广场幕墙结构计算书.doc

目目 录录 第一部分 计算书设计依据第一部分 计算书设计依据 9 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 10 1 1 基本参数 基本参数 10 2 2 6063 T56063 T5 铝铝型型材材 壁厚壁厚 10 10 mm mm 10 3 3 6063A T56063A T5 铝型材铝型材 壁厚壁厚 10 10 mm mm 11 4 4 浮法玻璃 浮法玻璃 厚度 厚度 5 5 1212 mmmm 11 5 5 钢化玻璃 钢化玻璃 厚度 厚度 5 5 1212 mmmm 11 6 6 30033003 铝单板 铝单板 2 5mm2 5mm 3 0mm3 0mm 厚 厚 11 7 7 结构硅酮密封胶 结构硅酮密封胶 12 8 8 Q235BQ235B 钢钢 12 9 9 结构用不锈钢 结构用不锈钢 0Gr18Ni9 0Gr18Ni9 12 1010 奥氏体不锈钢螺栓 奥氏体不锈钢螺栓 A2 70A2 70 12 1111 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 12 1212 C30C30 钢筋混凝土钢筋混凝土 13 1313 5mm 5mm 抽芯铝铆钉抽芯铝铆钉 13 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 13 第一章 计算说明第一章 计算说明 13 第二章 幕墙风荷载计算第二章 幕墙风荷载计算 13 一 水平风荷载值计算 13 二 各幕墙分项风荷载计算值 15 第四部分 明框玻璃幕墙结构计算第四部分 明框玻璃幕墙结构计算 17 第一章 荷载计算第一章 荷载计算 17 一 计算说明 17 二 明框玻璃幕墙自重荷载计算 17 三 明框玻璃幕墙承受的水平风荷载计算 17 四 明框玻璃幕墙承受的水平地震荷载计算 18 五 荷载组合 18 第二章 玻璃面板计算第二章 玻璃面板计算 19 一 计算说明 19 二 玻璃面板强度校核 19 三 玻璃面板挠度校核 21 第三章 明框玻璃幕墙板块的平面内变形性能计算第三章 明框玻璃幕墙板块的平面内变形性能计算 22 一 计算说明 22 二 平面变形性能确定 22 三 平面变形性能校核 22 第四章 玻璃幕墙横梁计算第四章 玻璃幕墙横梁计算 23 一 计算说明 23 二 力学模型 23 三 荷载作用值 23 四 荷载计算 25 五 横梁截面参数 26 六 横梁强度校核 26 七 横梁抗剪强度校核 27 八 横梁挠度校核 27 第五章 玻璃幕墙立柱计算第五章 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 立柱截面参数 29 五 立柱抗弯强度校核 29 六 立柱抗剪强度校核 30 七 立柱挠度校核 30 第六章 幕墙连接件计算第六章 幕墙连接件计算 30 一 横梁与立柱的连接计算 30 二 立柱与钢角码的连接计算 32 三 钢角码与埋件连接计算 33 第五部分 半隐框玻璃幕墙结构计算 一 第五部分 半隐框玻璃幕墙结构计算 一 34 第一章 荷载计算第一章 荷载计算 34 一 计算说明 34 二 半隐框玻璃幕墙自重荷载计算 34 三 半隐框玻璃幕墙承受的水平风荷载计算 34 四 半隐框玻璃幕墙承受的水平地震荷载计算 35 五 荷载组合 35 第二章 玻璃面板计算第二章 玻璃面板计算 36 一 计算说明 36 二 玻璃面板强度校核 36 三 玻璃面板挠度校核 38 第三章 玻璃幕墙横梁计算第三章 玻璃幕墙横梁计算 39 一 计算说明 39 二 力学模型 39 三 荷载作用值 39 四 荷载计算 41 五 横梁截面参数 42 六 横梁强度校核 42 七 横梁抗剪强度校核 42 八 横梁挠度校核 43 第四章 玻璃幕墙立柱计算第四章 玻璃幕墙立柱计算 44 一 计算说明 44 二 力学模型 44 三 荷载作用值 44 四 立柱截面参数 45 六 立柱抗弯强度校核 45 七 立柱抗剪强度校核 45 八 立柱挠度校核 46 第五章 幕墙连接件计算第五章 幕墙连接件计算 46 一 横梁与立柱的连接计算 46 二 立柱与钢角码的连接计算 48 三 钢角码与埋件连接计算 49 第六部分 半隐框玻璃幕墙结构计算 二 第六部分 半隐框玻璃幕墙结构计算 二 50 第一章 荷载计算第一章 荷载计算 50 一 计算说明 50 二 横明竖隐玻璃幕墙自重荷载计算 50 三 横明竖隐玻璃幕墙承受的水平风荷载计算 50 四 横明竖隐玻璃幕墙承受的水平地震荷载计算 51 五 荷载组合 51 第二章 玻璃面板计算第二章 玻璃面板计算 52 一 计算说明 52 二 玻璃面板强度校核 52 三 玻璃面板挠度校核 54 四 玻璃板块与副框之间的结构胶强度计算 55 第三章 玻璃幕墙横梁计算第三章 玻璃幕墙横梁计算 56 一 计算说明 56 二 力学模型 56 三 荷载作用值 56 四 荷载计算 58 四 横梁截面参数 59 五 横梁强度校核 59 六 横梁抗剪强度校核 60 七 横梁挠度校核 60 第四章 玻璃幕墙立柱计算第四章 玻璃幕墙立柱计算 61 一 计算说明 61 二 力学模型 61 三 荷载作用值 61 四 立柱截面参数 62 五 立柱抗弯强度校核 62 六 立柱抗剪强度校核 63 八 立柱挠度校核 63 第五章 幕墙连接件计算第五章 幕墙连接件计算 63 一 横梁与立柱的连接计算 63 二 立柱与钢角码的连接计算 65 三 钢角码与埋件连接计算 66 第七部分第七部分 隔热窗结构计算隔热窗结构计算 67 第一章第一章 玻璃面板计算玻璃面板计算 67 一 计算说明 67 二 玻璃面板荷载计算 67 三 外片玻璃面板强度校核 68 四 玻璃面板挠度校核 70 第二章 上悬窗中横梃计算第二章 上悬窗中横梃计算 71 一 计算说明 71 二 上悬窗的荷载计算 71 三 计算模型 73 四 上悬窗中横内力计算 73 五 横梁截面参数 74 六 横梁抗弯强度校核 74 七 横梁抗剪强度校核 75 八 横梁挠度校核 75 第三章 推拉窗中横梃计算第三章 推拉窗中横梃计算 76 一 计算说明 76 二 推拉窗的荷载计算 76 三 计算横型 78 四 推拉窗中横内力计算 79 五 横梁截面参数 80 六 横梁抗弯强度校核 80 七 横梁抗剪强度校核 80 八 横梁挠度校核 81 第八部分 铝挂件石材幕墙结构计算第八部分 铝挂件石材幕墙结构计算 82 第一章 荷载计算第一章 荷载计算 82 一 计算说明 82 二 单位面积石材幕墙的自重荷载计算 82 三 石材幕墙板块承受的水平风荷载计算 82 四 石材幕墙板块承受的垂直于幕墙平面的分布水平地震荷载计算 83 五 荷载组合 83 第二章 石材面板计算第二章 石材面板计算 84 一 计算说明 84 二 石材面板强度校核 84 第三章 石材幕墙横梁计算第三章 石材幕墙横梁计算 85 一 计算说明 85 二 力学模型 86 三 荷载作用值 86 四 荷载计算 88 五 横梁截面参数 88 六 横梁强度校核 89 七 横梁抗剪强度校核 89 八 横梁抗扭计算 90 九 横梁挠度校核 91 第四章 石材幕墙立柱计算第四章 石材幕墙立柱计算 91 一 计算说明 91 二 力学模型 91 三 荷载作用值 92 四 立柱截面参数 93 五 立柱强度校核 93 六 立柱挠度校核 93 第五章 主要幕墙连接附件计算第五章 主要幕墙连接附件计算 94 一 横梁与立柱的连接计算 94 二 立柱与钢角码的连接计算 94 三 钢角码与埋件连接计算 95 第九部分 雨篷结构计算第九部分 雨篷结构计算 96 第一章 荷载计算第一章 荷载计算 96 一 计算说明 96 二 荷载计算 96 三 荷载效应组合 98 第二章 点式玻璃面板计算第二章 点式玻璃面板计算 99 一 计算说明 99 二 外片玻璃面板强度校核 99 三 内片玻璃面板强度校核 100 四 玻璃面板挠度校核 100 第三章 雨蓬钢结构构件计算第三章 雨蓬钢结构构件计算 101 一 结构计算简图 101 二 荷载分析 101 三 作用在钢结构上的线荷载 102 四 钢结构强度校核 102 五 雨蓬挠度计算 103 第十部分 金属飘棚结构计算第十部分 金属飘棚结构计算 103 第一章 荷载计算第一章 荷载计算 103 一 计算说明 103 二 飘棚风荷载 负风压 计算 103 三 荷载效应组合 104 第十一部分 采光顶结构计算第十一部分 采光顶结构计算 107 第一章 荷载计算第一章 荷载计算 107 一 计算说明 107 二 荷载计算 107 三 荷载效应组合 108 第二章 玻璃面板计算第二章 玻璃面板计算 109 一 计算说明 109 二 玻璃强度校核 109 三 玻璃挠度校核 110 第三章 龙骨结构计算第三章 龙骨结构计算 111 一 计算说明 111 二 龙骨截面特性 112 三 200 x100 x8 龙骨强度校核 112 四 200 x100 x8 龙骨挠度校核 113 五 140 x80 x4 龙骨强度校核 113 六 140 x80 x4 龙骨挠度校核 114 七 60 x60 x4 龙骨挠度校核 114 八 60 x60 x4 龙骨挠度校核 114 第十二部分 铝合金格栅结构计算第十二部分 铝合金格栅结构计算 115 第一章 荷载计算第一章 荷载计算 115 一 计算说明 115 二 荷载计算 115 三 荷载效应组合 116 第二章 铝合金格栅校核第二章 铝合金格栅校核 117 一 计算说明 117 二 荷载计算 117 三 铝合金格栅截面特性 117 四 铝合金格栅强度校核 118 五 铝合金格栅刚度校核 118 第三章 铝合金格栅龙骨校核第三章 铝合金格栅龙骨校核 119 一 龙骨截面特性 119 二 200 x100 x8 主龙骨校核 119 三 150 x100 x6 次龙骨挠度校核 120 四 120 x60 x4 次龙骨挠度校核 121 第十三部分 办公楼热工性能计算第十三部分 办公楼热工性能计算 121 第一章 透明玻璃幕墙热工性能计算第一章 透明玻璃幕墙热工性能计算 122 一 计算依据及参考数据 122 二 热工性能计算 123 三 幕墙热工计算 123 四 结论 125 第二章 不透明玻璃幕墙热工计算第二章 不透明玻璃幕墙热工计算 125 一 热工性能计算 125 二 结论 127 第十四部分 公寓楼热工性能计算第十四部分 公寓楼热工性能计算 127 第一章 透明玻璃幕墙热工性能计算第一章 透明玻璃幕墙热工性能计算 127 一 计算依据及参考数据 127 二 热工性能计算 128 三 幕墙热工计算 128 四 结论 130 第十五部分 裙楼热工性能计算第十五部分 裙楼热工性能计算 131 第一章 透明玻璃幕墙热工性能计算第一章 透明玻璃幕墙热工性能计算 131 一 计算依据及参考数据 131 二 热工性能计算 132 三 幕墙热工计算 132 1 玻璃 K 值计算 132 2 铝合金型材 K 值计算 132 3 幕墙 K 值计算 133 四 结论 134 第二章 不透明玻璃幕墙热工计算第二章 不透明玻璃幕墙热工计算 135 一 热工性能计算 135 1 不透明玻璃幕墙 K 值计算 135 二 结论 136 第三章 石材幕墙热工性能计算第三章 石材幕墙热工性能计算 136 一 计算依据及参考数据 136 二 热工性能计算 136 三 石材幕墙热工计算 137 四 结论 138 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 06 版 06 版 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 2001 18 建筑结构静力计算手册 第二版 19 甲方所供建筑招标图纸及电子版图纸 20 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 05 工程性质 建筑工程甲级 06 建筑层数 地下 2 层 办公楼地上 24 层 公寓地上 32 层 07 建筑高度 办公楼 87 45 m 公寓 99 95 m 08 抗震等级 六级 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 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 6 6 30033003 铝单板 铝单板 2 5mm2 5mm 3 0mm3 0mm 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 7 7 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 8 8 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 320 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 9 9 结构用不锈钢 结构用不锈钢 0Gr18Ni9 0Gr18Ni9 屈服强度 s 206 N mm2 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 1010 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 1111 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 1212 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 1313 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 水平风荷载值计算一 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 S1 Z W0 gz 瞬时风压的阵风系数 按 建筑结构荷载规范 GB50009 2001 06 版 表 7 5 1 规定 S1 局部风压体形系数 按 建筑结构荷载规范 GB50009 2001 06 版 06 版 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 Z 风荷载高度变化系数 按 建筑结构荷载规范 GB50009 2001 06 版 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 06 版 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 幕 墙 分 项 名 称 幕 墙 所 在 部 位 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 1 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 隔 热 窗 公 寓 楼 98 6 大 面 1 50 7 1 2 2 07 99 0 62 1843 058 雨 篷 裙 楼 4 7 大 面 1 88 4 2 0 1 00 0 0 63 165 金 属 飘 棚 裙 楼 15 7 大 面 1 59 5 1 3 1 53 7 0 61 957 2 74 0 采 光 顶 裙 楼 15 1 屋 顶 1 88 4 1 3 1 00 0 0 6 1 4 7 2 05 8 二 各幕墙分项风荷载计算值二 各幕墙分项风荷载计算值 表 3 1 第四部分 明框玻璃幕墙结构计算第四部分 明框玻璃幕墙结构计算 第一章 荷载计算第一章 荷载计算 一 计算说明一 计算说明 该明框玻璃幕墙位于办公楼主楼 该部分玻璃幕墙所在最大标高为 86 2m 明框玻璃幕墙最大水平分格为 B 1605mm 竖向分格为 H 2200mm 层高为 3 5 m 二 明框玻璃幕墙自重荷载计算二 明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 TP8 12A TP8 mm 厚钢化中空玻璃 GAK 8 8 10 3 25 6 0 4096 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 50 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 5 0 6 KN m2 三 明框玻璃幕墙承受的水平风荷载计算三 明框玻璃幕墙承受的水平风荷载计算 1 风荷载计算 以最大标高 86 2m 计算风荷载值 玻璃板块最大水平分格为 1605 最大竖向风格为 2200 作用在幕墙上的风荷载标准值 kN m2 K W 瞬时风压阵风系数 1 521 gZ gZ 按 建筑结构荷载规范 GB50009 2001 2006 版 s1 局部风压体型系数 大面区取 1 090 玻璃面积 1 605 2 2 3 531 m2 log3 531 0 5479 S1 A 1 0 0 8 1 0 1 0 0 5479 0 890 s1 0 890 0 2 1 090 所以按 建筑结构荷载规范 GB50009 2001 2006 版 取 s1 1 090 风荷载高度变化系数 1 992 Z 按 建筑结构荷载规范 GB50009 2001 2006 版 B 类取值 青岛地区基本风压 0 6 kN m2 按 建筑结构荷载规范 0 0 GB5009 2001 风荷载标准值 Z S1W0 K W gZ 1 521 1 992 1 090 0 60 1 982 kN m2 风荷载作用分项系数 W 1 4 风荷载设计值 W W WK 1 4 1 982 2 775KN m2 四 明框玻璃幕墙承受的水平地震荷载计算四 明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 04 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 04 5 0 0 50 0 1 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 1 0 13 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 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 1 982 0 5 0 1 2 032 KN m2 2 风荷载和水平地震作用组合设计值计算 q W W E q E 1 0 2 775 0 5 0 13 2 840KN 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 TP8 12A TP8 mm 厚的中空钢化玻璃 明框玻璃幕墙 的分格尺寸为 幕墙分格宽度 a 1605 mm 幕墙分格高度 b 2200 mm 该部分玻璃承受的风荷载为 WK 1 982 KN m2 W 2 775 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 73 查 玻璃幕墙工程技术规范 JGJ102 2003 b a 2200 1605 表 6 1 2 1 得 0 0707 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 8 25 6 204 8 N mm2 0 205 1GK G KN m2 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 88 8 982 1 1 1 1 090 KN m2 风荷载设计值为 11K 1 4 1 090 1 526 KN m2 外片玻璃承受水平地震荷载标准值为 0 04 5 0 0 205 0 0410 KN m2 GKEEK Gq max 1 水平地震荷载设计值为 1 3 0 0410 0 0533 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 1 090 0 5 0 0410 1 111KN m2 水平组合荷载设计值为 111EEq q 1 0 1 526 0 5 0 0533 1 553KN 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 25 4 1 4 11 1 5 0 Et aqEK K 45 43 81072 0 506110 0410 0 5 0090 1 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 90 1 外片玻璃在水平组合荷载作用下产生的应力为 1 2 2 1 6 t amq 90 0 8 160510553 1 0707 0 6 2 23 23 86 N mm2 fg1 84 0 N mm2 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 风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 73 查 玻璃幕墙工程技术规范 JGJ102 b a 2200 1605 2003 表 6 1 3 得 0 007 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 WK 1 982KN m2 2 中空玻璃等效计算厚度 根据 玻璃幕墙工程技术规范 JGJ102 e t 2003 公式 6 1 5 3 得 9 575 mm e t 3 3 2 3 1 95 0 tt 333 8895 0 3 玻璃刚度 根据 玻璃幕墙工程技术规范 JGJ102 2003 公式D 6 1 3 1 D 5 49 106 N mm 1 12 2 3 v Et 2 01 12 575 9 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 21 73 4 4 e K Et a 45 43 575 9 1072 0 056110982 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 0 913 5 中空玻璃在风荷载作用下产生的挠度 f d D a K 4 913 0 1049 5 160510982 1 0070 0 6 43 15 31mm 26 75 mm lim f d 60 1605 玻璃面板挠度满足设计要求 玻璃面板挠度满足设计要求 第三章 明框玻璃幕墙板块的平面内变形性能计算第三章 明框玻璃幕墙板块的平面内变形性能计算 一 计算说明一 计算说明 为避免明框玻璃幕墙板块平面内变形时产生破坏 我们必须对明框 玻璃幕墙板块平面内的变形情况与结构的变形情况进行对照比较分析 以便选择相应的结构和尺寸 明框玻璃幕墙板块平面内变形的性能以建 筑物的层间相对位移值表示 并保证在设计允许的相对位移范围内 明 框玻璃幕墙板块不损坏 明框玻璃幕墙板块平面内变形性能按不同的结 构类型弹性计算的位移控制值的 3 倍进行设计 二 平面变形性能确定二 平面变形性能确定 主体结构的弹性层间位移角限值 取 1 800 由主体结构为钢筋混凝土框架 剪力墙结构 查 玻璃幕墙工 程技术规范 JGJ102 2003 条文说明中表 4 1 得 明框玻璃幕墙板块平面内变形性能 按 玻璃幕墙工程技术规范 JGJ102 2003 第 4 3 12 条 3 3 1 800 1 267 三 平面变形性能校核三 平面变形性能校核 b 玻璃板块宽度 b 1605 mm h 玻璃板块高度 h 2200 mm c1 玻璃与边框的左 右平均间隙 c1 7 mm c2 玻璃与边框的上 下平均间隙 取 c2 7 mm u 玻璃幕墙的平面变形性能 u 1 2 1 2 1 c c b h c 7 7 1605 2200 1 72 33 190 mm u H 33 190 3500 1 105 H 该明框玻璃幕墙所在层的层高 取 H 3500 mm 1 105 1 267 1 100 1 105 1 150 本工程幕墙的平面内变形性能为二级 该明框玻璃幕墙的变形性满足设计要求 该明框玻璃幕墙的变形性满足设计要求 第四章 玻璃幕墙横梁计算第四章 玻璃幕墙横梁计算 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 1605mm 受力最不利的横梁承受竖直方向荷载高度 h 1750 mm 承受水平方向三角形和梯形荷载 高度 h1 802 5 mm h2 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 荷载上部按三角形分布荷载下部按梯形荷载分算 竖直方向玻璃等的自 重按均布线荷载考虑 计算简图如图 三 荷载作用值三 荷载作用值 1 风荷载计算 以最大标高 86 2 m 位置计算风荷载值 作用在幕墙上的风荷载标准值 kN m2 K W 瞬时风压阵风系数 1 521 gZ gZ 按 建筑结构荷载规范 GB50009 2001 2006 版 s1 局部风压体型系数 大面区取 1 050 从属面积 1 605 3 5 5 6175 m2 log5 6175 0 7495 S1 A 1 0 0 8 1 0 1 0 0 7495 0 850 s1 0 850 0 2 1 050 按 建筑结构荷载规范 GB50009 2001 2006 版 风荷载高度变化系数 1 992 Z 按 建筑结构荷载规范 GB50009 2001 2006 版 B 类取值 青岛地区基本风压 0 6 kN m2 0 0 按 建筑结构荷载规范 GB5009 2001 风荷载标准值 gz Z S1W0 K W 1 521 1 992 1 050 0 60 1 909KN m2 风荷载作用分项系数 W 1 4 风荷载设计值 W W WK 1 4 1 909 2 673 KN m2 2 水平地震荷载计算 qEK 作用在幕墙上的地震荷载标准值 qEK max E GGK 0 04 5 0 0 5 0 10KN m2 qE 作用在幕墙上的地震荷载设计值 qE rE qEK 1 3 0 10 0 13KN m2 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 1 条规定 3 荷载组合 风荷载 水平地震荷载 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 风荷载和水平地震作用组合标准值计算 qK W WK E qEK 1 0 1 909 0 5 0 10 1 959KN m2 2 风荷载和水平地震作用组合面荷载设计值计算 q W W E qE 1 0 2 673 0 5 0 13 2 738KN m2 四 荷载计算四 荷载计算 1 横梁承受的竖直方向面荷载 标准值 GGK 0 5 KN m2 设计值 GG 0 6 KN m2 2 横梁承受的水平方向面荷载 标准值 qK 1 959KN m2 设计值 q 2 738 KN m2 3 横梁承受的竖直方向线荷载 标准值 G 线 K GAK h3 0 5 1 75 0 875kN mm 设计值 G 线 1 2 G线 K 1 2 0 875 1 05 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 1 05 1 6052 8 0 338 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 B G 线 0 5 1 605 1 05 0 843KN 6 横梁承受的水平方向三角形与梯形荷载 上部线荷载标准值 q 线K1 qk h1 1 959 0 8025 1 572 KN m 上部线荷载设计值 q 线 1 q h1 2 738 0 8025 2 197 KN m 下部线荷载标准值 q 线 K2 qK h2 1 959 0 650 1 273KN m 下部线荷载设计值 q 线 2 q h1 2 738 0 650 1 780KN m 7 横梁承受的水平方向线荷载产生的最大弯矩 上部三角形荷载产生的最大弯矩 MY1 12 2 1B q线 12 605 1 197 2 2 0 472 KN m 下部梯形荷载产生的最大弯矩 MY2 2 2 2 1 43 24B hBq线 1605 650 43 24 605 1 780 1 2 2 0 448KN m MY MY1 MY2 0 920 KN m 8 横梁承受的水平方向线荷载产生的最大剪力 VY 水平荷载产生的最大剪力 VY 1 2 2 2 B hBq 线 4 1B q线 1605 650 1 2 605 1 780 1 4 605 1197 2 1 731 KN 五 横梁截面参数五 横梁截面参数 横梁截面积 A 898 302 mm2 中性轴惯性矩 IX 281277 mm4 中性轴到最外缘距离 YXmax 36 4518 mm X 轴抵抗矩 WX 7716 39 mm3 X 轴面积矩 SX 6484 1 mm3 中性轴惯性矩 IY 851654 mm4 中性轴到最外缘距离 YYmax 52 4148 mm Y 轴抵抗矩 WY 16248 3 mm3 Y 轴面积矩 SY 12323 2 mm3 塑性发展系数 1 05 六 横梁强度校核六 横梁强度校核 校核依据 fa 124 4 N mm2 y y x x W M W M y y W M W M x x 3 1624805 1 10920 0 39 716705 1 10338 0 66 95 64 N mm2 fa 124 4 N mm2 横梁强度满足设计要求 横梁强度满足设计要求 七 横梁抗剪强度校核七 横梁抗剪强度校核 校核依据 fav It VS 按 玻璃幕墙工程技术规范 JGJ102 2003 第 6 2 5 条 1 竖直方向剪应力 t 横梁截面垂直于 X 轴腹板的截面总宽度 取 t 5 0 mm X 横梁承受的竖直荷载产生的剪应力 X tI SV X XX 5271277 1 6484843 4 03 N mm2 fav 72 2 N mm2 2 水平方向剪应力 t 横梁截面垂直于 Y 轴腹板的截面总宽度 取 t 5 0 mm Y 横梁承受的水平荷载产生的剪应力 Y tI SV Y YY 5851654 2 123231731 5 01N mm2 fav 72 2N mm2 3 横梁承受的最大剪应力 Vmax 6 43 N mm2 fav 72 2N mm2 22 YX 22 01 5 03 4 横梁抗剪强度满足设计要求 八 横梁挠度校核八 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 2 由竖向自重荷载引起的挠度 x x K EI BG 384 5 4 线 281277100 7384 1605875 0 5 5 4 3 840 mm B 180 1605 180 8 917 mm 3 由水平风荷载引起的挠度 上部线荷载标准值 W 线 K1 WK h1 1 909 0 8025 1 532 KN m 下部线荷载标准值 W 线 K2 WK h2 1 909 0 65 1 241 KN m 水平风荷载下横梁的挠度 上部为三角形荷载 下部为梯形荷载 Y 风荷载产生的最大挠度 Y 25 8 25 240 4 2 2 2 4 2 B h B h EI Bw Y K线 Y K EI Bw 120 4 1线 1605 065 2 1605 650 5 8 25 516548107 0240 1605241 1 4 4 2 2 5 4 516548107 0120 1605532 1 5 4 2 779mm B 180 1605 180 8 917 mm 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 第五章 玻璃幕墙立柱计算第五章 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 3500 mm 短跨为 H1 600mm 幕墙横向计算分格宽度 B1 1182 5 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 5 KN m2 设计值 GG 0 6 KN m2 2 立柱承受的水平方向面荷载 标准值 qK 1 959KN m2 设计值 q 2 738 KN m2 3 受力最不利处立柱承受的偏心拉力设计值 N GG H B 0 6 3 5 1 1825 2 483KN 4 立柱承受的水平线荷载 标准值 qK qK B 1 959 1 1825 2 317 KN m 设计值 q 线 q B 2 738 1 1825 3 238KN m 5 立柱所受的弯矩 由 0 171 查表得 H H2 500 3 6 0 双跨梁弯矩系数 m 0 0718 双跨梁挠度系数 f 0 00296 Mmax m q 线 H2 0 0718 3 238 3 5002 2 848 KN m 6 立柱承受的剪力 V qL1 2 M L1 2 738 0 6 2 2 848 0 6 3 925KN 四 立柱截面参数四 立柱截面参数 立柱截面积 A0 1242 39mm2 X 轴惯性矩 IX 4007620 mm4 X 轴到最外缘距离 YX 86 5968 mm X 轴抵抗矩 WX 46279 1 mm3 X 轴面积矩 SX 31576 mm3 塑性发展系数 1 05 五 立柱抗弯强度校核五 立柱抗弯强度校核 校核依据 fa 124 4 N mm2 X W M A N 0 X W M A N 0 1 4627905 1 10848 2 1242 39 10483 2 63 60 61N mm2 fa 124 4 N mm2 立柱抗弯强度满足设计要求 立柱抗弯强度满足设计要求 六 立柱抗剪强度校核六 立柱抗剪强度校核 校核依据 max fav 72 2 N mm2 t 立柱壁厚 取 t 2 5 mm X 立柱承受的水平荷载产生的剪应力 X tI VS X X 5 24007620 3157610925 3 3 12 37N mm2 fav 72 2 N mm2 立柱抗剪强度满足设计要求 立柱抗剪强度满足设计要求 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 由水平风荷载引起的挠度 线荷载标准值 W 线 K WK B 1 909 1 1825 2 257 KN m 水平风荷载下立柱的挠度 u EI H f K 4 w 线 0 00267 4007620107 0 3500257 2 5 4 3 22mm u 3 22mm H 180 3500 180 19 44 mm 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 经过以上计算得知 立柱的各项性能要求满足设计要求 第六章 幕墙连接件计算第六章 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 40 25 4 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 605m 横梁承受的水平荷载按梯形和三角形分布 分格高度 h1 0 8025 m h2 0 650 m 承受的自重荷载按矩形分布 分格高度 H 1 750 m 横梁壁厚为 2 5mm 立柱的壁厚为 2 5 mm 2 荷载计算 横梁的计算长度 L 1 605m 横梁承受的自重线荷载设计值 q 线 G 1 05 KN m q 线 1 2 197 KN m q 线 2 1 780KN m 横梁端部承受的垂直荷载 N1 2 Lq G线 2 605 1 05 1 0 843 KN 横梁端部承受的水平荷载 N2 1 2 2 B a Bq 线 4 q 1B线 1605 650 1 2 605 1 780 1 4 605 1 197 2 1 731KN 横梁端部所承受的剪力合力 N 2 2 2 1 NN 22 731 1 843 0 1 925KN 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 1925N 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 1925 N 5 铝合金连接件局部承压能力 1202 tdN b C 2 6 4 120 5760 N N 1925N 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