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文档简介

幕墙设计计算书设计所遵循规范范及依据设计规范与规程程:GB500668-20001《建筑结构构可靠度设计计统一标准》GB500009-20001《建筑结构构荷载规范》GB500111-20001《建筑抗震震设计规范》GB500117-20003《钢结构设设计规范》GB500118-20002《冷弯薄壁壁型钢结构技技术规范》GB500116-20001《建筑设计计防火规范》GB500445-20001《高层民用用建筑设计防防火规范》GB500557-94《建筑物防防雷设计规范范》(2000版)GB501776-93《民用建筑筑热工设计规规范》JGJ1022-20033《玻璃幕墙墙工程技术规规范》JGJ1333-20011《金属与石石材幕墙工程程技术规范》JGJ1133-20033《建筑玻璃璃应用技术规规程》材料标准:钢材GB700-11988《碳素结构构钢》GB/T6999-19999《优质碳素素结构钢》GB/T15991-19994《低合金高高强度结构钢钢》GB/T12220-19992《不锈钢棒棒》GB/T42226-19884《不锈钢冷冷加工钢棒》GB/T42337-19992《不锈钢热热扎钢板》GB/T41771-20000《高耐候结结构钢》GB/T41772-20000《焊接结构构用耐候钢》GB/T99444-20002《不锈钢丝丝绳》GB/T187705-20002《装饰用焊焊接不锈钢管管》GB/T51117《碳钢焊条条》玻璃GB/T99663-1998《钢化玻璃璃》GB/T178841-1999《幕墙用钢钢化玻璃与半半钢化玻璃》GB9962--1999《夹层玻璃璃》GB/T119944-2002《中空玻璃璃》GB116144-1999《浮法玻璃璃》GB157633.1-20001《建筑用安安全玻璃防火玻璃》GB/T187701-20002《着色玻璃璃》GB/T189915.1-2002《镀膜玻璃第一部分阳光控制镀镀膜玻璃》GB/T189915.2-2002《镀膜玻璃第二部分低辐射镀膜膜玻璃》GB4871--1995《普通平板板玻璃》JC693-11998《热反射玻玻璃》密封胶GB167766-19997《建筑用硅硅酮结构密封封胶》GB/T146683-19993《硅酮建筑筑密封胶》JC/T4866-2001《中空玻璃璃用弹性密封封胶》JC/T8822-2001《幕墙玻璃璃接缝用密封封胶》JC/T8833-2001《石材用建建筑密封胶》铝合金材料GB/T52337.1-22000《铝合金建建筑型材第一部分基材》GB/T52337.2-22000《铝合金建建筑型材第二部分阳极氧化、着着色型材》GB/T52337.3-22000《铝合金建建筑型材第三部分电泳涂漆形形材》GB/T52337.4-22000《铝合金建建筑型材第四部分粉末静电喷喷涂型材》GB/T52337.5-22000《铝合金建建筑型材第五部分氟碳喷涂型型材》GB/T38880-19997《铝及铝合合金轧制板材材》YS/T4299.1-20000《铝幕墙板板基》YS/T4299.2-20000《铝幕墙板氟碳喷涂铝铝单板》YS/T4322-20000《铝塑复合合板用铝带》GB/T177748-19999《铝塑复合合板》GB/T31994-1998《铝及铝合合金板材的尺尺寸及允许偏偏差》JC/T1333-20000《建筑用铝铝型材、铝板板氟碳喷涂层层》GB/T80113-19887《铝及铝合合金阳极氧化化-阳极氧化膜膜的总规范》石材GB/T138890-19992《天然饰面面石材术语》GB/T176670-19999《天然石材材统一编号》GB/T186600-20001《天然板石石》JC/T2022-20011《天然大理理石荒料》JC/T2044-20011《天然花岗岗石荒料》GB/T18660-20001《天然花岗岗石建筑板材材》JC/T79--2001《天然大理理石建筑板材材》GB/T99666.4-22001《天然饰面面石材实验方方法、耐磨性性实验方法》GB/T99666.6-22001《天然饰面面石材实验方方法、耐酸性性实验方法》性能检测标准::GB/T152225-19994《建筑幕墙墙物理性能分分级》GB/T152226-19994《建筑幕墙墙空气渗透性性能检测方法法》GB/T152227-19994《建筑幕墙墙风压变形性性能检测方法法》GB/T152228-19994《建筑幕墙墙雨水渗漏性性能检测方法法》GB/T180091-20000《建筑幕墙墙光学性能》设计参考资料::中国建筑工业出出版社《建筑结构构静力计算手手册》张芹主编《玻璃、金金属板、石材材、点式幕墙墙技术手册》陈建东主编《玻璃幕墙墙工程技术规规范应用手册册》赵西安著《玻璃幕墙墙设计与施工工》工程概况工程名称:设计依据:5.1设计计算有关参参数基本风压值(kkNN/m2)抗震设防烈度水平地震影响系系数数最大值地面粗糙度类别玻璃设计温差设计使用年限0.3570.08B80℃50年荷载计算⑴作用在幕墙墙上的风荷载载标准值按下下式计算,且且不小于1.0KKN/m2:Wkk=βgz·μS·μZ·WO式中:Wk-作用在幕幕墙上的风荷荷载标准值(KN/m2);βgz-围护结结构阵风系数数;按GB500009----20011规定确定μS-风荷载体体型系数,大大面取1.2,角部取2.0;μZ-风压高度度变化系数,按GB50009---2001规定确定;WO-基本风压压,取0.35KKN/m2;⑵地震作用按按下式计算QEE=βE·αmax·G式中:QE——作用于幕墙墙平面外水平平地震作用(KN);G——幕墙构件的的重量(KN);αmax——水水平地震影响响系数最大值值,7度抗震设计计取.08;βE——动力放放大系数,取取5.0。⑶荷载分项系系数和组合系系数的确定根据据《建筑结构构荷载规范》(GB50009---2001)及《玻璃幕墙工程技术规范》之精神,结合本工程的地区地理环境,建筑特点以及幕墙的受力情况,各分项系数和组合系数选择如下:①强度计算时时分项系数组合系数永久荷载,γG取1.2(永久荷载起起控制作用时时,γG取1.35)风荷载,γW取1.4风荷载,ψw取1.0地震作用,γE取1.3地震作用,ψE取0.5②刚度计算时时分项系数组合系数均按1.0采用风荷载,ψW取1.0⑷荷载和作用用效应按下式式进行组合::S==γGSG+ψWγWSW+ψEγESE式中:S——荷载和作用用效应组合后后的设计值;;SG——重力荷载作作为永久荷载载产生的效应应;Sw,SE——分别为风荷荷载,地震作作用作为可变变荷载产生的的效应;γG,γw,γγE——各效应的分分项系数;ψw,ψE———分别为风荷荷载,地震作作用效应的组组合系数。结构分析及计算算说明翡翠广场A座幕幕墙工程分为为三个部分,东东楼、西楼、宴宴会报告厅。东东楼及西楼主主要为玻璃幕幕墙,两座楼楼层间高一致致,且分格相相差不大,选选取两个楼中中分格较大,或或标高较高的的危险位置处处的幕墙进行行计算。在计计算时,考虑虑幕墙大面及及角部幕墙所所受风荷载不不同,分别选选取不同的体体型系数(1.2或2.0)。宴会报报告厅主要为为铝板幕墙,顶顶部为钢结构构支撑装饰架架。具体分析时,对对玻璃、铝板板等面材以及及铝型材龙骨骨及钢龙骨进进行了计算,选选择适当的型型材,满足结结构强度及刚刚度要求。东、西楼幕墙的的计算一层玻璃幕墙的的计算(简支支梁)玻璃的计算幕墙采采用6mm+9A+5mm钢化中空玻玻璃,选取标标高10m处为计算部部位,玻璃分分格高度H=1.55m,玻璃分格格宽度B=1.6621m。玻璃强度计算风荷载标准值值为Wk=βgZZ·μs·μz·Wo=1.778×1.22×1×.335=.7448≤1所以取Wk==1KN/m2水平分布地震震作用标准值值为qEk=βEE·αmax·γ玻·t·100-3=5××.08×225.6×111×10--3=.1113KN/m2中空玻璃把荷荷载分配到单单片玻璃上分分别计算:Wk1=1.1×WWk×t13/(t13+t23)=.6997KN/m2Wk2=Wk×t23/(t13+t23)=.3667KN/m2qEk1==βE·αmax·γ玻·t1·10-3=.0661KN/m2qEk2==βE·αmax·γ玻·t2·10-3=.0551KN/m2①风荷载作用用下应力标准准值按下式分分别在两个单单片玻璃上计计算σwk=6··η·ψ1·Wk·a2/t2式中::σwk—风荷载作用用下的应力标标准值;a——玻璃短边长长度,(mm);t——玻璃的厚度度,(mm);ψ1——弯曲系数,按按a/b的值查表η——折减系数,按按θ值查表则σwk1==6·η1·ψ1·Wk1·a2/t12=6×.84487×.00501×..697×110-3×150002/62=11.111N/mmm2σwk22==6·η2·ψ1·Wk2·a2/t22==6×.83361×..00501××..367××110-3×150002/52==8.3NN/mm2②地震作用下下应力标标准值按下下式式分别在两两个个单片玻璃璃上上计算σEk==11.2×66··η·ψ1·qEk·a2/t2式中中::σEk—地震作用下下的应力标标准准值;则σEk1==1.2××6·η1·ψ1·qEk1·a2/t12==1.2×66×1×..00501××..061××110-3×150002/62==1.38N/mmm22σEk22==1.2×66·η2·ψ1·qEk2·a2/t22==1.2×66×.999441×.005501×..0051×1100-3×150002/52==1.65N/mmm22③玻璃的应力力组合设设计值按下下式式分别在两两个个单片玻璃璃上上计算σ=ψww··γw·σwk+ψE·γE·σEk则σ1=ψww·γw·σwk1+ψE·γγE·σEk1=1.00××1.4××111.11+0.6×11.3×11..38=16..663N/mmmm2<fa=84N/mmm2σ2=ψψww·γw·σwk2+ψE·γE·σEk2=1.00××1.4××88.3+0.6×11.3×11..65=12..991N/mmmm2<fa=28N/mmm2所以玻璃强度满满足足要求。玻璃挠度计算风荷载标准值为为Wk=1KNN/m2玻璃跨中最大挠挠度度为μ=η·ψ2··Wk·a4/DD玻璃板的弯曲刚刚度度D=Et3/((112(1-ν2))=0.722×1055×6.63/(12(1-0.22))=17966850N·mm式中中::ν-泊松比,取取取ν=0.2E-玻璃弹弹性模量,取取取0.72××105N/mm2tt-玻璃等效效厚度(mmm)tt==0.955××(t13+t23)1/3θ=Wk··a4//Et4=1×1100-3×150004/(0.72××105×6.64)=37..11查表取η==..85166则玻璃的挠度μ=η·ψ2··Wk·a4/DD=.85116×.00047××11×10-33×150004/17968850=11.33mm式中:μμ--玻璃跨中中最最大挠度mmψ2-跨中最大大挠度系数数,由a/b查表a-玻璃短边边长(mmm)b-玻璃长边边长(mmm)μ/a=1/1133<1///60所以玻璃挠度满满足足要求。竖框的计算幕墙中的危险部部位位位于5米,计算层间高L=4.5米,竖框承担的的分格宽度度为为B=1.55887m。荷载计算a.风荷载标标准准值的计算算Wk=βgZ··μs·μzz·Wo=1.888×1.22×1×..335=.7900≤1所以取Wk=11KN/m2b.y轴方向向((垂直于幕墙墙表面)的地震作用用为qEy=βE··αmmax·G/A式中:qqEEy——作用于幕墙墙平面外水水平平分布地震震作作用(KN/m2);G——幕墙构件的的重量(KN);A——幕墙构件的的面积(m2);αmax——水平地震影影响系数最最大大值,取.08;βE——动力放大系系数,取5。其中,GG==L×B×tt×γ玻×1.1=4.5×11.5877××11×2255.6×11.1/110000=2.212KN式中:LL———计算层间高m;B——分格宽度mm;t——玻璃厚度mmmm;γγ玻——玻璃的密度度,取25.6KKN/m3A=L×B=4.5×11.5877=7.1422m2则qEy=ββE··αmax·G/A==55×.088××2.21122/7.1422==..124KKNN/m2c.x轴方向向((幕墙平面内)的地震作用用为qEx=βE··αmmax·G//L=5×..008×2..2212/4.5=.19977KN/mm刚度计算:a、Y轴方向挠挠度荷载组组合如下::qy=1×Wkk+0.66qEy=1×1++0.6××.1244=1.0774KN//m2在矩形荷载作用用下下,竖框所所受受线荷载和和作作用组合值值为为q刚度y=qyy×B=1.0744×1..587=1.7044KN/m按单跨简支梁计计算算,竖框产产生生的挠度按按下下式计算::f=5q刚度yy·L44/384EII取[f]=L//180=45500/180=25mm由上式可知,竖竖框框所需的最最小小惯性矩Ixmin为:Ixmin=55q刚刚度yL4/384E·[f]=55××1.70044×4.5544×108/384×7700000××25=55119.900007<IIxx=537..8((ccm4)b、X轴方向挠挠度荷载组组合如下::q刚度x=0..6qEx==00.6×..1197==..118KKNN/mIymin=55q刚刚度xL4/384E·[f]=55××.1188××4.54×108/384×7700000××25=3366.002255<Iy=130..84((cm4)强度计算强度荷载组合如如下下q=1.4×11×Wkk+1.3×00.6×qqEEy=1.4×11×1++1.3×00.6×..1124=1.4977KN//m2竖框所受线荷载载为为q强度=q×BB=11.4977××1.58877=2.3766KN/m则按单跨简支梁梁计计算,竖框框所所受最大弯弯矩矩为M=q强度·LL2/8==2.3766×4.5522/8=6.0144KN·mm式式中:M——竖框承受的的最大弯矩矩,KN·m;LL——计算层间高mm。竖框所受轴向拉拉力力为N=1.2×G=2.6544KN竖框承载力应满满足足下式要求求N/A0+M//(γ·W)≤fa式式中:N——竖框所受拉拉力设计值(KN);M——竖框所受弯弯矩设计值(KN·mm);A0——竖框净截面面面积(mm2);W——在弯矩作用用方向的净净截截面抵抗矩(cm3);γ——塑性发展系系数,取1.05;fa——竖框材料的的强度设计计值值,取140N/mm2。则N/AA0++M/(γ·W)=1033××2.65544/1571+103×6.0114/(1.05××59.2222)=98..4407N/mm2<fa=140N/mm2所以竖框刚度和和强强度满足要要求求横框的计算横框受受两两个方向力力的的作用,一一个个是重力作作用用,另一个个是是垂直于玻玻璃璃表面的风风荷荷载和地震震作作用。横框框长长1.587米,承担重重力力方向分格格高高1.5米,承担风风荷荷载方向分分格格高1.35米。荷载计算a.横框受重力力作用时时横框所承受的重重力力线荷载标标准准值为:qxk==γγ玻·t·H1×1.1=255..6×111××1.5××11.1/110000=.44665KKNN/m式式中:γ玻——玻璃的密度度,取25.6KN/m3t——玻璃的总厚厚度m;H1——自重方向分分格高度m;横框所承受的重重力力线荷载设设计计值为:qx=11..2×qxkk=.558KN/mb.横框受风荷荷载和地地震作用时时::Wk=ββggZ·μs·μz·Wo=11..88×1.22×1×..335=..7790≤1所以取Wk=11KN/m2qEy=βEE··αmax·G/A=5××..08×..6664/2.1422=.11224KN/m2式式中:qEy——作用于幕墙墙平面外水水平平分布地震震作作用(KN/m2);G——幕墙分格构构件的重量(KN);A——幕墙分格面面积(m2);αmax——水平地震影影响系数最最大大值,取.08;βE——动力放大系系数,取5。其其中G=H×B×tt×γ玻×1.1=1.35××1.58877×11××225.6××1.1//11000=.664KNA=H×B=1.35××1.58877=2.1422m2荷载组合值为qyk=(11..0×Wk+0.6×qqEy)×H2=(11××1+0.6×..124))××1.355=1..445KN/mqy=(1..00×1.44××Wk+0.6×11.3×qqEEy)×H=(1××11.4×1+0.6×11.3×..1124)××11.35=2.00221KN/m刚度计算横框的许用挠度度为为[f]=B/180=1587/180=8.8mmm则按简支梁计算算,横横框所需的的最最小惯性矩矩为为Iymin=55×qqxk×B4/384E·[f]=55××.4655××1.588774×108/(384×7700000××8.8))=66..235ccm4≤Iy=37.677cm4Ixmin=((255-10××HH2/B2+H4/8B4)×qyk×B4/1920EE·[f]=(25-100×1..352/1.58872+1.354/8×1..5874)×1.445×1..55874×108/(1920××7000000×8.88))=13.8655ccm4≤Ix=50.588cm4式式中:B──玻璃分格宽宽度m;E——弹性模量NN//mm2强度计算横框最大弯矩按按下下式计算My=qx×BB2/8=.5588×1.55872/8=.1766KN··mMx=qy×((3×B2-HH2)/24=2.0221×(33×1.558872-1.3552)/24=.4833KN··m横框的抗弯承载载力力应满足下下式式要求Mx/γWx++My/γWy≤fa则Mx/γWWx++My/γWy=103×..4833/(1.055×13..115)+103×.176/(1.05××12.5566)=48.3226N//mm2≤fa=85.5N/mm2横框的抗剪承载载力力应满足下下式式要求Vy×Sx/((Ix××tx)≤fvVx×Sy/((Iy××ty)≤fv式中:Vx、VVyy——横梁水平方方向、竖直直方方向的剪力力设设计值(N);SSxx、Sy——横梁截面绕X轴、Y轴的面积矩(cm3);ttxx、ty——横梁截面垂垂直于Y、X方向的腹板板截面总宽宽度度(mm);ffvv——型材抗剪强强度设计值(N/mm2);Vx=10000×qx××B/2=442.7773NVy=10000×qy××B×(1-H/2B))/2=921.5576NN则,Vy××Sx//(10×Ix×tx)=92211.5766××8.83/(10×500.58××66)=2..6681≤fv=49.6NN/mm2则,Vx××Sy//(10×Iy×ty)=44422.7733××7.53/(10×377.67××66)=1..4475≤fv=49.6NN/mm2所以横框刚度和和强强度满足要要求求。二层以上玻璃幕幕墙墙的计算(双双双跨梁)玻璃的计算幕墙采采用用6mm+9A+5mm钢化中中空玻璃,选取标高211.3m处为为计算部位位,玻玻璃分格高高度度H=1.0055m,玻璃璃分格宽度B=1.66225m。玻璃强度计算风荷载标准值值为Wk=βgZZ··μs·μz·Wo=1.66779×1..22×1.22774×.3355=.89988≤1所以取Wk==1KN/m2水平分布地震震作用用标准值为为qEk=βEE··αmax·γ玻·t·100-3=5××..08×2255.6×1111×10-33=.11113KN/m2中空玻璃把荷荷载分分配到单片片玻玻璃上分别别计计算:Wk1=11.1×WWkk×t13/(t13+t23)=.6997KN/m2Wk2=WWk×t23/(t13+t23)=.3667KN/m2qEk1==βE·αmax·γ玻·t1·10-3=.0661KN/m2qEk2==βE·αmax·γ玻·t2·10-3=.0551KN/m2①风荷载作用用下应力力标准值按按下下式分别在在两两个单片玻玻璃璃上计算σwk=6··η·ψψ1·Wk·a2/t2式中::σσwk—风荷载作用用下的应力力标标准值;a——玻璃短边长长度,(mm);t——玻璃的厚度度,(mm);ψ1——弯曲系数,按按按a/b的值查表η——折减系数,按按按θ值查表则σwk1==6·η11·ψ1·Wk1·a2/t12==6×.96674×..00804××..697××110-3×105502/62==9.96N/mmm22σwk22==6·η2·ψ1·Wk2·a2/t22==6×.96607×..00804××..367××110-3×105502/52==7.5NN/mm2②地震作用下下应力标标准值按下下式式分别在两两个个单片玻璃璃上上计算σEk==11.2×66··η·ψ1·qEk·a2/t2式中中::σEk—地震作用下下的应力标标准准值;则σEk1==1.2××6·η1·ψ1·qEk1·a2/t12==1.2×66×1×..00804××..061××110-3×105502/62==1.08N/mmm22σEk22==1.2×66·η2·ψ1·qEk2·a2/t22==1.2×66×1×..00804××..051××110-3×105502/52==1.3NN/mm2③玻璃的应力力组合设设计值按下下式式分别在两两个个单片玻璃璃上上计算σ=ψww··γw·σwk+ψE·γE·σEk则σ1=ψww·γw·σwk1+ψE·γγE·σEk1=1.00××1.4××99.96+0.6×11.3×11..08=14..779N/mmmm2<fa=84N/mmm2σ2=ψψww·γw·σwk2+ψE·γE·σEk2=1.00××1.4××77.5+0.6×11.3×11..3=11..551N/mmmm2<fa=28N/mmm2所以玻璃强度满满足足要求。玻璃挠度计算风荷载标准值为为Wk=1KNN/m2玻璃跨中最大挠挠度度为μ=η·ψ2··Wk·a4/DD玻璃板的弯曲刚刚度度D=Et3/((112(1-ν2))=0.722×1055×6.63/(12(1-0.22))=17966850N·mm式中中::ν-泊松比,取取取ν=0.2E-玻璃弹弹性模量,取取取0.72××105N/mm2tt-玻璃等效效厚度(mmm)tt==0.955××(t13+t23)1/3θ=Wk··a4//Et4=1×1100-3×105504/(0.72××105×6.64)=8.99查表取η==..96888则玻璃的挠度μ=η·ψ2··Wk·a4/DD=.96888×.0008×11××10-3×105504/17968850=5.2mm式中:μμ--玻璃跨中中最最大挠度mmψ2-跨中最大大挠度系数数,由a/b查表a-玻璃短边边长(mmm)b-玻璃长边边长(mmm)μ/a=1/2202<1///60所以玻璃挠度满满足足要求。竖框的计算幕墙中中的的危险部位位位位于21.3米处,竖框承担的的分格宽B=1.66225m,竖框框采用双跨跨梁梁计算模型型,计计算层间高高44.2m,短短跨长.4mm。荷载计算a.风荷载标标准准值的计算算Wk=βgZ··μs·μzz·Wo=1.6779×1..2×1..2274×..335=.8988≤1所以取Wk=11KN/m2b.y轴方向向((垂直于幕墙墙表面)的地震作用用为qEy=βE··αmmax·G/A式式中:qEy——作用于幕墙墙平面外水水平平分布地震震作作用(KN/m2);G——幕墙构件的的重量(KN);A——幕墙构件的的面积(m2);αmax——水平地震影影响系数最最大大值,取.08;βE——动力放大系系数,取5。其其中:G=L×B×tt×γ玻×1.1=4.2×11.6255××11×2255.6×11..1/100000=2.114KN式式中:L——计算层间高m;BB——分格宽m;tt——玻璃厚度mm;γ玻——玻璃的密度度,取25.6KKN/m3A=L×B=4.2×11.625=6.8255m2则qEy=ββE··αmax·G/A==55×.088××2.11144/6.8255==..124KKNN/m2c.x轴方向向((幕墙平面内)的地震作用用qEx=βE··αmmax·G//L=5×..008×2..1114/4.2=.20011KN/mm刚度计算:a、Y轴方向挠挠度荷载组组合如下::qy=1×Wkk+0.66qEy=1×1++0.6××.1244=1.0774KN//m2在矩形荷载作用用下下,竖框所所受受线荷载和和作作用为q刚度y=qyy×B=1.0744×1..625=1.7455KN/m按双跨梁计算,竖竖框产生的挠挠度为:f=Φ·5q刚刚度·L44/384EII式中:Φ———折折减系数(双跨梁对相相同条件的的简简支梁的挠挠度度比值),按L1/L2查表L1——短跨长L2——长跨长取[f]=L//180=42200/180==23.3mmm由上式可知,竖竖框框所需的最最小小惯性矩Ixmin为::Ixmin=ΦΦ·55q刚度yL4/384E·[f]=..33141××55×1.77445×4..224×108/(384×7700000××23.33))=11336.15599<Ix=191..04((cm4)b、X轴方向挠挠度荷载组组合如下::q刚度x=0..6qEx==00.6×..2201==..121KKNN/mIymin=ΦΦ·55q刚度xL4/384E·[f]=.331141×55××.1211××4.24×108/(384×7700000××23.33))=9..4441<IIy=93.778((ccm4)强度计算强度荷载组合如如下下q=1.4×11×Wkk+1.3×00.6×qqEEy=1.4×11×1++1.3×00.6×..1124=1.4977KN//m2竖框所受线荷载载为为q强度=q×BB=11.4977××1.62255==22.4333KKN/m则:按双跨简支支梁梁计算,竖竖框框所受最大大弯弯矩为M=q强度·((L13++L23)/8×L=2.4333×(..43+3.83)/(8××4.2))=3.9788KN··m竖框所受轴向拉拉力力为N=1.2×G=2.5377KN竖框承载力应满满足足下式要求求N/A0+M//(γ·W)≤fa式式中:N——竖框拉力设设计值(KN);M——竖框弯矩设设计值(KN·mm);AA00——竖框净截面面面积(mm2);W——在弯矩作用用方向的净净截截面抵抗矩(cm3);γ——塑性发展系系数,取1.05;ffaa——竖框材料的的强度设计计值值,取140N/mm2。则N/AA0++M/(γ·W)=1033××2.53377/1241+103×3.9778/(1.05××29.5555)=1300..253NN/mm2<fa=140N/mm2所以竖框刚度和和强强度满足要要求求横框的计算横框受受两两个方向力力的的作用,一一个个是重力作作用用,另一个个是是垂直于玻玻璃璃表面的风风荷荷载和地震震作作用。横框框长长1.625米,承担重重力力方向分格格高高1.05米,承担风风荷荷载方向分分格格高1.05米。荷载计算a.横框受重力力作用时时横框所承受的重重力力线荷载标标准准值为:qxk==γγ玻·t·H1×1.1=255..6×111××1.055××1.1//11000=.33225KKNN/m式式中:γ玻——玻璃的密度度,取25.6KN/m3t——玻璃的总厚厚度m;H1——自重方向分分格高度m;横框所承受的重重力力线荷载设设计计值为:qx=11..2×qxkk=.39KN/mb.横框受风荷荷载和地地震作用时时::Wk=ββggZ·μs·μz·Wo=11..679××11.2×11..274××..35=..8898≤1所以取Wk=11KN/m2qEy=βEE··αmax·G/A=5××..08×..5529/1.7066=.11224KN/m2式式中:qEy——作用于幕墙墙平面外水水平平分布地震震作作用(KN/m2);G——幕墙分格构构件的重量(KN);A——幕墙分格面面积(m2);αmax——水平地震影影响系数最最大大值,取.08;βE——动力放大系系数,取5。其其中G=H×B×tt×γ玻×1.1=1.05××1.62255×11××225.6××1.1//11000=.529KNA=H×B=1.05××1.62255=1.7066m2荷载组合值为qyk=(11..0×Wk+0.6×qqEy)×H2=(11××1+0.6×..124))××1.055=1..1128KN/mqy=(1..00×1.44××Wk+0.6×11.3×qqEEy)×H=(1××11.4×1+0.6×11.3×..1124)××11.05=1.55772KN/m刚度计算横框的许用挠度度为为[f]=B/180=1625/180=9mm则按简支梁计算算,横横框所需的的最最小惯性矩矩为为Iymin=55×qqxk×B4/384E·[f]=55××.3255××1.622554×108/(384×7700000××9)=44..684ccm4≤Iy=37.677cm4Ixmin=((255-10××HH2/B2+H4/8B4)×qyk×B4/1920EE·[f]=(255--10×11..052/1.62252+1.054/8×1..6254)×1.1128×11..6254×108/(1920××7000000×9)=1133.5566cm4≤Ix=50.588cm4式式中:B──玻璃分格宽宽度m;E——弹性模量NN//mm2强度计算横框最大弯矩按按下下式计算My=qx×BB2/8=.39××1.62252/8=.1299KN··mMx=qy×((3×B2-HH2)/24=1.5772×(33×1.662252-1.0552)/24=.4477KN··m横框的抗弯承载载力力应满足下下式式要求Mx/γWx++My/γWy≤fa则Mx/γWWx++My/γWy=103×..4477/(1.055×13..115)+103×.129/(1.05××12.5566)=42.1555N//mm2≤fa=85.5N/mm2横框的抗剪承载载力力应满足下下式式要求Vy×Sx/((Ix××tx)≤fvVx×Sy/((Iy××ty)≤fv式中:Vx、VVyy——横梁水平方方向、竖直直方方向的剪力力设设计值(N);SSxx、Sy——横梁截面绕X轴、Y轴的面积矩(cm3);ttxx、ty——横梁截面垂垂直于Y、X方向的腹板板截面总宽宽度度(mm);ffvv——型材抗剪强强度设计值(N/mm2);Vx=10000×qx××B/2=316.8875NVy=10000×qy××B×(1-H/2B))/2=864.66N则,Vy××Sx//(10×Ix×tx)=86644.6×88..83/(10×500.58××66)=2..5516≤fv=49.6NN/mm2则,Vx××Sy//(10×Iy×ty)=31166.8755××7.53/(10×377.67××66)=1..0056≤fv=49.6NN/mm2所以横框刚度和和强强度满足要要求求。角部玻璃幕墙的的计计算(取2.0体型系数)玻璃的计算(标标高高21.3mm)幕墙采采用用6mm+9A+5mm钢化中中空玻璃,选选选取标高211.3m处为计算部部位,玻璃璃分分格高度H=1.05m,玻璃璃分格宽度B=1.66664m。玻璃强度计算风荷载标准值值为Wk=βgZZ··μs·μz·Wo=1.66779×2××11.2744××.35=1.44997KN/m2水平分布地震震作用用标准值为为qEk=βEE··αmax·γ玻·t·100-3=5××..08×2255.6×1111×10-33=.11113KN/m2中空玻璃把荷荷载分分配到单片片玻玻璃上分别别计计算:Wk1=11.1×WWkk×t13/(t13+t23)=1.0043KN/m2Wk2=WWk×t23/(t13+t23)=.5449KN/m2qEk1==βE·αmax·γ玻·t1·10-3=.0661KN/m2qEk2==βE·αmax·γ玻·t2·10-3=.0551KN/m2①风荷载作用用下应力力标准值按按下下式分别在在两两个单片玻玻璃璃上计算σwk=6··η·ψψ1·Wk·a2/t2式中::σσwk—风荷载作用用下的应力力标标准值;a——玻璃短边长长度,(mm);t——玻璃的厚度度,(mm);ψ1——弯曲系数,按按按a/b的值查表η——折减系数,按按按θ值查表则σwk1==6·η11·ψ1·Wk1·a2/t12==6×.94457×..0083×11..043××110-3×105502/62==15.044N/mmmm2σwk22==6·η2·ψ1·Wk2·a2/t22==6×.94407×..0083×..5549×1100-3×105502/52==11.344N/mmmm2②地震作用下下应力标标准值按下下式式分别在两两个个单片玻璃璃上上计算σEk==11.2×66··η·ψ1·qEk·a2/t2式中中::σEk—地震作用下下的应力标标准准值;则σEk1==1.2××6·η1·ψ1·qEk1·a2/t12==1.2×66×1×..0083×..0061×1100-3×105502/62==1.12N/mmm22σEk22==1.2×66·η2·ψ1·qEk2·a2/t22==1.2×66×1×..0083×..0051×1100-3×105502/52==1.34N/mmm22③玻璃的应力力组合设设计值按下下式式分别在两两个个单片玻璃璃上上计算σ=ψww··γw·σwk+ψE·γE·σEk则σ1=ψww·γw·σwk1+ψE·γγE·σEk1=1.00××1.4××115.04+0.6×11.3×11..12=21..993N/mmmm2<fa=84N/mmm2σ2=ψψww·γw·σwk2+ψE·γE·σEk2=1.00××1.4××111.34+0.6×11.3×11..34=16..992N/mmmm2<fa=28N/mmm2所以玻璃强度满满足足要求。玻璃挠度计算风荷载标准值为为Wk=1.4997KNN/m2玻璃跨中最大挠挠度度为μ=η·ψ2··Wk·a4/DD玻璃板的弯曲刚刚度度D=Et3/((112(1-ν2))=0.722×1055×6.63/(12(1-0.22))=17966850N·mm式中中::ν-泊松比,取取取ν=0.2E-玻璃弹弹性模量,取取取0.72××105N/mm2tt-玻璃等效效厚度(mmm)tt==0.955××(t13+t23)1/3θ=Wk··a4//Et4=1.44997×100--3×105504/(0.72××105×6.64)=13..33查表取η==..94688则玻璃的挠度μ=η·ψ2··Wk·a4/DD=.94668×.00082××11.4977××10-3×105504/17968850=7.9mm式中:μμ--玻璃跨中中最最大挠度mmψ2-跨中最大大挠度系数数,由a/b查表a-玻璃短边边长(mmm)b-玻璃长边边长(mmm)μ/a=1/1133<1///60所以玻璃挠度满满足足要求。玻璃的计算(标标高高10m)幕墙采采用用6mm+9A+5mm钢化中中空玻璃,选选选取标高100m处为计算算部位,玻玻璃璃分格高度H=1.55m,玻璃分分格宽度B=1.66664m。玻璃强度计算风荷载标准值值为Wk=βgZZ··μs·μz·Wo=1.7788×2×11××.35=1.22446KN/m2水平分布地震震作用用标准值为为qEk=βEE··αmax·γ玻·t·100-3=5××..08×2255.6×1111×10-33=.11113KN/m2中空玻璃把荷荷载分分配到单片片玻玻璃上分别别计计算:Wk1=11.1×WWkk×t13/(t13+t23)=.8668KN/m2Wk2=WWk×t23/(t13+t23)=.4557KN/m2qEk1==βE·αmax·γ玻·t1·10-3=.0661KN/m2qEk2==βE·αmax·γ玻·t2·10-3=.0551KN/m2①风荷载作用用下应力力标准值按按下下式分别在在两两个单片玻玻璃璃上计算σwk=6··η·ψψ1·Wk·a2/t2式中::σσwk—风荷载作用用下的应力力标标准值;a——玻璃短边长长度,(mm);t——玻璃的厚度度,(mm);ψ1——弯曲系数,按按按a/b的值查表η——折减系数,按按按θ值查表则σwk1==6·η11·ψ1·Wk1·a2/t12==6×.81187×..00528××..868××110-3×150002/62==14.077N/mmmm2σwk22==6·η2·ψ1·Wk2·a2/t22==6×.80058×..00528××..457××110-3×150002/52==10.5N/mmm22②地震作用下下应力标标准值按下下式式分别在两两个个单片玻璃璃上上计算σEk==11.2×66··η·ψ1·qEk·a2/t2式中中::σEk—地震作用下下的应力标标准准值;则σEk1==1.2××6·η1·ψ1·qEk1·a2/t12==1.2×66×1×..00528××..061××110-3×150002/62==1.45N/mmm22σEk22==1.2×66·η2·ψ1·qEk2·a2/t22==1.2×66×.999441×.005528×..0051×1100-3×150002/52==1.73N/mmm22③玻璃的应力力组合设设计值按下下式式分别在两两个个单片玻璃璃上上计算σ=ψww··γw·σwk+ψE·γE·σEk则σ1=ψww·γw·σwk1+ψE·γγE·σEk1=1.00××1.4××114.07+0.6×11.3×11..45=20..883N/mmmm2<fa=84N/mmm2σ2=ψψww·γw·σwk2+ψE·γE·σEk2=1.00××1.4××110.5+0.6×11.3×11..73=16..005N/mmmm2<fa=28N/mmm2所以玻璃强度满满足足要求。玻璃挠度计算风荷载标准值为为Wk=1.2446KNN/m2玻璃跨中最大挠挠度度为μ=η·ψ2··Wk·a4/DD玻璃板的弯曲刚刚度度D=Et3/((112(1-ν2))=0.722×1055×6.63/(12(1-0.22))=17966850N·mm式中中::ν-泊松比,取取取ν=0.2E-玻璃弹弹性模量,取取取0.72××105N/mm2tt-玻璃等效效厚度(mmm)tt==0.955××(t13+t23)1/3θ=Wk··a4//Et4=1.22446×100--3×150004/(0.72××105×6.64)=46..22查表取η==..82144则玻璃的挠度μ=η·ψ2··Wk·a4/DD=.82114×.0005×11..246××110-3×150004/17968850=14.44mm式中:μμ--玻璃跨中中最最大挠度mmψ2-跨中最大大挠度系数数,由a/b查表a-玻璃短边边长(mmm)b-玻璃长边边长(mmm)μ/a=1/1104<1///60所以玻璃挠度满满足足要求。竖框的计算幕墙中中的的危险部位位位位于21.3米处,竖框承担的的分格宽B=1.66664m,竖框框采用双跨跨梁梁计算模型型,计计算层间高高44.2m,短短跨长.4mm。荷载计算a.风荷载标标准准值的计算算Wk=βgZ··μs·μzz·Wo=1.6779×2××1.27744×.355=1.4997KNN/m2b.y轴方向向((垂直于幕墙墙表面)的地震作用用为qEy=βE··αmmax·G/A式式中:qEy——作用于幕墙墙平面外水水平平分布地震震作作用(KN/m2);G——幕墙构件的的重量(KN);A——幕墙构件的的面积(m2);αmax——水平地震影影响系数最最大大值,取.08;βE——动力放大系系数,取5。其其中:G=L×B×tt×γ玻×1.1=4.2×11.6644××11×2255.6×11..1/100000=2.165KN式式中:L——计算层间高m;BB——分格宽m;tt——玻璃厚度mm;γ玻——玻璃的密度度,取25.6KKN/m3A=L×B=4.2×11.664=6.9899m2则qEy=ββE··αmax·G/A==55×.088××2.16655/6.9899==..124KKNN/m2c.x轴方向向((幕墙平面内)的地震作用用qEx=βE··αmmax·G//L=5×..008×2..1165/4.2=.20066KN/mm刚度计算:a、Y轴方向挠挠度荷载组组合如下::qy=1×Wkk+0.66qEy=1×1..497++0.6×..124=1.5771KN//m2在矩形荷载作用用下下,竖框所所受受线荷载和和作作用为q刚度y=qyy×B=1.5711×1..664=2.6144KN/m按双跨梁计算,竖竖框产生的挠挠度为:f=Φ·5q刚刚度·L44/384EII式中:Φ———折折减系数(双跨梁对相相同条件的的简简支梁的挠挠度度比值),按L1/L2查表L1——短跨长L2——长跨长取[f]=L//180=42200/180==23.3mmm由上式可知,竖竖框框所需的最最小小惯性矩Ixmin为::Ixmin=ΦΦ·55q刚度yL4/384E·[f]=..33141××55×2.66114×4..224×108/(384×7700000××23.33))=22003.96655<Ix=537..8((ccm4)b、X轴方向挠挠度荷载组组合如下::q刚度x=0..6qEx==00.6×..2206==..124KKNN/mIymin=ΦΦ·55q刚度xL4/384E·[f]=.331141×55××.1244××4.24×108/(384×7700000××23.33))=9..6675<IIy=130..84((cm4)强度计算强度荷载组合如如下下q=1.4×11×Wkk+1.3×00.6×qqEEy=1.4×11×1..497+1.3×00.6×..1124=2.1933KN//m2竖框所受线荷载载为为q强度=q×BB=22.1933××1.66644==33.6499KKN/m则:按双跨简支支梁梁计算,竖竖框框所受最大大弯弯矩为M=q强度·((L13++L23)/8×L=3.6499×(..43+3.83)/(8××4.2))=5.9666KN··m竖框所受轴向拉拉力力为N=1.2×G=2.5988KN竖框承载力应满满足足下式要求求N/A0+M//(γ·W)≤fa式式中:N——竖框拉力设设计值(KN);M——竖框弯矩设设计值(KN·mm);AA00——竖框净截面面面积(mm2);W——在弯矩作用用方向的净净截截面抵抗矩(cm3);γ——塑性发展系系数,取1.05;ffaa——竖框材料的的强度设计计值值,取140N/mm2。则N/AA0++M/(γ·W)=1033××2.59988/1571+103×5.9666/(1.05××59.2222)=97..5599N/mm2<fa=140N/mm2所以竖框刚度和和强强度满足要要求求。横框的计算横框受受两两个方向力力的的作用,一一个个是重力作作用用,另一个个是是垂直于玻玻璃璃表面的风风荷荷载和地震震作作用。横框框长长1.664米,承担重重力力方向分格格高高1.05米,承担风风荷荷载方向分分格格高1.05米。荷载计算a.横框受重力力作用时时横框所承受的重重力力线荷载标标准准值为:qxk==γγ玻·t·H1×1.1=255..6×111××1.055××1.1//11000=.33225KKNN/m式式中:γ玻——玻璃的密度度,取25.6KN/m3t——玻璃的总厚厚度m;H1——自重方向分分格高度m;横框所承受的重重力力线荷载设设计计值为:qx=11..2×qxkk=.39KN/mb.横框受风荷荷载和地地震作用时时::Wk=ββggZ·μs·μz·Wo=11..679××22×1.22774×.3355=11..497KKN/m2qEy=βEE··αmax·G/A=5××..08×..5541/1.7477=.11224KN/m2式式中:qEy——作用于幕墙墙平面外水水平平分布地震震作作用(KN/m2);G——幕墙分格构构件的重量(KN);A——幕墙分格面面积(m2);αmax——水平地震影影响系数最最大大值,取.08;βE——动力放大系系数,取5。其其中G=H×B×tt×γ玻×1.1=1.05××1.66644×11××225.6××1.1//11000=.541KNA=H×B=1.05××1.66644=1.7477m2荷载组合值为qyk=(11..0×Wk+0.6×qqEy)×H2=(11××1.49977+0.6×..124))××1.055=1..665KN/mqy=(1..00×1.44××Wk+0.6×11.3×qqEEy)×H=(1××11.4×11..497+0.6×11.3×..1124)××11.05=2.33002KN/m刚度计算横框的许用挠度度为为[f]=B/180=1664/180=9.2mmm则按简支梁计算算,横横框所需的的最最小惯性矩矩为为Iymin=55×qqxk×B4/384E·[f]=55××.3255××1.666444×108/(384×7700000××9.2))=55..038ccm4≤Iy=37.677cm4Ixmin=((255-10××HH2/B2+H4/8B4)×qyk×B4/1920EE·[f]=((225-100××1.05522/1.66642+1.054/8×1..6644)×1.665×1..66644×108/(1920××7000000×9.22))=2211.5244cm4≤Ix=50.588cm4式式中:B──玻璃分格宽宽度m;E——弹性模量NN//mm2强度计算横框最大弯矩按按下下式计算My=qx×BB2/8=.39××1.66642/8=.1355KN··mMx=qy×((3×B2-HH2)/24=2.3002×(33×1.666642-1.0552)/24=.6911KN··m横框的抗弯承载载力力应满足下下式式要求Mx/γWx++My/γWy≤fa则Mx/γWWx++My/γWy=103×..6911/(1.055×13..115)+103×.135/(1.05××12.5566)=60.2882N//mm2≤fa=85.5N/mm2横框的抗剪承载载力力应满足下下式式要求Vy×Sx/((Ix××tx)≤fvVx×Sy/((Iy××ty)≤fv式中:Vx、VVyy——横梁水平方方向、竖直直方方向的剪力力设设计值(N);SSxx、Sy——横梁截面绕X轴、Y轴的面积矩(cm3);ttxx、ty——横梁截面垂垂直于Y、X方向的腹板板截面总宽宽度度(mm);ffvv——型材抗剪强强度设计值(N/mm2);Vx=10000×qx××B/2=324.448NVy=10000×qy××B×(1-H/2B))/2=1310..989N则,Vy××Sx//(10×Ix×tx)=133110.98899×8.8833/(10×500.58××66)=3..8814≤fv=49.6NN/mm2则,Vx××Sy//(10×Iy×ty)=32244.48××77.53/(10×377.67××66)=1..0081≤fv=49.6NN/mm2所以横框刚度和和强强度满足要要求求。铝板幕墙的计算算铝板的计算取188..7米处幕墙为为计计算部位,一一一个分格尺尺寸寸为10500mm×5542mmm。荷载计算风荷载标准值为为::Wk=βgZ··μs·μzz·Wo=1.6995×2××1.22222×.355=1.455KN//m2一个铝板区格重重量量为:G=H·B·tt·γ××3=1050··5422·2.55··10-9·27××3=.115KKN水平分布地震作作用用为:qEk=βE··αmmax·G/A=5×..008×.11115/(110050×55442×100^^-6)=.08811KN/mm22强度计算铝板在风荷载作作用用下的弯曲曲应应力标准值值为为:бwk=6m··Wkk·a2·η/t2铝板在水平地震震作作用下的弯弯曲曲应力标准准值值为:бEk=6m··qEEk·a2·η/t2式式中a——板区格的较较小边长(mm)t——板的板厚(mm)m——板的弯矩系系数,按其其边边界条件分分别别查取η——大挠度变形形影响的应应力力折减系数数,按θ查表E——铝板的弹性性模量,取700000N/mmm22θw=Wk·aa4/Et4=1.4455×10-33×5424/(700000×22..54)=45..88因此取η=.771114则бwk==6m·Wkk·a2·η/t2=6×.12204×11..45×1100-3×54222×.71114/2..552=35(N//mm2)θE=qEkk·a4/Ett4=.00881×100--3×54224/(700000×22..54)=2..66因此取η=1则бEk==6m·qEEk·a2·η/t2=6×.12204×..0081×1100-3×54222×1/2..52=2.8(NN/mm2)则应力组合设计计值值为б=1.4·ббwk++1.3·00.6·бEk=51.22(N/mmm2)≤fa=1229.5((NN/mm2)所以铝板的强度度满满足要求。刚度计算荷载组合标准值值为为qk=Wk+00.6·qEEk=(1.445+0..6×.00881)×1100-3=.0011N/mmm2θ=qk·a44/Et4=.0011×10--3×54224/(700000×22..54)=31.66因此取η=.884478D=1/12··(1--ν2)-1·Et3=700000×2..53/(12××(1-..3332))=1022884.66N·mmmu=f1·qkk·a4·ηη/D=.005××.0001×544224×.84778/10022284..66=3.5766mm式式中:u——铝板区格跨跨中最大挠挠度度qk——垂直于铝板板平面方向向的的荷载和地地震震作用设计计值值(N/mm2);f1——跨中最大挠挠度系数,查查查表ν——泊松比u/a=1/1522<1/11000所以铝板的挠度度满满足要求。宴会厅幕墙的计计算算铝板幕墙的计算算铝板的计算取144..1米处幕墙为为计计算部位,一一一个分格尺尺寸寸为11433mm×5525mmm。荷载计算风荷载标准值为为::Wk=βgZ··μs·μzz·Wo=1.7332×1..2×1..1116×..335=.8122≤1所以取Wk=11KN/m2一个铝板区格重重量量为:G=H·B·tt·γ××3=1143··5255·2.55··10-9·27××3=.122KKN水平分布地震作作用用为:qEk=βE··αmmax·G/A=5×..008×.11222/(111143×55225×100^^-6)=.08811KN/mm22强度计算铝板在风荷载作作用用下的弯曲曲应应力标准值值为为:бwk=6m··Wkk·a2·η/t2铝板在水平地震震作作用下的弯弯曲曲应力标准准值值为:бEk=6m··qEEk·a2·η/t2式式中a——板区格的较较小边长(mm)t——板的板厚(mm)

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