某150系列明框幕墙(双跨梁)计算书(gb50009-2006年版)_secret
幕墙采光顶钢结构计算幕墙龙骨受力计算书
工程地点:辽宁省铁岭市基本风压:0.5 KN/m2(50年),B类场地粗糙度(计算点标高取17米)施工活荷载:0.5 KN/m2玻璃及附件自重:0.8 KN/m2设防烈度:7度设防,加速度为0.1g;设计地震分组:第一组;建筑场地类别:Ⅱ类;特征周期:0.4s钢索拉力以点荷载形式按活荷载加入左右两边框风荷载自重以线荷载形式加入采用规范:《建筑结构荷载规范》 GB50009-2012(2012年版)《钢结构设计规范》 GB50017-2003《玻璃幕墙工程技术规范》 JGJ102-2003《建筑幕墙工程技术规范》 JG3035-1996《建筑抗震设计规范》 GB50011-2001《碳素结构钢》 GB/T 700《建筑钢结构焊接规程》 JGJ81-91《建筑结构用冷弯矩形钢管》 JG/T178-2005《混凝土结构后锚固技术规程》 JGJ145—2004三、结构设计理论及材料性能参数3.1荷载计算⑴对于围护结构,作用在幕墙上的风荷载标准值按下式计算:Wk =βgZ·μS·μZ·WO式中:Wk-作用在幕墙上的风荷载标准值(KN/m2);βgZ-考虑瞬时风压的阵风系数(依据GB50009-2001(2012版)中的表7.5.1要求选取)μS-风荷载体型系数,(对雨篷取-2)μZ-风压高度变化系数;(依据GB50009-2012(2006版)中的表7.2.1要求选取)WO-基本风压,取0.5KN/m2。
(按50年一遇风荷载考虑)对于高层建筑和重要建筑,风荷载是主要的外力作用,在建筑物的有效使用期限内,幕墙不应由于风荷载而损坏。
⑵地震作用按下式计算QE =βE·αmax·G式中:QE——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,7度抗震设计取0.08;βE——动力放大系数,取5.0。
(依据JGJ102-2003和JGJ133-2001要求)(3) 荷载分项系数和组合系数的确定根据《建筑结构荷载规范》(GB 50009---2012(2012版))及《玻璃幕墙工程技术规范》(JGJ102-2003)规定,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永久荷载,γG 取1.2(永久荷载起控制作用时,γG取1.35)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0.5②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 (4) 荷载和作用效应按下式进行组合:S=γG SG+ψWγWSW+ψEγESE式中:S——荷载和作用效应组合后的设计值;SG——重力荷载作为永久荷载产生的效应;Sw ,SE——分别为风荷载,地震作用作为可变荷载产生的效应;γG ,γw,γE——各效应的分项系数;ψw,ψE——分别为风荷载,地震作用效应的组合系数。
明框玻璃幕墙计算书 改后的最新的 (1)-推荐下载
明框幕墙结构计算
第三部分、主楼明框玻璃幕墙计算第一章、荷载计算一、基本参数最大标高:91.5 m计算位置:13~1轴立面明框玻璃幕墙幕墙分格:B×H=1.0×1.5 mB:玻璃宽度H:玻璃高度设计地震烈度:7度地面粗糙度类别:C类二、荷载计算1、幕墙自重荷载标准值计算G AK:玻璃面板自重面荷载标准值玻璃面板采用6+12A+6钢化中空(LOW-E)玻璃G AK=(6+6)×10-3×25.6=0.31 KN/m2G GK:考虑龙骨和各种零部件等后的玻璃幕墙重力荷载标准值G GK=0.40 KN/m22、幕墙自重荷载设计值计算r G:永久荷载分项系数,取r G=1.2G G:考虑龙骨和各种零部件等后的玻璃幕墙重力荷载设计值G G=r G·G GK=1.2×0.40=0.48 KN/m23、幕墙承受的水平地震荷载标准值计算q EK:垂直于幕墙平面的水平地震作用标准值βE:动力放大系数,可取5.0αmax:水平地震影响系数最大值,取0.08q EK=αmax·βE·G GK =0.08×5.0×0.40=0.16 KN/m24、幕墙承受的水平地震荷载设计值计算r E:地震作用分项系数,取r E=1.3q E:作用在幕墙上的水平地震荷载设计值q E=r E·q EK=1.3×0.16=0.208 KN/m2第二章、玻璃面板校核本工程选用6+12A+6钢化中空(LOW-E)玻璃,最大玻璃分格a=1000 mm,b=1500 mm。
一、荷载计算1、幕墙的风荷载计算βgz:阵风系数,1.6167μZ :风压高度变化系数,1.6316W 0:基本风压 W 0=0.55 KN/m 2(50年一遇)μS1:围护构件面板局部风压体型系数,μS1=-1.2,(依据《建筑结构荷载规范》GB 50009-2001(2006版)第7.3.3条)W K :作用在幕墙上的风荷载标准值 (KN/m 2)W K =βgz μS1μZ W 0=1.6167×1.2×1.6316×0.55=1.74 KN/m 2W :作用在幕墙上的风荷载设计值(KN/m 2) r W :风荷载作用效应的分项系数,取1.4W= r W ×W K =1.4×1.74=2.44 KN/m 22、荷载组合ψW :风荷载的组合值系数,取ψW =1.0 ψE :地震作用的组合值系数,取ψE =0.5风荷载和水平地震作用组合标准值q K =ψW W K +ψE q EK =1.0×1.74+0.5×0.16=1.82 KN/m 2风荷载和水平地震作用组合设计值q=ψW γW W K +ψE γE q EK =1.0×1.4×1.74 +0.5×1.3×0.16=2.54 KN/m 2二、外片玻璃面板强度校核校核依据:ησ226tmqa =≤f g按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第6.1.5条 1、计算说明根据《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第6.1.5条的规定,中空玻璃的内外片玻璃承受的荷载分别为3231311.1t t t q q +=外、323132t t t q q +=内。
明框玻璃幕墙设计计算书
明框玻璃幕墙设计计算书计算:校核:xxxxxxxx幕墙公司xxxx年xx月xx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: (2)二、立柱计算 (2)1.立柱荷载计算: (2)2.选用立柱型材的截面特性: (5)3.立柱的强度计算: (6)4.立柱的刚度计算: (8)5.立柱抗剪计算: (9)北立面45m处明框幕墙设计计算书一、风荷载计算1.风荷载标准值:Wk: 作用在幕墙上的风荷载标准值(kN/m2)μz: 45m高处风压高度变化系数(按C类区计算): (GB50009-2001 7.2.1)μz=0.616×(z/10)0.44=1.19397μf: 脉动系数 : (GB50009-2001 7.4.2-8)μf=0.5×35(1.8×(0.22-0.16))×(z/10)-0.22=0.527257βgz: 阵风系数 : (GB50009-2001 7.5.1-1)βgz=к×(1+2×μf) = 1.74634Wk=γ0×βgz×μz×μs×W0 (JGJ102-2003 5.3.2)=1.1×1.74634×1.19397×1.2×0.45=1.23854 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》JGJ 102-2003 5.1.6条规定采用W=rw×Wk=1.4×1.23854=1.73395kN/m2二、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: 1.23854kN/m2Bl: 幕墙左分格宽: 1.5mBr: 幕墙右分格宽: 1.2mqwk=Wk×(Bl+Br)/2=1.23854×(1.5+1.2)/2=1.67202kN/mqw=1.4×qwk=1.4×1.67202=2.34083kN/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: 450N/m2 GAkr: 立柱右边玻璃幕墙构件(包括面板和框)的平均自重: 450N/m2 qEAkl=γ0×5×αmax×GAkl (JGJ102-2003 5.3.4)=1.1×5×0.16×450/1000=0.396kN/m2qEAkr=γ0×5×αmax×GAkr (JGJ102-2003 5.3.4)=1.1×5×0.16×450/1000=0.396kN/m2qek=(qEkl×Bl+qEkr×Br)/2=(0.396×1.5+0.396×1.2)/2=0.5346kN/mqe=1.3×qek=1.3×0.5346=0.69498kN/m(3)立柱所受组合荷载: 组合线荷载标准值: qzk=qwk =1.67202kN/m 组合线荷载设计值: qz=qw+0.5×qe=2.34083+0.5×0.69498 =2.68832kN/m(4)立柱弯矩:通过有限元分析计算得到立梃的弯矩图如下:q 1=2.688k N /mÁ¢ÖùÊÜÁ¦¼òͼ1200180018001200最大弯矩发生在4.8m 处M: 幕墙立柱在风荷载和地震作用下产生弯矩(kN ·m) M=4.35508kN ·m2. 选用立柱型材的截面特性: 选用立柱型材名称: EA2629 型材强度设计值: 85.5N/mm 2 型材弹性模量: E=70000N/mm 2 X 轴惯性矩: Ix=634.118cm 4 Y 轴惯性矩: Iy=133.448cm 4 X 轴上部截面矩: Wx1=66.8552cm 3M m a x =4.355k N .mÁ¢ÖùÍä¾Øͼ1200180018001200X轴下部截面矩: Wx2=78.1409cmy轴左部截面矩: Wy1=38.1279cm3y轴右部截面矩: Wy2=38.1279cm3型材截面积: A=17.8269cm2型材计算校核处壁厚: t=3.5mm型材截面面积矩: Ss=47.8233cm3塑性发展系数: γ=1.05EA26293.立柱的强度计算:校核依据: N/A+M/γ/w≤fa (JGJ102-2003 6.3.7) Bl: 幕墙左分格宽: 1.5mBr: 幕墙右分格宽: 1.2mHv: 立柱长度GAkl: 幕墙左分格自重: 450N/m2GAKr: 幕墙右分格自重: 450N/m 幕墙自重线荷载:Gk=(GAkl×Bl+GAkr×Br)/2000=(450×1.5+450×1.2)/2000=0.6075kN/mNk: 立柱受力:Nk=γ0×Gk×Hv=1.1×0.6075×6=4.0095kNN: 立柱受力设计值:rG: 结构自重分项系数: 1.2N=1.2×Nk=1.2×4.0095=4.8114kNσ: 立柱计算强度(N/mm2)A: 立柱型材截面积: 17.8269cm2 M: 立柱弯矩: 4.35508kN·mWx2: 立柱截面抗弯矩: 66.8552cm3γ: 塑性发展系数: 1.05 σ=N ×10/A+M ×103/1.05/Wx2=4.8114×10/17.8269+4.35508×103/1.05/66.8552 =64.739N/mm 264.739N/mm 2 ≤fa=85.5N/mm 2 立柱强度满足要求 4. 立柱的刚度计算: 校核依据: Umax ≤L/180 Dfmax: 立柱最大允许挠度:通过有限元分析计算得到立梃的挠度图如下:D m a x =8.848m mÁ¢ÖùλÒÆͼ1200180018001200最大挠度发生在3m 处Dfmax=Hvmax/180×1000=1.8/180×1000=10mm立柱最大挠度Umax 为: 8.84825mm ≤10mm 挠度满足要求5. 立柱抗剪计算:校核依据: τmax ≤[τ]=49.6N/mm 2通过有限元分析计算得到立柱的剪力图如下:最大剪力发生在1.2m 处Q m a x =5.242k NÁ¢Öù¼ôÁ¦Í¼1200180018001200τ: 立梃剪应力:Q: 立梃最大剪力: 5.24223kNSs: 立柱型材截面面积矩: 47.8233cm3 Ix: 立柱型材截面惯性矩: 634.118cm4 t: 立柱壁厚: 3.5mmτ=Q×Ss×100/Ix/t=5.24223×47.8233×100/634.118/3.5 =11.2958N/mm211.2958N/mm2≤49.6N/mm2立柱抗剪强度可以满足。
150系列横隐竖明框幕墙(墙角区)单跨结构计算书
第二章:150系列横隐竖明框幕墙(墙角区)单跨结极计算书 1 基本参数1.1 幕墙所在地区:太仓地区;1.2 地面粗糙度分类等级:幕墙属于外围护极件,按《建筑结极荷载规范》(GB50009-2001)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B 类地形考虑。
1.3 抗震烈度:根据国家规范《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001 2008版),太仓地区地震基本烈度为7度,地震动峰值加速度为0.1g ,水平地震影响系数最大值为:αmax =0.08。
2 幕墙承受荷载计算2.1 风荷载标准值的计算方法:幕墙属于外围护极件,按建筑结极荷载规范(GB50009-2001 2006年版)计算:w k =βgz μz μs1w 0 ……7.1.1-2[GB50009-2001 2006年版]上式中:w k :作用在幕墙上的风荷载标准值(MPa);Z :计算点标高:24m ;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(高度不足5m 按5m 计算):βgz =K(1+2μf )其中K 为地面粗糙度调整系数,μf 为脉动系数A 类场地: βgz =0.92×(1+2μf ) 其中:μf =0.387×(Z/10)-0.12B 类场地: βgz =0.89×(1+2μf ) 其中:μf =0.5(Z/10)-0.16C 类场地: βgz =0.85×(1+2μf ) 其中:μf =0.734(Z/10)-0.22D 类场地: βgz =0.80×(1+2μf ) 其中:μf =1.2248(Z/10)-0.3对于B 类地形,24m 高度处瞬时风压的阵风系数:βgz =0.89×(1+2×(0.5(Z/10)-0.16))=1.6637μz :风压高度变化系数;根据不同场地类型,按以下公式计算:A 类场地: μz =1.379×(Z/10)0.24当Z>300m 时,取Z=300m ,当Z<5m 时,取Z=5m ;B 类场地: μz =(Z/10)0.32当Z>350m 时,取Z=350m ,当Z<10m 时,取Z=10m ;C 类场地: μz =0.616×(Z/10)0.44当Z>400m 时,取Z=400m ,当Z<15m 时,取Z=15m ;D 类场地: μz =0.318×(Z/10)0.60当Z>450m 时,取Z=450m ,当Z<30m 时,取Z=30m ;对于B 类地形,24m 高度处风压高度变化系数:μz =1.000×(Z/10)0.32=1.3233μs1:局部风压体型系数;按《建筑结极荷载规范》GB50009-2001(2006年版)第7.3.3条:验算围护极件及其连接的强度时,可按下列规定采用局部风压体型系数μs1:一、外表面1. 正压区 按表7.3.1采用;2. 负压区— 对墙面, 取-1.0— 对墙角边, 取-1.8二、内表面对封闭式建筑物,按表面风压的正负情况取-0.2或0.2。
幕墙计算书
目录第一章:工程概况---------------------------------------------P2 第二章:结构设计理论和标准--------------------------------P3-P4 第三章:幕墙材料的物理及力学性能--------------------------P5-P7 第四章:荷载和作用计算-----------------------------------P8-P10 第五章:幕墙玻璃设计计算--------------------------------P11-P18 第六章:结构胶缝宽度和厚度计算--------------------------P19-P20 第七章:幕墙铝板设计计算--------------------------------P21-P23 第八章:玻璃及铝板幕墙立柱的设计计算--------------------P24-P32 第九章:玻璃及铝板幕墙横梁的设计计算--------------------P33-P39 第十章:石材幕墙的设计计算------------------------------P40-P45 第十一章:幕墙其他配件验算------------------------------P46-P50第一章工程概况1.1工程名称:1.2 工程地点:1.3 幕墙总高度:84.400米1.4 幕墙防火等级:耐火等级为一级1.5 防雷分类:二类1.5 荷载及其组合:幕墙系统在结构设计时考虑以下荷载及其组合●风荷载●自重●施工荷载●温度应力作用●雪荷载1.6 构件验算:幕墙系统设计时验算如下节点和构件●幕墙系统与主体结构的连接件强度●竖梁、横梁等杆件的强度和刚度●各连接螺栓、螺丝的强度●玻璃等面材的强度●结构胶缝的宽度和厚度第二章结构设计理论和标准2.1 本结构计算过程均遵循如下规范及标准:2.1.1 《建筑结构荷载规范》GB50009-20012.1.2 《钢结构设计规范》GB50017-20032.1.3 《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-20032.1.4 《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133-20012.1.5 《建筑物防雷设计规范》GB50057-942.1.6 《建筑设计防火规范》GBJ16-87(2001年版)2.2 结构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、铝板幕墙、石材幕墙等均按围护结构设计。
幕墙预埋件计算书
幕墙预埋件计算书1荷载计算1.1风荷载标准值的计算方法幕墙属于外围护构件,按建筑结构荷载规范(GB50009-2001 2006年版)计算:wk =βgzμzμs1w……7.1.1-2[GB50009-2001 2006年版]上式中:wk:作用在幕墙上的风荷载标准值(MPa);Z:计算点标高:20m;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(高度不足5m按5m计算):βgz =K(1+2μf)其中K为地面粗糙度调整系数,μf为脉动系数A类场地:βgz =0.92×(1+2μf) 其中:μf=0.387×(Z/10)-0.1B类场地:βgz =0.89×(1+2μf) 其中:μf=0.5(Z/10)-0.16C类场地:βgz =0.85×(1+2μf) 其中:μf=0.734(Z/10)-0.22D类场地:βgz =0.80×(1+2μf) 其中:μf=1.2248(Z/10)-0.3对于C类地形,20m高度处瞬时风压的阵风系数:βgz=0.85×(1+2×(0.734(Z/10)-0.22))=1.9213μz:风压高度变化系数;根据不同场地类型,按以下公式计算:A类场地:μz=1.379×(Z/10)0.24当Z>300m时,取Z=300m,当Z<5m时,取Z=5m;B类场地:μz=(Z/10)0.32当Z>350m时,取Z=350m,当Z<10m时,取Z=10m;C类场地:μz=0.616×(Z/10)0.44当Z>400m时,取Z=400m,当Z<15m时,取Z=15m;D类场地:μz=0.318×(Z/10)0.60当Z>450m时,取Z=450m,当Z<30m时,取Z=30m;对于C类地形,20m高度处风压高度变化系数:μz=0.616×(Z/10)0.44=0.8357μs1:局部风压体型系数;按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006年版)第7.3.3条:验算围护构件及其连接的强度时,可按下列规定采用局部风压体型系数μs1:一、外表面1. 正压区按表7.3.1采用;2. 负压区-对墙面,取-1.0-对墙角边,取-1.8二、内表面对封闭式建筑物,按表面风压的正负情况取-0.2或0.2。
框架幕墙结构计算书
风 │ 荷载 │
│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │
│
qwk ⋅ 1050mm = 1.31 ⋅ kN ⋅ m
−1
qwk_2.0 ⋅ 250 mm = 0.39 ⋅ kN ⋅ m
−1
3 模型分析
实际最大挠度
df1 := 33.23mm
挠度校核
ratio
df1 = "0.732 <1 PASS!" df1_lim df2 = "0.76 <1 PASS!" df1_lim
实际最大挠度
df2 := 34.5mm
挠度校核
ratio
4 荷载反力
截面 校核
│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │
− 0.05 − 0.1 − 0.15 0 0.105 0.21 0.315 0.42 0.525 0.63 0.735 0.84
│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │
02 中横梁计算
1 基本信息
基本 信息 材料
│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │
本章包含中横梁及其连接计算。 横梁材料
material_beam := "alum"
3.1 模型约束
│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │
某150系列明框幕墙(双跨梁)计算书(gb50009-2006年版)_secret
广州市xxxxxxx150系列明框玻璃幕墙工程设计计算书计算:校核:二〇〇九年四月二十日广州市xxxxxxx明框玻璃幕墙工程设计计算书一、计算依据及说明1.设计依据《建筑结构荷载规范》 GB 50009-2001《建筑抗震设计规范》 GB 50011-2001《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《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 113-2003《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《建筑铝型材基材》 GB/T 5237.1-2004《建筑铝型材阳极氧化、着色型材》 GB/T 5237.2-2004《建筑铝型材电泳涂漆型材》 GB/T 5237.3-2004《建筑铝型材粉末喷涂型材》 GB/T 5237.4-2004《建筑铝型材氟碳漆喷涂型材》 GB/T 5237.5-2004《铝合金建筑型材隔热型材》 GB/T 5237.6-2004《玻璃幕墙力学性能》 GB/T 18091-2000《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《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《焊接结构用耐候钢》 GB/T 4172-2000《浮法玻璃》 GB 11614-1999《夹层玻璃》 GB 9962-1999《钢化玻璃》 GB/T 9963-1998《幕墙用钢化玻璃与半钢化玻璃》 GB 17841-1999《铝及铝合金轧制板材》 GB/T 3880-1997《铝塑复合板》 GB/T 17748《干挂天然花山岗石,建筑板材及其不锈钢配件》 JC 830.1,830.2-1998《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 15763.1-2001《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《天然花岗石建筑板材》 GB/T 18601-2001《铝合金窗》 GB/T 8479-2003《铝合金门》 GB/T 8478-2003《混凝土用膨胀型、扩孔型建筑锚栓》 JG 160-2004《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》《建筑用隔热铝合金型材穿条式》 JG/T 175-20052.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;本工程按C类地区计算风压,幕墙最大标高22.300m(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 7.1.1-2 采用风荷载计算公式: Wk=βgz×μz×μsl×W0其中: Wk---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,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: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: βgz=0.92×(1+2μf) 其中:μf=0.387×(Z/10)(-0.12)B类场地: βgz=0.89×(1+2μf) 其中:μf=0.5×(Z/10)(-0.16)C类场地: βgz=0.85×(1+2μf) 其中:μf=0.734×(Z/10)(-0.22)D类场地: βgz=0.80×(1+2μf) 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: μz=(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取为:1.2W0---基本风压,按全国基本风压图,广州地区取为0.5kN/m2(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 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: αmax=0.047度: αmax=0.088度: αmax=0.169度: αmax=0.32广州地区设防烈度为7度,根据本地区的情况,取αmax=0.08GAK---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:γGSG+γwψwSw+γEψESE+γTψTST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+0.5qEAk水平荷载设计值: q=1.4Wk+0.5×1.3qEAk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1.35b.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0.9②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、风荷载计算1.风荷载标准值:μz=0.616×(z10)0.44=0.876μf=0.5×35(1.8×(0.22-0.16))×(z10)-0.22=0.615βgz=0.85×(1+2×μf) = 1.896Wk=βgz×μz×μsl×W0 (JGJ102-2003 5.3.2) =1.896×0.876×1.2×0.5=0.997kN/m2Wk<1kN/m2,取Wk=1kN/m22.风荷载设计值:W=γw×Wk=1.4×1=1.4kN/m2三、玻璃计算1.玻璃面积:A=B×H =1×1.3 =1.3m22. 玻璃板块自重:t: 玻璃板块厚度: 6mm GAK=25.6×t1000=25.6×61000=0.1536kN/m 23. 分布水平地震作用计算:qEAk=βE ×αmax ×GAK (JGJ102-2003 5.3.4) =5×0.08×0.1536=0.06144kN/m 2qEA=rE ×qEAk =1.3×0.06144=0.079872kN/m 24. 玻璃强度计算:选定面板材料为:校核依据: σ≤fg=84N/mm 2q: 玻璃所受组合荷载: a: 玻璃短边边长: 1m b: 玻璃长边边长: 1.3m t: 玻璃板块厚度: 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 : 0.0661846 η: 折减系数,根据参数θ查表6.1.2-2 σw: 玻璃所受应力:采用风荷载与地震荷载组合: q=W+ψE ×qEA=1.4+0.5×0.079872=1.43994kN/m 2参数θ计算:θw=Wk ×a 4×109/E/t 4(JGJ102-2003 6.1.2-3)=1×14×109/72000/64=10.7167θe=qEAk ×a 4×109/E/t 4(JGJ102-2003 6.1.2-3)=0.06144×14×109/72000/64=0.658436查表6.1.2-2 分别得到折减系数 ηw = 0.957133 ηe = 1玻璃应力标准值计算:σw=6×m ×ηw ×Wk ×a 2×1000/t 2(JGJ102-2003 6.1.2-1)=6×0.0661846×0.957133×1×12×1000/62=10.5579N/mm2σe=6×m×ηe×qEAk×a2×1000/t2 (JGJ102-2003 6.1.2-2) =6×0.0661846×1×0.06144×12×1000/62=0.67773N/mm2玻璃应力设计值为:σ=rw×σw+ψE×γE×σe=1.4×10.5579+0.5×1.3×0.67773=15.2216N/mm2≤fg=84N/mm2玻璃的强度满足5.玻璃跨中挠度计算:校核依据: df≤dflim=a/60×1000=16.6667mmD: 玻璃刚度(N·mm)ν: 玻璃泊松比: 0.2E: 玻璃弹性模量 : 72000N/mm2t: 玻璃板块厚度: 6mmD=E×t3/12/(1-ν2)=72000×63/12/(1-0.22)=1.35e+006N·mmqk: 玻璃所受组合荷载:qk=Wk=1=1kN/m2μ: 挠度系数,按边长比a/b查表6.1.3 得 : 0.00639923参数θ计算:θ=qk×a4/E/t4 (JGJ102-2003 6.1.2-3)=1×14/72000/64×109=10.7167η: 折减系数,根据参数θ查表6.1.2-2 得η = 0.957133df: 玻璃在风荷载和地震荷载作用下挠度最大值df=μ×η×qk×a4/D (JGJ102-2003 6.1.3-2)=0.00639923×1×14×0.957133/1.35e+006×109=4.53697mm4.53697mm≤dflim=16.6667mm玻璃的挠度满足四、立柱计算1. 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: 1kN/m2Bl: 幕墙左分格宽: 1m Br: 幕墙右分格宽: 1m qwk=Wk ×(Bl+Br)/2 =1×(1+1)/2 =1kN/m qw=1.4×qwk =1.4×1 =1.4kN/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: 0.45kN/m 2 GAkr: 立柱右边幕墙构件(包括面板和框)的平均自重: 0.45kN/m 2 qEAkl=5×αmax ×GAkl (JGJ102-2003 5.3.4) =5×0.08×0.45 =0.18kN/m 2qEAkr=5×αmax ×GAkr (JGJ102-2003 5.3.4) =5×0.08×0.45 =0.18kN/m 2qek=(qEkl ×Bl+qEkr ×Br)/2=(0.18×1+0.18×1)/2 =0.18kN/m qe=1.3×qek =1.3×0.18 =0.234kN/m (3)立柱所受组合荷载: 组合线荷载标准值: qzk=qwk =1kN/m组合线荷载设计值: qz=qw+0.5×qe =1.4+0.5×0.234 =1.517kN/mq =1.517k N /m立柱受力简图(HWKSoft)4300500(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 =3.146k N .m43500最大弯矩发生在4.3m 处M: 幕墙立柱在风荷载和地震作用下产生弯矩(kN ·m) M=3.14588kN ·m2. 2. 选用立柱型材的截面特性: :3.选定立柱材料类别: 铝-6063-T54.选用立柱型材名称: 150系列明框立柱5.型材强度设计值: 85.5N/mm26.型材弹性模量: E=70000N/mm27. X轴惯性矩: Ix=418.385cm48. Y轴惯性矩: Iy=47.945cm49. X轴上部截面矩: Wx1=51.940cm310. X轴下部截面矩: Wx2=60.243cm311. Y轴左部截面矩: Wy1=18.812cm312. Y轴右部截面矩: Wy2=19.559cm313. 型材截面积: A=15.66cm214. 型材计算校核处抗剪壁厚: t=4mm15. 型材截面面积矩: Ss=15.660cm316. 塑性发展系数: γ=1.05立柱的强度计算:17.校核依据: N A + Mγ×w ≤fa (JGJ102-2003 6.3.7)18. Bl: 幕墙左分格宽: 1m 19. Br: 幕墙右分格宽: 1m 20. Hv: 立柱长度21. GAkl: 幕墙左分格自重: 0.45kN/m 2 22. GAKr: 幕墙右分格自重: 0.45kN/m 223. 幕墙自重线荷载:24. Gk=(GAkl ×Bl+GAkr ×Br)×1225. =(0.45×1+0.45×1)×1226. =0.45kN/m 27. Nk: 立柱受力: 28. Nk=Gk ×Hv 29. =0.45×4.8 30. =2.16kN31. N: 立柱受力设计值: 32. rG: 结构自重分项系数: 1.2 33. N=1.2×Nk 34. =1.2×2.16 35. =2.592kN36. σ: 立柱计算强度(N/mm 2) 37. A: 立柱型材截面积: 15.66cm 2 38. M: 立柱弯矩: 3.14588kN ·m 39. Wx2: 立柱截面抗弯矩: 60.243cm 3 40. γ: 塑性发展系数: 1.05 41. σ=N ×10A + M ×1031.05×Wx242. =2.592×1015.66 + 3.14588×1031.05×60.24343. =51.388N/mm 244. 51.388N/mm 2 <fa=85.5N/mm 2 45. 立柱强度满足要求立柱的刚度计算: 46. 4. 立柱的刚度计算:校核依据: Umax ≤L/180Dfmax: 立柱最大允许挠度::D m a x =7.203m m 立柱位移图(H W K S o f t )4300500最大挠度发生在1.88125m 处,最大挠度为7.20292mm Dfmax=Hvmax/180×1000 =4.3/180×1000 =23.8889mm立柱最大挠度Umax 为: 7.20292mm ≤23.8889mm 挠度满足要求 47. 5. 立柱抗剪计算:校核依据: τmax ≤[τ]=49.6N/mm 2通过有限元分析计算得到立柱的剪力图如下:Q m a x =6.671k N 立柱剪力图(HWKSoft)430500最大剪力发生在4.3m 处 τ: 立梃剪应力:Q: 立梃最大剪力: 6.67101kNSs: 立柱型材截面面积矩: 34.9cm 3 Ix: 立柱型材截面惯性矩: 418cm 4 t: 立柱抗剪壁厚: 4mm τ=Q ×Ss ×100/Ix/t=6.67101×34.9×100/418/4 =13.9245N/mm 213.9245N/mm 2≤49.6N/mm 2 立柱抗剪强度可以满足五、 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 Lct: 连接处角码壁厚: 8mm Dv: 连接螺栓直径: 12mm Dve: 连接螺栓直径: 10.36mm 采用SG+SW+0.5SE 组合 Nh: 连接处水平总力(N): Nh=Q ×2=6.67101×2 =13.342kNNg: 连接处自重总值设计值(N):Ng=γG×(GAKVl×Bl+GAKVr×Br)/2×Hv=1.2×(0.45×1+0.45×1)×4.8/2=2.592kNN: 连接处总合力(N):N=(Ng2+Nh2)0.5=(2.5922+13.3422)0.5×1000=13591.5NNb: 螺栓的承载能力:Nv: 连接处剪切面数: 2Nb=2×3.14×De2×140/4 (GB 50017-2003 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=13591.5/23603=0.575836个取2个Ncbl: 立梃型材壁抗承压能力(N):Nvl: 连接处剪切面数: 2×2t: 立梃壁厚: 4mmNcbl=Dv×2×120×t×Nnum (GB 50017-2003 7.2.1-3) =12×2×120×4×2=23040N13591.5N ≤23040N立梃型材壁抗承压能力满足Ncbg: 角码型材壁抗承压能力(N):Ncbg=Dv×2×325×Lct×Nnum (GB 50017-2003 7.2.1-3) =12×2×325×8×2=124800N13591.5N ≤124800N角码型材壁抗承压能力满足六、后置埋件计算1.埋件受力计算V: 剪力设计值:V=2592NN: 法向力设计值:N=13342Ne2: 螺孔中心与锚板平面距离: 60mmM: 弯矩设计值(N·mm):M=V×e2=2592×60=155520N ·mm2. 埋件强度计算螺栓布置示意图如下:123450100505010050200200螺栓布置示意图d:锚栓直径12mmde:锚栓有效直径为10.36mm d0:锚栓孔直径14mm一个锚栓的抗剪承载力设计值为Nvb= nv ×π×d24×fvb (GB50017-2003 7.2.1-1)= 1×π×1224×140=15833.6Nt:锚板厚度,为8mm一个锚栓的承压承载力设计值为 Ncb= d ×t ×fcb (GB50017-2003 7.2.1-2) = 12×8×305 =29280N一个拉力锚栓的承载力设计值为Ntb= π×de24×ftb (GB50017-2003 7.2.1-6)= π×10.3624×140=11801.5N在轴力和弯矩共同作用下,锚栓群有两种可能的受力形式。
玻璃幕墙计算书完整版本
吴忠市人民医院迁建工程全科医师培训楼玻璃幕墙计算书设计单位:_________________________________________________计算人:___________________________________________________检查:____________________________________________________审核:__________________________________________________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; --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。
(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 规定采用,垂直于 建筑物表面上的风荷载标准值,应按下述公式计算:1 当计算主要承重结构时W k = 3 z y s y z W o (GB50009 8.1.1-1)2当计算围护结构时W k =3 gz y s1y z W o (GB5ooo9 8.1.1-2) 式中:其中 : W k --- 垂直作用在幕墙表面上的风荷载标准值 (kN/m 1 2) ;定。
根据不同场地类型,按以下公式计算:3 gz=1+2g l io (Z/1O)-"其中g 为峰值因子,取值2.5 ,a 为地面粗糙度指数,l io 为10m 高名义湍流度。
经化简, 得:可按下列规定采用局部风压体型系数y S1:一、外表面按表 8.3.1-1 采用;取-1.2 取-2.0对封闭式建筑物,按表面风压的正负情况取 -0.2 或 0.2。
1 正压区 2负压区 — 对墙面,— 对墙角边, 二、内表面A 类场地 : y z =1.284X (Z/10) 0.24B 类场地 : y z =1.000X (Z/10) 0.30 C 类场地 : y z =0.544 X (Z/10) 0.44 D 类场地 : y z =0.262 X (Z/10)0.60按《建筑结构荷载规范》GB50009-2012 第 833 条y z --- 风压高度变化系数 , 按《建筑结构荷载规范》根据不同场地类型 , 按以下公式计算 验算围护构件及其连接的强度时,3 gz --- 高度 Z 处的阵风系数 , 按《建筑结构荷载规范》 GB5ooo9-2o12 第 8.6.1 条取A 类场地 3 gz =1+0.6 X (Z/10) -0.12B 类场地C 类场地D 类场地3 gz =1+0.7 X (Z/10) 3 gz =1+1.15X (Z/10)3 gz =1+1.95X (Z/10) -0.15 -0.22 -0.30GB50009-2012 第 8.2.1 条取定。
幕墙结构计算书(全)
外滩中信城商业裙房幕墙工程结构计算书设计:校对:审核:批准:沈阳远大铝业工程有限公司2008年12月19日第一章基本资料一、设计依据1.“外滩中信城商业裙房”建施图纸、招标文件和答疑。
2. 上海地区气象资料及该工程的基本状况:1)结构设计使用年限为50年;2)工程地面粗糙度为C类,上海地区50年一遇基本风压为0.55KN/㎡;3)抗震设防烈度为7度,地面加速度为0.15g。
3. 技术规范和标准:1)幕墙工程技术规范《建筑幕墙》JG3035-1996《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》CECS 127:2001《点支式玻璃幕墙支承装置》JG 138-2001《建筑玻璃应用技术规程》JGJ113-2003《金属与石材幕墙工程技术规范》 JGJ 133-20012)建筑及结构设计规范《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006年版)《建筑抗震设计规范》GB50011-2001《钢结构设计规范》GB50017-2003《冷弯薄壁型钢结构设计规范》 GB50018-2002《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002《混凝土结构设计规范》 GB 50010-2002《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ 145-20043)材料标准《结构用不锈钢无缝钢管》GB/T14975-2002《碳素结构钢》GB700《铝合金建筑型材基材》 GB 5237.1-2004《铝合金建筑型材阳极氧化、着色型材》 GB 5237.2-2004《铝及铝合金加工产品的化学成分》GB/T3190《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》 GB/T 3098.1-2000《紧固件机械性能螺母粗牙螺纹》 GB/T 3098.2-2000《紧固件机械性能自攻螺钉》 GB/T 3098.5-2000《紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉和螺柱》 GB/T 3098.6-2000 《紧固件机械性能不锈钢螺母》 GB 3098/T.15-2000《浮法玻璃》 GB 11614-1999《中空玻璃》GB11944-2002《夹层玻璃》GB9962-1999《着色玻璃》GB/T18701-2002《镀膜玻璃第1部分阳光控制镀膜玻璃》GB/T18915.1-2002《镀膜玻璃第2部分低辐射镀膜玻璃》GB/T18915.2-2002《幕墙用钢化玻璃与半钢化玻璃》 GB17841-1999《建筑用安全玻璃第2部分:钢化玻璃》GB15763.2-2005《玻璃幕墙光学性能》GB18091-2001《建筑用安全玻璃防火玻璃》GB15763.1-2001《建筑用硅酮结构密封胶》GB16776-2005《绝热用岩棉、矿渣棉及其制品》GB11835-984)性能检测及验收标准《建筑幕墙空气渗透性能检测方法》GB/T15226《建筑幕墙风压变形性能检测方法》GB/T15227《建筑幕墙雨水渗透性能检测方法》GB/T15228《建筑装饰装修工程质量验收规范》GB50210-2001《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2002《建筑工程施工质量验收统一规范》GB50300-2001《建筑幕墙物理性能分级》GB/T15225《建筑幕墙平面内变形性能检测方法》GB/T18250《玻璃幕墙工程质量检验标准》 JGJ/T 139-2001二、材料力学参数1. 材料强度1)玻璃强度设计值g f (2N/mm )表1.1 玻璃强度设计值2)钢材强度设计值s f (2N/mm )表1.2 钢材强度设计值3)铝合金强度设计值a f (2N/mm )表1.3 铝合金强度设计值2. 材料的弹性模量E (2N/mm )表1.4 材料的弹性模量3. 材料的泊松比ν表1.5 材料的泊松比4. 材料的重力密度g γ(3kN/m )表1.6材料的重力密度5.材料的线膨胀系数α(o 1/ C )表1.7 材料的线膨胀系数三、荷载组合原则仅列出荷载组合原则及分项系数,具体组合分别见面板与支承结构的计算。
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。
2、150隐框幕墙计算书
阳信县新城商务中心会议中心外装饰工程全隐框玻璃幕墙设计计算书基本参数:1:计算点标高:12.1m;2:力学模型:双跨梁;3:立柱跨度:L=6500mm,短跨长L1=400mm,长跨长L2=6100mm;4:立柱左分格宽:1000mm;立柱右分格宽:1000mm; 5:立柱计算间距:B=1000mm;6:板块配置:中空玻璃6 +6 mm;7:立柱材质:6061-T6;二〇一二年三月目录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: (1)1.4 金属板及石材规范: (1)1.5 玻璃规范: (2)1.6 钢材规范: (2)1.7 胶类及密封材料规范: (2)1.8 五金件规范: (3)1.9 相关物理性能等级测试方法: (3)1.10 《建筑结构静力计算手册》(第二版) (3)1.11 土建图纸: (3)2 基本参数 (3)2.1 幕墙所在地区 (3)2.2 地面粗糙度分类等级 (3)2.3 抗震设防 (4)3 幕墙承受荷载计算 (4)3.1 风荷载标准值的计算方法 (4)3.2 计算支撑结构时的风荷载标准值 (5)3.3 计算面板材料时的风荷载标准值 (5)3.4 垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值 (5)3.5 作用效应组合 (5)4 幕墙立柱计算 (6)4.1 立柱型材选材计算 (6)4.2 确定材料的截面参数 (7)4.3 选用立柱型材的截面特性 (8)4.4 立柱的抗弯强度计算 (8)4.5 立柱的挠度计算 (9)4.6 立柱的抗剪计算 (9)5 幕墙横梁计算 (9)5.1 横梁型材选材计算 (10)5.2 确定材料的截面参数 (11)5.3 选用横梁型材的截面特性 (11)5.4 幕墙横梁的抗弯强度计算 (12)5.5 横梁的挠度计算 (12)5.6 横梁的抗剪计算 (12)6 玻璃板块的选用与校核 (13)6.1 玻璃板块荷载计算: (13)6.2 玻璃的强度计算: (14)6.3 玻璃最大挠度校核: (15)7 连接件计算 (16)7.1 横梁与角码间连接 (16)7.2 角码与立柱连接 (17)7.3 立柱与主结构连接 (18)8 幕墙埋件计算(后锚固结构) (19)8.1 荷载标准值计算 (19)8.2 锚栓群中承受拉力最大锚栓的拉力计算 (20)8.3 群锚受剪内力计算 (20)8.4 锚栓或植筋钢材破坏时的受拉承载力计算 (21)8.5 锚栓或植筋钢材受剪破坏承载力计算 (21)8.6 混凝土楔形体受剪破坏承载力计算 (21)8.7 混凝土剪撬破坏承载能力计算 (22)9 幕墙转接件强度计算 (23)9.1 受力分析 (23)9.2 转接件的强度计算 (23)10 幕墙焊缝计算 (23)10.1 受力分析 (23)10.2 焊缝特性参数计算 (23)10.3 焊缝校核计算 (24)11 全隐框玻璃幕墙胶类及伸缩缝计算 (24)11.1 结构硅酮密封胶的宽度计算 (24)11.2 结构硅酮密封胶粘接厚度的计算 (25)11.3 结构胶设计总结 (25)11.4 立柱连接伸缩缝计算 (25)11.5 耐侯胶胶缝计算 (25)12 幕墙板块压板计算 (26)12.1 压板的弯矩设计值计算 (26)12.2 压板的应力计算 (26)12.3 螺栓抗拉强度验算 (26)13 附录常用材料的力学及其它物理性能 (27)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《玻璃幕墙点支承装置》 JG138-2010《吊挂式玻璃幕墙支承装置》 JG139-2001《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》 JGJ133-2001《小单元建筑幕墙》 JG/T216-20081.2建筑设计规范:《地震震级的规定》 GB/T17740-1999《钢结构防火涂料》 GB14907-2002《钢结构设计规范》 GB50017-2003《高层建筑混凝土结构技术规程》 JGJ3-2010《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》 JGJ145-2004《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《建筑表面用有机硅防水剂》 JC/T902-2002《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《建筑工程预应力施工规程》 CECS180:2005《建筑结构荷载规范》 GB50009-2001(2006年版、局部修订) 《建筑结构可靠度设计统一标准》 GB50068-2001《建筑抗震设计规范》 GB50011-2010《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《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》JGJ85-20101.3铝材规范:《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》 GB5237.6-2004《铝及铝合金彩色涂层板、带材》 YS/T431-2009《一般工业用铝及铝合金板、带材》 GB/T3880.1~3-2006《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/T459-20031.4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、氟碳喷漆铝单板》 YS/T429.2-2000 《建筑幕墙用铝塑复合板》 GB/T17748-2008 《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/T202-2001《天然大理石建筑板材》 GB/T19766-2005 《天然花岗石荒料》 JC/T204-2001《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 1.5玻璃规范:《镀膜玻璃第1部分:阳光控制镀膜玻璃》 GB/T18915.1-2002 《镀膜玻璃第2部分:低辐射镀膜玻璃》 GB/T18915.2-2002 《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 《幕墙用钢化玻璃与半钢化玻璃》 GB17841-2008《热弯玻璃》 JC/T915-2003《压花玻璃》 JC/T511-2002《中空玻璃》 GB/T11944-2002 1.6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《擦窗机》 GB19154-2003《彩色涂层钢板和钢带》 GB/T12754-2006《低合金钢焊条》 GB/T5118-1995《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/T3094-2000《碳钢焊条》 GB/T5117-1999《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 1.8五金件规范:《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》 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/T3099-2004 《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 《锌合压铸件》 GB/T13821-1992 《铝合金压铸件》 GB/T3821-2009《铸件尺寸公差与机械加工余量》 QB/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《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幕墙所在地区阳信地区;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》(GB50009-2001)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B类地形考虑。
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广州市xxxxxxx150系列明框玻璃幕墙工程设计计算书计算:校核:二〇〇九年四月二十日广州市xxxxxxx明框玻璃幕墙工程设计计算书一、计算依据及说明1.设计依据《建筑结构荷载规范》 GB 50009-2001《建筑抗震设计规范》 GB 50011-2001《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《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 113-2003《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《建筑铝型材基材》 GB/T 5237.1-2004《建筑铝型材阳极氧化、着色型材》 GB/T 5237.2-2004《建筑铝型材电泳涂漆型材》 GB/T 5237.3-2004《建筑铝型材粉末喷涂型材》 GB/T 5237.4-2004《建筑铝型材氟碳漆喷涂型材》 GB/T 5237.5-2004《铝合金建筑型材隔热型材》 GB/T 5237.6-2004《玻璃幕墙力学性能》 GB/T 18091-2000《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《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《焊接结构用耐候钢》 GB/T 4172-2000《浮法玻璃》 GB 11614-1999《夹层玻璃》 GB 9962-1999《钢化玻璃》 GB/T 9963-1998《幕墙用钢化玻璃与半钢化玻璃》 GB 17841-1999《铝及铝合金轧制板材》 GB/T 3880-1997《铝塑复合板》 GB/T 17748《干挂天然花山岗石,建筑板材及其不锈钢配件》 JC 830.1,830.2-1998《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 15763.1-2001《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《天然花岗石建筑板材》 GB/T 18601-2001《铝合金窗》 GB/T 8479-2003《铝合金门》 GB/T 8478-2003《混凝土用膨胀型、扩孔型建筑锚栓》 JG 160-2004《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》《建筑用隔热铝合金型材穿条式》 JG/T 175-20052.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;本工程按C类地区计算风压,幕墙最大标高22.300m(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 7.1.1-2 采用风荷载计算公式: Wk=βgz×μz×μsl×W0其中: Wk---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,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: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: βgz=0.92×(1+2μf) 其中:μf=0.387×(Z/10)(-0.12)B类场地: βgz=0.89×(1+2μf) 其中:μf=0.5×(Z/10)(-0.16)C类场地: βgz=0.85×(1+2μf) 其中:μf=0.734×(Z/10)(-0.22)D类场地: βgz=0.80×(1+2μf) 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: μz=(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取为:1.2W0---基本风压,按全国基本风压图,广州地区取为0.5kN/m2(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 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: αmax=0.047度: αmax=0.088度: αmax=0.169度: αmax=0.32广州地区设防烈度为7度,根据本地区的情况,取αmax=0.08GAK---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:γGSG+γwψwSw+γEψESE+γTψTST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+0.5qEAk水平荷载设计值: q=1.4Wk+0.5×1.3qEAk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1.35b.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0.9②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、风荷载计算1.风荷载标准值:μz=0.616×(z10)0.44=0.876μf=0.5×35(1.8×(0.22-0.16))×(z10)-0.22=0.615βgz=0.85×(1+2×μf) = 1.896Wk=βgz×μz×μsl×W0 (JGJ102-2003 5.3.2) =1.896×0.876×1.2×0.5=0.997kN/m2Wk<1kN/m2,取Wk=1kN/m22.风荷载设计值:W=γw×Wk=1.4×1=1.4kN/m2三、玻璃计算1.玻璃面积:A=B×H =1×1.3 =1.3m22. 玻璃板块自重:t: 玻璃板块厚度: 6mm GAK=25.6×t1000=25.6×61000=0.1536kN/m 23. 分布水平地震作用计算:qEAk=βE ×αmax ×GAK (JGJ102-2003 5.3.4) =5×0.08×0.1536=0.06144kN/m 2qEA=rE ×qEAk =1.3×0.06144=0.079872kN/m 24. 玻璃强度计算:选定面板材料为:校核依据: σ≤fg=84N/mm 2q: 玻璃所受组合荷载: a: 玻璃短边边长: 1m b: 玻璃长边边长: 1.3m t: 玻璃板块厚度: 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 : 0.0661846 η: 折减系数,根据参数θ查表6.1.2-2 σw: 玻璃所受应力:采用风荷载与地震荷载组合: q=W+ψE ×qEA=1.4+0.5×0.079872=1.43994kN/m 2参数θ计算:θw=Wk ×a 4×109/E/t 4(JGJ102-2003 6.1.2-3)=1×14×109/72000/64=10.7167θe=qEAk ×a 4×109/E/t 4(JGJ102-2003 6.1.2-3)=0.06144×14×109/72000/64=0.658436查表6.1.2-2 分别得到折减系数 ηw = 0.957133 ηe = 1玻璃应力标准值计算:σw=6×m ×ηw ×Wk ×a 2×1000/t 2(JGJ102-2003 6.1.2-1)=6×0.0661846×0.957133×1×12×1000/62=10.5579N/mm2σe=6×m×ηe×qEAk×a2×1000/t2 (JGJ102-2003 6.1.2-2) =6×0.0661846×1×0.06144×12×1000/62=0.67773N/mm2玻璃应力设计值为:σ=rw×σw+ψE×γE×σe=1.4×10.5579+0.5×1.3×0.67773=15.2216N/mm2≤fg=84N/mm2玻璃的强度满足5.玻璃跨中挠度计算:校核依据: df≤dflim=a/60×1000=16.6667mmD: 玻璃刚度(N·mm)ν: 玻璃泊松比: 0.2E: 玻璃弹性模量 : 72000N/mm2t: 玻璃板块厚度: 6mmD=E×t3/12/(1-ν2)=72000×63/12/(1-0.22)=1.35e+006N·mmqk: 玻璃所受组合荷载:qk=Wk=1=1kN/m2μ: 挠度系数,按边长比a/b查表6.1.3 得 : 0.00639923参数θ计算:θ=qk×a4/E/t4 (JGJ102-2003 6.1.2-3)=1×14/72000/64×109=10.7167η: 折减系数,根据参数θ查表6.1.2-2 得η = 0.957133df: 玻璃在风荷载和地震荷载作用下挠度最大值df=μ×η×qk×a4/D (JGJ102-2003 6.1.3-2)=0.00639923×1×14×0.957133/1.35e+006×109=4.53697mm4.53697mm≤dflim=16.6667mm玻璃的挠度满足四、立柱计算1. 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: 1kN/m2Bl: 幕墙左分格宽: 1m Br: 幕墙右分格宽: 1m qwk=Wk ×(Bl+Br)/2 =1×(1+1)/2 =1kN/m qw=1.4×qwk =1.4×1 =1.4kN/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: 0.45kN/m 2 GAkr: 立柱右边幕墙构件(包括面板和框)的平均自重: 0.45kN/m 2 qEAkl=5×αmax ×GAkl (JGJ102-2003 5.3.4) =5×0.08×0.45 =0.18kN/m 2qEAkr=5×αmax ×GAkr (JGJ102-2003 5.3.4) =5×0.08×0.45 =0.18kN/m 2qek=(qEkl ×Bl+qEkr ×Br)/2=(0.18×1+0.18×1)/2 =0.18kN/m qe=1.3×qek =1.3×0.18 =0.234kN/m (3)立柱所受组合荷载: 组合线荷载标准值: qzk=qwk =1kN/m组合线荷载设计值: qz=qw+0.5×qe =1.4+0.5×0.234 =1.517kN/mq =1.517k N /m立柱受力简图(HWKSoft)4300500(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 =3.146k N .m43500最大弯矩发生在4.3m 处M: 幕墙立柱在风荷载和地震作用下产生弯矩(kN ·m) M=3.14588kN ·m2. 2. 选用立柱型材的截面特性: :3.选定立柱材料类别: 铝-6063-T54.选用立柱型材名称: 150系列明框立柱5.型材强度设计值: 85.5N/mm26.型材弹性模量: E=70000N/mm27. X轴惯性矩: Ix=418.385cm48. Y轴惯性矩: Iy=47.945cm49. X轴上部截面矩: Wx1=51.940cm310. X轴下部截面矩: Wx2=60.243cm311. Y轴左部截面矩: Wy1=18.812cm312. Y轴右部截面矩: Wy2=19.559cm313. 型材截面积: A=15.66cm214. 型材计算校核处抗剪壁厚: t=4mm15. 型材截面面积矩: Ss=15.660cm316. 塑性发展系数: γ=1.05立柱的强度计算:17.校核依据: N A + Mγ×w ≤fa (JGJ102-2003 6.3.7)18. Bl: 幕墙左分格宽: 1m 19. Br: 幕墙右分格宽: 1m 20. Hv: 立柱长度21. GAkl: 幕墙左分格自重: 0.45kN/m 2 22. GAKr: 幕墙右分格自重: 0.45kN/m 223. 幕墙自重线荷载:24. Gk=(GAkl ×Bl+GAkr ×Br)×1225. =(0.45×1+0.45×1)×1226. =0.45kN/m 27. Nk: 立柱受力: 28. Nk=Gk ×Hv 29. =0.45×4.8 30. =2.16kN31. N: 立柱受力设计值: 32. rG: 结构自重分项系数: 1.2 33. N=1.2×Nk 34. =1.2×2.16 35. =2.592kN36. σ: 立柱计算强度(N/mm 2) 37. A: 立柱型材截面积: 15.66cm 2 38. M: 立柱弯矩: 3.14588kN ·m 39. Wx2: 立柱截面抗弯矩: 60.243cm 3 40. γ: 塑性发展系数: 1.05 41. σ=N ×10A + M ×1031.05×Wx242. =2.592×1015.66 + 3.14588×1031.05×60.24343. =51.388N/mm 244. 51.388N/mm 2 <fa=85.5N/mm 2 45. 立柱强度满足要求立柱的刚度计算: 46. 4. 立柱的刚度计算:校核依据: Umax ≤L/180Dfmax: 立柱最大允许挠度::D m a x =7.203m m 立柱位移图(H W K S o f t )4300500最大挠度发生在1.88125m 处,最大挠度为7.20292mm Dfmax=Hvmax/180×1000 =4.3/180×1000 =23.8889mm立柱最大挠度Umax 为: 7.20292mm ≤23.8889mm 挠度满足要求 47. 5. 立柱抗剪计算:校核依据: τmax ≤[τ]=49.6N/mm 2通过有限元分析计算得到立柱的剪力图如下:Q m a x =6.671k N 立柱剪力图(HWKSoft)430500最大剪力发生在4.3m 处 τ: 立梃剪应力:Q: 立梃最大剪力: 6.67101kNSs: 立柱型材截面面积矩: 34.9cm 3 Ix: 立柱型材截面惯性矩: 418cm 4 t: 立柱抗剪壁厚: 4mm τ=Q ×Ss ×100/Ix/t=6.67101×34.9×100/418/4 =13.9245N/mm 213.9245N/mm 2≤49.6N/mm 2 立柱抗剪强度可以满足五、 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 Lct: 连接处角码壁厚: 8mm Dv: 连接螺栓直径: 12mm Dve: 连接螺栓直径: 10.36mm 采用SG+SW+0.5SE 组合 Nh: 连接处水平总力(N): Nh=Q ×2=6.67101×2 =13.342kNNg: 连接处自重总值设计值(N):Ng=γG×(GAKVl×Bl+GAKVr×Br)/2×Hv=1.2×(0.45×1+0.45×1)×4.8/2=2.592kNN: 连接处总合力(N):N=(Ng2+Nh2)0.5=(2.5922+13.3422)0.5×1000=13591.5NNb: 螺栓的承载能力:Nv: 连接处剪切面数: 2Nb=2×3.14×De2×140/4 (GB 50017-2003 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=13591.5/23603=0.575836个取2个Ncbl: 立梃型材壁抗承压能力(N):Nvl: 连接处剪切面数: 2×2t: 立梃壁厚: 4mmNcbl=Dv×2×120×t×Nnum (GB 50017-2003 7.2.1-3) =12×2×120×4×2=23040N13591.5N ≤23040N立梃型材壁抗承压能力满足Ncbg: 角码型材壁抗承压能力(N):Ncbg=Dv×2×325×Lct×Nnum (GB 50017-2003 7.2.1-3) =12×2×325×8×2=124800N13591.5N ≤124800N角码型材壁抗承压能力满足六、后置埋件计算1.埋件受力计算V: 剪力设计值:V=2592NN: 法向力设计值:N=13342Ne2: 螺孔中心与锚板平面距离: 60mmM: 弯矩设计值(N·mm):M=V×e2=2592×60=155520N ·mm2. 埋件强度计算螺栓布置示意图如下:123450100505010050200200螺栓布置示意图d:锚栓直径12mmde:锚栓有效直径为10.36mm d0:锚栓孔直径14mm一个锚栓的抗剪承载力设计值为Nvb= nv ×π×d24×fvb (GB50017-2003 7.2.1-1)= 1×π×1224×140=15833.6Nt:锚板厚度,为8mm一个锚栓的承压承载力设计值为 Ncb= d ×t ×fcb (GB50017-2003 7.2.1-2) = 12×8×305 =29280N一个拉力锚栓的承载力设计值为Ntb= π×de24×ftb (GB50017-2003 7.2.1-6)= π×10.3624×140=11801.5N在轴力和弯矩共同作用下,锚栓群有两种可能的受力形式。