支架计算书

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1 计算引用的规范、标准及资料1.1 幕墙设计规范：

《铝合金结构设计规范》
GB50429-2007

《玻璃幕墙工程技术规范》

JGJ102-2003

《点支式玻璃幕墙工程技术规程》
CECS127-2001

《点支式玻璃幕墙支承装置》
JG138-2001

《吊挂式玻璃幕墙支承装置》
JG139-2001

《建筑玻璃应用技术规程》
JGJ113-2003

《建筑幕墙》
GB/T21086-2007

《金属与石材幕墙工程技术规范》
JGJ133-2001

《建筑玻璃采光顶》
JG/T231-2007

1.2 建筑设计规范：

《地震震级的规定》
GB/T17740-1999

《钢结构防火涂料》
GB14907-2002

《钢结构设计规范》
GB50017-2003

《高层建筑混凝土结构技术规程》

JGJ3-2002

《高层民用建筑设计防火规范》
GB50045-95(2005年版)

《高处作业吊蓝》
GB19155-2003

《工程抗震术语标准》
JGJ/T97-95

《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

《建筑表面用有机硅防水剂》
JC/T902-2002

《建筑材料放射性核素限量》
GB6566-2001

《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》

GB50009-2001(2006年版、局部修订)

《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)

《建筑设计防火规范》
GB50016-2006

《建筑物防雷设计规范》
GB50057-94(2000年版)

《冷弯薄壁型钢结构设计规范》

GB50018-2002

《民用建筑设计通则》
GB50352-2005

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5.1 杆件荷载计算：
(1)荷载标准值组合：
取自重、风荷载和活荷载设计值组合。
    qkA：作用在采光顶表面的荷载标准值组合(MPa)；
    qk：作用在采光顶表面的线荷载标准值组合(N/mm)；
    B：分格宽度(mm)；
先取自重和风荷载组合：
    Gk+wk=0.0004+1×0.001303
        =0.001703MPa
转化为垂直于水平面的荷载：
    0.001703/cos34°=0.002054MPa
再与活荷载组合，得：
    qkA=(0.002054+0.7×0.0005)×cos34°
      =0.001993MPa
    qk=qkA×B
      =0.001993×422
      =0.841N/mm
(2)荷载设计值组合：
取自重、风荷载和活荷载设计值组合。
    qA：作用在采光顶表面的荷载设计值组合(MPa)；
    q：作用在采光顶表面的线荷载设计值组合(N/mm)；
    B：分格宽度(mm)；
先取自重和风荷载组合：
    G+w=0.00048+1×0.001824
       =0.002304MPa
转化为垂直于水平面的荷载：
    0.002304/cos34°=0.002779MPa
再与活荷载组合，得：
    qA=(0.002779+0.7×0.0007)×cos34°
      =0.002711MPa
    q=qA×B
     =0.002711×422
     =1.144N/mm

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5.3 杆件的挠度计算：
    df=5qkL14/384EI≤df,lim
    其中：
    df：斜梁的挠度计算值(mm)；
    qk：作用在采光顶表面的线荷载标准值组合(N/mm)；
    L1：斜梁长度(mm)；
    E：材料的弹性模量(Mpa)；
    I：材料的惯性矩(mm4)；
    df,lim：材料的挠度限值，对钢材取跨度的1/250，对铝材取跨度的1/180；
    df,lim=L1/180=8.243mm
    df=5qkL14/384EI
       =5×0.841×1483.71534/384/70000/212110
       =3.574
    3.574≤8.243
所以，挠度满足要求！

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6 附录 常用材料的力学及其它物理性能
一、        玻璃的强度设计值 fg(MPa)
JGJ102-2003表5.2.1
种类        厚度(mm)        大面        侧面
普通玻璃        5        28.0         19.5
浮法玻璃        5~12        28.0         19.5
        15~19        24.0         17.0
        ≥20        20.0         14.0
钢化玻璃        5~12        84.0         58.8
        15~19        72.0         50.4
        ≥20        59.0         41.3
二、        铝合金型材的强度设计值 (MPa )
GB50429-2007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
6061        T4        不区分        90        55
        T6        不区分        200        115
6063        T5        不区分        90        55
        T6        不区分        150        85
6063A        T5        ≤10        135        75
        T6        ≤10        160        90
三、        钢材的强度设计值(1-热轧钢材) fs(MPa)
JGJ102-2003表5.2.3
钢材牌号        厚度或直径d(mm)        抗拉、抗压、抗弯        抗剪        端面承压
Q235        d≤16        215         125         325
Q345        d≤16        310         180         400
四、        钢材的强度设计值(2-冷弯薄壁型钢) fs(MPa)
GB50018-2002表4.2.1
钢材牌号        抗拉、抗压、抗弯        抗剪        端面承压
Q235        205         120         310
Q345         300         175         400
五、        材料的弹性模量E(MPa)
JGJ102-2003表5.2.8、JGJ133-2001表5.3.9
材料        E        材料        E
玻璃        0.72×105        不锈钢绞线        1.2×105~1.5×105
铝合金、单层铝板        0.70×105        高强钢绞线        1.95×105
钢、不锈钢        2.06×105        钢丝绳        0.8×105~1.0×105
消除应力的高强钢丝        2.05×105        花岗石板        0.8×105
蜂窝铝板 10mm        0.35×105        铝塑复合板 4mm        0.2×105
蜂窝铝板 15mm        0.27×105        铝塑复合板 6mm        0.3×105
蜂窝铝板 20mm        0.21×105                　
六、        材料的泊松比υ
JGJ102-2003表5.2.9、JGJ133-2001表5.3.10、GB50429-2007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GB50429)        高强钢丝、钢绞线        0.3
铝塑复合板        0.25        蜂窝铝板        0.25
花岗岩        0.125               

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七、        材料的膨胀系数α(1/℃)
JGJ102-2003表5.2.10、JGJ133-2001表5.3.11、GB50429-2007表4.3.7
材料        α        材料        α
玻璃        0.8×10-5~1.0×10-5        不锈钢板        1.80×10-5
铝合金、单层铝板        2.3×10-5(按GB50429)        混凝土        1.00×10-5
钢材        1.20×10-5        砖砌体        0.50×10-5
铝塑复合板        ≤4.0×10-5        蜂窝铝板        2.4×10-5
花岗岩        0.8×10-5               
八、        材料的重力密度γg (KN/m3)
JGJ102-2003表5.3.1、GB50429-2007表4.3.7
材料        γg        材料        γg
普通玻璃、夹层玻璃
钢化、半钢化玻璃        25．6        矿棉        1.2~1.5
                玻璃棉        0.5~1.0
钢材        78．5        岩棉        0.5~2.5
铝合金        2700kg/m3(按GB50429)               
九、        板材单位面积重力标准值（MPa）
JGJ133-2001表5.2.2
板材        厚度
（mm）        qk
(N/m2)        板材        厚度
（mm）        qk
(N/m2)
单层铝板        2.5
3.0
4.0        67.5
81.0
112.0        不锈钢板        1.5
2.0
2.5
3.0        117.8
157.0
196.3
235.5
铝塑复合板        4.0
6.0        55.0
73.6                       
蜂窝铝板（铝箔芯）        10.0
15.0
20.0        53.0
70.0
74.0        花岗石板        20.0
25.0
30.0        500～560
625～700
750～840
十、        螺栓连接的强度设计值一(MPa)
JGJ102-2003表B.0.1-1
螺栓的性能等级            锚栓和构件钢材的牌号        普通螺栓        锚栓        承压型连接高强度螺栓
        C级螺栓        A、B级螺栓               
        抗拉        抗剪        承压        抗拉        抗剪        承压        抗拉        抗拉        抗剪        承压
        ftb        fvb        fcb        ftb        fvb        fcb        ftb        ftb        fvb        fcb
普通螺栓        4.6、4.8级        170        140        -        -        -        -        -        -        -        -
        5.6级        -        -        -        210        190        -        -        -        -        -
        8.8级        -        -        -        400        320        -        -        -        -        -
锚栓        Q235钢        -        -        -        -        -        -        140        -        -        -
        Q345钢        -        -        -        -        -        -        180        -        -        -
承压型连接高强度螺栓        8.8级        -        -        -        -        -        -        -        400        250        -
        10.9级        -        -        -        -        -        -        -        500        310        -
构件        Q235钢        -        -        305        -        -        405        -        -        -        470
        Q345钢        -        -        385        -        -        510        -        -        -        590
        Q390钢        -        -        400        -        -        530        -        -        -        615

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十一、        螺栓连接的强度设计值二(MPa)
GB50429-2007表4.3.5-1
螺栓的材料、性能等级   和构件铝合金牌号        普通螺栓
        铝合金        不锈钢        钢
        抗拉
ftv        抗剪
fvb        承压
fcb        抗拉
ftv        抗剪
fvb        承压
fcb        抗拉
ftv        抗剪
fvb        承压
fcb
普通螺栓        铝合金        2B11        170        160        —        —        —        —        —        —        —
                2A90        150        145        —        —        —        —        —        —        —
        不锈钢        A2-50、A4-50        —        —        —        200        190        —        —        —        —
                A2-70、A4-70        —        —        —        280        265        —        —        —        —
        钢        4.6、4.8级        —        —        —        —        —        —        170        140        —
构件        6061-T4        —        —        210        —        —        210        —        —        210
        6061-T6        —        —        305        —        —        305        —        —        305
        6063-T5        —        —        185        —        —        185        —        —        185
        6063-T6        —        —        240        —        —        240        —        —        240
        6063A-T5        —        —        220        —        —        220        —        —        220
        6063A-T6        —        —        255        —        —        255        —        —        255
        5083-O/F/H112        —        —        315        —        —        315        —        —        315
十二、        焊缝的强度设计值(MPa)
JGJ102-2003表B.0.1-3
焊接方法和焊条型号        构件钢材        对接焊缝         角焊缝
        牌号        厚度或直径
d（mm）        抗压fcw        抗拉和抗弯受拉ftw        抗剪
fvw        抗拉、
                                                抗压和
                                一级、二级        三级                抗剪ffw
自动焊、半自动焊和E43型焊条的手工焊        Q235钢        d≤16        215        215        185        125        160
                16＜d≤40        205        205        175        120        160
                40＜d≤60        200        200        170        115        160
自动焊、半自动焊和E50型焊条的手工焊        Q345钢        d≤16        310        310        265        180        200
                16＜d≤35        295        295        250        170        200
                35＜d≤50        265        265        225        155        200
自动焊、半自动焊和E55型焊条的手工焊        Q390钢        d≤16        350        350        300        205        220
                16＜d≤35        335        335        285        190        220
                35＜d≤50        315        315        270        180        220
自动焊、半自动焊和E55型焊条的手工焊        Q420钢        d≤16        380        380        320        220        220
                16＜d≤35        360        360        305        210        220
                35＜d≤50        240        240        290        195        220
十三、        不锈钢螺栓连接的强度设计值(MPa)
JGJ102-2003表B.0.3
类别        组别        性能等级        σb        抗拉        抗剪
A(奥氏体)        A1、A2        50        500        230        175
        A3、A4        70        700        320        245
        A5        80        800        370        280
C(马氏体)        C1        50        500        230        175
                70        700        320        245
                100        1000        460        350
        C3        80        800        370        280
        C4        50        500        230        175
                70        700        320        245
F(铁素体)        F1        45        450        210        160
                60        600        275        210
十四、        楼层弹性层间位移角限值
GB/T21086-2007表20
              建筑高度
结构类型        建筑高度H（m）
        H≤150        150＜H≤250        H＞250
框架        1/550        —        —
板柱-剪力墙        1/800        —        —
框架-剪力墙、框架-核心筒        1/800        线性插值       
筒中筒        1/1000        线性插值        1/500
剪力墙        1/1000        线性插值       
框支层        1/1000        —        —
多、高层钢结构        1/300
十五、        部分单层铝合板强度设计值（MPa）
JGJ133-2001表5.3.2
牌号        试样状态        厚度（mm）        抗拉强度fta1        抗剪强度fva1
2A11        T42        0.5～2.9        129.5        75.1
                ＞2.9～10.0        136.5        79.2
2A12        T42        0.5～2.9        171.5        99.5
                ＞2.9～10.0        185.5        107.6
7A04        T62        0.5～2.9        273.0        158.4
                ＞2.9～10.0        287.0        166.5
7A09        T62        0.5～2.9        273.0        158.4
                ＞2.9～10.0        287.0        166.5

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                ＞2.9～10.0        287.0        166.5
十六、        铝塑复合板强度设计值（MPa）
JGJ133-2001表5.3.3
板厚t(mm)        抗拉强度fta2        抗剪强度fva2
4        70        20
十七、        蜂窝铝板强度设计值（MPa）
JGJ133-2001表5.3.4
板厚t(mm)        抗拉强度fta3        抗剪强度fva3
20        10.5        1.4
十八、        不锈钢板强度设计值（MPa）
JGJ133-2001表5.3.5
序号        屈服强度标准值σ0.2        抗弯、抗拉强度fts1        抗剪强度fvs1
1        170        154        120
2        200        180        140
3        220        200        155
4        250        226        176

yuanzheng0806

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