钢结构车篷设计计算书

车篷金属板车篷设计计算书设计：校对：审核：批准：上海金冠幕墙科技有限公司二〇一四年十二月十三日目录TOC\f\h\z\t"标题2,1,标题3,2"1计算引用的规范、标准及资料11.1幕墙及采光顶相关设计规范：11.2建筑设计规范：11.3玻璃规范：11.4钢材规范：21.5胶类及密封材料规范：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基本参数32.1车篷所在地区32.2地面粗糙度分类等级33车篷荷载计算33.1车篷的荷载作用说明33.2风荷载标准值计算43.3风荷载设计值计算63.4雪荷载标准值计算63.5雪荷载设计值计算63.6车篷面活荷载设计值73.7车篷构件恒荷载设计值73.8选取计算荷载组合73.9风荷载标准值的计算方法83.10计算支撑结构时的风荷载标准值93.11计算面板材料时的风荷载标准值103.12垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值103.13平行于幕墙平面的集中水平地震作用标准值103.14作用效应组合104车篷杆件计算114.1受力分析114.2选用材料的截面特性144.3钢架的抗弯强度计算164.4钢桁架的挠度计算185车篷焊缝计算225.1受力分析225.2焊缝校核计算226铝塑复合板的选用与校核236.1板块自重荷载246.2板块荷载组合246.3车篷上层金属板-B板的强度、挠度校核256.4车篷下层金属板-B板的强度、挠度校核267附录常用材料的力学及其它物理性能29钢结构车篷设计计算书计算引用的规范、标准及资料幕墙及采光顶相关设计规范：《铝合金结构设计规范》GB50429-2007《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003《建筑玻璃应用技术规程》JGJ113-2009《建筑幕墙》GB/T21086-2007《建筑玻璃采光顶》JG/T231-2007《建筑用玻璃与金属护栏》JG/T342-2012《建筑幕墙工程技术规范》DGJ08-56-2012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《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010《高处作业吊蓝》GB19155-2003《工程抗震术语标准》JGJ/T97-2011《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145-2013《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2013《混凝土结构设计规范》GB50010-2010《混凝土用膨胀型、扩孔型建筑锚栓》JG160-2004《建筑防火封堵应用技术规程》CECS154：2003《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223-2008《建筑结构荷载规范》GB50009-2012《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001《建筑抗震设计规范》GB50011-2010《建筑设计防火规范》GB50016-2006《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-2002玻璃规范：《镀膜玻璃第1部分：阳光控制镀膜玻璃》GB/T18915.1-2013《镀膜玻璃第2部分：低辐射镀膜玻璃》GB/T18915.2-2013《防弹玻璃》GB17840-1999《平板玻璃》GB11614-2009《建筑用安全玻璃第3部分：夹层玻璃》GB15763.3-2009《建筑用安全玻璃第2部分：钢化玻璃》GB15763.2-2005《建筑用安全玻璃防火玻璃》GB15763.1-2009《半钢化玻璃》GB/T17841-2008《热弯玻璃》JC/T915-2003《压花玻璃》JC/T511-2002《中空玻璃》GB/T11944-2012钢材规范：《建筑结构用冷弯矩形钢管》JG/T178-2005《不锈钢棒》GB/T1220-2007《不锈钢冷加工钢棒》GB/T4226-2009《不锈钢冷轧钢板及钢带》GB/T3280-2007《不锈钢热轧钢板及钢带》GB/T4237-2007《不锈钢丝》GB/T4240-2009《建筑用不锈钢绞线》JG/T200-2007《不锈钢小直径无缝钢管》GB/T3090-2000《彩色涂层钢板和钢带》GB/T12754-2006《低合金钢焊条》GB/T5118-2012《低合金高强度结构钢》GB/T1591-2008《建筑幕墙用钢索压管接头》JG/T201-2007《耐候结构钢》GBB/T41171-22008《高碳铬不锈钢钢丝》YBB/T0996—19977《合金结构钢》GBB/T30077-11999《金属覆盖层钢钢铁制品热热镀锌层技技术要求》GBB/T133912--20022《冷拔异形钢管管》GB/TT30944-20112《碳钢焊条》GGB/T55117--20122《碳素结构钢》GBB/T7000-20006《碳素结构钢和和低合金结结构钢热轧轧薄钢板及及钢带》GB/TT912--20088《碳素结构钢和和低合金结结构钢热轧轧厚钢板及及钢带》GB/TT32744-20007《优质碳素结构构钢》GBB/T6999-19999胶类及密封材料料规范：《丙烯酸酯建筑筑密封膏》JCC484--20066《幕墙玻璃接缝缝用密封胶胶》JC/TT882--20011《彩色涂层钢板板用建筑密密封胶》JC/TT884--20011《丁基橡胶防水水密封胶粘粘带》JCC/T9442-20004《工业用橡胶板板》GB/TT55744-20008《混凝土建筑接接缝用密封封胶》JCC/T8881-20001《建筑窗用弹性性密封剂》JCC485--20077《建筑密封材料料试验方法法》GB/TT134777.1～20-22002《建筑用防霉密密封胶》JC/TT885--20011《建筑用硅酮结结构密封胶胶》GB166776--20055《建筑用岩棉、矿矿渣棉绝热热制品》GBB/T199686--20055《建筑用硬质塑塑料隔热条条》JG/TT174--20055《聚氨酯建筑密密封胶》JC/TT482--20033《聚硫建筑密封封胶》JCC/T4883-20006《绝热用岩棉、矿矿棉及其制制品》GB/TT118335-20007《硫化橡胶或热热塑性橡胶胶撕裂强度度的测定》GBB/T5229-20008《橡胶袖珍硬度度计压入硬硬度试验方方法》GBB/T5331-19999《修补用天然橡橡胶胶粘剂剂》HG/TT33188-20002《中空玻璃用弹弹性密封胶胶》JC/TT486--20011《中空玻璃用丁丁基热熔密密封胶》JC/TT914--20033相关物理性能等等级测试方方法：《玻璃幕墙工程程质量检验验标准》JGJ//T1399-20001《玻璃幕墙光学学性能》GB/TT180991-20000《彩色涂层钢板板和钢带试试验方法》GBB/T133448--20066《钢结构工程施施工质量验验收规范》GBB502005-20001《混凝土结构工工程施工质质量验收规规范》GBB502004-20002(22011版)《建筑防水材料料老化试验验方法》GB/TT182444-20000《建筑幕墙气密密、水密、抗抗风压性能能检测方法法》GBB/T155227--20077《建筑幕墙抗震震性能振动动台试验方方法》GBB/T188575--20011《建筑幕墙平面面内变形性性能检测方方法》GBB/T188250--20000《建筑装饰装修修工程质量量验收规范范》GB500210--20011《金属材料室温温拉伸试验验方法》GB/TT228--20022《建筑结构静力力计算手册册》(第二版)土建图纸：基本参数车篷所在地区上海地地区；地面粗糙度分类类等级按《建建筑结构荷荷载规范》(GB500009--20122)A类：：指近海海海面和海岛岛、海岸、湖湖岸及沙漠漠地区；B类：：指田野、乡乡村、丛林林、丘陵以以及房屋比比较稀疏的的乡镇和城城市郊区；；C类：：指有密集集建筑群的的城市市区区；D类：：指有密集集建筑群且且房屋较高高的城市市市区；依照上面分类标标准，本工工程按C类地形考考虑。车篷荷载计算车篷的荷载作用用说明车篷承承受的荷载载包括：自自重、风荷荷载、雪荷荷载以及活活荷载。((1)自重：包包括面板、杆杆件、连接接件、附件件等的自重重，可以按按照400NN/m2估算：((2)风荷载：：是垂直作作用于车篷篷表面的荷荷载，按GB500009采用；((3)雪荷载：：是指车篷篷水平投影影面上的雪雪荷载，按按GB500009采用；((4)活荷载：：是指车篷篷水平投影影面上的活活荷载，按按GB500009，可按500NN/m2采用；在实际际工程的车车篷结构计计算中，对对上面的几几种荷载，考考虑最不利利组合，有有下面几种种方式，取取用其最大大值：A：考虑正正风压时：：a.当永久荷荷载起控制制作用的时时候，按下下面公式进进行荷载组组合：SA+=1..35Gkk+0.66×1.44wk+0.77×1.44Sk(或Qk)b.当永久荷荷载不起控控制作用的的时候，按按下面公式式进行荷载载组合：SA+=1..2Gk+1.44wk+0.77×1.44Sk(或Qk)(风荷载为为第一可变变荷载时)；SA+=1..2Gk+1.44Sk(或Qk)+0..6×1..4wk(风荷载非非第一可变变荷载时)；B：考虑负负风压时：：按下面公公式进行荷荷载组合：：SA-=1..0Gk+1.44wk风荷载标准值计计算按《建建筑结构荷荷载规范》(GB5500099-20112)计算：wk++=βgzμzμs1+w0……8.11.1-22[GB5500099-20112]wk--=βgzμzμs1-w0上式中：wk++：正风压压下作用在在车篷上的风风荷载标准准值(MPaa)；wk--：负风压压下作用在在车篷上的风风荷载标准准值(MPaa)；Z：计计算点标高高：4m；βgzz：高度z处的阵风风系数；根据不不同场地类类型,按以下公公式计算：：βgz=1++2gI110(z/100)-α……条文说明明部分8..6.1[[GB500009--20122]其中AA、B、C、D四类地貌貌类别截断断高度分别别为：5mm、10m、15m、30m；A、B、C、D四类地貌貌类别梯度度高度分别别为：3000m、350mm、450mm、550mm；也就是是：对A类场地：：当z>3000m时，取z=3000m，当z<5m时，取z=5m；对B类场地：：当z>3500m时，取z=3500m，当z<10mm时，取z=10mm；对C类场地：：当z>4500m时，取z=4500m，当z<15mm时，取z=15mm；对D类场地：：当z>5500m时，取z=5500m，当z<30mm时，取z=30mm；g：峰峰值因子，取2.5；I100：10m高名名义湍流度度，对应A、B、C、D地面粗糙糙度，可分分别取0.12、0.14、0.23和0.39；α：地地面粗糙度度指数，对对应A、B、C、D地面粗糙糙度，可分分别取0.12、0.15、0.22和0.30；对于C类地形，4m高高度处的阵阵风系数为为：βgzz=1+22×2.55×0.223×(ZZ/10))-0.222=2..05199μz：：风压高度度变化系数数；根据不不同场地类类型,按《建筑筑结构荷载载规范》条条文说明部部分8.22.1提供供的公式计计算：A类场场地：μzA=1.2284×((z/100)0.224B类场场地：μzB=1.0000×((z/100)0.330C类场场地：μzC=0.5544×((z/100)0.444D类场场地：μzD=0.2262×((z/100)0.660公式中中的截断高高度和梯度度高度与计计算阵风系系数时相同同，也就是是：对A类场地：：当z>3000m时，取z=3000m，当z<5m时，取z=5m；对B类场地：：当z>3500m时，取z=3500m，当z<10mm时，取z=10mm；对C类场地：：当z>4500m时，取z=4500m，当z<15mm时，取z=15mm；对D类场地：：当z>5500m时，取z=5500m，当z<30mm时，取z=30mm；对于C类地形，4m高高度处风压压高度变化化系数：μz==0.5444×(ZZ/10))0.444=0.66502μs11：局部风风压体型系系数；按《建建筑结构荷荷载规范》GB500009--20122第8.3..3条：计计算围护结结构及其连连接的风荷荷载时，可可按下列规规定采用局局部体型系系数μs1：11封闭矩形形平面房屋屋的墙面及及屋面可按按表8.33.3-1的规定采采用；22檐口、车篷篷、遮阳板板、边棱处处的装饰条条等突出构构件，取-2.0；33其它房屋屋和构筑物物可按本规规范第8..3.1条条规定体型型系数的1.25倍取值。按《建筑筑结构荷载载规范》GB500009--20122第8.3..4条：计计算非直接接承受风荷荷载的围护护构件风荷荷载时，局局部体型系系数可按构构件的从属属面积折减减，折减系系数按下列列规定采用用：11当从属面面积不大于于1m2时，折减减系数取1.0；22当从属面面积大于或或等于255m2时，对墙墙面折减系系数取0.8，对局部部体型系数数绝对值大大于1.0的屋面区区域折减系系数取0.6，对其它它屋面区域域折减系数数取1.0；33当从属面面积大于11m2且小于255m2时，墙面面和绝对值值大于1.0的屋面局局部体型系系数可采用用对数插值值，即按下下式计算局局部体型系系数：μs1(A))=μs1(1))+[μs1(255)-μs1(1))]loggA/1..4……8.33.4[GGB500009-22012]]因此，对对雨蓬结构构来说：正压情况况下：μs1+(1)=11μs1+(225)=11×μs1+(1)=11负压情况况下：μs1-(1)=--2.0μs1-(225)=00.6×μs1-(1)=--1.2w0：：基本风压压值(MPaa)，根据现现行《建筑筑结构荷载载规范》GB500009--20122附表E.5中数值采采用，按重重现期50年，上海海地区取0.000055MMPa；(1)计算龙骨骨构件的风风荷载标准准值：龙骨构构件的从属属面积：A=3××1.5==4.5mm2LogAA=0.6653μsA1++(A)=μs1+(11)+[μs1+(225)-μs1+(1)]llogA//1.4==1μsA1--(A)=μs1-(11)+[μs1-(225)-μs1-(1)]llogA//1.4==1.6227wkAA+=βgzμzμsA1++w0=2.00519××0.65502×11×0.0000555=0.00007334MPaawkAA-=βgzμzμsA1--w0=2.00519××0.65502×11.6277×0.0000555=0.00011994MPaa(2)计算面板板部分的风风荷载标准准值：μsB1++(A)=11μsB1--(A)=22wkBB+=βgzμzμsB1++w0=2.00519××0.65502×11×0.0000555=0.00007334MPaawkBB-=βgzμzμsB1--w0=2.00519××0.65502×22×0.0000555=0.00014668MPaa风荷载设计值计计算wA++：正风压压作用下作作用在车篷篷龙骨上的的风荷载设设计值(MPaa)；wkAA+：正风风压作用下下作用在车车篷龙骨上上的风荷载载标准值(MPaa)；wA--：负风压压作用下作作用在车篷篷龙骨上的的风荷载设设计值(MPaa)；wkAA-：负风风压作用下下作用在车车篷龙骨上上的风荷载载标准值(MPaa)；wA++=1.44×wkAA+==1.4××0.00007344==0.00010288MPawA--=1.44×wkAA-==1.4××0.00011944==0.00016722MPawB++：正风压压作用下作作用在车篷篷面板上的的风荷载设设计值(MPaa)；wkBB+：正风风压作用下下作用在车车篷面板上上的风荷载载标准值(MPaa)；wB--：负风压压作用下作作用在车篷篷面板上的的风荷载设设计值(MPaa)；wkBB-：负风风压作用下下作用在车车篷面板上上的风荷载载标准值(MPaa)；wB++=1.44×wkBB+==1.4××0.00007344==0.00010288MPawB--=1.44×wkBB-==1.4××0.00014688==0.00020555MPa雪荷载标准值计计算Sk：：作用在车车篷上的雪雪荷载标准准值(MPaa)；S0：：基本雪压压，根据现现行《建筑筑结构荷载载规范》GB500009--20122取值：0.00002MPPa；μr：：屋面积雪雪分布系数数，按表77.2.11[GB5500099-20112]，为2.0；根据《建建筑结构荷荷载规范》GB500009--20122公式7.11.1屋面面雪荷载标标准值为：：Sk==μr×S0==2.0××0.00002==0.00004MPPa雪荷载设计值计计算S：雪雪荷载设计计值(MPaa)；S=11.4×SSk=11.4×00.00004=00.000056MPPa车篷面活荷载设设计值Q：车车篷面活荷荷载设计值值(MPaa)；Qk：：车篷面活荷荷载标准值值取：500NN/m2Q=11.4×QQk=11.4×5500/110000000=00.00007MPaa因为SSk≤Qk，所以计计算时活荷荷载参与正正压组合！！车篷构件恒荷载载设计值G+：：正压作用用下车篷构件恒恒荷载设计计值(MPaa)；G-：：负压作用用下车篷构件恒恒荷载设计计值(MPaa)；Gk：：车篷结构平平均自重取取0.00004MPPa；因为GGk与其它可可变荷载比比较，不起起控制作用用，所以：：G+==1.2××Gk==1.2××0.00004==0.000048MMPaG-==Gk==0.00004MPPa选取计算荷载组组合(1)正风压的的荷载组合合计算：SkAA+：正风风压作用下下的龙骨的的荷载标准准值组合(MPaa)；SA++：正风压压作用下的的龙骨的荷荷载设计值值组合(MPaa)；SkAA+=Gk+wkA+++0.77Qk==0.00014844MPaSA++=G++wA++0..7Q==0.00019988MPa(2)负风压的的荷载组合合计算：SkAA-：负风风压作用下下的龙骨的的荷载标准准值组合(MPaa)；SA--：负风压压作用下的的龙骨的荷荷载设计值值组合(MPaa)；SkAA-=Gk+wkA--==0.00007944MPaSA--=G-+wA-==1.0GGk+1.44wkA--==0.00012722MPa(3)最不利荷荷载选取：：SkAA：作用在在龙骨上的的最不利情情况下荷载载标准值组组合(MPaa)；SA：：作用在龙龙骨上的最最不利情况况下荷载设设计值组合合(MPaa)；按上面面2项结果，选选最不利因因素(正风压情情况下出现现)：SkAA=0.00014884MPaaSA==0.00019988MPa风荷载标准值的的计算方法法幕墙属属于外围护护构件，按按《建筑结结构荷载规规范》(GB5500099-20112)计算：wk==βgzμs1μzw0……8.11.1-22[GB5500099-20112]上式中：wk：：作用在幕幕墙上的风风荷载标准准值(MPaa)；z：计计算点标高高：4m；βgzz：高度z处的阵风风系数；根据不不同场地类类型,按以下公公式计算：：βgz=1++2gI110(z/100)-α……条文说明明部分8..6.1[[GB500009--20122]其中AA、B、C、D四类地貌貌类别截断断高度分别别为：5mm、10m、15m、30m；A、B、C、D四类地貌貌类别梯度度高度分别别为：3000m、350mm、450mm、550mm；也就是是：对A类场地：：当z>3000m时，取z=3000m，当z<5m时，取z=5m；对B类场地：：当z>3500m时，取z=3500m，当z<10mm时，取z=10mm；对C类场地：：当z>4500m时，取z=4500m，当z<15mm时，取z=15mm；对D类场地：：当z>5500m时，取z=5500m，当z<30mm时，取z=30mm；g：峰峰值因子，取2.5；I100：10m高名名义湍流度度，对应A、B、C、D地面粗糙糙度，可分分别取0.12、0.14、0.23和0.39；α：地地面粗糙度度指数，对对应A、B、C、D地面粗糙糙度，可分分别取0.12、0.15、0.22和0.30；对于C类地形，4m高高度处的阵阵风系数为为：βgzz=1+22×2.55×0.223×(115/100)-0..22=22.05119μz：：风压高度度变化系数数；根据不不同场地类类型,按《建筑筑结构荷载载规范》条条文说明部部分8.22.1提供供的公式计计算：A类场场地：μzA=1.2284×((z/100)0.224B类场场地：μzB=1.0000×((z/100)0.330C类场场地：μzC=0.5544×((z/100)0.444D类场场地：μzD=0.2262×((z/100)0.660公式中中的截断高高度和梯度度高度与计计算阵风系系数时相同同，也就是是：对A类场地：：当z>3000m时，取z=3000m，当z<5m时，取z=5m；对B类场地：：当z>3500m时，取z=3500m，当z<10mm时，取z=10mm；对C类场地：：当z>4500m时，取z=4500m，当z<15mm时，取z=15mm；对D类场地：：当z>5500m时，取z=5500m，当z<30mm时，取z=30mm；对于C类地形，4m高高度处风压压高度变化化系数：μz==0.5444×(115/100)0.444=0..65022μs11：局部风风压体型系系数；按《建建筑结构荷荷载规范》GB500009--20122第8.3..3条：计计算围护结结构及其连连接的风荷荷载时，可可按下列规规定采用局局部体型系系数μs1：11封闭矩形形平面房屋屋的墙面及及屋面可按按表8.33.3-1的规定采采用；22檐口、雨雨篷、遮阳阳板、边棱棱处的装饰饰条等突出出构件，取取-2.0；33其它房屋屋和构筑物物可按本规规范第8..3.1条条规定体型型系数的1.25倍取值。本计算算点为墙面面大面位置置，按如上上说明，查查表得：μs1(1)=11按《建建筑结构荷荷载规范》GB500009--20122第8.3..4条：计计算非直接接承受风荷荷载的围护护构件风荷荷载时，局局部体型系系数可按构构件的从属属面积折减减，折减系系数按下列列规定采用用：11当从属面面积不大于于1m2时，折减减系数取1.0；22当从属面面积大于或或等于255m2时，对墙墙面折减系系数取0.8，对局部部体型系数数绝对值大大于1.0的屋面区区域折减系系数取0.6，对其它它屋面区域域折减系数数取1.0；33当从属面面积大于11m2且小于255m2时，墙面面和绝对值值大于1.0的屋面局局部体型系系数可采用用对数插值值，即按下下式计算局局部体型系系数：μs1(A))=μs1(1))+[μs1(255)-μs1(1))]loggA/1..4……8.33.4[GGB500009-22012]]其中：：μs1(255)=0..8μs1(1)=0.88×1=0.88计算支支撑结构时时的构件从从属面积：：A=11.1×33=33.3m22当A>25时取a=25，当A小于1时取A=1；LoggA=0..519则：μs1(A))=μs1(1))+[μs1(255)-μs1(1)]llogA//1.4=1++[0.88-1]××0.5119/1..4=0..926按《建建筑结构荷荷载规范》GB500009--20122第8.3..5条：计计算围护结结构风荷载载时，建筑筑物内部压压力的局部部体型系数数可按下列列规定采用用：1封闭式建建筑物，按按其外表面面风压的正正负情况取取-0.2或0.2；2仅一面墙墙有主导洞洞口的建筑筑物：--当开洞率率大于0.02且小于或或等于0.10时，取0.4μs1；--当开洞率率大于0.10且小于或或等于0.30时，取0.6μs1；--当开洞率率大于0.30时，取0.8μs1；3其它情况况，应按开开放式建筑筑物的μs1取值；；注：11：主导洞洞口的开洞洞率是指单单个主导洞洞口与该墙墙面全部面面积之比；；2：μs1应取主主导洞口对对应位置的的值；本计算算中建筑物物内部压力力的局部体体型系数为为0.2(封闭式建建筑内表面面)；因此，计计算非直接接承受风荷荷载的支撑撑结构时的的局部风压压体型系数数为：μs1=0..926++0.2==1.1226而对直直接承受风风压的面板板结构来说说，其局部部风压体型型系数为：：μs1=1++0.2==1.2w0：：基本风压压值(MPaa)，根据现现行《建筑筑结构荷载载规范》GB500009--20122附表E.5中数值采采用，但不不小于0.3KKN/m22，按重现现期50年，上海海地区取0.000055MMPa；计算支撑结构时时的风荷载载标准值wk==βgzμzμs1w0=2.00519××0.65502×11.1266×0.0000555=0.00008226MPaa因为wk<0.0001MPPa，所以按JGJ1102-22003，取wk=0.0001MPPa。计算面板材料时时的风荷载载标准值wk==βgzμzμs1w0==2.05519×00.65002×1..2×0..000555==0.00008811MPa因为wk<0.0001MPPa，所以按JGJ1102-22003，取wk=0.0001MPPa。垂直于幕墙平面面的分布水水平地震作作用标准值值qEkk=βEαmaxGk/A……5.33.4[JJGJ1002-20003]qEkk：垂直于于幕墙平面面的分布水水平地震作作用标准值值(MPaa)；βE：：动力放大大系数,取5.0；αmaax：水平平地震影响响系数最大大值，取0.08；Gk：：幕墙构件件的重力荷荷载标准值值(N)；A：幕幕墙构件的的面积(mm2)；平行于幕墙平面面的集中水水平地震作作用标准值值PEkk=βEαmaxGk……5.33.5[JJGJ1002-20003]PEkk：平行于于幕墙平面面的集中水水平地震作作用标准值值(N)；βE：：动力放大大系数,取5.0；αmaax：水平平地震影响响系数最大大值，取0.08；Gk：：幕墙构件件的重力荷荷载标准值值(N)；按照JJGJ1002规范5.4节条文说说明部分的的规定，对对于竖向幕幕墙和与水水平面夹角角大于75度、小于90度的斜玻玻璃幕墙，可可不考虑竖竖向地震作作用效应的的计算和组组合。作用效应组合荷载和作用效应应按下式进进行组合：：S=γγGSGk+ψwγwSwk+ψEγESEk……5.44.1[JJGJ1002-20003]上式中：S：作作用效应组组合的设计计值；SGkk：重力荷荷载作为永永久荷载产产生的效应应标准值；；Swkk、SEk：分别别为风荷载载，地震作作用作为可可变荷载产产生的效应应标准值；；γG、γw、γE：各效应应的分项系系数；ψw、ψE：分别为为风荷载，地地震作用效效应的组合合系数。上面的γG、γγw、γE为分项系系数，按55.4.22、5.4..3、5.4..4[JGGJ1022-20003]规定如下下：进行幕墙构件强强度、连接接件和预埋埋件承载力力计算时：：重力荷荷载：γG：1.2；风荷荷载：γw：1.4；地震作作用：γE：1.3；进行挠度计算时时；重力荷荷载：γG：1.0；风荷荷载：γw：1.0；地震作作用：可不不做组合考考虑；上式中，风荷载载的组合系系数ψw为1.0；地震作用用的组合系系数ψE为0.5；车篷杆件计算基本参数：1：计计算点标高高：4m；2：板板块配置：：铝塑复合合板；3：钢钢桁架：Q2355B；本处杆件SAPP20000有限元受力力模型如下下：受力分析(1)荷载集度度计算：qk：：组合荷载载作用下的的线荷载集集度标准值值(按矩形分分布)(N//mm)；q：组组合荷载作作用下的线线荷载集度度设计值(按矩形分分布)(N//mm)；Sk：：组合荷载载标准值(MPaa)；S：组组合荷载设设计值(MPaa)；B：分格宽度(mmm)；选用材料的截面面特性材料的的抗弯强度度设计值：：f=205MPaa材料弹弹性模量：：E=20060000MPa塑性发展系数：：γ=1.005主立柱：1500-1500-6钢方通（绿绿色杆件）次龙骨01：880-60-4钢方通（洋洋红色杆件件）次龙骨02：550-50-44钢方通通（黄色杆杆件）钢架的抗弯强度度计算应力比00.8011≤0.955钢架抗弯强度满满足要求。钢桁架的挠度计计算df,,lim：：按规范要要求，杆件件的挠度限限值(mm)；钢架变形图红色-1轴绿色-22轴青色-3轴df,lim=aa/2500=81000/2550=32.44mmdf==18.663mm<df,liim=32.44mm主立柱：1500-1500-6钢方通的挠挠度满足要要求!df,lim=aa/2500=41000/2500=16.4mmdf==33.994-188.63==15.331mm<df,liim=16.4mm次龙骨01：880-600-4钢方通的挠挠度满足要要求!df,lim=aa/2500=11255/2500=4.55mmdf==3.333mm<df,liim=4.5mmm次龙骨02：550-500-4钢方通的挠挠度满足要要求!车篷焊缝计算基本参数：1：焊焊缝高度：：hf=6mmhef=0.7×6=4.22mm；2：焊焊缝有效截截面抵抗矩矩：W=1211615..7mm3；3：焊焊缝有效截截面积：A=24888.8mmm2；受力分析N：拉力(N)V：剪力(N)M：弯矩(N·mmm)N=F3=414448.2NNV=mmax{|F1|、|F2|}=82055.65NNM=mmax{||M1|、|M2||}=1298852888.33NN·mm焊缝校核计算校核依据：((σσf/βf)2+τf2)0.5≤ffw7..1.3--3[GBB500117-20003]上式中：σf：：按焊缝有有效截面计计算，垂直直于焊缝长长度方向的的应力(MPaa)；βf：：正面角焊焊缝的强度度设计值增增大系数，取1.22；τf：：按焊缝有有效截面计计算，沿焊焊缝长度方方向的剪应应力(MPaa)；ffww：角焊缝缝的强度设设计值(MPaa)；((σσf/βf)2+τf2)0.5=((NN/1.222A+M/1..22W))2+(V//A)2)0.5=((4414488.2/11.22//24888.8+1298852888.33//1.222/1216615.77)2+(82005.655/24888.8)2)0.5=1011.22MMPa1011.22MMPa≤ffw=1600MPa焊缝强度能满足足要求。铝塑复合板的选选用与校核核基本参数：1：上上层板块短短边尺寸a：11255mm；上层板块块长边尺寸寸b：16666.7mmm；2：下下层板块短短边尺寸a：11255mm；下层板块块长边尺寸寸b：16666.7mmm；3：铝铝塑复合板板厚度t：4mm；上层板块模型简简图为：下层板块模型简简图为：板块自重荷载Gk：：板块单位位面积自重重(MPaa)；Gk=0.00000555MPaa板块荷载组合金属板板车篷是由两两层金属板板组成的，对对于上层板板来说，承承受的是自自重、雪荷荷载(或活荷载)以及风荷荷载，对于于下层板来来说，承受受的是自重重以及负风风压，因此此两处应分分别计算。(1)上层板块块总荷载计计算：当自重重起控制作作用时：自重分项项系数取1.35；风荷载分分项系数取取0.6；雪荷载和和活荷载的的分项系数数为0.7，但是不不同时考虑虑；当自重重不起控制制作用时：：自重分项项系数取1.2；第一可变变荷载的分分项系数是是1.0；当风荷载载作为第二二可变荷载载时，其分分项系数取取0.6；当雪荷载载和活荷载载作为第二二可变荷载载时，其分分项系数为为0.7，但是不不同时考虑虑；对比本本计算中自自重、雪荷荷载、活荷荷载以及风风荷载，我我们可以看看出：自重荷荷载不起控控制作用，因因此它的分分项系数取取1.2；第一可可变荷载是是风荷载，其其分项系数数取1；第二可可变荷载是是活荷载，其其分项系数数取0.7；qk11：上层金金属板所受受荷载标准准值(MPaa)；q1：：上层金属属板所受荷荷载设计值值(MPaa)；qk11=Gk+ψwwk+ψQQk==0.00011399MPaq1=1.22Gk+ψw×1.44×wk+ψQ×1.44×Qk==0.00015844MPa(2)下层板块块总荷载计计算：对下层层板块来说说，需要考考虑的有风风和无风两两种可能，无无风时候板板块只承受受自重荷载载，有风的的时候则为为自重与风风压组合：：Gk：：无风时候候板块的荷荷载标准值值(MPaa)；G：无无风时候板板块的荷载载设计值(MPaa)；Gk=0.00000555MPaaG=11.35GGk=11.35××0.00000555=00.0000074MMPa因为下下层车篷是负压压，因此：：有风时时候其荷载载标准值组组合为：Gk+1.00wk=0.00000555-0..0014468=0.00014113MPaa有风时时候(风荷载分分项系数取取1.0)其荷载设设计值组合合为：G+11.0w==0.00000555-0.000205552=0.000200002MPPa对比无无风与有风风两种情况况，可以看看出最危险险的情况下下的下层金金属板总荷荷载为：qk22=0.00014113MPaaq2=0.000200002MPPa车篷上层金属板板-B板的强度度、挠度校校核Lx==555..567mmm，Ly=11255mm(1)强度校核核：校核依据：σ=66mqa22η/t2≤f……5.44.3[JJGJ1333-20001]上式中：σ：板板块在组合合荷载作用用下的板中中最大应力力设计值(MPaa)；m：弯弯矩系数，按按边长比a/b查表，因因为相邻两两板支撑条条件不同，需需要采用下下面方式平平衡折算求求弯矩系数数：B区隔隔长宽比为为Lx/Ly=0.4494查表得得B区隔弯矩矩系数为mB0=0.11212C区隔隔长宽比为为Lx/Ly=0.4494查表得得C区隔弯矩矩系数为mC0=0.00843支座弯弯矩系数为为m=(mmB0+mC0)/2==0.100275；q：作作用在板面面上的荷载载组合设计计值(MPaa)；a：板板分格的短短边边长(mm)；b：板板分格的长长边边长(mm)；η：板板块的折减减系数；t：板板的厚度(mm)；f：铝铝塑复合板板抗弯强度度(MPaa)；首先按下面公式式计算θ值：θ=qqka4/Et4……5.44.3-33[JGJJ133--20011]其中：θ：计计算参数；；qk：：作用在板板块上的荷荷载组合标标准值(MPaa)；a：分分格短边长长度(mm)；E：铝铝塑复合板板的弹性模模量(MPaa)；t：铝铝塑复合板板的厚度(mm)；θ=qqka4/Et4==0.00011399×5555.56774/200000/444==21.1193按系数θ，查表表5.4..3[JGGJ1333-20001]，η=0.8894633；σ=66mqa22η/t2……5.44.3[JJGJ1333-20001]==6×0..102775×0..0015584×5555.55672×0.8894633/42==16.8853MPPa16.8853MPPa≤f=700MPa((铝塑复合合板)金属板的强度满满足要求!(2)挠度校核核：校核依据：df==ημqka4/D≤df,liim……6.11.3-22[JGJJ102--20033]上面公式中：df：：铝塑复合合板挠度计计算值(mm)；η：铝铝塑复合板板挠度的折折减系数，按θ=qka4/Et4查表，为0.89463；μ：铝铝塑复合板板挠度系数数，按边长长比a/b查表，得μ=0.0005044；qk：：荷载标准准值组合(MPa))a：短短边尺寸(mm)；D：弯弯曲刚度(N·mmm)；df,,lim：：许用挠度度，取短边边长的1/1000，为5.5556mmm；其中：D=EEt3/(122(1-υ2))……6.11.3-11[JGJJ102--20033]上式中：E：铝铝塑复合板板的弹性模模量(MPaa)；t：铝铝塑复合板板的厚度(mm)；υ：铝铝塑复合板板材料泊松松比，为0.25；D=EEt3/(122(1-υ2))=2200000×43/(122×(1--0.2552))=11137777.7778N·mmmdf==ημqka4/D==0.899463××0.000504××0.00011399×5555.56774/1133777..778==4.3mmm4.3mmm≤df,liim=5.5556mm((铝塑复合合板)金属板的挠度满满足要求!车篷下层金属板板-B板的强度度、挠度校校核Lx==555..567mmm，Ly=11255.0mmm(1)强度校核核：校核依据：σ=66mqa22η/t2≤f……5.44.3[JJGJ1333-20001]上式中：σ：板板块在组合合荷载作用用下的板中中最大应力力设计值(MPaa)；m：弯弯矩系数，按按边长比a/b查表，因因为相邻两两板支撑条条件不同，需需要采用下下面方式平平衡折算求求弯矩系数数：B区隔隔长宽比为为Lx/Ly=0.4494查表得得B区隔弯矩矩系数为mB0=0.11212C区隔隔长宽比为为Lx/Ly=0.4494查表得得C区隔弯矩矩系数为mC0=0.00843支座弯弯矩系数为为m=(mmB0+mC0)/2==0.100275；q：作作用在板面面上的荷载载组合设计计值(MPaa)；a：板板分格的短短边边长(mm)；b：板板分格的长长边边长(mm)；η：板板块的折减减系数；t：板板的厚度(mm)；f：铝铝塑复合板板抗弯强度度(MPaa)；首先按下面公式式计算θ值：θ=qqka4/Et4……5.44.3-33[JGJJ133--20011]其中：θ：计计算参数；；qk：：作用在板板块上的荷荷载组合标标准值(MPaa)；a：分分格短边长长度(mm)；E：铝铝塑复合板板的弹性模模量(MPaa)；t：铝铝塑复合板板的厚度(mm)；θ=qqka4/Et4==0.00014133×5555.56774/200000/444==26.2292按系数θ，查表表5.4..3[JGGJ1333-20001]，η=0.8871699；σ=66mqa22η/t2……5.44.3[JJGJ1333-20001]==6×0..102775×0..00200002××555..56722×0.8871699/42==20.7736MPPa20.7736MPPa≤f=700MPa((铝塑复合合板)金属板的强度满满足要求!(2)挠度校核核：校核依据：df==ημqka4/D≤df,liim……6.11.3-22[JGJJ102--20033]上面公式中：df：：铝塑复合合板挠度计计算值(mm)；η：铝铝塑复合板板挠度的折折减系数，按θ=qka4/Et4查表，为0.87169；μ：铝铝塑复合板板挠度系数数，按边长长比a/b查表，得μ=0.0005044；qk：：荷载标准准值组合(MPa))a：短短边尺寸(mm)；D：弯弯曲刚度(N·mmm)；df,,lim：：许用挠度度，取短边边长的1/1000，为5.5556mmm；其中：D=EEt3/(122(1-υ2))……6.11.3-11[JGJJ102--20033]上式中：E：铝铝塑复合板板的弹性模模量(MPaa)；t：铝铝塑复合板板的厚度(mm)；υ：铝铝塑复合板板材料泊松松比，为0.25；D=EEt3/(122(1-υ2))=2200000×43/(122×(1--0.2552))=11137777.7778N·mmmdf==ημqka4/D==0.877169××0.000504××0.00014133×5555.56774/1133777..778==5.1998mm5.1998mm≤≤df,liim=5.5556mm((铝塑复合合板)金属板的挠度满满足要求!附录常用材料的力学学及其它物物理性能玻璃的强度设计计值fg(MPa))JGJ102--20033表5.2..1种类厚度(mm)大面侧面普通玻璃528.019.5浮法玻璃5～1228.019.515～1924.017.0≥2020.014.0钢化玻璃5～1284.058.815～1972.050.4≥2059.041.3长期荷载作用下下玻璃的强强度设计值值fg(MPa))JGJ113--20099表4.1..9种类厚度(mm)大面侧面平板玻璃5～129615～1975≥2064半钢化玻璃5～12282015～192417≥202014钢化玻璃5～12423015～193626≥203021铝合金型材的强强度设计值值(MPPa)GB504299-20007表4.3..4铝合金牌号状态厚度强度设计值(mm)抗拉、抗压抗剪6061T4不区分9055T6不区分2001156063T5不区分9055T6不区分150856063AT5≤1013575T6≤1016090钢材的强度设计计值(1-热轧钢材)fs(MPa))JGJ102--20033表5.2..3钢材牌号厚度或直径d((mm)抗拉、抗压、抗抗弯抗剪端面承压Q235d≤16215125325Q345d≤16310180400钢材的强度设计计值(2-冷弯薄壁壁型钢)fs(MPa))GB500188-20002表4.2..1钢材牌号抗拉、抗压、抗抗弯抗剪端面承压Q235205120310Q345300175400材料的弹性模量量E(MPPa)JGJ102--20033表5.2..8、JGJ1133-22001表5.3..9材料E材料E玻璃0.72×1005不锈钢绞线1.2×1055～1.5××105铝合金、单层铝铝板0.70×1005高强钢绞线1.95×1005钢、不锈钢2.06×1005钢丝绳0.8×1055～1.0××105消除应力的高强强钢丝2.05×1005花岗石板0.8×1055蜂窝铝板100mm0.35×1005铝塑复合板44mm0.2×1055蜂窝铝板155mm0.27×1005铝塑复合板66mm0.3×1055蜂窝铝板200mm0.21×1005材料的泊松比υυJGJ102--20033表5.2..9、JGJ1133-22001表5.3..10、GB500429--20077表4.3..7材料υ材料υ玻璃0.2钢、不锈钢0.3铝合金0.3(按GBB504229)高强钢丝、钢绞绞线0.3铝塑复合板0.25蜂窝铝板0.25花岗岩0.125材料的膨胀系数数α(1/℃)JGJ102--20033表5.2..10、JGJ1133-22001表5.3..11、GB500429--20077表4.3..7材料α材料α玻璃0.8×10--5～1.0××10-55不锈钢板1.80×100-5铝合金、单层铝铝板2.3×10--5(按GB500429))混凝土1.00×100-5钢材1.20×100-5砖砌体0.50×100-5铝塑复合板≤4.0×10--5蜂窝铝板2.4×10--5花岗岩0.8×10--5材料的重力密度度γg(KN/mm3)JGJ102--20033表5.3..1、GB500429--20077表4.3..7材料γg材料γg普通玻璃、夹层层玻璃钢化、半钢化玻玻璃25．6矿棉1.2～1.55玻璃棉0.5～1.00钢材78．5岩棉0.5～2.55铝合金2700kg/