玻璃幕墙强度计算书分解
全玻璃幕墙的计算
橱窗的设计计算(单肋,肋平齐或突出)橱窗采用10mm勺钢化玻璃+10mn!勺钢化玻璃的中空玻璃,选取10米标高处为计算部位,玻璃分格高为h=3600mm分格宽为a=1800mm玻璃肋的截面厚度选用t肋=19mm玻璃强度计算:风荷载标准值为:W= B gz • 口s • 口z ・W°=2.098 X 1.2 X .74 X .552=1.025 KN / m 水平分布地震作用标准值为:q Ek^ B e • a max • 25・6 "t 1 • 10=5X .04 X 25.6 X 10 • 10-32=.102KN/m f中空玻璃把荷载分配到单片玻璃上分别计算:3 3 3 2W k1 = 1.1 XW k Xt13/(t 13+t23)=.564KN/m2W k2 = W k Xt23/(t 13+t23)=.512KN/m2-3 2q Ek1 = B e • a max •丫玻• 10 =.051KN/m-3 2q Ek2 = B e • a max •丫玻,2 • 10 =.051KN/ m①风荷载作用下应力标准值按下式分别在两个单片玻璃上计算22(T wk= 6 • n • 4 1 •W k •a /t式中:C wk—风荷载作用下的应力标准值,(N/mm);® i ――弯曲系数,取0.125n ——折减系数,按0查表440 i= (W ki + 0.5 •q Eki ) •a /(E •t 1 )-3454=(.564 + 0.5 x .051) x 10 x 1800/(0.72 x 10 x 10)=8.59查表取 n 1=.97130 2= (W 2 + 0.5 ・q Ek2)・a 4/(E ・t2)-3454=(.512 +0.5x .051) x 10-3x 18004/(0.72 x 105x 104)= 7.84查表取 n 2= .9773则(T wk1=6 • n 1 • 41 ・W k1 ^a /t r=6x .9713x .125x .564x 10-3x 18002/1022= 13.31 N/mm 2(T wk2= 6 • n 2 • 4 1 •" 22W k2 •a /t 2=6x .9773x .125x .512x 10-3x 18002/102=12.16 N/mm 2② 地震作用下应力标准值按下式分别在两个单片玻璃上计算式中:C Ek —地震作用下的应力标准值,(N/mm 2);n ――取风荷载作用下应力计算时的值 n 1 • 4 1 •q Ek1 •a /t(T Ek =6 • n • 4 1• q Ek •a /t 2=6X .9713 x .125 x .051 x 10-3x 18002/1022=1.2 N/mm2(T Ek2 = 6 • n 2 •® 1 •q Ek2 •a/t 2-3 2 2 =6x.9773x.125x.051 x10-3x18002/10 22= 1.21 N/mm2③玻璃的应力组合设计值按下式分别在两个单片玻璃上计算(T =»w • Y w • (T wk+ 书 e • Y e • (T EkH T 1 =® w • Y w • T wk1 e • Y e • T Ek1=1.0x1.4x13.31 +0.5x1.3x1.222=19.41N/mm2<f a=84N/mm2T 2=® w • Y w * T wk2 + e • Y e° T Ek2=1.0x1.4x12.16+0.5x1.3x1.2122=17.81N/mm2<f a=84N/mm2 所以玻璃强度满足要求。
幕墙玻璃结构计算书
幕墙玻璃结构计算书一、引言幕墙是现代建筑中常见的一种外墙装饰材料,其结构设计需要进行详细的计算,以确保其稳定性和安全性。
本文将对幕墙玻璃结构进行计算,并提供详细的计算书。
二、材料选择幕墙玻璃结构中常用的玻璃材料有钢化玻璃、夹层玻璃和单层玻璃等。
根据不同的项目需求和设计要求,选择合适的材料进行计算。
三、幕墙结构荷载计算1. 自重计算幕墙结构的自重是计算荷载中重要的一部分。
根据玻璃的尺寸和密度,计算玻璃的自重,并考虑到其他构件的自重,如铝合金框架、连接件和支撑结构等。
2. 风荷载计算根据建筑所在地的气候条件和设计要求,计算幕墙结构所受到的风荷载。
考虑到幕墙玻璃的形状和暴露面积,采用相应的风荷载系数进行计算。
3. 温度荷载计算幕墙玻璃会受到温度变化的影响,因此需要进行温度荷载的计算。
根据幕墙玻璃的线性热膨胀系数和温度变化范围,计算温度荷载的大小。
四、玻璃结构计算1. 玻璃板厚度计算根据设计要求和荷载条件,计算幕墙玻璃的合适厚度。
考虑到玻璃板的抗弯强度和承载能力,选择合适的厚度以确保结构的稳定性。
2. 玻璃强度计算根据所选用的玻璃材料,计算玻璃的抗拉强度、抗压强度和抗剪强度等参数。
考虑到实际荷载和安全系数,进行强度计算。
3. 玻璃连接件计算幕墙玻璃结构中的连接件是连接玻璃与铝合金框架的重要组成部分。
进行合适的连接件计算,以确保连接的牢固性和稳定性。
五、结构稳定性计算1. 幕墙水平面内稳定性根据幕墙玻璃结构的几何形状和支撑条件,进行水平面内的稳定性计算。
考虑到玻璃的刚度和承载能力,进行稳定性评估。
2. 幕墙垂直面内稳定性针对幕墙玻璃结构在垂直方向上的稳定性进行计算。
根据玻璃的几何形状和支撑条件,使用适当的方法进行稳定性分析。
六、结论通过对幕墙玻璃结构的计算,可以得出结构的稳定性和安全性评估。
根据计算结果,可以调整设计参数和材料选择,以满足设计和施工的要求。
同时,结构计算书提供了详细的计算过程和数据,方便工程师和建筑师进行参考和应用。
玻璃幕墙计算书
远东新村幼儿园办公楼玻璃幕墙设计计算书一. 幕墙承受荷载计算1. 风荷载标准值计算W k=zzs W oW k : 作用在幕墙上的风荷载标准值kN/m2 z : 瞬时风压的阵风系数取 2.25 z : 风压高度变化系数取 1.14 s : 风荷载体型系数取 1.5W o : 基本风压, 当地取值为0.55kN/m2W k=2.25X1.14X1.5X0.55=2.12kN/m 22. 风荷载设计值W=w W k=1.4x2.12=2.9kN/m2W : 风荷载设计值w : 风荷载作用效应的分项系数值为1.43. 玻璃幕墙构件重力荷载标准值G K=G AK BH=0.4x1.047x1.65=1.73kNG K : 幕墙构件包括玻璃和铝框重力荷载标准值G AK : 幕墙构件包括玻璃和铝框的平均自重0.4kN/m2B : 幕墙分格宽1.047mH : 幕墙分格高1.65m 4A二BH=1.65x1.047=1.72m24 地震作用1 垂直于玻璃幕墙平面的水平地震作用q E=Emax G k/Aq E : 垂直于玻璃幕墙平面的水平地震作用kN/m2 E :动力放大系数取 3.0max : 水平地震影响系数最大值为0.04G k : 玻璃幕墙构件重量为0.74kNA : 玻璃幕墙构件的面积m2q E=3x0.04x0.74/1.72=0.18kN/m22平行于玻璃幕墙平面的集中水平地震作用:p E=Emax G kP E :平行于玻璃幕墙平面的集中水平地震作用kNE :动力放大系数取3.0max :水平地震影响系数最大值为0.04G k :玻璃幕墙构件重量为0.74kN/mP E=3x0.04x0.74=0.088kN二.玻璃的计算玻璃选用中空玻璃1. 计算玻璃在垂直于玻璃平面的风荷载作用下的最大应力w=6eWa2/t2w :风荷载作用下玻璃的最大应力N/mm2W :风荷载设计值为0.00135N/mm2a :玻璃短边边长1047mmt :玻璃厚度取10mme:弯曲系数0.0775w=6x0.0775X0.00189X10472/102=13N/mm2I2. 计算玻璃在垂直于玻璃平面的地震作用下的最大应力G AK =t/1000=25.67.2/1025=0.1798kN/m2G AK :玻璃自重I:玻璃重力体积密度kN/m3t:玻璃厚度q EA=EEmax G AKq EA :地震作用设计值E :地震作用分项系数1.3E :动力放大系数取3.0max :水平地震影响系数最大值为0.04q EA=1.3X3X0.040.1798=0.028kN/m22EA=6q EA a /t2EA : 地震作用下玻璃的最大应力N/mm2q EA : 地震作用设计值为0.000028N/mm2a : 玻璃短边边长1047mmt : 玻璃厚度10mm: 弯曲系数0.0775EA =6X0.0775X0.000028X10472/102=0.337N/mm23. 计算在温度影响下, 玻璃边缘与边框之间的挤压应力t1=ET-2c-d c/bt1 : 在温度影响下玻璃的挤压应力c : 玻璃边缘与边框间和空隙取5mmd c : 施工误差取3mmb : 玻璃的长边尺寸1650mmT : 玻璃幕墙年温度变化80 度: 玻璃的线膨胀系数0.00001E : 玻璃的弹性模量72000N/mm2 t1=72000X0.00001X80-25-3/1500=-278.4N/mm2 计算值为负, 挤压应力为零, 满足要求44 计算玻璃中央与边缘温度差产生的温差应力t2=0.74E1234T c-T s t2 : 温差应力: 玻璃的线膨胀系数0.00001E : 玻璃的弹性模量72000N/mm21 : 阴影系数取1.6 (邻边)2 : 窗帘系数取1.33 : 玻璃面积系数取1.044 : 嵌缝材料系数取0.38T c : 玻璃中央温度取50度T s : 玻璃边缘温度取35 度t1=0.74720000.000011.61.31.040.38 50-35=6.57N/mm2t=tt2=1.26.57=7.884N/mm2<19.5N/mm2 满足要求t : 温度作用分项系数1.25. 计算组合应力=w +0.6EA =20.1+0.60.264=20.2584N/mm22<f g =28N/mm 2 玻璃强度满足 !三. 横梁的设计计算2. 计算横梁由于风荷载作用产生的弯矩及变形q w =HW k =1.6X1.35=2.16kN/m q w : 风荷载线密度标准值 H : 幕墙分格高 W k : 幕墙承受风荷载标准值 M yw =q w B 2/8=2.16X1.1592/8=0.36kN.m M yw : 横梁由于风荷载作用产生的弯矩标准值 B : 幕墙分格宽 w =5q w B4/384/E/I y =5x2.16x1.159x4/384 /70000/658300=2.83mm w : 横梁由于风荷载作用产生的变形q w : 风荷载线密度标准值B : 幕墙分格宽E : 铝合金的弹性模量I y : 横梁绕竖向轴惯性矩3. 计算横梁由于重力荷载作用产生的弯矩及变形G b =HG bk =1.6X0.4=0.64kN/mG b : 横梁承受重力荷载线密度标准值H : 幕墙分格高G bk : 幕墙构件不包括立柱平均自重 0.4kN/m22 M xG =G b B2/8=0.64x1.652/8=0.11kN.mM xG : 横梁由于重力荷载作用产生的弯矩标准值B : 幕墙分格宽G =5G b B4/384/E/I y =5x0.64X1047x4/384/70000/658300=0.1871mmG : 横梁由于重力荷载作用产生的变形G b : 横梁承受重力荷载线密度标准值B : 幕墙分格宽1. 横梁基本参数横梁采用 120 型系列配套型材X 向惯性矩 :658300mm 4 Y 向惯性矩 :658300mm 4 面积:830mm 2 X 向截面抵抗矩 :18300mm 3 Y 向截面抵抗矩 :18300mm 3E : 铝合金的弹性模量I x : 横梁绕水平轴惯性矩4. 计算横梁由于地震作用产生的弯矩及变形q e=Emax G b=30.040.6=0.072kN/m q e : 地震作用线密度标准值E : 动力放大系数取3.0max : 水平地震影响系数最大值为0.04G b : 横梁承受重力荷载线密度标准值M ye=q e B2/8=0.0721.1592/8=0.0095kN.mM ye : 横梁由于地震作用产生的弯矩标准值B : 幕墙分格宽e=5q e B4/384/E/I y=50.07210254/384 /70000/658300=0.0225mme : 横梁由于地震作用产生的变形q e : 地震作用线密度标准值B : 幕墙分格宽E : 铝合金的弹性模量I y : 横梁绕竖向轴惯性矩5w : 风荷载作用效应的分项系数1.4M yw : 横梁由于风荷载作用产生的弯矩标准值 e : 地震作用效应的组合系数0.6 e : 地震作用效应的分项系数 1.3M ye : 横梁由于地震作用产生的弯矩标准值y=G=0.1871mm y : 横梁竖向最大挠度G : 横梁由于重力荷载作用产生的变形=ww+ee=11.165+0.60.0225=1.1785mmx: 横梁水平最大挠度5 荷载效应组合M x=G M xG=1.20.0788=0.09456kN.mM x : 横梁绕X 轴的弯矩设计值G : 重力荷载作用效应的分项系数1.2M xG : 横梁由于重力荷载作用产生的弯矩标准值M y=ww Myw+ee M ye=11.40.49+0.61.30.0095=0.6934kN.mM y : 横梁绕Y 轴的弯矩设计值w : 风荷载作用效应的组合系数1.0w : 风荷载作用效应的组合系数1.0 w : 横梁由于风荷载作用产生的变形 e : 地震作用效应的组合系数0.6 e : 横梁由于地震作用产生的变形6. 横梁强度和刚度的验算=M x//W x+M y//W y=658300/1.05/18300+658300/1.05/18300=68.52N/mm2: 横梁产生最大应力: 塑性发展系数取1.05M x : 横梁绕X 轴的弯矩设计值W x : 横梁绕X 轴的截面抵抗矩M y : 横梁绕Y 轴的弯矩设计值W y : 横梁绕Y 轴的截面抵抗矩<f a=84.2N/mm2横梁强度满足要求=x2+y20.5=1.1651.165+0.18710.18710.5=1.18mm : 横梁最大挠度x : 横梁水平最大挠度y : 横梁竖向最大挠度<B/180=5.69mm 且<20mm 横梁刚度满足要求四.立柱的设计计算1. 立柱基本参数立柱采用120 系列面积:1800mm2惯性矩:5850000mm4 截面抵抗矩:73000mm32. 计算立柱由于风荷载作用产生的弯矩及变形q w=BWk=1.159x1.35=1.56kN/m q w : 风荷载线密度标准值B : 幕墙分格宽W k : 幕墙承受风荷载标准值M w=q w L2/8=1.56x3.72/8=2.67kN.m M w : 立柱由于风荷载作用产生的弯矩标准值L : 立柱计算长度w=5q w L4/384/E/I=5x1.56x37006/384 /70000/5850000=0.93mm w : 立柱6 计算立柱由于地震作用产生的弯矩及变形q e=Emax G a=3x0.04x0.46=0.0552kN/mq e : 地震作用线密度标准值E : 动力放大系数取3.0max : 水平地震影响系数最大值为0.04由于风荷载作用产生的变形q w : 风荷载线密度标准值L : 立柱计算长度E : 铝合金的弹性模量I : 立柱惯性矩3. 计算立柱由于重力荷载作用产生的拉力G a=BG ak=1.159x0.4=0.46kN/mG a : 立柱承受重力荷载线密度标准值B : 幕墙分格宽G ak : 幕墙构件平均自重0.4kN/m2N G=G a L=0.46x3.7=1.7kNN G : 立柱由于重力荷载作用产生的拉力标准值L : 立柱计算长度G a : 立柱承受重力荷载线密度标准值M e=q e L2/8=0.0552x3.72/8=0.0945kN.mM e : 立柱由于地震作用产生的弯矩标准值L : 立柱计算长度e=5q e L4/384/E/I=5x0.0552x37004/384 /70000/5850000=0.33mme : 立柱由于地震作用产生的变形q e : 地震作用线密度标准值L : 立柱计算长度E : 铝合金的弹性模量I : 立柱惯性矩5. 荷载效应组合N=G N G=1.21.517=1.82kNN : 立柱拉力设计值G : 重力荷载作用效应的分项系数1.2N G : 立柱由于重力荷载作用产生的拉力标准值M= ww M w+ee M e=11.44.369+0.61.30.0842=6.182kN.mM : 立柱弯矩设计值w : 风荷载作用效应的组合系数1.0w : 风荷载作用效应的分项系数1.4M w : 立柱由于风荷载作用产生的弯矩标准值e : 地震作用效应的组合系数0.6e : 地震作用效应的分项系数1.3M e : 立柱由于地震作用产生的弯矩标准值=ww +ee=115.216+0.60.293=15.392mm: 立柱的最大挠度w : 风荷载作用效应的组合系数1.0w : 立柱由于风荷载作用产生的变形e : 地震作用效应的组合系数0.6e : 立柱由于地震作用产生的变形7: 立柱产生最大应力: 塑性发展系数取1.05N : 立柱拉力设计值A : 立柱的净截面面积M : 立柱弯矩设计值W : 立柱截面抵抗矩<f a=84.2N/mm2 立柱强度满足要求=15.392<L/180=20.56mm 且<20mm立柱刚度满足要求五. 结构硅酮密封胶的计算1. 计算胶缝的宽度1 风荷载作用下计算胶缝的宽度c s=W k a/2000/f1c s : 结构硅酮密封胶粘结宽度mmW k : 风荷载标准值为1.924kN/m2a : 玻璃的短边长度为1159mmf1 : 胶的短期强度允许值为0.14N/mm2c s=1.924X1159/2000/0.14=7.968mm2 玻璃自重作用下计算胶缝的宽度c s=q Gk ab/2000/a+b/f2c s : 结构硅酮密封胶粘结宽度mmq Gk : 玻璃单位面积重量为0.1798kN/m27 立柱强度和刚度的验算=N/A+M//W=1820/1800+5850000/1.05/73000=77.33N/mm2a,b : 玻璃的短边和长边长度分别为1600mm,1159mm f2 : 胶的长期强度允许值为0.007N/mm2c s=0.179X8900X1600/2000/1025+1500/0.007=7.82mm 取结构硅酮密封胶粘结宽度12mm3. 计算结构硅酮密封胶粘结厚度t s>s/2+0.5t s : 结构硅酮密封胶粘结厚度mm: 结构硅酮密封胶的变形承受能力取12.5%s : 幕墙玻璃的相对位移量取3mmt s>3/0.1252+0.1250.5=5.82mm结构硅酮密封胶粘结厚度取6mm曲阜远东装饰有限公司2007年7月14日。
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。
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140系列全隐框玻璃幕墙设计强度计算书140系列全隐框玻璃幕墙设计强度计算书基本参数:仪征地区幕墙总标高=21.8m校核处设计层高:3.6m分格B×H=1.25m×1.550m抗震6度设防一、幕墙承受荷载计算:1.风荷载标准值计算:本幕墙设计按50年一遇风压计算Wk:作用在幕墙上的风荷载标准值(KN/m2)Wo:仪征50年一遇十分钟平均最大风压:0.40 KN/m2根据现行《建筑结构荷载规范》附表D.4(全国基本风压和雪压)中数值采用βgz:瞬时风压的阵风系数:取2.0(GB50009-2001表7.5.1)µs:风荷载体型系数:1.5µz:21.8m高处风压高度变化系数:0.86Wk=βgz×µs×µz×wo=2.0×1.5×0.86×0.40=1.032 KN/m22.风荷载设计值:W:风荷载设计值:KN/m2rw :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》JGJ102-2003(5.4.2)条规定采用W=rw×WK=1.4×1.032=1.45KN/m23.玻璃幕墙构件重量荷载:GAK:玻璃幕墙构件(包括玻璃和铝框)的平均自重:400N/m2 GK:玻璃幕墙构件(包括玻璃和铝框)的重量:H:玻璃幕墙分格高:1.550mB:玻璃幕墙分格宽:1.225mGK=400×B×H/1000=400×1.225×1.550/1000=0.76KN4.地震作用:(1)垂直于玻璃幕墙平面的分布地震作用:qEAK:垂直于玻璃幕墙平面的分布水平地震作用KN/m2βE:动力放大系数:可取5.0按5.2.4条规定采用αmax:水平地震影响系数最大值:0.04 (6度设防)按5.2.4条规定采用Gk:玻璃幕墙构件的重量:0.76KNB:玻璃幕墙分格宽:1.225mH:玻璃幕墙分格高:1.550mqEAk=βE×αmax×GK/B/H=5×0.04×0.76/1.225/1.550=0.080KN/m2(2)平行于玻璃幕墙平面的集中水平地震作用:PEAK:平行于玻璃幕墙平面的集中水平地震作用 (kN) βE:动力放大系数:可取5.0按5.2.4条规定采用GK:玻璃幕墙构件的重量:0.76kNPEAK=βE×αmax×GK=5×0.04×0.76=0.152KN二、玻璃的选用与校核:本工程选用玻璃种类为:镀膜钢化玻璃1.玻璃面积:B:玻璃幕墙分格宽:1.225mH:玻璃幕墙分格高:1.550mA:玻璃板块面积:A=B×H=1.225×1.550=1.90m22.玻璃厚度选取:W:风荷载设计值:1.45kN/ m2A :玻璃板块面积:1.90m2K3 :玻璃种类调整系数:3.00试算:C=W×A×10/3/K3=1.45×1.90×10/3/3.00=3.06T=2×SQRT(1+C)-2=2×SQRT(1+3.06)-2=2.03mm玻璃选取厚度为:6mm3.玻璃板块自重:GAk:玻璃板块平均自重(不包括铝框): t:玻璃板块厚度:6mm25.6 玻璃的体积密度,单位是kN/ m3 5.2.1采用GAk=25.6×t/1000=25.6×6/1000=0.154 kN/ m24.垂直于玻璃平面的分布地震作用:αmax:水平地震影响系数最大值:0.04qEAk:垂直于玻璃平面的分布地震作用(kN/ m2)qEAk=5×αmax×GAk=5×0.04×0.154=0.031 kN/ m2rE:地震作用分项系数:1.3qEA :垂直于玻璃平面的分布地震作用设计值kN/ m2 qEA=rE×qEAk=1.3×0.031=0.0403 kN/ m25.玻璃的强度计算:校核依据:σ≤fg=84.00q:玻璃所受组合荷载:a:玻璃短边边长:1.225mb:玻璃长边边长:1.550mt:玻璃厚度:6.0mmφ1:玻璃板面跨中弯曲系数,按边长比a/b查出(b为长边边长)表5.4.1得:0.074σw玻璃所受应力:采用Sw+0.6SE组合:q=W+0.6×qEA=1.45+0.6×0.0403=1.474kN/ m2σw=6×φ1×q×a2×1000/t2=6×0.074×1.474×1.2252×1000/62=27.28N/mm227.28N/mm2≤fg=84.00 N/mm2玻璃的强度满足!6.玻璃最大面积校核:Azd:玻璃的允许最大面积(m2)Wk:风荷载标准值:1.03kN/ m2t:玻璃厚度:6.0mmα1:玻璃种类调整系数:3.00A:计算校核处玻璃板块面积:1.90m2Azd=0.3×α1×(t+t2/4)/Wk (6.2.7-1)=0.3×3×(6+62/4)/1.03=13.50 m2A=1.90m2≤Azd=13.50 m2可以满足使用要求!三、幕墙杆件计算:幕墙立柱按简支梁力学模型进行设计计算: 1.选料:(1)风荷载设计值的线密度:qw:风荷载设计值的线密度rw:风荷载作用效应的分项数:1.4Wk:风荷载标准值:1.03KN/ m2B:幕墙分格宽:1.225mqw=1.4×Wk×B=1.4×1.03×1.225=1.77KN/m(2)立柱弯矩:Mw:风荷载作用下立柱弯矩:(kN.m)qw:风荷载设计值的线密度:1.77KN/m Hsjcg:立柱计算跨度:3.60mMw=qw×Hsjcg2/8=1.77×3.602/8=2.86KN.mqEA:地震作用设计值:qEAK:地震作用:0.08KN/ m2γE:幕墙地震作用分项系数:1.3qEA =1.3×qEAK=1.3×0.08=0.104kN/ m2qE:地震作用设计值的线密度:qE= qEA×B=0.104×1.225=0.127KN.mME:地震作用下立柱弯矩(KN.m):ME=qE×Hsjcg2/8=0.127×3.62/8=0.21KN.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+0.6×ME=2.86+0.6×0.21=2.98KN.mW:立柱抗弯矩预选值W=M×103/1.05/84.2=2.98×103/1.05/84.2=33.75cm3qwk:风荷载标准值线密度qwk=Wk×B=1.03×1.225=1.26KN/mqEK:地震作用标准值线密度qEk =qEAK×B=0.08×1.225=0.098kN/m(4)I1,I2:立柱惯性矩预选值(cm4)I1=900×(qwk+0.6×qEk) ×Hsjcg3/384/0.7=900×(1.26+0.6×0.098) ×3.63/384/0.7=206.02cm4I2=5000×(qwk+0.6×qEk) ×Hsjcg4/384/0.7/20=5000×(1.26+0.6×0.098) ×3.64/384/0.7/20=206.02 cm42.选用立柱型材的截面特性:选用系列:140选用型材号:1401铝型材强度设计值:84.200N/mm2铝型材弹性模量:E=7×106N/cm2X轴惯性矩:Ix=341.63cm4Y轴惯性矩:Iy=91.53cm4X轴抵抗矩:Wx1=52.46cm3X轴抵抗矩:Wx2=45.63cm3型材截面积:A=12.97cm2型材计算校核处壁厚:t=3.00mm型材截面面积矩:Ss=30.52 cm3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/γw≤fa=84.200N/m m2(拉弯构件)(5.5.3)B:幕墙分格宽:1.225mGAK:幕墙自重:400N/m2幕墙自重线荷载:GK=400×B/1000=400×1.225/1000=0.49kN/mNk:立柱受力:NK=GK×Hsjcg=0.49×3.6=1.76kNN:立柱受力设计值:rG:结构自重分项系数:1.2N=1.2×Nk=1.2×1.76=2.12kNα:立柱计算强度(N/mm2)(立柱为接弯构件) N:立柱受力设计值:2.12KNA:立柱型材截面积:12.97cm2M:立柱弯矩:3.58KN.mWx2:立柱截面抗弯矩:45.63cm3γ:塑性发展系数:1.05α=N×10/A+M×103/1.05/ Wx2=2.12×10/12.97+2.98×103/1.05/45.63=63.83N/mm263.83N/mm2≤fa=84.200 N/mm2立柱强度可以满足!4. 幕墙立柱的刚度计算:校核依据:Umax≤[U]=20mm且Umax≤L/180 (5.5.5) u:立柱挠度u=5×(qwk+0.6qEk) ×Hsjcg4×1000/384/0.7/Ix=5×(1.26+0.6×0.098) ×3.64×1000/384/0.7/341.63=12.06mm≤20mmDu:立柱挠度与立柱计算跨度比值:Hsjcg:立柱计算跨度:3.6mDu=U/Hsjcg/1000=12.06/3.6/1000=0.00335<1/180挠度可以满足要求!5.立柱抗剪计算:校核依据:γmax≤[γ]=48.900N/mm2(1)Qwk:风荷载作用下剪力标准值(kn) Qwk=Wk×Hsjcg×B/2= 1.03×3.6×1.225/2=2.27KN(2)Qw:风荷载作用下剪力设计值(KN) Qw=1.4×Qwk=1.4×2.27=3.18kN(3)QEK:地震作用下剪力标准值(KN) QEK=qEAK×Hsjcg×B/2= 0.08×3.6×1.225/2=0.18KN(4)QE:地震作用下剪力设计值(KN)QE=1.3×QEK=1.3×0.18=0.23KN(5)Q:立柱所受剪力:采用Qw+0.6QE组合Q=Qw+0.6×QE=3.18+0.6×0.23=3.32KN(6)立柱剪应力:τ:立柱剪应力:Ss:立柱型材截面面积矩:30.52cm3Ix:立柱型材截面惯性矩:341.63cm4t:立柱壁厚:3.000mmτ=Q×Ss×100/Ix/t=3.32×30.52×100/341.63/3.000=9.88N/mm29.88N/mm2≤48.900 N/mm2立柱抗剪强度可以满足!6.选用横梁型材的截面特性:选用系列:140选用型材号:1101铝型材强度设计值:84.200N/mm2铝型材弹性模量:E=7×106N/cm2X轴惯性矩:Ix=46.8cm4Y轴惯性矩:Iy=27.49cm4X轴抵抗矩:Wx1=13.37cm3X轴抵抗矩:Wx2=13.37cm3Y轴抵抗矩:Wy1=11.0cm3Y轴抵抗矩:Wy2=11.0cm3型材截面积:A=6.84cm2型材计算校核处壁厚:t=3.000mm型材截面面积矩:Ss=8.85m3塑性发展系数:γ=1.057.幕墙横梁的强度计算:校核依据:mx/γWx+my/γWy≤fa=84.200N/m m2(5.5.2)(1)横梁在自重作用下的弯矩(KN.m)H:幕墙分格高:1.550mGAK:横梁自重:300N/ m2GK:横梁自重荷载线密度:GK=300×H/1000=300×1.550/1000=0.465KN/mG:横梁自重荷载设计值线密度(kN/m)G=1.2×GK=1.2×0.465=0.558KN/mMx:横梁在自重荷载作用下的弯矩(kN.m) Mx=G×B2/8= 0.558×1.2252/8=0.105KN.m(2)横梁在风荷载作用下的弯矩(KN.m) 风荷载线密度:qwk=B×Wk=1.225×1.03=1.26kN/m风荷载设计值的线密度:qw=1.4×qwk=1.4×1.26=1.77kN/mMyw:横梁在风荷载作用下的弯矩(kN.m) Myw=qw×B2/12= 1.77×1.2252/12=0.22KN.m(3)地震作用下横梁弯矩qEAK:横梁平面外地震荷载:βE:动力放大系数:5αmax:地震影响系数最大值:0.040 GK:幕墙构件自重:300N/m2qEAk=5×αmax×300/1000=0.06Kn/ m2qEx:横梁地震荷载线密度:B:幕墙分格宽:1.225mqEx=qEAk×B=0.06×1.225=0.074KN/mqE:横梁地震荷载设计值线密度:γE:地震作用分项系数:1.3qE=1.3×qEx=1.3×0.074=0.096KN/mMyE:地震作用下横梁弯矩:MyE=qE×B2/12=0.096×1.2252/12=0.012 KN.m(4)横梁强度:σ:横梁计算强度(N/mm2)采用SG+SW+0.6SE组合WX1:X轴抵抗矩:13.37cm3WY2:Y轴抵抗矩:11.0 cm3Υ:塑性发展系数:1.05σ=(MX/WX1+MYW/WY2+0.6×MyE/Wy2)×102/1.05 =2.72N/mm22.72N/mm2≤fa=84.200N/m m2横梁正应力强度可以满足!8.幕墙横梁的抗剪强度计算:校核依据:γmax≤[γ] =48.900N/m m2(1)Qwk:风荷载作用下横梁剪力标准值(Kn)Wk:风荷载标准值:1.03KN/m2B:幕墙分格宽:1.225mQwk=Wk×B2/4=1.03×1.2252/4=0.39KN(2)QW:风荷载作用下横梁剪力设计值(KN)QW=1.4×QWK=1.4×0.39=0.54KN(3)qEK:地震作用下横梁剪力标准值(KN)qEAK:幕墙平面外地震作用:0.06KN/m2qEK= qEAK×B2/4=0.06×1.2252/4=0.023KN(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=1.3×qEK=1.3×0.023=0.029kN(5)Q:横梁所受剪力:采用Qw+0.6QE组合Q=Qw+0.6×QE=0.54+0.6×0.029=0.56KN(6)γ:横梁剪应力Ss:横梁型材截面面积矩:8.85cm3Iy:横梁型材截面惯性矩:27.49cm4t:横梁壁厚:3.0mmγ=Q×Ss×100/Iy/t=0.56×8.85×100/27.49/3.00=5.98N/mm25.98 N/mm2≤48.900N/m m2横梁抗剪强度可以满足!四、连接件计算:1.横梁与立柱间连结(1)横向节点(横梁与角码)N1:连接部位受总剪力:采用Sw+0.6SE组合N1=(Qw+0.6×QE) ×1000=(0.54+0.6×0.029) ×1000=557.4N普通螺栓连接的抗剪强度计算值:130N/mm2 Nv:剪切面数:1D1:螺栓公称直径:5.000mmD0:螺栓有效直径:4.250mmNvbh:螺栓受剪承载能力计算:Nvbh=1×3.14×D02×130/4=1×3.14×4.2502×130/4=1843.278NNum1:螺栓个数:Num1=N1/ Nvbh=557.4/1843.278=0.3个取1个实际采用2个Ncb:连接部位幕墙横梁铝型材壁抗承压能力计算: t :幕墙横梁壁厚3.0mmNcb=D1×t×120=5.000×3.0×120=1800.000N1800.000N ≥557.4N强度可以满足!(2)竖向节点(角码与立柱)横梁自重:300N/mGK:横梁自重线荷载:(N/m)GK=300×H=300×1.550=465.00N/m横梁自重线荷载设计值:(N/m)G=1.2×465.00=558.00N/mN2:自重荷载:(N)N2=G×B/2=558.00×1.225/2=341.78NN:连接处组合荷载:采用SG+SW+0.6SE组合N=sqrt(N12+N22)=sqrt(557.42+341.782)=653.84NNum2:螺栓个数:Num2=N/Nvbh=0.36 个取1个实际采用2个Ncbj:连接部位铝角码壁抗承压能力计算: Lct1:铝角码壁厚:4.00mmNcbj=D1×Lct1×120×Num2=5.00×4.00×120×2=4800N4800N≥653.84N强度可以满足!2.立梃与主结构连接Lct2:连接处钢角码壁厚:8.00mmD2:连接螺栓直径:12.00mmD0:连接螺栓直径:10.36mm采用SG+SW+0.6SE组合N1WK:连接处风荷载总值:(N)N1WK=WK×B×Hsjcg×1000=1.03×1.225×3.6×1000=4542.3N连接处风荷载设计值:(N)N1W=1.4×N1WK=1.4×4542.3=6359.22NN1EK:连接处地震作用:N1EK=qEAK×B×Hsjcg×1000=0.06×1.225×3.6×1000 =264.6NN1E:连接处地震作用设计值:(N) N1E=1.3×N1EK=1.3×264.6=343.98NN1:连接处水平总力:(N)N1=N1W+0.6N1E=6359.22+0.6×343.98=6565.61NN2:连接处自重总值设计值:N2K=400×B×Hsjcg=400×1.225×3.6=1764.0 NN2:连接处自重总值设计值:(N)N2=1.2×N2K=1.2×1764.0=2116.8NN:连接处总合力:(N)N=sqrt(N12+N22)=sqrt(6565.612+2116.82)=6898.41NNvb:螺栓的承载能力:Nv:连接处剪切面数:2Nvb=2×3.14×D02×130/4=2×3.14×10.362×130/4=21905.97NNuml:立梃与建筑物主结构连接的螺栓个数: Numl=N/Nvb=6898.41/21905.97=0.31个取1个实际采用2个Ncb1:立梃型材壁抗承压能力:D2:连接螺栓直径:12.00mmNv:连接处剪切面数:4t:立梃壁厚:3.00mmNcb1=D2×4×120×t=12.00×4×120×3.00=17280.00N17280.00N≥6898.41N强度可以满足!Ncbg钢角码型材壁抗承压能力:(N)Ncbg=D2×2×267×Lct2=12.00×2×267×8×2=102528.00N102528.00N≥6898.41N强度可以满足!五、幕墙玻璃板块结构胶计算:本工程选用结构胶类型为:DGM-60181.按风荷载和自重效应,计算结构硅酮密封胶的宽度:(1)风载荷作用下结构胶粘结宽度的计算:Csl: 风载荷作用下结构胶粘结宽度(mm)WK:风载荷标准值:1.03KN/m2B:矩形分格短边长度:1.550mfl:结构胶的短期强度允许值:0.20N/mm2按5.6.3条规定采用Csl=WK×a/2/0.20 (5.6.3-1)=1.03×1.550/2/0.2=3.99mm取6mm(2)自重效应胶缝宽度的计算:Cs2:自重效应胶缝宽度(mm)B:幕墙分格宽1.225mm:H:幕墙分格高:1.550mmt:玻璃厚度:6.00mmf2:结构胶的长期强度允许值:0.01 N/mm2按5.6.3条规定采用Cs2=H×B×t×25.6/(H+B)/2/10=5.26mm 取12mm结构硅酮密胶的最大计算宽度:12.0mm2. 结构硅酮密胶粘结厚度的计算:ts:结构胶的粘结厚度:mmδ:结构胶酮密封胶的变位承受能力:12.5%Δt:年温差:80.0℃Us:玻璃板块在年温差作用玻璃与铝型材相对位移量:mm 铝型材线膨胀系数:a1=2.35×105玻璃线膨胀系数:a2=1×105Us=b×Δt×(2.35-1)/100=1.225×80.0×(2.35-1)/100=1.323mmTs=Us/sqrt(δ×(2+δ)) (5.6.5)=1.323/sqrt(0.125×(2+0.125))=2.57mm3.胶缝选定宽度为:12mm4.胶缝选定厚度为:6mm5.胶缝强度验算(1)短期荷载和作用在结构胶中产生的拉应力:WK:风荷载标准值:1.03kN/m2B:幕墙分格宽:1.225mCs:结构胶粘结宽度:12mmδ1=WK×B×0.5/Cs=1.03×1.225×0.5/12=0.053kN/mm2(2)短期荷载和作用在结构胶中产生的剪应力:H:幕墙分格高:1.550mt:玻璃厚度:6.0mmδ2=12.8×H×B×t/CS/(B+H)/1000=0.00438 N/mm2(3)短期荷载和作用在结构胶中产生的总应力:δ=sqrt(δ12+δ22)=sqrt(0.0532+0.004382)=0.0532 N/mm2≤0.2N/mm2结构胶强度可以满足要求!计算:朱西亭审核:孙海涛二OO六年五月十日。
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。
玻璃幕墙标准计算书
工程设计计算书一.总述1.计算依据♦《建筑幕墙》JG3035-1996♦《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-96♦《金属、石材幕墙工程技术规范》JGJ133-2001♦《建筑结构荷载规范》GB50009-2001♦《建筑抗震设计规范》GB50011-2001♦《民用建筑热工设计规范》GB50176-93♦《建筑玻璃应用技术规程》JGJ113-94♦《钢结构设计规范》GBJ17-88♦《建筑幕墙物理性能分级》GB/T15225-94♦《建筑幕墙风压变形性能测试方法》GB/T15227-94♦《建筑用硅酮结构密封胶》GB16776-97♦《绝热用岩棉、矿棉及其制品》GB/T11835-98♦《建筑结构静力计算手册》♦《铝窗制造》李之毅、苑建华等著♦ 其它资料(根据实际工程适当增减)2.荷载计算⑴作用在幕墙上的风荷载标准值按下式计算:风荷载.mcdW k=βgZ·μS·μZ·W O式中:W k-作用在幕墙上的风荷载标准值(KN/m2);βgZ-高度z处的阵风系数,查表7.5.1;μS-风荷载体型系数,查表7.3.1;μZ-风压高度变化系数,查表7.2.2;W O-基本风压,查表附录D.4按50年一遇取值。
本处系数取值按照《建筑结构荷载规范》GB50009-2001规定。
⑵地震作用按下式计算Q E=βE·αmax·G式中:Q E——作用于幕墙平面外水平地震作用(KN);G ——幕墙构件的重量(KN);αmax——水平地震影响系数最大值;βE——动力放大系数。
⑶荷载分项系数和组合系数的确定根据《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)及《玻璃幕墙工程技术规范》之精神,结合本工程的地区地理环境,建筑特点以及幕墙的受力情况,各分项系数和组合系数选择如下:①强度计算时分项系数组合系数重力荷载,γg取1.2风荷载,γw取1.4 风荷载,ψw取1.0地震作用,γE取1.3 地震作用,ψE取0.6温度作用,γT取1.2 温度作用,ψT取0.2 ②刚度计算时分项系数组合系数均按1.0采用风荷载,ψw取1.0地震作用,ψE取0.6温度作用,ψT取0.2 ⑷荷载和作用效应按下式进行组合:S=γg S g+ψwγw S w+ψEγE S E+ψTγT S T式中:S——荷载和作用效应组合后的设计值;S g——重力荷载作为永久荷载产生的效应;S w,S E,S T——分别为风荷载,地震作用和温度作用作为可变荷载和作用产生的效应;γg,γw,γE,γT——各效应的分项系数;ψw,ψE,ψT——分别为风荷载,地震作用和温度作用效应的组合系数。
140系列全隐框玻璃幕墙设计强度计算书
用心专注服务专业140系列全隐框玻璃幕墙设计强度计算书基本参数:仪征地区幕墙总标高=21.8m校核处设计层高:3.6m分格B×H=1.25m×1.550m抗震6度设防一、幕墙承受荷载计算:1.风荷载标准值计算:本幕墙设计按50年一遇风压计算Wk:作用在幕墙上的风荷载标准值(KN/m2)Wo:仪征50年一遇十分钟平均最大风压:0.40 KN/m2根据现行《建筑结构荷载规范》附表D.4(全国基本风压和雪压)中数值采用βgz:瞬时风压的阵风系数:取2.0(GB50009-2001表7.5.1)µs:风荷载体型系数:1.5µz:21.8m高处风压高度变化系数:0.86Wk=βgz×µs×µz×wo=2.0×1.5×0.86×0.40=1.032 KN/m22.风荷载设计值:W:风荷载设计值:KN/m2rw :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》JGJ102-2003(5.4.2)条规定采用W=rw×WK=1.4×1.032=1.45KN/m2用心专注服务专业3.玻璃幕墙构件重量荷载:GAK:玻璃幕墙构件(包括玻璃和铝框)的平均自重:400N/m2 GK:玻璃幕墙构件(包括玻璃和铝框)的重量:H:玻璃幕墙分格高:1.550mB:玻璃幕墙分格宽:1.225mGK=400×B×H/1000=400×1.225×1.550/1000=0.76KN4.地震作用:(1)垂直于玻璃幕墙平面的分布地震作用:qEAK:垂直于玻璃幕墙平面的分布水平地震作用KN/m2βE:动力放大系数:可取5.0按5.2.4条规定采用αmax:水平地震影响系数最大值:0.04 (6度设防)按5.2.4条规定采用Gk:玻璃幕墙构件的重量:0.76KNB:玻璃幕墙分格宽:1.225mH:玻璃幕墙分格高:1.550mqEAk=βE×αmax×GK/B/H=5×0.04×0.76/1.225/1.550=0.080KN/m2(2)平行于玻璃幕墙平面的集中水平地震作用:PEAK:平行于玻璃幕墙平面的集中水平地震作用(kN)βE:动力放大系数:可取5.0按5.2.4条规定采用用心专注服务专业GK:玻璃幕墙构件的重量:0.76kNPEAK=βE×αmax×GK=5×0.04×0.76=0.152KN二、玻璃的选用与校核:本工程选用玻璃种类为:镀膜钢化玻璃1.玻璃面积:B:玻璃幕墙分格宽:1.225mH:玻璃幕墙分格高:1.550mA:玻璃板块面积:A=B×H=1.225×1.550=1.90m22.玻璃厚度选取:W:风荷载设计值:1.45kN/ m2A :玻璃板块面积:1.90m2K3 :玻璃种类调整系数:3.00试算:C=W×A×10/3/K3=1.45×1.90×10/3/3.00=3.06T=2×SQRT(1+C)-2=2×SQRT(1+3.06)-2=2.03mm玻璃选取厚度为:6mm用心专注服务专业3.玻璃板块自重:GAk:玻璃板块平均自重(不包括铝框):t:玻璃板块厚度:6mm25.6 玻璃的体积密度,单位是kN/ m3 5.2.1采用GAk=25.6×t/1000=25.6×6/1000=0.154 kN/ m24.垂直于玻璃平面的分布地震作用:αmax:水平地震影响系数最大值:0.04qEAk:垂直于玻璃平面的分布地震作用(kN/ m2)qEAk=5×αmax×GAk=5×0.04×0.154=0.031 kN/ m2rE:地震作用分项系数:1.3qEA :垂直于玻璃平面的分布地震作用设计值kN/ m2qEA=rE×qEAk=1.3×0.031=0.0403 kN/ m25.玻璃的强度计算:校核依据:σ≤fg=84.00q:玻璃所受组合荷载:a:玻璃短边边长:1.225mb:玻璃长边边长:1.550mt:玻璃厚度:6.0mmυ1:玻璃板面跨中弯曲系数,按边长比a/b查出用心专注服务专业(b为长边边长)表5.4.1得:0.074σw玻璃所受应力:采用Sw+0.6SE组合:q=W+0.6×qEA=1.45+0.6×0.0403=1.474kN/ m2σw=6×υ1×q×a2×1000/t2=6×0.074×1.474×1.2252×1000/62=27.28N/mm227.28N/mm2≤fg=84.00 N/mm2玻璃的强度满足!6.玻璃最大面积校核:Azd:玻璃的允许最大面积(m2)Wk:风荷载标准值:1.03kN/ m2t:玻璃厚度:6.0mmα1:玻璃种类调整系数:3.00A:计算校核处玻璃板块面积:1.90m2Azd=0.3×α1×(t+t2/4)/Wk (6.2.7-1)=0.3×3×(6+62/4)/1.03=13.50 m2A=1.90m2≤Azd=13.50 m2可以满足使用要求!三、幕墙杆件计算:用心专注服务专业幕墙立柱按简支梁力学模型进行设计计算:1.选料:(1)风荷载设计值的线密度:qw:风荷载设计值的线密度rw:风荷载作用效应的分项数:1.4Wk:风荷载标准值:1.03KN/ m2B:幕墙分格宽:1.225mqw=1.4×Wk×B=1.4×1.03×1.225=1.77KN/m(2)立柱弯矩:Mw:风荷载作用下立柱弯矩:(kN.m)qw:风荷载设计值的线密度:1.77KN/mHsjcg:立柱计算跨度:3.60mMw=qw×Hsjcg2/8=1.77×3.602/8=2.86KN.mqEA:地震作用设计值:qEAK:地震作用:0.08KN/ m2γE:幕墙地震作用分项系数:1.3qEA =1.3×qEAK=1.3×0.08=0.104kN/ m2qE:地震作用设计值的线密度:qE= qEA×B用心专注服务专业=0.104×1.225=0.127KN.mME:地震作用下立柱弯矩(KN.m):ME=qE×Hsjcg2/8=0.127×3.62/8=0.21KN.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+0.6×ME=2.86+0.6×0.21=2.98KN.mW:立柱抗弯矩预选值W=M×103/1.05/84.2=2.98×103/1.05/84.2=33.75cm3qwk:风荷载标准值线密度qwk=Wk×B=1.03×1.225=1.26KN/mqEK:地震作用标准值线密度qEk =qEAK×B=0.08×1.225=0.098kN/m(4)I1,I2:立柱惯性矩预选值(cm4)I1=900×(qwk+0.6×qEk) ×Hsjcg3/384/0.7用心专注服务专业=900×(1.26+0.6×0.098) ×3.63/384/0.7=206.02cm4I2=5000×(qwk+0.6×qEk) ×Hsjcg4/384/0.7/20=5000×(1.26+0.6×0.098) ×3.64/384/0.7/20=206.02 cm42.选用立柱型材的截面特性:选用系列:140选用型材号:1401铝型材强度设计值:84.200N/mm2铝型材弹性模量:E=7×106N/cm2X轴惯性矩:Ix=341.63cm4Y轴惯性矩:Iy=91.53cm4X轴抵抗矩:Wx1=52.46cm3X轴抵抗矩:Wx2=45.63cm3型材截面积:A=12.97cm2型材计算校核处壁厚:t=3.00mm型材截面面积矩:Ss=30.52 cm3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/γw≤fa=84.200N/m m2(拉弯构件)(5.5.3)B:幕墙分格宽:1.225mGAK:幕墙自重:400N/m2幕墙自重线荷载:GK=400×B/1000用心专注服务专业=400×1.225/1000=0.49kN/mNk:立柱受力:NK=GK×Hsjcg=0.49×3.6=1.76kNN:立柱受力设计值:rG:结构自重分项系数:1.2N=1.2×Nk=1.2×1.76=2.12kNα:立柱计算强度(N/mm2)(立柱为接弯构件)N:立柱受力设计值:2.12KNA:立柱型材截面积:12.97cm2M:立柱弯矩:3.58KN.mWx2:立柱截面抗弯矩:45.63cm3γ:塑性发展系数:1.05α=N×10/A+M×103/1.05/ Wx2=2.12×10/12.97+2.98×103/1.05/45.63=63.83N/mm263.83N/mm2≤fa=84.200 N/mm2立柱强度可以满足!4. 幕墙立柱的刚度计算:校核依据:Umax≤[U]=20mm且Umax≤L/180 (5.5.5)u:立柱挠度用心专注服务专业u=5×(qwk+0.6qEk) ×Hsjcg4×1000/384/0.7/Ix=5×(1.26+0.6×0.098) ×3.64×1000/384/0.7/341.63=12.06mm≤20mmDu:立柱挠度与立柱计算跨度比值:Hsjcg:立柱计算跨度:3.6mDu=U/Hsjcg/1000=12.06/3.6/1000=0.00335<1/180挠度可以满足要求!5.立柱抗剪计算:校核依据:γmax≤[γ]=48.900N/mm2(1)Qwk:风荷载作用下剪力标准值(kn)Qwk=Wk×Hsjcg×B/2= 1.03×3.6×1.225/2=2.27KN(2)Qw:风荷载作用下剪力设计值(KN)Qw=1.4×Qwk=1.4×2.27=3.18kN(3)QEK:地震作用下剪力标准值(KN)QEK=qEAK×Hsjcg×B/2= 0.08×3.6×1.225/2=0.18KN(4)QE:地震作用下剪力设计值(KN)QE=1.3×QEK用心专注服务专业=1.3×0.18=0.23KN(5)Q:立柱所受剪力:采用Qw+0.6QE组合Q=Qw+0.6×QE=3.18+0.6×0.23=3.32KN(6)立柱剪应力:τ:立柱剪应力:Ss:立柱型材截面面积矩:30.52cm3Ix:立柱型材截面惯性矩:341.63cm4t:立柱壁厚:3.000mmτ=Q×Ss×100/Ix/t=3.32×30.52×100/341.63/3.000=9.88N/mm29.88N/mm2≤48.900 N/mm2立柱抗剪强度可以满足!6.选用横梁型材的截面特性:选用系列:140选用型材号:1101铝型材强度设计值:84.200N/mm2铝型材弹性模量:E=7×106N/cm2X轴惯性矩:Ix=46.8cm4Y轴惯性矩:Iy=27.49cm4X轴抵抗矩:Wx1=13.37cm3用心专注服务专业X轴抵抗矩:Wx2=13.37cm3Y轴抵抗矩:Wy1=11.0cm3Y轴抵抗矩:Wy2=11.0cm3型材截面积:A=6.84cm2型材计算校核处壁厚:t=3.000mm型材截面面积矩:Ss=8.85m3塑性发展系数:γ=1.057.幕墙横梁的强度计算:校核依据:mx/γWx+my/γWy≤fa=84.200N/m m2(5.5.2)(1)横梁在自重作用下的弯矩(KN.m)H:幕墙分格高:1.550mGAK:横梁自重:300N/ m2GK:横梁自重荷载线密度:GK=300×H/1000=300×1.550/1000=0.465KN/mG:横梁自重荷载设计值线密度(kN/m)G=1.2×GK=1.2×0.465=0.558KN/mMx:横梁在自重荷载作用下的弯矩(kN.m)Mx=G×B2/8= 0.558×1.2252/8=0.105KN.m(2)横梁在风荷载作用下的弯矩(KN.m)用心专注服务专业风荷载线密度:qwk=B×Wk=1.225×1.03=1.26kN/m风荷载设计值的线密度:qw=1.4×qwk=1.4×1.26=1.77kN/mMyw:横梁在风荷载作用下的弯矩(kN.m)Myw=qw×B2/12= 1.77×1.2252/12=0.22KN.m(3)地震作用下横梁弯矩qEAK:横梁平面外地震荷载:βE:动力放大系数:5αmax:地震影响系数最大值:0.040GK:幕墙构件自重:300N/m2qEAk=5×αmax×300/1000=0.06Kn/ m2qEx:横梁地震荷载线密度:B:幕墙分格宽:1.225mqEx=qEAk×B=0.06×1.225=0.074KN/mqE:横梁地震荷载设计值线密度:用心专注服务专业γE:地震作用分项系数:1.3qE=1.3×qEx=1.3×0.074=0.096KN/mMyE:地震作用下横梁弯矩:MyE=qE×B2/12=0.096×1.2252/12=0.012 KN.m(4)横梁强度:σ:横梁计算强度(N/mm2)采用SG+SW+0.6SE组合WX1:X轴抵抗矩:13.37cm3WY2:Y轴抵抗矩:11.0 cm3Υ:塑性发展系数:1.05σ=(MX/WX1+MYW/WY2+0.6×MyE/Wy2)×102/1.05=2.72N/mm22.72N/mm2≤fa=84.200N/m m2横梁正应力强度可以满足!8.幕墙横梁的抗剪强度计算:校核依据:γmax≤[γ] =48.900N/m m2(1)Qwk:风荷载作用下横梁剪力标准值(Kn)Wk:风荷载标准值:1.03KN/m2B:幕墙分格宽:1.225mQwk=Wk×B2/4=1.03×1.2252/4用心专注服务专业=0.39KN(2)QW:风荷载作用下横梁剪力设计值(KN)QW=1.4×QWK=1.4×0.39=0.54KN(3)qEK:地震作用下横梁剪力标准值(KN)qEAK:幕墙平面外地震作用:0.06KN/m2qEK= qEAK×B2/4=0.06×1.2252/4=0.023KN(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=1.3×qEK=1.3×0.023=0.029kN(5)Q:横梁所受剪力:采用Qw+0.6QE组合Q=Qw+0.6×QE=0.54+0.6×0.029=0.56KN(6)γ:横梁剪应力Ss:横梁型材截面面积矩:8.85cm3Iy:横梁型材截面惯性矩:27.49cm4t:横梁壁厚:3.0mmγ=Q×Ss×100/Iy/t用心专注服务专业 =0.56×8.85×100/27.49/3.00=5.98N/mm25.98 N/mm2≤48.900N/m m2横梁抗剪强度可以满足!四、连接件计算:1.横梁与立柱间连结(1)横向节点(横梁与角码)N1:连接部位受总剪力:采用Sw+0.6SE组合N1=(Qw+0.6×QE) ×1000=(0.54+0.6×0.029) ×1000=557.4N普通螺栓连接的抗剪强度计算值:130N/mm2Nv:剪切面数:1D1:螺栓公称直径:5.000mmD0:螺栓有效直径:4.250mmNvbh:螺栓受剪承载能力计算:Nvbh=1×3.14×D02×130/4=1×3.14×4.2502×130/4=1843.278NNum1:螺栓个数:Num1=N1/ Nvbh=557.4/1843.278=0.3个取1个用心专注服务专业实际采用2个Ncb:连接部位幕墙横梁铝型材壁抗承压能力计算:t :幕墙横梁壁厚3.0mmNcb=D1×t×120=5.000×3.0×120=1800.000N1800.000N ≥557.4N强度可以满足!(2)竖向节点(角码与立柱)横梁自重:300N/mGK:横梁自重线荷载:(N/m)GK=300×H=300×1.550=465.00N/m横梁自重线荷载设计值:(N/m)G=1.2×465.00=558.00N/mN2:自重荷载:(N)N2=G×B/2=558.00×1.225/2=341.78NN:连接处组合荷载:采用SG+SW+0.6SE组合N=sqrt(N12+N22)=sqrt(557.42+341.782)用心专注服务专业=653.84NNum2:螺栓个数:Num2=N/Nvbh=0.36 个取1个实际采用2个Ncbj:连接部位铝角码壁抗承压能力计算:Lct1:铝角码壁厚:4.00mmNcbj=D1×Lct1×120×Num2=5.00×4.00×120×2=4800N4800N≥653.84N强度可以满足!2.立梃与主结构连接Lct2:连接处钢角码壁厚:8.00mmD2:连接螺栓直径:12.00mmD0:连接螺栓直径:10.36mm采用SG+SW+0.6SE组合N1WK:连接处风荷载总值:(N)N1WK=WK×B×Hsjcg×1000=1.03×1.225×3.6×1000=4542.3N连接处风荷载设计值:(N)N1W=1.4×N1WK=1.4×4542.3=6359.22N用心专注服务专业N1EK:连接处地震作用:N1EK=qEAK×B×Hsjcg×1000=0.06×1.225×3.6×1000=264.6NN1E:连接处地震作用设计值:(N)N1E=1.3×N1EK=1.3×264.6=343.98NN1:连接处水平总力:(N)N1=N1W+0.6N1E=6359.22+0.6×343.98=6565.61NN2:连接处自重总值设计值:N2K=400×B×Hsjcg=400×1.225×3.6=1764.0 NN2:连接处自重总值设计值:(N)N2=1.2×N2K=1.2×1764.0=2116.8NN:连接处总合力:(N)N=sqrt(N12+N22)=sqrt(6565.612+2116.82)=6898.41NNvb:螺栓的承载能力:用心专注服务专业Nv:连接处剪切面数:2Nvb=2×3.14×D02×130/4=2×3.14×10.362×130/4=21905.97NNuml:立梃与建筑物主结构连接的螺栓个数:Numl=N/Nvb=6898.41/21905.97=0.31个取1个实际采用2个Ncb1:立梃型材壁抗承压能力:D2:连接螺栓直径:12.00mmNv:连接处剪切面数:4t:立梃壁厚:3.00mmNcb1=D2×4×120×t=12.00×4×120×3.00=17280.00N17280.00N≥6898.41N强度可以满足!Ncbg钢角码型材壁抗承压能力:(N)Ncbg=D2×2×267×Lct2=12.00×2×267×8×2=102528.00N102528.00N≥6898.41N强度可以满足!用心专注服务专业五、幕墙玻璃板块结构胶计算:本工程选用结构胶类型为:DGM-60181.按风荷载和自重效应,计算结构硅酮密封胶的宽度:(1)风载荷作用下结构胶粘结宽度的计算:Csl: 风载荷作用下结构胶粘结宽度(mm)WK:风载荷标准值:1.03KN/m2B:矩形分格短边长度:1.550mfl:结构胶的短期强度允许值:0.20N/mm2按5.6.3条规定采用Csl=WK×a/2/0.20 (5.6.3-1)=1.03×1.550/2/0.2=3.99mm取6mm(2)自重效应胶缝宽度的计算:Cs2:自重效应胶缝宽度(mm)B:幕墙分格宽1.225mm:H:幕墙分格高:1.550mmt:玻璃厚度:6.00mmf2:结构胶的长期强度允许值:0.01 N/mm2按5.6.3条规定采用Cs2=H×B×t×25.6/(H+B)/2/10=5.26mm 取12mm结构硅酮密胶的最大计算宽度:12.0mm2. 结构硅酮密胶粘结厚度的计算:ts:结构胶的粘结厚度:mmδ:结构胶酮密封胶的变位承受能力:12.5%用心专注服务专业Δt:年温差:80.0℃Us:玻璃板块在年温差作用玻璃与铝型材相对位移量:mm铝型材线膨胀系数:a1=2.35×105玻璃线膨胀系数:a2=1×105Us=b×Δt×(2.35-1)/100=1.225×80.0×(2.35-1)/100=1.323mmTs=Us/sqrt(δ×(2+δ)) (5.6.5)=1.323/sqrt(0.125×(2+0.125))=2.57mm3.胶缝选定宽度为:12mm4.胶缝选定厚度为:6mm5.胶缝强度验算(1)短期荷载和作用在结构胶中产生的拉应力:WK:风荷载标准值:1.03kN/m2B:幕墙分格宽:1.225mCs:结构胶粘结宽度:12mmδ1=WK×B×0.5/Cs=1.03×1.225×0.5/12=0.053kN/mm2(2)短期荷载和作用在结构胶中产生的剪应力:H:幕墙分格高:1.550mt:玻璃厚度:6.0mmδ2=12.8×H×B×t/CS/(B+H)/1000=0.00438 N/mm2用心专注服务专业(3)短期荷载和作用在结构胶中产生的总应力:δ=sqrt(δ12+δ22)=sqrt(0.0532+0.004382)=0.0532 N/mm2≤0.2N/mm2结构胶强度可以满足要求!计算:朱西亭审核:孙海涛二OO六年五月十日。
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。
一个玻璃幕墙的计算书
一个玻璃幕墙的计算书目录第一章工程概况第二章结构设计的原则第三章结构设计计算方法第四章结构设计计算的基本参数第五章隐框幕墙玻璃应力计算(玻璃种类的确定)第六章隐框幕墙立柱和横梁的设计计算第七章隐框幕墙立柱与横梁和力柱与连接件之间的连接设计计算第八章隐框幕墙结构胶设计计算第九章参考文献第一章工程概况xxxx大厦位于xx市xx区,地面上总高79.1米。
第二章结构设计原则一、幕墙主要构件应悬挂在主体结构上。
二、幕墙及其连接件应有足够的承载力,刚度和相对于主体结构的位移能力。
三、抗震设计的玻璃幕墙,在设防烈度地震作用下经修理后幕墙仍可使用。
四、玻璃幕墙的构件,在重力荷载、风荷载、地震作用、温度作用和主体结构位移影响下,应具有安全性。
第三章结构设计计算的方法一、因结构设计的标准是在正常荷载作用下不产生损害,在这种情况下,幕墙亦处于弹性状态,所以其幕墙构件的内力计算应采用弹性计算方法。
二、幕墙承受荷载和作用产生的效应应按结构的设计条件和要求进行组合,以最不利的组合作为设计的依据,其截面最大应力设计值不应超过材料强度的设计值。
三、荷载和作用效应组合的分项系数,按下列规定采用(一):在进行幕墙构件、连接件、紧固件和预埋件承载力计算时,分项系数为:重力荷载:g G=1.2风荷载:g W=1.4地震作用:g E=1.3温度作用:g T=1.2(二) :进行位移和挠度计算时分项系数为:重力荷载:g G=1.0风荷载:g W=1.0地震作用:g E=1.0温度作用:g T=1.0四、荷载和作用效应组合时,组合系数按下列规定采用:(一)、当两个和两个以上的可变荷载或作用效应参加组合时,第一个可变荷载或作用效应的组合系数按1.0采用,第二个按0.6采用,第三个按0.2采用。
ψW风荷载效应组合系数ψE地震作用效应组合系数ψT温度作用效应组合系数五、荷载和作用效应的组合可按下列式进行组合:S=gGSG+yWgWSW+yEgESE+yTgTSTS 荷载和作用效应组合后的设计值SG重力荷载产生的效应SW风荷载作用产生的效应SE地震作用产生的效应ST温度作用产生的效应第四章结构设计计算的基本参数一、工程的基本条件:主楼玻璃幕墙层高取4.2m,玻璃最大分格为1200mm×1600mm。
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。
办公楼玻璃幕墙计算书
玻璃幕墙计算书目录一、设计计算依据: (2)二、设计荷载确立原则: (2)三、玻璃计算: (3)(一)、第一处玻璃计算 [标高:12.6m,单片玻璃] (3)四、石材计算: (5)(一)、第一处石材计算 [标高:88m,短槽连接] (5)五、横梁计算: (6)(一)、第一处横梁计算 (6)(二)、第二处横梁计算 [标高:88m,L63x6] (13)六、立柱计算: (16)(一)、第一处立柱计算 (17)(二)、第二处立柱计算 (19)(三)、第三处立柱计算 (22)一、设计计算依据:1、办公楼建筑结构施工图。
2、规范:《建筑结构荷载规范》GB 50009-2001《钢结构设计规范》GBJ 50017-2003《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ 133-2001、J 113-20013、工程基本条件:(1)、地区类别: C类;(2)、基本风压:W o=0.75kN/m2;(3)、风荷载取值按规范要求考虑;(4)、地震烈度:7度;(5)、年最大温差:80℃;(6)、在风荷载标准值作用下主体结构的楼层弹性层间位移角限值取为θ 1/550。
二、设计荷载确立原则:在作用于幕墙上的各种荷载中,主要有风荷载、地震作用、幕墙结构自重和由环境温度变化引起的作用效应等等。
在幕墙的节点设计中通过预留一定的间隙,消除了由各种构件和饰面材料热胀冷缩引起的作用效应。
所以,作用于垂直立面幕墙的荷载主要是风荷载、地震作用,幕墙平面内主要是幕墙结构自重,其中风荷载引起的效应最大。
在进行幕墙构件、连接件和预埋件承载力计算时,必须考虑各种荷载和作用效应的分项系数,即采用其设计值;进行位移和挠度计算时,各分项系数均取1.0,即采用其标准值。
1、风荷载根据规范,垂直于幕墙表面上的风荷载标准值,按下列公式(2.1)计算:W k=βgzμsμz W o· · · · · · · ·(2.1)式中:W k为风荷载标准值(kN/m2);βgz为高度z处的阵风系数;μs为风荷载体型系数;μz为风压高度变化系数;W o为基本风压(KN/m2)。
玻璃幕墙计算书8+12+6玻璃
郑州金水万达中心项目1#、2#楼明框玻璃幕墙设计计算书(一)河南天地装饰工程有限公司2015.04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: (3)1.6 钢材规范: (3)1.7 胶类及密封材料规范: (3)1.8 五金件规范: (4)1.9 相关物理性能等级测试方法: (4)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 抗震设防 (5)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 (8)3.3 计算面板材料时的风荷载标准值 (8)3.4 垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值 (8)3.5 平行于幕墙平面的集中水平地震作用标准值 (8)3.6 作用效应组合 (8)4 幕墙立柱计算 (9)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 (11)4.4 立柱的抗弯强度计算 (12)4.5 立柱的挠度计算 (12)4.6 立柱的抗剪计算 (13)5 幕墙横梁计算 (13)5.1 横梁型材选材计算 (14)5.2 确定材料的截面参数 (16)5.3 选用横梁型材的截面特性 (17)5.4 幕墙横梁的抗弯强度计算 (18)5.5 横梁的挠度计算 (18)5.6 横梁的抗剪计算 (19)6 玻璃板块的选用与校核 (20)6.1 玻璃板块荷载计算: (20)6.2 玻璃的强度计算: (21)6.3 玻璃最大挠度校核: (22)7 连接件计算 (23)7.1 横梁与角码间连接 (24)7.2 角码与立柱连接 (25)7.3 立柱与主结构连接 (26)8 幕墙埋件计算(化学锚栓) (28)8.1 荷载值计算 (28)8.2 锚栓群中承受拉力最大锚栓的拉力计算 (29)8.3 群锚受剪内力计算 (30)8.4 锚栓钢材破坏时的受拉承载力计算 (30)8.5 基材混凝土的受拉承载力计算 (30)8.6 锚栓钢材受剪破坏承载力计算 (32)8.7 基材混凝土受剪承载力计算 (32)8.8 拉剪复合受力情况下的混凝土承载力计算 (33)9 幕墙转接件强度计算 (34)9.1 受力分析 (34)9.2 转接件的强度计算 (34)10 幕墙焊缝计算 (34)10.1 受力分析 (35)10.2 焊缝特性参数计算 (35)10.3 焊缝校核计算 (35)11 明框玻璃幕墙伸缩及紧固计算 (36)11.1 立柱连接伸缩缝计算 (36)11.2 玻璃镶嵌槽紧固螺钉抗拉强度计算 (36)11.3 玻璃边缘到边框槽底间隙计算 (37)明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《建筑瓷板装饰工程技术规程》CECS101:98《建筑幕墙》GB/T21086-2007《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133-2001《小单元建筑幕墙》JG/T216-20071.2 建筑设计规范:《地震震级的规定》GB/T17740-1999《钢结构设计规范》GB50017-2003《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010《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/T97-2011《工程网络计划技术规程》JGJ/T121-99《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《建筑材料放射性核素限量》GB6566-2010《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《民用建筑设计通则》GB50352-2005《擦窗机》GB19154-2003《钢结构焊接规范》GB50661-2011《钢结构工程施工规范》GB50755-2012《变形铝及铝合金化学成份》GB/T3190-2008 《建筑用隔热铝合金型材》JG175-2011《建筑用铝型材、铝板氟碳涂层》JG/T133-2000 《铝合金建筑型材第1部分基材》GB5237.1-2008 《铝合金建筑型材第2部分阳极氧化、着色型材》GB5237.2-2008 《铝合金建筑型材第3部分电泳涂漆型材》GB5237.3-2008 《铝合金建筑型材第4部分粉末喷涂型材》GB5237.4-2008 《铝合金建筑型材第5部分氟碳漆喷涂型材》GB5237.5-2008 《铝合金建筑型材第6部分隔热型材》GB5237.6-2012 《铝及铝合金彩色涂层板、带材》YS/T431-2009 《铝型材截面几何参数算法及计算机程序要求》YS/T437-2009 《有色电泳涂漆铝合金建筑型材》YS/T459-2003 《变形铝和铝合金牌号表示方法》GB/T16474-20111.4 金属板及石材规范:《干挂饰面石材及其金属挂件》JC830.1、2-2005 《建筑装饰用微晶玻璃》JC/T872-2000 《建筑幕墙用瓷板》JG/T217-2007 《建筑装饰用搪瓷钢板》JG/T234-2008 《微晶玻璃陶瓷复合砖》JC/T994-2006 《超薄天然石材复合板》JC/T1049-2007 《铝幕墙板板基》YS/T429.1-2000 《铝幕墙板第2部分:有机聚合物喷涂铝单板》YS/T429.2-2012 《建筑幕墙用铝塑复合板》GB/T17748-2008 《建筑幕墙用陶板》JG/T324-2011 《建筑装饰用石材蜂窝复合板》JG/T328-2011 《建筑幕墙用氟碳铝单板制品》JG331-2011《纤维增强水泥外墙装饰挂板》JC/T2085-2011 《建筑用泡沫铝板》JG/T359-2012 《金属装饰保温板》JG/T360-2012 《外墙保温用锚栓》JG/T366-2012 《聚碳酸酯(PC)中空板》JG/T116-2012 《聚碳酸酯(PC)实心板》JG/T347-2012 《铝塑复合板用铝带》YS/T432-2000 《天然板石》GB/T18600-2009 《天然大理石荒料》JC/T202-2011 《天然大理石建筑板材》GB/T19766-2005 《天然花岗石荒料》JC/T204-2011 《天然花岗石建筑板材》GB/T18601-2009 《天然石材统一编号》GB/T17670-2008 《天然饰面石材术语》GB/T13890-2008《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/T11944-20121.6 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》GB/T4171-2008 《高碳铬不锈钢丝》YB/T096—1997 《合金结构钢》GB/T3077-1999 《金属覆盖层钢铁制品热镀锌层技术要求》GB/T13912-2002 《冷拔异形钢管》GB/T3094-2012 《碳钢焊条》GB/T5117-2012 《碳素结构钢》GB/T700-2006《碳素结构钢和低合金结构钢热轧薄钢板及钢带》GB/T912-2008《碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板及钢带》GB/T3274-2007 《优质碳素结构钢》GB/T699-19991.7 胶类及密封材料规范:《丙烯酸酯建筑密封膏》JC484-2006《幕墙玻璃接缝用密封胶》JC/T882-2001《彩色涂层钢板用建筑密封胶》JC/T884-2001《丁基橡胶防水密封胶粘带》JC/T942-2004《干挂石材幕墙用环氧胶粘剂》JC887-2001《工业用橡胶板》GB/T5574-2008 《混凝土建筑接缝用密封胶》JC/T881-2001《建筑窗用弹性密封剂》JC485-2007《建筑密封材料试验方法》GB/T13477.1~20-2002 《建筑用防霉密封胶》JC/T885-2001《建筑用硅酮结构密封胶》GB16776-2005《建筑用岩棉、矿渣棉绝热制品》GB/T19686-2005《建筑用硬质塑料隔热条》JG/T174-2005《建筑装饰用天然石材防护剂》JC/T973-2005《聚氨酯建筑密封胶》JC/T482-2003《聚硫建筑密封胶》JC/T483-2006《绝热用岩棉、矿棉及其制品》GB/T11835-2007《硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定》GB/T529-2008《石材用建筑密封胶》JC/T883-2001《橡胶袖珍硬度计压入硬度试验方法》GB/T531-1999《修补用天然橡胶胶粘剂》HG/T3318-2002《中空玻璃用弹性密封胶》JC/T486-2001《中空玻璃用丁基热熔密封胶》JC/T914-2003《建筑表面用有机硅防水剂》JC/T902-2002《钢结构防火涂料》GB14907-20021.8 五金件规范:《封闭型沉头抽芯铆钉》GB/T12616-2004《封闭型平圆头抽芯铆钉》GB/T12615-2004《紧固件螺栓和螺钉通孔》GB/T5277-1985《紧固件公差螺栓、螺钉、螺柱和螺母》GB/T3103.1-2002《紧固件机械性能不锈钢螺母》GB/T3098.15-2000 《紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉、螺柱》GB/T3098.6-2000《紧固件机械性能抽芯铆钉》GB/T3098.19-2004 《紧固件机械性能螺母、粗牙螺纹》GB/T3098.2-2000《紧固件机械性能螺母、细牙螺纹》GB/T3098.4-2000《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》GB/T3098.1-2010《紧固件机械性能自攻螺钉》GB/T3098.5-2000《紧固件术语盲铆钉》GB/T3099.2-2004《螺纹紧固件应力截面积和承载面积》GB/T16823.1-1997 《十字槽盘头螺钉》GB/T818-2000《铜合金铸件》GB/T13819-1992《锌合金压铸件》GB/T13821-2009《铝合金压铸件》GB/T15114-2009《铸件尺寸公差与机械加工余量》GB/T6414-1999《电动采光排烟窗》JG189-20061.9 相关物理性能等级测试方法:《玻璃幕墙工程质量检验标准》JGJ/T139-2001《玻璃幕墙光学性能》GB/T18091-2000《彩色涂层钢板和钢带试验方法》GB/T13448-2006《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002(2011版)《建筑防水材料老化试验方法》GB/T18244-2000《建筑幕墙气密、水密、抗风压性能检测方法》GB/T15227-2007《建筑幕墙抗震性能振动台试验方法》GB/T18575-2001《建筑幕墙平面内变形性能检测方法》GB/T18250-2000《建筑装饰装修工程质量验收规范》GB50210-2001《金属材料室温拉伸试验方法》GB/T228-20021.10 《建筑结构静力计算手册》(第二版)1.11 土建图纸:2 基本参数2.1 幕墙所在地区郑州地区;2.2 地面粗糙度分类等级幕墙属于外围护构件,按《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)A类:指近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区;B类:指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区;C类:指有密集建筑群的城市市区;D类:指有密集建筑群且房屋较高的城市市区;依照上面分类标准,本工程按C类地形考虑。
玻璃幕墙计算书8+12+6玻璃
郑州金水万达中心项目1#、2#楼明框玻璃幕墙设计计算书(一)河南天地装饰工程有限公司2015.04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: (3)1.6 钢材规范: (3)1.7 胶类及密封材料规范: (3)1.8 五金件规范: (4)1.9 相关物理性能等级测试方法: (4)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 抗震设防 (5)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 (8)3.3 计算面板材料时的风荷载标准值 (8)3.4 垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值 (8)3.5 平行于幕墙平面的集中水平地震作用标准值 (8)3.6 作用效应组合 (8)4 幕墙立柱计算 (9)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 (11)4.4 立柱的抗弯强度计算 (12)4.5 立柱的挠度计算 (12)4.6 立柱的抗剪计算 (13)5 幕墙横梁计算 (13)5.1 横梁型材选材计算 (14)5.2 确定材料的截面参数 (16)5.3 选用横梁型材的截面特性 (17)5.4 幕墙横梁的抗弯强度计算 (18)5.5 横梁的挠度计算 (18)5.6 横梁的抗剪计算 (19)6 玻璃板块的选用与校核 (20)6.1 玻璃板块荷载计算: (20)6.2 玻璃的强度计算: (21)6.3 玻璃最大挠度校核: (22)7 连接件计算 (23)7.1 横梁与角码间连接 (24)7.2 角码与立柱连接 (25)7.3 立柱与主结构连接 (26)8 幕墙埋件计算(化学锚栓) (28)8.1 荷载值计算 (28)8.2 锚栓群中承受拉力最大锚栓的拉力计算 (29)8.3 群锚受剪内力计算 (30)8.4 锚栓钢材破坏时的受拉承载力计算 (30)8.5 基材混凝土的受拉承载力计算 (30)8.6 锚栓钢材受剪破坏承载力计算 (32)8.7 基材混凝土受剪承载力计算 (32)8.8 拉剪复合受力情况下的混凝土承载力计算 (33)9 幕墙转接件强度计算 (34)9.1 受力分析 (34)9.2 转接件的强度计算 (34)10 幕墙焊缝计算 (34)10.1 受力分析 (35)10.2 焊缝特性参数计算 (35)10.3 焊缝校核计算 (35)11 明框玻璃幕墙伸缩及紧固计算 (36)11.1 立柱连接伸缩缝计算 (36)11.2 玻璃镶嵌槽紧固螺钉抗拉强度计算 (36)11.3 玻璃边缘到边框槽底间隙计算 (37)明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《建筑瓷板装饰工程技术规程》CECS101:98《建筑幕墙》GB/T21086-2007《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133-2001《小单元建筑幕墙》JG/T216-20071.2 建筑设计规范:《地震震级的规定》GB/T17740-1999《钢结构设计规范》GB50017-2003《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010《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/T97-2011《工程网络计划技术规程》JGJ/T121-99《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《建筑材料放射性核素限量》GB6566-2010《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《民用建筑设计通则》GB50352-2005《擦窗机》GB19154-2003《钢结构焊接规范》GB50661-2011《钢结构工程施工规范》GB50755-2012《变形铝及铝合金化学成份》GB/T3190-2008 《建筑用隔热铝合金型材》JG175-2011《建筑用铝型材、铝板氟碳涂层》JG/T133-2000 《铝合金建筑型材第1部分基材》GB5237.1-2008 《铝合金建筑型材第2部分阳极氧化、着色型材》GB5237.2-2008 《铝合金建筑型材第3部分电泳涂漆型材》GB5237.3-2008 《铝合金建筑型材第4部分粉末喷涂型材》GB5237.4-2008 《铝合金建筑型材第5部分氟碳漆喷涂型材》GB5237.5-2008 《铝合金建筑型材第6部分隔热型材》GB5237.6-2012 《铝及铝合金彩色涂层板、带材》YS/T431-2009 《铝型材截面几何参数算法及计算机程序要求》YS/T437-2009 《有色电泳涂漆铝合金建筑型材》YS/T459-2003 《变形铝和铝合金牌号表示方法》GB/T16474-20111.4 金属板及石材规范:《干挂饰面石材及其金属挂件》JC830.1、2-2005 《建筑装饰用微晶玻璃》JC/T872-2000 《建筑幕墙用瓷板》JG/T217-2007 《建筑装饰用搪瓷钢板》JG/T234-2008 《微晶玻璃陶瓷复合砖》JC/T994-2006 《超薄天然石材复合板》JC/T1049-2007 《铝幕墙板板基》YS/T429.1-2000 《铝幕墙板第2部分:有机聚合物喷涂铝单板》YS/T429.2-2012 《建筑幕墙用铝塑复合板》GB/T17748-2008 《建筑幕墙用陶板》JG/T324-2011 《建筑装饰用石材蜂窝复合板》JG/T328-2011 《建筑幕墙用氟碳铝单板制品》JG331-2011《纤维增强水泥外墙装饰挂板》JC/T2085-2011 《建筑用泡沫铝板》JG/T359-2012 《金属装饰保温板》JG/T360-2012 《外墙保温用锚栓》JG/T366-2012 《聚碳酸酯(PC)中空板》JG/T116-2012 《聚碳酸酯(PC)实心板》JG/T347-2012 《铝塑复合板用铝带》YS/T432-2000 《天然板石》GB/T18600-2009 《天然大理石荒料》JC/T202-2011 《天然大理石建筑板材》GB/T19766-2005 《天然花岗石荒料》JC/T204-2011 《天然花岗石建筑板材》GB/T18601-2009 《天然石材统一编号》GB/T17670-2008 《天然饰面石材术语》GB/T13890-2008《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/T11944-20121.6 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》GB/T4171-2008 《高碳铬不锈钢丝》YB/T096—1997 《合金结构钢》GB/T3077-1999 《金属覆盖层钢铁制品热镀锌层技术要求》GB/T13912-2002 《冷拔异形钢管》GB/T3094-2012 《碳钢焊条》GB/T5117-2012 《碳素结构钢》GB/T700-2006《碳素结构钢和低合金结构钢热轧薄钢板及钢带》GB/T912-2008《碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板及钢带》GB/T3274-2007 《优质碳素结构钢》GB/T699-19991.7 胶类及密封材料规范:《丙烯酸酯建筑密封膏》JC484-2006《幕墙玻璃接缝用密封胶》JC/T882-2001《彩色涂层钢板用建筑密封胶》JC/T884-2001《丁基橡胶防水密封胶粘带》JC/T942-2004《干挂石材幕墙用环氧胶粘剂》JC887-2001《工业用橡胶板》GB/T5574-2008 《混凝土建筑接缝用密封胶》JC/T881-2001《建筑窗用弹性密封剂》JC485-2007《建筑密封材料试验方法》GB/T13477.1~20-2002 《建筑用防霉密封胶》JC/T885-2001《建筑用硅酮结构密封胶》GB16776-2005《建筑用岩棉、矿渣棉绝热制品》GB/T19686-2005《建筑用硬质塑料隔热条》JG/T174-2005《建筑装饰用天然石材防护剂》JC/T973-2005《聚氨酯建筑密封胶》JC/T482-2003《聚硫建筑密封胶》JC/T483-2006《绝热用岩棉、矿棉及其制品》GB/T11835-2007《硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定》GB/T529-2008《石材用建筑密封胶》JC/T883-2001《橡胶袖珍硬度计压入硬度试验方法》GB/T531-1999《修补用天然橡胶胶粘剂》HG/T3318-2002《中空玻璃用弹性密封胶》JC/T486-2001《中空玻璃用丁基热熔密封胶》JC/T914-2003《建筑表面用有机硅防水剂》JC/T902-2002《钢结构防火涂料》GB14907-20021.8 五金件规范:《封闭型沉头抽芯铆钉》GB/T12616-2004《封闭型平圆头抽芯铆钉》GB/T12615-2004《紧固件螺栓和螺钉通孔》GB/T5277-1985《紧固件公差螺栓、螺钉、螺柱和螺母》GB/T3103.1-2002《紧固件机械性能不锈钢螺母》GB/T3098.15-2000 《紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉、螺柱》GB/T3098.6-2000《紧固件机械性能抽芯铆钉》GB/T3098.19-2004 《紧固件机械性能螺母、粗牙螺纹》GB/T3098.2-2000《紧固件机械性能螺母、细牙螺纹》GB/T3098.4-2000《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》GB/T3098.1-2010《紧固件机械性能自攻螺钉》GB/T3098.5-2000《紧固件术语盲铆钉》GB/T3099.2-2004《螺纹紧固件应力截面积和承载面积》GB/T16823.1-1997 《十字槽盘头螺钉》GB/T818-2000《铜合金铸件》GB/T13819-1992《锌合金压铸件》GB/T13821-2009《铝合金压铸件》GB/T15114-2009《铸件尺寸公差与机械加工余量》GB/T6414-1999《电动采光排烟窗》JG189-20061.9 相关物理性能等级测试方法:《玻璃幕墙工程质量检验标准》JGJ/T139-2001《玻璃幕墙光学性能》GB/T18091-2000《彩色涂层钢板和钢带试验方法》GB/T13448-2006《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002(2011版)《建筑防水材料老化试验方法》GB/T18244-2000《建筑幕墙气密、水密、抗风压性能检测方法》GB/T15227-2007《建筑幕墙抗震性能振动台试验方法》GB/T18575-2001《建筑幕墙平面内变形性能检测方法》GB/T18250-2000《建筑装饰装修工程质量验收规范》GB50210-2001《金属材料室温拉伸试验方法》GB/T228-20021.10 《建筑结构静力计算手册》(第二版)1.11 土建图纸:2 基本参数2.1 幕墙所在地区郑州地区;2.2 地面粗糙度分类等级幕墙属于外围护构件,按《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)A类:指近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区;B类:指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区;C类:指有密集建筑群的城市市区;D类:指有密集建筑群且房屋较高的城市市区;依照上面分类标准,本工程按C类地形考虑。
玻璃幕墙计算书
目录一、计算依据及说明 (1)1. 工程概况说明 (1)2. 设计依据 (1)3. 基本计算公式 (3)二、荷载计算 (5)1. 风荷载标准值计算 (5)2. 风荷载设计值计算 (7)3. 水平地震作用计算 (8)4. 荷载组合计算 (8)三、水密性指标值计算 (8)1. 水密性计算 (8)四、玻璃计算 (9)1. 玻璃面积 (9)2. 玻璃板块自重 (9)3. 玻璃强度计算 (9)4. 玻璃跨中挠度计算 (11)五、立柱计算 (12)1. 立柱荷载计算 (12)2. 选用立柱型材的截面特性 (15)3. 立柱强度计算 (16)4. 立柱的刚度计算 (17)5. 立柱抗剪计算 (17)六、立梃与主结构连接计算 (18)1. 立柱与主结构连接计算 (18)七、横梁计算 (20)1. 选用横梁型材的截面特性 (20)2. 横梁的强度计算 (20)3. 横梁的刚度计算 (23)4. 横梁的抗剪强度计算 (23)5. 横梁的各种强度效核及构造 (24)八、横梁与立柱连接件计算 (24)1. 横梁与角码连接计算 (24)2. 角码与立柱连接计算 (25)九、预埋件计算 (26)1. 预埋件受力计算 (26)2. 预埋件面积计算 (26)3. 预埋件焊缝计算 (28)4. 锚筋锚固长度计算 (28)一、计算依据及说明1.工程概况说明工程名称:天津市汇融大厦外檐装饰工程工程所在城市:天津工程所属建筑物地区类别:B类工程所在地区抗震设防烈度:7度工程基本风压:0.5kN/m2工程强度校核处标高:5.1m2.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;天津市汇融大厦外檐装饰工程按B 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B 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,天津地区取为0.5kN/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(0.05g): αmax =0.04 7度(0.1g): αmax =0.08 7度(0.15g): αmax =0.12 8度(0.2g): α max =0.16 8度(0.3g): α max =0.24 9度(0.4g): αmax =0.32天津地区设防烈度为7度,根据本地区的情况,故取αmax =0.08 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5.1mμz : 5.1m 高处风压高度变化系数(按B 类区计算): (GB50009-2001 7.2.1) μ z =1×(z 10)0.32=0.806162 由于0.806162<1,取μz =1μf : 脉动系数 : (GB50009-2001 7.4.2-8) μz =0.5×35(1.8×(0.16-0.16))×(z 10)-0.16=0.556876 βgz : 阵风系数 : (GB50009-2001 7.5.1-1) β gz =0.89×(1+2×μf ) = 1.88124 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1.49625m 2A v :立柱构件从属面积取3.325m 2Ah :横梁构件从属面积取0.95m 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 =1μ s1f =μsf -0.2=-1.2维护构件从属面积大于或等于10m 2的体型系数计算μs10z =μsz ×0.8+0.2 (GB50009-2001 7.3.3-2注) =0.84μs10f =μsf ×0.8-0.2 (GB50009-2001 7.3.3-2注) =-1按照规范,取面板面积对数线性插值计算得到 μsaz =μsz +(μsz ×0.8-μsz )×log(Ab )+0.2 =0.8+(0.64-0.8)×0.175004+0.2 =0.971999μsaf =μsf +(μsf ×0.8-μsf )×log(Ab )-0.2 =-1+((-0.8)-(-1))×0.175004-0.2 =-1.165同样,取立柱面积对数线性插值计算得到 μsavz =μsz +(μsz ×0.8-μsz )×log(Av )+0.2 =0.8+(0.64-0.8)×0.521792+0.2 =0.916513μsavf =μsf +(μsf ×0.8-μsf )×log(Av )-0.2 =-1+((-0.8)-(-1))×0.521792-0.2 =-1.09564 按照以上计算得到 对于面板有: μ sp1=0.971999 μ sn1=-1.165 对于立柱有:μ svp1=0.916513 μ svn1=-1.09564 对于横梁有: μ shp1=1 μ shn1=-1.2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) =1.88124×1×0.971999×0.5=0.914282 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) =1.88124×1×(-1.165)×0.5=-1.09582 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) =1.88124×1×0.916513×0.5=0.862091 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) =-1.03058 kN/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) =0.94062 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) =-1.12874 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×(-1.09582)=-1.53415kN/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×(-1.03058)=-1.44282kN/m 2横梁风荷载作用计算Whp=γw×Wkhp=1.4×1=1.4kN/m2Whn=γw×Wkhn=1.4×(-1.12874)=-1.58024kN/m23.水平地震作用计算GAK: 面板和构件平均平米重量取0.5kN/m2αmax: 水平地震影响系数最大值:0.08qEk: 分布水平地震作用标准值(kN/m2)qEk=βE×αmax×GAK (JGJ102-2003 5.3.4)=5×0.08×0.5=0.2kN/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=1.3×0.2=0.26kN/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+0.2×1.3×0.5=1.53kN/m2考虑负风压、地震荷载组合:Szkn=Wkn=-1.09582kN/m2Szn=Wkn×γw-qEk×γE×ψE=-1.09582×1.4-0.2×1.3×0.5=-1.66415kN/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1.09582kN/m2面板荷载组合设计值为1.66415kN/m2立柱荷载组合标准值为1.03058kN/m2横梁荷载组合标准值为1.12874kN/m2三、水密性指标值计算1.水密性计算根据《建筑幕墙》GB/T 20186--2007 5.1.2.1要求,水密性能指标应按照如下方法确定,对于ⅢA和ⅣA地区,即热带风暴和台风多发地区,水密性能指标P按照下面公式计算:P = 1000×μz ×μc×ωGB/T 20186--2007 5.1.2.1z : 计算高度5.1mμz: 5.1m高处风压高度变化系数(按B类区计算): (GB50009-2001 7.2.1)μ z =1×(z 10)0.32=0.806162 由于0.806162<1,取μz =1μc : 风力系数,可取1.2ω0: 天津地区基本风压,取0.5kN/m 2,天津地区所属气候区域为ⅡA 类气候 所以有:P = 1000×μz ×μc ×ω= 1000×1×1.2×0.5 = 600Pa由于该地区所属气候区域为ⅡA 类气候,根据GB/T 20186--2007 5.1.2.1(b)规定,实际水密性能按照上式的75%进行设计,即 P ×0.75 = 450Pa四、 玻璃计算1. 玻璃面积B: 该处玻璃幕墙分格宽: 0.95m H: 该处玻璃幕墙分格高: 1.575m A: 该处玻璃板块面积: A=B ×H =0.95×1.575=1.49625m 22. 玻璃板块自重GSAk :中空玻璃板块平均自重(不包括铝框):玻璃的体积密度为: 25.6(kN/m 3) (JGJ102-2003 5.3.1) BL_w:中空玻璃外层玻璃厚度: 6mm BL_n:中空玻璃内层玻璃厚度: 6mm GSAk =25.6×BL_w+BL_n 1000=25.6×6+61000=0.3072kN/m 23. 玻璃强度计算选定面板材料为:6(浮法)+12+6(浮法)中空玻璃 校核依据: σ≤fgq: 玻璃所受组合荷载: 1.66415kN/m 2a: 玻璃短边边长: 0.95m b: 玻璃长边边长: 1.575mt o :中空玻璃外层玻璃厚度: 6mm ti :中空玻璃内层玻璃厚度: 6mmE: 玻璃弹性模量 : 72000N/mm 2m: 玻璃板面跨中弯曲系数,按边长比a/b 查表 6.1.2-1得: 0.0863937 η: 折减系数,根据参数θ查表6.1.2-2 σw : 玻璃所受应力: q=1.66415kN/m 2荷载分配计算:qo =1.1×q ×t o3t o 3+t i 3=1.1×1.66415×6363+63=0.915283qi =q ×t i3t o 3+t i 3=1.66415×6363+63=0.832075qko =1.1×qk ×t o3t o 3+t i 3=1.1×1.09582×6363+63=0.602701qki =qk ×t i3t o 3+t i 3=1.09582×6363+63=0.54791 参数θ计算:θo =qko ×a 4×109E ×t o4 (JGJ102-2003 6.1.2-3)=0.602701×0.954×10972000×64=5.26089查表6.1.2-2 得ηo = 0.997913θi =qki ×a 4×109E ×t i4=0.54791×0.954×10972000×64=4.78262查表6.1.2-2 得ηi = 1 玻璃最大应力计算:σ wo =6×m ×qo ×a 2×1000t o 2×η o(JGJ102-2003 6.1.2-1) =6×0.0863937×0.915283×0.952×100062×0.997913 =11.8693N/mm 2σ wi =6×m ×qi ×a 2×1000t i2×ηi =6×0.0863937×0.832075×0.952×100062×1 =10.8129N/mm 211.8693N/mm 2≤f g =28N/mm 210.8129N/mm 2≤fg =28N/mm 2玻璃的强度满足4. 玻璃跨中挠度计算校核依据: df ≤dflim =0.9560×1000=15.8333mm D: 玻璃刚度(N ·mm) ν: 玻璃泊松比: 0.2E: 玻璃弹性模量 : 72000N/mm 2te : 中空玻璃的等效厚度 te =0.95×3t o 3+t i 3=0.95×363+63=7.18155mm D=E ×t e312×(1-ν2)=72000×7.18155312×(1-0.22) =2.31491e+006N ·mmqk : 玻璃所受组合荷载标准值:1.09582kN/m 2μ: 挠度系数,按边长比a/b 查 表6.1.3得: 0.00862492参数θ计算:θ=qk ×a 4E ×t e 4(JGJ102-2003 6.1.2-3) =1.09582×0.95472000×7.181554×109=4.66046η: 折减系数,根据参数θ查表6.1.2-2 得η = 1 df : 玻璃组合荷载标准值作用下挠度最大值d f =μ×qk ×a 4D ×η (JGJ102-2003 6.1.3-2)=0.00862492×1.09582×0.9542.31491e+006×1×109=3.32548mm3.32548mm ≤dflim =15.8333mm 玻璃的挠度满足五、 立柱计算1. 立柱荷载计算(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: 1.03058kN/m 2Bl: 幕墙左分格宽: 0.95m Br: 幕墙右分格宽: 0.95m qwk=Wk ×Bl+Br2=1.03058×0.95+0.952=0.979051kN/m qw=1.4×qwk =1.4×0.979051 =1.37067kN/m(2)分布水平地震作用设计值GAkl: 立柱左边幕墙构件(包括面板和框)的平均自重: 0.5kN/m 2GAkr: 立柱右边幕墙构件(包括面板和框)的平均自重: 0.5kN/m 2qEAkl=5×αmax ×GAkl (JGJ102-2003 5.3.4) =5×0.08×0.5=0.2kN/m 2qEAkr=5×αmax ×GAkr (JGJ102-2003 5.3.4) =5×0.08×0.5=0.2kN/m 2qek=qEkl ×Bl+qEkr ×Br 2=0.2×0.95+0.2×0.952=0.19kN/m qe=1.3×qek =1.3×0.19 =0.247kN/m (3)立柱荷载组合立柱所受组合荷载标准值为: qk=qwk=0.979051kN/m立柱所受组合荷载设计值为: q =qw+ψE ×qe =1.37067+0.5×0.247 =1.49417kN/m 立柱计算简图如下:n 0n 1B 0立柱计算简图3500q 1q 2立柱受力简图3500q1=1.494kN/m q2=0.570kN/m(4)立柱弯矩:通过有限元分析计算得到立柱的弯矩图如下:M m a x =2.288k N .m最大弯矩发生在1.75m处M: 幕墙立柱在风荷载和地震作用下产生弯矩(kN·m) M=2.28795kN·m立柱在荷载作用下的轴力图如下:立柱在荷载作用下的支座反力信息如下表:2.选用立柱型材的截面特性选定立柱材料类别: 铝-6063-T5选用立柱型材名称: 130立柱型材强度设计值: 90N/mm2型材弹性模量: E=70000N/mm2X轴惯性矩: Ix=399.498cm4Y轴惯性矩: Iy=74.1152cm4X轴上部抵抗矩: Wx1=45.6641cm3X轴下部抵抗矩: Wx2=47.2703cm3Y轴左部抵抗矩: Wy1=22.8063cm3Y轴右部抵抗矩: Wy2=22.8031cm3型材截面积: A=13.0164cm2型材计算校核处抗剪壁厚: t=3mm型材截面面积矩: Ss=32.0607cm3塑性发展系数: γ=1130立柱3. 立柱强度计算校核依据: N A +Mγ×w ≤faBl: 幕墙左分格宽: 0.95m Br: 幕墙右分格宽: 0.95m Hv: 立柱长度GAkl: 幕墙左分格自重: 0.5kN/m 2GAKr: 幕墙右分格自重: 0.5kN/m 2幕墙自重线荷载: Gk=GAkl ×Bl+GAkr ×Br 2=0.5×0.95+0.5×0.952=0.475kN/mrG: 结构自重分项系数: 1.2G:幕墙自重线荷载设计值0.57kN/mf: 立柱计算强度(N/mm 2)A: 立柱型材截面积: 13.0164cm 2Nl: 当前杆件最大轴拉力(kN) Ny: 当前杆件最大轴压力(kN) Mmax:当前杆件最大弯矩(kN.m)Wz: 立柱截面抵抗矩(cm 3) γ: 塑性发展系数: 1立柱通过有限元计算得到的应力校核数据表格如下:通过上面计算可知,立柱杆件b0的应力最大,为51.6366N/mm 2≤fa=90N/mm 2,所以立柱承载力满足要求4. 立柱的刚度计算校核依据: Umax ≤L180且 Umax ≤20mm Dfmax: 立柱最大允许挠度:通过有限元分析计算得到立柱的挠度图如下:D m a x =6.841m m 立柱挠度分布如下表:最大挠度发生在1.75m 处,最大挠度为6.84075mm ≤20mm Dfmax=Hvmax180×1000=3.5180×1000=19.4444mm立柱最大挠度Umax 为: 6.84075mm ≤19.4444mm 挠度满足要求5. 立柱抗剪计算校核依据: τmax ≤[τ]=55N/mm 2通过有限元分析计算得到立柱的剪力图如下:立柱剪力分布如下表:最大剪力发生在0m 处 τ: 立梃剪应力:Q: 立梃最大剪力: 2.6148kNSs: 立柱型材截面面积矩: 32.0607cm 3Ix: 立柱型材截面惯性矩: 399.498cm 4t: 立柱抗剪壁厚: 3mm τ=Q ×Ss ×100Ix ×t=2.6148×32.0607×100399.498×3=6.9948N/mm 26.9948N/mm 2≤55N/mm 2立柱抗剪强度可以满足六、 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-Q235连接螺栓材料 : C 级普通螺栓-4.8级 Lct : 连接处角码壁厚: 8mm D v : 连接螺栓直径: 12mm D ve : 连接螺栓有效直径: 10.36mm N h : 连接处水平总力(N):Nh =Q=-2.61481kNN g : 连接处自重总值设计值(N): Ng =-1.995kNN: 连接处总合力(N): N=N g 2+N h 2=-1.9952+-2.614812×1000 =3288.96NNb : 螺栓的承载能力: N v : 连接处剪切面数: 2N b =2×3.14×⎝ ⎛⎭⎪⎫D e 22×140 (GB 50017-2003 7.2.1-1) =2×3.14×⎝⎛⎭⎪⎫10.3622×140 =23603NNnum : 立梃与建筑物主结构连接的螺栓个数: Nnum =N N b=3288.9623603=0.139345个 取2个N cbl : 立梃型材壁抗承压能力(N): N vl : 连接处剪切面数: 2×2 t: 立梃壁厚: 3mmNcbl =Dv ×2×120×t ×Nnum (GB 50017-2003 7.2.1-3) =12×2×120×3×2 =17280N3288.96N ≤ 17280N立梃型材壁抗承压能力满足 N cbg : 角码型材壁抗承压能力(N):N cbg =D v ×2×325×L ct ×Nnum(GB 50017-2003 7.2.1-3) =12×2×325×8×2=124800N3288.96N ≤ 124800N角码型材壁抗承压能力满足七、 横梁计算1. 选用横梁型材的截面特性选定横梁材料类别: 铝-6063-T5选用横梁型材名称: 65系列横梁型材强度设计值: 90N/mm 2型材弹性模量: E=70000N/mm 2X 轴惯性矩: Ix=29.3062cm 4Y 轴惯性矩: Iy=111.665cm 4X 轴上部抵抗矩: Wx1=10.1467cm 3X 轴下部抵抗矩: Wx2=8.11413cm 3Y 轴左部抵抗矩: Wy1=19.69cm 3Y 轴右部抵抗矩: Wy2=22.205cm 3型材截面积: A=10.3954cm 2型材计算校核处抗剪壁厚: t=3mm型材截面绕X 轴面积矩: Ss=0cm 3型材截面绕Y 轴面积矩: Ssy=14.5755cm 3塑性发展系数: γ=1 65系列横梁2. 横梁的强度计算校核依据: Mxγ×Wx + Myγ×Wy ≤fa=90 (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: 1.55mBh: 幕墙分格宽: 0.95mGAkhu: 横梁上部面板自重: 0.5kN/m 2GAkhd: 横梁下部面板自重: 0.5kN/m 2Ghk: 横梁自重荷载线分布均布荷载集度标准值(kN/m):Ghk=0.5×Hh=0.5×1.55=0.775kN/mGh: 横梁自重荷载线分布均布荷载集度设计值(kN/m)Gh=γG ×Ghk=1.2×0.775=0.93kN/m(2)横梁承受的组合荷载作用计算横梁承受风荷载作用wk=1.12874kN/m 2qEAk: 横梁平面外地震荷载:βE: 动力放大系数: 5αmax: 地震影响系数最大值: 0.08qEAku=βE ×αmax ×0.5 (JGJ102-2003 5.3.4) =5×0.08×0.5=0.2kN/m 2qEAkd=βE ×αmax ×0.5 (JGJ102-2003 5.3.4) =5×0.08×0.5=0.2kN/m 2荷载组合:横梁承受面荷载组合标准值:qAk=wk = 1.12874kN/m 2横梁承受面荷载组合设计值:qAu=γw ×wk+0.5×γE ×qEAku=1.4×1.12874+0.5×1.3×0.2=1.71024kN/m 2qAd=γw ×wk+0.5×γE ×qEAkd=1.4×1.12874+0.5×1.3×0.2=1.71024kN/m 2(3)横梁在组合荷载作用下的弯矩(kN ·m)横梁上部组合荷载线分布最大荷载集度标准值(矩形分布) 横梁下部组合荷载线分布最大荷载集度标准值(矩形分布) 分横梁上下部分别计算Hhu: 横梁上部面板高度 1.55mHhd: 横梁下部面板高度 0.45mqu=qAu ×Hhu 2=1.71024×1.552=1.32543kN/mqd=qAd ×Hhd 2=1.71024×0.452=0.384803kN/m。
玻璃幕墙强度计算
青岛地丰大厦 青岛 68 3600 1200 1500
6+12A+6中空玻璃
立柱截面面积(cm2) 立柱惯性矩(cm ) 立柱抵抗矩(cm3) 横梁X轴惯性矩(cm ) 横梁Y轴惯性矩(cm4) 横梁X轴抵抗矩(3) 横梁Y轴抵抗矩(cm3) 玻璃的强度设计值Fg(N/mm2) 玻璃密度(kN/m ) 抗风压调整系数 楼层弹性层间位移角限值(rad)
铝合金强度设计值(N/mm2)受剪
阵风系数β gz 风压高度变化系数μ z 地震影响系数
幕墙构件自重设计值PGK(kN/m2)
螺栓抗剪强度设计值fv(N/mm2) 螺栓承压强度设计值fc(N/mm2)
铝材截面承压强度设计值(N/mm2) 钢材截面承压强度设计值(N/mm2)
风荷载体型系数μs 地震动力放大系数 铝合金弹性模量× 5 (N/mm2) 10
6 6 12 A 0.6 6 简支梁/双跨梁 420 0.08656 3.6001 85.5 49.6 1.485 2.185 0.16 0.5 1.2 5 0.7
玻璃弯矩系数 玻璃挠度系数 折减系数η内 折减系数η外 折减系数η综 玻璃弹性模量× 5(N/mm2) 10 玻璃泊松比
硅酮结构密封胶短期强度设计值 硅酮结构密封胶长期强度设计值 钢材的强度设计值Fg(N/mm2)
硅酮结构密封胶变位承受能力δ
3 4 4
10.9305 309.619 37.335 39.087 104.056 12.921 17.646 28 25.6 1.5 1/550 0.15 0.0628 0.00603 0.8907 0.8803 0.8989 0.72 0.2 0.2 0.01 215 320 400 120 325
明框玻璃幕墙设计计算书
明框玻璃幕墙设计计算书一、计算依据及说明1、工程概况说明工程名称:年产70万件铁路节能环保设备及配件项目 (一期)工程1#2#厂房工程所在城市:天津市工程建筑物所在地地面粗糙度类别:C类工程所在地区抗震设防烈度:七度(0.15g)工程基本风压:0.5kN/m22、设计依据3、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;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;年产70万件铁路节能环保设备及配件项目 (一期)工程1#2#厂房按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》GB50009-2012 8.1.1-2采用风荷载计算公式: w k=βgz×μsl×μz×w0其中: w k---作用在幕墙上的风荷载标准值(kN/m2)βgz---瞬时风压的阵风系数根据不同场地类型,按以下公式计算:βgz=1+2gI10(z10)(-α)其中g为峰值因子取为2.5,I10为10米高名义湍流度,α为地面粗糙度指数A类场地: I10=0.12 ,α=0.12B类场地: I10=0.14 ,α=0.15C类场地: I10=0.23 ,α=0.22D类场地: I10=0.39 ,α=0.30μz---风压高度变化系数,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2012取定,根据不同场地类型,按以下公式计算:A类场地: μz=1.284×(Z10)0.24B类场地: μz=1.000×(Z10)0.30C类场地: μz=0.544×(Z10)0.44D类场地: μz=0.262×(Z10)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》GB50009-2012取定w0---基本风压,按全国基本风压图,天津市地区取为0.5kN/m2(3).地震作用计算:q EAk=βE×αmax×G Ak其中: q EAk---水平地震作用标准值βE---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(0.05g): αmax=0.047度(0.1g): αmax=0.087度(0.15g): αmax=0.128度(0.2g): αmax=0.168度(0.3g): αmax=0.249度(0.4g): αmax=0.32天津市地区设防烈度为七度(0.15g),根据本地区的情况,故取αmax=0.12G Ak---幕墙构件的自重(N/m2)(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:γG S G+γwψw S w+γEψE S E+γTψT S T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: q k =W k +0.5×q EAk ,维护结构荷载标准值不考虑地震组合 水平荷载设计值: q=1.5×W k +0.5×1.3×q EAk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1.3b.当其效应对结构有利时:一般情况取1.0;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1.5二、荷载计算1、风荷载标准值计算W k : 作用在幕墙上的风荷载标准值(kN/m 2) z : 计算高度17.1mμz : 17.1m 高处风压高度变化系数(按C 类区计算): (GB50009-2012 条文说明8.2.1)μz =0.544×(z 10)0.44=0.688838I 10: 10米高名义湍流度,对应A 、B 、C 、D 类地面粗糙度,分别取0.12、0.14、0.23、0.39。
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启航佳园安置小区B区幕墙强度设计计算书大秦建设集团有限公司2013 年 6月 10 日I.基本参数:1.工程所在地:陕西 - 西安2.抗震设防等级:8度抗震设计 0.16(按基本地震加速度0.30g设计) II.设计依据:《建筑结构荷载规范》 GB 50009-2001《钢结构设计规范》 GB 50017-2003《高层民用建筑钢结构技术规程》 JGJ 99《建筑结构可靠度设计统一标准》 GB 50068-2001《玻璃幕墙工程技术规范》 JGJ 102-2003《混凝土结构设计规范》 GB 50010-2002《金属与石材幕墙工程技术规范》 JGJ 133-2001《建筑幕墙》 JG 3035-1996《建筑结构静力计算手册》第二版《结构静力计算图表》建筑工业出版社《建筑幕墙工程手册》赵西安《建筑钢结构焊接技术规程》 GB/T 81《建筑玻璃应用技术规程》 JGJ 113-2003《玻璃幕墙工程质量检验标准》 JGJ/T 139-2001《点支式玻璃幕墙支承装置》 JG 138-2001《吊挂式玻璃幕墙支承装置》 JG 139-2001《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《建筑幕墙物理性能分级》 GB/T 15225-1994《建筑幕墙空气渗漏性能检测方法》 GB/T 15226-1994《建筑幕墙风压变形性能检测方法》 JG 15227-1994《建筑幕墙雨水渗漏性能检测方法》 GB/T 15228-1994《建筑抗震设计规范》 GB 50011-2001《建筑设计防火规范》 GB 50016《高层民用建筑设计防火规范》 GB 50045《建筑防雷设计规范》 GB 50057-1994《硅酮建筑密封胶》 GB/T 14683-2003《幕墙玻璃接缝用密封胶》 JC/T 882-2001《中空玻璃用弹性密封胶》 JC/T 486-2001《天然花岗石建筑板材》 GB/T 18601-2001《石材幕墙接缝用密封胶》 JC/T 883-2001《铝塑复合板》 GB/T 17748《干挂天然花岗石,建筑板材及其不锈钢配件》 JC 830.1,830.2-1998 《建筑用硅酮结构密封胶》 GB 16776-2002《变形铝及铝合金化学成份》 GB/T 3190《铝合金建筑型材》 GB/T 5237-2000《铝及铝合金轧制板材》 GB/T 3880-1997《碳素结构钢》 GB/ 700-1988《优质碳素结构钢》 GB/T 699-1999《高耐候结构钢》 GB/T 4171-2000《焊接结构用耐候钢》 GB/T 4172-2000《冷顶锻用不锈钢丝》 GB/T 4232《不锈钢丝》 GB/T 4240《不锈钢丝绳》 GB/T 9944《钢化玻璃》 GB/T 9963-1998《幕墙用钢化玻璃及半钢化玻璃》 GB 17841-1999《夹层玻璃》 GB 9962-1999《中空玻璃》 GB/T 11944-2002《浮法玻璃》 GB 11614-1999《建筑安全玻璃管理规定》《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 16823.1-1997III.荷载和效应组合:结构设计时,根据构件的受力特点,荷载作用情况及应力(或内力)的作用方向,选用最不利的组合。
荷载或效应组合设计值按下式计算:S =γg*Sgk + ψw*γw*Swk + ψe*γe*SekS:作用效应组合设计值Sgk:永久荷载效应标准值Swk:风荷载效应标准值Sek:地震荷载效应标准值γg:永久荷载分项系数γw:风荷载分项系数γe:地震作用分项系数ψw:风荷载组合值系数ψe:地震作用的组合值系数一、在进行幕墙构件的承载力设计时,各分项系数按下列规定取值:1.一般情况下,永久荷载、风荷载、地震作用的分项系数分别取1.2、1.4、1.3。
2.永久荷载的效应起控制作用时,其分项系数取1.35。
3.永久荷载的效应对构件有利时,其分项系数取值不应大于1.0。
二、可变作用的组合值系数按下列规定取值:1.一般情况下,风荷载组合系数取1.0,地震作用的组合值系数取0.5。
2.对水平倒挂玻璃及其框架,可不考虑地震作用效应的组合;风荷载组合值系数可取1.0(永久荷载不起控制作用时)或0.6(永久荷载起控制作用时)。
一、风荷载计算幕墙标高z(mm):14700.01 风荷载标准值计算:Wk = βgz*μS*μZ*w0(按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003 5.3.2)1.1 基本风压 W0=350.0N/m^2(按《建筑结构荷载规范》GB 50009-2001规定,采用50年一遇的风压)(但不得小于0.3KN/m^2)1.2 阵风系数计算:A=14700.0mm(幕墙高)地区类=C类有密集建筑群的城市市区1)A类地区:βgz=0.92*(1+2μf)其中:μf=0.5*35^(1.8*(-0.04))*(z/10)^(-0.12),z为安装高度;2)B类地区:βgz=0.89*(1+2μf)其中:μf=0.5*35^(1.8*(0))*(z/10)^(-0.16),z为安装高度;3)C类地区:βgz=0.85*(1+2μf)其中:μf=0.5*35^(1.8*(0.06))*(z/10)^(-0.22),z为安装高度;4)D类地区:βgz=0.80*(1+2μf)其中:μf=0.5*35^(1.8*(0.14))*(z/10)^(-0.30),z为安装高度;本工程按:βgz=0.85*(1+2μf)其中:μf=0.5*35^(1.8*(0.06))*(z/10)^(-0.22),z为安装高度;安装高度<=5米时,βgz取2.30βgz= 1.996(按《建筑结构荷载规范》GB 50009-2001 7.5.1)1.3 风压高度变化系数μz:z=14700.0mm(幕墙高)地区类=C类有密集建筑群的城市市区1)A类地区:μZ=1.379 * (z / 10) ^ 0.24,z为安装高度;2)B类地区:μZ=(z / 10) ^ 0.32,z为安装高度;3)C类地区:μZ=0.616 * (z / 10) ^ 0.44,z为安装高度;4)D类地区:μZ=0.318 * (z / 10) ^ 0.6,z为安装高度;本工程按:μz=0.616 * (z / 10) ^ 0.44,z为安装高度;安装高度<=5米时,μz取0.74μZ = 0.74(按《建筑结构荷载规范》GB 50009-2001 7.2.1规定)1.4 风荷载体型系数:μs = 1.2(按《建筑结构荷载规范》GB 50009-2001 表7.3.1规定)1.5 风荷载标准值计算:Wk(N/m^2)=βgz*μS*μZ*w0=1.996*1.2*0.74*350.0=620.357风荷载标准值采用50年一遇阵风风速相应风压值计算,并且不应<1000N/m^2由于620.357<1000N/m^2风荷载标准值应调整为:Wk=βgz*μS*μZ*w0=1000N/m2(按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ 102-2003 5.3.2规定)2 风荷载设计值计算:W(N/m2)=1.4*Wk=1.4*1000.0=1400.0(按《建筑幕墙工程技术规范》JGJ102-2003 5.4.2.1)二、立柱计算按简支梁力学模型计算1 立柱选材1.1 基本参数1)楼层高度H=3900.0mm2)立柱左分格宽度B1=1000mm3)立柱右分格宽度B2=1500mm4)平均分格宽度B=(1000+1500)/2= 1250 mm5)风荷载标准值Wk=1000.0N/m26)风荷载设计值W=1400.0N/m27)水平地震影响系数最大值αmax=0.248)幕墙构件(含铝框)每平方自重gak=500.0N/m21.2 风线荷载设计值计算:qw(N/mm)=B*W/1000/1000=1250.0*1400.0/1000/1000=1.751.3 风荷载产生弯矩计算:Mw(N.mm)=qw*H^2/8/1000=1.75*3900.0^2/8/1000=3327188.01.4 地震线荷载设计值计算1.4.1 垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值计算qeak(N/m2)=βE*αmax*Gak=5*0.24*500.0=600.01.4.2 垂直于幕墙平面的分布水平地震作用设计值计算qek(N/m2)=1.3*qeak=1.3*600.0=780.01.4.3 地震线荷载设计值计算qE(N/mm)=B*qek/1000/1000=1250.0*780.0/1000/1000=0.9751.5 垂直分布地震作用产生弯矩计算:ME(N.mm)=qE*h^2/8=0.975*3900.0^2/8=1853719.01.6 幕墙立柱在风荷载和地震作用下产生的总弯矩计算:采用Sw+0.5*Se组合M(N.mm)=Mw+0.5*Me=3327188.0+0.5*1853719.0=4254047.01.7 立柱最小截面抵抗矩计算W(mm3)=M/(1.05*fa)=4254047.0/(1.05*124.4)=32568.111.8 风线荷载标准值计算:qWK(N/mm)=B*Wk/1000/1000=1250.0*1000.0/1000/1000=1.251.9 地震线荷载标准值计算:qEk(N/mm) =B*qEK/1000/1000=1250.0*600.0/1000/1000=0.751.10 惯性矩(I)计算:I(mm4)=5*(qWK+0.5*qEK)*h^3/(384*e*1/180)=5*(1.25+0.5*0.75)*3900.0^3/(384*70000.0*1/180) =3227457.0应该选用W>=32568.11,I>=3227457.002 立柱选用型材的截面参数1)立柱选用的型材:150明框2)立柱型材强度设计值fa=124.4N/mm23)立柱型材净截面积A0(mm2)=3266.79mm24)立柱型材X轴惯性矩Ix=7228334.0mm45)立柱型材Y轴惯性矩Iy=1538715.0mm46)立柱型材X轴抵抗矩Wx1=83818.46mm37)立柱型材X轴抵抗矩Wx2=105121.0mm39)立柱型材截面积A=3266.79mm210)立柱型材计算校核处壁厚t=3mm11)立柱型材截面面积矩Ss=69357.02mm33 立柱强度计算强度计算采用(SG + SW + 0.5*SE)组合。