中学体艺楼百叶幕墙设计计算书

1、正安县第一中学体艺楼·建筑百叶设计计算书 正安县第一中学体艺楼建筑百叶设计计算书设计： 校对： 审核： 批准： 二一七年一月十七日建筑百叶设计计算书计算引用的规范、标准及资料幕墙及采光顶相关设计规范：铝合金结构设计规范 GB50429-2007玻璃幕墙工程技术规范 JGJ102-2003建筑玻璃应用技术规程 JGJ113-2015建筑幕墙 GB/T21086-2007建筑玻璃采光顶 JG/T231-2007建筑用玻璃与金属护栏 JG/T342-2012 建筑幕墙工程技术规范 DGJ08-56-2012建筑设计规范：地震震级的规定 GB/T17740-1999钢结构设计规范 GB500

2、17-2003高层建筑混凝土结构技术规程 JGJ3-2010高处作业吊蓝 GB19155-2003工程抗震术语标准 JGJ/T97-2011混凝土结构后锚固技术规程 JGJ145-2013混凝土结构加固设计规范 GB50367-2013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建筑防火封堵应用技术规程 CECS154：2003钢结构焊接规范 GB50661-2011建筑工程抗震设防分类标准 GB50223-2008建筑结构荷载规范 GB50009-2012建筑结构可靠度设计统一标准 GB50068-2001建筑抗震设计规范 GB50011-

3、2010建筑设计防火规范 GB50016-2014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玻璃规范：镀膜玻璃 第1部分：阳光控制镀膜玻璃 GB/T18915.1-2013镀膜玻璃 第2部分：低辐射镀膜玻璃 GB/T18915.2-2013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半钢化玻璃 GB/T17841-2008热弯玻璃 JC/T

4、915-2003(2014)压花玻璃 JC/T511-2002中空玻璃 GB/T11944-2012钢材规范：建筑结构用冷弯矩形钢管 JG/T178-2005不锈钢棒 GB/T1220-2007不锈钢冷加工钢棒 GB/T4226-2009不锈钢冷轧钢板及钢带 GB/T3280-2007不锈钢热轧钢板及钢带 GB/T4237-2007不锈钢丝 GB/T4240-2009建筑用不锈钢绞线 JG/T200-2007不锈钢小直径无缝钢管 GB/T3090-2000彩色涂层钢板和钢带 GB/T12754-2006低合金钢焊条 GB/T5118-2012低合金高强度结构钢 GB/T1591-2008建筑幕

5、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/T0961997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/T3094-2012碳钢焊条 GB/T5117-2012碳素结构钢 GB/T700-2006碳素结构钢和低合金结构钢热轧薄钢板及钢带GB/T912-2008碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板及钢带GB/T3274-2007优质碳素结构钢 GB/T699-1999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-

6、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工业用橡胶板 GB/T5574-2008混凝土建筑接缝用密封胶 JC/T881-2001建筑窗用弹性密封剂 JC485-2007建筑密封材料试验方法 GB/T13477.120-2002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建筑铝合金型材用聚酰胺隔热条 JG/T174-2014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 G

7、B/T11835-2007硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定 GB/T529-2008修补用天然橡胶胶粘剂 HG/T3318-2002中空玻璃用弹性密封胶 GB/T29755-2013中空玻璃用丁基热熔密封胶 JC/T914-2014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 GB50204-2015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

8、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 拉伸试验 第1部分：室温试验方法 GB/T228.1-2010 建筑结构静力计算手册(第二版)土建图纸：基本参数百叶所在地区 贵州贵阳地区；地面粗糙度分类等级 百叶属于外围护构件，按建筑结构荷载规范(GB50009-2012) 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

9、； 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。百叶承受风荷载计算风荷载标准值的计算方法 软件计算的这种类型百叶的叶片质量非常小，抗震作用在计算中微不足道，忽略不计！实际主要是风荷载作用！百叶属于外围护构件，按建筑结构荷载规范(GB50009-2012)计算： wk=gzzs1w0 8.1.1-2GB50009-2012上式中： wk：作用在百叶上的风荷载标准值(MPa)； Z：计算点标高：17.1m； gz：高度z处的阵风系数； 根据不同场地类型,按以下公式计算： gz=1+2gI10(z/10)- 条文说明部分8.6.1GB50009-2012 其中A

10、、B、C、D四类地貌类别截断高度分别为：5m、10m、15m、30m； A、B、C、D四类地貌类别梯度高度分别为：300m、350m、450m、550m； 也就是： 对A类场地：当z>300m时，取z=300m，当z<5m时，取z=5m； 对B类场地：当z>350m时，取z=350m，当z<10m时，取z=10m； 对C类场地：当z>450m时，取z=450m，当z<15m时，取z=15m； 对D类场地：当z>550m时，取z=550m，当z<30m时，取z=30m； g：峰值因子，取2.5； I10：10m高名义湍流度，对应A、B、C、D地面粗

11、糙度，可分别取0.12、0.14、0.23和0.39； ：地面粗糙度指数，对应A、B、C、D地面粗糙度，可分别取0.12、0.15、0.22和0.30；对于C类地形，17.1m高度处的阵风系数为： gz=1+2×2.5×0.23×(17.1/10)-0.22=2.022 z：风压高度变化系数； 根据不同场地类型,按建筑结构荷载规范条文说明部分8.2.1提供的公式计算： A类场地：zA=1.284×(z/10)0.24 B类场地：zB=1.000×(z/10)0.30 C类场地：zC=0.544×(z/10)0.44 D类场地：zD=0

12、.262×(z/10)0.60 公式中的截断高度和梯度高度与计算阵风系数时相同，也就是： 对A类场地：当z>300m时，取z=300m，当z<5m时，取z=5m； 对B类场地：当z>350m时，取z=350m，当z<10m时，取z=10m； 对C类场地：当z>450m时，取z=450m，当z<15m时，取z=15m； 对D类场地：当z>550m时，取z=550m，当z<30m时，取z=30m；对于C类地形，17.1m高度处风压高度变化系数： z=0.544×(17.1/10)0.44=0.6888 s1：局部风压体型系数； 按

13、建筑结构荷载规范GB50009-2012，本处百叶结构的体型系数s1(1)为1.0。 w0：基本风压值(MPa)，根据现行建筑结构荷载规范GB50009-2012附表E.5中数值采用，但不小于0.3KN/m2，按重现期50年，贵州贵阳地区取0.0003MPa；风荷载标准值的计算 对于百叶结构来说，无需按从属面积折减，直接计算荷载即可： wk=gzzs1w0 =2.022×0.6888×1.0×0.0003 =0.000418MPa 因为wk<0.001MPa，所以按JGJ102-2003，取wk=0.001MPa。百叶计算基本参数： 1：计算点标高：17.1

14、m； 2：叶片宽度：B=60mm； 3：百叶跨度：L=1800mm； 4：百叶材料：金属型材，6063-T5； 5：百叶截面特性： 百叶型材代号：BY02； 惯性矩I=115390mm4； 抗弯矩W=3711mm3； 6：百叶力学模型：简支梁；风荷载设计值的计算 w：风荷载设计值(MPa)； wk：风荷载标准值(MPa)； w=1.4wk =1.4×0.001 =0.0014MPa百叶的强度计算(1)百叶弯矩的计算： 这种百叶结构主要承受来自立面的风荷载作用，自重和地震作用非常小，计算中予以忽略。风荷载需要按其实际作用方向进行力的分解； q：百叶的线荷载设计值(N/mm)； w：风荷

15、载设计值(MPa)； B：百叶宽度(mm)； ：百叶倾角(度)； q=w×B×sin =0.0014×60×sin45° =0.059N/mm M：百叶所受弯矩设计值(N·mm)； L：百叶跨度(mm)； M=qL2/8 =0.059×18002/8 =23895N·mm(2)百叶强度的计算： =M/W =23895/3711 =6.439MPaf=90MPa(6063-T5)所以百叶的强度能够满足规范要求！百叶的挠度计算 qk：百叶的线荷载标准值(N/mm)； wk：风荷载标准值(MPa)； B：百叶宽度(mm)

16、； ：百叶倾角(度)； qk=wk×B×sin =0.001×60×sin45° =0.042N/mm df：百叶的挠度计算值(mm)； df,lim：百叶的挠度限值，取其跨度的1/180，为10mm； L：百叶的跨度(mm)； I：百叶的惯性矩(mm4)； E：百叶的弹性模量(MPa)； df=5qkL4/384EI =5×0.042×18004/384/70000/115390 =0.711mm 0.711mmdf,lim=10mm所以百叶的挠度能够满足规范要求！附录 常用材料的力学及其它物理性能一、 玻璃的强度设计值

17、fg(MPa)JGJ102-2003表5.2.1种类厚度(mm)大面侧面普通玻璃528.0 19.5 浮法玻璃51228.0 19.5 151924.0 17.0 2020.0 14.0 钢化玻璃51284.0 58.8 151972.0 50.4 2059.0 41.3 二、 长期荷载作用下玻璃的强度设计值 fg(MPa)JGJ113-2015表4.1.9种类厚度(mm)大面侧面平板玻璃4129 615197 5 2064 半钢化玻璃412282015192417202014钢化玻璃4124230151936 26203021三、 铝合金型材的强度设计值 (MPa )GB50429-2007

18、表4.3.4铝合金牌号状态厚度强度设计值(mm)抗拉、抗压抗剪6061T4不区分9055T6不区分2001156063T5不区分9055T6不区分150856063AT51013575T61016090四、 钢材的强度设计值(1-热轧钢材) fs(MPa)JGJ102-2003表5.2.3钢材牌号厚度或直径d(mm)抗拉、抗压、抗弯抗剪端面承压Q235d16215 125 325 Q345d16310 180 400 五、 钢材的强度设计值(2-冷弯薄壁型钢) fs(MPa)GB50018-2002表4.2.1钢材牌号抗拉、抗压、抗弯抗剪端面承压Q235205 120 310 Q345 300

19、 175 400 六、 材料的弹性模量E(MPa)JGJ102-2003表5.2.8、JGJ133-2001表5.3.9材料E材料E玻璃0.72×105不锈钢绞线1.2×1051.5×105铝合金、单层铝板0.70×105高强钢绞线1.95×105钢、不锈钢2.06×105钢丝绳0.8×1051.0×105消除应力的高强钢丝2.05×105花岗石板0.8×105蜂窝铝板 10mm0.35×105铝塑复合板 4mm0.2×105蜂窝铝板 15mm0.27×105铝塑复

20、合板 6mm0.3×105蜂窝铝板 20mm0.21×105七、 材料的泊松比JGJ102-2003表5.2.9、JGJ133-2001表5.3.10、GB50429-2007表4.3.7材料材料玻璃0.2钢、不锈钢0.3铝合金0.3(按GB50429)高强钢丝、钢绞线0.3铝塑复合板0.25蜂窝铝板0.25花岗岩0.125八、 材料的膨胀系数(1/)JGJ102-2003表5.2.10、JGJ133-2001表5.3.11、GB50429-2007表4.3.7材料材料玻璃0.8×10-51.0×10-5不锈钢板1.80×10-5铝合金、单层铝

21、板2.3×10-5(按GB50429)混凝土1.00×10-5钢材1.20×10-5砖砌体0.50×10-5铝塑复合板4.0×10-5蜂窝铝板2.4×10-5花岗岩0.8×10-5九、 材料的重力密度g (KN/m3)JGJ102-2003表5.3.1、GB50429-2007表4.3.7材料g材料g普通玻璃、夹层玻璃钢化、半钢化玻璃256矿棉1.21.5玻璃棉0.51.0钢材785岩棉0.52.5铝合金2700kg/m3(按GB50429)十、 板材单位面积重力标准值（MPa）JGJ133-2001表5.2.2板材厚度（m

22、m）qk(N/m2)板材厚度（mm）qk(N/m2)单层铝板2.53.04.067.581.0112.0不锈钢板1.52.02.53.0117.8157.0196.3235.5铝塑复合板4.06.055.073.6蜂窝铝板（铝箔芯）10.015.020.053.070.074.0花岗石板20.025.030.0500560625700750840十一、 螺栓连接的强度设计值一(MPa)JGJ102-2003表B.0.1-1螺栓的性能等级 锚栓和构件钢材的牌号普通螺栓锚栓承压型连接高强度螺栓C级螺栓A、B级螺栓抗拉抗剪承压抗拉抗剪承压抗拉抗拉抗剪承压ftbfvbfcbftbfvbfcbftbft

23、bfvbfcb普通螺栓4.6、4.8级170140-5.6级-210190-8.8级-400320-锚栓Q235钢-140-Q345钢-180-承压型连接高强度螺栓8.8级-400250-10.9级-500310-构件Q235钢-305-405-470Q345钢-385-510-590Q390钢-400-530-615十二、 螺栓连接的强度设计值二(MPa)GB50429-2007表4.3.5-1螺栓的材料、性能等级 和构件铝合金牌号普通螺栓铝合金不锈钢钢抗拉ftv抗剪fvb承压fcb抗拉ftv抗剪fvb承压fcb抗拉ftv抗剪fvb承压fcb普通螺栓铝合金2B111701602A901501

24、45不锈钢A2-50、A4-50200190A2-70、A4-70280265钢4.6、4.8级170140构件6061-T42102102106061-T63053053056063-T51851851856063-T62402402406063A-T52202202206063A-T62552552555083-O/F/H112315315315十三、 焊缝的强度设计值(MPa)JGJ102-2003表B.0.1-3焊接方法和焊条型号构件钢材对接焊缝 角焊缝牌号厚度或直径d（mm）抗压fcw抗拉和抗弯受拉ftw抗剪fvw抗拉、抗压和一级、二级三级抗剪ffw自动焊、半自动焊和E43型焊条的手

25、工焊Q235钢d1621521518512516016d4020520517512016040d60200200170115160自动焊、半自动焊和E50型焊条的手工焊Q345钢d1631031026518020016d3529529525017020035d50265265225155200自动焊、半自动焊和E55型焊条的手工焊Q390钢d1635035030020522016d3533533528519022035d50315315270180220自动焊、半自动焊和E55型焊条的手工焊Q420钢d1638038032022022016d3536036030521022035d50240240290195220十四、 不锈钢螺栓连接的强度设计值(MPa)JGJ102-2003表B.0.3类别组别性能等级b抗拉抗剪A(奥氏体)A1、A250500230175A3、A470700320245A580800370280C(马氏体)C150500230175707003202451001000460350C380800370280C450500230175707003