北海国际新城2号楼二层大窗MQ1和MQ2显横隐竖玻璃幕墙计算书
- 格式:doc
- 大小:470.50 KB
- 文档页数:43
北海国际新城2号楼二层大窗MQ1和MQ2显横隐竖玻璃幕墙计算书北海国际新城2号楼二层大窗MQ1和MQ2计算书(125系列)显横隐竖玻璃幕墙设计计算书设计:校对:审核:批准:广西建工集团第五建筑工程有限责任公司二〇一二年十一月十日目录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:.. 错误!未定义书签。
1.5 玻璃规范: (1)1.6 胶类及密封材料规范: (2)1.8 五金件规范: (2)1.9 相关物理性能等级测试方法: (2)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 (3)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 (6)4 幕墙立柱计算 (6)4.1 立柱型材选材计算 (7)4.2 确定材料的截面参数 (8)4.3 选用立柱型材的截面特性 (9)4.4 立柱的抗弯强度计算 (9)4.5 立柱的挠度计算 (10)4.6 立柱的抗剪计算 (10)5 幕墙横梁计算 (11)5.1 横梁型材选材计算 (11)5.2 确定材料的截面参数 (13)5.3 选用横梁型材的截面特性 (14)5.4 幕墙横梁的抗弯强度计算 (14)5.5 横梁的挠度计算 (15)5.6 横梁的抗剪计算 (15)6 玻璃板块的选用与校核 (16)6.1 玻璃板块荷载计算 (17)6.2 玻璃的强度计算 (18)6.3 玻璃最大挠度校核 (18)7 连接件计算 (19)7.1 横梁与角码间连接 (19)7.2 角码与立柱连接 (20)7.3 立柱与主结构连接 (21)8 幕墙埋件计算(后锚固结构) (23)8.1 荷载值计算 (23)8.2 锚栓群中承受拉力最大锚栓的拉力计算. 248.3 群锚受剪内力计算 (25)8.4 锚栓或植筋钢材破坏时的受拉承载力计算258.5 混凝土锥体受拉破坏承载力计算 (26)8.6 锚栓或植筋钢材受剪破坏承载力计算 (28)8.7 混凝土楔形体受剪破坏承载力计算 (28)8.8 混凝土剪撬破坏承载能力计算 (30)8.9 拉剪复合受力承载力计算 (30)9 幕墙转接件强度计算 (30)9.1 受力分析 (30)9.2 转接件的强度计算 (31)10 幕墙焊缝计算 (31)10.1 受力分析 (31)10.2 焊缝特性参数计算 (31)10.3 焊缝校核计算 (32)11 显横隐竖玻璃幕墙胶类及伸缩缝计算 (32)11.1 结构硅酮密封胶的宽度计算 (33)11.2 结构硅酮密封胶粘接厚度的计算 (33)11.3 结构胶设计总结 (34)11.4 立柱连接伸缩缝计算 (34)11.5 玻璃镶嵌槽紧固螺钉抗拉强度计算 (34)11.6 耐侯胶胶缝计算 (35)12 附录常用材料的力学及其它物理性能 (36)显横隐竖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《建筑幕墙》 GB/T21086-20071.2建筑设计规范:《地震震级的规定》 GB/T17740-1999《高层民用建筑设计防火规范》 GB50045-95(2005年版)《建筑结构荷载规范》 GB50009-2001(2006年版、局部修订) 1.3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/T431-2000《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《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/T11944-20021.5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《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《聚氨酯建筑密封胶》 JC/T482-2003《聚硫建筑密封胶》 JC/T483-20061.6五金件规范:《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/T15114-2009《铸件尺寸公差与机械加工余量》 QB/T6414-1999《电动采光排烟窗》 JG189-20061.7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《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/T228-20021.8《建筑结构静力计算手册》(第二版)1.9土建图纸:2 基本参数2.1幕墙所在地区北海地区;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C类地形考虑。
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。
全隐框玻璃幕墙设计计算书设计:校对:审核:批准:目录一、计算引用的规范、标准及资料 (1)1.幕墙设计规范 (1)2.建筑设计规范 (1)3.铝材规范 (1)4.玻璃规范 (1)5.钢材规范 (2)6.胶类及密封材料规范 (2)7.门窗及五金件规范 (2)8.《建筑结构静力计算手册》(第二版) (3)9.土建图纸 (3)二、基本参数 (3)1.幕墙所在地区: (3)2.地区粗糙度分类等级: (3)3.抗震烈度: (3)三、幕墙承受荷载计算 (3)1.风荷载标准值计算: (3)2.垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值: (4)3.作用效应组合: (4)四、幕墙立柱计算 (5)1.立柱型材选材计算: (5)2.确定材料的截面参数: (6)3.选用立柱型材的截面特性: (7)4.立柱的抗弯强度计算: (7)5.立柱的抗剪计算: (7)五、幕墙横梁计算 (8)1.横梁型材选材计算: (9)2.确定材料的截面参数: (10)3.选用横梁型材的截面特性: (11)4.幕墙横梁的抗弯强度计算: (11)5.型材的抗剪计算:(三角荷载作用下) (12)六、幕墙玻璃的选用与校核: (13)1玻璃板块荷载计算: (13)2.玻璃的强度计算: (14)3.玻璃最大挠度校核: (15)七、连接件计算: (16)1.横梁与角码间连接: (16)2.角码与立柱连接: (17)3.立柱与主结构连接 (19)八、幕墙埋件计算(土建预埋): (20)1.荷载标准值计算: (21)2.埋件计算: (21)3.锚板总面积校核: (22)九、幕墙焊缝计算: (22)1.受力分析: (22)2.焊缝特性参数计算: (23)3.焊缝校核计算: (23)十、隐框玻璃幕墙胶类及伸缩缝计算: (24)1.抗震设计下结构硅酮密封胶的宽度计算: (24)2.结构硅酮密封胶粘接厚度的计算: (24)3.结构胶设计总结: (25)4.耐侯胶胶缝计算: (25)5.立柱连接伸缩缝计算: (25)十一、幕墙板块压板计算: (26)1.压板的弯矩设计值计算: (26)2.压板的应力计算: (26)3.螺栓抗拉强度验算: (27)全隐框玻璃幕墙设计计算书一、计算引用的规范、标准及资料1.幕墙设计规范《建筑幕墙》 JG3035-1996《玻璃幕墙工程技术规范》 JGJ102-2003《金属与石材幕墙工程技术规范》 JGJ133-2001《建筑幕墙物理性能分级》 GB/T15225-94《建筑幕墙空气渗透性能测试方法》 GB/T15226《建筑幕墙风压变形性能测试方法》 GB/T15227《建筑幕墙雨水渗透性能测试方法》 GB/T15228《建筑幕墙保温性能测试方法》 GB84842.建筑设计规范《建筑结构荷载规范》 GB50009-2001《建筑设计防火规范》 GBJ16-2001《高层民用建筑设计防火规范》 GB50045-94《建筑物防雷设计规范》 GB50057-94《建筑抗震设计规范》 GB50011-2001《民用建筑热工设计规范》 GB50176-93《民用建筑隔声设计规范》 GBJ118-89《建筑结构可靠度设计统一标准》 GB50068-2001《建筑装饰工程施工质量验收规范》 GB50210-2001《钢结构设计规范》 GB50017-2003《冷弯薄壁钢结构设计规范》 GB50018-2002《建筑钢结构焊接规程》 GB/T8162《中国地震动参数区划图》 GB18306-2000《采暖通风与空气调节设计规范》 GBJ19-873.铝材规范《铝合金建筑型材》 GB/T5237-2000《变形铝及铝合金化学成份》 GB/T3190《铝及铝合金阳极氧化-阳极氧化膜的总规范》 GB8013-87《铝及铝合金板材》 GB3380-974.玻璃规范《建筑玻璃应用技术规程》 JGJ113-97《浮法玻璃》 GB11614-1999《钢化玻璃》 GB/T9963-1999《幕墙用钢化玻璃与半钢化玻璃》 GB/T17841《中空玻璃》 GB/T11944-2002 《建筑用安全玻璃》 GB15763.1-2001《夹层玻璃》 GB9962-1999《镀膜玻璃第一部分阳光控制镀膜玻璃》 GB/T18915.1-2002 《镀膜玻璃第二部分低辐射镀膜玻璃》 GB/T18915.2-2002 5.钢材规范《碳素结构钢》 GB/T700《优质碳素结构钢》 GB/T699《合金结构钢》 GB/T3077《不锈钢棒》 GB/T1220《不锈钢冷加工棒》 GB/T4226《不锈钢冷扎钢板》 GB/T3280-92《不锈钢热扎钢板》 GB/T4237-92《不锈钢热扎钢带》 GB/T5090《不锈钢和耐热钢冷扎钢带》 GB/T4239《高耐候结构钢》 GB/T4171《焊接结构用耐候钢》 GB/T4172-2000 《低合金高强度结构钢》 GB/T1591《碳素结构钢和低合金结构钢热轧薄钢板及钢带》GB/T912《碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板及钢带》GB/T3274《结构用无缝钢管》 JBJ102《金属覆盖层钢铁制品热镀锌层技术要求》 GB/T13912《碳钢焊条》 GB/T5117《低合金钢焊条》 GB/T51186.胶类及密封材料规范《硅酮建筑密封胶》 GB/14683-2003 《建筑用硅酮结构密封胶》 GB16776-97《聚硫建筑密封胶》 JC483-92《中空玻璃用弹性密封胶》 JC/T486-2001 《幕墙玻璃接缝用密封胶》 JC/T882-2001 《石材幕墙接缝用密封胶》 JC/T883-2001 《工业用橡胶板》 GB/T5574《中空玻璃用丁基热熔密封胶》 JC/T914《绝热用岩棉、矿棉及其制品》 GB/T11835-987.门窗及五金件规范《铝合金门》 GB/T8478《铝合金窗》 GB/T8479《地弹簧》 GB/T9296《平开铝合金窗执手》 GB/T9298《铝合金窗不锈钢滑撑》 GB/T9300《铝合金门插销》 GB/T9297《铝合金窗撑挡》 GB/T9299《铝合金门窗拉手》 GB/T9301《铝合金窗锁》 GB/T9302《铝合金门锁》 GB/T9303《闭门器》 GB/T9305《推拉铝合金门窗用滑轮》 GB/T9304《紧固件螺栓和螺钉》 GB/T5277《十字槽盘头螺钉》 GB/T818《紧固件机械性能螺栓螺钉和螺柱》 GB/T3098.1《紧固件机械性能螺母粗牙螺纹》 GB/T3098.2《紧固件机械性能螺母细牙螺纹》 GB/T3098.4《紧固件机械性能螺栓自攻螺钉》 GB/T3098.5《紧固件机械性能不锈钢螺栓螺钉和螺柱》 GB/T3098.6《紧固件机械性能不锈钢螺母》 GB/T3098.158.《建筑结构静力计算手册》(第二版)9.土建图纸二、基本参数1.幕墙所在地区:xxx地区;2.地区粗糙度分类等级:幕墙属于薄壁外围护构件,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类地区考虑。
*南宁综合楼外装饰工程设计计算书设计:校对:审核:深圳金x幕墙装饰工程有限公司目录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: (2)1.5 玻璃规范: (2)1.6 钢材规范: (3)1.7 胶类及密封材料规范: (3)1.8 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) (4)1.11 土建图纸: (4)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)显横隐竖玻璃幕墙(塔楼90米高简支梁)1 幕墙承受荷载计算 (5)1.1 风荷载标准值的计算方法 (5)1.2 计算支撑结构时的风荷载标准值 (7)1.3 计算面板材料时的风荷载标准值 (7)1.4 垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值 (7)1.5 作用效应组合 (7)2 幕墙立柱计算 (8)2.1 立柱型材受力分析 (9)2.2 选用立柱型材的截面特性 (10)2.3 立柱的抗弯强度计算 (10)2.4 立柱的挠度计算 (11)2.5 立柱的抗剪计算 (11)3 幕墙横梁计算 (12)3.1 横梁型材受力分析 (12)3.2 选用横梁型材的截面特性 (14)3.3 幕墙横梁的抗弯强度计算 (14)3.4 横梁的挠度计算 (15)3.5 横梁的抗剪计算 (15)4 幕墙埋件计算(后锚固结构) (16)4.1 荷载值计算 (16)4.2 锚栓群中承受拉力最大锚栓的拉力计算 (17)4.3 群锚受剪内力计算 (18)4.4 锚栓或植筋钢材破坏时的受拉承载力计算 (18)4.5 锚栓或植筋钢材受剪破坏承载力计算 (19)5 连接件计算 (19)5.1 横梁与角码间连接 (20)5.2 角码与立柱连接 (21)5.3 立柱与主结构连接 (22)显横隐竖玻璃幕墙(塔楼多点连续梁)1 幕墙承受荷载计算 (24)1.1 风荷载标准值的计算方法 (24)1.2 计算支撑结构时的风荷载标准值 (25)1.3 计算面板材料时的风荷载标准值 (25)1.4 垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值 (26)1.5 作用效应组合 (26)2 幕墙立柱计算 (26)2.1 立柱型材受力分析 (27)2.2 选用立柱型材的截面特性 (28)2.3 立柱的内力分析 (28)2.4 幕墙立柱的抗弯强度及抗剪强度验算: (31)2.5 幕墙立柱的挠度验算: (32)3 幕墙横梁计算 (33)3.1 横梁型材受力分析 (33)3.2 选用横梁型材的截面特性 (35)3.3 幕墙横梁的抗弯强度计算 (35)3.4 横梁的挠度计算 (36)3.5 横梁的抗剪计算 (36)4 玻璃板块的选用与校核 (37)4.1 玻璃板块荷载计算: (38)4.2 玻璃的强度计算: (39)4.3 玻璃最大挠度校核: (40)5 连接件计算 (41)5.1 横梁与角码间连接 (41)5.2 角码与立柱连接 (42)5.3 立柱与主结构连接 (43)6 幕墙埋件计算(后锚固结构) (45)6.1 荷载及受力分析计算 (45)6.2 锚栓群中承受拉力最大锚栓的拉力计算 (46)6.3 群锚受剪内力计算 (47)6.4 锚栓或植筋钢材破坏时的受拉承载力计算 (47)6.5 锚栓或植筋钢材受剪破坏承载力计算 (47)7 幕墙转接件强度计算 (48)7.1 受力分析 (48)7.2 转接件的强度计算 (48)8 幕墙焊缝计算 (49)8.1 受力分析 (49)8.3 焊缝校核计算 (50)9 显横隐竖玻璃幕墙胶类及伸缩缝计算 (50)9.1 抗震设计下结构硅酮密封胶的宽度计算 (50)9.2 结构硅酮密封胶粘接厚度的计算 (51)9.3 结构胶设计总结 (51)9.4 立柱连接伸缩缝计算 (51)9.5 玻璃镶嵌槽紧固螺钉抗拉强度计算 (52)9.6 耐侯胶胶缝计算 (52)裙楼石材幕墙1 幕墙承受荷载计算 (53)1.1 风荷载标准值的计算方法 (53)1.2 计算支撑结构时的风荷载标准值 (54)1.3 计算面板材料时的风荷载标准值 (54)1.4 垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值 (55)1.5 作用效应组合 (55)2 幕墙立柱计算 (55)2.1 立柱型材受力计算 (56)2.2 选用立柱型材的截面特性 (57)2.3 立柱的抗弯强度计算 (57)2.4 立柱的挠度计算 (58)2.5 立柱的抗剪计算 (58)3 幕墙横梁计算 (59)3.1 横梁型材受力计算 (60)3.2 选用横梁型材的截面特性 (61)3.3 幕墙横梁的抗弯强度计算 (62)3.4 横梁的挠度计算 (62)3.5 横梁的抗剪计算 (62)4 短槽式(托板)连接石材的选用与校核 (63)4.1 石材板块荷载计算 (64)4.2 石材的抗弯设计 (64)4.3 短槽托板在石材中产生的剪应力校核 (65)4.4 短槽托板剪应力校核 (65)5 幕墙焊缝计算 (66)5.1 受力分析 (66)5.2 焊缝特性参数计算 (66)5.3 焊缝校核计算 (67)1层全隐玻璃幕墙1 幕墙承受荷载计算 (67)1.1 风荷载标准值的计算方法 (67)1.2 计算支撑结构时的风荷载标准值 (68)1.3 计算面板材料时的风荷载标准值 (69)1.4 垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值 (69)2 幕墙立柱计算 (70)2.1 立柱型材选材计算 (70)2.2 确定材料的截面参数 (71)2.3 选用立柱型材的截面特性 (72)2.4 立柱的抗弯强度计算 (73)2.5 立柱的挠度计算 (73)2.6 立柱的抗剪计算 (74)3 幕墙横梁计算 (74)3.1 横梁型材受力计算 (75)3.2 选用横梁型材的截面特性 (76)3.3 幕墙横梁的抗弯强度计算 (77)3.4 横梁的挠度计算 (77)3.5 横梁的抗剪计算 (78)4 玻璃板块的选用与校核 (79)4.1 玻璃板块荷载计算: (79)4.2 玻璃的强度计算: (80)4.3 玻璃最大挠度校核: (81)5 连接件计算 (82)5.1 横梁与角码间连接 (83)5.2 角码与立柱连接 (84)5.3 立柱与主结构连接 (85)6 幕墙埋件计算(后锚固结构) (86)6.1 荷载标准值计算 (87)6.2 锚栓群中承受拉力最大锚栓的拉力计算 (88)6.3 群锚受剪内力计算 (89)6.4 锚栓或植筋钢材破坏时的受拉承载力计算 (89)6.5 锚栓或植筋钢材受剪破坏承载力计算 (89)7 幕墙转接件强度计算 (90)7.1 受力分析 (90)7.2 转接件的强度计算 (90)8 幕墙焊缝计算 (91)8.1 受力分析 (91)8.2 焊缝特性参数计算 (91)8.3 焊缝校核计算 (92)9 全隐框玻璃幕墙胶类及伸缩缝计算 (92)9.1 结构硅酮密封胶的宽度计算 (92)9.2 结构硅酮密封胶粘接厚度的计算 (93)9.3 结构胶设计总结 (94)9.4 立柱连接伸缩缝计算 (94)9.5 耐侯胶胶缝计算 (94)主入口全玻幕墙1 幕墙承受荷载计算 (95)1.1 风荷载标准值的计算方法 (95)1.2 计算玻璃时的风荷载标准值 (96)1.3 垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值 (96)1.4 作用效应组合 (96)2 全玻璃幕墙大面玻璃的计算 (97)2.1 玻璃板块荷载计算 (97)2.2 玻璃的强度计算 (98)2.3 玻璃最大挠度校核 (99)3 全玻璃幕墙玻璃肋及结构胶的校核 (99)3.1 肋截面高度的校核 (99)3.2 玻璃肋的挠度计算 (100)3.3 胶缝强度的校核: (100)附录常用材料的力学及其它物理性能 (101)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》 JGJ3-2002《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/T97-2010《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/T431-2000《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/T13890-20081.5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/T11944-20021.6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/T5574-1994《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/T15114-2009 《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幕墙所在地区南宁地区;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。
(此文档为Word格式,下载后可以任意编辑修改!)(文件备案编号:)钢结构隐框玻璃幕墙计算书工程名称:编制单位:编制人:审核人:批准人:编制日期:年月日施工组织设计(方案)报审表方案名称:项目部报审意见:项目经理:年月日工程部审核情况:审核人:年月日工程部领导审批意见:审批人:年月日JL—A002 施工组织设计(方案)报(复)审表工程名称:编号:致(监理单位):现报上施工组织设计(方案)(全套、部分),已经我单位上级技术负责人审查批准,请予审查和批准。
附:施工组织设计(方案)承包单位项目部(公章):项目负责人:项目技术负责人:年月日专业监理工程师审查意见:1、同意2、不同意3、按以下主要内容修改补充专业监理工程师:年月日总监理工程师审查意见:1、同意2、不同意3、按以下主要内容修改补充后并于月日前报来。
项目监理机构:(公章)总监理工程师:年月日注:本表由施工单位填写,一式三份,连同施工组织设计一并送项目监理机构审查。
建设、监理、施工单位各留一份。
第一部分、[强度计算信息][产品结构]一、计算依据及说明1、工程概况说明工程名称:00工程所在城市:北京市工程所属建筑物地区类别:C类工程所在地区抗震设防烈度:八度(0.2g)工程基本风压:0.45kN/m2工程强度校核处标高:110m2、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;00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: wk =βgz×μsl×μz×w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》GB50009-2012 条文说明8.6.1取定根据不同场地类型,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: I 10=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×(Z 10)0.24B 类场地: μz =1.000×(Z 10)0.30C 类场地: μz =0.544×(Z 10)0.44D 类场地: μz =0.262×(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》GB50009-2012取定 w0---基本风压,按全国基本风压图,北京市地区取为0.45kN/m 2(3).地震作用计算: qEAk =βE ×αmax ×GAk其中: qEAk ---水平地震作用标准值 β E ---动力放大系数,按 5.0 取定α max ---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): α max =0.08 7度(0.15g): α max =0.12 8度(0.2g): α max =0.16 8度(0.3g): α max =0.24 9度(0.4g): α max =0.32北京市地区设防烈度为八度(0.2g),根据本地区的情况,故取αmax =0.16GAk ---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;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110mμ z : 110m 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=1.56247I 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。
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。
玻璃幕墙设计计算书1. 设计依据:1.1 相关国家标准:1.1.1 玻璃幕墙工程技术规范(JGJ 102-2003)1.1.2 建筑结构荷载规范(GB 50009-2001)1.1.3 钢结构设计规范(GB 50017-2003)1.1.4 混凝土结构设计规范(GB 50010-2002)1.2 业主提供的相关资料:1.2.1 招标书1.2.2 建筑及结构施工图1.2.3 其它有关资料2. 幕墙材料选择:2.1 玻璃选择:2.1.1 玻璃类型: 单层2.1.2 玻璃种类: 钢化玻璃2.1.3 选用玻璃尺寸:厚度t k=8 (mm)高度h k=3.8 (m),宽度b k=1.36 (m)玻璃短边长度a=1.36 (m),长边长度b=3.8 (m) 玻璃短边宁长边二a/b=.3582.1.4 选用玻璃的强度设计值:大面强度f gm=84 (MPa)侧面强度f gb=58.8 (MPa)2.1.5 选用玻璃的相关物理指标: 弹性模量: E g=72000 (MPa)线胀系数:a =.00001泊松比:v =.2重力密度:丫g=25.6(kN/m3)2.2 幕墙龙骨材质选择:铝合金6063-T52.2.1 铝型材的强度设计值:抗拉、压强度设计值f at=85.5 (MPa) 抗剪强度设计值f av=49.6 (MPa) 局部承压强度设计值f ac=120(MPa)2.2.2 铝型材的相关物理指标:弹性模量: E a=70000 (MPa) 线胀系数:aa=.0000235重力密度:丫a=28 (kN/m3)2.2.3 铝合金立柱和横梁的挠度控制:相对挠度:<1/1803. 幕墙荷载:3.1 荷载标准值:3.1.1 永久荷载标准值:3.1.1.1 玻璃自重荷载标准值:q gk0=t°x Y1000=.205 (kPa) 其中:t o为玻璃片总厚度,t°=8 (mm)3.1.1.2铝框自重荷载标准值:初估q gak=0.2科gkoq gak=0.2)q gko=.O41 (kPa)3.1.1.3 玻璃与铝框自重荷载标准值:q gk=q gko+q gak=.246 (kPa)3.1.2 风荷载标准值:3.121 基本风压:W o=O.75 (kPa) (50 年一遇)3.1.2.2风荷载体形系数:卩s=1.23.1.2.3风荷载高度系数:卩z=.74 地面粗糙度类别: C 类距地面高度: 12 (m)3.1.2.4 阵风系数:B z=2.0493.1.2.5结构重要性系数:丫=13.1.2.6 风荷载标准值:W k二丫£吃虫w o=1.36 (kPa)3.1.3 地震作用标准值:3.1.3.1 抗震设防烈度: 7设计基本地震加速度: o.1og3.1.3.2地震影响系数最大值:a噺二.083.1.3.3 地震动力放大系数:B e= 53.1.3.4 垂直于玻璃幕墙平面的分布水平地震作用标准值q ek=B e a max q gk=.o98 (kPa)4. 幕墙计算:幕墙类型: 隐框幕墙与水平面的夹角:a =90°4.1 幕墙玻璃计算:幕墙玻璃的支承条件:四边简支玻璃按四边简支板计算玻璃的厚度: t=8 (mm)4.1.1 玻璃强度计算:4.1.1.1 在风荷载标准值作用下, 玻璃板中部的应力:按a/b=.358,查得四边简支玻璃板的弯矩系数: m= .1154c wk=6mw k a2/t2=27.21 (MPa)4.1.1.2 在地震作用标准值作用下, 玻璃板中部的应力:22cek=6mq ek a /t =1.96 (MPa)4.1.1.3 考虑玻璃板在外荷载作用下大挠度变形的影响,玻璃板的应力折减系数n :由0 =(W k+0.5q ek)a4/(E g t4)=16.3查得玻璃板的应力折减系数: n =.9354.1.1.4 玻璃板中部的组合应力:(T = n W Y °Wk+ Y 逼k)=36.81 (MPa) <f gm=84 (MPa) (满足)其中: n : 应力折减系数=.935Y w: 风荷载分项系数=1.4Y地震作用分项系数=1.3呱:风荷载组合值系数=1.0%:地震作用组合值系数=0.54.1.2 玻璃刚度计算:玻璃板中部的挠度:u=n ( a k w4)/D=16.2 (mm)<玻璃板短边边长的1/60=22.7 (mm) (满足) 其中:n :挠度折减系数由0 二W k O7(E g t4)=15.8,查得:n =.937口四边简支玻璃板的挠度系数由a/b=.358,查得:卩=.01189D:玻璃板的刚度D=E g t3/[12 (1-V)]=3200000 (N mm)4.2 硅酮结构密封胶计算:4.2.1 硅酮结构密封胶粘接宽度计算:结构胶在风荷载或地震作用下的强度设计值: f1=.2 (MPa)结构胶在永久荷载作用下的强度设计值: f2=.01 (MPa)4.2.1.1 在风荷载和水平地震作用下,结构胶粘接宽度c s1=(W+0.5q e)a/(2000f1)=6.7 (mm)其中: W--风荷载设计值,W=1.4W k=1.9 (kPa)q e--地震作用设计值,q e=1.3q ek=.13 (kPa)a--玻璃板短边长度,a=1360 (mm)4.2.1.2 在玻璃永久荷载作用下,结构胶粘接宽度c s2=q g ab/[2000(a+b)f2]=12.5 (mm)其中: q g--玻璃自重荷载设计值,q g=1.2q gk0=.25 (kPa) a--玻璃板短边长度,a=1360 (mm)b--玻璃板长边长度,b=3800 (mm)421.3故结构胶粘接宽度应》12.5 (mm)4.2.2 硅酮结构密封胶粘接厚度计算:t s=U s/[ S (2+1間3.4 (mm)其中:u s--幕墙玻璃相对于铝框的位移,u s二0 h=6.91 (mm)0 --楼层弹性层间位移角限值根据主体结构的结构类型:钢筋混凝土框架得:0 =1/550 (rad)h k--玻璃面板高度,h k=3800 (mm)S --硅酮结构密封胶变位承受能力,S = 0.125故结构胶粘接厚度应》13.4 (mm)4.3 幕墙铝合金骨架计算:玻璃幕墙类别:框架式4.3.1 幕墙铝合金横梁计算:选用的铝合金型材的代号: 155其截面的几何参数如下:截面惯性矩: I ax=410715 (mm4) I ay=731313 (mm4)截面抵抗矩: W ax=9779 (mm3) W ay=1875 (mm3)截面面积:A a=950 (mm2)431.1在荷载标准值作用下,横梁的内力及挠度:431.1.1在风荷载标准值作用下,横梁的内力及挠度按三角形分布的分布荷载计算,见附图4-1:b k附图4-1线载集度:q wk=20W k b k/2)=1.8496 (kN/m)跨中最大弯矩:M wk=q wk b^/12=.29 (kN m)跨内最大剪力:V wk=q wk b k/4=.63 (kN)跨中最大挠度:4U wk =q wk b k /(120E a l ay)=1.03 (mm)4.3.1.1.2在地震作用标准值作用下,横梁的内力及挠度按三角形分布的分布荷载计算,见附图4-1:线载集度:q ekx=20q ek b k/2)=.13328 (kN/m)跨中最大弯矩:M ek=q ekx b k2/12=.021 (kN m)跨内最大剪力:V ek=q ekx b k/4=.05 (kN)跨中最大挠度:4U ek=q ekx b k /(12OE a l ay)=.O74 (mm)4.3.1.1.3在重力荷载标准值作用下,横梁的内力及挠度玻璃与铝框自重荷载:q gk=.246 (kPa)按受二集中荷载的简支梁计算,见附图4-2:附图4-2平行于幕墙平面的集中荷载:P gky=q gk h k b k Sin a /2=.636 (kN) 其中:h k--玻璃高度,h k=3.8 (mm)b k--玻璃宽度,b y=1.36 (mm)M gky二P gky b d=.O95 (kN m)其中: b d--玻璃垫块至横梁端部的距离,b d=0.15 (m) 跨内最大剪力:V gky=P gky=.636 (kN)跨中最大挠度:32U gky = P gky a b (3-4 a )/(24E a l ax) = .75 (mm)其中:a =b d/b k=.11b d--玻璃垫块至横梁端部的距离,b d=0.15 (m)b k--横梁跨度,b k=1.36 (m)4.3.1.2 横梁验算:4.3.1.2.1 抗剪强度验算:横梁水平方向(x 轴)的剪力组合设计值:V x= ^/v Y V wk+%Y V ek =.91 (kN)横梁竖直方向(y 轴)的剪力组合设计值:V y= Y V gky =.76 (kN)其中:丫g--永久荷载分项系数,丫g = 1.2Y--风荷载分项系数,丫w=1.4Y--地震作用分项系数,丫e=1.3%--风荷载组合值系数,® w = 1.0%--地震作用组合值系数,® e=0.5验算:V y(b y2t y/8+b x b y t x/4)/(I ax t y)=3.5 (MPa) <f av=49.6 (MPa) (满足)其中: b x--横梁截面水平方向宽度,b x=73 (mm)b y--横梁截面竖直方向宽度,b y=70 (mm)t x--横梁截面水平腹板厚度,t x=3 (mm)t x--横梁截面竖直腹板厚度,t y=3 (mm)I ax--截面绕x 轴的毛截面惯性矩,I ax=410715 (mm4)横梁水平方向(x 轴):V x(b x2t x/8+b x b y t y/4)/(I ay t x)=2.42 (MPa) <f av=49.6 (MPa) (满足)其中: b x--横梁截面水平方向宽度,b x=73 (mm) b y--横梁截面竖直方向宽度,b y=70 (mm) t x--横梁截面水平腹板厚度,t x=3 (mm) t x--横梁截面竖直腹板厚度,t y=3 (mm)I ay--截面绕y 轴的毛截面惯性矩,I ay=731313 (mm4)4.3.1.2.2 局部稳定验算:横梁截面水平腹板为双侧加劲部位横梁截面水平腹板宽度b x =73 (mm) 横梁截面水平腹板厚度t x =3 (mm) 横梁截面水平腹板宽厚比b x/t x =24.33W50 (满足)横梁截面竖直腹板为双侧加劲部位:横梁截面竖直腹板宽度b y =70 (mm)横梁截面竖直腹板厚度t y =3 (mm)横梁截面竖直腹板宽厚比b y/t y =23.33W 50 (满足)4.3.1.2.3 刚度验算:在风荷载标准值作用下,横梁的挠度u wk =1.03 (mm) < b k/180=7.56 (mm) (满足)在重力荷载标准值作用下,横梁的挠度u gky =.75 (mm) < b k/180=7.56 (mm) (满足)4.3.2 幕墙铝合金立柱计算:选用的铝合金型材的代号: 155 其截面的几何参数如下:截面惯性矩: I ax=6719438 (mm4) I ay=1445269 (mm4)W ay=40146 (mm3) 截面抵抗矩: W ax=86147 (mm3)截面面积: A a=1927 (mm2)立柱按跨度L=3.8m 简支梁计算。
×××××××置业有限公司×××××××公寓楼玻璃幕墙工程全隐框玻璃幕墙节能设计计算书(一)本计算概况:传热系数限值:≤2.30 (W/m2.K)(二)参考资料:《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)》JGJ26-95《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ134-2001《民用建筑热工设计规范》GB50176-93《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005《公共建筑节能设计标准》DBJ 01-621-2005《居住建筑节能设计标准》DBJ 01-602-2004《建筑门窗幕墙热工计算及分析系统(W-Energy2.0)》(三)计算基本条件:1.计算实际工程所用的建筑门窗和玻璃幕墙热工性能所采用的边界条件应符合相应的建筑设计或节能设计标准。
2.设计或评价建筑门窗、玻璃幕墙定型产品的热工参数时,所采用的环境边界条件应统一采用规定的计算条件。
3.以下计算条件可供参考:(1)各种情况下都应选用下列光谱:S(λ):标准太阳辐射光谱函数(ISO 9845-1);D(λ):标准光源(CIE D65,ISO 10526)光谱函数;R(λ):视见函数(ISO/CIE 10527)。
(2)冬季计算标准条件应为:室内环境温度 Tin=20℃室外环境温度 Tout=0℃内表面对流换热系数 hc,in =3.6 W/m2.K外表面对流换热系数 hc,out=20 W/m2.K太阳辐射照度 Is=300 W/m2(3)夏季计算标准条件应为:室内环境温度 Tin=25℃室外环境温度 Tout=30℃外表面对流换热系数 hc,in=2.5 W/m2.K外表面对流换热系数 hc,out=16 W/m2.K室外平均辐射温度 Trm=Tout太阳辐射照度 Is=500 W/m2(4)计算传热系数应采用冬季计算标准条件,并取Is= 0 W/m2。
精心整理幕墙计算1、横框计算2、竖框计算3、玻璃计算4、连接计算5、预埋件设计、计算6、焊缝计算一、幕墙横框的计算受力模型:横梁以立柱为支承,按立柱之间的距离作为梁的跨度,梁的支撑条件按简支考虑,其弯距见表5-31。
受力状态:横梁是双向受弯构件,在水平方向由板传来风力、地震力;在竖直的方向由板和横梁自重产生竖向弯距,见图5-14。
①横梁受风荷载和地震作用时M x =1/12qy×B2(B≤H时)M x =1/8qy×B2(B>H时)q y=(1.0×1.4×W k+0.6×1.3×q ey)×Bqy-荷载组合值(KN/m);W k =βZ·μS·μZ·WO式中:Wk-作用在幕墙上的风荷载标准值(KN/m2);βZ-瞬时风压的阵风系数,取2.25;μS-风荷载体型系数,竖直幕墙外表面可按±1.5取用;μZ-风压高度变化系数;应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GBJ9采用。
WO-基本风压(KN/m2),按GBJ9附图中的数值采用;部分城市基本风压见表5-5。
αmax—水平地震影响系数最大值,6度抗震设计时取0.04;7度抗震设计时取0.08;8度抗震设计时取0.16;G——幕墙构件的重量(KN);A——幕墙构件的面积(m2);其中:G=H×B×(t1+t2)×γ玻×1.1A=H×B式中:H——分格高m;B——分格宽m;t1——外片玻璃厚度m;能(雨水渗漏、空气渗透等)受到损害,甚至使玻璃破碎,因此应当验算横梁和立柱的挠度。
横框的许用挠度[f]=B/180≤20mm.①水平方向的挠度B≤H时f=qyk·B4/120EI XB>H时f=5q yk·B4/384EI xqyk=(1.0×W K+0.6q ey)×B式中:E-弹性模量,铝合金70000N/(KN/mm2);q yk-荷载组合值(KN/m);②竖直方向的挠度f=5q xk·B4/384EI Y实际刚度计算先选横框,通过许用挠度[f]算出I xmin、I ymin来核算所选择的横框是否符合。
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。
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。
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。
XX隐框玻璃幕墙设计计算书XX隐框玻璃幕墙设计计算书设计计算书项目名称:XX隐框玻璃幕墙设计设计单位:XXX设计工作室设计人员:XXX设计日期:2022年XX月XX日引言XX隐框玻璃幕墙是一种现代建筑设计中常用的外墙幕墙形式,它以其简洁美观、透光性强、隔声隔热性能好等优点,成为当代建筑设计中的主要趋势之一。
本设计计算书旨在完整地记录和说明本次设计过程中所做的计算和设计依据,以确保设计的合理性和安全性。
一、设计依据1.1 《建筑设计规范》根据我国现行的建筑设计规范,玻璃幕墙的设计与施工应符合相关规范的要求,包括承载力、抗风压、隔热隔声等方面的计算和要求。
1.2 结构设计参数根据项目的具体情况,确定以下结构设计参数:- 幕墙高度:XX米- 幕墙宽度:XX米- 载荷标准:符合当地区域的风荷载标准二、设计计算2.1 承载力计算根据《建筑设计规范》中的要求,对隐框玻璃幕墙的承载力进行计算。
主要包括抗风压承载力和抗重力承载力。
2.1.1 抗风压承载力计算根据当地区域的风荷载标准,计算幕墙面对不同风速下的风载荷。
根据幕墙面积和风压系数进行计算,考虑幕墙的几何形状、开孔率等因素,得出不同高度上的风荷载。
2.1.2 抗重力承载力计算根据幕墙的重力负荷和结构的设计参数,计算幕墙的重力承载能力。
考虑到幕墙的稳定性和安全性,对其抗倾覆和抗滑移能力进行计算,确保幕墙的稳固性。
2.2 隔热隔声计算XX隐框玻璃幕墙具有较好的隔热隔声性能。
根据幕墙的材料和结构参数,对其隔热性能进行计算。
根据国家标准进行计算,考虑幕墙的保温材料、密封性能等因素,确保幕墙在隔热和隔声方面的达标要求。
2.3 整体稳定性计算隐框玻璃幕墙是一种整体性的结构系统,因此需要对其整体稳定性进行计算。
主要包括对主体结构的稳定性、幕墙的整体刚度和整体稳定性进行计算和验证。
三、设计结果与结论根据上述计算和分析,得出以下设计结果与结论:- 抗风压承载力:满足当地区域风荷载标准,完成了对幕墙的抗风压计算。
XXXXXXXX隐框玻璃幕墙设计计算书一、设计计算依据:1、XXXXXXXXXX楼建筑结构施工图;2、规范:玻璃幕墙工程技术规范JGJ 102-96;建筑幕墙JG 3035-1996;建筑玻璃应用技术规程JGJ 113-97;建筑结构荷载规范GBJ 50009-01;钢结构设计规范GBJ 17-88;3、工程基本条件1、地区类别:C类2、基本风压:Wo =kN/m23、风力取值按规范要求考虑;4、地震烈度:7度,设计基本地震加速度值5、年最大温差:80oC6、建筑结构类型:Du/H的限值=1/300;二、设计荷载确定原则: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,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,按下列公式计算:Wk=bzmsmzWo················式中:Wk---风荷载标准值KN/m2;bz---瞬时风压的阵风系数;ms---风荷载体型系数;mz---风荷载高度变化系数,并与建筑的地区类别有关;按建筑结构荷载规范GBJ9取值;W o---基本风压KN/m2;按规范要求,进行建筑幕墙构件、连接件和锚固件承载力计算时,风荷载分项系数应取γw= ,即风荷载设计值为:W= γwWk=k··············2、地震作用幕墙平面外地震作用标准值计算公式如下:qEK=bEamaxGkA·················式中,qEK为垂直幕墙平面的分布水平地震作用;KN/m2bE为地震动力放大系数;amax为水平地震影响系数最大值;GkA为单位面积的幕墙结构自重KN/m2;按规范要求,地震作用的分项系数取γE= ,即地震作用设计值为:qE= γEqEK=qEK·············3、幕墙结构自重按规范要求,幕墙结构自重的分项系数取γG=;4、荷载组合按规范要求对作用于幕墙同一方向上的各种荷载应作最不利组合;对垂直立面上的幕墙,其平面外的荷载最不利荷载组合为:WK合=WK+qEK·············W合=W+qE·············其中,WK合为组合荷载的标准值KN/m2;W合为组合荷载的设计值KN/m2;三、立柱计算立柱一第一处:138系列:标高:,SL-1根据大厦的建筑结构特点,幕墙立柱悬挂在建筑主体结构上,如图所示;综合考虑幕墙标高、幕墙的横向分格宽度、所选立柱型材、楼层高度以及对立柱的固定方式,以下列情况最为不利,须作立柱强度和刚度的校核;1、部位要素该处玻璃幕墙位于主楼,最大计算标高按m计,幕墙结构自重Gk/A=50 0 N/m2,幕墙横向计算分格宽度B=1200 mm;2、力学模型该处每条立柱与主体结构通过钢支座进行连接,最大跨距跨高L=3400 mm;采用简支梁力学模型,如图所示;3、荷载确定按该处幕墙横向分格宽度B,取出一个纵向的计算单元,立柱受均布载作用,荷载取最大值标高最高处的值,对C类地区,该处风压高度变化系数为:mz=,阵风系数bz=根据公式~可得:WK=×2××=KN/m2取WK =KN/m2W==KN/m2qEk=××500/1000=KN/m2qE==KN/m2WK合=×+×=KN/m2W合=×1..68+×=KN/m2从而,作用于立柱上的线荷载标准值和设计值分别为: qK=1200/1000×=N/mmq=1200/1000×=N/mm4、幕墙立柱CDSL-1参数:该处幕墙的立柱的横截面参数如下:横截面主惯性矩:I=4219187mm4横截面积:A=mm2弯矩作用方向的净截面抵抗矩:W=mm3横截面静矩:Sz=mm3型材壁厚:t=3mm型材材料为:铝合金6063-T5;强度设计值为:f=mm2;弹性模量为:E=70000N/mm2;5、立柱强度校核根据JGJ102-96幕墙立柱截面最大应力满足:smax=NA0+MgW≤f式中:smax立柱中的最大应力N/mm2N立柱中的拉力设计值NA0立柱净截面面积mm2M立柱弯矩设计值g塑性发展系数,取为;W弯矩作用方向的净截面抵抗矩;mm3该处立柱跨中弯矩值最大,为:M=qL28==立柱承受拉力设计值为:N=×L×B= ×500×3400×1200/1000000 =2448N则:smax=NA0+MgW= .749+=N/mm2可见:smax ≤f所选立柱的强度满足设计要求;6、立柱刚度校核幕墙立柱最大挠度:umax==5×××70000×4219187=mm式中:umax立柱最大挠度;mmqk立柱承受的标准线荷载;N/mmL立柱长度;mmE立柱材料的弹性模量;N/mm2I立柱横截面主惯性矩;mm4根据规范对立柱刚度要求,立柱的最大允许挠度为u=L180 且不大于20mm,即, u=20mm可见,umax≤u所选立柱的刚度满足设计要求;四、横梁计算标高:,HL-1综合考虑横梁所处位置的标高、幕墙的横向分格宽度、所选横梁型材,以下列情况最为不利,须作横梁强度和刚度的校核;1、部位基本参数该处幕墙位于主楼;最大标高为;饰面材料为玻璃,横梁所受到的重力取为GK/A=500 N/m2;横梁的计算长度取B=1200 mm;幕墙的纵向分格高度H= 1800mm;2、力学模型横梁与立柱相接,相当于两端简支;在幕墙平面内,横梁受到饰面板材的重力作用,可视为均布线荷载qG;qG=GK/=×500 ×1800/106= kN/m在幕墙平面外,横梁受到风压等荷载作用,其受力面积为上左图阴影部分;其中q是阴影面积承受的最大设计线荷载;q= kN/m,相应的最大标准线荷载:qK=kN/m因此横梁是一个双弯构件;3、幕墙横梁HL-01参数:该处幕墙横梁的横截面参数如下:横截面积:A=mm2横截面X-X惯性矩:IX=mm4横截面X-X最小抵抗矩:WX=mm3横截面Y-Y惯性矩:IY=mm4横截面Y-Y最小抵抗矩:WY=mm3横梁的材料为:铝合金6063-T5其强度设计值为:f=mm2;其弹性模量为:E=70000N/mm2;4、横梁强度校核根据JGJ102-96幕墙横梁截面最大应力满足:smax= + ≤f式中:smax横梁中的最大应力N/mm2MX 绕X轴幕墙平面内方向的弯矩设计值MY 绕Y轴垂直幕墙平面方向的弯矩设计值g 材料塑性发展系数,取为;MX== ×120028=194400MY== ×1200212=141888则:smax=+= ×+×=N/mm2可见:smax ≤f所选横梁的强度满足设计要求;5、横梁刚度校核该处幕墙横梁最大挠度是umaxY、umaxX二部分的矢量和:umaxY=2qkB4120EIY=2×××70000×=mm式中:umaxY横梁在幕墙平面外的最大挠度;mm qk横梁承受的标准线荷载;N/mmB横梁长度;mmE横梁材料的弹性模量;N/mm2IY横梁横截面主惯性矩对Y-Y轴;mm4横梁在幕墙平面内由自重引起的挠度umaxX为:umaxX=5qGKB4384EIX=5×××70000×= mm从而,横梁的最大挠度为:umax=umaxX2+umaxY2= += mm根据规范对横梁的刚度要求,横梁的最大允许挠度为u=B/180,且不大于20mm;即, u=可见,umax≤u所选横梁的刚度满足设计要求;五、玻璃计算标高:,6钢化镀膜玻璃综合考虑玻璃所处位置的标高、玻璃分格宽度和高度以及玻璃的厚度等因素,以下列情况最为不利,须作玻璃的强度校核;该处6钢化镀膜玻璃位于主楼;标高取为m;幕墙自重按500N/m2计,垂直于玻璃面的组合荷载设计值为kN/m2,组合荷载标准值为m2,所用玻璃长宽尺寸分别为a=1200mm,b=1800mm,玻璃厚度为6mm;玻璃跨中的强度设计值为fg=84 N/mm2;1、强度校核:玻璃板中最大应力根据规范,玻璃在垂直于幕墙平面的风荷载和地震的作用下,其最大应力按下式计算:smax=合.a2t2式中:smax玻璃中的最大应力N/mm2ψ跨中弯矩系数,W合组合荷载设计值,kN/m2a玻璃短边边长,mmt玻璃的厚度,mm则:smax= 合.a2t2= 6××××62=N/mm2可见:smax ≤fg因此所选玻璃跨中的强度满足设计要求;玻璃中部与边缘温度差产生的温度应力,按下式计算:s边=边式中,E玻璃的弹性模量,取为70000N/mm2;a玻璃的线膨胀系数,取为;m1阴影系数,取为;m2窗帘系数,取为;m3玻璃面积系数,取为;m4边缘嵌缝材料温度系数,取为;TC-TS玻璃中间部分与边缘部分的温度差,取为50℃;fg边玻璃边缘强度设计值,为mm2;s边==×70000××××××50=N/mm2可见,s边£fg边因此玻璃由于中央与边缘温差所产生的应力满足设计要求;六、结构胶胶形计算标高:,综合考虑幕墙所处位置的标高、分格宽度和高度等因素,对下列不利处进行结构胶胶形设计胶厚和胶宽;该处玻璃幕墙位于主楼,属全隐幕墙;标高为;风荷载标准值为WK= m2;年最大温差为DT=80oC,建筑结构的最大层间变位角为q= 1/267; 玻璃体积密度按gG=吨/米3计,线胀系数为a=,厚度为t=12mm,垂直安装,最大宽高尺寸分别为1200mm,1800mm;采用结构胶,结构硅酮密封胶短期强度设计值f1=0.14N/mm2,结构硅酮密封胶长期强度设计值f2= mm2,结构胶完全固化后在温差效应作用下的最大变位承受能力dT=,结构胶完全固化后在地震效应作用下的最大变位承受能力dE=;1、胶缝宽度1、风荷载作用所需胶缝宽度:Cs1=WK.短边=××2、自重作用所需胶缝宽度:Cs1==6××10××1200××1200+1800×=mm取打胶宽度10mm;2、胶缝厚度1、温度效应作用所需胶缝厚度:ts1 =DLdT.2+dT== mm其中,ts1温度效应作用所需打胶厚度DL玻璃的相对位移量以长边计DL=L×|a铝-a| ×DT=1800×|| ×80a铝为铝材的线膨胀系数;2、地震作用所需胶缝厚度:ts2 ==×1800×1/×2+=mm其中,y 胶缝变形折减系数,取取打胶厚度为6mm;所以,结构胶胶形设计为:宽度10mm×厚度6mm;七、幕墙组件的固定块及其间距计算标高:,GJK-01综合考虑幕墙所处位置的标高、分格尺寸等因素,对下列不利处进行固定块设计计算;该处幕墙位于主楼,标高取为,幕墙自重按500N/m2计;标准荷载为W K合= m2;设计荷载为W合= N/m2;幕墙组件尺寸为a×b为1200mm×1800mm;固定块为双面的压块,材质为铝合金6063-T5,弹性模量为70000N/mm 2,抗弯强度设计值为mm2;尺寸b1×h×t为50mm×42mm×;安装间距不超过d=400mm;每个固定块由1个M6的螺栓固定;1、固定块强度校核螺孔中心至固定块受力顶端的距离L=21mm;固定块的净截面比:A1A0=50-1×650=固定块的截面抵抗矩折减系数取h =1固定块的截面惯性矩:I=b112.t3=50-1×612×=mm4固定块的截面抵抗矩:Wmin=It/2.h=2×1=mm3固定块承受荷载的面积为:A==1000×4252×10-6 =m2固定块承受荷载设计值为:P=×合=×××1000=N固定块承受荷载标准值为:PK=×合=×××1000=N固定块承受弯矩值为:M=×21=对双面固定块,计算强度时其弯矩值应为单面固定块的二倍,从而:M=固定块的最大应力值为:s=MWmin ==N/mm2<mm2可见固定块的强度满足设计要求;2、固定块刚度校核固定块的最大挠度为:u==×2133×70000×=mm<L/150=21/150=mm;可见固定块的刚度满足设计要求;3、固定块连接螺栓强度校核能承受的最大拉力为:N=170×1×p×=NP0 =从而,N> P0可见其强度满足设计要求;八、横梁与立柱连接计算标高:,HL-1+CDSL-1综合考虑幕墙所处位置的标高、分格尺寸等因素,对下列不利处进行横梁与立柱连接强度计算;该处幕墙位于主楼,标高为,幕墙自重按GK/A=500N/m2计;设计荷载为W合= m2;幕墙分格宽度B=1200mm,横梁上分格高度H1=1800mm;下分格高度H2= 1000mm;立柱材料为铝合金6063-T5,局部壁厚为5mm;横梁材料为铝合金6063-T5,局部壁厚为3mm;角码材料为铝合金6063-T5,壁厚为4mm;角码由2个M6的螺栓与立柱连接,螺栓承受水平和垂直组合剪切力作用;1、荷载计算1、水平荷载:横梁上分格块传到横梁上的力为:N1上=W合.B28=×12002×10-38=N横梁下分格块传到横梁上的力为:N1下=W合.B28=×12002×10-38=N从而,N1= N1上+N1下=N2、垂直荷载:N2=×B/2×H1×GK/A=×1200/2×1800×500×10-6=450N3、组合荷载:N=N12+N22= +4502=N2、与立柱相连接的螺栓个数n1计算,立柱的局部承压校核:1、每个螺栓的承载力:NbV =p××120=Nn1=N NbV==个,取n1=2个;2、立柱局部承压能力:NbC=n1.=2×6×5×120=7200N>N=N3、角码局部承压能力:NbC=n1.=2×6×4×120=5760N>N=N可见,横梁与立柱的连接满足设计要求;九、立柱与支座连接计算标高:,CDSL-1+GZ-01综合考虑幕墙所处位置的标高、分格尺寸等因素,对下列不利处进行立柱与支座连接强度设计计算;该处幕墙位于主楼,标高取为,幕墙自重按GK/A=500N/m2计;设计荷载为W合= N/m2;幕墙分格宽度B=12000mm,立柱长度楼层高度为H=3400mm;立柱材料为铝合金6063-T5,局部承压强度为120N/mm2,立柱连接处壁厚t1=5mm;支座材料为钢材≤16mm,局部承压强度为320N/mm2,支座壁厚t2=6m m;立柱的固定方式为双系点,即立柱左右两侧均与支座连接;立柱与支座的连接螺栓:2个M12 ;1、荷载计算水平荷载:N1=×1200×3400×10-3=N垂直荷载:N2=×500×1200×3400×10-6=2448N 组合荷载:N= +24482=N2、螺栓个数计算每个螺栓的承载力:NbV=2×p××120=Nn==个,取2个;3、局部承受能力校核立柱局部承压能力:NbC=2×2×12×5×120=28800N>N支座承局部压能力:NbC=2×2×12×6×320=92160N>N可见立柱与支座的连接设计安全;十、支座计算标高:,GZ-01综合考虑幕墙所处位置的标高、分格尺寸等因素,对下列不利处进行支座强度设计计算;该处幕墙位于主楼,标高取为,幕墙自重按Gk/A=500N/m2计;设计荷载为W合= N/m2;幕墙分格宽度B=1200mm,立柱长度楼层高度为H=34 00mm;选用的支座为GZ-01,其材质为钢材≤16mm;支座端部的横截面积A0 =1200mm2,横截面抵抗矩Wmin=10000mm3;立柱的固定方式为双系点,即立柱左右两侧均与支座连接;幕墙立柱连接螺栓的中心离支座端部横截面形心的水平距离d1=250m m,垂直距离d2=0mm;1、荷载计算单独一个支座承受如下荷载:水平荷载:N= B×H×W合/2=1000×3800×10-6 ××103/2=2448N垂直荷载:V= B×H×A/2=1200×3400×10-6 ××500/2=1224N支座端部横截面所受最大弯矩值为:M= N×d2 +V×d1=2448×0+1224×250=3060002、支座强度校核:正应力:s=NA0+×Wmin=24481200+×10000=N/mm2<f=215 N/mm2组合应力:s合=s2+3×VA2=+3×2=N/mm2<×f=N/mm2可见支座的设计安全;十一、支座与埋件连接计算标高:,支座:GZ-01综合考虑幕墙所处位置的标高、分格尺寸等因素,对下列不利处进行支座与埋件连接强度设计计算;该处幕墙位于主楼,标高取为,幕墙自重按GK/A=500N/m2计;设计荷载为W合= m2;幕墙分格宽度B=1200mm,楼层高度为H=3400mm;立柱的固定方式为双系点,即立柱左右两侧均与支座连接;支座材质为钢材≤16mm,与预埋件采用直角焊缝焊接,焊脚高为6mm 焊脚高度在计算时乘,一个支座的焊接焊缝的有效计算横截面积A0=7 20mm2,抵抗矩Wmin=42000mm3;幕墙立柱连接螺栓的中心离支座端部焊缝横截面形心的水平距离d1= 250mm,垂直距离d2=0mm;1、荷载计算单独一个支座的焊接焊缝承受如下荷载:水平荷载:N=B×H×W合/2=1200×3400×10-6 ××103/2=N垂直荷载:V= B×H×A/2=1200×3400×10-6××500/2=1224N焊缝受到的最大弯矩值为:M= N×d2 +V×d1=×0+1224×250=3060002、焊缝强度的校核:s合=sfbf2+tf2=×A0+×Wmin2+VA02=3×720+×34002+12247202=N/mm2<f=160N/mm2式中,bf为承受静力荷载和间接承受动力载的结构中,正面角焊缝的强度设计值增大系数;可见焊缝强度满足设计要求;十二、幕墙预埋件计算标高:,YMJ-1综合考虑幕墙所处位置的标高、分格尺寸、预埋件的埋设位置、砼标号等因素,对下列不利处进行预埋件设计计算;该处幕墙位于主楼,使用的砼标号为C30,标高取为,幕墙自重按500N /m2计;标准组合荷载为WK合=m2;设计组合荷载为W合=m2;幕墙分格宽度为1200mm,楼层高度为3400mm;锚筋选用I级钢筋,锚筋直径10mm,共4根分2层,外层锚筋间距为9 0mm;锚板为8mm×300mm×150mm的Q235钢板;固定立柱的螺栓中心至预埋件锚板形心的水平、垂直距离分别为:d1=250mm,d2=0mm;1、受力分析预埋件采用侧埋形式,如图所示;垂直剪力为:V= B×H×A=1200×3400×10-6××500=2448N水平拉力为:N= B×H×W合=1200×3400×10-6××103=N弯矩为:M=+=2448×250 +×0=6120002.锚筋最小截面积计算:当有剪力、法向拉力和弯矩共同作用时,预埋件锚筋按下两式计算,并应大于其最大值:AS=Var.aV.fY+Nab.fY+Mar.ab.AS=Nab.fY+Mar.ab.式中V剪力设计值N;N法向压力设计值N;M弯矩设计值;ar 锚筋层数影响系数;av 锚筋受剪承载力系数;ab 锚板弯曲变形折减系数;d锚筋直径mm;t 锚板厚度mm;z外层锚筋中心线之间的距离mm;fc 混凝土轴心受压强度设计值15N/mm2; fY 钢筋抗拉强度设计值210N/mm2;锚筋层数影响系数ar=1;锚板弯曲变形折减系数ab=+;=+×8 10=锚筋受剪承载力系数aV >时,取aV===从而,取aV=.7AS=Var.aV.fY+Nab.fY+Mar.ab.=2448 1××210+ ××210+612000 1××210×90 =mm2AS=Nab.fY+Mar.ab.=××210+612000×1××210×90=mm2可见,所需锚筋最小截面积为:mm23.法向压力校核按规范要求法向压力N<,即:N<×15 ×45000 =337500N4.预埋件锚筋确定选择4f10,锚筋总面积为:4×p×1024 =mm2> mm2十三、立柱伸缩缝设计计算立柱材料为铝合金6063-T5;立柱在年温差影响下的最大变形量为:DL ==×80×3380=mm其中,a为铝材的线膨胀系数,;DT年最大温差80℃;L立柱最大长度3380mm;考虑误差为5mm,取立柱伸缩缝为20mm,20-5=15mm>DL=可见伸缩缝适应年温差变化;十四、幕墙铝板板块计算标高:,复合铝板4mm综合考虑所采用的板材所处位置的标高、板材分格宽度和高度以及板材的厚度等因素,以下列情况最为不利,须对其强度和刚度进行校核; 该处幕墙饰面材质为复合铝板4mm,位于主楼;标高为;幕墙自重按3 00N/m2计;垂直于板面的组合荷载设计值为W合= m2,组合荷载标准值为WK合= m2,最大长宽尺寸分别为a= 1200mm,b=1800mm,板厚度为t=4mm;板的强度设计值为f=34N/mm2,弹性模量为E=40600N/mm2,泊松比v=;1、板的强度和刚度校核:1、板强度校核:板上布置2道横向加强筋,一道竖向加强筋,就板的受力情况可分为D 板和E板,D板板中所受到的弯矩值大于E板板中弯矩值;在加强筋处板受到负弯矩作用,在D板和E板相邻处采用其平均负弯矩值来计算;LX =600LY =600LXLY=1m1=m01=m02=f1=板中受到的最大应力为:s中=合.L2 t2=6××××6002 42=N/mm2式中,m1 —为D板中最大弯矩系数;考虑板大挠度影响应力计算的折减系数h=,则h值是根据q=W合.=,查表得出:s中=×=N/mm2s中<f=34N/mm2板在加强筋处的最大应力为:s支1=合.L2t2=6××××6002 42= N/mm2式中,m01—为板在加强筋处的二块D板相交处的最大弯矩系数;考虑板大挠度影响应力计算的折减系数h ,则:s支1=×=N/mm2s支1<f=34 N/mm2同理可得:s支2=N/mm2求s支2 时采用的弯矩系数为m02 —为板在D板和E板相交加强筋处的最大弯矩系数的平均值;s支2<f=34 N/mm2可见,板的强度满足设计要求;2、板刚度校核D板跨中的挠度u为板中的最大挠度,按下式计算:u=f1.Wk合.121-v2=××6004 ×10-3 40600×43/12=mm式中,f1D板中最大挠度系数;考虑板大挠度影响挠度计算的折减系数h=,则h值是根据q=W K合.=,查表得出:u =×=mm板中允许的最大挠度值u为板短边的1/100,并且小于30mm;即:u= 可见,u£u从而,板中最大挠度满足设计要求;2、加强筋强度和刚度校核选用加强筋材料为铝合金6063-T5,主筋名称为铝通,对弯曲中心轴其横截面参数为:惯性矩I:;抵抗矩WMIN:;其弹性模量E:70000N/mm2 ;强度设计值f:mm2 ;次筋名称为铝通30x45x1,对弯曲中心轴其横截面参数为:惯性矩I:25526mm4 ;抵抗矩WMIN:922mm3 ;其弹性模量E:70000N/mm2 ;强度设计值f:mm2 ;加强筋的布置形式:板短边中间一道,对板的长边等分布设2道;1、次筋强度和刚度校核次筋受梯形荷载作用;次筋强度校核M=W合.LY24.3LX2-LY2=×600×.3×6002-6002=s===N/mm2<f=N/mm2次筋传到主筋上的集中力为: 设计值P=W合4.=×.2×600×600-6002= N标准值PK=WK合4.=×.2×600×600-6002= N次筋刚度校核u=WK合.=×600××70000×25526 ×25×6004-10×6002×6002+6004=mm<Lx100=mm,且不超过20mm;2、主筋强度和刚度校核主筋受双三角形荷载和次筋传来的集中力P的作用; 主筋强度校核M=合.LY3+=14×××6003+×600=s===N/mm2<f=N/mm2主筋刚度校核u=.合.LY564+3=1 70000×.7×××600564 +×60033=mm<a100=mm,且不超过20mm;可见,加强筋的强度和刚度满足设计要求;十一、短槽固定式石材板块计算标高:,MU150综合考虑短槽固定式石材所处位置的标高、石材的宽度和高度以及石材的厚度等因素,以下列情况最为不利,须作设计计算;该处石材位于主楼;标高取为;采用短勾固定石材;每平方米的幕墙自重Gk/A 按800N/m2计,垂直于石材面的组合荷载设计值为m2;组合荷载标准值为m2;石材分格宽高分别为936mm,600mm图中尺寸如下:a0=1050mm,石材边长;a1=180mm,短勾中心至石材边缘的距离;a =690mm,石材计算边长;b0=860mm,石材另一边边长;b =860mm,石材另一边计算边长;t =25mm,石材计算厚度;t1=9mm,石材槽口单侧厚度;t2=4mm,短勾厚度;b2=60mm,短勾宽度;h1=20mm,石材开槽深度;h2=17mm,短勾插入石材的深度;石材的强度等级为MU150,抗弯强度设计值f= mm2;抗剪强度设计值ft=N/mm2;弹性模量为10000N/mm2;重量体积密度为吨/m3;泊松比为.125;线胀系数为;固定石材的短勾材质为不锈钢;其抗剪强度设计值为fts=120N/mm2; 由于ba£2,所以石材的受力情况可按四点支承考虑;1、强度校核:1、石材在垂直于幕墙平面的风荷载和地震的作用下,其板中、板边最大应力分别按下式计算:smax=合.L2 1000×t2smax1=合.L2 1000×t2式中:smax 石材板中的最大应力N/mm2;smax1 石材板边缘的最大应力N/mm2;ψ板中最大弯矩系数;ψ1 板板边缘最大弯矩系数;W合组合荷载设计值kN/m2;L a、b中较大者mm;t 石材的计算厚度mm;从而:smax=6×××8602 1000×252 =N/mm2≤fsmax1=6×××6002 1000×252 =N/mm2≤f2、石材在开槽部位受剪,其剪应力按下式计算:tmax石=3.W合.式中:tmax石石材中的最大剪应力N/mm2;n 石材单边短勾数量,为2个;b 石材抗剪调整系数,为;则:t max石=3×××936×600 4×2×60×9×=N/mm2≤ft因此所选石材的强度满足设计要求;3、短勾承受剪力,其剪应力按下式计算:tmax勾=W合.式中:tmax勾短勾中的最大剪应力N/mm2;b1 短勾抗剪调整系数,为;则:t max勾=××936×600 2×2×60×4×=N/mm2≤fts因此短勾的强度满足设计要求;2、石材板中、板边最大挠度u、u1分别按下式计算:u=Y.W合u1=Y1.W合式中,u 石材板中最大挠度mm;u1 石材板边最大挠度mm;Y 石材板中最大挠度系数;Y1 石材板边最大挠度系数;W合k垂直于石材平面方向的荷载与作用的标准值kN/m2;E 石材的弹性模量N/mm2;v 石材的泊松比;u=.0189××10-3×6004 10000×253/121-=mmu1=××10-3×6004 10000×253/121-0.1252=mm石材允许的最大挠度值u为石材板短边的1/100,并且小于30mm,即:u=mm;可见,u,u1£u从而,石材最大挠度满足设计要求;附录一、符号说明s 截面最大应力设计值f 材料强度设计值bZ 阵风系数mZ 风压高度变化系数mS 风荷载体型系数DT 年温度变化值fg 玻璃强度设计值fa 铝合金强度设计值fs 钢材强度设计值a 材料线膨胀系数E 材料弹性模量a 玻璃短边边长b 玻璃长边边长t 玻璃的厚度j 弯矩系数Cs 结构硅酮密封胶粘结宽度ts 结构硅酮密封胶粘结厚度M 弯矩设计值。
北海国际新城2号楼二层大窗MQ1和MQ2计算书(125系列)显横隐竖玻璃幕墙设计计算书设计:校对:审核:批准:广西建工集团第五建筑工程有限责任公司二〇一二年十一月十日目录1 计算引用的规范、标准及资料 (1)1.1 幕墙设计规范: (1)1.2 建筑设计规范: (1)1.3 铝材规范: (2)1.4 金属板及石材规范: (2)1.5 玻璃规范: (2)1.6 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 (7)3.3 计算面板材料时的风荷载标准值 (7)3.4 垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值 (7)3.5 作用效应组合 (8)4 幕墙立柱计算 (8)4.1 立柱型材选材计算 (9)4.2 确定材料的截面参数 (10)4.3 选用立柱型材的截面特性 (11)4.4 立柱的抗弯强度计算 (11)4.5 立柱的挠度计算 (12)4.6 立柱的抗剪计算 (12)5 幕墙横梁计算 (13)5.1 横梁型材选材计算 (13)5.2 确定材料的截面参数 (15)5.3 选用横梁型材的截面特性 (16)5.4 幕墙横梁的抗弯强度计算 (16)5.5 横梁的挠度计算 (17)5.6 横梁的抗剪计算 (17)6 玻璃板块的选用与校核 (18)6.1 玻璃板块荷载计算 (19)6.2 玻璃的强度计算 (20)6.3 玻璃最大挠度校核 (20)7 连接件计算 (21)7.1 横梁与角码间连接 (21)7.2 角码与立柱连接 (22)7.3 立柱与主结构连接 (23)8 幕墙埋件计算(后锚固结构) (25)8.1 荷载值计算 (25)8.2 锚栓群中承受拉力最大锚栓的拉力计算 (26)8.3 群锚受剪内力计算 (27)8.4 锚栓或植筋钢材破坏时的受拉承载力计算 (27)8.5 混凝土锥体受拉破坏承载力计算 (28)8.6 锚栓或植筋钢材受剪破坏承载力计算 (30)8.7 混凝土楔形体受剪破坏承载力计算 (30)8.8 混凝土剪撬破坏承载能力计算 (32)8.9 拉剪复合受力承载力计算 (32)9 幕墙转接件强度计算 (32)9.1 受力分析 (33)9.2 转接件的强度计算 (33)10 幕墙焊缝计算 (33)10.1 受力分析 (33)10.2 焊缝特性参数计算 (33)10.3 焊缝校核计算 (34)11 显横隐竖玻璃幕墙胶类及伸缩缝计算 (35)11.1 结构硅酮密封胶的宽度计算 (35)11.2 结构硅酮密封胶粘接厚度的计算 (35)11.3 结构胶设计总结 (36)11.4 立柱连接伸缩缝计算 (36)11.5 玻璃镶嵌槽紧固螺钉抗拉强度计算 (36)11.6 耐侯胶胶缝计算 (37)12 附录常用材料的力学及其它物理性能 (38)显横隐竖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《建筑幕墙》 GB/T21086-20071.2建筑设计规范:《地震震级的规定》 GB/T17740-1999《高层民用建筑设计防火规范》 GB50045-95(2005年版)《建筑结构荷载规范》 GB50009-2001(2006年版、局部修订) 1.3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/T431-2000《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《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/T11944-20021.5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《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《聚氨酯建筑密封胶》 JC/T482-2003《聚硫建筑密封胶》 JC/T483-20061.6五金件规范:《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/T15114-2009《铸件尺寸公差与机械加工余量》 QB/T6414-1999《电动采光排烟窗》 JG189-20061.7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《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/T228-20021.8《建筑结构静力计算手册》(第二版)1.9土建图纸:2 基本参数2.1幕墙所在地区北海地区;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C类地形考虑。
2.3抗震设防按《建筑工程抗震设防分类标准》,建筑工程应分为以下四个抗震设防类别:1.特殊设防类:指使用上有特殊设施,涉及国家公共安全的重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害等特别重大灾害后果,需要进行特殊设防的建筑,简称甲类;2.重点设防类:指地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的生命线相关建筑,以及地震时可能导致大量人员伤亡等重大灾害后果,需要提高设防标准的建筑,简称乙类;3.标准设防类:指大量的除1、2、4款以外按标准要求进行设防的建筑,简称丙类;4.适度设防类:指使用上人员稀少且震损不致产生次生灾害,允许在一定条件下适度降低要求的建筑,简称丁类;在维护结构抗震设计计算中:1.特殊设防类,应按高于本地区抗震设防烈度提高一度的要求加强其抗震措施,同时,应按批准的地震安全性评价的结果且高于本地区抗震设防烈度的要求确定其地震作用;2.重点设防类,应按高于本地区抗震设防烈度一度的要求加强其抗震措施,同时,应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用;3.标准设防类,应按本地区抗震设防烈度确定其抗震措施和地震作用;4.适度设防类,应按本地区抗震设防烈度确定其抗震措施和地震作用;根据国家规范《建筑抗震设计规范》GB50011-2010,北海地区地震基本烈度为:6度,地震动峰值加速度为0.05g,由于本工程是标准设防类,因此实际抗震计算中的水平地震影响系数最=0.04;大值应按本地区抗震设防烈度选取,也就是取:αmax3 幕墙承受荷载计算3.1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)-0.12B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。