雨棚计算书2(办公楼)

'雨棚计算书·玻璃雨篷设计计算书雨棚计算书 玻璃雨篷设计计算书设计：校对：审核：批准：二〇一三年四月十日21 雨棚计算书·玻璃雨篷设计计算书钢结构雨篷设计计算书1计算引用的规范、标准及资料1.1幕墙设计规范：《建筑玻璃采光顶》JG/T231-20071.2建筑设计规范：《地震震级的规定》GB/T17740-1999《钢结构设计规范》GB50017-2003《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145-2004《混凝土结构设计规范》GB50010-2002《混凝土用膨胀型、扩孔型建筑锚栓》JG160-2004《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001《建筑抗震设计规范》GB50011-2001(2008年版)1.3玻璃规范：《浮法玻璃》GB11614-1999《夹层玻璃》GB/T9962-1999《建筑用安全玻璃第2部分：钢化玻璃》GB15763.2-2005《普通平板玻璃》GB4871-19951.4钢材规范：《碳钢焊条》GB/T5117-1999《碳素结构钢》GB/T700-2006《碳素结构钢和低合金结构钢热轧薄钢板及钢带》GB/T912-2008《碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板及钢带》GB/T3274-2007《优质碳素结构钢》GB/T699-19991.5胶类及密封材料规范：《幕墙玻璃接缝用密封胶》JC/T882-20011.6《建筑结构静力计算手册》(第二版)1.7土建图纸：2基本参数2.1雨篷所在地区：吴县东山地区；21 雨棚计算书·玻璃雨篷设计计算书1.1地面粗糙度分类等级：按《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)A类：指近海海面和海岛、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；依照上面分类标准，本工程按B类地形考虑。2雨篷荷载计算2.1玻璃雨篷的荷载作用说明：玻璃雨篷承受的荷载包括：自重、风荷载、雪荷载以及活荷载。(1)自重：包括玻璃、杆件、连接件、附件等的自重，可以按照500N/m2估算：(2)风荷载：是垂直作用于雨篷表面的荷载，按GB50009采用；(3)雪荷载：是指雨篷水平投影面上的雪荷载，按GB50009采用；(4)活荷载：是指雨篷水平投影面上的活荷载，按GB50009，可按500N/m2采用；在实际工程的雨篷结构计算中，对上面的几种荷载，考虑最不利组合，有下面几种方式，取用其最大值：A：考虑正风压时：a.当永久荷载起控制作用的时候，按下面公式进行荷载组合：Sk+=1.35Gk+0.6×1.4wk+0.7×1.4Sk(或Qk)b.当永久荷载不起控制作用的时候，按下面公式进行荷载组合：Sk+=1.2Gk+1.4×wk+0.7×1.4Sk(或Qk)B：考虑负风压时：按下面公式进行荷载组合：Sk-=1.0Gk+1.4wk2.2风荷载标准值计算：按建筑结构荷载规范(GB50009-2001)计算：wk+=βgzμzμs1+w0……7.1.1-2[GB50009-20012006年版]wk-=βgzμzμs1-w0上式中：wk+：正风压下作用在雨篷上的风荷载标准值(MPa)；wk-：负风压下作用在雨篷上的风荷载标准值(MPa)；Z：计算点标高：10m；βgz：瞬时风压的阵风系数；根据不同场地类型,按以下公式计算(高度不足5m按5m计算)：βgz=K(1+2μf)其中K为地面粗糙度调整系数，μf为脉动系数A类场地：βgz=0.92×(1+2μf)其中：μf=0.387×(Z/10)-0.12B类场地：βgz=0.89×(1+2μf)其中：μf=0.5(Z/10)-0.16C类场地：βgz=0.85×(1+2μf)其中：μf=0.734(Z/10)-0.2221 雨棚计算书·玻璃雨篷设计计算书D类场地：βgz=0.80×(1+2μf)其中：μf=1.2248(Z/10)-0.3对于B类地形，10m高度处瞬时风压的阵风系数：βgz=0.89×(1+2×(0.5(Z/10)-0.16))=1.78μz：风压高度变化系数；根据不同场地类型,按以下公式计算：A类场地：μz=1.379×(Z/10)0.24当Z>300m时，取Z=300m，当Z<5m时，取Z=5m；B类场地：μz=(Z/10)0.32当Z>350m时，取Z=350m，当Z<10m时，取Z=10m；C类场地：μz=0.616×(Z/10)0.44当Z>400m时，取Z=400m，当Z<15m时，取Z=15m；D类场地：μz=0.318×(Z/10)0.60当Z>450m时，取Z=450m，当Z<30m时，取Z=30m；对于B类地形，10m高度处风压高度变化系数：μz=1.000×(Z/10)0.32=1μs1：局部风压体型系数，对于雨篷结构，按规范，计算正风压时，取μs1+=0.5；计算负风压时，取μs1-=-2.0；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)]logA在上式中：当A≥10m2时取A=10m2；当A≤1m2时取A=1m2；w0：基本风压值(MPa)，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，按重现期50年，吴县东山地区取0.00045MPa；(1)计算龙骨构件的风荷载标准值：龙骨构件的从属面积：A=2.5×1.25=3.125m2LogA=0.495μsA1+(A)=μs1+(1)+[μs1+(10)-μs1+(1)]logA=0.45μsA1-(A)=μs1-(1)+[μs1-(10)-μs1-(1)]logA=1.802wkA+=βgzμzμsA1+w0=1.78×1×0.45×0.00045=0.00036MPawkA-=βgzμzμsA1-w0=1.78×1×1.802×0.00045=0.001443MPa(2)计算玻璃部分的风荷载标准值：玻璃构件的从属面积：A=1.25×1.25=1.5625m2LogA=0.194μsB1+(A)=μs1+(1)+[μs1+(10)-μs1+(1)]logA21 雨棚计算书·玻璃雨篷设计计算书=0.481μsB1-(A)=μs1-(1)+[μs1-(10)-μs1-(1)]logA=1.922wkB+=βgzμzμsB1+w0=1.78×1×0.481×0.00045=0.000385MPawkB-=βgzμzμsB1-w0=1.78×1×1.922×0.00045=0.00154MPa1.1风荷载设计值计算：wA+：正风压作用下作用在雨篷龙骨上的风荷载设计值(MPa)；wkA+：正风压作用下作用在雨篷龙骨上的风荷载标准值(MPa)；wA-：负风压作用下作用在雨篷龙骨上的风荷载设计值(MPa)；wkA-：负风压作用下作用在雨篷龙骨上的风荷载标准值(MPa)；wA+=1.4×wkA+=1.4×0.00036=0.000504MPawA-=1.4×wkA-=1.4×0.001443=0.00202MPawB+：正风压作用下作用在雨篷玻璃上的风荷载设计值(MPa)；wkB+：正风压作用下作用在雨篷玻璃上的风荷载标准值(MPa)；wB-：负风压作用下作用在雨篷玻璃上的风荷载设计值(MPa)；wkB-：负风压作用下作用在雨篷玻璃上的风荷载标准值(MPa)；wB+=1.4×wkB+=1.4×0.000385=0.000539MPawB-=1.4×wkB-=1.4×0.00154=0.002156MPa1.2雪荷载标准值计算：Sk：作用在雨篷上的雪荷载标准值(MPa)S0：基本雪压，根据现行<<建筑结构荷载规范>>GB50009-2001取值，吴县东山地区50年一遇最大积雪的自重：0.0004MPa.μr：屋面积雪分布系数，按表6.2.1[GB50009-2001]，为2.0。根据<<建筑结构荷载规范>>GB50009-2001公式6.1.1屋面雪荷载标准值为：Sk=μr×S0=2.0×0.0004=0.0008MPa21 雨棚计算书·玻璃雨篷设计计算书1.1雪荷载设计值计算：S：雪荷载设计值(MPa)；S=1.4×Sk=1.4×0.0008=0.00112MPa1.2雨篷面活荷载设计值：Q：雨篷面活荷载设计值(MPa)；Qk：雨篷面活荷载标准值取：500N/m2Q=1.4×Qk=1.4×500/1000000=0.0007MPa因为Sk>Qk，所以计算时雪荷载参与正压组合！1.3雨篷构件恒荷载设计值：G+：正压作用下雨篷构件恒荷载设计值(MPa)；G-：负压作用下雨篷构件恒荷载设计值(MPa)；Gk：雨篷结构平均自重取0.0005MPa；因为Gk与其它可变荷载比较，不起控制作用，所以：G+=1.2×Gk=1.2×0.0005=0.0006MPaG-=Gk=0.0005MPa1.4选取计算荷载组合：(1)正风压的荷载组合计算：SkA+：正风压作用下的龙骨的荷载标准值组合(MPa)；SA+：正风压作用下的龙骨的荷载设计值组合(MPa)；SkA+=Gk+wkA++0.7Sk=0.00142MPaSA+=G++wA++0.7S=0.001888MPaSkB+：正风压作用下的玻璃的荷载标准值组合(MPa)；SB+：正风压作用下的玻璃的荷载设计值组合(MPa)；SkB+=Gk+wkB++0.7Sk=0.001445MPaSB+=G++wB++0.7S=0.001923MPa(2)负风压的荷载组合计算：SkA-：负风压作用下的龙骨的荷载标准值组合(MPa)；SA-：负风压作用下的龙骨的荷载设计值组合(MPa)；SkA-=Gk+wkA-21 雨棚计算书·玻璃雨篷设计计算书=0.000943MPaSA-=G-+wA-=1.0Gk+1.4wkA-=0.00152MPaSkB-：负风压作用下的玻璃的荷载标准值组合(MPa)；SB-：负风压作用下的玻璃的荷载设计值组合(MPa)；SkB-=Gk+wkB-=0.00104MPaSB-=G-+wB-=1.0Gk+1.4wkB-=0.001656MPa(3)最不利荷载选取：SkA：作用在龙骨上的最不利荷载标准值组合(MPa)；SA：作用在龙骨上的最不利荷载设计值组合(MPa)；按上面2项结果，选最不利因素(正风压情况下出现)：SkA=0.00142MPaSA=0.001888MPaSkB：作用在玻璃上的最不利荷载标准值组合(MPa)；SB：作用在玻璃上的最不利荷载设计值组合(MPa)；按上面2项结果，选最不利因素(正风压情况下出现)：SkB=0.001445MPaSB=0.001923MPa1雨篷杆件计算基本参数：1：计算点标高：10m；2：力学模型：悬臂梁；3：荷载作用：集中力荷载；4：悬臂总长度：a=2500mm；5：分格宽度：B=1250mm；6：玻璃板块配置：夹层玻璃6+6mm；7：悬臂梁材质：Q235；本处幕墙杆件按悬臂梁力学模型进行设计计算，受力模型如下：21 雨棚计算书·玻璃雨篷设计计算书1.1悬臂梁的受力分析：(1)集中荷载值计算：本工程结构的每个梁上，共有i=3个集中力作用点，下面对这些力分别求值：Pki：每个集中力的标准值(N)；Pi：每个集中力的设计值(N)；ai：每个分格的沿悬臂梁方向的长度(mm)；Sk：组合荷载标准值(MPa)；S：组合荷载设计值(MPa)；B：分格宽度(mm)；a1=250mma2=1000mma3=1250mmPk1=SkBa2/2=887.5NP1=SBa2/2=1180NPk3=SkBa3/2=1109.375NP3=SBa3/2=1475NPk2=SkB(a2+a3)/2=1996.875NP2=SB(a2+a3)/2=2655N(2)雨篷杆件截面最大弯矩(根部处)的弯矩设计值计算：M：全部作用力作用下悬臂梁根部弯矩设计值(N·mm)；Mi：单个作用力Pi作用下悬臂梁根部弯矩设计值(N·mm)；bi：单个作用力Pi作用点到悬臂梁根部的距离(mm)；Pi：每个集中力的设计值(N)；Mi=Pi×bi21 雨棚计算书·玻璃雨篷设计计算书M=ΣMiM1=P1b1=295000N·mmM3=P3b3=3687500N·mmM2=P2b2=3318750N·mmM=ΣMi=7301250N·mm1.1选用材料的截面特性：材料的抗弯强度设计值：f=215MPa材料弹性模量：E=206000MPa主力方向惯性矩：I=9770000mm4主力方向截面抵抗矩：W=115000mm3塑性发展系数：γ=1.051.2梁的抗弯强度计算：按悬臂梁抗弯强度公式,应满足：M/γW≤f上式中：M：悬臂梁的弯矩设计值(N·mm)；W：在弯矩作用方向的净截面抵抗矩(mm3)；γ：塑性发展系数，取1.05；f：材料的抗弯强度设计值，取215MPa；则：M/γW=7301250/1.05/115000=60.466MPa≤215MPa悬臂梁抗弯强度满足要求。1.3梁的挠度计算：df：全部作用力作用下悬臂梁悬臂端挠度计算值(mm)；df,lim：悬臂梁悬臂端挠度限值(mm)；dfi：单个作用力Pi作用下悬臂梁悬臂端挠度计算值(mm)；bi：单个作用力Pi作用点到悬臂梁根部的距离(mm)；Pki：每个集中力的标准值(N)；a：悬臂梁总长度(mm)；dfi=Pkibi2a(3-βi)/6EIβi=bi/adf=Σdfidf1=Pk1b12a(3-β1)/6EI=0.033mmdf3=Pk3b32a(3-β3)/6EI=2.871mm21 雨棚计算书·玻璃雨篷设计计算书df2=Pk2b22a(3-β2)/6EI=1.615mmdf=Σdfi=4.519mmdf,lim=2×2500/250=20mm4.519mm≤df,lim=20mm悬臂梁杆件的挠度满足要求!1雨篷焊缝计算基本参数：1：焊缝高度：hf=6mm；2：焊缝有效截面抵抗矩：W=115000mm3；3：焊缝有效截面积：A=2160mm2；1.1受力分析：V：剪力(N)a：悬臂长度(mm)：B：分格宽度(mm)；M：弯矩(N·mm)V=SaB=0.001888×2500×1250=5900NM=7301250N·mm1.2焊缝校核计算：校核依据：((σf/βf)2+τf2)0.5≤ffw7.1.3-3[GB50017-2003]上式中：σf：按焊缝有效截面计算，垂直于焊缝长度方向的应力(MPa)；βf：正面角焊缝的强度设计值增大系数，取1.22；τf：按焊缝有效截面计算，沿焊缝长度方向的剪应力(MPa)；ffw：角焊缝的强度设计值(MPa)；((σf/βf)2+τf2)0.5=((M/1.22W)2+(V/A)2)0.5=((7301250/1.22/115000)2+(5900/2160)2)0.5=52.112MPa52.112MPa≤ffw=160MPa焊缝强度能满足要求2玻璃的选用与校核基本参数：21 雨棚计算书·玻璃雨篷设计计算书1：计算点标高：10m；2：玻璃板尺寸：宽×高=B×H=1250mm×1250mm；3：玻璃配置：夹层玻璃，夹层玻璃：6+6mm；上片钢化玻璃，下片钢化玻璃；模型简图为：1.1玻璃板块荷载组合计算：(1)玻璃板块自重：Gk：玻璃板块自重标准值(MPa)；G：玻璃板块自重设计值(MPa)；t1：玻璃板块上片玻璃厚度(mm)；t2：玻璃板块下片玻璃厚度(mm)；γg：玻璃的体积密度(N/mm3)；wk+：正风压作用下作用在雨篷上的风荷载标准值(MPa)；Gk=γg(t1+t2)=25.6/1000000×(6+6)=0.000307MPa因为Gk与其它可变荷载比较，不起控制作用，所以：G+：正压作用下雨篷玻璃恒荷载设计值(MPa)；G-：负压作用下雨篷玻璃恒荷载设计值(MPa)；Gk：玻璃板块自重标准值(MPa)；G+=1.2×Gk=1.2×0.000307=0.000368MPaG-=Gk=0.000307MPa(2)正风压的荷载组合计算：Sk+：正风压作用下的荷载标准值组合(MPa)；21 雨棚计算书·玻璃雨篷设计计算书S+：正风压作用下的荷载设计值组合(MPa)；Sk+=Gk+wk++0.7Sk=0.001252MPaS+=G++w++0.7S=0.001691MPa(3)负风压的荷载组合计算：Sk-：正风压作用下的荷载标准值组合(MPa)；S-：正风压作用下的荷载设计值组合(MPa)；Sk-=Gk+wk-=0.001233MPaS-=G-+w-=1.0Gk+1.4wk-=0.001849MPa(4)最不利荷载选取：Sk：最不利荷载标准值组合(MPa)；S：最不利荷载设计值组合(MPa)；按上面2项结果，选最不利因素(负风压情况下出现)：Sk=0.001233MPaS=0.001849MPa1.1玻璃板块荷载分配计算：Sk：最不利荷载标准值组合(MPa)；S：最不利荷载设计值组合(MPa)；t1：上片玻璃厚度(mm)；t2：下片玻璃厚度(mm)；Sk1：分配到上片玻璃上的荷载组合标准值(MPa)；S1：分配到上片玻璃上的荷载组合设计值(MPa)；Sk2：分配到下片玻璃上的荷载组合标准值(MPa)；S2：分配到下片玻璃上的荷载组合设计值(MPa)；Sk1=Skt13/(t13+t23)=0.001233×63/(63+63)=0.000616MPaS1=St13/(t13+t23)=0.001849×63/(63+63)=0.000924MPaSk2=Skt23/(t13+t23)=0.001233×63/(63+63)=0.000616MPaS2=St23/(t13+t23)=0.001849×63/(63+63)=0.000924MPa1.2玻璃的强度计算：校核依据：σ≤[fg](1)上片校核：21 雨棚计算书·玻璃雨篷设计计算书θ1：上片玻璃的计算参数；η1：上片玻璃的折减系数；Sk1：作用在上片玻璃上的荷载组合标准值(MPa)；a：支撑点间玻璃面板长边边长(mm)；E：玻璃的弹性模量(MPa)；t1：上片玻璃厚度(mm)；θ1=Sk1a4/Et14……6.1.2-3[JGJ102-2003]=0.000616×10004/72000/64=6.602按系数θ1，查表6.1.2-2[JGJ102-2003]，η1=0.987；σ1：上片玻璃在组合荷载作用下的板中最大应力设计值(MPa)；S1：作用在幕墙上片玻璃上的荷载组合设计值(MPa)；a：支撑点间玻璃面板长边边长(mm)；t1：上片玻璃厚度(mm)；m1：上片玻璃弯矩系数,查表得m1=0.154；σ1=6m1S1a2η1/t12=6×0.154×0.000924×10002×0.987/62=23.408MPa23.408MPa≤fg1=42MPa(钢化玻璃)上片玻璃的强度满足!(2)下片校核：θ2：下片玻璃的计算参数；η2：下片玻璃的折减系数；Sk2：作用在下片玻璃上的荷载组合标准值(MPa)；a：支撑点间玻璃面板长边边长(mm)；E：玻璃的弹性模量(MPa)；t2：下片玻璃厚度(mm)；θ2=Sk2a4/Et24……6.1.2-3[JGJ102-2003]=0.000616×10004/72000/64=6.602按系数θ2，查表6.1.2-2[JGJ102-2003]，η2=0.987σ2：下片玻璃在组合荷载作用下的板中最大应力设计值(MPa)；S2：作用在幕墙下片玻璃上的荷载组合设计值(MPa)；a：支撑点间玻璃面板长边边长(mm)；t2：下片玻璃厚度(mm)；m2：下片玻璃弯矩系数,查表得m2=0.154；σ2=6m2S2a2η2/t22=6×0.154×0.000924×10002×0.987/62=23.408MPa23.408MPa≤fg2=42MPa(钢化玻璃)下片玻璃的强度满足!1.1玻璃最大挠度校核：校核依据：df=ημSka4/D≤df,lim……6.1.3-2[JGJ102-2003]21 雨棚计算书·玻璃雨篷设计计算书上面公式中：df：玻璃板挠度计算值(mm)；η：玻璃挠度的折减系数；μ：玻璃挠度系数，查表得μ=0.02603；D：玻璃的弯曲刚度(N·mm)；df,lim：许用挠度，取支撑点间玻璃面板长边边长的60，为16.667mm；其中：D=Ete3/(12(1-υ2))……6.1.3-1[JGJ102-2003]上式中：E：玻璃的弹性模量(MPa)；te：玻璃的等效厚度(mm)；υ：玻璃材料泊松比，为0.2；te=(t13+t23)1/3……6.1.4-5[JGJ102-2003]=(63+63)1/3=7.56mmD=Ete3/(12(1-υ2))=72000×7.563/(12×(1-0.22))=2700507.6N·mmθ：玻璃板块的计算参数；θ=Ska4/Ete4……6.1.2-3[JGJ102-2003]=0.001233×10004/72000/7.564=5.2426按参数θ，查表6.1.2-2[JGJ102-2003]，η=0.998df=ημSka4/D=0.998×0.02603×0.001233×10004/2700507.6=11.861mm11.861mm≤df,lim=16.667mm玻璃的挠度能满足要求!1雨篷埋件计算(后锚固结构)1.1校核处埋件受力分析：V：剪力设计值(N)；N：轴向拉(压)力设计值(N)，本处无轴向拉、压力；M：根部弯矩设计值(N·mm)；根据前面的计算，得：N=0NV=5900NM=7301250N·mm1.2锚栓群中承受拉力最大锚栓的拉力计算：21 雨棚计算书·玻璃雨篷设计计算书按5.2.2[JGJ145-2004]规定，在轴心拉力和弯矩共同作用下(下图所示)，进行弹性分析时，受力最大锚栓的拉力设计值应按下列规定计算：　　1：当N/n-My1/Σyi2≥0时：　　　　Nsdh=N/n+My1/Σyi2　　2：当N/n-My1/Σyi2<0时：　　　　Nsdh=(NL+M)y1//Σyi/2在上面公式中：　　M：弯矩设计值；　　Nsdh：群锚中受拉力最大锚栓的拉力设计值；　　y1，yi：锚栓1及i至群锚形心轴的垂直距离；　　y1/，yi/：锚栓1及i至受压一侧最外排锚栓的垂直距离；　　L：轴力N作用点至受压一侧最外排锚栓的垂直距离；在本例中：　　N/n-My1/Σyi2　　=0/4-7301250×75/22500　　=-24337.5因为：-24337.5<0所以：Nsdh=(NL+M)y1//Σyi/2=24337.5N按JGJ102-2003的5.5.7中第七条规定，这里的Nsdh再乘以2就是现场实际拉拔应该达到的值。1.1群锚受剪内力计算：按5.3.1[JGJ145-2004]规定，当边距c≥10hef时，所有锚栓均匀分摊剪切荷载；当边距c<10hef时，部分锚栓分摊剪切荷载；其中：　　hef：锚栓的有效锚固深度；　　c：锚栓与混凝土基材之间的距离；本例中：　　c=100mm<10hef=1250mm21 雨棚计算书·玻璃雨篷设计计算书所以部分螺栓受剪，承受剪力最大锚栓所受剪力设计值为：Vsdh=V/m=2950N1.1锚栓钢材破坏时的受拉承载力计算：　　NRd,s=kNRk,s/γRS,N6.1.2-1[JGJ145-2004]　　NRk,s=Asfstk6.1.2-2[JGJ145-2004]上面公式中：　　NRd,s：锚栓钢材破坏时的受拉承载力设计值；　　NRk,s：锚栓钢材破坏时的受拉承载力标准值；k：地震作用下锚固承载力降低系数，按表7.0.5[JGJ145-2004]选取；　　As：锚栓应力截面面积；　　fstk：锚栓极限抗拉强度标准值；　　γRS,N：锚栓钢材受拉破坏承载力分项系数；　　NRk,s=Asfstk　　=201.06×800　　=160848N　　γRS,N=1.2fstk/fyk≥1.4表4.2.6[JGJ145-2004]　　fyk：锚栓屈服强度标准值；γRS,N=1.2fstk/fyk=1.2×800/640　　　　=1.5　取：γRS,N=1.5NRd,s=kNRk,s/γRS,N　　=1×160848/1.5　　=107232N≥Nsdh=24337.5N锚栓钢材受拉破坏承载力满足设计要求！1.2混凝土锥体受拉破坏承载力计算：因锚固点位于结构受拉面，而该结构为普通混凝土结构，故锚固区基材应判定为开裂混凝土。混凝土锥体受拉破坏时的受拉承载力设计值NRd,c应按下列公式计算：NRd,c=kNRk,c/γRc,N　　NRk,c=NRk,c0×Ac,N/Ac,N0×ψs,Nψre,Nψec,Nψucr,N在上面公式中：　　NRd,c：混凝土锥体破坏时的受拉承载力设计值；　　NRk,c：混凝土锥体破坏时的受拉承载力标准值；k：地震作用下锚固承载力降低系数，按表7.0.5[JGJ145-2004]选取；γRc,N：混凝土锥体破坏时的受拉承载力分项系数，按表4.2.6[JGJ145-2004]采用，取2.15；NRk,c0：开裂混凝土单锚栓受拉，理想混凝土锥体破坏时的受拉承载力标准值；NRk,c0=7.0×fcu,k0.5×hef1.5(膨胀及扩孔型锚栓)6.1.4[JGJ145-2004]NRk,c0=3.0×fcu,k0.5×(hef-30)1.5(化学锚栓)6.1.4条文说明[JGJ145-2004]其中：fcu,k21 雨棚计算书·玻璃雨篷设计计算书：混凝土立方体抗压强度标准值，当其在45-60MPa间时，应乘以降低系数0.95；hef：锚栓有效锚固深度；NRk,c0=3.0×fcu,k0.5×(hef-30)1.5　　=16433.902N　　Ac,N0：混凝土破坏锥体投影面面积，按6.1.5[JGJ145-2004]取；scr,N：混凝土锥体破坏情况下，无间距效应和边缘效应，确保每根锚栓受拉承载力标准值的临界间矩。scr,N=3hef=3×125=375mm　　Ac,N0=scr,N2=3752　　=140625mm2　　Ac,N：混凝土实有破坏锥体投影面积，按6.1.6[JGJ145-2004]取：　　Ac,N=(c1+s1+0.5×scr,N)×(c2+s2+0.5×scr,N)其中：c1、c2：方向1及2的边矩；s1、s2：方向1及2的间距；ccr,N：混凝土锥体破坏时的临界边矩，取ccr,N=1.5hef=1.5×125=187.5mm；c1≤ccr,Nc2≤ccr,Ns1≤scr,Ns2≤scr,N　　Ac,N=(c1+s1+0.5×scr,N)×(c2+s2+0.5×scr,N)　=(187.5+150+0.5×375)×(100+375+0.5×375)　　=347812.5mm2　　ψs,N：边矩c对受拉承载力的降低影响系数，按6.1.7[JGJ145-2004]采用：　　ψs,N=0.7+0.3×c/ccr,N≤1(膨胀及扩孔型锚栓)6.1.7[JGJ145-2004]　　ψs,N=1(化学锚栓)6.1.7条文说明[JGJ145-2004]21 雨棚计算书·玻璃雨篷设计计算书　　其中c为边矩，当为多个边矩时，取最小值，且需满足cmin≤c≤ccr,N，按6.1.11[JGJ145-2004]：　　对于膨胀型锚栓(双锥体)cmin=3hef　　对于膨胀型锚栓cmin=2hef　　对于扩孔型锚栓cmin=hef　　ψs,N=0.7+0.3×c/ccr,N≤1　　=0.7+0.3×187.5/187.5　　=1　　所以，ψs,N取1。　　ψre,N：表层混凝土因为密集配筋的玻璃作用对受拉承载力的降低影响系数，按6.1.8[JGJ145-2004]采用，当锚固区钢筋间距s≥150mm或钢筋直径d≤10mm且s≥100mm时，取1.0；　　ψre,N=0.5+hef/200≤1　　=0.5+125/200　　=1.125　　所以，ψre,N取1。　　ψec,N：荷载偏心eN对受拉承载力的降低影响系数，按6.1.9[JGJ145-2004]采用；ψec,N=1/(1+2eN/scr,N)=1　　ψucr,N：未裂混凝土对受拉承载力的提高系数，按规范对于非化学锚栓取1.4，对化学锚栓取2.44；　　把上面所得到的各项代入，得：　　NRk,c=NRk,c0×Ac,N/Ac,N0×ψs,Nψre,Nψec,Nψucr,N　　=16433.902×347812.5/140625×1×1×1×2.44　　=99177.503NNRd,c=kNRk,c/γRc,N　　=1×99177.503/2.15=46129.071N≥Nsdg=0N所以，群锚混凝土锥体受拉破坏承载力满足设计要求！1.1锚栓钢材受剪破坏承载力计算：VRd,s=kVRk,s/γRs,V6.2.2-1[JGJ145-2004]其中：VRd,s：钢材破坏时的受剪承载力设计值；VRk,s：钢材破坏时的受剪承载力标准值；k：地震作用下锚固承载力降低系数，按表7.0.5[JGJ145-2004]选取；　γRs,V：钢材破坏时的受剪承载力分项系数，按表4.2.6[JGJ145-2004]选用：γRs,V=1.2fstk/fyk表4.2.6[JGJ145-2004]按规范，该系数要求不小于1.25、fstk≤800MPa、fyk/fstk≤0.8；对本例，γRs,V=1.2fstk/fyk表4.2.6[JGJ145-2004]　　　　　=1.2×800/640　　　　　=1.5实际选取γRs,V=1.5；21 雨棚计算书·玻璃雨篷设计计算书VRk,s=0.5Asfstk6.2.2-2[JGJ145-2004]=0.5×201.06×800=80424NVRd,s=kVRk,s/γRs,V=1×80424/1.5=53616N≥Vsdg=5900N所以，锚栓钢材受剪破坏承载力满足设计要求！1.1混凝土楔形体受剪破坏承载力计算：VRd,c=kVRk,c/γRc,V6.2.3-1[JGJ145-2004]　　VRk,c=VRk,c0×Ac,V/Ac,V0×ψs,Vψh,Vψa,Vψec,Vψucr,V6.2.3-2[JGJ145-2004]在上面公式中：VRd,c：构件边缘混凝土破坏时的受剪承载力设计值；　　VRk,c：构件边缘混凝土破坏时的受剪承载力标准值；k：地震作用下锚固承载力降低系数，按表7.0.5[JGJ145-2004]选取；γRc,V：构件边缘混凝土破坏时的受剪承载力分项系数，按表4.2.6[JGJ145-2004]采用，取1.8；VRk,c0：混凝土理想楔形体破坏时的受剪承载力标准值，按6.2.4[JGJ145-2004]采用；Ac,V0：单锚受剪，混凝土理想楔形体破坏时在侧向的投影面积，按6.2.5[JGJ145-2004]采用；Ac,V：群锚受剪，混凝土理想楔形体破坏时在侧向的投影面积，按6.2.6[JGJ145-2004]采用；ψs,V：边距比c2/c1对受剪承载力的影响系数，按6.2.7[JGJ145-2004]采用；ψh,V：边厚比c1/h对受剪承载力的影响系数，按6.2.8[JGJ145-2004]采用；ψa,V：剪切角度对受剪承载力的影响系数，按6.2.9[JGJ145-2004]采用；ψec,V：偏心荷载对群锚受剪承载力的降低影响系数，按6.2.10[JGJ145-2004]采用；fucr,V：未裂混凝土级锚区配筋对受剪承载力的提高影响系数，按6.2.11[JGJ145-2004]采用；下面依次对上面提到的各参数计算：　　c1=187.5mm　　c2=100mm　　ψs,V=0.7+0.3×c2/1.5c1≤16.2.7[JGJ145-2004]　　=0.7+0.3×100/1.5/187.5　　=0.807<1取：ψs,V=0.807　　VRk,c0=0.45×(dnom)0.5(lf/dnom)0.2(fcu,k)0.5c11.56.2.4[JGJ145-2004]其中：　　dnom：锚栓外径(mm)；　　lf：剪切荷载下锚栓有效长度，取lf≤hef，且lf≤8d，本处取125mm；VRk,c0=0.45×(dnom)0.5(lf/dnom)0.2(fcu,k)0.5c11.521 雨棚计算书·玻璃雨篷设计计算书　　=0.45×(16)0.5(125/16)0.2(35)0.5×187.51.5　　=41244.538N　　Ac,V0=4.5c126.2.5[JGJ145-2004]　　=4.5×187.52　　=158203.125mm2　　Ac,V=(1.5c1+s2+c2)×h6.2.6-3[JGJ145-2004]=(1.5×187.5++)×　　=264687.5　　ψh,V=(1.5c1/h)1/35≥16.2.8[JGJ145-2004]=(1.5×187.5/350)1/3=0.93<1取：ψh,V=1ψa,V=1.0ψec,V=1/(1+2eV/3c1)≤1=1/(1+2×0/3/187.5)=1=1　　取ψec,V=1　　按规范6.2.11[JGJ145-2004]要求，根据锚固区混凝土和配筋情况，ψucr,V=1.4把上面各结果代入，得到群锚砼楔形体破坏时的受剪承载能力标准值为：　　VRk,c=VRk,c0×Ac,V/Ac,V0×ψs,Vψh,Vψa,Vψec,Vψucr,V　　=41244.538×264687.5/158203.125×0.807×1×1×1×1.4　　=77962.613N　VRd,c=kVRk,c/γRc,V=1×77962.613/1.8=43312.563N≥Vsdg=5900N所以，群锚砼楔形体破坏时的受剪承载能力满足计算要求！1.1混凝土剪撬破坏承载能力计算：　VRd,cp=KVRk,cp/γRc,p6.2.12-1[JGJ145-2004]　　VRk,cp=kNRk,c6.2.12-2[JGJ145-2004]在上面公式中：K：地震作用下承载力降低系数；VRd,cp：混凝土剪撬破坏时的受剪承载力设计值；VRk,cp：混凝土剪撬破坏时的受剪承载力标准值；　　γRc,p：混凝土剪撬破坏时的受剪承载力分项系数，按表4.2.6[JGJ145-2004]取1.8；k：锚固深度hef对VRk,cp的影响系数，当hef<60mm时取1.0，否则取2.0。VRk,cp=KNRk,c=1×99177.503=99177.503NVRd,cp=kVRk,cp/γRc,p=2×99177.503/1.8=110197.226N≥Vsdg=5900N21 雨棚计算书·玻璃雨篷设计计算书所以，混凝土剪撬破坏承载能力满足计算要求！1.1拉剪复合受力承载力计算：钢材破坏时要求：(NSdh/NRd,s)2+(VSdh/VRd,s)2≤16.3.1[JGJ145-2004]混凝土破坏时要求：(NSdg/NRd,c)1.5+(VSdg/VRd,c)1.5≤16.3.2[JGJ145-2004]分别代入上面计算得到的参数计算如下：(NSdh/NRd,s)2+(VSdh/VRd,s)2=(24337.5/107232)2+(2950/53616)2=0.055≤1.0所以，该处计算满足设计要求！(NSdg/NRd,c)1.5+(VSdg/VRd,c)1.5=(0/46129.071)1.5+(5900/43312.563)1.5=0.05≤1.0所以，该处计算满足设计要求！21'