幕墙设计计算书样本
铝单板幕墙工程设计计算书范本
铝单板幕墙工程设计计算书范本1. 项目背景本文档是针对铝单板幕墙工程设计而编写的计算书范本。
铝单板幕墙广泛应用于建筑外立面装饰,具有美观、耐久、轻质等特点,因此在建筑工程中得到了广泛的应用。
本计算书旨在提供一个设计铝单板幕墙工程的参考,以确保工程质量和安全。
2. 工程计算2.1 风荷载计算铝单板幕墙在面对风力作用时需要考虑风荷载。
根据《建筑结构荷载规范》进行风荷载计算可以得到以下公式:F = 0.5 * C * ρ * A * V^2其中,F为风荷载,C为风荷系数,ρ为空气密度,A为迎风面积,V为风速。
2.2 结构计算铝单板幕墙需要经过结构计算来确保其稳定性和安全性。
主要包括以下几个方面的计算:1.自重计算:根据铝单板幕墙的重量和构造方式进行自重计算,以确定结构的稳定性。
2.抗风计算:根据面对的风荷载以及铝单板幕墙的抗风性能,计算铝单板幕墙的稳定性。
3.连接件计算:铝单板幕墙的连接件需要考虑其强度和稳定性,以确保连接处的安全。
2.3 热工计算铝单板幕墙在面对不同气候条件时,需要考虑其热工性能。
热工计算主要包括以下几个方面:1.热传导计算:根据铝单板的材质和厚度,计算其在不同温度下的热传导性能。
2.热辐射计算:根据铝单板的表面特性和环境温度差异,计算其表面热辐射的影响。
3.热容计算:根据铝单板的材质和厚度,计算其单位面积的热容,以了解其在不同温度下的热惯性。
3. 结论本文档提供了一个铝单板幕墙工程设计计算书的范本,包括风荷载计算、结构计算和热工计算等方面。
在实际工程中,还需要结合具体的工程要求和设计标准进行详细的计算和设计。
通过科学的计算和设计,可以确保铝单板幕墙工程的稳定性、安全性和热工性能,从而满足建筑工程的需求。
标准幕墙计算书 原版
=0.8自57重 作用d产fG生=5 ×GK×
=1.7在74风 荷载在标重准 力荷l载-横标 梁跨铝合 金型铝材合 金型所材以 横梁挠度
玻璃幕墙设计计算书
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qwk=wHk:×立 柱跨E:铝 材弹性Ix模=5 ×qwk×=5 ×1.196
=21.57选39用15 立柱立型柱材 型材
玻璃幕墙设计计算书
第 -4103 页,共 10 页
选用 的立型柱材材 强度型设材计 弹性X模轴惯 性矩Y:轴惯 性矩立:柱 型材立在柱弯 型材立净柱截 型材立截柱面 型材塑计性算 发3.展幕系墙 立柱校的核强 依据B:: 幕 墙分G格Ak: 幕墙幕自墙 自重线荷
Gk=300×
玻璃幕墙设计计算书
第 -4100 页,共 10 页
=300×
=390G:N/横m 梁自G重=1荷.2 ×Gk=1.2 ×390=468 N/mMy: 横梁M在y=自G ×B^2/8
=468×
=(123)1横.6梁25 在风风荷荷载 载线分布
qwk=Wk×
=797.279
=103风6.荷46 载线分布
=(269)7立8.柱88 剪应τ力:: 立柱S剪s:应 立柱立型柱材 型材I截x:面 立柱τ型=材V ×Ss×
=2978.88
=5.585
5.58所5 以 立三柱、抗幕剪墙 横1. 梁选计用算 横梁选型用材 型材选号用: 的横横梁梁材 型材横抗梁剪 型材横抗梁弯 型材M弹x横性 梁绕M截y横面 梁绕W截nx面横 梁截W面ny绕横 梁截型面材绕 截面γ积塑: 性2.发幕展墙系 横梁校的核强 依(1据)横:梁 在自横重梁作 上分横格梁 下分H格-横 梁受l荷-横单 梁跨GAk: 横梁G自k: 横梁自重
幕墙计算书.doc
XXX明框幕墙工程幕墙设计计算书一基本参数: 三亚地区基本风压0.850kN/m2抗震设防烈度6度设计基本地震加速度0.05gⅠ.设计依据:《建筑结构可靠度设计统一标准》 GB 50068-2001《建筑结构荷载规范》 GB 50009-2001(2006年版)《建筑抗震设计规范》 GB 50011-2001《混凝土结构设计规范》 GB 50010-2002《钢结构设计规范》 GB 50017-2003《冷弯薄壁型钢结构技术规范》 GB 50018-2002《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ 145-2004《玻璃幕墙工程技术规范》 JGJ 102-2003《金属与石材幕墙工程技术规范》 JGJ 133-2001《建筑幕墙》 JG 3035-1996《玻璃幕墙工程质量检验标准》 JGJ/T 139-2001《铝合金建筑型材基材》 GB/T 5237.1-2004《铝合金建筑型材阳极氧化、着色型材》 GB 5237.2-2004《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》 GB 3098.1-2000《紧固件机械性能螺母粗牙螺纹》 GB 3098.2-2000《紧固件机械性能自攻螺钉》 GB 3098.5-2000《紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉和螺柱》 GB 3098.6-2000《紧固件机械性能不锈钢螺母》 GB 3098.15-2000《浮法玻璃》 GB 11614-1999《镀膜玻璃第2部分低辐射镀膜玻璃》GB/T18915.2-2002《镀膜玻璃第1部分阳光控制镀膜玻璃》GB/T18915.1-2002《建筑用安全玻璃第2部分:钢化玻璃》 GB 15763.2-2001《幕墙用钢化玻璃与半钢化玻璃》 GB 17841-1999《建筑结构静力计算手册 (第二版) 》《BKCADPM集成系统(BKCADPM2007版)》Ⅱ.基本计算公式:(1).场地类别划分:地面粗糙度可分为A、B、C、D四类:--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。
幕墙设计计算书_secret
合肥某公寓设计计算书计算:校核:审核:二〇一〇年十二月十二日目录第一部分、计算书........................................................................................... 错误!未定义书签。
第一部分、墙角区石材幕墙一、计算依据及说明1、工程概况说明工程名称:合肥某公寓工程所在城市:合肥工程所属建筑物地区类别:C类工程所在地区抗震设防烈度:6度工程基本风压:0.35kN/m2工程强度校核处标高:13m2、设计依据《建筑结构荷载规范》 GB 50009-2001 (2006年版)《建筑设计防火规范》 GB50016-2006《建筑用不锈钢绞线》 JG/T 200-2007《建筑幕墙》 GB/T 21086-2007《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》 JGJ/T151-2008《不锈钢棒》 GB/T 1220-2007《混凝土用膨胀型、扩孔型建筑锚栓》 JG 160-2004《铝合金结构设计规范》 GB50429-2007《建筑陶瓷薄板应用技术规程》 JGJ/T172-2009《建筑玻璃采光顶》 JG/T 231-2008《建筑抗震设计规范》 GB 50011-2001(2008年版)《建筑结构可靠度设计统一标准》 GB 50068-2001《钢结构设计规范》 GB 50017-2003《玻璃幕墙工程技术规范》 JGJ 102-2003《塑料门窗工程技术规程》 JGJ103-2008《中空玻璃稳态U值(传热系数)的计算和测定》 GB/T22476-2008《玻璃幕墙工程质量检验标准》 JGJ/T 139-2001《金属与石材幕墙工程技术规范》 JGJ 133-2001《建筑制图标准》 GB/T 50104-2001《建筑玻璃应用技术规程》 JGJ 113-2009《全玻璃幕墙工程技术规程》 DBJ/CT 014-2001《点支式玻璃幕墙工程技术规程》 CECS 127:2001《点支式玻幕墙支承装置》 JC 1369-2001《吊挂式玻幕墙支承装置》 JC 1368-2001《建筑结构用冷弯矩形钢管》 JG/T178-2005《建筑用不锈钢绞线》 JG/T200-2007《铝合金建筑型材基材》 GB/T 5237.1-2008《铝合金建筑型材阳极氧化、着色型材》 GB/T 5237.2-2008《铝合金建筑型材电泳涂漆型材》 GB/T 5237.3-2008《铝合金建筑型材粉末喷涂型材》 GB/T 5237.4-2008《铝合金建筑型材氟碳漆喷涂型材》 GB/T 5237.5-2008《铝合金建筑型材隔热型材》 GB/T 5237.6-2008《建筑幕墙平面内变形性能检测方法》 GB/T 18250-2000《建筑幕墙抗震性能振动台试验方法》 GB/T 18575-2001《铝型材截面几何参数算法及计算机程序要求》 YS/T437-2009《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》 GB 3098.1-2000《紧固件机械性能螺母粗牙螺纹》 GB 3098.2-2000《紧固件机械性能螺母细牙螺纹》 GB 3098.4-2000《紧固件机械性能自攻螺钉》 GB 3098.5-2000《紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉、螺柱》 GB 3098.6-2000《紧固件机械性能不锈钢螺母》 GB 3098.15-2000《螺纹紧固件应力截面积和承载面积》 GB/T 16823.1-1997《搪瓷用冷轧低碳钢板及钢带》 GB/T13790-2008《陶瓷板》 GB/T23266-2008《建筑幕墙用瓷板》 JG/T217-2007《干挂空心陶瓷板》 JC/T1080-2008《耐候结构钢》 GB/T4171-2008《平板玻璃》 GB11614-2009《浮法玻璃》 GB11614.2-2009《夹层玻璃》 GB15763.3-2009《中空玻璃》 GB/T11944 -2002《钢化玻璃》 GB15763.2-2005《半钢化玻璃》 GB/T17841-2008《铝及铝合金轧制板材》 GB/T 3880-1997《干挂饰面石材及其金属挂件》 JC830·1~830·2-2005《建筑用铝型材、铝板氟碳涂层》 JC 133-2000《建筑用安全玻璃防火玻璃》 GB 15763.1-2009《混凝土接缝用密封胶》 JC/T 881-2001《幕墙玻璃接缝用密封胶》 JC/T 882-2001《石材幕墙接缝用密封胶》 JC/T 883-2001《中空玻璃用弹性密封胶》 JC/T 486-2001《中空玻璃用复合密封胶条》 JC/T1022-2007《天然花岗石建筑板材》 GB/T18601-2009《铝合金门窗》 GB/T 8478-2008 《混凝土结构后锚固技术规程》 JGJ 145-2004《公共建筑节能设计标准》 GB 50189-2005《建筑用硬质塑料隔热条》 JG/T 174-2005《建筑用隔热铝合金型材穿条式》 JG/T 175-2005《民用建筑能耗数据采集标准》 JG/T154-2007《建筑外窗气密、水密、抗风压性能现场检测方法》 JGJ/T211-2007《不锈钢和耐热钢牌号及化学成份》 GB/T20878-2007《百页窗用铝合金带材》 YS/T621-2007《建筑物防雷检测技术规范》 GB/T21434-2008《混凝土加固设计规范》 GB50367-2006 《小单元建筑幕墙》 JG/T217-2008 《普通装饰用铝塑复板》 GB/T22412-2008 《冷弯型钢》 GB/T6725 -2008 《建筑抗震加固技术规程》 JGJ/T116-2009 《公共建筑节能改造技术规范》 JGJ176-2009 《热轧型钢》 GB/T706 -2008 《建筑外门窗保温性能分级及检测方法》 GB/T8484-2008 《建筑钢结构焊接技术规程》 JGJ81-2002 《中国地震烈度表》 GB/T17742-2008 《绿色建筑评价标准》 GB/T50378-20063、基本计算公式(1).场地类别划分:根据地面粗糙度,场地可划分为以下类别: A 类近海面,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; 合肥之心城按C 类地区计算风压 (2).风荷载计算:幕墙属于薄壁外围护构件,根据《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006年版) 7.1.1 采用风荷载计算公式: W k =β gz ×μ z ×μ sl ×W0 其中: Wk ---作用在幕墙上的风荷载标准值(kN/m 2)β gz ---瞬时风压的阵风系数,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006年版)取定根据不同场地类型,按以下公式计算:βgz =K(1+2μf ) 其中K 为地区粗糙度调整系数,μf 为脉动系数A 类场地: β gz =0.92×(1+2μ f ) 其中:μf =0.387×(Z 10)(-0.12)B 类场地: β gz =0.89×(1+2μ f ) 其中:μf =0.5×(Z 10)(-0.16)C 类场地: β gz =0.85×(1+2μ f ) 其中:μf =0.734×(Z 10)(-0.22)D 类场地: β gz =0.80×(1+2μ f ) 其中:μf =1.2248×(Z 10)(-0.3)μz ---风压高度变化系数,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001取定, 根据不同场地类型,按以下公式计算:A 类场地: μz =1.379×(Z 10)0.24B 类场地: μ z =(Z 10)0.32C 类场地: μz =0.616×(Z 10)0.44D 类场地: μz =0.318×(Z 10)0.60本工程属于C 类地区μsl ---风荷载体型系数,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006年版)取定 W0---基本风压,按全国基本风压图,合肥地区取为0.35kN/m 2(3).地震作用计算: q EAk =β E ×α max ×GAk其中: qEAk ---水平地震作用标准值 β E ---动力放大系数,按 5.0 取定αmax ---水平地震影响系数最大值,按相应设防烈度取定: 6度: α max =0.04 7度: α max =0.08 8度: α max =0.16 9度: αmax =0.32合肥地区设防烈度为6度,根据本地区的情况,故取αmax =0.04 GAk ---幕墙构件的自重(N/m 2)(4).荷载组合:结构设计时,根据构件受力特点,荷载或作用的情况和产生的应力(内力)作用方向,选用最不利的组合,荷载和效应组合设计值按下式采用: γ G SG +γw ψ w Sw +γE ψ E SE +γT ψ T ST各项分别为永久荷载:重力;可变荷载:风荷载、温度变化;偶然荷载:地震 水平荷载标准值: qk =Wk +0.5×qEAk ,维护结构荷载标准值不考虑地震组合 水平荷载设计值: q=1.4×Wk +0.5×1.3×qEAk荷载和作用效应组合的分项系数,按以下规定采用:①对永久荷载采用标准值作为代表值,其分项系数满足:a.当其效应对结构不利时:对由可变荷载效应控制的组合,取1.2;对有永久荷载效应控制的组合,取1.35b.当其效应对结构有利时:一般情况取1.0;对结构倾覆、滑移或是漂浮验算,取0.9 ②可变荷载根据设计要求选代表值,其分项系数一般情况取1.4二、荷载计算1、风荷载标准值计算Wk : 作用在幕墙上的风荷载标准值(kN/m 2) z : 计算高度13mμz : 13m 高处风压高度变化系数(按C 类区计算): (GB50009-2001 7.2.1) μ z =0.616×(z 10)0.44=0.691378 由于0.691378<0.74,取μz =0.74μf : 脉动系数 : (GB50009-2001 7.4.2-8) μz =0.5×35(1.8×(0.22-0.16))×(z 10)-0.22=0.692886 βgz : 阵风系数 : (GB50009-2001 7.5.1-1) β gz =0.85×(1+2×μf ) = 2.02791 μ sp1:局部正风压体型系数μ sn1:局部负风压体型系数,通过计算确定μ sz :建筑物表面正压区体型系数,按照(GB50009-2001 7.3.1)取0.8 μsf :建筑物表面负压区体型系数,按照(GB50009-2001 7.3.3-2)取-1.8 对于封闭式建筑物,考虑内表面压力,按照(GB50009-2001 7.3.3)取-0.2或0.2 A b :面板构件从属面积取0.7163m 2A v :立柱构件从属面积取2.96m 2Ah :横梁构件从属面积取0.64m 2μs1:维护构件从属面积不大于1m 2的局部体型系数 μs1z =μsz +0.2=1 μ s1f =μsf -0.2=-2维护构件从属面积大于或等于10m 2的体型系数计算μ s10z =μsz ×0.8+0.2 (GB50009-2001 7.3.3-2注) =0.84μ s10f =μsf ×0.8-0.2 (GB50009-2001 7.3.3-2注) =-1.64同样,取立柱面积对数线性插值计算得到 μ savz =μ sz +(μ sz ×0.8-μ sz )×log(Av )+0.2 =0.8+(0.64-0.8)×0.471292+0.2 =0.924593μ savf =μ sf +(μ sf ×0.8-μ sf )×log(Av )-0.2 =-1.8+((-1.44)-(-1.8))×0.471292-0.2 =-1.83033 按照以上计算得到 对于面板有: μ sp1=1 μsn1=-2 对于立柱有:μ svp1=0.924593 μsvn1=-1.83033 对于横梁有: μ shp1=1 μshn1=-2面板正风压风荷载标准值计算如下W kp =β gz ×μ z ×μ sp1×W0 (JGJ102-2003 5.3.2) =2.02791×0.74×1×0.35=0.525228 kN/m 2Wkp <1kN/m 2,取Wkp =1kN/m 2面板负风压风荷载标准值计算如下W kn =β gz ×μ z ×μ sn1×W0 (JGJ102-2003 5.3.2) =2.02791×0.74×(-2)×0.35=-1.05046 kN/m 2同样,立柱正风压风荷载标准值计算如下W kvp =β gz ×μ z ×μ svp1×W0 (JGJ102-2003 5.3.2) =2.02791×0.74×0.924593×0.35=0.485622 kN/m 2Wkvp <1kN/m 2,取Wkvp =1kN/m 2立柱负风压风荷载标准值计算如下W kvn =β gz ×μ z ×μ svn1×W0 (JGJ102-2003 5.3.2) =-0.961343 kN/m 2Wkvn >-1kN/m 2,取Wkvn =-1kN/m 2同样,横梁正风压风荷载标准值计算如下W khp =β gz ×μ z ×μ shp1×W0 (JGJ102-2003 5.3.2) =0.525228 kN/m 2 Wkhp <1kN/m 2,取Wkhp =1kN/m 2横梁负风压风荷载标准值计算如下W khn =β gz ×μ z ×μ shn1×W0 (JGJ102-2003 5.3.2) =-1.05046 kN/m 22、风荷载设计值计算W: 风荷载设计值: kN/m 2γw : 风荷载作用效应的分项系数:1.4按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ 102-2003 5.1.6条规定采用 面板风荷载作用计算Wp=γw ×Wkp=1.4×1=1.4kN/m 2Wn=γw ×Wkn=1.4×(-1.05046)=-1.47064kN/m 2立柱风荷载作用计算Wvp=γw ×Wkvp=1.4×1=1.4kN/m 2Wvn=γw ×Wkvn=1.4×(-1)=-1.4kN/m 2横梁风荷载作用计算Whp=γw ×Wkhp=1.4×1=1.4kN/m 2Whn=γw ×Wkhn=1.4×(-1.05046)=-1.47064kN/m 23、水平地震作用计算GAK: 面板和构件平均平米重量取1.1kN/m2αmax: 水平地震影响系数最大值:0.04qEk: 分布水平地震作用标准值(kN/m2)qEk=βE×αmax×GAK (JGJ102-2003 5.3.4)=5×0.04×1.1=0.22kN/m2rE: 地震作用分项系数: 1.3qEA: 分布水平地震作用设计值(kN/m2)qEA=rE×qEk=1.3×0.22=0.286kN/m24、荷载组合计算幕墙承受的荷载作用组合计算,按照规范,考虑正风压、地震荷载组合: Szkp=Wkp=1kN/m2Szp=Wkp×γw+qEk×γE×ψE=1×1.4+0.22×1.3×0.5=1.543kN/m2考虑负风压、地震荷载组合:Szkn=Wkn=-1.05046kN/m2Szn=Wkn×γw-qEk×γE×ψE=-1.05046×1.4-0.22×1.3×0.5=-1.61364kN/m2综合以上计算,取绝对值最大的荷载进行强度演算采用面板荷载组合标准值为1.05046kN/m2面板荷载组合设计值为1.61364kN/m2立柱荷载组合标准值为1kN/m2横梁荷载组合标准值为1.05046kN/m2三、石材计算1、石材面板荷载计算B: 该处石板幕墙分格宽: 0.725mH: 该处石板幕墙分格高: 0.988mA: 该处石板板块面积:A=B×H=0.725×0.988=0.7163m2GAK: 石板板块平均自重:石板的体积密度为: 28(kN/m 3) t: 石板板块厚度: 30mm GAK=28×t/1000 =28×30/1000=0.84kN/m 2实际板块以及框架重量取为1.1kN/m 2。
46m复合铝板幕墙设计计算书
46m复合铝板幕墙设计计算书基本参数: xx地区抗震7度设防一、荷载计算1、标高为46.0m处风荷载计算(1). 风荷载标准值计算:Wk: 作用在幕墙上的风荷载标准值(kN/m^2)βgz: 46.000m高处阵风系数(按C类区计算):μf=0.734×(Z/10)^(-0.22)=0.525βgz=0.85×(1+2μf)=1.742μz: 46.000m高处风压高度变化系数(按C类区计算): (GB50009-2001) μz=0.616×(Z/10)^0.44=1.206风荷载体型系数μs=1.20Wk=βgz×μz×μs×W0 (GB50009-2001) =1.742×1.206×1.2×0.750=1.890 kN/m^2(2). 风荷载设计值:W: 风荷载设计值: kN/m^2rw: 风荷载作用效应的分项系数:1.4按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001 3.2.5 规定采用W=rw×Wk=1.4×1.890=2.646kN/m^2二、板强度校核:板强度校核: (第1处)校核依据:σ=M/W=6×m×q×L^2×η/t^2≤fa=70.000N/mm^2Lx:宽度: 1.200mLy:高度: 0.600mt: 金属板厚度: 3.0mmL: 取金属板短边长: 0.600mm1: 弯矩系数, 按短边与长边的边长比(a/b=0.500) 查表得: 0.101Wk: 风荷载标准值: 1.890kN/m^2垂直于平面的分布水平地震作用:qEAk: 垂直于幕墙平面的分布水平地震作用 (kN/m^2) qEAk=5×αmax×GAK=5×0.080×200.000/1000=0.080kN/m^2荷载设计值为:q=1.4×Wk+1.3×0.5×qEAk=2.698kN/m^2θ=Wk×L^4×10^9/Et^4=1.890×0.600^4×10^9/(20000.000×3.0^4)=151.20η: 折减系数,按θ=151.20查表得:0.54A板截面最大弯矩应力值为:σ=6×m1×q×L^2×10^3×η/t^2=35.263N/mm^235.263N/mm^2≤70.000N/mm^2 强度可以满足要求三、幕墙立柱计算:幕墙立柱计算: (第1处)幕墙立柱按简支梁力学模型进行设计计算:1. 选料:(1)风荷载线分布最大荷载集度设计值(矩形分布)qw: 风荷载线分布最大荷载集度设计值(kN/m)rw: 风荷载作用效应的分项系数:1.4Wk: 风荷载标准值: 1.890kN/m^2B: 幕墙分格宽: 1.200mqw=1.4×Wk×B=1.4×1.890×1.200=3.175kN/m(2)立柱弯矩:Mw: 风荷载作用下立柱弯矩(kN.m)qw: 风荷载线分布最大荷载集度设计值: 3.175(kN/m)Hsjcg: 立柱计算跨度: 3.000mMw=qw×Hsjcg^2/8=3.175×3.000^2/8=3.572kN·mqEA: 地震作用设计值(KN/M^2):GAk: 幕墙构件(包括铝板和框)的平均自重: 200N/m^2垂直于幕墙平面的分布水平地震作用:qEAk: 垂直于幕墙平面的分布水平地震作用 (kN/m^2) qEAk=5×αmax×GAk=5×0.080×200.000/1000=0.080kN/m^2γE: 幕墙地震作用分项系数: 1.3qEA=1.3×qEAk=1.3×0.080=0.104kN/m^2qE:水平地震作用线分布最大荷载集度设计值(矩形分布) qE=qEA×B=0.104×1.200=0.125kN/mME: 地震作用下立柱弯矩(kN·m):ME=qE×Hsjcg^2/8=0.125×3.000^2/8=0.140kN·mM: 幕墙立柱在风荷载和地震作用下产生弯矩(kN·m) 采用SW+0.5SE组合M=Mw+0.5×ME=3.572+0.5×0.140=3.642kN·m(3)W: 立柱抗弯矩预选值(cm^3)W=M×10^3/1.05/215.0=3.642×10^3/1.05/215.0=16.134cm^3qwk: 风荷载线分布最大荷载集度标准值(kN/m) qwk=Wk×B=1.890×1.200=2.268kN/mqEk: 水平地震作用线分布最大荷载集度标准值(kN/m) qEk=qEAk×B=0.080×1.200=0.096kN/m(4)I1,I2: 立柱惯性矩预选值(cm^4)I1=900×(qwk+0.5×qEk)×Hsjcg^3/384/2.1=900×(2.268+0.5×0.096)×3.000^3/384/2.1=69.790cm^4I2=5000×(qwk+0.5×qEk)×Hsjcg^4/384/2.1/20 =5000×(2.268+0.5×0.096)×3.000^4/384/2.1/20 =58.158cm^4选定立柱惯性矩应大于: 69.790cm^42. 选用立柱型材的截面特性:选用型材号: 80X60X5型材强度设计值: 215.000N/mm^2型材弹性模量: E=2.1×10^5N/mm^2X轴惯性矩: Ix=113.237cm^4Y轴惯性矩: Iy=71.152cm^4X轴抵抗矩: Wx1=28.309cm^3X轴抵抗矩: Wx2=28.309cm^3型材截面积: A=13.008cm^2型材计算校核处壁厚: t=5.000mm型材截面面积矩: Ss=17.394cm^3塑性发展系数: γ=1.053. 幕墙立柱的强度计算:校核依据: N/A+M/γ/W≤fa=215.0N/mm^2(拉弯构件) B: 幕墙分格宽: 1.200mGAk: 幕墙自重:200N/m^2幕墙自重线荷载:Gk=200×Wfg/1000=200×1.200/1000=0.240kN/mNk: 立柱受力:Nk=Gk×Hsjcg=0.240×3.000=0.720kNN: 立柱受力设计值:rG: 结构自重分项系数: 1.2N=1.2×Nk=1.2×0.720=0.864kNσ: 立柱计算强度(N/mm^2)(立柱为拉弯构件)N: 立柱受力设计值: 0.864kNA: 立柱型材截面积: 13.008cm^2M: 立柱弯矩: 3.642kN·mWx2: 立柱截面抗弯矩: 28.309cm^3γ: 塑性发展系数: 1.05σ=N×10/A+M×10^3/1.05/Wx2=0.864×10/13.008+3.642×10^3/1.05/28.309=123.199N/mm^2123.199N/mm^2≤fa=215.0N/mm^2立柱强度可以满足4. 幕墙立柱的刚度计算:校核依据: Umax≤L/250Umax: 立柱最大挠度Umax=5×(qwk+0.5×qEk)×Hsjcg^4×1000/384/2.1/Ix 立柱最大挠度Umax为: 10.471mm≤15mmDu: 立柱挠度与立柱计算跨度比值:Hsjcg: 立柱计算跨度: 3.000mDu=U/Hsjcg/1000=10.471/3.000/1000=0.003≤1/250挠度可以满足要求5. 立柱抗剪计算:校核依据: τmax≤[τ]=125.0N/mm^2(1)Qwk: 风荷载作用下剪力标准值(kN)Qwk=Wk×Hsjcg×B/2=1.890×3.000×1.200/2=3.402kN(2)Qw: 风荷载作用下剪力设计值(kN)Qw=1.4×Qwk=1.4×3.402=4.763kN(3)QEk: 地震作用下剪力标准值(kN)QEk=qEAk×Hsjcg×B/2=0.080×3.000×1.200/2=0.144kN(4)QE: 地震作用下剪力设计值(kN)QE=1.3×QEk=1.3×0.144=0.187kN(5)Q: 立柱所受剪力:采用Qw+0.5QE组合Q=Qw+0.5×QE=4.763+0.5×0.187=4.856kN(6)立柱剪应力:τ: 立柱剪应力:Ss: 立柱型材截面面积矩: 17.394cm^3 Ix: 立柱型材截面惯性矩: 113.237cm^4 t: 立柱壁厚: 5.000mmτ=Q×Ss×100/Ix/t=4.856×17.394×100/113.237/5.000 =14.920N/mm^214.920N/mm^2≤125.0N/mm^2立柱抗剪强度可以满足四、立梃与主结构连接立柱通过焊缝与后置埋板连接采用SG+SW+0.5SE组合N1wk: 连接处风荷载总值(N): N1wk=Wk×B×Hsjcg×1000=1.890×1.200×3.000×1000 =6804.000N连接处风荷载设计值(N) :N1w=1.4×N1wk=1.4×6804.000=9525.600NN1Ek: 连接处地震作用(N): N1Ek=qEAk×B×Hsjcg×1000=0.080×1.200×3.000×1000 =288.000NN1E: 连接处地震作用设计值(N): N1E=1.3×N1Ek=1.3×288.000=374.400NN1: 连接处水平总力(N):N1=N1w+0.5×N1E=9525.600+0.5×374.400=9712.800NN2: 连接处自重总值设计值(N): N2k=200×B×Hsjcg=200×1.200×3.000=720.000NN2: 连接处自重总值设计值(N):N2=1.2×N2k=1.2×720.000=864.000NN: 连接处总合力(N):N=(N1^2+N2^2)^0.5=(9712.800^2+864.000^2)^0.5=9751.153N立柱与后置锚板焊缝计算:焊缝长度mm x L 280260280=+⨯=2222222/16048.347.3)25.0()280528.9712(2805222.1864)2()2(,86.0,71.95mm N L h V L h N KN N KN V mmh we w ef e <=+=⨯⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯=+••====σσβσ后置锚板的计算根据现场情况,采用4支M12x110膨胀螺栓@1200mm 与10mm 厚钢板作埋件。
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******大厦幕墙工程计算书设计单位:日期:目录第一章:工程概况第二章:构造设计理论和标准第三章:幕墙材料的物理特性及力学性能第四章:荷载和作用计算第五章:框支承玻璃幕墙构造计算第六章:铝板幕墙构造计算第七章:玻璃肋点支承玻璃幕墙构造计算第八章:全玻璃幕墙构造计算第九章:石材幕墙构造计算第一章工程概况1.1 工程名称:******大厦1.2 工程地点:**市1.3 幕墙高度:83.800米1.4 抗震设防烈度:幕墙按七度设防烈度设计1.5 幕墙防火等级:二级1.6 隔声减噪设计标准等级:三级1.7防雷分类:二类1.8荷载及其组合:幕墙系统在构造设计时考虑以下荷载及其组合●风荷载●雪荷载●幕墙自重●施工荷载●地震作用1.9构件验算:幕墙系统设计时验算如下节点和构件●面材板块的强度验算和挠度控制●构造胶的宽度和厚度●骨架的强度验算和挠度控制●幕墙系统与建筑主体构造的连接●连接配件强度验算第二章构造设计理论和标准2.1本构造计算过程均遵循如下标准及标准:2.1.1 ?建筑幕墙?JG3035-19962.1.2 ?玻璃幕墙工程技术标准?JGJ102-20032.1.3 ?金属与石材幕墙工程技术标准? JGJ133-20012.1.4 ?建筑构造荷载标准?GB50009-20012.1.5 ?建筑抗震设计标准? GB50011-20012.1.6 ?钢构造设计标准?GB50017-20032.1.7 冷弯薄壁型钢构造技术标准? GBJ50018-20022.2 构造设计和计算时均遵守如下理论和标准及相应的计算方法:2.2.1玻璃幕墙、金属与石材幕墙等均按围护构造设计,其主要杆件悬挂在主体构造上,层与层之间设置竖向伸缩缝。
2.2.2玻璃幕墙、金属与石材幕墙各构件及连接件均具有承载力、刚度和相对于主体构造的位移能力,并均采用螺栓连接。
2.2.3幕墙均按7度设防,并遵循“小震不坏、中震可修、大震不倒〞的原那么,在设防烈度地震作用下经修理后幕墙仍可使用,在罕遇地震作用下幕墙骨架不脱落。
幕墙计算书
计算书(一)、工程概况(二).设计参数1.玻璃幕墙最高标高为62m,取62m处风压变化系数μz=1.482.基本风压W=0.35KN/m23.年最大温差 : △T=80 C4.玻璃厚度取: 6 1.2=7.2mm(三)、荷载及作用1. 风荷载标准值计算:WK =βD·μS·μZ·WWK:作用在幕墙上的风荷载标准值KN/m2;βD :阵风风压系数, 取βD=2.25;μS:风荷载体型系数±1.5;μZ:60米高处风压变化系数1.48(C类);10米高处风压变化系数0.71(C类)W:基本风压:北京地区取0.35KN/m2WK1=βD·μS·μZ·W=2.25×(±1.5)×1.48×0.35 =±1.78 KN/m2WK2=βD·μS·μZ·W=2.25×(±1.5)×0.71×0.35=±0.838KN/m2按《规范》取WK2=±1.0KN/m22.幕墙构件重力荷载玻璃为6(钢化)+12A+6(钢化)Gb=25.6 0.006 2=0.3072KN/m2幕墙所用铝材、附件:GL=0.11KN/m2单元玻璃幕墙自重荷载:G = Gb + GL=0.3072+0.11=0.42KN/m2幕墙单元构件重量:G1=G·L1·b1=0.42 1.228 2.5=1.29KN幕墙最大玻璃块重量:G2=Gb•L2·b2=0.3072×1.228×2.157=0.81KN3.玻璃幕墙构件所受的地震作用:A.幕墙平面外的水平地震作用:qE K =βE·αm a x·G1qE K:水平地震作用标准值(KN);βE:动力放大系数取3.0;αm a x:水平地震影响系数最大值按8度抗震设防设计取0.16G:幕墙构件(墙面和骨架)的重力: G1=1.29KN;qE K =βE·αh m a x·G1=3 0.16 1.29=0.62KNB.幕墙平面内的垂直地震作用:PE G =βE·αm a x·G1PE G:幕墙构件在平面内的垂直地震作用:KN/m2βE:动力放大系数,取3.0αv m a x:地震垂直作用影响系数,按烈度8度抗震设计设防取0.08G1:单元玻璃幕墙构件自重1.29KNPE G=3 0.08 1.29=0.31KNC.垂直于幕墙平面分布水平地震作用,qE = FE k/A=βE·αm a x·G1/AA:玻璃幕墙构件面积1.228 2.5=3.07m2qE=0.62/3.07=0.2KN/m24. 玻璃幕墙所受荷载与作用效应的组合:(强度计算时用)A.水平荷载和作用效应组合:(最不利组合)S1 = ΨW·γW·WK+ΨE·γE·qEa.水平荷载和作用效应的分项系数γW :风荷载分项系数, γW=1.4γE :地震作用分项系数,γE=1.3b.水平荷载和作用效应的组合系数ΨW :风荷载组合系数, ΨW=1.0ΨE :地震作用组合系数,ΨE=0.6WK :风荷载标准值,WK=1.78KN/m2qE : 垂直于幕墙平面分布水平地震作用,qE=0.2KN/m2S11=1.4 1.0 1.78+0.6 1.3 0.2 =2.65KN/m2S12=1.4 1.0 1.0+0.6 1.3 0.2 =1.56KN/m2B.垂直方向荷载和作用效应组合:(最不利组合)S2 =ΨG·γG·SG+ΨE·γE·qEa.荷载和作用组合的分项系数γG :重力荷载分项系数, γG=1.2γE :地震荷载分项系数, γE=1.3b.垂直荷载和效应组合系数ΨG :重力荷载组合系数,ΨG=1ΨE :地震荷载组合系数,ΨE=1SG : 单元玻璃幕墙构件重量,SG=G=1.29KNqE : 单元玻璃幕墙构件平面内的垂直地震作用,qE=0.31KNS2=1×1.2×1.29+1×1.3×0.31=1.95KN5. 玻璃幕墙所受荷载与作用效应的组合:(挠度计算时用)水平荷载和作用效应组合:(最不利组合)S31 =ΨW·rW·WK+ΨE·rE·qEa.水平荷载和作用效应的分项系数rW :风荷载分项系数,rW=1.0rE :地震作用分项系数,rE=1.0b.水平荷载和作用效应的组合系数ΨW :风荷载组合系数,ΨW=1ΨE :地震作用组合系数,ΨE=0.6WK :风荷载标准值,WK=1.78KN/m2qE : 垂直于幕墙平面分布水平地震作用,qE=0.2KN/m2S31=1.0 1.0 1.78+0.6 1.0 0.2=1.9KN/m2S32=1.0 1.0 1.0+0.6 1.0 0.2=1.12KN/m2(四)、玻璃幕墙的验算1.幕墙杆件的强度验算:幕墙标高最高的为LMC004,标高为61.10m,竖挺地脚间距为2500,水平间距为1228.5;地脚间距最大的为LM0O2,标高为9.6m,竖挺水平间距为1228.5mm,地脚间距为4100mm。
石材幕墙计算书示例
幕墙示例1北立面80m处石材幕墙设计计算书计算:校核:幕墙公司名称二〇〇四年八月十四日目录一、风荷载计算 (1)1. 风荷载标准值: (1)2. 风荷载设计值: (1)二、石材计算 (1)1. 石材面板荷载计算: (1)2. 石材面板强度计算: (1)3. 石材剪应力计算: (2)4. 石材挂件剪应力计算: (2)三、立柱计算 (2)1. 立柱材料预选: (2)2. 选用立柱型材的截面特性: (3)3. 立柱的强度计算: (4)4. 立柱的稳定性验算: (4)5. 立柱的刚度计算: (5)6. 立柱抗剪计算: (5)四、立梃与主结构连接计算 (6)1. 立柱与主结构连接计算: (6)五、预埋件计算 (7)1. 预埋件受力计算: (7)2. 预埋件面积计算: (7)3. 预埋件焊缝计算: (8)六、横梁计算 (8)1. 选用横梁型材的截面特性: (8)2. 横梁的强度计算: (9)3. 横梁的刚度计算: (10)4. 横梁的抗剪强度计算: (11)七、横梁与立柱连接件计算 (12)1. 横梁与角码连接计算: (12)2. 角码与立柱连接计算: (12)北立面80m处石材幕墙设计计算书一、风荷载计算1.风荷载标准值:μz=0.616×(z/10)0.44=1.53794μf=0.5×35(1.8×(0.22-0.16))×(z/10)-0.22=0.464568βgz=к×(1+2×μf) = 1.63977Wk=βgz×μz×μs×W0 (JGJ102-2003 5.3.2)=1.63977×1.53794×1.5×0.45=1.70226kN/m22.风荷载设计值:W=rw×Wk=1.4×1.70226=2.38316kN/m2二、石材计算1.石材面板荷载计算:B: 该处石板幕墙分格宽: 0.6mH: 该处石板幕墙分格高: 0.6mA: 该处石板板块面积:A=B×H=0.36m2GAK: 石板板块平均自重:t : 石板板块厚度: 25mmGAK=2.8×t/1000=0.07kN/m2αmax: 水平地震影响系数最大值:0.16qEAk=βE×αmax×GAK (JGJ102-2003 5.3.4)=5×0.16×0.07=0.056kN/m2qEA=rE×qEAk=0.0728kN/m2水平荷载设计值:Sz=W+ψE×qEA=2.38316+0.5×0.0728=2.41956kN/m22.石材面板强度计算:校核依据:σ≤4N/mm2a: 短边计算长度: 0.4mb: 长边计算长度: 0.6mt: 石材厚度: 25mmm: 四点支撑板弯矩系数, 按短边与长边的边长比(a/b=0.666667) 查表得: 0.136767Sz: 风荷载标准值: 2.41956kN/m2按四点支撑板计算,应力设计值为:σ=6×m×Sz×b2×103/t2 (JGJ133-2001 5.5.4)=6×0.136767×2.41956×0.62×103/252=1.90607N/mm21.90607N/mm2≤4N/mm2强度满足要求3.石材剪应力计算:校核依据: τ≤ 2N/mm2n: 连接边上的钢销数量: 2β: 应力调整系数: 查表5.5.5 得到 1.25c: 槽口宽度: 7mms: 单个槽底总长度: 100mmτ=Sz×a×b×β/n/(t-c)/s (JGJ133-2001 5.5.7-1)=2.41956×0.6×0.6×1.25/2/(25-7)/100×103=0.302446N/mm20.302446N/mm2≤2N/mm2石材剪应力满足要求4.石材挂件剪应力计算:校核依据: τp ≤ 125N/mm2Ap: 挂件截面面积: 19.6mmτp: 挂件承受的剪应力τp=Sz×a×b×β/2/n/Ap (JGJ133-2001 5.5.5-1)=2.41956×0.6×0.6×1.25/2/2/19.6×103=13.8878N/mm213.8878N/mm2≤125N/mm2石材剪应力满足要求三、立柱计算1.立柱材料预选:(1)风荷载线分布最大荷载集度设计值(矩形分布)Bl: 幕墙左分格宽: 0.6mBr: 幕墙右分格宽: 1.2mqwk=Wk×(Bl+Br)/2=1.70226×(0.6+1.2)/2=1.53203kN/mqw=1.4×qwk=2.14485kN/m(2)分布水平地震作用设计值GAkl: 立柱左边玻璃幕墙构件(包括面板和框)的平均自重: 700N/m2 GAkr: 立柱右边玻璃幕墙构件(包括面板和框)的平均自重: 700N/m2 qEAkl=5×αmax×GAkl=0.56kN/m2qEAkr=5×αmax×GAkr=0.56kN/m2qek=(qEkl×Bl+qEkr×Br)/2=(0.56×0.6+0.56×1.2)/2=0.504kN/mqe=1.3×qek=0.6552kN/m(3)立柱弯矩:Mw: 风荷载作用下立柱弯矩(kN.m)Hvcal: 立柱计算跨度: 4mMw=qw×Hvcal2/8=2.14485×42/8=4.2897kN·mME: 地震作用下立柱弯矩(kN·m):ME=qe×Hvcal2/8=0.6552×42/8=1.3104kN·mM: 幕墙立柱在风荷载和地震作用下产生弯矩(kN·m)采用SW+0.6SE组合M=Mw+0.5×ME=4.9449kN·m(4)W: 立柱抗弯矩预选值(cm3)W=M×103/γ/215.0=4.9449×103/1.05/215=21.9043cm3(5)Ivcal: 立柱惯性矩预选值(cm4)Ivcal=5×105×(qwk+0.5×qek)×Hvcal3/384/206000/0.004 =5×105×(1.53203+0.5×0.504)×43/384/206000/0.004 =180.424cm4选定立柱惯性矩应大于: 180.424cm42.选用立柱型材的截面特性:选用立柱型材名称: C20型材强度设计值: 215N/mm2型材弹性模量: E=206000N/mm2X轴惯性矩: Ix=1913.71cm4Y轴惯性矩: Iy=143.63cm4X轴上部抵抗矩: Wx1=191.371cm3X轴下部抵抗矩: Wx2=191.371cm3y轴左部抵抗矩: Wy1=73.68cm3y轴右部抵抗矩: Wy2=25.8764cm3型材截面积: A=32.8275cm2型材计算校核处壁厚: t=11mm型材截面面积矩: Ss=114.726cm3塑性发展系数: γ=1.05C203.立柱的强度计算:校核依据: N/A+M/γ/w≤fa (JGJ102-2003 6.3.7)Hv: 立柱长度GAkl: 幕墙左分格自重: 700N/m2GAKr: 幕墙右分格自重: 700N/m2幕墙自重线荷载:Gk=(GAkl×Bl+GAkr×Br)/2000=(700×0.6+700×1.2)/2000=0.63kN/mNk: 立柱受力:Nk=Gk×Hv=2.52kNN: 立柱受力设计值:N=1.2×Nk=3.024kNσ=N×10/A+M×103/1.05/Wx2=3.024×10/32.8275+4.9449×103/1.05/191.371=25.5301N/mm225.5301N/mm2≤fa=215N/mm2立柱强度满足要求4.立柱的稳定性验算:校核依据: N/φ/A+M/(γ×w×(1-0.8×N/Ne))≤fa (JGJ102-2003 6.3.8-1)立柱临界轴压力计算: Ne=π2×E×A/1.1/λ2 (JGJ102-2003 6.3.8-2)λ : 立柱长细比iv: 立柱回转半径iv =√(Iz/A)=√(1913.71/32.8275)=7.63518cmλ = Hvcal/iv= 4/7.63518×100= 52.3891φ: 轴心受压稳定系数查表6.3.8求得 0.844249Ne = π2×E×A/1.1/λ2= π2×206000×32.8275/1.1/52.38912/10=2210.7N: 立柱受力设计值:3.024kNσs: 立柱计算强度(N/mm2)σs=N/φ/A+M/(γ×Wx2×(1-0.8×N/Ne))=3.024×10/32.8275/0.844249+4.9449×103/(1.05×191.371×(1-0.8×3.024/2210.7)) =25.727N/mm225.727N/mm2≤fa=215N/mm2立柱稳定性满足要求5.立柱的刚度计算:校核依据: Umax≤L/250Dfmax: 立柱最大允许挠度:Dfmax=Hvcal/250×1000=4/250×1000=16mmUmax: 立柱最大挠度Umax=5×(qwk+qek×ψE)×Hvcal4×108/384/E/Ix=5×(1.53203+0.504×0.5)×44×108/384/206000/1913.71=1.50848mm≤16mm立柱最大挠度Umax为: 1.50848挠度满足要求6.立柱抗剪计算:校核依据: τmax≤[τ]=125N/mm2(1)Qw: 风荷载作用下剪力设计值(kN)Qw=γw×qwvk×Hvcal/2=1.4×1.53203×4/2=4.2897kN(2)QE: 地震作用下剪力设计值(kN)QEk=γE×qevk×Hvcal/2=1.3×0.504×4/2=1.3104kN(3)Q: 立柱所受剪力:采用Qw+0.5QE组合Q=Qw+0.5×QE=4.2897+0.5×1.3104=4.9449kN(4)立柱剪应力:τ=Q×Ss×100/Ix/t=4.9449×114.726×100/1913.71/11=2.69495N/mm22.69495N/mm2≤125N/mm2立柱抗剪强度可以满足四、立梃与主结构连接计算1.立柱与主结构连接计算:连接处角码材料 : 钢-Q235Lct: 连接处角码壁厚: 5mmDv: 连接螺栓直径: 12mmDe: 连接螺栓直径: 10.36mm采用SG+SW+0.5SE组合Nw: 连接处风荷载总值(kN):Nw=Qw×2=8.57939kNNE: 连接处地震作用(kN):NE=QE×2=2.6208kNNh: 连接处水平总力(N):Nh=Nw+0.5×NE=8.57939+0.5×2.6208=9.88979kNNg: 连接处自重总值设计值(N):Ng=γG×(GAKVl×Bl+GAKVr×Br)/2000×Hvcal=1.2×(700×0.6+700×1.2)×4/2000=3.024kNN: 连接处总合力(N):N=(Ng2+Nh2)0.5=(3.0242+1.947562)0.5×1000=5796.26NNb=2×3.14×De2×140/4 (GBJ17-88 7.2.1-1) =2×3.14×10.362×140/4=23603NNnum: 立梃与建筑物主结构连接的螺栓个数:Nnum=N/Nb=0.245573个取2个Ncbl: 立梃型材壁抗承压能力(N):Ncbl=Dv×2×325×t×Nnum (GBJ17-88 7.2.1) =12×2×325×11×2=171600N5796.26N ≤ 171600N立梃型材壁抗承压能力满足Ncbg=Dv×2×325×Lct×Nnum (GBJ17-88 7.2.1)=12×2×325×5×2=78000N5796.26N ≤ 78000N角码型材壁抗承压能力满足五、预埋件计算1.预埋件受力计算:V: 剪力设计值: 3024NN: 法向力设计值: 9889.79Ne2: 螺孔中心与锚板边缘距离: 60mmM: 弯矩设计值(N·mm):M=V×e2=3024×60=181440N·m2.预埋件面积计算:Nsnum: 锚筋根数: 4根锚筋层数: 2层Kr: 锚筋层数影响系数: 1混凝土级别:混凝土-C40锚筋强度设计值:fy=210N/mm2d: 钢筋直径: Φ12mmαv: 钢筋受剪承载力系数:αv=(4-0.08×d)×(fc/fy)0.5 (JGJ102-2003 C.0.1-5)=(4-0.08×12)×(1/210)0.5=0.91441αv 取 0.7t: 锚板厚度: 10mmαb: 锚板弯曲变形折减系数:αb=0.6+0.25×t/d (JGJ102-2003 C.0.1-6)=0.6+0.25×10/12=0.808333Z: 外层钢筋中心线距离: 120mmAs: 锚筋实际总截面积:As=Nsnum×3.14×d2/4=4×3.14×122/4=452.389mm2锚筋总截面积计算值:As1=(V/Kv/Kr+N/0.8/Kb+M/1.3/Kr/Kb/Z)/fy (JGJ102-2003 C.0.1-1) =(3024/0.7/1+9889.79/0.8/0.808333+181440/1.3/1/0.808333/120)/210 =100.249mm2As2=(N/0.8/Kb+M/0.4/Kr/Kb/Z)/fy (JGJ102-2003 C.0.1-2)=(9889.79/0.8/0.808333+181440/0.4/1/0.808333/120)/210=95.0942mm2100.249mm2≤452.389mm295.0942mm2≤452.389mm24根Φ12锚筋满足要求A : 锚板面积: 30000 mm2幕墙示例1北立面80m处石材幕墙设计计算书0.5fcA=0.5×19×30000=285000NN=9889.79N≤285000N锚板尺寸满足要求3.预埋件焊缝计算:Hf:焊缝厚度8mmL :焊缝长度100mmHe = Hf×0.7 = 5.6mmLw = L - 10 = 90mmσm=6×M/(2×He×Lw2×1.22) (GBJ17-88 7.1.2)=9.83607N/mm2σn =N/(2×He×Lw×1.22) (GBJ17-88 7.1.2)=8.04205N/mm2τ=V/(2×He×Lw) (GBJ17-88 7.1.2)=3N/mm2σ:总应力σ=((σm+σn)2+τ2)0.5 (GBJ17-88 7.1.2-3)=18.128118.1281N/mm2≤160N/mm2焊缝强度满足!六、横梁计算1.选用横梁型材的截面特性:选用横梁型材名称: L63X5型材强度设计值: 215N/mm2型材弹性模量: E=206000N/mm2X轴惯性矩: Ix=9.57401cm4Y轴惯性矩: Iy=36.7729cm4X轴上部抵抗矩: Wx1=5.07957cm3X轴下部抵抗矩: Wx2=13.334cm3y轴左部抵抗矩: Wy1=13.334cm3y轴右部抵抗矩: Wy2=5.07957cm3型材截面积: A=6.14323cm2型材计算校核处壁厚: t=5mm型材截面面积矩: Ss=5.17618cm3塑性发展系数: γ=1.05L63X52.横梁的强度计算:校核依据: Mx/γWx+My/γWy≤fa=215 (JGJ102-2003 6.2.4) (1)横梁在自重作用下的弯矩(kN·m)Hh: 幕墙分格高: 2mBh: 幕墙分格宽: 1.2mGAkh: 横梁自重: 700N/m2Ghk=700×Hh/1000=1.4kN/mGh: 横梁自重荷载线分布均布荷载集度设计值(kN/m)Gh=γG×Ghk=1.68kN/mMhg: 横梁在自重荷载作用下的弯矩(kN·m)Mhg=Gh×Bh2/8=1.68×1.22/8=0.3024kN·m(2)横梁在风荷载作用下的弯矩(kN·m)横梁上部风荷载线分布最大荷载集度标准值(三角形分布)横梁下部风荷载线分布最大荷载集度标准值(梯形分布)分横梁上下部分别计算Hhu: 横梁上部面板高度 2mHhd: 横梁下部面板高度 1mqwku=Wk×Bh/2=1.70226×1.2/2=1.02136kN/mqwkd=Wk×Hhd/2=0.85113kN/m风荷载线分布最大荷载集度设计值qwu=γw×qwku=1.4299kN/mqwd=γw×qwkd=1.19158kN/mMhw: 横梁在风荷载作用下的弯矩(kN·m)Mhwu=qwu×Bh2/12=1.4299×1.22/12=0.171588kN·mMhwd=qwd×Bh2×(3-Hhd2/Bh2)/24=1.19158×1.22×(3-12/1.22)/24=0.164836kN·mMhw=Mhwu+Mhwd=0.336423kN.m(3)地震作用下横梁弯矩qEAk: 横梁平面外地震荷载:GAkhd: 横梁下部面板自重: 700N/m2qEAku=βE×αmax×700/1000 (JGJ102-2003 5.3.4) =5×0.16×700/1000=0.56kN/m2qEAkd=βE×αmax×700/1000 (JGJ102-2003 5.3.4) =0.56kN/m2qek: 水平地震作用线分布最大荷载集度标准值水平地震作用线分布最大荷载集度标准值(三角形分布)qeku=qEAku×Bh/2=0.56×1.2/2=0.336kN/mqekd=qEAkd×Hhd/2=0.28kN/mγE: 地震作用分项系数: 1.3qEu=γE×qeku=0.4368kN/mqEd=γE×qekd=0.364kN/mMhe: 地震作用下横梁弯矩:Mheu=qEu×Bh2/12=0.4368×1.22/12=0.052416kN·mMhed=qEd×Bh2×(3-Hhd2/Bh2)/24=0.364×1.22×(3-12/1.22)/24=0.0503533kN·mMhe=Mheu+Mhed=0.102769kN.m(4)横梁强度:σ: 横梁计算强度(N/mm2):采用SG+SW+0.5SE组合σ=(Mhg/Wx2+Mhw/Wy2+0.5×Mhe/Wy2)×103/γ=(0.3024/13.334+0.336423/5.07957+0.5×0.102769/5.07957)×103/1.05 =94.31N/mm294.31N/mm2≤fa=215N/mm2横梁正应力强度满足要求3.横梁的刚度计算:校核依据: Umax≤L/250横梁承受分布线荷载作用时的最大荷载集度:qwk :风荷载线分布最大荷载集度标准值(kN/m)qek :水平地震作用线分布最大荷载集度标准值(kN/m)Uhu : 横梁上部水平方向由风荷载和地震作用产生的弯曲:Uhu=(qwku+ψE×qeku)×Bh4/(120×E×Iy)=(1.02136+0.5×0.336)×1.24/(120×206000×36.7729)×108=0.271307mmUhd : 横梁下部水平方向由风荷载和地震作用产生的弯曲:Uhd=(qwkd+ψE×qekd)×Bh4×(25/8-5×(Hhd/2/Bh)2+2×(Hhd/2/Bh)4)/E/Iy/240=(0.85113+0.5×0.28)×1.24×(25/8-5×(1/2/1.2)2+2×(1/2/1.2)4)/206000/36.7729/240×108=0.26195mmUhg : 自重作用产生的弯曲:Uhg=5×Ghk×Bh4×108/384/E/Ix=5×1.4×1.24×108/384/206000/9.57401=1.9166mm综合产生的弯曲为:U=((Uhu+Uhd)2+Uhg2)0.5=1.9894mmDu=U/Bh/1000=0.00165783≤ 1/250挠度满足要求4.横梁的抗剪强度计算:校核依据: τmax≤125N/mm2(1)Qwk: 风荷载作用下横梁剪力标准值(kN)需要分别计算横梁上下部分面板的风荷载所产生的剪力标准值横梁上部风荷载线分布呈三角形分布横梁下部风荷载线分布呈梯形分布Qwku=qwku×Bh/4=1.02136×1.2/4=0.306407kNQwkd=qwkd×Bh/2×(1-Hhd/Bh/2)=0.85113×1.2/2×(1-1/1.2/2)=0.297896kN(2)Qw: 风荷载作用下横梁剪力设计值(kN)Qw=γw×(Qwku + Qwkd)=0.846023kN(3)QEk: 地震作用下横梁剪力标准值(kN)QEku=qeku×Bh/4=0.336×1.2/4=0.1008kNQEkd=qekd×Bh/2×(1-Hhd/Bh/2)=0.28×1.2/2×(1-1/1.2/2)=0.098kN(4)QE: 地震作用下横梁剪力设计值(kN)γE: 地震作用分项系数: 1.3QE=γE×(QEku+QEkd)=0.27832kN(5)Q: 横梁所受剪力:采用Qw+0.5QE组合Q=Qw+0.5×QE=0.985183kN(6)τ: 横梁剪应力τ=Q×Ss×100/Iy/t (JGJ102-2003 6.2.5-2)=0.985183×5.17618×100/36.7729/5=2.7735N/mm22.7735N/mm2≤ 125N/mm2横梁抗剪强度满足要求七、横梁与立柱连接件计算1.横梁与角码连接计算:Q: 连接部位受总剪力:采用Sw+0.5SE组合Q=Qw+0.5×QE=0.846023+0.5×0.27832=0.985183kN普通螺栓连接的抗剪强度计算值: 140N/mm2D : 螺栓公称直径: 6mmDe: 螺栓有效直径: 5.06mmNvbh=3.14×De2×140/4 (GBJ17-88 7.2.1-1) =3.14×5.062×140/4=2815.26NNnum=Q/Nvbh=0.349944横梁与角码连接螺栓取2个Ncb: 连接部位幕墙横梁型材壁抗承压能力计算:Ncb=D×t×325×Nnum=6×5×325×2=19500N985.183N ≤19500N横梁与角码连接强度满足要求2.角码与立柱连接计算:Gh: 自重荷载(N):Gh=1.68kNN: 连接处组合荷载:N=(Gh2+Q2)0.5=(1.682+0.9851832)0.5=1.94756kNNnum2=N/Nvbh=0.691786立柱与角码连接螺栓取2个Lct1: 角码壁厚:4mmNcbj=D×Lct1×133×Nnum2 (GBJ17-88 7.2.1) =6×4×133×2=6384N985.183N ≤ 6384N立柱与角码连接强度满足要求。
幕墙计算书
计算书(一)、工程概况(二).设计参数1.玻璃幕墙最高标高为62m,取62m处风压变化系数μz=1.482.基本风压W=0.35KN/m23.年最大温差 : △T=80 C4.玻璃厚度取: 6 1.2=7.2mm(三)、荷载及作用1. 风荷载标准值计算:WK =βD·μS·μZ·WWK:作用在幕墙上的风荷载标准值KN/m2;βD :阵风风压系数, 取βD=2.25;μS:风荷载体型系数±1.5;μZ:60米高处风压变化系数1.48(C类);10米高处风压变化系数0.71(C类)W:基本风压:北京地区取0.35KN/m2WK1=βD·μS·μZ·W=2.25×(±1.5)×1.48×0.35 =±1.78 KN/m2WK2=βD·μS·μZ·W=2.25×(±1.5)×0.71×0.35=±0.838KN/m2按《规范》取WK2=±1.0KN/m22.幕墙构件重力荷载玻璃为6(钢化)+12A+6(钢化)Gb=25.6 0.006 2=0.3072KN/m2幕墙所用铝材、附件:GL=0.11KN/m2单元玻璃幕墙自重荷载:G = Gb + GL=0.3072+0.11=0.42KN/m2幕墙单元构件重量:G1=G·L1·b1=0.42 1.228 2.5=1.29KN幕墙最大玻璃块重量:G2=Gb•L2·b2=0.3072×1.228×2.157=0.81KN3.玻璃幕墙构件所受的地震作用:A.幕墙平面外的水平地震作用:qE K =βE·αm a x·G1qE K:水平地震作用标准值(KN);βE:动力放大系数取3.0;αm a x:水平地震影响系数最大值按8度抗震设防设计取0.16G:幕墙构件(墙面和骨架)的重力: G1=1.29KN;qE K =βE·αh m a x·G1=3 0.16 1.29=0.62KNB.幕墙平面内的垂直地震作用:PE G =βE·αm a x·G1PE G:幕墙构件在平面内的垂直地震作用:KN/m2βE:动力放大系数,取3.0αv m a x:地震垂直作用影响系数,按烈度8度抗震设计设防取0.08G1:单元玻璃幕墙构件自重1.29KNPE G=3 0.08 1.29=0.31KNC.垂直于幕墙平面分布水平地震作用,qE = FE k/A=βE·αm a x·G1/AA:玻璃幕墙构件面积1.22832.5=3.07m2qE=0.62/3.07=0.2KN/m24. 玻璃幕墙所受荷载与作用效应的组合:(强度计算时用)A.水平荷载和作用效应组合:(最不利组合)S1 = ΨW·γW·WK+ΨE·γE·qEa.水平荷载和作用效应的分项系数γW :风荷载分项系数, γW=1.4γE :地震作用分项系数,γE=1.3b.水平荷载和作用效应的组合系数ΨW :风荷载组合系数, ΨW=1.0ΨE :地震作用组合系数,ΨE=0.6WK :风荷载标准值,WK=1.78KN/m2qE : 垂直于幕墙平面分布水平地震作用,qE=0.2KN/m2S11=1.4 1.0 1.78+0.6 1.3 0.2 =2.65KN/m2S12=1.4 1.0 1.0+0.6 1.3 0.2 =1.56KN/m2B.垂直方向荷载和作用效应组合:(最不利组合)S2 =ΨG·γG·SG+ΨE·γE·qEa.荷载和作用组合的分项系数γG :重力荷载分项系数, γG=1.2γE :地震荷载分项系数, γE=1.3b.垂直荷载和效应组合系数ΨG :重力荷载组合系数,ΨG=1ΨE :地震荷载组合系数,ΨE=1SG : 单元玻璃幕墙构件重量,SG=G=1.29KNqE : 单元玻璃幕墙构件平面内的垂直地震作用,qE=0.31KNS2=1×1.2×1.29+1×1.3×0.31=1.95KN5. 玻璃幕墙所受荷载与作用效应的组合:(挠度计算时用)水平荷载和作用效应组合:(最不利组合)S31 =ΨW·rW·WK+ΨE·rE·qEa.水平荷载和作用效应的分项系数rW :风荷载分项系数,rW=1.0rE :地震作用分项系数,rE=1.0b.水平荷载和作用效应的组合系数ΨW :风荷载组合系数,ΨW=1ΨE :地震作用组合系数,ΨE=0.6WK :风荷载标准值,WK=1.78KN/m2qE : 垂直于幕墙平面分布水平地震作用,qE=0.2KN/m2S31=1.0 1.0 1.78+0.6 1.0 0.2=1.9KN/m2S32=1.0 1.0 1.0+0.6 1.0 0.2=1.12KN/m2(四)、玻璃幕墙的验算1.幕墙杆件的强度验算:幕墙标高最高的为LMC004,标高为61.10m,竖挺地脚间距为2500,水平间距为1228.5;地脚间距最大的为LM0O2,标高为9.6m,竖挺水平间距为1228.5mm,地脚间距为4100mm。
幕墙计算书
计算项目: 幕墙立柱横梁计算[ 基本信息]立柱横梁材料: 铝型材立柱间距: 1.2 m立柱层高: 3 m立柱截面惯性矩: 137100 mm4立柱截面抵抗矩: 5480 mm3立柱截面面积: 3.67 mm2计算模式: 按单跨梁计算应力和挠度.横梁间距: 3 m横梁水平轴抵抗矩: 5480 mm3横梁竖向轴抵抗矩: 5480 mm3设计水平荷载: 2 KN/m2幕墙自重: 0.2 KN/m2[ 横梁应力计算]:qy = q×L= 2×1.2= 2.399 KN/mqx = 1.2×Gk×L= 1.2×0.2×3= 0.72 KN/mMx = 0.125×qx×L^2= 0.125×0.72×1.2^2= 0.129 KN-mMy = ( 1/12 )×qy×L^2= 0.0833×2.399×1.2^2= 0.287 KN-mσ= Mx / (1.05×Wx) + My / (1.05×Wy)= 0.129×10^6/(1.05×5480)+0.287×10^6/(1.05×5480) = 72.555 N/mm2强度满足[ 立柱应力计算]:qx = q×L= 2×1.2= 2.399 KN/mN = 1.2×Gk×H×L= 1.2×0.2×3×1.2= 0.863 KNMx = ( 经计算机按简支梁分析: )= 2.699 KN-mσmax = N/Area + Mx/( 1.05Wx )= 0.863×10^3 /3.67+2.7×10^6 /(1.05×5480)= 704.661 N/mm2设计强度f= (用户查表输入)强度满足[ 立柱挠度计算]:δmax = ( 经计算机按简支梁分析: )= 188.383 mm立柱允许挠度[δ] = (用户查表输入)刚度满足[ 支座反力计算]:Fx = ( 经计算机按简支梁分析: )= 7.19 KNFy = N = 0.863 KN∑F = ( Fx^2 + Fy^2 )^0.5= 7.25 KN[ 支座螺栓计算]:选用直径12mm螺栓,抗剪能力:Nvb = 2 × π ×d^2 ×130 / 4= 2 × 3.14 ×10.36^2 ×130 / 4= 21906 N= 21.9 kN需要螺栓个数:n = ∑F / Nvb = 0.3 颗实际取2 颗立柱型材壁承压计算(壁厚取3mm):Ncb = d × 2 × t × n × [f]= 12 × 2 × 3 × 2 × 120= 17280 N> ∑F强度满足。
幕墙结构计算书
幕墙立柱计算书一、基本参数:1.所在城市:新疆XX2.地区类型:C 类3.计算点标高:8 m4.力学模型:简支梁5.立柱跨度:3500 mm6.立柱左分格宽度(B1):800 mm立柱右分格宽度(B2):800 mm二、立柱荷载1.风荷载作用的线荷载集度:体型系数:靤= 1.1106风压高度变化系数:靭= 0.736脉动系数:靎= 0.671阵风系数:鈍z = 1.991风荷载标准值:Wk = 1kN/m^2风荷载作用效应的分项系数:鉾= 1.4风荷载设计值:W = 1.4kN/m^2风荷载作用线荷载集度标准值:qWK = (B1+B2)/2×Wk = 0.8kN/m风荷载作用线荷载集度设计值:qW = (B1+B2)/2×W = 1.12kN/m2.水平地震作用线荷载集度:动力放大系数:釫= 5.0水平地震影响系数最大值:醡ax = 0.08玻璃总厚度:H = 11mm玻璃板块平均自重(不包括框):GAK1 = 0.2816kN/m^2幕墙的平均自重(包括面板和框):GAK = 0.4316kN/m^2水平地震作用标准值:qEAK = 0.173kN/m^2水平地震作用分项系数:鉫= 1.3水平地震作用设计值:qEB= 0.224kN/m^2水平地震作用线荷载集度标准值:qEk = 0.138kN/m水平地震作用线荷载集度设计值:qE = 0.179kN/m荷载组合线荷载集度标准值:qK = 0.869kN/m荷载组合线荷载集度设计值:q = 1.21kN/m3.立柱在组合荷载作用下的弯矩设计值:风荷载作用下的弯矩设计值:Mw = 1715000 N.mm地震荷载作用下的弯矩设计值:Me = 274093.75 N.mm荷载组合为:1Sw + 0.5Se弯矩组合设计值为:M = 1Mw + 0.5Me = 1852812.5 N.mm自重荷载作用标准值:Nk = 1208.48 N自重荷载作用的设计值:N = 1450.176 N塑性发展系数为: = 1.05剪力组合设计值为:V = qL/2 = 2117.5N三、确定材料的初选截面:1.所选铝材牌号为: 6061-T4铝材的弹性模量为:E = 70000 MPa铝材的抗拉,抗压强度值为:fa = 85.5 MPa铝材的剪强度值为:鬭= 49.6 MPa2.立柱抵抗矩预选值为:Wnx = Mx/鉬a = 20638.402 mm^33.立柱惯性矩预选值为:Ix = 1148437.5 mm^4四、选用立柱型材的截面特性:铝型材净截面面积:A = 954.0 mm^2绕X轴的惯性矩:Ix = 1532970 mm^4绕Y轴的惯性矩:Iy = 598440 mm^4绕X轴净截面矩:Wx1 = 29510 mm^3绕X轴净截面矩:Wx2 = 32000 mm^3型材截面面积矩:Sx = 19000 mm^3抗剪总厚度:t = 3 mm五、立柱截面验算:1.立柱的抗弯强度计算:= N/An +Mx/鉝nx= 61.101 MPa < fa = 85.5 MPa*************************立柱抗弯强度满足要求!*************************2.立柱的挠度计算:df = 14.567 mm< df,lim = min[L/180,20(30)] = 19.444 mm*******************立柱挠度满足要求!*******************3.立柱的抗剪计算:= VSx/Ixt= 8.748 MPa < 鬭= 49.6 MPa*************************立柱抗剪强度满足要求!横梁计算书一、基本参数:1.计算点标高:8m2.横梁跨度:B = 800mm3.横梁的上分格高度 h1:900mm横梁的下分格高度 h2:900mm4.力学模型:简支梁(双向受弯)5.玻璃总厚度: h = 11mm二、横梁荷载:a.垂直于幕墙平面的水平方向荷载:(上部为三角形分布,下部为三角形分布):1.风荷载标准值:Wk = 1 kN/m^22.风荷载设计值:W = 1.4kN/m^23.地震荷载作用标准值:qEAK = 0.173kN/m^24.地震荷载作用设计值:qEB = 0.224kN/m^25.横梁上部荷载线荷载集度(按三角分布):(1)上部风荷载线集度标准值:qWks = Wk × B/2 =0.4kN/m(2)上部风荷载线集度设计值:qWs = W × B/2 =0.56kN/m(3)上部地震荷载线集度标准值:qEKs = qEAK × B/2 =0.069kN/m(4)上部地震荷载线集度设计值:qEs = qE1 × B/2 =0.09kN/m6.横梁下部荷载线荷载集度(按三角分布):(1)下部风荷载线集度标准值:qWkx = Wk × B/2 =0.4kN/m(2)下部风荷载线集度设计值:qWx = W × B/2 =0.56kN/m(3)下部地震荷载线集度标准值:qEKx = qEAK × B/2 = 0.069kN/m(4)下部地震荷载线集度设计值:qEx = qE2 × B/2 =0.09kN/m7.横梁上部荷载的弯矩设计值:荷载组合: Sw1 + 0.5Se1上部荷载作用下的弯矩设计值:My1 = 32266.667 N.mm8.横梁下部荷载的弯矩设计值:荷载组合: Sw2 + 0.5Se2下部荷载作用下的弯矩设计值:My2 = 32266.667 N.mm9.垂直于幕墙平面的水平方向弯矩设计值:My = 64533.334 N.mm10.横梁上部荷载的剪力设计值:荷载组合: Sw1 + 0.5Se1上部荷载作用下的水平剪力设计值:Vx1 = 121N11.横梁下部荷载的剪力设计值:荷载组合: Sw2 + 0.5Se2下部荷载作用下的水平剪力设计值:Vx2 = 121N12.垂直于幕墙平面的水平总剪力设计值:Vx = Vx1 + Vx2 = 242Nb.横梁在自重荷载作用下的荷载1.横梁在自重荷载作用下的弯矩值:(1)横梁自重线荷载标准值:Gk = 0.388 kN/m(2)横梁自重线荷载设计值:G = Gk × 1.2 = 0.466 kN/m(3)自重荷载下的弯矩设计值:Mx = G×B^2/8 = 37280 N.mm2.横梁在竖直方向的剪力设计值:Vy = G×B/2 = 186.4 N三、确定初选截面的参数:所选铝材牌号为:6061-T4铝材的抗弯强度设计值:fa = 85.5 MPa铝材的抗剪强度设计值:鬭= 49.6 MPa铝材弹性模量:E = 70000 MPa1.横梁抵抗矩预选为:Wnx = Mx /鉬a = 415.3 mm^3 ;Wny = My /鉬a = 718.8 mm^3 ;2.横梁惯性矩预选为:横梁挠度的限值:df,lim = B/180 = 4.4 mm则由水平方向的挠度公式:df,lim = Wk×B^4/120EI知:Ix = 6651.4 mm^4 ;由水平方向的挠度公式:df,lim= 5×Gk×B^4/384EI知:Iy = 8777.1 mm^4 ;四、选用横梁型材的截面特性:所选铝材截面截面特性为:型材净截面面积:A = 574.7 mm^2绕X轴的惯性矩:Ix = 136230 mm^4绕Y轴的惯性矩:Iy = 326950 mm^4绕X轴净截面矩:Wx1 = 5339 mm^3绕X轴净截面矩:Wx2 = 3935 mm^3绕Y轴净截面矩:Wy1 = 11757 mm^3绕Y轴净截面矩:Wy2 = 10136 mm^3型材截面绕X轴面积矩:Sx = 3672 mm^3型材截面绕Y轴面积矩:Sy = 6379 mm^3垂直于X轴腹板的总厚度:tx = 3 mm垂直于Y轴腹板的总厚度:ty = 3 mm五、横梁截面验算1. 按横梁抗弯强度计算公式,应满足:Mx/鉝nx + My/鉝ny ≤ fa 则:= Mx/鉝nx + My/鉝ny= 15.086 MPa≤ fa = 85.5 MPa****************************横梁抗弯强度满足要求!****************************2.横梁的挠度验算:横梁水平方向的挠度为:df1=0.119mm ≤ df,lim= min[B/180,20(30)]=4.444mm 横梁水平挠度满足要求!********************横梁竖直方向的挠度为:df2=0.217mm ≤ df,lim= min[B/500,3]=1.6mm横梁竖直方向挠度满足要求!**************************** 故此,横梁的挠度满足要求!****************************3.横梁的抗剪强度验算:横梁水平方向的剪应力为:魓= 1.574 N/mm ≤鬭= 49.6 N/mm 横梁水平剪力满足要求!********************横梁竖直方向的剪应力为:魕= 1.675 N/mm ≤鬭= 49.6 N/mm 横梁竖直剪力满足要求!***************************** 故此,横梁的抗剪强度满足要求*****************************玻璃计算书一、基本参数:1.所在城市:新疆XX2.地区类型:C 类3.计算点标高:8 m4.力学模型:四边简支板5.玻璃配置为:中空玻璃6.第一片(外片)玻璃种类为:钢化玻璃7.第一片(外片)玻璃厚度为:t1 = 6 mm8.第二片(内片)玻璃种类为:钢化玻璃9.第二片(内片)玻璃厚度为:t2 = 6 mm二、玻璃板风荷载计算1.体型系数: 靤= 1.22.风压高度变化系数:靭= 0.7363.阵风系数:鈍z = 1.9914.风荷载标准值:Wk = 1 kN/m^25.风荷载设计值:W = 1.4 kN/m^2三、玻璃验算1.第一片玻璃(外片)的验算:a.第一片玻璃(外片)强度验算:(1)第一片(外片)分配的风荷载标准值:Wk1 = 0.697 kN/m^2(2)第一片(外片)分配的风荷载设计值:W1 = 0.975 kN/m^2(3)第一片(外片)分配的荷载组合标准值:qk1 = 0.727 kN/m^2(4)第一片(外片)荷载组合设计值:q1 = 1.015 kN/m^2(5)弯矩系数:m = 0.053867(6)玻璃计算参数:1 = 3.191221(7)强度折减系数:1 = 1(8)第一片玻璃板设计最大应力值:1 = (6 m q1 a ^2 / t1 ^ 2 ) 1= 5.832 MPa < 84 MPa***************************第一片玻璃抗弯强度满足要求***************************b.第一片(外片)的挠度计算:(1)挠度系数为: = 0.005073(2)计算参数为:鑔1 = 2.931752(3)挠度折减系数为:鏳1 = 1(4)第一片(外片)的挠度计算值为:df1 = 1 譝k1 譨^ 4 / D1= 1.07 mm < dflim = a/60 = 13.333 mm***************************第一片玻璃挠度满足要求***************************2.第二片(内片)玻璃的验算:a.第二片(内片)玻璃强度验算:(1)第二片(内片)分配的风荷载标准值:Wk2 = 0.367 kN/m^2(2)第二片(内片)分配的风荷载设计值:W2 = 0.513 kMPa(3)第二片(内片)分配的荷载组合标准值:qk2 = 0.392 kN/m^2(4)第一片(内片)荷载组合设计值:q2 = 0.546 kN/m^2(5)弯矩系数:m = 0.053867(6)玻璃计算参数:2 = 3.568071(7)强度折减系数:2 = 1(8)第二片玻璃板设计最大应力值:2 = (6 m q2 a ^ 2 / t2 ^ 2 ) 2= 4.518 MPa < 84 MPa***************************第二片玻璃抗弯强度满足要求***************************b.第二片(内片)的挠度计算:(1)挠度系数为: = 0.005073(2)计算参数为:鑔2 = 2.931752(3)挠度折减系数为:鏳2 = 1(4)第二片(内片)的挠度计算值为:df2 = 2 譝k1 譨^ 4 / D2= 0.98 mm < dflim = a/60 = 13.333 mm****************************第二片玻璃挠度满足要求****************************连接计算书一、角码与立柱连接1.螺栓抗剪计算:(1)竖向荷载:Ny =186.4 N(2)水平荷载:Nx =242 N(3)总荷载: N = 305.465 N(4)螺栓型号为:M6(C级)(5)螺栓有效直径: d = 5.062 mm(6)螺栓抗剪强度值:fv = 140 MPa(7)螺栓抗剪承载力设计值:Nv = 3.14×d^2×fv /4= 2817.489 N(8)所需螺栓个数:n = 0.11*****************************选取螺栓数为2个,满足要求!*****************************2.角码壁抗承压能力计算:(1)所选角码材质为:6061-T4(2)角码壁厚为:t = 4 mm(3)螺栓直径:d = 6 mm(4)角码局部承压设计值为:fc = 133MPa(5)角码壁抗承压设计值:Nc = n×d×t×fc= 6384 N > 305.465 N*****************************角码壁抗压强度满足要求!*****************************二、立柱与横梁连接1.螺栓抗剪计算:(1)竖向荷载:Ny =1450.176 N(2)水平向荷载:Nx =4235 N(3)总荷载: N = 4476.409 N(4)螺栓型号为:M6(C级)(5)螺栓有效直径: d = 5.062 mm(6)螺栓抗剪强度值:fv = 140 MPa(7)螺栓抗剪承载力设计值:Nv = 2×3.14×d^2×fv /4= 5634.978 N(8)所需螺栓个数:n = 0.79*****************************选取螺栓数为2个,满足要求!*****************************2.钢角码壁抗承压能力计算:(1)钢角码壁厚为:t = 6 mm(2)螺栓直径: d = 6 mm(3)钢角码局部承压设计值为:fc = 305MPa(4)钢角码壁抗承压设计值:Nc =2× n×d×t×fc= 43920 N > 4476.409 N*****************************钢角码壁抗压强度满足要求!*****************************3.柱子截面抗承压能力计算:(1)柱子铝材型号为:6061-T4(2)柱子截面壁厚为:t = 3 mm(3)柱子截面局部承压设计值为: fc = 133MPa(4)柱子截面抗承压设计值:Nc = n×d×t×fc= 4788 N > 4476.409 N ***************************** 柱子截面抗压强度满足要求! *****************************后置埋件计算书一、校核处埋件受力分析:剪力为: V = 1450.18 N法向力为: N = 4235 N剪力作用点到埋件的距离: e1 = 60 mm锚筋中心距: z = 100 mmM1 =V×e1=87010.56 N.mmM2 =0.4×N×z=169400 N.mm所受弯矩取值为:M = 169400 N.mm*********************************考虑风险系数故,化学螺栓抗拉拔试验值=7.3KN二、埋件计算:1.钢筋层数影响系数:ar = 12.锚筋受剪力承载力系数:av = 0.73.锚板弯曲变形折减系数:ab = 0.854.锚筋中心距为:z = 100 mm5.混凝土抗压强度设计值为:fc = 14.3MPa6.钢筋抗拉强度设计值:fy = 210MPa7.埋件校核:埋件受剪力、法向拉力和弯矩作用则锚筋总面积为:a. As1=V/(ar×av×fy)+ N/(0.8×ab×fy)+ M/(1.3×ar×ab×fy×z)= 46.82 mm^2< As = 452.39 mm^2b. As2 = N/(0.8×ab×fy)+ M/(0.4×ar×ab×fy×z)= 53.38 mm^2< As = 452.39 mm^2*********************************故,埋件锚筋总面积满足承载力要求!*********************************三、化学螺栓计算(按抗震设计):锚筋直径:d = 12mm锚筋外形系数: = 0.16混凝土抗拉强度值:ft = 1.43MPaLa = 1.1×嶙fy譫/ft = 310.15mm > L =200mm锚筋的长度 L > 15×d = 180mm***************************锚筋长度满足要求!***************************四、焊缝的校核计算:1.焊缝的高度:hf = 6mm2.焊缝的有效厚度:he = 4.242mm3.竖向焊缝的长度:Lv = 100mm4.水平焊缝的长度:Lh = 50mm5.焊缝总面积: A = 797.5mm^26.焊缝截面惯性矩:I = 1289208.1mm^47.焊缝截面抵抗矩:W = 24734.91mm^38.沿焊缝长度方向的应力为:骹= 6.08 MPa9.沿焊缝长度方向的剪应力为:鬴= 0.91 MPa10.焊缝的最不利应力值为:=[(骹/1.22)^2 + 鬪2]^(1/2)= 5.07 MPa< fw = 160 MPa****************************焊缝强度满足要求!****************************五、立柱连接伸缩缝计算:1.立柱材料的线膨胀系数:= 0.00002352.温度变化:△T = 80摄氏度3.立柱跨度为: L = 3500mm4.施工误差: a1 = 3 mm5.轴向拉伸变形: a2 = 3 mm6.伸缩缝计算值:d = 嶙△T×L+a1+a2= 12.58mm实际伸缩缝取值为:20mm********************************* 伸缩缝满足要求!结构胶计算文件一、结构胶粘结宽度计算a.在风荷载和水平地震作用下的粘结宽度1.水平荷载组合设计值:q = 1.473kN/m^22.玻璃板短边长为:a = 800mm3.硅酮胶的强度设计值:f1 = 0.2N/mm^24.结构胶的粘结宽度为:Cs =q×a/2000×f1=1.473×800/2000×0.2 = 2.946mm粘结宽度的实际取值为:15mm*****************************故,粘结宽度满足要求*****************************b.永久荷载作用下的粘结宽度1.重力荷载设计值:qG = 0.338kN/m^22.玻璃板短边长为:a = 800mm3.玻璃板长边长为:b = 900mm4.硅酮胶的强度设计值:f2 = 0.01N/mm^25.结构胶的粘结宽度为:Cs = qG×a×b/2000(a+b)×f2 = 7.156mm粘结宽度的实际取值为:15mm*****************************故,粘结宽度满足要求*****************************二、结构胶粘结厚度计算:a.由主体结构产生的位移:1.层间位移角限值为:=1/5502.玻璃面板高度:hg = 900mm3.变位承受能力:= 0.44.密封胶的粘结厚度:ts = 8mm5.计算粘结厚度为:ts = 枳L /( ( + 2))^(1/2) = 1.67 mm实际选用粘结厚度为:8mm > 1.67mm*****************************结构胶粘结厚度满足要求!*****************************b.由温度差产生的位移:1.年温差为:△T = 802.玻璃长边长为:b = 900mm3.铝材的线膨胀系数为:1 = 2.35E-54.玻璃的线膨胀系数为:2 = 0.8E-55.温度作用下的变位承受能力:1 = 0.16.温度作用下计算粘结厚度:Ts = b△T(1- 2) / ( + 2)) ^(1/2)= 2.4mm实际选用粘结厚度为:8mm > 2.4mm*****************************结构胶粘结厚度满足要求!*****************************三、密封胶胶缝计算:1.年温差为:△T = 802.计算方向玻璃面板的边长为:b = 900mm3.玻璃的线膨胀系数为: = 0.8E-54.变位承受能力: = 0.45.施工偏差:dc = 3 mm6.其他影响预留量:dE = 2mm7.计算粘结宽度:Ws = b△T1 / + dc + dE = 6.4mm 实际选用粘结宽度为:15mm > 6.4mm *****************************密封胶粘结宽度满足要求!。
幕墙计算书
计算书(一)、工程概况(二).设计参数1.玻璃幕墙最高标高为62m,取62m处风压变化系数μz=1.482.基本风压W=0.35KN/m23.年最大温差 : △T=80 C4.玻璃厚度取: 6 1.2=7.2mm(三)、荷载及作用1. 风荷载标准值计算:WK =βD·μS·μZ·WWK:作用在幕墙上的风荷载标准值KN/m2;βD :阵风风压系数, 取βD=2.25;μS:风荷载体型系数±1.5;μZ:60米高处风压变化系数1.48(C类);10米高处风压变化系数0.71(C类)W:基本风压:北京地区取0.35KN/m2WK1=βD·μS·μZ·W=2.25×(±1.5)×1.48×0.35 =±1.78 KN/m2WK2=βD·μS·μZ·W=2.25×(±1.5)×0.71×0.35=±0.838KN/m2按《规范》取WK2=±1.0KN/m22.幕墙构件重力荷载玻璃为6(钢化)+12A+6(钢化)Gb=25.6 0.006 2=0.3072KN/m2幕墙所用铝材、附件:GL=0.11KN/m2单元玻璃幕墙自重荷载:G = Gb + GL=0.3072+0.11=0.42KN/m2幕墙单元构件重量:G1=G·L1·b1=0.42 1.228 2.5=1.29KN幕墙最大玻璃块重量:G2=Gb•L2·b2=0.3072×1.228×2.157=0.81KN3.玻璃幕墙构件所受的地震作用:A.幕墙平面外的水平地震作用:qE K =βE·αm a x·G1qE K:水平地震作用标准值(KN);βE:动力放大系数取3.0;αm a x:水平地震影响系数最大值按8度抗震设防设计取0.16G:幕墙构件(墙面和骨架)的重力: G1=1.29KN;qE K =βE·αh m a x·G1=3 0.16 1.29=0.62KNB.幕墙平面内的垂直地震作用:PE G =βE·αm a x·G1PE G:幕墙构件在平面内的垂直地震作用:KN/m2βE:动力放大系数,取3.0αv m a x:地震垂直作用影响系数,按烈度8度抗震设计设防取0.08G1:单元玻璃幕墙构件自重1.29KNPE G=3 0.08 1.29=0.31KNC.垂直于幕墙平面分布水平地震作用,qE = FE k/A=βE·αm a x·G1/AA:玻璃幕墙构件面积1.22832.5=3.07m2qE=0.62/3.07=0.2KN/m24. 玻璃幕墙所受荷载与作用效应的组合:(强度计算时用)A.水平荷载和作用效应组合:(最不利组合)S1 = ΨW·γW·WK+ΨE·γE·qEa.水平荷载和作用效应的分项系数γW :风荷载分项系数, γW=1.4γE :地震作用分项系数,γE=1.3b.水平荷载和作用效应的组合系数ΨW :风荷载组合系数, ΨW=1.0ΨE :地震作用组合系数,ΨE=0.6WK :风荷载标准值,WK=1.78KN/m2qE : 垂直于幕墙平面分布水平地震作用,qE=0.2KN/m2S11=1.4 1.0 1.78+0.6 1.3 0.2 =2.65KN/m2S12=1.4 1.0 1.0+0.6 1.3 0.2 =1.56KN/m2B.垂直方向荷载和作用效应组合:(最不利组合)S2 =ΨG·γG·SG+ΨE·γE·qEa.荷载和作用组合的分项系数γG :重力荷载分项系数, γG=1.2γE :地震荷载分项系数, γE=1.3b.垂直荷载和效应组合系数ΨG :重力荷载组合系数,ΨG=1ΨE :地震荷载组合系数,ΨE=1SG : 单元玻璃幕墙构件重量,SG=G=1.29KNqE : 单元玻璃幕墙构件平面内的垂直地震作用,qE=0.31KNS2=1×1.2×1.29+1×1.3×0.31=1.95KN5. 玻璃幕墙所受荷载与作用效应的组合:(挠度计算时用)水平荷载和作用效应组合:(最不利组合)S31 =ΨW·rW·WK+ΨE·rE·qEa.水平荷载和作用效应的分项系数rW :风荷载分项系数,rW=1.0rE :地震作用分项系数,rE=1.0b.水平荷载和作用效应的组合系数ΨW :风荷载组合系数,ΨW=1ΨE :地震作用组合系数,ΨE=0.6WK :风荷载标准值,WK=1.78KN/m2qE : 垂直于幕墙平面分布水平地震作用,qE=0.2KN/m2S31=1.0 1.0 1.78+0.6 1.0 0.2=1.9KN/m2S32=1.0 1.0 1.0+0.6 1.0 0.2=1.12KN/m2(四)、玻璃幕墙的验算1.幕墙杆件的强度验算:幕墙标高最高的为LMC004,标高为61.10m,竖挺地脚间距为2500,水平间距为1228.5;地脚间距最大的为LM0O2,标高为9.6m,竖挺水平间距为1228.5mm,地脚间距为4100mm。
幕墙计算教材
幕墙计算1、横框计算2、竖框计算3、玻璃计算4、连接计算5、预埋件设计、计算6、焊缝计算一、 幕墙横框的计算受力模型:横梁以立柱为支承,按立柱之间的距离作为梁的跨度,梁的支撑条件按简支考虑,其弯距见表5-31。
简支梁内力和挠度表 表5-31荷载情况左端反力R A右端反力R B最大弯距M max最大挠度u maxPPPa2P 2P 4Pl EIPl 483⎪⎭⎫⎝⎛-2224324l a EI Pl lP blP a lP ab 3)(2932ab a EIl P b+)2(b c lP b+)2(b a lP b+)2(b c lP b+-+)2[(6c a EIl P b243332c c a a l a --+2ql 2ql 82ql EI ql 384544ql 4ql 122ql EIql 1204)1(2la ql -)1(2l a ql -)43(24222la ql -)25825(24044224b a l a EI ql +-4ql4ql 162ql EIql 1024194受力状态:横梁是双向受弯构件,在水平方向由板传来风力、地震力;在竖直的方向由板和横梁自重产生竖向弯距,见图5-14。
1、强度M x/γW x+M y/γW y≤f a式中:Mx -- 横梁绕x轴(垂直于幕墙平面方向)的弯距设计值(KN·m); My——横梁截面绕y轴(幕墙平面内方向)幕墙平面内方向的弯距设计值(KN·m);Wx-横梁截面绕x轴(垂直于幕墙平面方向)的截面抵抗矩(mm3) Wy-横梁截面绕y轴(幕墙平面内方向)的截面抵抗矩(mm3)γ-塑性发展系数,可取为1.05;f a-铝型材受拉强度设计值(KN·m2)铝合金牌号状态强度设计值 fa受拉、受压受剪LD30 CZ 84.2 48.9 CS 191.1 110.8LD31 RCS 84.2 48.9 CS 138.3 80.2①横梁受风荷载和地震作用时M x =1/12qy×B2(B≤H时)横梁双向受弯M x =1/8qy×B2(B>H时)q y=(1.0×1.4×W k+0.6×1.3×q ey)×Bqy-荷载组合值(KN/m);W k =βZ·μS·μZ·WO式中:Wk-作用在幕墙上的风荷载标准值(KN/m2);βZ-瞬时风压的阵风系数,取2.25;μS-风荷载体型系数,竖直幕墙外表面可按±1.5取用;μZ-风压高度变化系数;应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GBJ9采用。
石材幕墙计算书示例
幕墙示例1北立面80m处石材幕墙设计计算书计算:校核:幕墙公司名称二〇〇四年八月十四日目录一、风荷载计算 (1)1. 风荷载标准值: (1)2. 风荷载设计值: (1)二、石材计算 (1)1. 石材面板荷载计算: (1)2. 石材面板强度计算: (1)3. 石材剪应力计算: (2)4. 石材挂件剪应力计算: (2)三、立柱计算 (2)1. 立柱材料预选: (2)2. 选用立柱型材的截面特性: (3)3. 立柱的强度计算: (4)4. 立柱的稳定性验算: (4)5. 立柱的刚度计算: (5)6. 立柱抗剪计算: (5)四、立梃与主结构连接计算 (6)1. 立柱与主结构连接计算: (6)五、预埋件计算 (7)1. 预埋件受力计算: (7)2. 预埋件面积计算: (7)3. 预埋件焊缝计算: (8)六、横梁计算 (8)1. 选用横梁型材的截面特性: (8)2. 横梁的强度计算: (9)3. 横梁的刚度计算: (10)4. 横梁的抗剪强度计算: (11)七、横梁与立柱连接件计算 (12)1. 横梁与角码连接计算: (12)2. 角码与立柱连接计算: (12)北立面80m处石材幕墙设计计算书一、风荷载计算1.风荷载标准值:μz=0.616×(z/10)0.44=1.53794μf=0.5×35(1.8×(0.22-0.16))×(z/10)-0.22=0.464568βgz=к×(1+2×μf) = 1.63977Wk=βgz×μz×μs×W0 (JGJ102-2003 5.3.2)=1.63977×1.53794×1.5×0.45=1.70226kN/m22.风荷载设计值:W=rw×Wk=1.4×1.70226=2.38316kN/m2二、石材计算1.石材面板荷载计算:B: 该处石板幕墙分格宽: 0.6mH: 该处石板幕墙分格高: 0.6mA: 该处石板板块面积:A=B×H=0.36m2GAK: 石板板块平均自重:t : 石板板块厚度: 25mmGAK=2.8×t/1000=0.07kN/m2αmax: 水平地震影响系数最大值:0.16qEAk=βE×αmax×GAK (JGJ102-2003 5.3.4)=5×0.16×0.07=0.056kN/m2qEA=rE×qEAk=0.0728kN/m2水平荷载设计值:Sz=W+ψE×qEA=2.38316+0.5×0.0728=2.41956kN/m22.石材面板强度计算:校核依据:σ≤4N/mm2a: 短边计算长度: 0.4mb: 长边计算长度: 0.6mt: 石材厚度: 25mmm: 四点支撑板弯矩系数, 按短边与长边的边长比(a/b=0.666667) 查表得: 0.136767Sz: 风荷载标准值: 2.41956kN/m2按四点支撑板计算,应力设计值为:σ=6×m×Sz×b2×103/t2 (JGJ133-2001 5.5.4)=6×0.136767×2.41956×0.62×103/252=1.90607N/mm21.90607N/mm2≤4N/mm2强度满足要求3.石材剪应力计算:校核依据: τ≤ 2N/mm2n: 连接边上的钢销数量: 2β: 应力调整系数: 查表5.5.5 得到 1.25c: 槽口宽度: 7mms: 单个槽底总长度: 100mmτ=Sz×a×b×β/n/(t-c)/s (JGJ133-2001 5.5.7-1)=2.41956×0.6×0.6×1.25/2/(25-7)/100×103=0.302446N/mm20.302446N/mm2≤2N/mm2石材剪应力满足要求4.石材挂件剪应力计算:校核依据: τp ≤ 125N/mm2Ap: 挂件截面面积: 19.6mmτp: 挂件承受的剪应力τp=Sz×a×b×β/2/n/Ap (JGJ133-2001 5.5.5-1)=2.41956×0.6×0.6×1.25/2/2/19.6×103=13.8878N/mm213.8878N/mm2≤125N/mm2石材剪应力满足要求三、立柱计算1.立柱材料预选:(1)风荷载线分布最大荷载集度设计值(矩形分布)Bl: 幕墙左分格宽: 0.6mBr: 幕墙右分格宽: 1.2mqwk=Wk×(Bl+Br)/2=1.70226×(0.6+1.2)/2=1.53203kN/mqw=1.4×qwk=2.14485kN/m(2)分布水平地震作用设计值GAkl: 立柱左边玻璃幕墙构件(包括面板和框)的平均自重: 700N/m2 GAkr: 立柱右边玻璃幕墙构件(包括面板和框)的平均自重: 700N/m2 qEAkl=5×αmax×GAkl=0.56kN/m2qEAkr=5×αmax×GAkr=0.56kN/m2qek=(qEkl×Bl+qEkr×Br)/2=(0.56×0.6+0.56×1.2)/2=0.504kN/mqe=1.3×qek=0.6552kN/m(3)立柱弯矩:Mw: 风荷载作用下立柱弯矩(kN.m)Hvcal: 立柱计算跨度: 4mMw=qw×Hvcal2/8=2.14485×42/8=4.2897kN·mME: 地震作用下立柱弯矩(kN·m):ME=qe×Hvcal2/8=0.6552×42/8=1.3104kN·mM: 幕墙立柱在风荷载和地震作用下产生弯矩(kN·m)采用SW+0.6SE组合M=Mw+0.5×ME=4.9449kN·m(4)W: 立柱抗弯矩预选值(cm3)W=M×103/γ/215.0=4.9449×103/1.05/215=21.9043cm3(5)Ivcal: 立柱惯性矩预选值(cm4)Ivcal=5×105×(qwk+0.5×qek)×Hvcal3/384/206000/0.004 =5×105×(1.53203+0.5×0.504)×43/384/206000/0.004 =180.424cm4选定立柱惯性矩应大于: 180.424cm42.选用立柱型材的截面特性:选用立柱型材名称: C20型材强度设计值: 215N/mm2型材弹性模量: E=206000N/mm2X轴惯性矩: Ix=1913.71cm4Y轴惯性矩: Iy=143.63cm4X轴上部抵抗矩: Wx1=191.371cm3X轴下部抵抗矩: Wx2=191.371cm3y轴左部抵抗矩: Wy1=73.68cm3y轴右部抵抗矩: Wy2=25.8764cm3型材截面积: A=32.8275cm2型材计算校核处壁厚: t=11mm型材截面面积矩: Ss=114.726cm3塑性发展系数: γ=1.05C203.立柱的强度计算:校核依据: N/A+M/γ/w≤fa (JGJ102-2003 6.3.7)Hv: 立柱长度GAkl: 幕墙左分格自重: 700N/m2GAKr: 幕墙右分格自重: 700N/m2幕墙自重线荷载:Gk=(GAkl×Bl+GAkr×Br)/2000=(700×0.6+700×1.2)/2000=0.63kN/mNk: 立柱受力:Nk=Gk×Hv=2.52kNN: 立柱受力设计值:N=1.2×Nk=3.024kNσ=N×10/A+M×103/1.05/Wx2=3.024×10/32.8275+4.9449×103/1.05/191.371=25.5301N/mm225.5301N/mm2≤fa=215N/mm2立柱强度满足要求4.立柱的稳定性验算:校核依据: N/φ/A+M/(γ×w×(1-0.8×N/Ne))≤fa (JGJ102-2003 6.3.8-1)立柱临界轴压力计算: Ne=π2×E×A/1.1/λ2 (JGJ102-2003 6.3.8-2)λ : 立柱长细比iv: 立柱回转半径iv =√(Iz/A)=√(1913.71/32.8275)=7.63518cmλ = Hvcal/iv= 4/7.63518×100= 52.3891φ: 轴心受压稳定系数查表6.3.8求得 0.844249Ne = π2×E×A/1.1/λ2= π2×206000×32.8275/1.1/52.38912/10=2210.7N: 立柱受力设计值:3.024kNσs: 立柱计算强度(N/mm2)σs=N/φ/A+M/(γ×Wx2×(1-0.8×N/Ne))=3.024×10/32.8275/0.844249+4.9449×103/(1.05×191.371×(1-0.8×3.024/2210.7)) =25.727N/mm225.727N/mm2≤fa=215N/mm2立柱稳定性满足要求5.立柱的刚度计算:校核依据: Umax≤L/250Dfmax: 立柱最大允许挠度:Dfmax=Hvcal/250×1000=4/250×1000=16mmUmax: 立柱最大挠度Umax=5×(qwk+qek×ψE)×Hvcal4×108/384/E/Ix=5×(1.53203+0.504×0.5)×44×108/384/206000/1913.71=1.50848mm≤16mm立柱最大挠度Umax为: 1.50848挠度满足要求6.立柱抗剪计算:校核依据: τmax≤[τ]=125N/mm2(1)Qw: 风荷载作用下剪力设计值(kN)Qw=γw×qwvk×Hvcal/2=1.4×1.53203×4/2=4.2897kN(2)QE: 地震作用下剪力设计值(kN)QEk=γE×qevk×Hvcal/2=1.3×0.504×4/2=1.3104kN(3)Q: 立柱所受剪力:采用Qw+0.5QE组合Q=Qw+0.5×QE=4.2897+0.5×1.3104=4.9449kN(4)立柱剪应力:τ=Q×Ss×100/Ix/t=4.9449×114.726×100/1913.71/11=2.69495N/mm22.69495N/mm2≤125N/mm2立柱抗剪强度可以满足四、立梃与主结构连接计算1.立柱与主结构连接计算:连接处角码材料 : 钢-Q235Lct: 连接处角码壁厚: 5mmDv: 连接螺栓直径: 12mmDe: 连接螺栓直径: 10.36mm采用SG+SW+0.5SE组合Nw: 连接处风荷载总值(kN):Nw=Qw×2=8.57939kNNE: 连接处地震作用(kN):NE=QE×2=2.6208kNNh: 连接处水平总力(N):Nh=Nw+0.5×NE=8.57939+0.5×2.6208=9.88979kNNg: 连接处自重总值设计值(N):Ng=γG×(GAKVl×Bl+GAKVr×Br)/2000×Hvcal=1.2×(700×0.6+700×1.2)×4/2000=3.024kNN: 连接处总合力(N):N=(Ng2+Nh2)0.5=(3.0242+1.947562)0.5×1000=5796.26NNb=2×3.14×De2×140/4 (GBJ17-88 7.2.1-1) =2×3.14×10.362×140/4=23603NNnum: 立梃与建筑物主结构连接的螺栓个数:Nnum=N/Nb=0.245573个取2个Ncbl: 立梃型材壁抗承压能力(N):Ncbl=Dv×2×325×t×Nnum (GBJ17-88 7.2.1) =12×2×325×11×2=171600N5796.26N ≤ 171600N立梃型材壁抗承压能力满足Ncbg=Dv×2×325×Lct×Nnum (GBJ17-88 7.2.1)=12×2×325×5×2=78000N5796.26N ≤ 78000N角码型材壁抗承压能力满足五、预埋件计算1.预埋件受力计算:V: 剪力设计值: 3024NN: 法向力设计值: 9889.79Ne2: 螺孔中心与锚板边缘距离: 60mmM: 弯矩设计值(N·mm):M=V×e2=3024×60=181440N·m2.预埋件面积计算:Nsnum: 锚筋根数: 4根锚筋层数: 2层Kr: 锚筋层数影响系数: 1混凝土级别:混凝土-C40锚筋强度设计值:fy=210N/mm2d: 钢筋直径: Φ12mmαv: 钢筋受剪承载力系数:αv=(4-0.08×d)×(fc/fy)0.5 (JGJ102-2003 C.0.1-5)=(4-0.08×12)×(1/210)0.5=0.91441αv 取 0.7t: 锚板厚度: 10mmαb: 锚板弯曲变形折减系数:αb=0.6+0.25×t/d (JGJ102-2003 C.0.1-6)=0.6+0.25×10/12=0.808333Z: 外层钢筋中心线距离: 120mmAs: 锚筋实际总截面积:As=Nsnum×3.14×d2/4=4×3.14×122/4=452.389mm2锚筋总截面积计算值:As1=(V/Kv/Kr+N/0.8/Kb+M/1.3/Kr/Kb/Z)/fy (JGJ102-2003 C.0.1-1) =(3024/0.7/1+9889.79/0.8/0.808333+181440/1.3/1/0.808333/120)/210 =100.249mm2As2=(N/0.8/Kb+M/0.4/Kr/Kb/Z)/fy (JGJ102-2003 C.0.1-2)=(9889.79/0.8/0.808333+181440/0.4/1/0.808333/120)/210=95.0942mm2100.249mm2≤452.389mm295.0942mm2≤452.389mm24根Φ12锚筋满足要求A : 锚板面积: 30000 mm2幕墙示例1北立面80m处石材幕墙设计计算书0.5fcA=0.5×19×30000=285000NN=9889.79N≤285000N锚板尺寸满足要求3.预埋件焊缝计算:Hf:焊缝厚度8mmL :焊缝长度100mmHe = Hf×0.7 = 5.6mmLw = L - 10 = 90mmσm=6×M/(2×He×Lw2×1.22) (GBJ17-88 7.1.2)=9.83607N/mm2σn =N/(2×He×Lw×1.22) (GBJ17-88 7.1.2)=8.04205N/mm2τ=V/(2×He×Lw) (GBJ17-88 7.1.2)=3N/mm2σ:总应力σ=((σm+σn)2+τ2)0.5 (GBJ17-88 7.1.2-3)=18.128118.1281N/mm2≤160N/mm2焊缝强度满足!六、横梁计算1.选用横梁型材的截面特性:选用横梁型材名称: L63X5型材强度设计值: 215N/mm2型材弹性模量: E=206000N/mm2X轴惯性矩: Ix=9.57401cm4Y轴惯性矩: Iy=36.7729cm4X轴上部抵抗矩: Wx1=5.07957cm3X轴下部抵抗矩: Wx2=13.334cm3y轴左部抵抗矩: Wy1=13.334cm3y轴右部抵抗矩: Wy2=5.07957cm3型材截面积: A=6.14323cm2型材计算校核处壁厚: t=5mm型材截面面积矩: Ss=5.17618cm3塑性发展系数: γ=1.05L63X52.横梁的强度计算:校核依据: Mx/γWx+My/γWy≤fa=215 (JGJ102-2003 6.2.4) (1)横梁在自重作用下的弯矩(kN·m)Hh: 幕墙分格高: 2mBh: 幕墙分格宽: 1.2mGAkh: 横梁自重: 700N/m2Ghk=700×Hh/1000=1.4kN/mGh: 横梁自重荷载线分布均布荷载集度设计值(kN/m)Gh=γG×Ghk=1.68kN/mMhg: 横梁在自重荷载作用下的弯矩(kN·m)Mhg=Gh×Bh2/8=1.68×1.22/8=0.3024kN·m(2)横梁在风荷载作用下的弯矩(kN·m)横梁上部风荷载线分布最大荷载集度标准值(三角形分布)横梁下部风荷载线分布最大荷载集度标准值(梯形分布)分横梁上下部分别计算Hhu: 横梁上部面板高度 2mHhd: 横梁下部面板高度 1mqwku=Wk×Bh/2=1.70226×1.2/2=1.02136kN/mqwkd=Wk×Hhd/2=0.85113kN/m风荷载线分布最大荷载集度设计值qwu=γw×qwku=1.4299kN/mqwd=γw×qwkd=1.19158kN/mMhw: 横梁在风荷载作用下的弯矩(kN·m)Mhwu=qwu×Bh2/12=1.4299×1.22/12=0.171588kN·mMhwd=qwd×Bh2×(3-Hhd2/Bh2)/24=1.19158×1.22×(3-12/1.22)/24=0.164836kN·mMhw=Mhwu+Mhwd=0.336423kN.m(3)地震作用下横梁弯矩qEAk: 横梁平面外地震荷载:GAkhd: 横梁下部面板自重: 700N/m2qEAku=βE×αmax×700/1000 (JGJ102-2003 5.3.4) =5×0.16×700/1000=0.56kN/m2qEAkd=βE×αmax×700/1000 (JGJ102-2003 5.3.4) =0.56kN/m2qek: 水平地震作用线分布最大荷载集度标准值水平地震作用线分布最大荷载集度标准值(三角形分布)qeku=qEAku×Bh/2=0.56×1.2/2=0.336kN/mqekd=qEAkd×Hhd/2=0.28kN/mγE: 地震作用分项系数: 1.3qEu=γE×qeku=0.4368kN/mqEd=γE×qekd=0.364kN/mMhe: 地震作用下横梁弯矩:Mheu=qEu×Bh2/12=0.4368×1.22/12=0.052416kN·mMhed=qEd×Bh2×(3-Hhd2/Bh2)/24=0.364×1.22×(3-12/1.22)/24=0.0503533kN·mMhe=Mheu+Mhed=0.102769kN.m(4)横梁强度:σ: 横梁计算强度(N/mm2):采用SG+SW+0.5SE组合σ=(Mhg/Wx2+Mhw/Wy2+0.5×Mhe/Wy2)×103/γ=(0.3024/13.334+0.336423/5.07957+0.5×0.102769/5.07957)×103/1.05 =94.31N/mm294.31N/mm2≤fa=215N/mm2横梁正应力强度满足要求3.横梁的刚度计算:校核依据: Umax≤L/250横梁承受分布线荷载作用时的最大荷载集度:qwk :风荷载线分布最大荷载集度标准值(kN/m)qek :水平地震作用线分布最大荷载集度标准值(kN/m)Uhu : 横梁上部水平方向由风荷载和地震作用产生的弯曲:Uhu=(qwku+ψE×qeku)×Bh4/(120×E×Iy)=(1.02136+0.5×0.336)×1.24/(120×206000×36.7729)×108=0.271307mmUhd : 横梁下部水平方向由风荷载和地震作用产生的弯曲:Uhd=(qwkd+ψE×qekd)×Bh4×(25/8-5×(Hhd/2/Bh)2+2×(Hhd/2/Bh)4)/E/Iy/240=(0.85113+0.5×0.28)×1.24×(25/8-5×(1/2/1.2)2+2×(1/2/1.2)4)/206000/36.7729/240×108=0.26195mmUhg : 自重作用产生的弯曲:Uhg=5×Ghk×Bh4×108/384/E/Ix=5×1.4×1.24×108/384/206000/9.57401=1.9166mm综合产生的弯曲为:U=((Uhu+Uhd)2+Uhg2)0.5=1.9894mmDu=U/Bh/1000=0.00165783≤ 1/250挠度满足要求4.横梁的抗剪强度计算:校核依据: τmax≤125N/mm2(1)Qwk: 风荷载作用下横梁剪力标准值(kN)需要分别计算横梁上下部分面板的风荷载所产生的剪力标准值横梁上部风荷载线分布呈三角形分布横梁下部风荷载线分布呈梯形分布Qwku=qwku×Bh/4=1.02136×1.2/4=0.306407kNQwkd=qwkd×Bh/2×(1-Hhd/Bh/2)=0.85113×1.2/2×(1-1/1.2/2)=0.297896kN(2)Qw: 风荷载作用下横梁剪力设计值(kN)Qw=γw×(Qwku + Qwkd)=0.846023kN(3)QEk: 地震作用下横梁剪力标准值(kN)QEku=qeku×Bh/4=0.336×1.2/4=0.1008kNQEkd=qekd×Bh/2×(1-Hhd/Bh/2)=0.28×1.2/2×(1-1/1.2/2)=0.098kN(4)QE: 地震作用下横梁剪力设计值(kN)γE: 地震作用分项系数: 1.3QE=γE×(QEku+QEkd)=0.27832kN(5)Q: 横梁所受剪力:采用Qw+0.5QE组合Q=Qw+0.5×QE=0.985183kN(6)τ: 横梁剪应力τ=Q×Ss×100/Iy/t (JGJ102-2003 6.2.5-2)=0.985183×5.17618×100/36.7729/5=2.7735N/mm22.7735N/mm2≤ 125N/mm2横梁抗剪强度满足要求七、横梁与立柱连接件计算1.横梁与角码连接计算:Q: 连接部位受总剪力:采用Sw+0.5SE组合Q=Qw+0.5×QE=0.846023+0.5×0.27832=0.985183kN普通螺栓连接的抗剪强度计算值: 140N/mm2D : 螺栓公称直径: 6mmDe: 螺栓有效直径: 5.06mmNvbh=3.14×De2×140/4 (GBJ17-88 7.2.1-1) =3.14×5.062×140/4=2815.26NNnum=Q/Nvbh=0.349944横梁与角码连接螺栓取2个Ncb: 连接部位幕墙横梁型材壁抗承压能力计算:Ncb=D×t×325×Nnum=6×5×325×2=19500N985.183N ≤19500N横梁与角码连接强度满足要求2.角码与立柱连接计算:Gh: 自重荷载(N):Gh=1.68kNN: 连接处组合荷载:N=(Gh2+Q2)0.5=(1.682+0.9851832)0.5=1.94756kNNnum2=N/Nvbh=0.691786立柱与角码连接螺栓取2个Lct1: 角码壁厚:4mmNcbj=D×Lct1×133×Nnum2 (GBJ17-88 7.2.1) =6×4×133×2=6384N985.183N ≤ 6384N立柱与角码连接强度满足要求。
设计计算书(模板)
石板幕墙设计计算一.基本概况:工程名称: 蛇口SCT大厦幕墙高度:50(m)基本风压:700(Pa)地区类别:A(类)层 间 高:3800(mm)支点间距:3100(mm)分格长度:1000(mm)分格宽度:1200(mm)二.确定荷载:1.风荷载:根据中华人民共和国标准《建筑结构荷载规范》GBJ 9-87,以及中华人民共和国行业标准《玻璃幕墙工程技术规范》(以下称《规范》),建筑物 表面上风荷载标准值,应按下式计算:W k =βzμzμsWo(《规范》5.2.2)式中:W k作用在幕墙上的风荷载标准值(N/m2)βz瞬时风压的阵风系数μz风压高度变化系数μs风荷载体型系数Wo基本风压(N/m2)根据本大楼的具体情况,风荷载计算的有关数据取值如下:βz =2.25μz =1.379(Z/10)^0.24=2.03μs =1.5采用重现期为50年的基本风压值,取系数1.1即:W k =1.1βzμzμsWo=1.1×2.25×2.03×1.5×700=5275.5(Pa)2.地震荷载:根据《规范》规定,垂直于幕墙平面地震作用可按下式计算:q E =βE αmaxG/A (《规范》5.2.5) 式中:q E作用于幕墙平面内的水平地震作用G幕墙构件的重量取:800A幕墙构件的面积αmax 水平地震影响系数最大值,取:βE 动力放大系数,取3.0故:q E =3×0.08×800×A/A=192三.型材断面的设计:1.立柱断面的设计:本大厦的层间高为3800(mm),根据结构的实际情况,立柱采用双支点结构安装,各 支点的距离分别为3100(mm)和 700(mm)(见图一)。
由于每一立柱为 3个支点,即立柱 为一超静定梁,为了简化计算,取两支点间距离较大的一段,并把它简化为简支梁进 行计算。
( 图 一 )根据《规范》5.5.5要求,立柱的最大允许挠度为:L/180且应小于20mm。
幕墙的结构计算书
幕墙的结构计算书l.荷载计算:1.1风荷载计算:计算式:Wk=ξ×βD×μs×μz×Wo(KN/m2)式中:Wk—-作用于幕墙的风荷载标准值(KN/m2)ξ——放大系数。
ξ=1.0βD—一阵风系数βD=2.25μs-风荷载荷的体型系数μs=±1.5μz——风荷载荷的高度系数.Μz=1.83Wo—-基本风压值。
Wo=0.44KN/m2计算结果:Wk=2.72KN/m21.2自重荷载计算:幕墙单元构件自重包括:铝合金型材、玻璃(铝板)及连接件的重量:计算式:G=η1×A1+η2×A2+η3×A3(KN/m2)式中:G—单元构件的重量(KN)η1---玻璃单位面积重量(KN/m2)η1=0.324KN/m2A1-———单元板玻璃安装面积m2η2-—-型材及连接件单位面积安装重量(KN/m2)η2=0。
147KN/m2A2—--—-单元板块的面积m2A2=3.3m2计算结果:G=1。
544KN1。
3幕墙立柱型材断面的几何特性:Jy=699.98cm4Wy=89.14 cm3A=27.54 cm2Wk=2.72 KN/m 2水平分格=1.8m 支点间距=1。
85m计算弯矩=3KN 。
m E =0。
7×105 M Pa (铝型材) 塑性发展系数取1.051.3.1幕墙立柱的挠度计算计算式:f max =JyE L P ...384..53 计算结果:f max =1。
562mm校核:fmax <f=1850/180=10。
287mm结论:挠度满足要求。
1.3。
2幕墙立柱的强度计算:计算式:WM A N γσ+=0 计算结果:бmax =32.05MPa校核:бmax 〈б=84.2MPa结论:强度满足要求1.4横框的挠度、强度计算:横框的挠度计算:1。
4.1横框受二个方向荷载作用,产生两个方向挠度fx 和fy。
幕墙的结构计算书
幕墙的结构计算书l. 荷载计算:1.1风荷载计算:计算式:Wk=ξ×βD×μs×μz×Wo(KN/m2)式中:Wk——作用于幕墙的风荷载标准值(KN/m2)ξ——放大系数。
ξ=1.0βD—一阵风系数βD=2.25μs—风荷载荷的体型系数μs=±1.5μz——风荷载荷的高度系数。
Μz=1.83Wo——基本风压值。
Wo=0.44 KN/m2计算结果:Wk=2.72 KN/m21.2自重荷载计算:幕墙单元构件自重包括:铝合金型材、玻璃(铝板)及连接件的重量:计算式:G=η1×A1+η2×A2+η3×A3(KN /m 2)式中:G —单元构件的重量(KN )η1---玻璃单位面积重量(KN /m 2)η1=0.324KN /m 2A1----单元板玻璃安装面积m 2η2---型材及连接件单位面积安装重量(KN /m 2) η2=0.147KN /m 2A2-----单元板块的面积m 2A2=3.3 m 2计算结果:G=1.544KN1.3幕墙立柱型材断面的几何特性:Jy=699.98cm 4Wy=89.14 cm 3A=27.54 cm 2Wk=2.72 KN /m 2水平分格=1.8m 支点间距=1.85m计算弯矩=3KN.m E=0.7×105 MPa (铝型材)塑性发展系数取1.051.3.1幕墙立柱的挠度计算计算式:f max =JyE L P ...384..53 计算结果:f max =1.562mm校核:f max <f=1850/180=10.287mm结论:挠度满足要求。
1.3.2幕墙立柱的强度计算:计算式:WM A N γσ+=0 计算结果:бmax =32.05MPa校核:бmax <б=84.2MPa结论:强度满足要求1.4横框的挠度、强度计算:横框的挠度计算:1.4.1横框受二个方向荷载作用,产生两个方向挠度fx 和fy 计算式:总挠度: f=22y x f f +(mm)Wk=2.72 KN /m 2 水平分格=1.8m垂直分格=1.85m ,玻璃厚度=2×6=12mm地震作用=0.1127KN /m 2 玻璃自重=1.02KN风载弯矩=1.893kN.m 自重弯矩=0.2762m 3 Jx=135.878cm 4 Wx=24.429m 3Jv=166.453cm 4 Wy=24.339 m 3计算结果:f max =4.698mm校核: f max <f=1800/180=10mm (fx=4.615mm fy=0.879mm) 结论:挠度满足要求)(1023MPa Ap -⨯=压σ1.4.2横框的强度计算:横框截面承载力的计算式: 截面承载力:YY X X W M W M γγσ+= 计算结果:бmax =73.817MPaбmax <б=84.2MPa 结论:强度满足要求1.5 幕墙转接件1.5.1连接件与幕墙立柱连接螺栓抗剪强度计算:Wk=2.72 KN /m 2 地震作用=0.113KN /m 2 板块自重=1.554 水平分格=1.8m立柱支点间距=1.8m A2-70不锈钢螺栓安装数量=6颗 螺栓孔数=6个 螺栓直径=0.010m螺栓孔总壁厚=0.006m 承压面积=0.00036 m 2抗剪面积=0.002827 m 2计算结果: τ=4.636MPa核核: τ<fs=89MPa (不锈钢材料)计算结果:螺栓抗剪强度满足要求。
幕墙设计计算书-实例
例25.上海市浦东新区(设计地震基本加速度0.10g).某建筑高128m,层高3.6m,分格(B*H)1.2m*1.5m,采用元件式(明框)幕墙,试设计立柱、横梁、连接件、并校核玻璃。
解:基本风压W0=550N/m2高度变化系数u Z C=0.616(128/10)0.44=0.616(Z/10)0.44=1.891 (GB50009)高度变化系数u Z C=0.713(128/10)0.40=0.713(Z/10)0.40=1.977 (JGJ102、JGJ133)脉动系数u f C=0.734(128/10)0.22=0.734(Z/10)0.22=0.418阵风系数βgz=0.85*(1+2u f C)=0.85*(1+2*0.4189)=1.562 (GB50009)βgz =2.25 (JGJ102、JGJ133)墙面区体型系数u S=1.0+0.2=1.20 (GB50009)墙角区体型系数u S=1.8+0.2=2.0 (GB50009)体型系数u S=1.5 (JGJ102、JGJ133)地震作用标准值q EK=ΒE*αmax*G AK =5*0.08*400=160N/m2(GB50011、JGJ133)分别按GB50009和JGJ102(JGJ133)进行计算:一.按JGJ102(JGJ133)进行计算:风荷载标准值W K=βzμZμS W0*1.1=2.25*1.5*1.977*550*1.1=4037N/m2风荷载设计值W=1.4 W K =1.4*4037=5652N/m2风荷载线荷载q W=BW=1.2*5652=6782N/m地震作用设计值q E=1.3 q EK =1.3*160=208N/m2地震作用线荷载q E线=Bq E =1.2*208=250N/m 荷载(作用)组合值q= q W +0.6 q E线=6782+0.6*250=6932N/m=6.932N/mm1.立柱A .选料:弯矩M= qL2/8=6.932*36002/8=11229840N·mm最小截面抵抗矩W=M/(1.05*f a)=11229840/(1.05*85.5)=125089mm3风荷载线荷载标准值q WK=BW K=1.2*4037=4844N/m=4.844N/mm地震作用线荷载标准值q EK面=B q EK =1.2*160=192N/m=0.192N/mm最小惯矩I=5*(q WK+0.6q EK面)L3/384E(1/180)=5*(4.844+0.6*0.192)*36003/[384*0.7*105*(1/180)]=7746977mm4最小惯矩I=5*(q WK+0.6q EK面)L4/384E(20)=5*(4.844+0.6*0.192)*36004/(384*0.7*105*20)=7746977mm4选用180系列立柱:A=3150mm2A0=2925mm2t=5mmI X=11812228mm4 W X1=128394mm3W X2=134230mm3 S S=78996mm3横梁:W X=24500mm3W Y=21000mm3T=3mm I X=850000mm4I Y=700000 S S=24000mm3B. 强度验算:自重标准值G K=BG AK =1.2*400=480N/m重力标准值N K= G K L=480*3.6=1728N重力设计值N=1.2N K =1.2*1728=2074N采用S G+S w+0.6S E组合截面最大设计应力值σ=N/A+M/(1.05W)=2074/2925+11229840/(1.05*128394)=84N/mm2<85.5N/mm2C. 挠度验算: 采用S W+0.6S E组合风荷载线荷载标准值q WK=BW K=4037*1.2=4844N/m=4.844N/mm地震作用线荷载标准值q EK=Bq EK =160*1.2=192N/m=0.192N/mm挠曲u=5*(q WK+0.6q EK面)L4/384EI=5*(4.844+0.6*0.192)*36004/(384*0.7*105*11812228)=13.12mm<20mm 相对挠度u/L=13.12/3600=1/274<1/180D. 抗剪强度验算采用S W+0.6S E组合风荷载产生的剪力V W=WBL/2=5652*1.2*3.6/2=12208N地震作用产生的剪力V E=q E BL/2=208*1.2*3.6/2=449N剪力组合值V=V W +0.6V E =12208+0.6*449=12453N截面最大设计剪应力τ=VS S/It=12453*78996/(11812228*5)=16.66N/mm2<49.6N/mm22. 横梁验算A.抗弯强度验算单位面积自重标准值G AK=300N/m2自重线荷载标准值G K=HG AK=1.5*300=450N/m自重线荷载设计值G=1.2G K =1.2*450=540N/m=0.54N/mm绕X轴弯矩M X=GB2/8=0.54*12002/8=97200N·mm风荷载最大集度值q W=1.2W=1.2*5652=6782N绕Y轴风荷载产生的弯矩M YW= q W B2/12=6782*1.22/12=813.84N·m=813840N·mm地震作用标准值q EK=ΒE*αmax*G AK =5*0.08*300=120N/m2地震作用设计值q E=1.3 q EK =1.3*120=156N/m2地震作用最大集度值q E=B q E =1.2*156=187N绕Y轴地震作用产生的弯矩M YE= q E B2/12=187*1.22/12=22.44N·m=22440N·mm先进行S W+0.6S E组合绕Y轴弯矩组合值M Y= M YW +0.6 M YE =813840+0.6*22440=827304 N·mm采用S G+S W+0.6S E组合截面最大设计应力值σ=M X/(1.05W X)+M Y /(1.05W Y)=97200/(1.05*24500)+827304/(1.05*21000)=41.3N/mm2<85.5N/mm2B.抗剪强度验算风荷载产生的剪力V W=WB*B/2*2/4=5652*1.2*1.2/4=2035N地震作用产生的剪力V E= q E B*B/2*2/4=156*1.2*1.2/4=56N采用S W+0.6S E组合剪力组合值V= V W+.06 V E =2035+0.6*56=2069N截面最大设计剪应力τ=VS S/It=2069*24000/(700000*3)=23.65N/mm2<49.6N/mm2C 挠度验算绕X轴挠曲u X=5G K B4/384EI =5*0.45*12004/(384*0.7*105*850000)=0.20mm相对挠度u X/L=0.20/1200=1/6000<1/180绕X轴荷载(作用)组合标准值q YK=4844+0.6+144=4930N绕X轴挠曲u Y=4930*1.24/(120*7*1010*0.0000007)=0.00174m=1.74mm相对挠度u Y/L=1.74/1200=1/690<1/1802.连接验算A..横梁与立柱采用A-70 υ4螺栓(A S=8.78mmmm2),铝角码6063T5 T=3mma.横向采用S W+0.6S E组合单剪连接n V=1水平作用组合值N1= V W +0.6V E =2035+0.6*56=2069N一个螺栓抗剪承载力设计值N b v=n V A S f V=1*8.78*245=2151N需螺栓个数n=N1/ N b v =2069/2151=0.96(个) 采用1个承载力设计值N b c=dtf aC=4*3*120=1440N<2069N改用T=2069/(4*120)=4.3mm≈4.5mm截面抗承压N b c= dtf aC =4*4.5*120=2160N>2069Nb.竖向单位自重标准值G AK=300N/m2自重线荷载标准值G K=H G AK=1.5*300=450N/m自重线荷载设计值G=1.2G K=1.2*450=540N/m竖向作用设计值N2=GB/2=540*1.2/2=320N采用S G+S W+0.6S E组合荷载(作用总值)N=(N12+N22)1/2=√20692+3242=2094N截面抗承压承载力设计值N b C=dtf ac=4*4.5*120=2160N>2094N需螺栓个数n=N/ N b C=2094/2151=0.97(个)取1个B.立柱与主体结构连接75*4角铁L=80mm e0=60 mm A2-70 υ14螺栓(A S=115mm2) 焊角宽5mmL=80mm 预埋件T=8mm 直锚筋d=10mm (A=78.5mm2) f y=210N/mm2f C=15N/mm2 Z=80 mm风荷载设计值N1w=WBL=5652*1.2*3.6=24417N地震作用设计值N1E= q E BL=208*1.2*3.6=899N水平作用组合值N1= N1w +0.6 N1E= 24417+0.6*899=24956N竖向作用设计值N2=G A BL=480*1.2*3.6=2074N荷载(作用)总值N==(N12+N22)1/2√249562+20742=25042N双剪连接n V=2一个螺栓抗剪承载力设计值N b V= n V Asf V=2*115*245=56350N需螺栓个数n=N/ N b V= 25042/56350=0.44个取1个铝材截面抗承压承载力设计值N b C=dtf ac=14*2*5*120=16800N<25042N立柱局部加厚到7.5mm铝材截面抗承压承载力设计值N b C铝= dtf ac=14*2*7.5*120=25200N>25042N钢材截面抗承压承载力设计值N b C钢= dtf ac=14*2*4*320=35840N>25042NC.预埋件验算(侧埋e0=60mm L=80mm)剪力V=N2=2074N拉力N=N1=24956N弯矩M=Ve0=2074*60=124440 N·mm锚筋受剪承载力系数萨市αV=(4-0.08d)(f c/f y)1/2=(4-0.08*12)(15/210)1/2=0.81 取0.7锚板弯曲变形折减系数αb=0.6+0.25(t/d)=0.6+(0.25*8/12)=0.77锚筋截面积A S1=V/αVαb fy+N/0.8αb fy+M/1.3αrαb fyZ=2074/(0.7*210)+24956/(0.8*0.77*210)+124440/(1.3*0.77*210*80)=214.42mm2<78.5*4=314mm2锚筋截面积A S2= N/0.8αb fy+M/0.4αrαb fyZ=24956/(0.80*0.77*210)+124440/(0.4*0.77*210*80)=217mm2<314mm2D.焊缝验算焊缝截面最大剪应力设计值σ=(6M/1.22L W2*0.7h e+N/1.22L W*0.7h e+V/L W h e)1/2=√[(6*124440/1.22*702*0.7*5*2)+(24965/1.22*70*0.7*5*2)]2+(2074/70*5*2)2=59.7N/mm2<160N/mm24.玻璃校核厚度t=10mm浮法玻璃长度比a/b=1.2/1.5=0.8 弯矩系数υ=0.0628玻璃单位面积自重标准值G AK=1*t*G K=1*0.010*25600=256N/m2地震作用标准值q EK=βE*αmax*G AK =5*0.08*256=102.4N/m2地震作用设计值q E= 1.3q EK=1.3*102.4=133N/m2采用S W+0.6S E组合荷载(作用)组合值q=W+ q E =0.65652+0.6*132=5732N/m2折减计算系数θ=qL4/Et4=5.732*10-3*12004/(0.72*105*104)=16.5 折减系数η=0.9175截面最大设计应力值σ=(6mqL4/t2)η=(6*0.0628*5.732*10-3*12002/102)*0.9175=28.54N/mm2>28N/mm2改用12mm 玻璃单位面积自重标准值G AK=1*t*G K =1*0.012*25600=307.2N/m2地震作用标准值q EK=βE*αmax*G AK =5*0.08*3072=123N/m2地震作用设计值q E=1.3q EK=1.3*123=160N/m2荷载(作用)组合值q=W+ q E =0.65652+0.6*160=5748N/m2折减计算系数θ= qL4/Et5.748*10-3*12004/(0.72*105*124)=7.98 折减系数η=0.97截面最大设计应力值σ=(6mqL4/t2)η=(6*0.0628*5.748*10-3*12002/122)*0.97=21N/mm2<28N/mm2二.按GB50009计算(一)墙面区风荷载标准值W K=βgzμZμS W0 =1.562*1.2*1.891*550=1950N/m2风荷载设计值W=1.4W K=1.4*1950=2730N/m2风荷载线荷载q W=BW=1.2*2730=3276N/m地震作用面荷载q E面=1.3 q Ek =1.3*160=208N/m2地震作用线荷载q E线=B q E面=1.2*208=250N/m荷载(作用)组合值q= q W +0.6 q W =3276+0.6*250=3426N/m=3.426N/mm1.立柱A.选料弯矩M=qL2/8=3.426*36002/8=5550120N·mm最小截面抵抗矩W=M/(1.05*f a)=5550120/(1.05*85.5)=61823mm3风荷载线荷载标准值q WK=BW K=1950*1.2=2340N/m=2.34N/mm地震作用线荷载标准值q EK线=1.2 q EK面=1.2*160=192N/m=0.192N/mm最小惯矩I=5(q WK+.06q E线)L4/384E(1/180)=5*(2.34+0.6*0.192)*36003/[384*0.7*105*(1/180)]=3835373mm4选用160系列立柱I=5070000mm4-W X1=62800mm3W X2=63960mm3S S=57820mm3 T=4mm A=2300mm2A0=2150mm2横梁T=3mm I X=78000mm4Y Y=69000mm4W X=21000mm3W Y=18000mm3S S=17000mm3B.强度验算自重标准值G K=B G AK=1.2*400=480N/m重力标准值N K= LG K=480*3.6=1728N重力设计值N=1.2 N K= 1.2*1728=2074N采用S G+S W+0.6S E组合截面最大应力设计值σ=N/A0+M/(1.05W)=2074/2150+5550120/(1.05*62800)=85.13N/mm2<85.5N/mm2C.挠度验算采用S W+0.6S E组合风荷载线荷载标准值q WK=W K B=19.50*1.2=2340N/m=2.34N/mm地震作用线荷载标准值q EK线= Bq EK面=160*1.2=192N/m=0.192N/mm挠曲u=5(q WK+0.6 q EK线)L4/384EI=5*(2.34+0.6*0.192)*36004/(384*0.7*105*5070000) =15.13mm<20mm相对挠度u/L=15.13/3600=1/238<1/180D. 抗剪强度验算采用S W+0.6S E组合风荷载产生的剪力V W= q W BH/2=2730*1.2*3.6/2=5897N地震作用产生剪力V E= q E线BH/2=208*1.2*3.6/2=449N剪力组合值V= V W +0.6 V E = 5897+0.6*449=6166N截面最大设计剪应力τ=VS S/Et = 6166*57820/(5070000*4)=17.8N/mm2<49.6N/mm22.横梁验算A.抗弯强度验算单位面积自重G AK=300N/m2重力标准值G K=H G AK=1.5*300=450N/m重力设计值G=1.2G K =1.2*450=540N/m=0.54N/mm绕X轴弯矩M X=GB2/80.54*12002/8=97200 N·mm风荷载最大集度q W=BW=1.2*2730=3276N绕Y轴风荷载产生的弯矩M YW= q W B2/12=3276*1.22/12=393.12N·m=393120 N·mm地震作用标准值q EK=ΒE*αmax*G AK =5*0.08*300=120N/m2地震作用设计值q E面=1.3 q EK =1.3*120=156N/m2地震作用最大集度q E=1.2 q E面=1.2*156=187N绕Y轴地震作用产生弯矩M YE= q E B2/12=187*1.22/12=22.44N·m=22440 N·mm先进行S W+0.6S E组合绕Y轴总弯矩M Y= M YW +0.6 M YE= 393120+0.6*22440=406584N·mm采用S G+S W+0.6S E组合截面最大设计应力值σ= M X /(1.05W X)+ M Y /(W Y)=97200/(1.05*21000)+405684/(1.05*18000)=25.92N/mm2<85.5N/mm2B.抗剪验算风荷载产生的剪力V W=W*B*B/2*2/4=2730*1.2*1.2/4=983N地震作用产生的剪力V E= q E *B*B/2*2=156*1.2*1.2/4=56N采用S W+0.6S E组合剪力组合值V= V W +0.6 V E =983+0.6*56=1017N截面最大设计剪应力τ=VS S/Et=1017*17000/690000*3=8.35N/mm2<49.6N/mm2C.挠度验算X轴挠曲u X=5 G K B4/384EI=5*0.45*12004/(384*0.7*105*780000)=0.22mm 相对挠度u X/L=0.22/1200=1/5455<1/180风荷载标准值最大集度q WK=1.2*1950=2340NY轴挠曲u Y= q WK B4/(120EI)=2340*1.24/(120*7*1010*0.00000069)=0.00084m=0.84mm 相对挠度u Y/L=0.84/1200=1/1428<1/1803.连接验算A.横梁与立柱采用A2-70υ4螺栓(A S=8.78mm2) 铝角码6063T5 T=3mma.横向单剪连接n V=1水平总作用N1=V W+0.6*V E=983+0.6*56=1017N一个螺栓抗剪承载力设计值N b V=n V A S f V=1*8.78*245=2151N需螺栓个数n= N1/ N b V =1017/2151=0.47(个) 采用1个截面抗承压承载力设计值N b C=Dtf AC4*3*120=1440N>1017Nb.竖向单剪连接n V=1单位面积自重G AK=300N/m2重力标准值G K=HG AK=1.5*300=450N/m重力设计值G=1.2 G K =1.2*450=540N/m竖向作用N2=GB/2=540*1.2/2=324N采用S G+S W+0.6S E组合总作用力N=√10172+3242=1067N需螺栓个数n=N/ N b V =1067/2151=0.5(个) 取1个截面抗承压承载力设计值N b C=Dtf AC=4*3*120=1440N>1067 NB.立柱与主体结构连接75*4角铁L=80mm e0=60 mm A2-70υ12螺栓(A S=84.3mm2),焊脚宽5mm L=80mm 预埋件T=8mm 直锚筋d=8mm(A=50.3mm2) Z=80 mmf y==210N/mm2f C=15N/mm2风荷载N1W=WBL=2730*1.2*3.6=11794N地震作用N1E= q E面BL=208*1.2*3.6=899N水平总作用N1= N1W +0.6 N1E =11794+0.6*899=12333N竖向作用N2=GBL=480*1.2*3.6=2074N总作用N=√123332+20742=12506N双剪连接n V=2一个螺栓抗剪承载力设计值N b V= n V A S f V=2*84.3*245=41307N需螺栓个数n=N/ N b V =12506/41307=0.3(个)取1个铝材截面抗承压承载力设计值N b C铝=dtf ac=12*2*4*120=11520N<12506N立柱局部加厚到5mm铝材截面抗承压承载力设计值N b C铝= dtf ac=12*2*5*120=14400N>12506N钢材截面抗承压承载力设计值N b C钢= dtf ac=12*2*4*320=30720N>12506NC.预埋件验算(侧埋e0=60mm Z=80mm)剪力V=N2=2074N拉力N=N1=12333N弯矩M=V e0=2074*60=124440 N·mm锚筋承载受剪承载力系数αV=(4-0.08d)(f C/f Y)1/2=(4-0.08*8)(15/210)1/2= 0.90 取0.70锚板弯曲变形折减系数αb=0.6+0.25*t/d=0.6+0.25*8/8=0.85钢筋截面积A S1= V/αVαb fy+N/0.8αb fy+M/1.3αrαb fyZ=2074/(0.7*210)+12333/(0.8*0.85*210)+124440/(1.3*0.85*210*80)=107.17mm2<50.3*4=201.2mm2钢筋截面积A S2= N/0.8αb fy+M/0.4αrαb fyZ=12333/(0.8*0.85*210)+124440/(0.4*0.85*210*80)=108.15mm2<201.2mm2D.焊缝验算焊缝截面最大设计剪应力σ=[(6M/1.22L W2*0.7h e+N/1.22L W*0.7h e)2+V/L W h e)]1/2=√[6*124440/(1.22*702*0.7*5*2)+12333/(1.22*70*0.7*5*2)]2+[2074/(70*5*2)]2=38.59N/mm2<160N/mm24玻璃验算t=8mm 浮法玻璃长宽比a/b=1.2/1.5=0.8 弯矩系数υ=0.0628玻璃单位面积自重G AK=1*t*G K=1*0.008*25600=205N/m2地震作用标准值q EK=βE*αmax*G AK =5*0.08*205=82N/m2地震作用设计值q E=1.3 q EK =1.3*82=107N/m2采用S W+0.6S E组合荷载(作用)组合值q=W+0.6 q E =2730+0.6*107=2794N/m2=2.794*10-3N/mm2折减计算系数θ= q L4/Et4=2.794*10-3*12004/(0.72*105*84)=19.65 折减系数η=0.9 截面最大设计应力值σ=(6mqL4/t2)η=(6*0.0628*2.794*10-3*12002/82)*0.9=21.32N/mm2<28N/mm2(二)墙角区风荷载标准值w k=βgzμZμS W0=1.562*2*1.891*550=3249N/m2风荷载设计值W=1.4 w k =.4*3249=4549N/m2风荷载线荷载q W=1.2*4549=1.2W=5459N/m地震作用设计值q E面=1.3q EK =1.3*160=208N/m2地震作用线荷载q E线=1.2 q E面=1.2*208=250N/m荷载(作用)组合值q= q W 0.6+ q E线=5459+0.6*250=5609N/m=5.609N/mm1.立柱A选料弯矩M= q L2/8=5.609*36002/8=9086580N·mm最小截面抵抗矩W=M/(1.05*f a)=9086580/(1.05*85.5)=101215mm3风荷载线荷载标准值q WK=B*W K=1.2*3249=3899N/m=3.899N/mm地震作用线荷载标准值q EK线=B* q EK=1.2*160=192N/m=0.192N/mm最小惯矩I=5(q WK+.06q E线)L4/384E(1/180)=5*(3.899+0.6*0.192)*36004/[384*0.7*105*(1/180)]=6270754mm4选用170系列立柱I=8789630mm4W X1=102205mm3W X2=104638mm3A=2850mm2A0=2700mm2S S=67450mm3T=4mm横梁T=3mm I X=78000mm4I Y=69000mm4W X=21000mm3W Y=18000mm3S S=17000mm3B. 强度验算自重线荷载标准值G K=1.2 G AK =1.2*400=480N/m重力作用标准值N K=B G K =480*3.6=1728N重力作用设计值N=1.2 N K =1.2*1728=2074N采用S G+S W+0.6S E组合截面最大设计应力值σ= N/A0+M/(1.05W)=2074/2700+9086580/(1.05*102205)=85.44N/mm2<85.5N/mm2C..挠度验算采用S W+0.6S E组合风荷载线荷载标准值q WK=1.2W K=1.2*3249=3899N/mm地震作用线荷载标准值q EK=1.2 q EK面=160*1.2=192N/m=0.192N/mm挠曲u=5(q WK+0.6 q EK线)L4/384EI=5*(3.899+0.6*0.192)*36004/(384*0.7*105*8789630)=14.27mm<20mm 相对挠度u/L=14.27/3600=1/252<1/180D.抗剪强度验算采用S W+0.6S E组合风荷载产生的剪力V W=WBH/2=4549*1.2*3.6/2=9826N地震作用产生的剪力V E=q E BH/2=208*1.2*3.6/2=499N剪力组合值V= V W+0.6 V E =9826+0.6*499=10125N截面最大设计剪应力τ=10125*67450/(8789630*4)=19.42N/mm2<49.6N/mm22 横梁验算A.抗弯强度验算单位面积自重标准值G AK=300N/m2自重线荷载标准值G K=1.5 G AK =1.5*300=450N/m自重线荷载设计值G=1.2 G K =1.2*450=540N/m=0.54N/mm绕X轴弯矩M X=GB2/8=0.54*12002/8=97200N·mm风荷载最大集度q W=1.2W=1.2*4549=5459N绕Y轴风荷载产生的弯矩M YW= q W B2/12=5459*1.22/12=655.08Nm=655080 N·mm地震作用标准值q EK=βE*αmax*G AK =5*0.08*300=120N/m2地震作用设计值q E面=1.3 q EK =1.3*120=156N/m2地震作用最大集度q E线=1.2 q E面=1.2*156=187N绕Y轴地震作用产生的弯矩M YW q E线B2/12=187*1.22/12=22 .44Nm=22440 N·mm先进行S W+0.6S E组合绕Y轴弯矩M Y= M YW +0.6 M YW =655080+0.6*22440=668544 N·mm采用S G+S W+0.6S E组合截面最大设计应力值σ= M X /(1.05W X)+ M Y /(W Y)=97200/(1.05*21000)+668544/(1.05*18000)=39.78N/mm2<85.5N/mm2B.抗剪验算风荷载产生的剪力V W=WB/2*2B/4=4549*1.2*1.2/4=1638N地震作用产生的剪力V E= q E面B/2*2B/4=156*1.2*1.2/4=56N采用S W+0.6S E组合剪力组合值V= V W +0.6 V E =1638+0.6*56=1672N截面最大设计剪应力值τ=VS S/Et=1672*17000/(690000*3)=13.73N/mm2<49.6N/mm2C.挠度验算X轴挠曲u X=5 G K B4/384EI=5*0.45*12004/(384*0.7*105*780000)=0.22mm相对挠度u X/L=0.22/1200=1/5454<1/180风荷载标准值最大集度q WK=1.2*3249=3899NY轴挠曲u Y= q WK B4/(120EI)=3899*1.24/(120*7*1010*0.00000069)=0.0014m=1.4mm 相对挠度u Y/L=1.4/1200=1//857<1/1803.连接验算A.横梁与立柱采用A2-70υ4螺栓(A S=8.78mm2)铝角码6063T5 T=3mm单剪连接n V=1a.横梁水平作用组合值N1= V W+0.6*V E =1638+0.6*56=1672N一个螺栓抗剪承载力设计值N b V= n V A S f V=1*8.78*245=2151N需螺栓个数n= N1/ N b V =1672/2151=0.78(个) 取1个截面抗承压承载力设计值N b C=dtf ac=4*3*120=1440N<1672N 需改用T=4mm角码截面抗承压承载力设计值N b C= dtf ac=4*4*120=1920N>1672Nb.竖向单位面积自重G AK=300N/m2自重线荷载标准值G K=H G AK =1.5*300=450N/m自重线荷载设计值G=1.2 G K =1.2*450=540N/m竖向作用N2==BG/2=540*1.2/2=324N采用S G+S W+0.6S E组合总作用N=√16722+3242=1703N需螺栓个数n=N/ N b V= =1073/2151=0.79(个) 取1个截面抗承压承载力设计值N b C=4*4*120=1920N>1703NB.立柱与主体结构连接.75*4角铁L=80mm A2-70υ12螺栓(A S=84.3mm2)焊脚宽5mm L=80mm 预埋件T=8mm 直锚筋d=8mm (A=50.3mm2)f y=210N/mm2f C=15N/mm2风荷载N1W=WBL=4549*1.2*3.6=19652N地震作用N1E= q E面BL=208*1.2*3.6=899N水平作用N1= N1W +0.6 N1W =19652+0.6*899=20101N竖向作用N2=GBL=480*1.2*3.6=2074N总作用N=√201012+20742 =20208N双剪连接n V=2一个螺栓抗剪承载力设计值N b V= n V A S f ac=2*84.3*245=41307N需螺栓个数n=N/ N b V =20208/41307=0.49(个) 取1个铝材截面抗承压承载力设计值N b C铝=dtf AC=12*2*4*120=11520N<20208N立柱局部加厚到7.5mm铝材截面抗承压承载力设计值N b C铝= dtf ac=12*2*7.5*120=21600N>20208N钢材截面抗承压承载力设计值N b C钢= dtf ac=12*2*4*320=30720N>20208NC.预埋件验算(侧埋e0=60mm Z=80mm)剪力V=N2=2074N拉力N=N1=20101N弯矩M=2074*60=124440N·mm锚筋受剪承载力系数αv=(4-0.08d)(f C/f Y)1/2=(4-0.08*8) (15/210)1/2=0.90 取0.70锚板弯曲变形折减系数αb=0.6+0.25*t/d =0.6+(0.25*8/8)=0.85锚筋截面积A S1= V/αVαb fy+N/0.8αb fy+M/1.3αrαb fy=2074/(0.7*210)+20101/(0.8*0.85*210)+124440/(1.3*0.85*210*80)=147.5mm2<50.3*4=201.2mm2锚筋截面积A S2= N/0.8αb fy+M/0.4αrαb fyZ=20101/(0.8*0.85*210)+124440/(0.4*0.85*210*80)=108.15mm2<201.2mm2D.焊缝验算焊缝截面最大设计剪应力σ=(6M/1.22L W2*0.7h e+N/1.22L W*0.7h e+V/L W h e)1/2={[6*124440/(1.22*702*0.7*5*2)+20101/(1.22*70*0.7*5*2)]2+[2074/(70*5*2)]2}1/2=51.55N/mm2<160N/mm24.玻璃验算t=8mm 浮法玻璃长宽比a/b=1.2/1.5=0.8 弯矩系数υ=0.0628玻璃单位面积自重G AK=1*t*G K=1*0.01*25600=256N/m2地震作用标准值q EK=βE*αmax*G AK =5*0.08*256=102.4N/m2地震作用设计值q E=1.3 q EK =1.3*102.4=133N/m2采用S W+0.6S E组合荷载(作用)组合值q=W+0.6 q E =4549+0.6*133=4629N/m2=4.629*10-3N/mm2折减计算系数θ= q L4/ET4=4.629*10-3*12004/(0.72*105*84)=13.3 折减系数η=0.9335 截面最大设计应力值σ=(6mqL4/t2)η=(6*0.0628*4.629*10-3*12002/82)*0.9335=23.45N/mm2<28N/mm2。
幕墙计算书范本
xxxxxxxx项目全隐框玻璃幕墙设计计算书\目录1 计算引用的规范、标准及资料 (1)1.1 幕墙设计规范: (1)1.2 建筑设计规范: (1)1.3 铝材规范: (2)1.4 金属板及石材规范: (2)1.5 玻璃规范: (2)1.6 钢材规范: (3)1.7 胶类及密封材料规范: (3)1.8 门窗及五金件规范: (4)1.9 相关物理性能等级测试方法: (5)1.10 《建筑结构静力计算手册》(第二版) (5)1.11 土建图纸: (5)2 基本参数 (5)2.1 幕墙所在地区: (5)2.2 地面粗糙度分类等级: (5)2.3 抗震烈度: (6)3 幕墙承受荷载计算 (6)3.1 风荷载标准值的计算方法: (6)3.2 计算支撑结构时的风荷载标准值: (7)3.3 计算面板材料时的风荷载标准值: (7)3.4 垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值: (7)3.5 作用效应组合: (7)4 幕墙立柱计算 (8)4.1 立柱型材选材计算: (9)4.2 确定材料的截面参数: (10)4.3 选用立柱型材的截面特性: (10)4.4 立柱的抗弯强度计算: (10)4.5 立柱的挠度计算: (11)4.6 立柱的抗剪计算: (11)5 幕墙横梁计算 (12)5.1 横梁型材选材计算: (13)5.2 确定材料的截面参数: (14)5.3 选用横梁型材的截面特性: (15)5.4 幕墙横梁的抗弯强度计算: (16)5.5 横梁的挠度计算: (16)5.6 横梁的抗剪计算:(三角荷载作用下) (17)6 玻璃板块的选用与校核 (18)6.1 玻璃板块荷载计算: (18)6.2 玻璃的强度计算: (19)6.3 玻璃最大挠度校核: (20)7 连接件计算 (21)7.1 横梁与角码间连接: (21)7.2 角码与立柱连接: (22)7.3 立柱与主结构连接: (23)8 幕墙埋件计算(后锚固结构) (25)8.1 荷载值计算: (25)8.2 锚栓群中承受拉力最大锚栓的拉力计算: (26)8.3 群锚受剪内力计算: (26)8.4 锚栓或植筋钢材破坏时的受拉承载力计算: (27)8.5 混凝土锥体受拉破坏承载力计算: (27)8.6 锚栓或植筋钢材受剪破坏承载力计算: (29)8.7 混凝土楔形体受剪破坏承载力计算: (29)8.8 混凝土剪撬破坏承载能力计算: (31)8.9 拉剪复合受力承载力计算: (31)9 幕墙焊缝计算 (31)9.1 受力分析: (31)9.2 焊缝特性参数计算: (32)9.3 焊缝校核计算: (32)10 隐框玻璃幕墙胶类及伸缩缝计算 (33)10.1 抗震设计下结构硅酮密封胶的宽度计算: (33)10.2 结构硅酮密封胶粘接厚度的计算: (33)10.3 结构胶设计总结: (34)10.4 立柱连接伸缩缝计算: (34)10.5 耐侯胶胶缝计算: (35)11 幕墙板块压板计算 (35)11.1 压板的弯矩设计值计算: (35)11.2 压板的应力计算: (35)11.3 螺栓抗拉强度验算: (36)12 附录常用材料的力学及其它物理性能 (37)全隐框玻璃幕墙设计计算书1 计算引用的规范、标准及资料1.1幕墙设计规范:《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《建筑瓷板装饰工程技术规范》 CECS101:98《建筑幕墙》 GB/T21086-2007《金属与石材幕墙工程技术规范》 JGJ133-20011.2建筑设计规范:《采暖通风与空气调节设计规范》 GB50019-2003《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《高层民用建筑钢结构技术规范》 JGJ99-98《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《工程网络计划技术规程》 JGJ/T121-99《公共建筑节能设计标准》 GB50189-2005《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《既有居住建筑节能改造技术规程》 JGJ129-2004《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》 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幕墙专项方案计算书
一、项目概况本项目位于XX市XX区,建筑高度为XX米,总建筑面积为XX平方米。
幕墙工程采用铝单板、玻璃幕墙和石材幕墙相结合的形式,旨在提高建筑物的整体美观性和实用性。
以下为幕墙专项方案的计算书。
二、材料计算1. 铝单板- 面积计算:根据建筑图纸,铝单板总面积为XX平方米。
- 单位面积用量:铝单板厚度为2.0mm,单位面积用量为1.5平方米/吨。
- 总用量:XX平方米× 1.5平方米/吨 = XX吨。
2. 玻璃- 面积计算:根据建筑图纸,玻璃幕墙总面积为XX平方米。
- 单位面积用量:普通玻璃厚度为10mm,单位面积用量为2.5平方米/吨。
- 总用量:XX平方米× 2.5平方米/吨 = XX吨。
3. 石材- 面积计算:根据建筑图纸,石材幕墙总面积为XX平方米。
- 单位面积用量:石材厚度为20mm,单位面积用量为2.0平方米/吨。
- 总用量:XX平方米× 2.0平方米/吨 = XX吨。
三、结构计算1. 预埋件- 根据建筑图纸,预埋件数量为XX个。
- 单个预埋件重量为XXkg,总重量为XXkg。
2. 连接件- 根据建筑图纸,连接件数量为XX个。
- 单个连接件重量为XXkg,总重量为XXkg。
3. 龙骨- 根据建筑图纸,龙骨总长度为XX米。
- 单米重量为XXkg,总重量为XXkg。
四、施工计算1. 人工- 根据工程量,施工人员数量为XX人。
- 人工费用为XX元/人·天,总费用为XX元。
2. 机械- 根据工程量,所需机械数量为XX台。
- 机械租赁费用为XX元/台·天,总费用为XX元。
3. 材料运输- 根据工程量,材料运输费用为XX元。
五、费用计算1. 材料费- 铝单板费用:XX吨× XX元/吨 = XX元。
- 玻璃费用:XX吨× XX元/吨 = XX元。
- 石材费用:XX吨× XX元/吨 = XX元。
2. 人工费- 人工费用:XX元。
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()幕墙设计计算
建筑概况:
本大厦位于(北京)地区,建筑物总高度为(H)米。
抗震设防烈度按(8)度计算,抗震措施按(9)度设防考虑,基本风压(0.45) kN/m^2。
整体外立面幕墙采用()幕墙结构。
所有计算中心按本部分幕墙在最危险情况下最危险点校核。
Ⅰ.设计依据:
《建筑结构荷载规范》 GB50009-2001
《钢结构设计规范》 GB50017-2003
《玻璃幕墙工程技术规范》 JGJ102-96
《建筑玻璃应用技术规程》 JGJ113-2003
《建筑结构静力计算手册》(第二版)
《01BY101建筑幕墙胶缝构造图集》
《幕墙墙玻璃接缝密封胶》
《建筑用硅酮结构密封胶》GB16776-1997
《建筑结构抗震规范》 GBJ11-89
《高层民用建筑设计防火规范》 GB50045-95
《建筑物防雷设计规范》 GB50057-94
《铝合金建筑型材》 GB/T5237-93
《民用建筑隔声设计规范》 GBJ118-88
《民用建筑热工设计规范》 GB50176-93
《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》 JGJ75-2003
由设计院设计并由甲方提供的工程图纸。
Ⅱ.基本计算公式:
(1).场地类别划分:
根据地面粗糙度,场地可划分为以下类别:
A类近海面,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;
()按()类地区计算风压
(2).风荷载计算:
幕墙属于薄壁外围护构件,根据《建筑结构荷载规范》GB50009-2001 7.1.1 采用
风荷载计算公式: Wk=βgz×μz×μs×W0
其中: Wk---作用在幕墙上的风荷载标准值(kN/m^2)
βgz---瞬时风压的阵风系数,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001取定
μz---风压高度变化系数,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001取定,
根据不同场地类型,按以下公式计算:
本工程属于()类地区,故μz=()
μs---风荷载体型系数,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001取为:(0.8)
W0---基本风压,按全国基本风压图,(北京)地区取为( )kN/m^2,
(3).地震作用计算:
qEAk=βE×αmax×GAK
其中: qEAk---水平地震作用标准值
βE---动力放大系数,按3.0取定
αmax---水平地震影响系数最大值,按相应设防烈度取定:
6度: αmax=0.04
7度: αmax=0.08
8度: αmax=0.16
9度: αmax=0.32
(北京)设防烈度为(8)度,故取αmax=(0.160)
GAK---幕墙构件的自重(N/m^2)
(4).荷载组合:
结构设计时,根据构件受力特点,荷载或作用的情况和产生的应力(内力)作用方向,选用最不利的组合,荷载和效应组合设计值按下式采用:
S=γGSG+γwφwSw+γEφESE+γTφTST
γG=1.0 γw=1.0 γT=1.0 γE=1.0 (计算位移和挠度时)(JGJ 102--96) γG=1.2 γw=1.4 γT=1.2 γE=1.3 (计算幕墙构件、连接件和预埋件时) (JGJ 102--96)
各项分别为永久荷载:重力;可变荷载:风荷载、温度变化;偶然荷载:地震水平荷载标准值: qk=Wk+0.6qEAk
水平荷载设计值: q=1.4Wk+0.6×1.3qEAk
荷载和作用效应组合的分项系数,按以下规定采用:
①对永久荷载采用标准值作为代表值,其分项系数满足:
a.当其效应对结构不利时:对由可变荷载效应控制的组合,取 1.2;对有永久荷载效应控制的组合,取1.35
b.当其效应对结构有利时:一般情况取1.0;对结构倾覆、滑移或是漂浮验算,取0.9
②可变荷载根据设计要求选代表值,其分项系数一般情况取1.4
一、风荷载计算
1、标高为(H)处风荷载计算
(1). 风荷载标准值计算:
Wk: 作用在幕墙上的风荷载标准值(kN/m^2)
W0---基本风压,按全国基本风压图,北京地区取为( )kN/m^2,
βgz: (H)m高处阵风系数(按(C)类区计算):
μz: (H)m高处风压高度变化系数(按(C)类区计算): (GB50009-2001)
风荷载体型系数μs=(0.8)
Wk=βgz×μz×μs×W0 (GB50009-2001)
=( ) kN/m^2
(2). 风荷载设计值:
W: 风荷载设计值: kN/m^2
rw: 风荷载作用效应的分项系数:1.4
按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001 3.2.5 规定采用
W=rw×Wk=( )kN/m^2。