钢雨棚计算书

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》GB50017-2015
3．《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ω0=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ω=1.0x0.75=0.75(kN/m2)。

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μs=-2.0，向瞬时风压的阵风系数βz=1.70 。

3. 本工程耐火等级二级，抗震设防六度。

三、结构平面布置
结构平面布置图：
初步估计主梁采用：HN400×200×8×13
次梁采用：HN250×125×6×9
拉压杆采用：Φ152×5.0
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；βz=1.70
?s---μs=-2.0，向下取μs=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μz=1.0；
W o---基本风压(kN/m2) ，查荷载规范，北海市风压取 W o =0.750(kN/m2)
正风：Wk+=1.70×1.0×1.0×0.75=1.28 kN/m2
负风：Wk-=1.70×（-2.0）×1.0×0.75=-2.55 kN/m2
简化为作用在主梁上的集中荷载，荷载作用面积A=5.08×1.1=5.59㎡
正风时，W k1=1.28×5.59=7.12 kN/m
负风时，W k2=-2.55×5.59=-14.25kN/m
2、恒荷载
，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=5.08×1.1=5.59㎡
正风时的雨篷玻璃永久荷载：0.8×5.59=4.47 KN/m
负风时的雨篷玻璃永久荷载：0.3×5.59=1.68 KN/m
次梁HN250×125×6×9，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=0.30×5.08=2.53 KN/m
主梁HN400×200×8×13，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=4.21KN
3、活荷载
kN/m2
简化为作用在主梁上的集中荷载，荷载作用面积A=5.59㎡
Q=0.5×5.59=2.80 KN/m
雨篷活荷载考虑满跨布置。

4、施工或检修荷载S q2
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=5×1.0=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，
0.2×W k1/2+1.3×W k1+2.4×W k1+3.5×W k1
9.6W k1-3.5 R By=0
R By =9.6×7.12/3.5=19.53KN
∑Y=0,
4×7.12-19.52-R Ay=0，求得R Ay=8.96KN。

又R B=R By/sinα=19.53/sinα=30.38KN
R Bx=R B cosα=30.38×cosα=23.27KN（←）
∑X=0，23.27-R Ax=0，R Ax=23.27KN（→）
内力图如下：
负风时：∑M A=0，
0.2×W k2/2+1.3×W k2+2.4×W k2+3.5×W k2+4.6×W k2/2-3.5×R By=0
9.6W k2-3.5 R By=0
R By =9.6×(-14.2)/3.5=-38.95KN
∑Y=0,
-4×14.2+38.95-R Ay=0，求得R Ay=-17.85KN。

又R B=R By/sinα=38.95/sinα=60.60KN
R Bx=R B cosα=60.60×cosα=46.42KN（→）
∑X=0，46.42-R Ax=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，
0.2×G1/2+1.3×G1+2.4×G1+3.5×G1+4.6×
9.6G1+6.98-3.5 R By=0
R By =（9.6×7.0+6.98）/3.5=21.19KN
∑Y=0,
4×7.0+0.66×4.6-21.19-R Ay=0，求得R Ay=9.85KN。

又R B=R By/sinα=21.19/sinα=32.97KN
R Bx=R B cosα=32.97×cosα=25.25KN（←）
∑X=0，25.25-R Ax=0，R Ax=25.25KN（→）
内力图如下：
负风时：∑M A=0，
0.2×G2+1.3×G2+2.4×G2+3.5×G2+4.6×G2/2+4.62×0.66/2-3.5×R By=0
9.6G2+6.98-3.5 R By=0
R By =（9.6×4.21+6.98）/3.5=13.54KN
∑Y=0,
4×4.21+0.66×4.6-13.54-R Ay=0，求得R Ay=6.34KN。

又R B=R By/sinα=13.54/sinα=21.06KN
R Bx=R B cosα=21.06×cosα=16.14KN（←）
∑X=0，16.14-R Ax=0，R Ax=16.14KN（→）
内力图如下：
3.活荷载
计算简图如下：
∑M A=0，
0.2×Q+1.3×Q+2.4×Q+3.5×Q+4.6×Q/2+3.5
9.6Q-3.5 R By=0
R By =9.6×2.8/3.5=7.68KN
∑Y=0,
4×2.8-7.68-R Ay=0，求得R Ay=3.52KN。

又R B=R By/sinα=7.68/sinα=11.95KN
R Bx=R B cosα=11.95×cosα=9.15KN（←）
∑X=0，9.15-R Ax=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R Ay最大值时，P布置在A点，显然R Ay=P=5KN，R By=0。

2.当求R By最大值时，P布置在B点，显然R By=P=5KN，R B=5/sinα=7.78KN，R Bx=5.96KN ∑X=0，R Ax=5.96KN。

3.当求跨中弯矩M1最大值时，P布置在左跨中，M1=PL/4=5×3.5/4=
4.38 KN.m
4.当求B支座负弯矩最大值时，P布置在悬挑跨端部，M B=PL=5×1.1=
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+∑1.4xψxSQ
由永久荷载控制的效应：
S=1.35SG+∑1.4ψSQ i
2.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
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
注：R，V的单位为KN，M的单位为KN.m。

N拉为正，压为负。