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 o

W k : 作用在幕墙上的风荷载标准值kN/m2

: 瞬时风压的阵风系数取2.25

z

: 风压高度变化系数取1.14

z

: 风荷载体型系数取1.5

s

W o : 基本风压, 当地取值为0.55kN/m2

W k=2.25X1.14X1.5X0.55=2.12kN/m2

2. 风荷载设计值

W=w W k=1.4x2.12=2.9kN/m2

W : 风荷载设计值

: 风荷载作用效应的分项系数值为1.4

w

3. 玻璃幕墙构件重力荷载标准值

G K=G AK BH=0.4x1.047x1.65=1.73kN

G 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/m2

B : 幕墙分格宽1.047m

H : 幕墙分格高1.65m

4. 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/A

q E : 垂直于玻璃幕墙平面的水平地震作用kN/m2

: 动力放大系数取3.0

E

: 水平地震影响系数最大值为0.04

max

G k : 玻璃幕墙构件重量为0.74kN

A : 玻璃幕墙构件的面积m2

A=BH=1.65x1.047=1.72m2

q E=3x0.04x0.74/1.72=0.18kN/m2

2平行于玻璃幕墙平面的集中水平地震作用:

p E=Emax G k

p E : 平行于玻璃幕墙平面的集中水平地震作用kN

: 动力放大系数取3.0

E

: 水平地震影响系数最大值为0.04

max

G k : 玻璃幕墙构件重量为0.74kN/m

p 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

=6eWa2/t2

w

: 风荷载作用下玻璃的最大应力N/mm2

w

W : 风荷载设计值为0.00135N/mm2

a : 玻璃短边边长1047mm

t : 玻璃厚度取10mm

e: 弯曲系数0.0775

=6x0.0775X0.00189X10472/102=13N/mm2

w

2. 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/m2

G AK : 玻璃自重

: 玻璃重力体积密度kN/m3

t : 玻璃厚度

q EA=EEmax G AK

q EA : 地震作用设计值

: 地震作用分项系数1.3

E

: 动力放大系数取3.0

E

: 水平地震影响系数最大值为0.04

max

q EA=1.3X3X0.040.1798=0.028kN/m2

=6q EA a2/t2

EA

: 地震作用下玻璃的最大应力N/mm2

EA

q EA : 地震作用设计值为0.000028N/mm2

a : 玻璃短边边长1047mm

t : 玻璃厚度10mm

: 弯曲系数0.0775

=6X0.0775X0.000028X10472/102=0.337N/mm2 EA

3. 计算在温度影响下, 玻璃边缘与边框之间的挤压应力

=ET-2c-d c/b

t1

: 在温度影响下玻璃的挤压应力

t1

c : 玻璃边缘与边框间和空隙取5mm

d c : 施工误差取3mm

b : 玻璃的长边尺寸1650mm

T : 玻璃幕墙年温度变化80度

: 玻璃的线膨胀系数0.00001

E : 玻璃的弹性模量72000N/mm2

=72000X0.00001X80-25-3/1500=-278.4N/mm2

t1

计算值为负, 挤压应力为零, 满足要求

4. 计算玻璃中央与边缘温度差产生的温差应力

=0.74E1234T c-T s

t2

: 温差应力

t2

: 玻璃的线膨胀系数0.00001

E : 玻璃的弹性模量72000N/mm2

: 阴影系数取1.6 (邻边)

1

: 窗帘系数取1.3

2

: 玻璃面积系数取1.04

3

: 嵌缝材料系数取0.38

4

T c : 玻璃中央温度取50度

T s : 玻璃边缘温度取35度

=0.74720000.000011.61.31.040.38

t1

50-35=6.57N/mm2

=tt2=1.26.57=7.884N/mm2<19.5N/mm2满足要求

t

: 温度作用分项系数1.2

t

5. 计算组合应力

=w+0.6EA=20.1+0.60.264=20.2584N/mm2

玻璃强度满足!

三. 横梁的设计计算

1. 横梁基本参数

横梁采用120 型系列配套型材面积:830mm2

X向惯性矩:658300mm4 X向截面抵抗矩:18300mm3

Y向惯性矩:658300mm4Y向截面抵抗矩:18300mm3

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 B2/8=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

=5q w B4/384/E/I y=5x2.16x1.159x4/384

w

/70000/658300=2.83mm

: 横梁由于风荷载作用产生的变形

w

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/m

G 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/m2

M xG=G b B2/8=0.64x1.652/8=0.11kN.m

M xG : 横梁由于重力荷载作用产生的弯矩标准值