点式玻璃幕墙设计计算书

0100点式玻璃幕墙设计计算书设计：校对：审核：批准：三鑫2011年8月17日星期三目录TOC\f\h\zHYPERLINK\fC1.幕墙设计规范：TC"1.幕墙设计规范："\fC《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

《点支式玻璃幕墙工程技术规程》CECS127-2001

《全玻璃幕墙工程技术规程》DBJ/CT014-2001

《玻璃幕墙光学性能》GB/T18091-2000

《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/T15226-94

《建筑幕墙风压变形性能测试方法》GB/T15227-94

《建筑幕墙雨水渗透性能测试方法》GB/T15228-94

《建筑幕墙保温性能测试方法》GB8484

《建筑幕墙平面内变形性能检测方法》GB/T18250-2000

《建筑幕墙抗震性能振动台试验方法》GB/T18575-2001

《点支式玻璃幕墙支承装置》JG138-2001

《吊挂式玻璃幕墙支承装置》JG139-2001

2.建筑设计规范：TC"2.建筑设计规范："\fC《建筑结构荷载规范》GB50009-2001

《钢结构设计规范》GB50017-2003

《冷弯薄壁型钢结构设计规范》GB50018-2002

《高层民用钢结构技术规程》JGJ99-98

《建筑设计防火规范》GBJ16-2001

《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-2001

《建筑物防雷设计规范》GB50057-2000

《工程抗震术语标准》JGJ/T97-95

《中国地震烈度表》GB/T17742-1999

《建筑抗震设计规范》GB50011-2001

《建筑抗震设防分类标准》GB50223-1995

《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》GBJ19-87

《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002

《混凝土结构设计规范》GB50010-2002

《民用建筑热工设计规范》GB50176-93

《民用建筑隔声设计规范》GBJ118-88

《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

《建筑钢结构焊接规程》GB/T8162

《钢结构防火涂料》GB14907-2002

《碳钢焊条》GB/T5117-1995

《低合金钢焊条》GB/T5118-1995

《铝型材截面几何参数算法及计算机程序要求》YS/T437-2000

3.铝材规范：TC"3.铝材规范："\fC《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

《铝及铝合金彩色涂层板、带材》YS/T431-2000

《铝塑复合板用铝带》YS/T432-2000

《铝合金建筑型材》GB/T5237-2000

《建筑铝型材基材》GB/T5237.1-2000

《建筑铝型材阳极氧化、着色型材》GB/T5237.2-2000

《建筑铝型材电泳涂漆型材》GB/T5237.3-2000

《建筑铝型材粉末喷涂型材》GB/T5237.4-2000

《建筑铝型材氟碳漆喷涂型材》GB/T5237.5-2000

《变形铝及铝合金化学成份》GB/T3190-1996

《铝及铝合金阳极氧化-阳极氧化膜的总规范》GB8013-1987

《铝及铝合金轧制板材》GB/T3880-1997

《建筑用铝型材、铝板氟碳涂层》JC133-2000

4.金属板及石材规范：TC"4.金属板及石材规范："\fC《天然花岗石荒料》JC/T204-2001

《天然大理石荒料》JC/T202-2001

《天然板石》GB/T18600-2001

《天然花岗石建筑板材》GB/T18601-2001

《天然大理石建筑板材》JC/T79-2001

《干挂石材幕墙用环氧胶粘剂》JC/T887-2001

《天然饰面石材术语》GB/T13890-92

《建筑材料放射性核素限量》GB6566-2001

《干挂天然花岗岩，建筑板材及其不锈钢配件》JC830-1998

《铝塑复合板》GB/T17748-1999

《建筑瓷板装饰工程技术规范》CECS101：98

《建筑装饰用微晶玻璃》JC/T872-2000

5.玻璃规范：TC"5.玻璃规范："\fC《建筑玻璃应用技术规程》JGJ113-2003

《普通平板玻璃》GB4871-1995

《浮法玻璃》GB11614－1999

《钢化玻璃》GB/T9963-1998

《幕墙用钢化玻璃与半钢化玻璃》GB/T17841-1999

《建筑用安全玻璃防火玻璃》GB15763.1-2001

《中空玻璃》GB/T11944-2002

《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

《热反射玻璃》JC693-1998

《热弯玻璃》JC/T915-2003

6.钢材规范：TC"6.钢材规范："\fC《不锈钢棒》GB/T1220-1992

《不锈钢冷加工钢棒》GB/T4226

《不锈钢冷扎钢板》GB/T3280

《不锈钢热扎钢板》GB/T4237-92

《不锈钢热扎钢带》GB/T5090

《冷拔异形钢管》GB/T3094-2000

《碳素结构钢》GB/T700-1988

《优质碳素结构钢》GB/T699

《合金结构钢》GB/T3077

《不锈钢和耐热钢冷扎带钢》GB/T4239

《高耐候结构钢》GB/T4171-2000

《焊接结构用耐候钢》GB/T4172-2000

《低合金高强度结构钢》GB/T1591-1994

《碳素结构和低合金结构钢热轧薄钢板及钢带》GB/T912

《碳素结构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/T13912-1992

7.胶类及密封材料规范：TC"7.胶类及密封材料规范："\fC《混凝土接缝用密封胶》JC/T881-2001

《硅酮建筑密封胶》GB/14683-2003

《建筑用硅酮结构密封胶》GB16776-2003

《聚硫建筑密封胶》JC483-1992

《中空玻璃用弹性密封剂》JC486-2001

《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

《中空玻璃用丁基热熔密封胶》JC/T914-2003

《彩色钢板用建筑密封胶》JC/T884-2001

《工业用橡胶板》GB/T5574-1994

《绝热用岩棉、矿棉及其制品》GB/T11835-98

《建筑用防霉密封胶》JC/T885-2001

《建筑表面用有机硅防水剂》JC/T902-2002

《聚氨酯建筑密封胶》JC/T482-2003

8.门窗及五金件规范：TC"8.门窗及五金件规范："\fC《铝合金门》GB/T8478

《铝合金窗》GB/T8479-2003

《建筑外窗抗风压性能分级及检测方法》GB/T7106-2002

《建筑外窗气密性能分级及检测方法》GB/T7107-2002

《建筑外窗水密性能分级及检测方法》GB/T7108-2002

《建筑外窗空气隔声性能分级及检测方法》GB/T8485-2002

《铝合金门窗工程设计、施工及验收规范》DBJ15-30-2002

《建筑外窗采光性能分级及检测方法》GB/T11976-2002

《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》GB3098.1-2000

《紧固件机械性能螺母粗牙螺纹》GB3098.2-2000

《紧固件机械性能螺母细牙螺纹》GB3098.4-2000

《紧固件机械性能自攻螺钉》GB3098.5-2000

《紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉、螺柱》GB3098.6-2000

《紧固件机械性能不锈钢螺母》GB3098.15-2000

《螺纹紧固件应力截面积和承载面积》GB/T16823.1-1997

9.《建筑结构静力计算手册》(第二版)TC"9.《建筑结构静力计算手册》(第二版)"\fC

10.土建图纸：TC"10.土建图纸："\fC二、基本参数TC"二、基本参数"\fC1.幕墙所在地区：TC"1.幕墙所在地区："\fC上海地区；

2.地区粗糙度分类等级：TC"2.地区粗糙度分类等级："\fC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。

3.抗震烈度：TC"3.抗震烈度："\fC按照国家规范《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)、《中国地震动参数区划图》(GB18306-2000)规定，上海地区地震基本烈度为7度，地震动峰值加速度为0.1g，水平地震影响系数最大值为：αmax=0.08。

三、幕墙承受荷载计算TC"三、幕墙承受荷载计算"\fC1.风荷载标准值计算：TC"1.风荷载标准值计算："\fC幕墙属于薄壁外围护构件，按建筑结构荷载规范(GB50009-2001)计算：

wk=βgzμzμsw0……7.1.1-2[GB50009-2001]

上式中：

wk：作用在幕墙上的风荷载标准值(MPa)；

Z：计算点标高：10m；

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:

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:βgz=0.92×(1+2μf)其中：μf=0.387×(Z/10)-0.12

B类场地:βgz=0.89×(1+2μf)其中：μf=0.5(Z/10)-0.16

C类场地:βgz=0.85×(1+2μf)其中：μf=0.734(Z/10)-0.22

D类场地:βgz=0.80×(1+2μf)其中：μf=1.2248(Z/10)-0.3

对于C类地区，10m高度处瞬时风压的阵风系数：

βgz=0.85×(1+2×(0.734(Z/10)-0.22))=2.098

μz：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类地区，10m高度处风压高度变化系数：

μz=0.616×(Z/10)0.44=0.736

μs：风荷载体型系数，根据计算点体型位置取1.2；

w0：基本风压值(MPa)，根据现行<<建筑结构荷载规范>>GB50009-2001附表D.4(全国基本风压分布图)中数值采用，按重现期50年，上海地区取0.00055MPa；

wk=βgzμzμsw0

=2.098×0.736×1.2×0.00055

=0.001019MPa

2.垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值：TC"2.垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值："\fCqEAk=βEαmaxGk/A……5.3.4[JGJ102-2003]

qEAk：垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值(MPa)；

βE：动力放大系数,取5.0；

αmax：水平地震影响系数最大值，取0.08；

Gk：幕墙构件的重力荷载标准值(N)；

A：幕墙构件的面积(mm2)；

3.作用效应组合：TC"3.作用效应组合："\fC荷载和作用效应按下式进行组合：

S=γGSGk+ψwγwSwk+ψEγESEk……5.4.1[JGJ102-2003]

上式中：

S：作用效应组合的设计值；

SGk：重力荷载作为永久荷载产生的效应标准值；

Swk、SEk：分别为风荷载，地震作用作为可变荷载产生的效应标准值；

γG、γw、γE：各效应的分项系数；

ψw、ψE：分别为风荷载，地震作用效应的组合系数。

上面的γG、γw、γE为分项系数，按5.4.2、5.4.3、5.4.4[JGJ102-2003]规定如下：

进行幕墙构件强度、连接件和预埋件承载力计算时：

重力荷载：γG：1.2；

风荷载：γw：1.4；

地震作用：γE：1.3；

进行位移及挠度计算时；

重力荷载：γG：1.0；

风荷载：γw：1.0；

地震作用：γE：1.0；

上式中，风荷载的组合系数ψw为1.0；

地震作用的组合系数ψE为0.5；

四、点式幕墙大面玻璃的计算TC"四、点式幕墙大面玻璃的计算"\fC基本参数：

1：计算点标高：10m；

2：分格尺寸：宽×高=B×H=1500mm×1800mm；

3：支撑点间距：宽度方向×高度方向=B1×H1=1250mm×1550mm；

4：玻璃配置：中空玻璃，外片钢化玻璃15mm,内片钢化玻璃12mm；

5：驳接形式：四点驳接；

模型简图为：

1玻璃板块荷载计算：TC"1玻璃板块荷载计算："\fC(1)外片玻璃荷载计算：

t1：外片玻璃厚度(mm)；

t2：内片玻璃厚度(mm)；

wk：作用在幕墙上的风荷载标准值(MPa)；

GAk1：外片玻璃单位面积自重标准值(仅指玻璃)(MPa)；

qEAk1：外片玻璃地震作用标准值(MPa)；

γg1：外片玻璃的体积密度(N/mm3)；

wk1：分配到外片上的风荷载作用标准值(MPa)；

qk1：分配到外片玻璃上的荷载组合标准值(MPa)；

q1：分配到外片玻璃上的荷载组合设计值(MPa)；

GAk1=γg1t1

=0.0000256×15

=0.000384MPa

qEAk1=βEαmaxGAk1

=5×0.08×0.000384

=0.000154MPa

wk1=1.1wkt13/(t13+t23)

=1.1×0.001019×153×(153+123)

=0.000741MPa

qk1=wk1+0.5qEAk1

=0.000741+0.5×0.000154

=0.000818MPa

q1=1.4wk1+0.5×1.3qEAk1

=1.4×0.000741+0.5×1.3×0.000154

=0.001138MPa

(2)内片玻璃荷载计算：

t1：外片玻璃厚度(mm)；

t2：内片玻璃厚度(mm)；

wk：作用在幕墙上的风荷载标准值(MPa)；

GAk2：内片玻璃单位面积自重标准值(仅指玻璃)(MPa)

qEAk2：内片玻璃地震作用标准值(MPa)

γg2：内片玻璃的体积密度(N/mm3)；

wk2：分配到内片上的风荷载作用标准值(MPa)；

qk2：分配到内片玻璃上的荷载组合标准值(MPa)；

q2：分配到内片玻璃上的荷载组合设计值(MPa)；

GAk2=γg2t2

=0.0000256×12

=0.000307MPa

qEAk2=βEαmaxGAk2

=5×0.08×0.000307

=0.000123MPa

wk2=wkt23/(t13+t23)

=0.001019×123×(153+123)

=0.000345MPa

qk2=wk2+0.5qEAk2

=0.000345+0.5×0.000123

=0.000406MPa

q2=1.4wk2+0.5×1.3qEAk2

=1.4×0.000345+0.5×1.3×0.000123

=0.000563MPa

(3)玻璃板块整体荷载组合计算：

用于强度计算时，采用Sw+0.5SE设计值组合：……5.4.1[JGJ102-2003]

q=1.4wk+0.5×1.3(qEAk1+qEAk1)

=1.4×0.001019+0.5×1.3×(0.000154+0.000123)

=0.001607MPa

用于挠度计算时，采用Sw+0.5SE标准值组合：……5.4.1[JGJ102-2003]

qk=wk+0.5×(qEAk1+qEAk2)

=0.001019+0.5×(0.000154+0.000123)

=0.001158MPa

2.玻璃的强度计算：TC"2.玻璃的强度计算："\fC校核依据：σ≤[fg]

(1)外片校核：

θ1：外片玻璃的计算参数；

η1：外片玻璃的折减系数；

qk1：作用在外片玻璃上的荷载组合标准值(MPa)；

b：支撑点间玻璃面板长边边长(mm)；

E：玻璃的弹性模量(MPa)；

t1：外片玻璃厚度(mm)；

θ1=qk1b4/Et14……6.1.2-3[JGJ102-2003]

=0.000818×15504/72000/154

=1.295

按系数θ1，查表6.1.2-2[JGJ102-2003]，η1=1；

σ1：外片玻璃在组合荷载作用下的板中最大应力设计值(MPa)；

q1：作用在幕墙外片玻璃上的荷载组合设计值(MPa)；

b：支撑点间玻璃面板长边边长(mm)；

t1：外片玻璃厚度(mm)；

m1：外片玻璃弯矩系数,取m1=0.1424；

σ1=6m1q1b2η1/t12……6.1.2[JGJ102-2003]

=6×0.1424×0.001138×15502×1/152

=10.382MPa

10.382MPa≤fg=72MPa(钢化玻璃)

外片玻璃的强度满足要求!

(2)内片校核：

θ2：内片玻璃的计算参数；

η2：内片玻璃的折减系数；

qk2：作用在内片玻璃上的荷载组合设计值(MPa)；

b：支撑点间玻璃面板长边边长(mm)；