天津市妇女儿童保健中心计算书.doc

结构计算书 第 1 页 共 67 页 目目 录录 目目 录录 1 第一部分 计算书设计依据第一部分 计算书设计依据 5 第二部分第二部分 基本参数及主要材料设计指标基本参数及主要材料设计指标 6 1 基本参数 6 2 6063 T5 铝型材 壁厚 10 MM 6 3 6063A T5 铝型材 壁厚 10 MM 6 4 浮法玻璃 厚度 5 12 MM 6 5 浮法玻璃 厚度 15 19 MM 6 6 钢化玻璃 厚度 5 12 MM 7 7 钢化玻璃 厚度 15 19 MM 7 8 3003 铝单板 3MM厚 7 9 结构硅酮密封胶 7 10 Q235B 钢 7 11 结构用不锈钢 0GR18NI9 7 12 Q235NH 耐候钢 厚度T 16MM 8 13 奥氏体不锈钢螺栓 A2 70 8 14 M16 高强度摩擦型不锈钢螺栓 8 8 级 摩擦面抗滑移系数 0 35 8 15 焊缝 级焊缝 焊缝厚度或直径D 16MM 8 16 HRB335 级钢筋 8 17 C30 钢筋混凝土 8 18 5MM抽芯铝铆钉 9 第三部分 幕墙风荷载作用值计算第三部分 幕墙风荷载作用值计算 9 第一章 计算说明 9 第二章 幕墙风荷载计算 9 一 水平风荷载值计算 9 二 各幕墙分项风荷载计算值表 表 3 1 9 第四部分 隐框式玻璃幕墙结构计算第四部分 隐框式玻璃幕墙结构计算 11 第一章 龙骨荷载计算 11 一 计算说明 11 二 隐框玻璃幕墙自重荷载计算 11 三 隐框玻璃幕墙承受的水平风荷载计算 11 四 隐框玻璃幕墙承受的水平地震荷载计算 11 五 荷载组合 11 第二章 玻璃面板计算 12 一 计算说明 12 二 玻璃面板强度校核 12 三 玻璃面板挠度校核 13 四 玻璃板块与副框之间的结构胶强度计算 14 第三章 玻璃幕墙横梁计算 15 一 计算说明 15 结构计算书 第 2 页 共 67 页 二 力学模型 15 三 荷载计算 15 四 横梁截面参数 16 五 横梁强度校核 16 六 横梁挠度校核 16 第四章 玻璃幕墙立柱计算 17 一 计算说明 17 二 力学模型 17 三 荷载作用值 17 四 选材计算 18 五 立柱截面参数 18 六 立柱强度校核 18 七 立柱挠度校核 18 第五章 幕墙连接件计算 19 一 横梁与立柱的连接计算 19 二 立柱与钢角码的连接计算 20 三 钢角码与埋件连接计算 21 第五部分 横明竖隐玻璃幕墙结构计算第五部分 横明竖隐玻璃幕墙结构计算 21 第一章 龙骨荷载计算 21 一 计算说明 21 二 横明竖隐玻璃幕墙自重荷载计算 21 三 横明竖隐玻璃幕墙承受的水平风荷载计算 22 四 横明竖隐玻璃幕墙承受的水平地震荷载计算 22 五 荷载组合 22 第二章 玻璃面板计算 22 一 计算说明 22 二 玻璃面板强度校核 23 三 玻璃面板挠度校核 24 四 玻璃板块与副框之间的结构胶强度计算 25 第三章 玻璃幕墙横梁计算 26 一 计算说明 26 二 力学模型 26 三 荷载计算 26 四 横梁截面参数 27 五 横梁强度校核 27 六 横梁挠度校核 27 第四章 玻璃幕墙立柱计算 28 一 计算说明 28 二 力学模型 28 三 荷载作用值 28 四 选材计算 28 五 立柱截面参数 29 六 立柱强度校核 29 七 立柱挠度校核 29 结构计算书 第 3 页 共 67 页 第五章 幕墙连接件计算 29 一 横梁与立柱的连接计算 29 二 立柱与钢角码的连接计算 30 三 钢角码与埋件连接计算 31 第六部分 铝板幕墙计算第六部分 铝板幕墙计算 32 第一章 荷载计算 32 一 计算说明 32 二 铝板幕墙板块的自重荷载计算 32 三 铝板幕墙板块承受的水平风荷载计算 32 四 铝板幕墙板块承受的水平地震荷载计算 33 五 荷载组合 33 第二章 铝板面板计算 33 一 计算说明 33 二 铝单板面板强度校核 33 三 铝板面板挠度校核 34 四 铝肋校核 34 第三章 幕墙立柱计算 35 一 计算说明 35 二 力学模型 35 三 荷载作用值 35 四 立柱截面参数 36 五 立柱强度校核 36 六 立柱刚度校核 36 第四章 幕墙立柱连接件计算 37 一 计算说明 37 二 拉铆钉计算 37 三 铝合金附框计算 37 四 铝合金压板计算 38 五 M6 螺栓校核 38 第五章 幕墙横梁计算 39 一 计算说明 39 二 力学模型 39 三 荷载计算 39 四 幕墙横梁截面参数 40 五 横梁强度校核 40 六 横梁刚度校核 40 第六章 幕墙连接件计算 41 一 横梁与立柱的连接 41 二 立柱与钢角码的连接计算 42 三 钢角码与埋件连接计算 43 第七部分 铝合金隔热窗计算第七部分 铝合金隔热窗计算 43 第一章 荷载计算 43 一 计算说明 43 二 窗的自重荷载计算 43 结构计算书 第 4 页 共 67 页 三 窗承受的水平风荷载计算 44 四 窗承受的水平地震荷载计算 44 五 荷载组合 44 第二章 玻璃面板计算 44 一 计算说明 44 二 外片玻璃面板强度校核 44 三 内片玻璃面板强度校核 46 四 玻璃面板挠度校核 46 第三章 窗横挺计算 46 一 计算说明 46 二 荷载计算 47 三 横挺截面参数 47 四 横挺抗弯强度校核 47 五 横挺挠度校核 48 第八部分 雨篷结构计算第八部分 雨篷结构计算 48 第一章 荷载计算 48 一 计算说明 48 二 荷载计算 49 三 荷载效应组合 50 第二章 点支式玻璃面板计算 50 一 计算说明 50 二 主要参数 51 三 玻璃面板强度校核 51 四 玻璃面板挠度校核 52 第三章 雨篷钢结构构件计算 53 一 荷载分析 53 二 作用在钢结构上的面荷载 53 三 钢结构强度校核 53 四 雨篷挠度计算 53 第四章 SAP 计算结果 54 第九部分 热工性能计算第九部分 热工性能计算 61 第一章 隔热窗热工性能计算 61 一 计算依据及参考资料 61 二 热工性能计算 61 三 铝合金窗热工计算 61 四 结论 63 第二章 铝板幕墙热工性能计算 63 一 计算依据及参考资料 63 二 热工性能计算 64 三 铝板幕墙热工计算 64 四 结论 65 第三章 石材幕墙热工性能计算 65 一 计算依据及参考资料 65 二 热工性能计算 66 结构计算书 第 5 页 共 67 页 三 石材幕墙热工计算 66 四 结论 67 第一部分 计算书设计依据第一部分 计算书设计依据 1 碳素结构钢 GB700 88 2 不锈钢冷轧钢板 GB3280 92 3 铝及铝合金板材 GB3380 97 4 建筑结构荷载规范 GB50009 2001 5 混凝土结构设计规范 GB50010 2002 6 建筑抗震设计规范 GB50011 2001 7 钢结构设计规范 GB50017 2002 8 民用建筑热工设计规范 GB50176 93 9 硅酮建筑密封胶 GB T14683 93 10 建筑幕墙空气渗透性能测试方法 GB T15226 94 11 建筑幕墙风压变形性能测试方法 GB T15227 94 12 建筑幕墙雨水渗透性能测试方法 GB T15228 94 13 铝合金建筑型材 GB T5237 2000 14 建筑幕墙 JG3035 96 15 玻璃幕墙工程技术规范 JGJ102 2003 16 建筑玻璃应用技术规程 JGJ113 2003 17 金属 石材幕墙工程技术规范 JGJ133 2003 18 建筑结构静力计算手册 第二版 19 建筑门窗扇开 关方向和开 关面的标志符号 GB5825 1986 20 铝合金门 GB T8478 2003 21 铝合金窗 GB T8479 2003 22 钢质防火窗 GB16809 1997 23 住宅建筑门窗应用技术规范 DBJ01 79 2004 24 铝合金门窗型材粉末静电喷涂涂层技术条件 JG T3045 1 1998 25 铝合金门窗工程设计 施工及验收规范 DBJ15 30 2002 26 聚硫建筑密封膏 JC483 1992 27 聚氨酯建筑密封胶 JC T482 2003 28 建筑用硅酮结构密封胶 GB16776 97 29 丙烯酸酯建筑密封膏 JC484 1992 30 热轧等边角钢尺寸 外形 重量及允许偏差 GB T9787 1988 31 热轧不等边角钢尺寸 外形 重量及允许偏差 GB T9788 1988 32 浮法玻璃 GB11614 1999 33 钢化玻璃 GB T9963 1998 34 中空玻璃 GB11944 2002 35 夹层玻璃 GB9962 1999 36 铝合金建筑型材 GB T5237 1 5237 6 2004 37 甲方所供建筑招标图纸及电子版图纸 38 甲方所提供的技术文件 结构计算书 第 6 页 共 67 页 39 甲方所供招投标书 第二部分第二部分 基本参数及主要材料设计指标基本参数及主要材料设计指标 1 1 基本参数 基本参数 01 工程名称 天津市妇女儿童保健中心外檐幕墙工程工程 02 建设单位 业主 天津市妇女儿童保健中心 03 设计单位 天津市城市规划设计研究院 04 层高 标准层层高 3 9 m 05 建筑层数 地下一层 地上 20 层 06 主要结构类型 框架剪力墙 07 设计使用年限 50 年 08 防火设计建筑分类和耐火等级 一类高层 一级 2 2 6063 T56063 T5 铝型材铝型材 壁厚壁厚 10 10 mm mm 抗拉抗压强度设计值 fa 85 5 N mm2 抗剪强度设计值 fav 49 6 N mm2 局部承压强度设计值 fab 120 0 N mm2 弹性模量 E 0 7 105 N mm2 线膨胀系数 2 35 10 5 泊松比 0 33 3 3 6063A T56063A T5 铝型材铝型材 壁厚壁厚 10 10 mm mm 抗拉抗压强度设计值 fa 124 4 N mm2 抗剪强度设计值 fav 72 2 N mm2 局部承压强度设计值 fab 150 0 N mm2 弹性模量 E 0 7 105 N mm2 线膨胀系数 2 35 10 5 泊松比 0 33 4 4 浮法玻璃 浮法玻璃 厚度 厚度 5 5 1212 mmmm 重力体积密度 rg 25 6 KN m3 大面强度设计值 fg1 28 0 N mm2 侧面强度设计值 fg2 19 5 N mm2 弹性模量 E 0 72 105 N mm2 线膨胀系数 0 80 10 5 1 00 10 5 泊松比 0 20 5 5 浮法玻璃 浮法玻璃 厚度 厚度 1515 1919 mmmm 重力体积密度 rg 25 6 KN m3 大面强度设计值 fg1 24 0 N mm2 侧面强度设计值 fg2 17 0 N mm2 弹性模量 E 0 72 105 N mm2 结构计算书 第 7 页 共 67 页 线膨胀系数 0 80 10 5 1 00 10 5 泊松比 0 20 6 6 钢化玻璃 钢化玻璃 厚度 厚度 5 5 1212 mmmm 重力体积密度 rg 25 6 KN m3 大面强度设计值 fg1 84 0 N mm2 侧面强度设计值 fg2 58 8 N mm2 弹性模量 E 0 72 105 N mm2 线膨胀系数 0 80 10 5 1 00 10 5 泊松比 0 20 7 7 钢化玻璃 钢化玻璃 厚度 厚度 1515 1919 mmmm 重力体积密度 rg 25 6 KN m3 大面强度设计值 fg1 72 0 N mm2 侧面强度设计值 fg2 50 4 N mm2 弹性模量 E 0 72 105 N mm2 线膨胀系数 0 80 10 5 1 00 10 5 泊松比 0 20 8 8 30033003 铝单板 铝单板 3mm3mm 厚 厚 抗拉强度设计值 fa 81 N mm2 抗剪强度设计值 fav 47 N mm2 局部承压强度设计值 fab 120 N mm2 弹性模量 E 0 7 105 N mm2 线膨胀系数 a 2 35 10 5 泊松比 0 33 9 9 结构硅酮密封胶 结构硅酮密封胶 短期强度允许值 f1 0 20 N mm2 长期强度允许值 f2 0 01 N mm2 1010 Q235BQ235B 钢钢 抗拉 抗压 抗弯强度设计值 f 215 N mm2 抗剪强度设计值 fv 125 N mm2 局部承压强度设计值 fab 305 N mm2 弹性模量 E 2 06 105 N mm2 线膨胀系数 1 2 10 5 重力体积分布 78 5 103 N m3 泊松比 0 30 1111 结构用不锈钢 结构用不锈钢 0Gr18Ni9 0Gr18Ni9 屈服强度 s 206 N mm2 结构计算书 第 8 页 共 67 页 抗拉压强度设计值 fb 187 N mm2 抗剪强度设计值 fss 109 N mm2 局部承压强度设计值 fsbr 279 N mm2 弹性模量 E 2 06 105 N mm2 线膨胀系数 g 1 8 10 5 重力体积密度 s 78 5 KN m3 泊松比 0 30 1212 Q235NHQ235NH 耐候钢 厚度耐候钢 厚度 t 16mm t 16mm 屈服强度 s 235 N mm2 抗拉强度设计值 fs 216 N mm2 抗剪强度设计值 fv 125 N mm2 局部承压强度设计值 fce 295 N mm2 弹性模量 E 2 06 105 N mm2 重力体积密度 s 78 5 KN m3 泊松比 0 30 1313 奥氏体不锈钢螺栓 奥氏体不锈钢螺栓 A2 70A2 70 抗拉强度设计值 fa 320 N mm2 抗剪强度设计值 fv 245 N mm2 1414 M16M16 高强度摩擦型不锈钢螺栓 高强度摩擦型不锈钢螺栓 8 88 8 级 摩擦面抗滑移系数级 摩擦面抗滑移系数 0 35 0 35 预拉力设计值 P 70 KN 抗剪强度设计值 Nvb 22 05 KN 1515 焊缝 焊缝 级焊缝 焊缝厚度或直径级焊缝 焊缝厚度或直径 d 16mm d 16mm 抗压强度设计值 fcw 215 N mm2 抗拉强度设计值 ftw 215 N mm2 抗剪强度设计值 fww 125 N mm2 角焊缝抗压 抗拉 抗剪强度设计值 ffw 160 N mm2 1616 HRB335HRB335 级钢筋级钢筋 抗拉强度设计值 fy 300 N mm2 线膨胀系数 g 1 2 10 5 1717 C30C30 钢筋混凝土钢筋混凝土 轴心抗压强度标准值 fc 20 1 N mm2 抗拉强度标准值 ft 2 01 N mm2 轴心抗压强度设计值 fc 14 3 N mm2 抗拉强度设计值 ft 1 43 N mm2 线膨胀系数 g 1 0 10 5 结构计算书 第 9 页 共 67 页 1818 5mm 5mm 抽芯铝铆钉抽芯铝铆钉 抗剪强度设计值 NVb 2200 N 第三部分 幕墙风荷载作用值计算第三部分 幕墙风荷载作用值计算 第一章 计算说明第一章 计算说明 根据荷载作用产生的效应 应力 内力 位移和挠度等 将各种荷载进行组合 以每一个构件受到的最不利组合荷载作为我们的设计依据 幕墙受到的荷载可分为恒荷载和活荷载 恒荷载主要是自身的重力荷载作用 活荷载即可变荷载主要考虑风荷载 地震作用和温度作用 可变荷载中 一般情况 下风荷载产生的效应最大 起控制作用 在此 我们主要和重点分析了整个幕墙工 程受到的风荷载情况 另外 地震荷载对幕墙结构的变形性能等有着非常重要的影 响 现根据本工程的特点 将本工程幕墙的计算分成若干个分项 分别计算各幕墙 分项承受的最大风荷载 作为该幕墙的代表风压荷载值 计算和校核幕墙构件的强 度和挠度 检验幕墙的各项性能是否达到设计要求 第二章 幕墙风荷载计算第二章 幕墙风荷载计算 一 一 水平风荷载值计算水平风荷载值计算 1 WK 作用在幕墙上的风荷载标准值 WK gz S Z W0 gz 瞬时风压的阵风系数 按 建筑结构荷载规范 GB50009 2001 表 7 5 1 规定 S 风荷载体型系数 按 建筑结构荷载规范 GB50009 2001 第 7 3 3 条规定 该体型系数为最不利的一种室内外风荷载组合 S 1 5 Z 风荷载高度变化系数 按 建筑结构荷载规范 GB50009 2001 表 7 2 1 规定 W0 作用在幕墙上的风荷载基本值 按 建筑结构荷载规范 GB50009 2001 附表 D 4 规定 按 50 年一遇 2 水平风荷载设计值 rW 风荷载作用效应分项系数 取 rG 1 4 按 玻璃幕墙工程技术规范 JGJ102 2003 第 5 4 2 条规定及 金属与石材 幕墙工程技术规范 JGJ133 2001 第 5 1 6 条规定 W 作用在幕墙上的风荷载设计值 W rW WK 二 各幕墙分项风荷载计算值表二 各幕墙分项风荷载计算值表 表 表 3 1 结构计算书 第 10 页 共 67 页 分项名称 最大计算标高 m 大面边角分区 位置 瞬时风压阵风系 数 gz 风荷载体型系 数 S 风压高度变化系 数 Z 基本风压值 W0 KN m2 水平风荷载标准值 KN m2 水平风荷载设计值 KN m2 隐框玻璃幕墙 75 400 大面 1 6501 1 21 49840 50 1 4835 2 0768 横明竖隐玻璃 幕墙 18 900 大面 1 9347 1 20 81510 5 0 9462 1 3247 铝板幕墙 76 700 大面 1 6471 1 01 50970 5 1 2433 1 7406 铝合金隔热 窗 17 600 大面 1 9519 1 20 79000 5 0 9251 1 2952 铝合金百叶窗 33 550 大面 1 8061 1 21 04930 5 1 1370 1 5918 半隐框玻璃雨 蓬 4 8 突出构件结构 2 3165 2 00 74000 5 1 7142 2 3999 结构计算书 第 11 页 共 67 页 第四部分 隐框式玻璃幕墙结构计算第四部分 隐框式玻璃幕墙结构计算 第一章 龙骨荷载计算第一章 龙骨荷载计算 一 计算说明一 计算说明 取风荷载计算部分表 3 1 中隐框玻璃幕墙风荷载进行计算 该处位于 A 区 体 型系数为 1 2 该部分玻璃幕墙承受的风荷载为 WK 1 4835 KN m2 W 2 0768 KN m2 隐框玻璃幕墙水平分格为 B 1770mm 竖向分格为 H 1300 mm 层高为 3 900 m 二 隐框玻璃幕墙自重荷载计算二 隐框玻璃幕墙自重荷载计算 1 玻璃面板自重荷载标准值计算 GAK 玻璃面板自重面荷载标准值 玻璃采用 TP6 12A TP6 mm 厚钢化中空玻璃 GAK 6 6 10 3 25 6 0 307 KN m2 GGK 考虑龙骨和各种零部件后的幕墙面板自重面荷载标准值 GGK 0 45 KN m2 2 玻璃面板自重荷载设计值计算 rG 自重作用效应分项系数 取 rG 1 2 按 玻璃幕墙工程技术规范 JGJ102 2003 第 5 4 2 条规定 GG 考虑龙骨和各种零部件后的幕墙面板自重面荷载设计值 GG rG GGK 1 2 0 45 0 54 KN m2 三 隐框玻璃幕墙承受的水平风荷载计算三 隐框玻璃幕墙承受的水平风荷载计算 WK 作用在幕墙上的风荷载标准值 WK 1 4835 KN m2 W 作用在幕墙上的风荷载设计值 W 2 0768 KN m2 四 隐框玻璃幕墙承受的水平地震荷载计算四 隐框玻璃幕墙承受的水平地震荷载计算 1 幕墙玻璃面板承受的水平地震荷载标准值计算 max 水平地震影响系数最大值 取 max 0 12 查 玻璃幕墙工程技术规范 JGJ102 2003 表 5 3 4 E 动力放大系数 取 E 5 0 按 玻璃幕墙工程技术规范 JGJ102 2003 第 5 3 4 条规定 qEK 作用在幕墙上的地震荷载标准值计算 qEK max E GGK 0 12 5 0 0 45 0 27 KN m2 2 幕墙玻璃面板承受的水平地震荷载设计值计算 rE 地震荷载作用效应分项系数 取 rE 1 3 按 玻璃幕墙工程技术规范 JGJ102 2003 第 5 4 2 条规定 qE 作用在幕墙上的地震荷载设计值 qE rE qEK 1 3 0 27 0 351 KN m2 五 荷载组合五 荷载组合 1 风荷载和水平地震作用组合标准值计算 结构计算书 第 12 页 共 67 页 W 风荷载作用效应组合系数 取 W 1 0 按 玻璃幕墙工程技术规范 JGJ102 2003 第 5 4 3 条规定 E 地震荷载作用效应组合系数 取 E 0 5 按 玻璃幕墙工程技术规范 JGJ102 2003 第 5 4 3 条规定 qK W WK E qEK 1 0 1 4835 0 5 0 27 1 62KN m2 2 风荷载和水平地震作用组合设计值计算 q W W E qE 1 0 2 0768 0 5 0 351 2 25 KN m2 第二章 玻璃面板计算第二章 玻璃面板计算 一 计算说明一 计算说明 玻璃面板选用 TP6 12A TP6 mm 厚的中空钢化玻璃 隐框玻璃幕墙的分格尺寸为 幕墙分格短边 a 1300 mm 幕墙分格长边 b 1770 mm 该部分玻璃承受的风荷载为 WK 1 4835 KN m2 W 2 0768 KN m2 二 玻璃面板强度校核二 玻璃面板强度校核 1 校核依据 fg1 84 0 N mm2 2 2 6 t mqa 玻璃面板在荷载作用下产生的应力 玻璃面板弯矩系数 m 由 0 7345 查 玻璃幕墙工程技术规范 JGJ102 2003 表 6 1 2 b a 1770 1300 1 得 0 0701 m 玻璃面板受到的组合荷载设计值 q 玻璃计算厚度 t 玻璃的应力折减系数 2 外片玻璃面板强度校核 1 外片玻璃荷载计算 外片玻璃自重荷载标准值为 6 25 6 153 6 N m2 0 154 KN m2 1GK G 根据 玻璃幕墙工程技术规范 JGJ102 2003 第 6 1 5 条规定 直接承受风荷载的外片玻璃受到的风荷载标准值为 3 2 3 1 3 1 1 1 1 tt t KK 33 3 66 6 1 48351 1 0 8159 KN m2 风荷载设计值为 11K 1 4 0 8159 1 1423 KN m2 外片玻璃承受水平地震荷载标准值为 0 12 5 0 0 154 0 0924 KN m2 GKEEK Gq max 1 水平地震荷载设计值为 结构计算书 第 13 页 共 67 页 1 3 0 0924 0 1201 KN m2 11EKEE qq 外片玻璃承受的水平组合荷载标准值为 111EKEKK qq 1 0 0 8159 0 5 0 0924 0 8621 KN m2 水平组合荷载设计值为 111EEq q 1 0 1 1423 0 5 0 1201 1 2024 KN m2 2 外片玻璃强度校核 根据 玻璃幕墙工程技术规范 JGJ102 2003 公式 6 1 2 3 26 39 4 1 4 11 1 5 0 Et aqEK K 45 43 61072 0 130010 0924 0 5 00 8159 查 玻璃幕墙工程技术规范 JGJ102 2003 表 6 1 2 2 得 外片玻璃的应力折减系数 0 8945 1 外片玻璃在水平组合荷载作用下产生的应力为 12 2 1 6 t amq 89450 2 6 2 1300 3 1020241070106 21 2417N mm2 fg1 84 0 N mm2 外片玻璃面板强度满足设计要求 外片玻璃面板强度满足设计要求 3 内片玻璃面板强度校核 由于内片玻璃与外片玻璃厚度相等 且内片玻璃风荷载小于外片玻璃风荷载 故内片玻璃面板强度满足设计要求内片玻璃面板强度满足设计要求 三 玻璃面板挠度校核三 玻璃面板挠度校核 1 校核依据 根据 玻璃幕墙工程技术规范 JGJ102 2003 第 6 1 3 条规定 f d D a K 4 lim f d 60 a 组合荷载标准值作用下挠度最大值 f d 四边支承玻璃面板的挠度系数 由边长比 0 7345 查 玻璃幕墙工程技术规范 JGJ102 2003 表 1770 1300 b a 6 1 3 得 0 00683 风荷载标准值 K 玻璃短边尺寸 a 玻璃刚度 D 玻璃挠度折减系数 2 挠度计算 1 中空玻璃风荷载标准值计算 中空玻璃水平风荷载标准值 1 4835 KN m2 K 2 中空玻璃等效计算厚度 根据 玻璃幕墙工程技术规范 JGJ102 2003 公式 e t 6 1 5 3 得 7 18 mm e t 3 3 2 3 1 95 0 tt 333 6695 0 结构计算书 第 14 页 共 67 页 3 玻璃刚度 根据 玻璃幕墙工程技术规范 JGJ102 2003 公式 6 1 3 1D D 2 313 106 N mm 1 12 2 3 v Et 2 01 12 18 7 1072 0 2 35 4 中空玻璃挠度折减系数 根据 玻璃幕墙工程技术规范 JGJ102 2003 公式 6 1 2 3 22 14 4 4 e K Et a 45 43 18 7 1072 0 1300104835 1 查 玻璃幕墙工程技术规范 JGJ102 2003 表 6 1 2 2 得 中空玻璃的挠度折减系数 0 9115 5 中空玻璃在水平组合荷载作用下产生的挠度 f d D a K 4 9115 0 10313 2 1300104835 1 00683 0 6 43 11 40 mm 21 67 mm lim f d 60 1300 玻璃面板挠度满足设计要求 玻璃面板挠度满足设计要求 四 玻璃板块与副框之间的结构胶强度计算四 玻璃板块与副框之间的结构胶强度计算 采用结构胶 其固化后位移能力 1 2分别为 0 125 0 40 根据 玻璃幕墙工程技术规范 JGJ102 2003 第 5 6 2 条规定 硅酮结构胶在风荷载 水平地震作用下的强度设计值 0 2 N mm2硅酮结构胶 1 f 在永久荷载作用下的强度设计值 0 01 N mm2 2 f 1 胶的粘结宽度 根据 玻璃幕墙工程技术规范 JGJ102 2003 第 5 6 3 条规定 CS1 胶在风荷载和水平地震作用下的粘结宽度 CS1 1 2000 5 0 f aqW E 2 02000 1300 351 0 5 02 0768 7 31 mm CS2 胶在自重作用下的粘结宽度 玻璃的自重主要由铝合金托板承担 通过后面托板的计算可知托板具有足够刚 度 可取 CS 12 mm 推荐使用 3 胶的粘结厚度 年温差作用下结构胶粘结厚度计算 ts 结构胶的粘结厚度 mm 结构硅酮密封胶在年温差作用下的变位承受能力 12 5 T 年温差 80 US 玻璃板块在年温差作用下玻璃与铝型材相对位移量 铝型材线膨胀系数 a1 2 35 10 5 玻璃线膨胀系数 a2 1 0 10 5 US b T a1 a2 1235 80 2 35 10 5 1 0 10 5 1 33 mm 按 玻璃幕墙工程技术规范 JGJ102 2003 第 5 6 5 条 tS 2 s U 结构计算书 第 15 页 共 67 页 125 0 2 125 0 33 1 2 58 mm 地震作用下结构胶粘结厚度的计算 ts 结构胶的粘结厚度 mm 2 结构硅酮密封胶在地震作用下的变位承受能力 40 要求幕墙平面内变形性能 1 250 主体结构层间位移与幕墙平面内变形设计值的比值 0 7 Us 玻璃板块在地震作用下玻璃与铝型材相对位移量 H 玻璃分格高度 1300 mm Us2 H 1300 1 250 0 7 3 64 mm ts 22 2 2 s U 4 02 4 0 64 3 3 72 mm 取 tS 6 mm 推荐使用 4 最终结构胶宽 厚度 最终结构胶宽度取 CS 12 mm 厚度 tS 6 mm 第三章 玻璃幕墙横梁计算第三章 玻璃幕墙横梁计算 一 计算说明一 计算说明 选用 6063 T5 铝型材 根据建筑结构特点 每根幕墙横梁简支在立柱上 双 向受力 属于双弯构件 须对横梁进行强度和挠度校核 横梁的计算长度 B 1770 mm 受力最不利的横梁承受竖直方向荷载高度 h 1300 mm 承受水平方向梯形荷载 高度 h1 650 mm 二 力学模型二 力学模型 幕墙的荷载由横梁和立柱承担 玻璃面板将受到的水平方向的荷载 按 45 度角 分别传递到横梁和立柱上 横梁采用简支梁力学模型 水平荷载按三角形分布荷载 计算 竖直方向玻璃等的自重按水平均布线荷载考虑 计算简图如图 三 荷载计算三 荷载计算 1 横梁承受的竖直方向面荷载 标准值 GGK 0 45 KN m2 设计值 GG 0 54 KN m2 2 横梁承受的水平方向面荷载 标准值 qK 1 62 KN m2 设计值 q 2 25 KN m2 3 横梁承受的竖直方向线荷载 结构计算书 第 16 页 共 67 页 标准值 G线 K GAK h3 0 45 1 3 0 585 KN m 设计值 G线 1 2 G线 K 1 2 0 585 0 702 KN m 4 横梁承受的竖直方向重力荷载产生的最大弯矩 MX Mx G线 B2 8 0 702 1 772 8 0 275 KN m 5 横梁承受的竖直方向重力荷载产生的最大剪力 VX 0 5 G线 B 0 5 0 702 1 770 0 62 KN 6 横梁承受的水平方向梯形荷载 横梁承受线荷载标准值 q线 K qK h2 1 5735 0 650 1 023 KN m 横梁承受线荷载设计值 q线 q h2 2 25 0 650 1 4625 KN m 7 横梁承受的水平方向线荷载产生的最大弯矩 MY 梯形荷载产生的最大弯矩 y M 线2 2 1 43 24 2 Lq 770 1 646 0 43 24 770 14625 1 2 2 2 0 942 KN m 四 横梁截面参数四 横梁截面参数 横梁截面积 A 964 mm2 中性轴惯性矩 IX 417821 mm4 中性轴到最外缘距离 YXmax 41 mm X 轴抵抗矩 WX 10211 mm3 X 轴面积矩 SX 8170 mm3 中性轴惯性矩 IY 939035 mm4 中性轴到最外缘距离 YYmax 52 mm Y 轴抵抗矩 WY 17947 mm3 Y 轴面积矩 SY 13440 mm3 塑性发展系数 1 05 五 横梁强度校核五 横梁强度校核 校核依据 fa 85 5 N mm2 y y x x W M W M y y x x W M W M 1794705 1 10942 0 1021105 1 10275 0 66 75 64 N mm2 fa 85 5 N mm2 横梁强度满足设计要求 横梁强度满足设计要求 六 横梁挠度校核六 横梁挠度校核 1 校核依据 横梁承受的最大挠度应不大于 H 180 结构计算书 第 17 页 共 67 页 2 由竖向自重荷载引起的挠度 x x K EI BG 384 5 4 线 417821100 7384 17700 5855 5 4 2 56 mm B 180 1770 180 9 83 mm 3 由水平风荷载引起的挠度 风荷载线荷载标准值 W线 K1 WK h1 1 4835 0 650 0 964 KN m 水平风荷载下横梁的挠度 梯形荷载 Y 梯形荷载产生的最大挠度 Y 线42 4 25 8 25 240 2 y K EI B 770 1 646 0 2 770 1 646 0 5 8 25 9390351070 0240 1770964 0 2 42 5 4 4 505 mm B 180 1770 180 9 83 mm 横梁刚度符合设计要求 横梁刚度符合设计要求 经过以上计算得知 横梁的各项性能满足设计要求 经过以上计算得知 横梁的各项性能满足设计要求 第四章 玻璃幕墙立柱计算第四章 玻璃幕墙立柱计算 一 计算说明一 计算说明 选用 6063A T5 铝型材 根据建筑结构特点 每根幕墙立柱与主体结构双跨 连接 并处于偏心受拉状态 立柱高度 H 3900 mm 短跨为 H1 800mm 幕墙横向计算 分格宽度 B 1770 mm 二 力学模型二 力学模型 幕墙的荷载由横梁和立柱承担 玻璃面板将受到的水平方向的荷载 按 45 度角 分别传递到横梁和立柱上 横梁又将承受的荷载传递给立柱 最后由立柱将所有荷 载通过预埋件传递到主体结构上 计算简图如图 三 荷载作用值三 荷载作用值 1 横梁承受的竖直方向面荷载 标准值 GGK 0 45 KN m2 设计值 GG 0 54 KN m2 2 立柱承受的水平方向面荷载 标准值 qK 1 62 KN m2 设计值 q 2 25 KN m2 3 受力最不利处立柱承受的偏心拉力设计值 N G GG H B 0 54 3 9 1 770 3 73 KN 4 立柱承受的水平线荷载 标准值 qK 线 qK B 1 62 1 770 2 8674 KN m 设计值 q线 q B 2 25 1 770 3 9825 KN m 5 立柱所受的弯矩 由 0 205 查表得 H H2 900 3 800 0 结构计算书 第 18 页 共 67 页 双跨梁弯矩系数 m 0 06390 双跨梁挠度系数 f 0 00259 立柱承受的最大弯矩 Mmax m q线 H2 0 06390 3 9825 3 9002 3 87 KN m 6 立柱承受的剪力 V q线H 2 3 9825 3 9 2 7 77 KN 四 选材计算四 选材计算 1 截面最小抵抗矩 暂不考虑偏心拉力作用 利用强度演算公式进行推导 Wmin a f M 4 12405 1 1077 3 6 28862 3 mm3 2 选用 W 28862 3 mm3的型材 故选用如下型材 见下图 五 立柱截面参数五 立柱截面参数 柱截面积 A0 1084 5 mm2 X 轴惯性矩 IX 2165630 mm4 X 轴到最外缘距离 YX 65 5576 mm X 轴抵抗矩 WX 33034 0 mm3 Y 轴惯性矩 Iy 942962 0 mm4 Y 轴到最外缘距离 Yy 37 5 mm Y 轴抵抗矩 Wy 25145 7 mm3 塑性发展系数 1 05 六 立柱强度校核六 立柱强度校核 校核依据 fa 124 4 N mm2 X W M A N 0 X W M A N 0 3303405 1 1087 3 5 1084 1073 3 63 115 01 N mm2 fa 124 4 N mm2 立柱强度满足设计要求 立柱强度满足设计要求 七 立柱挠度校核七 立柱挠度校核 校核依据 立柱承受的最大挠度应不大于 H 180 由水平风荷载下引起的挠度 线荷载标准值 W线 K WK B 1 4835 1 770 2 626 KN m 水平风荷载下立柱的挠度 u EI H f K 4 w 线 2165630107 0 3900626 20 00259 5 4 10 38 mm u 10 38 mm H 180 3900 180 21 67 mm 结构计算书 第 19 页 共 67 页 立柱挠度满足设计要求 立柱挠度满足设计要求 经过以上计算得知 立柱的各项性能要求满足设计要求 可以使用 经过以上计算得知 立柱的各项性能要求满足设计要求 可以使用 第五章 幕墙连接件计算第五章 幕墙连接件计算 一 横梁与立柱的连接计算一 横梁与立柱的连接计算 1 计算模型 横梁与立柱通过 4mm 铝合金连接件用 M6 螺栓连接 承受垂直于幕墙面的水平荷 载和竖直方向上的自重荷载 横梁的计算长度取 L 1 770 m 横梁承受的水平荷载 按梯形分布 分格高度 h1 0 650 m 承受的自重荷载按矩形分布 分格高度 H 1 3 m 立柱的壁厚均为 2 5 mm 2 荷载计算 横梁的计算长度 L 1 770 m 横梁承受的自重线荷载设计值 q线 G 0 702 KN m 横梁承受的水平线荷载设计值 q线 1 4625KN m 横梁端部承受的垂直荷载 N1 2 Lq G线 2 770 1702 0 0 621 KN 横梁端部承受的水平荷载 按梯形荷载分布 N2 1 2 q 2 L hL 线 770 1 650 0 1 2 770 14625 1 2 1 638 KN 横梁端部所承受的剪力合力 N 2 2 2 1 NN 22 638 1621 0 1 752 KN 1752 N 3 横梁与立柱相连螺栓校核 M6 不锈钢螺栓应力截面积 AS 20 1 mm2 不锈钢螺栓的抗剪应力 245 N mm2 每个螺栓的抗剪承载力 b V N 245 1 20 b V N 4924 5 N N 1752 N 根据构造要求 取 2 个 M6 不锈钢螺栓 4 立柱局部承压能力 1502 tdN b C 2 6 2 5 150 4500 N N 1752 N 5 铝合金连接件局部承压能力 结构计算书 第 20 页 共 67 页 1202 tdN b C 2 6 4 120 5760 N N 1713 N 横梁与立柱连接满足设计要求 横梁与立柱连接满足设计要求 二 立柱与钢角码的连接计算二 立柱与钢角码的连接计算 1 计算模型 计算宽度 B 1770 m 高度 H 3 900 m 立柱为 6063A T5 铝型材 局部承压强度 为 150 N mm2 壁厚 2 5 mm 钢角码尺寸 140 90 10 0 局部承压强度为 305 t N mm2 立柱的固定方式为双系点 即两侧均有连接件 用 2 个 M12 不锈钢螺栓连接 立柱承受的水平荷载和自重荷载均按矩形分布 2 荷载计算 立柱承受的自重荷载 GA 0 540 KN m2 立柱承受的水平荷载 q 2 1938 KN m2 立柱为拉弯构件 竖直荷载 N1 GA B H 0 54 1 770 3 900 3 728 KN 立柱为双跨梁 用 analys 结构计算软件计算得到支座反力 R1 3 161 KN 上部支座 R2 13 50 KN 中部支座 R3 4 802 KN 下部支座 上部幕墙立柱传递给上支座 R1 的集中力 P R3 4 802 KN 上支座的水平反力 N2 3 161 4 802 1 641 KN 上部支座剪力 N 2 2 2 1 NN 22 641 1728 3 4 073 KN 3 M12 螺栓计算 M12 不锈钢螺栓应力截面积 AS 84 3 mm2 M12 不锈钢螺栓抗剪应力 245 N mm2 每个螺栓承受双剪 其抗剪承载力 41307 N N 4073 N245 3 842 b V N 根据构造要求 采用根据构造要求 采用 2 2 个个 M12M12 不锈钢螺栓 不锈钢螺栓 4 局部抗压计算 2 个 M12 不锈钢螺栓 承压面个数 n 2 2 4 立柱局部抗压承载力 n d t ft b C N 4 12 2 5 150 18000 N N 4073 N 钢连接件局部承载力 结构计算书 第 21 页 共 67 页 n d t ft b C N 4 12 10 305 146400 N N 4073 N 立柱与钢连接设计符合要求 立柱与钢连接设计符合要求 三 钢角码与埋件连接计算三 钢角码与埋件连接计算 1 计算模型 分格宽度 B 1 770 m 高度 H 3 900 m 钢角码尺寸为 140 90 10 0 mm 局 部承压强度为 305 N mm2 幕墙的重力作用点距支座端部水平距离 d1 100 mm 每个 钢角码采用 1 个 M16 不锈钢螺栓与埋件连接 M16 不锈钢螺栓的有效截面积为 A 157mm 螺栓到连接件边缘最小垂直距离 d2 50 mm 2 荷载计算 每个钢角码垂向荷载 N1 3 728 2 1 864 KN 每个钢角码水平荷载 N2 1 641 2 0 8205 KN 钢角码底部所受弯矩 M N1 d1 1 864 0 100 0 1864 KN m 由弯矩产生的拉拔力 N3 M d2 0 1864 0 05 3 728 KN 3 M16 不锈钢螺栓校核 M16 不锈钢螺栓应力截面积 AS 157 mm2 不锈钢螺栓的抗剪应力 245 N mm2 每个螺栓的抗剪承载力 38465N N1 1864 N245157 b V N 每个螺栓的抗拉承载力 b t N 50240 N N2 N3 820 5 3728 4548 5 N320157 b t N 钢角码与预埋件设计满足要求 钢角码与预埋件设计满足要求 幕墙连接件设计符合设计要求 幕墙连接件设计符合设计要求 第五部分 横明竖隐玻璃幕墙结构计算第五部分 横明竖隐玻璃幕墙结构计算 第一章 龙骨荷载计算第一章 龙骨荷载计算 一 计算说明一 计算说明 取风荷载计算部分表 3 1 中横明竖隐玻璃幕墙风荷载进行计算 该处位于大面 区 体型系数为 1 2 该部分玻璃幕墙承受的风荷载为 WK 0 9462 KN m2 W 1 3247 KN m2 位于该区幕墙节点详图见 DY 05 横明竖隐玻璃幕墙水平分格为 B 2000 mm 竖向最大分格为 H 1200 mm 层高为 4 800 m 二 横明竖隐玻璃幕墙自重荷载计算二 横明竖隐玻璃幕墙自重荷载计算 1 玻璃面板自重荷载标准值计算 GAK 玻璃面板自重面荷载标准值 玻璃采用 TP6 12A TP6 mm 厚钢化中空玻璃 结构计算书 第 22 页 共 67 页 GAK 6 6 10 3 25 6 0 307 KN m2 GGK 考虑龙骨和各种零部件后的幕墙面板自重面荷载标准值 GGK 0 45 KN m2 2 玻璃面板自重荷载设计值计算 rG 自重作用效应分项系数 取 rG 1 2 按 玻璃幕墙工程技术规范 JGJ102 2003 第 5 4 2 条规定 GG 考虑龙骨和各种零部件后的幕墙面板自重面荷载设计值 GG rG GGK 1 2 0 45 0 54 KN m2 三 横明竖隐玻璃幕墙承受的水平风荷载计算三 横明竖隐玻璃幕墙承受的水平风荷载计算 WK 作用在幕墙上的风荷载标准值 WK 0 9462 KN m2 W 作用在幕墙上的风荷载设计值 W 1 3247 KN m2 四 横明竖隐玻璃幕墙承受的水平地震荷载计算四 横明竖隐玻璃幕墙承受的水平地震荷载计算 1 幕墙玻璃面板承受的水平地震荷载标准值计算 max 水平地震影响系数最大值 取 max 0 12 查 玻璃幕墙工程技术规范 JGJ102 2003 表 5 3 4 E 动力放大系数 取 E 5 0 按 玻璃幕墙工程技术规范 JGJ102 2003 第 5 3 4 条规定 qEK 作用在幕墙上的地震荷载标准值计算 qEK max E GGK 0 12 5 0 0 45 0 27 KN m2 2 幕墙玻璃面板承受的水平地震荷载设计值计算 rE 地震荷载作用效应分项系数 取 rE 1 3 按 玻璃幕墙工程技术规范 JGJ102 20