玻璃计算书
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行政中心入口点式玻璃计算书一设计概况:运算玻片分格尺寸为 1954.000 × 2000.000 mm。
取一块玻璃作为运算单元,进行详细的网格划分;在玻璃开孔的周围有做了更为细致的网格划分,使模型能反映孔边真实的应力分布,同时也便于模拟边界条件。
在玻璃孔洞位置设计了一个小装置,既能模拟驳接头约束玻璃,又能够让玻璃按照驳接头球铰的实际情形微转一个角度。
如此不管玻璃的大面应力分布依旧局部应力都比较真实。
点式玻璃的有限元运算一直是一个难点,因为其边界条件的模拟比较复杂,玻璃放置角度不同,受力不同,边界条件也具体而微。
本司的模拟方式通过ANSYS 比照分析过,通过大量实际工程的实践,是专门可靠的。
玻璃的开孔要求参照美国规范--孔边距离玻璃的外边垂直距离大于6.5倍的板厚。
玻璃运算模型如下图:本次运算采纳美国有限元程序ansys,其获中国建筑科学院认可。
同时采纳清华大学的实验数据连续校核。
二设计依据:危险标高:+ 17.40000 m。
差不多风压:W= 0.5500000 KN/M2。
地区粗糙度为C类。
抗震设防烈度:7度,业主提供的土建图纸和招标文件。
三荷载聚拢、组合:1 荷载聚拢A 玻璃板块静载:由有限元程序自动运算。
B 风荷载:(按照新《建筑结构载荷规范》GB50009-2001取值)Wk =βZ·μs·μz·Wo式中: Wk-风荷载标准值(kN/m2);βZ-考虑瞬时风压的阵风系数,取 1.956400 ;μs-风荷载体型系数取 1.200000 ;μz-风压高度变化系数取 0.7880000 ;W-差不多风压,取 0.5500000 kN/m2。
地貌C类。
C 地震荷载:地震烈度:七度,αmax取0.08运算方法一:地震荷载通过有限元程序用反应谱法来运算运算方法二:按幕墙规范 QE=βE·αmax·G式中αmax--水平地震阻碍系数最大值,7度抗震设计取0.08;βE--动力放大系数,取5.0。
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。
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。
玻璃栏杆计算书计算条件:室内玻璃栏杆,玻璃上下边入槽,玻璃采用8mm钢化+1.52PVB+8mm 防火玻璃。
玻璃尺寸2400mm(宽)X1200mm(高).一、荷载计算玻璃所受的活载为:集中荷载,取对玻璃最不利的情况,在玻璃的中央施加一集中荷载1KN进行计算。
二、玻璃的计算模型计算软件:ANSYS9.0计算边界条件:二边简支弹性薄板,玻璃采用8+1.52PVB+8MM夹胶防火钢化玻璃,两片玻璃等厚,荷载均分。
计算模型:0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 500 X Y 三、玻璃的强度计算计算强度的荷载组合: 1.20 恒载 + 1.30 活载玻璃的应力云图如下(单位:N/mm^2 ):MNMXX YZ SMX =30.144玻璃的最大应力σ = 30.144 N/mm^2 < f g = 84.0 N/mm^2 玻璃的强度能满足要求。
四、玻璃的挠度计算计算挠度的荷载组合: 1.00 恒载 + 1.00 活载玻璃的位移云图如下(单位:mm):MNMX XYZ玻璃的最大位移为d=3.941mm <1200/60=20 mm。
玻璃的挠度能满足要求。
五、结论:室内玻璃栏杆,玻璃上下边入槽,玻璃采用8mm钢化+1.52PVB+8mm 防火玻璃能满足设计要求。
一. 固定窗系列强度、挠度计算经过受力分析,选择有代表性的窗为例㈠. 玻璃强度、挠度计算玻璃分格尺寸为:a =mm h =mm a h 预选玻璃厚度:t =受力模型为四边简支按米计算⑴. 风荷载作用下的应力校核:式中σW风荷载作用下玻璃最大应力[σ]玻璃强度许用值w 风荷载设计值w =×10-3kN/m2a 玻璃短边长t j 弯曲系数查表得j =×××10-3×22=N/mm 2<N/mm 2故预选t =mm钢化玻璃强度可以满足要求!⑵. 风荷载作用下的挠度校核:式中玻璃跨中最大挠度u 玻璃挠度许用值,取[u ]=a/ψ2跨中最大挠度系数,此处查表得ψ2=a 玻璃短边长t 玻璃厚度q K 荷载标准值,q K =W K6010TC2819b ———[u ]0.00651玻璃厚度20.52≤ [u ]D =———0.067219001.41σW =0.0672 1.41————6≤[σ]——0.7630σW =10mm 钢化玻璃19002500=[σ] =8410u =第二章 性能计算25001900=则226 t a w ×××j Da q K 42××ψ32)1(121Et v -第 2 页226a w ×××j D a q K 42××ψ32)1(121Et v -v 泊松比,取0.2D =×106N ·mmq K =×10-3kN/m 2[u]=a/=/=mm mm取[u]=mm××10-3×4×106=mm <mm故预选t =mm钢化玻璃挠度可以满足要求!㈡. 竖料强度、挠度计算计算范围:作用宽度 a :mm作用高度 l :mm mm 4mm 3mm1. 荷载 q = W 1×a =×10-3×=N/mm ×4. 挠度 q ' =W K1×a =×10-3×=N/mm190017001031.67[u ] =206.25 6.25190013.671.00720>20190060601.007170019001.41—u =0.0065117002.397=>82. 弯矩 M = 2.397108164620mm[s ]=155 1.71=14.684.2N/mm 2N ·mm <= 故强度不能满足要求!3. 弯曲应力s =10816466962.51.007[y] =1301900=×82l q =130l=X W M XEI l q 38454,×第 3 页3Et取[y]=mm××4×0.7×105×=[y] =mm故挠度不能满足要求!⑵. 型材加强(加套铁芯)处理:中挺铝型材截面参数:铝型材:I ax =4W x =3y a =A a =2y = (E s ´A s ´y × 2.1×105×=s s ==108164633.51.712190014.627501863x15x4槽钢5y max =14.638415.1>=130l XEI l q 38454,×´)(s s a a ss I E I E Y E M ´+´´´´g226 t a w ×××j0.7×105×+2.1×105×=N/mm 2[s ]=N/mm 2铝型材在风载荷下承载力计算× 0.7×105×0.7×105×+2.1×105×=N/mm 2[s ]=N/mm 2故加钢芯套后强度可以满足要求!2. 刚度验算:××448.428221928221984.263x15x4槽钢=10816461.05<210= 1.05135s a =<5=y max = 1.712190036.05OK!OK!161477161477(´)(´))(s s a a aa I E I E Y E M ´+´´´´g )(s s a a ss I E I E ´+´´g )(38454,s s a a I E I E l q ´+´´×。
框支承幕墙玻璃设计计算书工程所在地:上海,地区类型:C ,抗震设防烈度7度,幕墙标高 = 5.2m ,抗震设防类别:标准设防类Ⅰ.设计依据:《建筑结构可靠度设计统一标准》 GB 50068-2001《建筑结构荷载规范》 GB 50009-2012《建筑抗震设计规范》 GB 50011-2010《建筑工程抗震设防分类标准》 GB 50223—2008《混凝土结构设计规范》 GB 50010-2002《钢结构设计规范》 GB 50017-2003《铝合金建筑型材第1部分:基材》 GB/T 5237.1-2008《铝合金建筑型材第2部分:阳极氧化型材》 GB 5237.2-2008《玻璃幕墙工程技术规范》 JGJ 102-2003《建筑幕墙》 JG 3035-1996《玻璃幕墙工程质量检验标准》 JGJ/T 139-2001《平板玻璃》 GB 11614-2009《半钢化玻璃》 GB/T 17841-2008《建筑用安全玻璃第2部分:钢化玻璃》 GB 15763.2-2005《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《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》 GB 3098.1-2000《紧固件机械性能螺母粗牙螺纹》 GB 3098.2-2000《紧固件机械性能自攻螺钉》 GB 3098.5-2000《紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉和螺柱》 GB 3098.6-2000《紧固件机械性能不锈钢螺母》 GB 3098.15-2000《建筑结构静力计算手册 (第二版) 》《现代建筑装饰-铝合金玻璃幕墙与玻璃采光顶》《BKCADPM集成系统(BKCADPM2010版)》Ⅱ.基本计算公式:(1).场地类别划分:地面粗糙度可分为A、B、C、D四类:--A类指近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区;--B类指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区;--C类指有密集建筑群的城市市区;--D类指有密集建筑群且房屋较高的城市市区。
一、基本参数:1、建筑参数最大高度为9.9米,采用6+0.76+6mm夹层钢化玻璃和8+9A+8中空钢化玻璃。
上海地区基本风压W0=0.55KN/m2,地面粗糙度为C类,按7度抗震设防。
二、荷载的计算1.风荷载(1)风荷载标准值(w k)W k = βDμZμS W0βD 瞬时阵风风压变化系数:校核点最高9.9m,按C类,取2.1;μZ 风压高度变化系数〈校核点最高10m,按C类,取0.74〉;μS 风荷载体型系数〈取最大值-2.2 〉;W o基本风压:(上海地区取0.55KN/ m2);W k = -2.1 ×0.74×2.2 ×0.55 = -1.88KN/m2(2) 风荷载设计值:(W)W = γW × W K(γW分项系数取1.4)= 1.4 × 1.88= -2.63KN/m22. 地震作用均布水平地震作用q Ek(KN/m2)q Ek = βEαmax G/AG/A :玻璃构件重量:0.3KN/m2 ;αmax :水平地震影响系数最大值(7度抗震 取0.08)βE :动力放大系数 取5.0 q Ek = 5×0.08×0.3 = 0.12KN/m 2四、 采光顶玻璃的计算1. 风荷载下的应力(σWK )最大玻璃板块为1030 × 2600; σWk =6φ1w k a 2t 2ησWk :风荷载标准值下最大弯曲应力;w k :风荷载标准值(MPa );φ1:系数 a/b = 1030 /2600= 0.4查表得 0.1115;a :玻璃短边长: 取边长a=1030; t :玻璃厚度为 6 +0.76+6mm ; 验算对象为6+0.76+6夹胶玻璃的外片玻璃,最大应力为玻璃板跨中部σWk :风荷载下最大弯曲应力;Wk1:风荷载标准值1.88KN/m 2 ,W k1 =0.94KN/m 2η:折减系数,由参数θ按<<玻璃幕墙工程技术规范>>JGJ102-2003表6.1.2-2采用W k1 = W k t 13 t 13+ t 23W k1 = 1.88×63 63+ 63w k a 4w k -----风荷载标准值(MPa );a-----玻璃板区格的边长(mm );t-----玻璃板的厚度(mm )θ =11,查表得η=0.956σw = 6×0.1115×0.94×10-3×1030262 ×0.956σWk = 17.7N/mm 22. 地震作用下玻璃板中应力标准值σEK =6φ1q Ek a 2 t 2ηq EK :垂直于玻璃幕墙平面地震荷载 0.12KN/m 2φ1 :系数取 0.1115a :玻璃边长: 1030mm , t :玻璃厚度6mmσEK = 6×0.1115×0.12×10-3×1030262×0.956= 2.26N/mm 2 3. 应力组合校核σ = ψw γw σWK + ψE γE σEKθ =0.94×10-3 ×103040.72×105 ×64σ:玻璃板块应力设计值σWK 、σEK :由于风荷载,地震作用在玻璃产生应力标准值,分别为: 17.7N/mm 2、 2.26N/mm 2γw 、γE :相应分项系数分别取1.4、1.3 ψw 、ψE :相应分项组合数分别取1.0、0.6σ =1.4 × 17.7 + 0.6 × 1.3 ×2.26 = 26.5N/mm 2 <84N/mm 2结论选用6+0.76+6夹胶钢化玻璃满足强度要求。
第四部分:全玻幕墙设计计算书I.工程信息概述1 工程所在地区信息幕墙类型:全玻幕墙工程所在地区:武汉基本风压:0.450kN/m2地面粗糙度类别:B类抗震设防烈度:6度设计基本地震加速度0.05g设计地震分组:第1组抗震设防类别:标准设防类标准反应谱法(水平地震影响系数最大值αmax)取为:0.042 玻璃选用信息玻璃规格:1800.0mm×3100.0mm玻璃组合类型:中空玻璃玻璃种类:钢化玻璃内片玻璃厚度:8.0mm,外片玻璃厚度:8.0mm3 支撑结构选用信息玻璃支撑形式:单肋支撑玻璃肋种类:钢化玻璃(夹层玻璃)玻璃肋厚度:16.000mm玻璃肋宽度:180.000mm一、风荷载计算标高为27.3m处风荷载计算W0:基本风压W0=0.45 kN/m2βgz: 27.3m高处阵风系数(按B类区计算)βgz=0.89×[1+(Z/10)-0.16]=1.648μz: 27.3m高处风压高度变化系数(按B类区计算): (GB50009-2001)(2006年版) μz=(Z/10)0.32=(27.3/10)0.32=1.379μsl:局部风压体型系数(墙面区)1 板块风载荷计算板块(第1处)1800.00mm×3100.00mm=5.58m2该处从属面积为:5.58m2μsl (A)=μsl (1)+[μsl (10)-μsl (1)]×log(A)=-{1.0+[0.8×1.0-1.0]×0.747}=-0.851μsl=-0.851+(-0.2)=-1.051该处局部风压体型系数μsl=1.051风荷载标准值:W k=βgz×μz×μsl×W0 (GB50009-2001)(2006年版) =1.648×1.379×1.051×0.450=1.074 kN/m2风荷载设计值:W: 风荷载设计值(kN/m2)γw: 风荷载作用效应的分项系数:1.4按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001 3.2.5 规定采用W=γw×W k=1.4×1.074=1.504kN/m2二、玻璃面板的选用与校核本处选用玻璃种类为: 钢化玻璃1 玻璃面板自重G AK: 玻璃板块自重(不包括框):G AK1: 外侧玻璃板块自重:G AK2: 内侧玻璃板块自重:玻璃的重力密度为: 25.6(KN/m3)B T_L: 中空玻璃内侧玻璃厚度为: 8.000mmB T_w: 中空玻璃外侧玻璃厚度为: 8.000mmG AK=25.6×(B t_L+B t_w)/1000=25.6×(8.000+8.000)/1000=0.410KN/m2G AK1=25.6×B t_w/1000=25.6×8.000/1000=0.205KN/m2G AK2=25.6×B t_L/1000=25.6×8.000/1000=0.205KN/m22 垂直于玻璃平面的分布水平地震作用αmax: 水平地震影响系数最大值: 0.040q EAk: 垂直于玻璃平面的分布水平地震作用(kN/m2)q Ek1: 中空玻璃外侧玻璃的地震作用标准值 (KN/m2)q Ek2: 中空玻璃内侧玻璃的地震作用标准值 (KN/m2)q EAk=5×αmax×G AK=5×0.040×0.410=0.082kN/m2q Ek1=5×αmax×G AK1=5×0.040×0.205=0.041kN/m2q Ek2=5×αmax×G AK2=5×0.040×0.205=0.041kN/m2γE: 地震作用分项系数: 1.3q EA: 垂直于玻璃平面的分布水平地震作用设计值(kN/m2) q EA=r E×q EAk=1.3×q EAK=1.3×0.082=0.106kN/m23 荷载组合q k: 组合荷载标准值(kN/mm2)q: 组合荷载设计值(kN/mm2)q k=W k+0.5×q EAk=1.074+0.5×0.082=1.115kN/m2q=W+0.5×q EA=1.504+0.5×0.106=1.557kN/m24 玻璃面板的强度计算内侧玻璃校核依据: σ≤fg=84.000 N/mm2外侧玻璃校核依据: σ≤fg=84.000 N/mm2W k: 垂直于玻璃平面的风荷载标准值(KN/m2)q EK: 垂直于玻璃平面的地震作用标准值(KN/m2)σWk: 在垂直于玻璃平面的风荷载作用下玻璃截面的最大应力标准值(N/mm2)σEk: 在垂直于玻璃平面的地震作用下玻璃截面的最大应力标准值(N/mm2)θ: 参数η: 折减系数,可由参数θ按JGJ 102-2003表6.1.2-2采用l: 玻璃肋之间的玻璃面板跨度: 1800.0mmh: 玻璃面板长边边长: 3100.0mmB T_L: 中空玻璃内侧玻璃厚度为: 8.000mmB T_w: 中空玻璃外侧玻璃厚度为: 8.000mmm: 面板玻璃板的弯矩系数,按照JGJ 102-2003可取0.125W k1: 中空玻璃分配到外侧玻璃的风荷载标准值 (KN/m2)W k2: 中空玻璃分配到内侧玻璃的风荷载标准值 (KN/m2)q Ek1: 中空玻璃外侧玻璃的地震作用标准值 (KN/m2)q Ek2: 中空玻璃内侧玻璃的地震作用标准值 (KN/m2)W k1=1.1×W k×B T_w3/(B T_w3+B T_L3)=0.591 kN/m2W k2=W k×B T_L3/(B T_w3+B T_L3)=0.537 kN/m2q Ek1=0.041 kN/m2q Ek2=0.041 kN/m2在垂直于玻璃平面的风荷载和地震作用下玻璃截面的最大应力标准值计算(N/mm2) 在风荷载作用下外侧玻璃参数θ=(W k1+0.5×q EK1)×l4/(E×t4)=21.76η: 折减系数,按θ=21.76查6.1.2-2表得:0.91在风荷载作用下外侧玻璃最大应力标准值σWk=6×m×W k1×l2×η/t2=20.476N/mm2在地震作用下外侧玻璃参数θ=(W k1+0.5×q EK1)×l4/(E×t4)=21.76η: 折减系数,按θ=21.76查6.1.2-2表得:0.91在地震作用下外侧玻璃最大应力标准值σEk=6×m×q Ek1×l2×η/t2=1.420N/mm2σ: 外侧玻璃所受应力:采用S W+0.5S E组合:σ=1.4×σWK+0.5×1.3×σEK=1.4×20.476+0.5×1.3×1.420=29.590N/mm2在风荷载作用下内侧玻璃参数θ=(W k2+0.5×q EK2)×l4/(E×t4)=19.84η: 折减系数,按θ=19.84查6.1.2-2表得:0.92在风荷载作用下内侧玻璃最大应力标准值σWk=6×m×W k2×l2×η/t2=18.771N/mm2在地震作用下内侧玻璃参数θ=(W k2+0.5×q EK2)×l4/(E×t4)=19.84η: 折减系数,按θ=19.84查6.1.2-2表得:0.92在地震作用下内侧玻璃最大应力标准值σEk=6×m×q Ek2×l2×η/t2=1.432N/mm2σ: 内侧玻璃所受应力:采用S W+0.5S E组合:σ=1.4×σWK+0.5×1.3×σEK=1.4×18.771+0.5×1.3×1.432=27.210N/mm2外侧玻璃最大应力设计值σ=29.590N/mm2≤fg=84.000N/mm2内侧玻璃最大应力设计值σ=27.210N/mm2≤fg=84.000N/mm2中空玻璃强度满足要求!5 玻璃面板的刚度计算校核依据: D u=d f/l≤1/60D u:在风荷载标准值作用下相对挠度d f: 在风荷载标准值作用下挠度最大值(mm)D: 玻璃的刚度(N.mm)t e: 玻璃等效厚度t e=0.95×(B t_L3+B t_w3)1/3=9.6mmν: 泊松比,按JGJ 102-2003 5.2.9条采用,取值为 0.20μ: 挠度系数,0.01300θ=W k×l4/(E×t e4)=18.63η: 折减系数,按θ=18.63查表得:0.93D=(E×t e3)/12(1-ν2)=5487199.86 N.mmd f=μ×W k×l4×η/D=24.7 mm由于玻璃的最大挠度d f=24.7mm,小于或等于玻璃短边边长的60分之一30.000mm 玻璃的挠度满足!三、玻璃肋宽度选用:本工程选用玻璃肋种类为:钢化玻璃(夹层玻璃)1 玻璃肋宽度初选计算值h r: 玻璃肋宽度:(mm)w: 风荷载设计值:1.504kN/m2l: 两肋间距: 1.800mh: 玻璃肋上、下两支点间的距离: 3.100mf g: 玻璃肋侧面强度设计值:58.800N/mm2t: 玻璃肋的总厚度: 16.000mmh r=((3×w×l×h2×106)/(4×f g×t))0.5=144.014mm四、玻璃肋强度及刚度校核:玻璃肋宽度选取值: 180.000mm1 玻璃肋强度校核校核依据: σ≤[σ]=58.800N/mm2w: 风荷载设计值:1.504kN/m2l: 两肋间距: 1.800mh: 玻璃肋上、下两支点间的距离: 3.100mh r: 选定的玻璃肋宽度: 180.000mmt: 玻璃肋的总厚度: 16.000mmσ=(3×w×l×h2×106)/(t×h r2×4)=37.639N/mm237.639N/mm2≤58.800N/mm2玻璃肋的强度可以满足要求2 玻璃肋刚度校核校核依据: D u=d f/l≤1/200D u:玻璃肋的相对挠度d f: 玻璃肋的绝对挠度,mml: 两肋间距, 1.800mh: 玻璃肋上、下两支点间的距离: 3.100mh r: 选定的玻璃肋宽度: 180.000mmt: 玻璃肋的总厚度, 16.000mmw k: 风荷载标准值:1.074kN/m2E: 玻璃弹性模量: 0.72×105N/m2d f=(5/32)×(W k×l×h4)/(E×t×h r3)=4.152mmD u=d f/l/1000=4.152/3.100/1000=0.001≤1/200挠度可以满足要求五、胶缝强度校核:1 胶缝宽度校核校核依据: σ≤[σ]=0.2N/mm2q: 垂直于玻璃面板的分布荷载设计值 (N/mm2)l: 两肋间距: 1800.000mmf1: 硅酮结构密封胶在风荷载作用下的强度设计值,取0.2N.mm2t2: 当玻璃肋后置或骑缝时的胶缝宽度,应取玻璃肋截面厚度,为15.0mmq k: 玻璃幕墙所受组合荷载标准值:1.115(kN/m2)σ=(q×l)/t2=(1.557×1.800)/15.000=0.187N/mm20.187N/mm2≤0.2N/mm2胶缝宽度可以满足要求!2 胶缝厚度计算水平风荷载作用下胶缝厚度的计算:t s: 风荷载作用下结构胶的粘结厚度h g: 玻璃面板高度: 3100.0mmθ: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(rad): 0.0010ψ:胶缝变位折减系数1.000δ: 硅酮结构密封胶的变位承受能力,取对应于其受拉应力为0.14N/mm2时的伸长率: 12.0%t s=θ×h g×ψ/(δ2×(2+δ2))0.5=0.0010×3100.0×1.000/(0.120×(2+0.120))0.5=6.1mm 取7mm胶缝选定厚度为:12 mm附录材料力学性能材料力学性能,主要参考JGJ 102-2003 《玻璃幕墙工程技术规范》。
栏杆玻璃设计计算书二〇一一年二月十八日栏杆玻璃设计计算书1 计算引用的规范、标准及资料1.1幕墙设计规范:《铝合金结构设计规范》 GB50429-2007《玻璃幕墙工程技术规范》 JGJ102-2003《点支式玻璃幕墙工程技术规程》 CECS127-2001《点支式玻璃幕墙支承装置》 JG138-2001《吊挂式玻璃幕墙支承装置》 JG139-2001《建筑玻璃应用技术规程》 JGJ113-2009《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》 JGJ3-2002《高层民用建筑设计防火规范》 GB50045-95(2005年版)《高处作业吊蓝》 GB19155-2003《工程抗震术语标准》 JGJ/T97-95《工程网络计划技术规程》 JGJ/T121-99《混凝土结构后锚固技术规程》 JGJ145-2004《混凝土结构设计规范》 GB50010-2002《混凝土用膨胀型、扩孔型建筑锚栓》 JG160-2004《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》 GB6566-2001《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》 GB50011-2001(2008年版)《建筑设计防火规范》 GB50016-2006《建筑物防雷设计规范》 GB50057-94(2000年版)《冷弯薄壁型钢结构设计规范》 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》JGJ85-20021.3铝材规范:《变形铝及铝合金化学成份》 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《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/T11944-20021.6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《不锈钢丝》 GB/T4240-2009《建筑用不锈钢绞线》 JG/T200-2007《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/T699-1999《预应力筋用锚具、夹具和连接器》 GB/T14370-20001.7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/T5574-1994《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/T529-1999 《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/T914-20031.8门窗及五金件规范:《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/T3098.1-2000 《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 《铝合金门窗》 GB/T8478-2008 《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 《地弹簧》 QB/T2697-2005 《铝合金门插锁》 QB/T3885-1999 《平开铝合金窗把手》 QB/T3886-1999 《铝合金撑挡》 QB/T3887-1999 《铝合金窗不锈钢滑撑》 QB/T3888-1999 《铝合金门窗拉手》 QB/T3889-1999 《铝合金窗锁》 QB/T3900-1999 《铝合金门锁》 QB/T3901-1999 《推拉铝合金门用滑轮》 QB/T3902-1999 《闭合器》 QB/T3893-1999 《外装门锁》 QB/T2473-2000 《弹子插芯门锁》 GB/T2474-2000 《叶片门锁》 QB/T2475-2000 《球型门锁》 QB/T2476-2000 《铜合金铸件》 GB/T13819-1992 《锌合压铸件》 GB/T13821-1992 《铝合金压铸件》 GB/T15114-2009《铸件尺寸公差与机械加工余量》 QB/T6414-1999《建筑门窗五金件插销》 JG214-2007《建筑门窗五金件传动机构用执手》 JG124-2007《建筑门窗五金件旋压执手》 JG213-2007《建筑门窗五金件合页(铰链)》 JG125-2007《建筑门窗五金件传动锁闭器》 JG126-2007《建筑门窗五金件滑撑》 JG127-2007《建筑门窗五金件滑轮》 JG129-2007《建筑门窗五金件多点锁闭器》 JG215-2007《建筑门窗五金件撑挡》 JG128-2007《建筑门窗五金件通用要求》 JG212-2007《建筑门窗五金件单点锁闭器》 JG130-2007《建筑门窗内平开下悬五金系统》 JG168-2004《钢塑共挤门窗》 JG207-2007《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《居住建筑节能检测标准》 JGJ132-2009《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《建筑外门窗保温性能分级及检测方法》 GB/T8484-2008《建筑外窗采光性能分级及检测方法》 GB/T11976-2002《建筑门窗空气隔声性能分级及检测方法》 GB/T8485-2008《建筑外门窗气密、水密、抗风压性能分级及检测方法》GB/T7106-2008 《建筑装饰装修工程施工质量验收规范》 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栏杆所在地区成都地区2.2 地面粗糙度分类等级栏杆属于外围护构件,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C 类地形考虑。