礼嘉中学提升改造项目 百叶设计计算书

礼嘉中学提升改造项目

百叶设计计算书

目录TOC\f\h\z\t"标题2,1,标题3,2"1计算引用的规范、标准及资料 建筑百叶设计计算书计算引用的规范、标准及资料.围护结构相关设计规范：《铝合金结构设计规范》GB50429-2007《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003《人造板材幕墙工程技术规范》JGJ336-2016《建筑玻璃应用技术规程》JGJ113-2015《建筑幕墙》GB/T21086-2007《建筑玻璃采光顶技术要求》JG/T231-2018《建筑用玻璃与金属护栏》JG/T342-2012《建筑防护栏杆技术标准》JGJ/T470-2019《建筑幕墙工程技术规范》DGJ08-56-2012《建筑幕墙术语》GB/T34327-2017建筑设计规范：《地震震级的规定》GB17740-2017《中国地震动参数区划图》GB18306-2015《钢结构设计标准》GB50017-2017《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010《高处作业吊篮》GB/T19155-2017《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(2015年版)《混凝土用机械锚栓》JG/T160-2017《建筑防火封堵应用技术标准》GB/T51410-2020《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》GB50068-2018《建筑抗震设计规范》GB50011-2010(2016年版)《建筑设计防火规范》GB50016-2014(2018年版)《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《建筑用安全玻璃第1部分：防火玻璃》GB15763.1-2009《半钢化玻璃》GB/T17841-2008《热弯玻璃》JC/T915-2003《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《不锈钢冷轧钢板和钢带》GB/T3280-2015《不锈钢热轧钢板和钢带》GB/T4237-2015《不锈钢丝》GB/T4240-2009《不锈钢小直径无缝钢管》GB/T3090-2000《彩色涂层钢板及钢带》GB/T12754-2019《热强钢焊条》GB/T5118-2012《低合金高强度结构钢》GB/T1591-2018《建筑幕墙用钢索压管接头》JG/T201-2007《耐候结构钢》GB/T4171-2008《高碳铬不锈钢丝》YB/T096-2015《合金结构钢》GB/T3077-2015《冷拔异形钢管》GB/T3094-2012《非合金钢及细晶粒钢焊条》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钢板及钢带》GB/T3274-2017《优质碳素结构钢》GB/T699-2015《建筑钢结构防火技术规范》GB51249-2017《建筑钢结构防腐蚀技术规程》JGJ/T251-2011《钢结构防腐蚀涂装技术规程》CECS343-2013《建筑用钢结构防腐涂料》JG/T224-2007胶类及密封材料规范：《丙烯酸酯建筑密封胶》JC/T484-2006《幕墙玻璃接缝用密封胶》JC/T882-2001《金属板用建筑密封胶》JC/T884-2016《丁基橡胶防水密封胶粘带》JC/T942-2004《工业用橡胶板》GB/T5574-2008《混凝土接缝用建筑密封胶》JC/T881-2017《建筑窗用弹性密封胶》JC/T485-2007《建筑用防霉密封胶》JC/T885-2016《建筑用硅酮结构密封胶》GB16776-2005《建筑用岩棉绝热制品》GB/T19686-2015《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、矿渣棉及其制品》GB/T11835-2016《硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定》GB/T529-2008《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/T139-2020《玻璃幕墙光热性能》GB/T18091-2015《彩色涂层钢板及钢带试验方法》GB/T13448-2019《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2020《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、抗风压性能检测方法》GB/T15227-2019《建筑幕墙抗震性能振动台试验方法》GB/T18575-2017《建筑幕墙层间变形性能分级及检测方法》GB/T18250-2015《建筑装饰装修工程质量验收标准》GB50210-2018《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重庆地区；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；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B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=βgzμzμs1w0……8.1.1-2[GB50009-2012]上式中：wk：作用在百叶上的风荷载标准值(MPa)；Z：计算点标高：30m；βgz：高度z处的阵风系数；根据不同场地类型,按以下公式计算：βgz=1+2gI10(z/10)-α……条文说明部分8.6.1[GB50009-2012]其中A、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，按GB50009-2012取2.5；I10：10m高名义湍流度，对应A、B、C、D地面粗糙度，可分别取0.12、0.14、0.23和0.39；α：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B类地形，30m高度处的阵风系数为：βgz=1+2×2.5×0.14×(30/10)-0.15=1.5936μz：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：μzA=1.284×(z/10)0.24B类场地：μzB=1.000×(z/10)0.30C类场地：μzC=0.544×(z/10)0.44D类场地：μzD=0.262×(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B类地形，30m高度处风压高度变化系数：μz=1.000×(30/10)0.30=1.3904μs1：局部风压体型系数；按《建筑结构荷载规范》GB50009-2012，本处百叶结构的体型系数μs1(1)为1.4。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，重庆地区取0.0004MPa；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=βgzμzμs1w0=1.5936×1.3904×1.4×0.0004=0.001241MPa百叶计算基本参数：1：计算点标高：30m；2：叶片宽度：B=55mm；3：百叶跨度：L=1200mm；4：百叶材料：金属型材，6063A-T5；5：百叶截面特性：百叶型材代号：礼嘉百叶片；惯性矩I=11850mm4；抗弯矩W=769mm3；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=1.5wk=1.5×0.001241=0.001861MPa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：风荷载设计值(MPa)；B：百叶宽度(mm)；α：百叶倾角(度)；q=w×B×sinα=0.001861×55×sin58°=0.087N/mmM：百叶所受弯矩设计值(N·mm)；L：百叶跨度(mm)；M=qL2/8=0.087×12002/8=15660N·mm(2)百叶强度的计算：σ=M/W=15660/769=20.364MPa≤f=135MPa(6063A-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)；α：百叶倾角(度)；qk=wk×B×sinα=0.001241×55×sin58°=0.058N/mmdf：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6.667mm；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=5×0.058×12004/384/70000/11850=1.888mm1.888mm≤df,lim=6.667mm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短期荷载作用下玻璃的强度设计值fg(MPa)JGJ102-2003表5.2.1种类厚度(mm)大面侧面普通玻璃528.019.5浮法玻璃5～1228.019.515～1924.017.0≥2020.014.0钢化玻璃5～1284.058.815～1972.050.4≥2059.041.3长期荷载作用下玻璃的强度设计值fg(MPa)JGJ113-2015表4.1.10种类厚度(mm)大面侧面平板玻璃4～129615～1975≥2064半钢化玻璃4～12282015～192417≥202014钢化玻璃4～12423015～193626≥203021铝合金型材的强度设计值(MPa)GB50429-2007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150856063AT5≤1013575T6≤1016090钢材的强度设计值(1-热轧钢材)fs(MPa)GB50017-2017表4.4.1钢材牌号厚度或直径d(mm)抗拉、抗压、抗弯抗剪端面承压Q235d≤16215125320Q355(GB/T1591-2018)d≤16315180400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Q235205120310Q355(GB/T1591-2018)310180400不锈钢板材的强度设计值f(MPa)JGJ336-2016表5.2.4-2统一数字代号牌号规定非比例延伸强度RP0.2b抗拉强度ƒl抗剪强度ƒv端面承压强度ƒcsS3040806Cr19Ni10（0Cr18Ni9）205180100250S3160806Cr17Ni12Mo2（0Cr17Ni12Mo2）205180100250S3170806Cr19Ni13Mo3（0Cr19Ni13Mo3）205180100250材料的弹性模量E(MPa)JGJ102-2003表5.2.8、JGJ133-2001表5.3.9、JGJ336-2016表5.2.10材料E材料E玻璃0.72×105不锈钢绞线1.2×105～1.5×105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0.8×105～1.0×105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铝塑复合板6mm0.3×105蜂窝铝板20mm0.21×105瓷板0.6×105陶板0.20×105砂岩石板0.55×105微晶玻璃0.81×105石灰石板0.46×105木纤维板0.09×105纤维水泥板0.14×105玻璃纤维板0.23～0.29×105材料的泊松比υJGJ102-2003表5.2.9、JGJ133-2001表5.3.10GB50429-2007表4.3.7、JGJ336-2016表5.2.11材料υ材料υ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瓷板0.25微晶玻璃板0.20陶板0.13木纤维板0.30纤维水泥板0.25玻璃纤维板0.30石材蜂窝板0.30材料的膨胀系数α(1/℃)JGJ102-2003表5.2.10、JGJ133-2001表5.3.11、GB50429-2007表4.3.7材料α材料α玻璃0.8×10-5～1.0×10-5不锈钢板1.80×10-5铝合金、单层铝板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材料的重力密度γg(KN/m3)JGJ102-2003表5.3.1、GB50429-2007表4.3.7材料γg材料γg普通玻璃、夹层玻璃钢化、半钢化玻璃25．6矿棉1.2～1.5玻璃棉0.5～1.0钢材78．5岩棉0.5～2.5铝合金2700kg/m3(按GB50429)人造板材的强度设计值（MPa）JGJ336-2016表5.2.5材料种类抗弯强度设计值f抗剪强度设计值fv瓷板15.07.5陶板AⅠ类AⅡa类AⅡb类AⅠ类AⅡa类AⅡb类10.06.24.52.01.20.9微晶玻璃16.03.2木纤维板56.0——纤维水泥板11.52.3板材单位面积重力标准值（MPa）JGJ133-2001表5.2.2、JGJ336-2016表5.3.1板材厚度（mm）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20.025.030.0500～560625～700750～840瓷板kN/m322.5～23.5玻璃纤维板kN/m316.0～22.0陶板kN/m320.0～24.0花岗岩kN/m328.0微晶玻璃kN/m327.0砂岩kN/m324.0木纤维板kN/m312.7石灰岩kN/m326.0纤维水泥板kN/m314.7～16.7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ftbfvbfcbftbfvbfcbftbftbfvbfcb普通螺栓4.6、4.8级1701405.6级2101908.8级400320锚栓Q235钢140Q355钢(GB/T1591-2018)180承压型连接高强度螺栓8.8级400250-10.9级500310-构件Q235钢--305--405470Q355钢(GB/T1591-2018)--385--510590Q390钢--400--530615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σb抗拉抗剪A(奥氏体)A1、A250500230175A3、A470700320245A580800370280C(马氏体)C150500230175707003202451001000460350C380800370280C45050023017570700320245F(铁素体)F14545021016060600275210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