玻璃幕墙系统计算（二）第一节、荷载计算一、基本参数²计算标高：16.9m²抗震设防烈度：6度²地面粗糙度类别：A类²玻璃分格投影尺寸：W2156mm×H1500mm 二、荷载计算1、幕墙自重荷载标准值计算GAK：玻璃面板自重面荷载标准值玻璃面板采用TP6+12A+TP6mm中空钢化玻璃GAK=（6+6）×10-3×25.6=0.31KN/m2GGK：考虑龙骨和各种零部件等后的玻璃幕墙重力荷载标准值GGK=0.45KN/m22、幕墙自重荷载设计值计算rG：永久荷载分项系数，取rG=1.2GG：考虑龙骨和各种零部件等后的玻璃幕墙重力荷载设计值GG=rG·GGK=1.2×0.45=0.54KN/m23、幕墙的风荷载标准值计算βgz：阵风系数，1.589μZ：风压高度变化系数，1.564A2：幕墙立柱的从属面积，A2=2.156×3=6.468m2μS1（A）：局部风压体型系数依据《建筑结构荷载规范》GB50009-2001（2006版）第7.3.3条:验算围护构件及其连接的强度时，可按下列规定采用局部风压体型系数μs1：(一)、外表面1.正压区按表7.3.1采用；2.负压区 —对墙面，取-1.0—对墙角边，取-1.8(二)、内表面对封闭式建筑物，按表面风压的正负情况取-0.2或0.2。由于大部分幕墙都有开启，按[5.3.2]JGJ102-2003条文说明，幕墙结构一般的体型系数取1.2(大面区域)、2.0(转角区域)。另注：上述的局部体型系数μs1(1)是适用于围护构件的从属面积A小于或等于1m2的情况，当围护构件的从属面积A大于或等于10m2时，局部风压体型系数μs1(10)可乘以折减系数0.8，当构件的从属面积小于10m2而大于1m2时，局部风压体型系数μs1(A)可按面积的对数线性插值，即：μs1(A)=μs1(1)+[μs1(10)-μs1(1)]logAw0：基本风压值，根据现行<<建筑结构荷载规范>>GB50009-2001附表D.4(全国基本风压分布图)中数值采用，但不小于0.3KN/m2，按重现期50年，武汉地区取0.35KN/m2面板：μS1=-1.2立柱、横梁：μS1=1.038WK：作用在幕墙上的风荷载标准值(KN/m2)面板：WK=βgzμS1μZW0=1.589×(-1.2)×1.564×0.35=-1.044KN/m2(负风压)|WK|=1.044KN/m2>1.0KN/m2按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第5.3.2条取WK=1.044KN/m2立柱、横梁：WK=βgzμS1μZW0=1.589×1.038×1.564×0.35=0.903KN/m2(负风压)|WK|=0.903KN/m2＜1.0KN/m2（依据《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第5.3.2条）取WK=1.0KN/m24、幕墙的风荷载设计值计算W：作用在幕墙上的风荷载设计值(KN/m2)rW：风荷载作用效应的分项系数，取1.4 面板:W=rW×WK=1.4×1.044=1.462KN/m2横梁、立柱:W=rW×WK=1.4×1.0=1.4KN/m25、幕墙承受的水平地震荷载标准值计算qEK：垂直于幕墙平面的水平地震作用标准值βE：动力放大系数，可取5.0αmax：水平地震影响系数最大值，取0.04qEK=αmax·βE·GGK=0.04×5.0×0.45=0.09KN/m26、幕墙承受的水平地震荷载设计值计算rE：地震作用分项系数，取rE=1.3qE：作用在幕墙上的水平地震荷载设计值qE=rE·qEK=1.3×0.09=0.117KN/m2三、荷载组合ψW：风荷载的组合值系数，取ψW=1.0ψE：地震作用的组合值系数，取ψE=0.5风荷载和水平地震作用组合标准值面板qK=ψWWK+ψEqEK=1.0×1.044+0.5×0.09=1.089KN/m2横梁、立柱qK=ψWWK+ψEqEK=1.0×1.0+0.5×0.09=1.045KN/m2风荷载和水平地震作用组合设计值面板：q=ψWγWWK+ψEγEqEK=1.0×1.4×1.044+0.5×1.3×0.09=1.52KN/m2横梁、立柱：q=ψWγWWK+ψEγEqEK=1.0×1.4×1.0+0.5×1.3×0.09=1.459KN/m2第二节、玻璃面板校核一、计算说明本节我们计算的是玻璃面板，选用TP6+12A+TP6mm中空钢化玻璃，面板分格投影尺寸为：a=2156mm，b=1500mm。玻璃面板四边固定，属于框支承体系，可将其简化为四边简支的面板计算模型，采用ANSYS10.0有限元程序进行计算。二、玻璃面板强度校核校核依据：≤fg按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第6.1.2条 1、计算说明根据《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第6.1.5条的规定，中空玻璃的内外片玻璃承受的荷载分别为、。因为内外片玻璃承受的荷载不同，所以我们需要分别计算内外片的玻璃强度及挠度。2、外片、内片玻璃承受的水平荷载t1、t2：中空玻璃外片、内片玻璃的厚度，取t1=t2=6mmq1：外片玻璃承受的水平荷载设计值=0.836KN/m2q2：内片玻璃承受的水平荷载设计值=0.76KN/m23、玻璃强度校核由于外片与内片厚度一样，所以只需要验算外片迁都就可以。外片玻璃应力σ外片=13.604N/mm2＜fg=84.0N/mm2PASS!玻璃面板强度符合规范要求。三、玻璃面板挠度校核校核依据：df=≤df,lim= 按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第6.1.4条、第6.1.5条1、计算说明根据《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第5.4.4条的规定，玻璃幕墙的玻璃面板的挠度，可不考虑组合效应，所以我们只需验算玻璃面板在风荷载作用下的挠度即可。2、玻璃刚度计算t：中空玻璃的两片玻璃的等效厚度按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第6.1.5条t===7.18mm3、玻璃挠度校核df=12.153mm＜df,lim===25mm玻璃面板挠度符合规范要求。第三节、幕墙立柱计算一、计算说明幕墙立柱材料选用(6063-T6)铝合金型材，根据建筑结构特点，每根幕墙立柱采用三个支点与主体结构相连，并处于受拉状态，须对立柱进行强度和挠度校核。该处幕墙标高16.9m，竖直荷载GGK=0.45KN/m2，玻璃横向计算分格宽度B=2.156m，立柱计算高度H=3m。 二、力学模型立柱与主体相接，采用单跨简支梁力学模型，水平方向承受梯形荷载，竖直方向承受均布重力荷载。计算简图如下：三、荷载作用1、立柱承受的竖直方向面荷载标准值GGK=0.45KN/m2设计值GG=0.54KN/m22、立柱承受的水平方向面荷载标准值qK=1.0KN/m2设计值q=1.459KN/m23、立柱承受的水平线荷载标准值q线k=qK×B=1.0×2.156=2.156KN/m设计值q线=q×B=1.459×2.156=3.146KN/m4、立柱所受的弯矩和剪力M=1/8×q线×H2=0.125×3.146×32=3.539KN·mV=1/2ql=1/2×3.146×3=4.719KN5、受力最不利处立柱承受的偏心拉力设计值 N=GG×B×H=0.54×3×3=1.62KN四、型材截面参数铝合金立柱强度设计值：140.0N/mm2铝合金弹性模量：E=0.7×105N/mm2塑性发展系数：γ=1.05五、立柱强度校核校核依据≤fa=140N/mm2《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133-2001第5.7.6条规定===75.4N/mm2＜fa=140N/mm2立柱强度满足设计要求。六、立柱抗剪强度校核校核依据τmax≤fav=81.2N/mm2t：立柱壁厚，取t=3.5mmτX：立柱承受的水平荷载产生的剪应力τX===12.27N/mm2＜fav=81.2N/mm2 立柱抗剪强度满足设计要求。七、立柱挠度校核由水平风荷载下引起的挠度校核依据：df≤df,lim=，且小于20mm。按《建筑幕墙》GB21086-2007第5.1.1.2条表11线荷载标准值W线K=WK·B=1.0×2.156=2.156KN/m水平风荷载下立柱的挠度u===9mmu=6.65mm＜H/180=3000/180=16.7mm立柱挠度满足设计要求。根据以上计算，立柱的各个构件均符合规范要求，满足设计要求，达到使用功能，可以正常使用。第四节、幕墙横梁计算一、计算说明横梁选用（6063-T6）铝型材，根据建筑结构特点，每根幕墙横梁简支在立柱上，双向受力，属于双弯构件，须对横梁进行强度和挠度校核，横梁的计算长度L=2.156m，竖直方向承受集中荷载，所受重力GGK=0.31KN/m2，自重荷载分格高度H=1500m；水平方向承受梯形荷载高度h1=1.5m，h2=1.5m。二、力学模型幕墙的荷载由横梁和立柱承担。面板将受到的水平方向的荷载，按45度角分别传递到横梁和立柱上。横梁采用简支梁力学模型，水平荷载按梯形分布荷载计算。竖直方向玻璃等的自重按集中荷载考虑。计算简图如图。 三、荷载计算1、在竖直平面内，横梁受到的饰面材料的重力作用，可看作两个集中荷载pGK=GGK·H·L/2=0.31×2.156×1.5/2=0.501KNpG=1.2pGK=1.2×0.501=0.601KN2、在平面外横梁受到的风荷载和水平地震作用:风荷载标准值：wK=1.0KN/m2风荷载和水平地震作用组合设计值：q=1.459KN/m2上部承受梯形线荷载：承受风线荷载标准值：w1K=wK×h1=1.0×0.75=0.75KN/m承受线荷载组合设计值：q1=q×h1=1.459×0.75=1.094KN/m下部承受梯形线荷载：承受风线荷载标准值：w2K=wK×h2=1.0×0.75=0.75KN/m承受线荷载组合设计值：q2=q×h2=1.459×0.75=1.094KN/m3、横梁承受自重产生的最大弯矩、剪力=PG·a==0.1623KN·m=0.601KN4、横梁承受水平荷载最大弯矩、剪力上部梯形线荷载作用下：MY1==0.533KN·mVY1=0.769KN下部梯形线荷载作用下： MY2==0.533KN·mVY2=0.769KN=+=0.533+0.533=1.066KN·m=+=0.769+0.769=1.538KN四、型材截面参数横梁强度设计值：140N/mm2铝合金的弹性模量：E=0.7×105N/mm2塑性发展系数：γ=1.05五、横梁抗弯强度校核==72.3N/mm2＜=150N/mm2横梁强度满足要求。六、横梁抗剪强度校核1、校核依据：τmax≤fav=81.2N/mm2按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第6.2.5条2、竖直方向产生的剪应力t：横梁壁厚，取t=2.5mmτX：横梁承受的竖直荷载产生的剪应力τX===4.72N/mm2 3、水平方向产生的剪应力τY：横梁承受的水平荷载产生的剪应力τY===6.05N/mm24、横梁承受的最大剪应力Vmax===7.67N/mm2＜fav=81.2N/mm2横梁抗剪强度满足设计要求。七、横梁挠度校核1、由竖向自重荷载引起的挠度校核依据：df≤df,lim=,且不应大于3mm按《建筑幕墙》GB21086-2007第5.1.9条uX=2.56mm＜df,lim==2156/500=4.31mm且不大于3mm2、由水平风荷载下引起的挠度校核依据：df≤df,lim=按《建筑幕墙》GB21086-2007第5.1.1.2条表11水平风荷载下横梁的挠度（梯形荷载）uY：风荷载产生的最大挠度uY=5.26mm uY=5.26mm＜df,lim==2156/180=11.98mm经过以上计算得知，横梁的各项性能满足设计要求。根据以上计算，横梁的各个构件均符合规范要求，满足设计要求，达到使用功能，可以正常使用。第五节、幕墙连接件计算一、横梁与立柱的连接1、计算模型横梁与立柱通过铝合金角码用M6不锈钢螺栓连接，承受垂直于幕墙面的水平荷载和竖直方向上的自重荷载。横梁的计算长度取L=1.53m，横梁承受的水平荷载按梯形分布，承受的自重荷载按集中荷载分布。横梁与立柱的局部壁厚3.0mm。2、荷载计算（1）作用在连接部位的竖直方向剪力V1=VX=0.601KN（2）作用在连接部位的水平方向剪力V2=VY=1.538KN（3）横梁端部所承受的最大剪力V===1.651KN3、横梁与立柱连接螺栓的校核A0：M6螺栓有效面积，取A0=20.1mm2nV：剪切面，单剪时，取nV=2 NVb：每个螺栓的抗剪承载力：NVb=nV·A0·fV=2×20.1×245=9849N＞V=1651/2=825.5NM6不锈钢螺栓满足设计要求。4、立柱局部承压能力d：M6螺栓孔径，取d=6mmt：立柱的壁厚，取t=3.5mmNCb：立柱局部承压能力NCb=d·t·fab=6×3.5×161=3381N＞V=825.5N立柱局部承压能力满足设计要求。5、铝角码局部承压能力NCb：铝角码局部承压能力NCb=d·t·fab=6×5×161=4830N＞V=825.5N铝角码局部承压能力满足设计要求。二、立柱与预埋件的连接计算1、计算模型计算宽度B=2.156m，立柱为铝合金型材，局部承压强度为161N/mm2，局部壁厚=3.5mm，16#热镀锌槽钢，材料为钢材，局部承压强度为325N/mm2，立柱的固定方式为两侧均有槽钢，用2个M12不锈钢螺栓连接。立柱承受的水平荷载为梯形荷载，自重荷载按矩形分布。 2、荷载计算（1）M12螺栓承受的剪力Vx：M12螺栓承受的水平方向剪力VY：M12螺栓承受的竖直方向剪力Vx=3.024KNVY=3.493KNV===4.62KN3、M12螺栓验算A0：M12螺栓有效面积,取A0=84.3mm2NVb：M12螺栓的抗剪能力NVb=nV·A0·fV=2×84.3×245=41307N＞V=4620/2=2310NM12不锈钢螺栓满足设计要求。5、立柱局部抗压承载力(仅考虑钢立柱局部承压己满足要求)d：M12螺栓孔径，取d=12mm∑t：穿过立柱的总壁厚∑t=14mmNCb：立柱局部承压能力NCb=d·∑t·fab=12×14×161=27048N＞V=4620N立柱局部承压能力满足设计要求。 6、槽钢局部抗压承载力t：槽钢的壁厚，取t=8.5mmNCb=d·t·fab=12×8.5×325=33150N＞V=4620/4=1155N槽钢局部承压能力满足设计要求。三、预埋件计算1、支座一1)、计算模型标高取为16.9m，幕墙分格宽度B=2.156m，计算高度H=3m，选用M12锚栓连接，锚左右间距为210mm，上下间距为280mm，锚板采用400x330x12mm厚热镀锌钢板，材质Q235B。受力形式如下图:2)、荷载计算垂直荷载:N1=3.493KN水平荷载:N2=3.024KN自重产生的弯矩M=N1×d1=3.493×0.295=1.03KN·m3)、槽钢的强度校核：1、截面参数： 2、强度计算：σ1：由弯矩产生的应力σ1=M/WX=1.03×106/233622=4.41N/mm2σ2：由轴力产生的应力σ2=N/A=3024/5031=0.6N/mm2σ=σ1+σ2=4.41+0.6=5.01N/mm2<215N/mm2槽钢的强度满足要求。4），锚栓的强度校核：N/n–My1/Σyi2=3.024/4-1.03×0.14/2×0.142=-2.92<0NSdh=(NL+M)y1’/Σyi’2=(3.024×0.14+1.03)×0.28/2×0.282=2.595KN2.595/23.8=0.11<1锚栓的强度满足设计要求根据以上计算，整个幕墙系统的连接设计满足设计要求，达到使用功能，可以正常使用。第五章、玻璃幕墙系统计算（三）（本章钢龙骨非计算范围）第一节、荷载计算一、基本参数²计算标高：18.65m ²抗震设防烈度：6度²地面粗糙度类别：A类²玻璃分格投影尺寸：W3344mm×H1500mm二、荷载计算1、幕墙自重荷载标准值计算GAK：玻璃面板自重面荷载标准值玻璃面板采用TP6+12A+TP6mm中空钢化玻璃GAK=（6+6）×10-3×25.6=0.31KN/m2GGK：考虑龙骨和各种零部件等后的玻璃幕墙重力荷载标准值GGK=0.45KN/m22、幕墙自重荷载设计值计算rG：永久荷载分项系数，取rG=1.2GG：考虑龙骨和各种零部件等后的玻璃幕墙重力荷载设计值GG=rG·GGK=1.2×0.45=0.54KN/m23、幕墙的风荷载标准值计算βgz：阵风系数，1.581μZ：风压高度变化系数，1.602μS1（A）：局部风压体型系数依据《建筑结构荷载规范》GB50009-2001（2006版）第7.3.3条:验算围护构件及其连接的强度时，可按下列规定采用局部风压体型系数μs1： (一)、外表面1.正压区按表7.3.1采用；2.负压区—对墙面，取-1.0—对墙角边，取-1.8(二)、内表面对封闭式建筑物，按表面风压的正负情况取-0.2或0.2。由于大部分幕墙都有开启，按[5.3.2]JGJ102-2003条文说明，幕墙结构一般的体型系数取1.2(大面区域)、2.0(转角区域)。另注：上述的局部体型系数μs1(1)是适用于围护构件的从属面积A小于或等于1m2的情况，当围护构件的从属面积A大于或等于10m2时，局部风压体型系数μs1(10)可乘以折减系数0.8，当构件的从属面积小于10m2而大于1m2时，局部风压体型系数μs1(A)可按面积的对数线性插值，即：μs1(A)=μs1(1)+[μs1(10)-μs1(1)]logAw0：基本风压值，根据现行<<建筑结构荷载规范>>GB50009-2001附表D.4(全国基本风压分布图)中数值采用，但不小于0.3KN/m2，按重现期50年，武汉地区取0.35KN/m2面板：μS1=-1.2WK：作用在幕墙上的风荷载标准值(KN/m2)面板：WK=βgzμS1μZW0=1.581×(-1.2)×1.602×0.35=-1.064KN/m2(负风压)|WK|=1.064KN/m2>1.0KN/m2按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第5.3.2条取WK=1.064KN/m24、幕墙的风荷载设计值计算W：作用在幕墙上的风荷载设计值(KN/m2)rW：风荷载作用效应的分项系数，取1.4面板:W=rW×WK=1.4×1.064=1.49KN/m25、幕墙承受的水平地震荷载标准值计算qEK：垂直于幕墙平面的水平地震作用标准值 βE：动力放大系数，可取5.0αmax：水平地震影响系数最大值，取0.04qEK=αmax·βE·GGK=0.04×5.0×0.45=0.09KN/m26、幕墙承受的水平地震荷载设计值计算rE：地震作用分项系数，取rE=1.3qE：作用在幕墙上的水平地震荷载设计值qE=rE·qEK=1.3×0.09=0.117KN/m2三、荷载组合ψW：风荷载的组合值系数，取ψW=1.0ψE：地震作用的组合值系数，取ψE=0.5风荷载和水平地震作用组合标准值面板qK=ψWWK+ψEqEK=1.0×1.064+0.5×0.09=1.109KN/m2风荷载和水平地震作用组合设计值面板：q=ψWγWWK+ψEγEqEK=1.0×1.4×1.064+0.5×1.3×0.09=1.548KN/m2第二节、玻璃面板校核一、计算说明本节我们计算的是玻璃面板，选用TP6+12A+TP6mm中空钢化玻璃，面板分格投影尺寸为：a=3344mm，b=1500mm。玻璃面板四边固定，属于框支承体系，可将其简化为四边简支的面板计算模型，采用ANSYS10.0有限元程序进行计算。二、玻璃面板强度校核校核依据：≤fg按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第6.1.2条1、计算说明根据《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第6.1.5条的规定，中空玻璃的内外片玻璃承受的荷载分别为、。因为内外片玻璃承受的荷载不同，所以我们需要分别计算内外片的玻璃强度及挠度。2、外片、内片玻璃承受的水平荷载t1、t2：中空玻璃外片、内片玻璃的厚度，取t1=t2=6mm q1：外片玻璃承受的水平荷载设计值=0.851KN/m2q2：内片玻璃承受的水平荷载设计值=0.774KN/m23、玻璃强度校核由于外片与内片厚度一样，所以只需要验算外片迁都就可以。外片玻璃应力σ外片=21.107N/mm2＜fg=84.0N/mm2PASS!玻璃面板强度符合规范要求。三、玻璃面板挠度校核校核依据：df=≤df,lim=按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第6.1.4条、第6.1.5条1、计算说明根据《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第5.4.4条的规定，玻璃幕墙的玻璃面板的挠度，可不考虑组合效应，所以我们只需验算玻璃面板在风荷载作用下的挠度即可。2、玻璃刚度计算t：中空玻璃的两片玻璃的等效厚度 按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第6.1.5条t===7.18mm3、玻璃挠度校核df=19.458mm＜df,lim===25mm玻璃面板挠度符合规范要求。第三节、结构胶计算一、结构胶计算1、抗震设计下结构硅酮密封胶的宽度计算：Cs：风荷载和地震作用下结构胶粘结宽度最小值(mm)；WK：风荷载标准值；qEAK：地震作用标准值，a：矩形分格结构胶间间距(mm)；f1：结构胶的短期强度允许值，取0.2N/mm2；Cs=(1.4×wK+0.5×1.3×qEAK)×a/2000f1=(1.4×1.064+0.5×1.3×0.09)×1500/2000/0.2=5.805mm 实际玻璃与铝框间胶缝宽度取12mm。2、结构胶粘接厚度的计算：uS：玻璃与玻璃附框型材相对位移量(mm)；θ：风荷载标准值作用下主体结构层间位移角限值(rad)；(取值见表20[GB/T21086-2007])hg：幕墙玻璃面板高度(mm)；uS=θhg=1/800×1500=1.875mmts：结构胶粘结厚度计算值(mm)；δ：结构胶的变位承受能力：12.5%ts=uS/(δ(2+δ))0.5=1.875/(0.125×(2+0.125))0.5=3.64mm实际玻璃与铝框间胶缝厚度取8mm。第六章、点玻幕墙计算（本章钢龙骨非计算范围）第一节、荷载计算一、基本参数²计算标高：12.583m²抗震设防烈度：6度²地面粗糙度类别：A类²玻璃分格投影尺寸：W1400mm×H1200mm 二、荷载计算1、幕墙自重荷载标准值计算GAK：玻璃面板自重面荷载标准值玻璃面板采用6+12A+8mm中空钢化玻璃GAK=（6+8）×10-3×25.6=0.36KN/m2GGK：考虑龙骨和各种零部件等后的玻璃幕墙重力荷载标准值GGK=0.45KN/m22、幕墙自重荷载设计值计算rG：永久荷载分项系数，取rG=1.2GG：考虑龙骨和各种零部件等后的玻璃幕墙重力荷载设计值GG=rG·GGK=1.2×0.45=0.54KN/m23、幕墙的风荷载标准值计算βgz：阵风系数，1.613μZ：风压高度变化系数，1.457W0：基本风压W0=0.35KN/m2（武汉市50年一遇）A1：幕墙玻璃面板的面积，A1=1.4×1.2=1.68m2μS1（A）：局部风压体型系数 依据《建筑结构荷载规范》GB50009-2001（2006版）第7.3.3条:验算围护构件及其连接的强度时，可按下列规定采用局部风压体型系数μs1：(一)、外表面1.正压区按表7.3.1采用；2.负压区—对墙面，取-1.0—对墙角边，取-1.8(二)、内表面对封闭式建筑物，按表面风压的正负情况取-0.2或0.2。由于大部分幕墙都有开启，按[5.3.2]JGJ102-2003条文说明，幕墙结构一般的体型系数取1.2(大面区域)、2.0(转角区域)。另注：上述的局部体型系数μs1(1)是适用于围护构件的从属面积A小于或等于1m2的情况，当围护构件的从属面积A大于或等于10m2时，局部风压体型系数μs1(10)可乘以折减系数0.8，当构件的从属面积小于10m2而大于1m2时，局部风压体型系数μs1(A)可按面积的对数线性插值，即：μs1(A)=μs1(1)+[μs1(10)-μs1(1)]logAw0：基本风压值，根据现行<<建筑结构荷载规范>>GB50009-2001附表D.4(全国基本风压分布图)中数值采用，但不小于0.3KN/m2，按重现期50年，武汉地区取0.35KN/m2面板：μS1=-1.2WK：作用在幕墙上的风荷载标准值(KN/m2)面板：WK=βgzμS1μZW0=1.613×(-1.2)×1.457×0.35=-0.987KN/m2(负风压)|WK|=0.987KN/m2<1.0KN/m2按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第5.3.2条取WK=1.0KN/m24、幕墙的风荷载设计值计算W：作用在幕墙上的风荷载设计值(KN/m2)rW：风荷载作用效应的分项系数，取1.4面板、横梁、立柱：W=rW×WK=1.4×1.0=1.4KN/m2 5、幕墙承受的水平地震荷载标准值计算qEK：垂直于幕墙平面的水平地震作用标准值βE：动力放大系数，可取5.0αmax：水平地震影响系数最大值，取0.04qEK=αmax·βE·GGK=0.04×5.0×0.45=0.09KN/m26、幕墙承受的水平地震荷载设计值计算rE：地震作用分项系数，取rE=1.3qE：作用在幕墙上的水平地震荷载设计值qE=rE·qEK=1.3×0.09=0.117KN/m2三、荷载组合ψW：风荷载的组合值系数，取ψW=1.0ψE：地震作用的组合值系数，取ψE=0.5风荷载和水平地震作用组合标准值面板：qK=ψWWK+ψEqEK=1.0×1.0+0.5×0.09=1.045KN/m2风荷载和水平地震作用组合设计值面板：q=ψWγWWK+ψEγEqEK=1.0×1.4×1.0+0.5×1.3×0.09=1.459KN/m2第二节、玻璃面板校核一、计算说明本节我们计算的是玻璃面板，选用6+12A+8mm中空钢化玻璃，面板分格尺寸为：a=1400mm，b=1200mm。玻璃面板四点固定，属于点支承体系，可将其简化为四点支承的面板计算模型，采用SAP2000有限元程序（非线性版）进行计算。二、外片玻璃面板强度校核校核依据：≤fg按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第6.1.2条1、计算说明根据《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第6.1.5条的规定，中空玻璃的内外片玻璃承受的荷载分别为、。因为内外片玻璃承受的荷载不同，所以我们需要分别计算内外片的玻璃强度及挠度。 2、外片、内片玻璃承受的水平荷载t1、t2：中空玻璃外片、内片玻璃的厚度，取t1=6mm，t2=8mmq1：外片玻璃承受的水平荷载设计值=0.476KN/m2q2：内片玻璃承受的水平荷载设计值=1.026KN/m23、外片玻璃强度校核外片玻璃应力σ外片=14.58N/mm2＜fg=84.0N/mm2PASS！4、内片玻璃强度校核 内片玻璃应力σ内片=17.268N/mm2＜fg=84.0N/mm2PASS！玻璃面板强度符合规范要求。三、玻璃面板挠度校核校核依据：df=≤df,lim=按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第6.1.4条、第6.1.5条1、计算说明根据《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第5.4.4条的规定，玻璃幕墙的玻璃面板的挠度，可不考虑组合效应，所以我们只需验算玻璃面板在风荷载作用下的挠度即可。2、玻璃刚度计算t：中空玻璃的两片玻璃的等效厚度按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第6.1.5条t===8.55mm3、玻璃挠度校核 df=8.64mm＜df,lim===20mm玻璃面板挠度符合规范要求。第三节、转角区玻璃面板计算一、基本参数²计算标高：12.583m²抗震设防烈度：6度²地面粗糙度类别：A类²玻璃分格投影尺寸：W1400mm×H1200mm 二、荷载计算1、幕墙自重荷载标准值计算GAK：玻璃面板自重面荷载标准值玻璃面板采用6+12A+8mm中空钢化玻璃GAK=（6+8）×10-3×25.6=0.36KN/m2GGK：考虑龙骨和各种零部件等后的玻璃幕墙重力荷载标准值GGK=0.45KN/m22、幕墙自重荷载设计值计算rG：永久荷载分项系数，取rG=1.2GG：考虑龙骨和各种零部件等后的玻璃幕墙重力荷载设计值GG=rG·GGK=1.2×0.45=0.54KN/m23、幕墙的风荷载标准值计算βgz：阵风系数，1.613μZ：风压高度变化系数，1.457W0：基本风压W0=0.35KN/m2（武汉市50年一遇）A1：幕墙玻璃面板的面积，A1=1.4×1.2=1.68m2μS1（A）：局部风压体型系数依据《建筑结构荷载规范》GB50009-2001（2006版）第7.3.3条:验算围护构件及其连接的强度时，可按下列规定采用局部风压体型系数μs1： (一)、外表面1.正压区按表7.3.1采用；2.负压区—对墙面，取-1.0—对墙角边，取-1.8(二)、内表面对封闭式建筑物，按表面风压的正负情况取-0.2或0.2。由于大部分幕墙都有开启，按[5.3.2]JGJ102-2003条文说明，幕墙结构一般的体型系数取1.2(大面区域)、2.0(转角区域)。另注：上述的局部体型系数μs1(1)是适用于围护构件的从属面积A小于或等于1m2的情况，当围护构件的从属面积A大于或等于10m2时，局部风压体型系数μs1(10)可乘以折减系数0.8，当构件的从属面积小于10m2而大于1m2时，局部风压体型系数μs1(A)可按面积的对数线性插值，即：μs1(A)=μs1(1)+[μs1(10)-μs1(1)]logAw0：基本风压值，根据现行<<建筑结构荷载规范>>GB50009-2001附表D.4(全国基本风压分布图)中数值采用，但不小于0.3KN/m2，按重现期50年，武汉地区取0.35KN/m2面板：μS1=-2.0WK：作用在幕墙上的风荷载标准值(KN/m2)面板：WK=βgzμS1μZW0=1.613×(-2.0)×1.457×0.35=-1.645KN/m2(负风压)|WK|=1.645KN/m2>1.0KN/m2按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第5.3.2条取WK=1.645KN/m24、幕墙的风荷载设计值计算W：作用在幕墙上的风荷载设计值(KN/m2)rW：风荷载作用效应的分项系数，取1.4面板、横梁、立柱：W=rW×WK=1.4×1.645=2.303KN/m25、幕墙承受的水平地震荷载标准值计算qEK：垂直于幕墙平面的水平地震作用标准值 βE：动力放大系数，可取5.0αmax：水平地震影响系数最大值，取0.04qEK=αmax·βE·GGK=0.04×5.0×0.45=0.09KN/m26、幕墙承受的水平地震荷载设计值计算rE：地震作用分项系数，取rE=1.3qE：作用在幕墙上的水平地震荷载设计值qE=rE·qEK=1.3×0.09=0.117KN/m2三、荷载组合ψW：风荷载的组合值系数，取ψW=1.0ψE：地震作用的组合值系数，取ψE=0.5风荷载和水平地震作用组合标准值面板：qK=ψWWK+ψEqEK=1.0×1.645+0.5×0.09=1.69KN/m2风荷载和水平地震作用组合设计值面板：q=ψWγWWK+ψEγEqEK=1.0×1.4×1.645+0.5×1.3×0.09=2.362KN/m2第四节、玻璃面板校核一、计算说明本节我们计算的是玻璃面板，选用6+12A+8mm中空钢化玻璃，面板分格尺寸为：a=1400mm，b=1200mm。玻璃面板六点固定，属于点支承体系，可将其简化为六点支承的面板计算模型，采用SAP2000有限元程序（非线性版）进行计算。二、外片玻璃面板强度校核校核依据：≤fg按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第6.1.2条1、计算说明根据《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第6.1.5条的规定，中空玻璃的内外片玻璃承受的荷载分别为、。因为内外片玻璃承受的荷载不同，所以我们需要分别计算内外片的玻璃强度及挠度。2、外片、内片玻璃承受的水平荷载t1、t2：中空玻璃外片、内片玻璃的厚度，取t1=6mm，t2=8mm q1：外片玻璃承受的水平荷载设计值=0.771KN/m2q2：内片玻璃承受的水平荷载设计值=1.661KN/m23、外片玻璃强度校核外片玻璃应力σ外片=25.448N/mm2＜fg=84.0N/mm2PASS！4、内片玻璃强度校核 内片玻璃应力σ内片=28.943N/mm2＜fg=84.0N/mm2PASS！玻璃面板强度符合规范要求。三、玻璃面板挠度校核校核依据：df=≤df,lim=按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第6.1.4条、第6.1.5条1、计算说明根据《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第5.4.4条的规定，玻璃幕墙的玻璃面板的挠度，可不考虑组合效应，所以我们只需验算玻璃面板在风荷载作用下的挠度即可。2、玻璃刚度计算t：中空玻璃的两片玻璃的等效厚度按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第6.1.5条t===8.55mm3、玻璃挠度校核 df=13.65mm＜df,lim===20mm玻璃面板挠度符合规范要求。第七章、雨蓬计算第一节、荷载计算一、基本参数²计算标高：11.1m²抗震设防烈度：6度²地面粗糙度类别：A类²基本风压：0.35KN/m2二、荷载计算本部分工程按竖向荷载取值，计算雨蓬玻璃面板自重荷载和其他相关荷载的组合，取其中最不利组合。1、雨蓬构件重量荷载雨蓬玻璃面板采用15mm厚单片钢化玻璃GAK：雨蓬面板的平均自重标准值（KN/m2）雨篷面板自重标准值 GAK1=15×10-3×25.6=0.384N/m2考虑龙骨及零部件，雨蓬面板的自重取值GAK=0.5KN/m2GA1：对于雨蓬面板的平均自重设计值（KN/m2）GA1=1.2×0.5=0.6KN/m22、雪荷载作用S0：基本雪压，取0.5KN/m2μr：积雪分布系数，取2.0SK：雪荷载标准值（KN/m2）SK=μr×S0=1.0×0.5=0.5KN/m2S：雪荷载设计值（KN/m2）S=1.4×SK=1.4×0.5=0.7KN/m23、施工检修荷载作用Lk：活荷载考虑为0.5KN/m24、风荷载作用（负风压）WK：作用在雨蓬上的风荷载标准值（KN/m2）βgz：瞬时风压的阵风系数，取1.623μs：风荷载体型系数，取-2.0（正风压取0.5）μz：风荷载高度变化系数，取1.414基本风压W0=0.35KN/m2WK=βgz×μs×μz×W0=1.623×（-2.0）×1.414×0.35=-1.606KN/m2W：风荷载设计值（KN/m2）rW：风荷载作用效应的分项系数，取1.4W=rW×WK=1.4×(-1.606)=-2.248KN/m2三、荷载组合验算挠度时用以下方式组合：DLWIND-SNOWLIVE0.91 1111验算强度时用以下方式组合：DLWIND-SNOWLIVEQUAKEXQUAKEY11.41.21.41.21.41.20.61.31.20.61.3荷载效应组合（对于雨篷面板）考虑最不利组合取：由负风荷载效应控制的组合（向上）标准值：qK=ψG×GAK+ψW×WK=0.9×0.5+1.0×(-1.606)=-1.156KN/m2设计值：q=ψG×rG×GAK+ψW×rW×WK=1.0×1.0×0.5+1.0×1.4×（-1.606）=-1.748KN/m2第二节、玻璃面板校核一、计算说明由第一章计算可知，雨篷在负风荷载组合设计值作用下，处于最不利情况，按此种情况进行玻璃面板校核。玻璃大小为a=1575，b=1450，；15mm厚单片钢化玻璃，应用有限元软件ANSYS10.0进行计算，以点固定的计算方式，二、玻璃面板强度校核1校核依据：σ=6mqa2η/t2≤fg按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第8.1.5条2、玻璃强度校核 玻璃最大应力σ外片=12.617N/mm2＜fg=84N/mm2所以玻璃面板强度符合规范要求。三、玻璃面板挠度校核1、校核依据：df=μWka4η/D≤df,lim=a/60按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第8.1.5条。2、玻璃挠度校核 df=3.842mm＜df,lim=a/60=1450/60=24.2mm玻璃面板挠度符合规范要求。第三章、雨蓬结构计算一、结构计算简图雨篷钢结构采用ansys10.0有限元程序进行计算，悬挑的钢梁采140x(100~200)x16mmT型变截面梁，横向构件和斜向拉杆采用83X5圆钢管，需对杆件进行强度和挠度校核，计算模型如下图所示： 二、荷载组合验算挠度时用以下方式组合：DLWIND-SNOWLIVE0.911111验算强度时用以下方式组合：DLWIND-SNOWLIVEQUAKEXQUAKEY11.41.21.41.21.41.20.61.31.20.61.3荷载效应组合1、考虑最不利组合取：由负风荷载效应控制的组合（向上） 标准值：qK=ψG×GAK+ψW×WK=0.9×0.36+1.0×(-1.606)=-1.282KN/m2设计值：q=ψG×rG×GAK+ψW×rW×WK=1.0×1.0×0.36+1.0×1.4×（-1.606）=-1.888KN/m2雨棚的玻璃面板采用点支撑形式，因为支点的位置不同，各个点所传递的荷载也不相同，类型可分为为三类。第一类承受整个面板传来的荷载Q1：Q1k=qK×a×b=1.282×1.575×1.450=2.928KNQ1=q×a×b=1.888×1.575×1.450=4.312KN第二类承受1/2面板传来的荷载Q2：Q2k=qK×a×b/2=1.156×1.575×1.450/2=1.464KNQ2=q×a×b/2=1.748×1.575×1.450/2=2.156KN第三类承受1/4面板传来的荷载Q3：Q3k=qK×a×b/4=1.156×1.575×1.450/4=0.732KNQ3=q×a×b/4=1.748×1.575×1.450/4=1.078KN2、考虑最不利组合取：由负风荷载效应控制的组合（向下）标准值：qK=ψG×GAK+ψW×WK=1×0.36+1.0×0.402=0.762KN/m2设计值：q=ψG×rG×GAK+ψW×rW×WK=1.0×1.2×0.36+1.0×1.4×0.402=0.995KN/m2雨棚的玻璃面板采用点支撑形式，因为支点的位置不同，各个点所传递的荷载也不相同，类型可分为为三类。第一类承受整个面板传来的荷载Q1：Q1k=qK×a×b=0.762×1.575×1.450=1.74KNQ1=q×a×b=0.995×1.575×1.450=2.272KN第二类承受1/2面板传来的荷载Q2： Q2k=qK×a×b/2=1.156×1.575×1.450/2=0.87KNQ2=q×a×b/2=1.748×1.575×1.450/2=1.136KN第三类承受1/4面板传来的荷载Q3：Q3k=qK×a×b/4=1.156×1.575×1.450/4=0.435KNQ3=q×a×b/4=1.748×1.575×1.450/4=0.568KN三、雨篷钢结构构件的强度校核雨篷钢结构主要采用有限元程序SAP2000计算,钢结构自重由程序加载，在荷载设计值作用下由ansys10.0自动计算得到各个杆件的内力，根据《钢结构设计规范》（GB50017-2003）的规定，采用下列公式对杆件进行承载力极限状态的验算。承受轴向拉力作用的杆件，其承载力按下式验算：承受轴向压力作用的杆件，其承载力按下式验算：其中，为压杆稳定系数。双向压弯构件，其稳定验算公式为：压弯构件的强度验算公式：受弯构件的强度验算公式：按照以上公式，由ansys10.0计算得到钢结构在DL(1.2)+WIND(1.4)下的组合为强度计算时的最不利组合，应力如下图所示（1）风荷载向上时 σmax=78.864N/mm2＜fa=215N/mm2强度满足要求。（2）风荷载向下时σmax=78.864N/mm2＜fa=215N/mm2 强度满足要求。四、雨篷钢结构构件的挠度校核1、由组合DL(1.0)+WIND(1)作用下得出构件挠度：（1）风荷载向上时fZ-max=5.967mm<[f]=L/250=3150/250=12.6mm，刚度符合要求。杆件变形示意图如下：（1）风荷载向下时fZ-max=5.967mm<[f]=L/250=3150/250=12.6mm，刚度符合要求。杆件变形示意图如下： '