玻璃幕墙设计方案

ddd方案一：I.设计依据:GB50009-2001GB50011-2001GB50009-2001GB50011-2001JGJ102-96JGJ113-97建筑抗震设计规范》玻璃幕墙工程技术规范》建筑玻璃应用技术规程》金属与石材幕墙工程技术规范》 JGJ133-2001建筑幕墙工程技术规程》(玻璃幕墙分册)DBJ08-56-96JG3035-1996GB/T9963-98建筑幕墙》JG3035-1996GB/T9963-98钢化玻璃》《硅胶建筑密封膏》GB/T14683-93II.基本计算公式：类别划分：根据地面粗糙度，场地可分为以下类别：A类近海面、海岛、海岸、湖岸及沙模地区；B类指田野、乡村、丛林、丘林以及房屋比较稀少的中、小城镇和大城市郊区；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；本工程位于合肥市郊(大城市)，故按C类地区计算风压风荷载计算：风荷载计算公式：3h=0zMzUs30其中：3k—作用在幕墙上的风荷载标准值(KN/mJPz—瞬时风压阵风系数，按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001g取定，根据不同场地类型，按以下公式计算：Mf—脉动系数，按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001取定本工程属于C类地区，故Pgz=0.85(1+Mr),Mr=0.734(/10)-0.22.风压高度变化系数，按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001取定,本工程属于C类地区，故Mz=0.616(Z/10)0.44M—风荷载体形系数，按1.5取用s3。一基本风压，合肥市取为0.55KN/m地震作用计算：水平地震作用计算公式：qEK=PEamaxG其中：qEK水平地震作用标准值PE—动力放大系数，按3.0取定a 水平地震影响系数最大值，按相应设防烈度取定：max—合肥设防烈度为7度，故取a =0.08maxG—幕墙构件的自重(KN/mJ荷载组合：水平荷载标准值：qHK=3k+°.6qEK水平荷载设计值：qH=1.43k+0.6xl.3qEKIII.基本参数取值：自重荷载：幕墙单位面积自重标准值GA=0.3KN/m(97SJ103铝合金玻璃幕墙国家标准)地震作用：本工程七度设防a=a P=0.08x3x0.3=0.096KN/mEkmaxEAKA荷载计算：9m高度处风压高度变化系数：pz=O.616(Z/1O)o.44=O.588PgZ—-瞬时风压的阵风系数，pf=O.734(Z/1O)-o.22—0.75Pgz=0.85(1+0.751)=1.488g风荷载标准值叭邙GgzPsPz30=1.488X1.5X0.588X0.55=0.72KN/m风荷载取1KN/m水平荷载标准值=1+0.6X0.096=1.058KN/m水平荷载设计值qH=1.43K+0.6x1.3qE=1.4X1+0.6X1.3X0.096=1.475KN/mB玻璃计算：一个幕墙组件自重标准值：G=GXBXHA=0.3X1.15X2.3=0.794KN玻璃幕墙构件的面积a=bxh=1.15X2.3=2.645玻璃强度设计值f=84.0N/mm2(大面)g□=6qHa2/t2l©:弯曲系数，a/b=0.5查表得0.1l:o=6X0.1X1.475X11502/1000X62=32.51N/mm2<84.0N/mm2玻璃强度满足玻璃挠度计算:弯曲刚度D=Et3/12（l-v2）=（0.72X105X63）/［12X（l—0.22）］=1.35X106N.m©:饶度系数，查表得0.010132U=©qEka4X109/D2=0.01013X1.058X11504/1000X1.35X106=13.89mmU=14mm<1150/60=19.17U=14<30mm玻璃饶度满足玻璃最大面积校核：玻璃种类调整系数a=3.01水平荷载设计值q=1.475KN/m?n玻璃厚度t=6mmAw=［0.3a1（t+t2/4）］/qn二［0.3X3.0X（6+62/4）］/1.475=9.15A=2.645m《A=9.15zd可以满足使用要求C立柱选用：幕墙立柱按双跨梁力学模型进行设计计算：1、 风荷载线分布最大荷载集度设计值（矩形分布）q:风荷载线分布最大荷载集度设计值（kN/m）wr:风荷载作用效应的分项系数：1.4wW:风荷载标准值：1kN/m?kB：幕墙分格宽：1.15mq:=1.4XWXBwk=1.4X1X1.15=1.61KN/m2、 立柱弯矩：M:风荷载作用下立柱弯矩（kN.m）wq:风荷载线分布最大荷载集度设计值1.61（kN/m）wH:立柱计算跨度：4.5mM:=L13+L23)/8/(Ll+L2)XqWw二[(3.83+0.73)/8/(3.8+0.7)]X1.61=2.47KN.mq:地震作用设计值(kN/mJEAG:玻璃幕墙构件(包括玻璃和框)的平均自重400N/mAK垂直于玻璃幕墙平面的分布水平地震作用:q:垂直于玻璃幕墙平面的分布水平地震作用kN/mEAKq=3XaXGEAKmaxAK=3X0.08X400/1000=0.096kN/mY»：幕墙地震作用分项系数：1.3=1.3XqEAK=1.3X0.096=0.125kN/mq:水平地震作用线分布最大荷载集度设计值(矩形分布)EAq=qXBEE=0.125X1.15=0.144kN/mM£：地震作用下立柱弯矩(kN.m)M£=L13+L23)/8/(L1+L2)XqE=[(3.83+0.73)/8/(3.8+0.7)]X0.144=0.22KN.mM:幕墙立柱在风荷载的地震作用下产生弯矩(kN.m)采用S+0.6S组合WMM=M+0.6M£W=2.47+0.6X0.22=2.602kN.m3、荷载q:风荷载线分布最大荷载集度标准值(kN.m)wkq=WXBwkK=1X1.15=1.15kN.mq:水平地震线分布最大荷载集度标准值EKq=qXBEKEK=0.096X1.415=0.11kN.mR0=[L2/2-(L3+L3)/8(L+L)]X(q+0.6Xq)/L1 1 2 1 3 EK EK1=1.82KN4、选用立柱型材的截面特性：选用型材号：1401型材强度设计值：84.20KN/mm2型材弹性模量：E=0.7X105N/mm2X轴惯性矩： I=337.0144cm4X轴惯性矩：I=78.7896cm4YX轴抵抗矩： W=135.412cm4X型材截面积： A=12.72cm2型材计算校核处壁厚： t=3.000mm型材截面积矩： S=65.474cm3塑性发展系数：y=1.055、幕墙立柱强度计算校核依据：N/A+M/y/wWf=84.2N/mm2(拉弯构件)aB幕墙分格宽：1.15mmG幕墙自重:400N/m?AK幕墙自重线荷载：G=400XW/1000K FA=400X1.15/1000=0.46KN/mN：立柱受力KN=GXHKK=0.46X4.5=2.07KNN：立柱受力设计值：:结构自重分项系数：1.2GN=1.2XNK=1.2X2.07=2.484KN。：立柱计算强度(N/mm2)(立柱为拉弯构件)o二NX10/A+MX103/1.05/W□=2.484X10/12.72+2.602X103/1.05/135.412=20.253N/mm220.253N/mm2>f=84.2N/mm3立柱强度满足6、幕墙立柱的刚度计算：U=1000X[1.4355XR-0.409X(q+0.6Xq)XL]XL3/(24X0.7XI)max0EKrk11M立柱最大饶度U为：7.00m<20mmaxD:立柱饶度与立柱计算跨度比值YH:立柱计算跨度D=U/H/1000Y=7.00/4.5/1000=0.0016W1/180挠度满足要求方案一：A玻璃计算：一个幕墙组件自重标准值：G=GXBXHA=0.3X2.3X2.3=1.587KN玻璃幕墙构件的面积A=BXH=2.3X2.3=5.29玻璃强度设计值f=84.0N/mm2(大面)g□=6 qHa2/t2l© :弯曲系数，a/b=1.00查表得0.0442l:□=6X0.0442X1.475X23002/1000X102=20.69N/mm2<84.0N/mm2玻璃强度满足玻璃挠度计算:弯曲刚度D=Et3/12(1-V2)=(0.72X105X103)/[12X(1-0.22)]=6.25X106N.m©:饶度系数，查表得0.004062U=©qhka4X109/D2=0.00406X1.058X23004/1000X6.25X106=19.23mmU=20mm<2300/60=38.33U=20<30mm玻璃饶度满足玻璃最大面积校核:玻璃种类调整系数a=3.01水平荷载设计值q=1.475KN/m?H玻璃厚度t=6mmA=［0.3a（t+t2/4）］/1.475=9.15zd1A=2.645myA=9.15zd可以满足使用要求C立柱选用幕墙立柱按双跨梁力学模型进行设计计算：1、 风荷载线分布最大荷载集度设计（矩形分布）q风荷载线分布最大荷载集度设计值（kN/m）w：r:风荷载作用效应的分项系数：1.4wW：风荷载标准值：1kN/mkB：幕墙分格宽：2.3mq:=1.4XWXBwk=1.4X1X2.3=3.22KN/m2、 立柱弯矩：M:风荷载作用下立柱弯矩（kN.m）wq:风荷载线分布最大荷载集度设计值3.22（kN/m）wH:立柱计算跨度：4.5mM：=L13+L23）/8/（L1+L2）XqWw=［（3.83+0.73）/8/（3.8+0.7）］X3.22=4.94KN.mq:地震作用设计值（KN/MJEAG:玻璃幕墙构件（包括玻璃和框）的平均自重:400N/mAK垂直于玻璃幕墙平面的分布水平地震作用;q:垂直于玻璃幕墙平面的分布水平地震作用（KN/mJEAKq=3XaXGEAK maxAK=3X0.08X400/1000=0.096KN/mY:幕墙地震作用分项系数：1.3Vq=1.3XqEA EAK=1.3X0.096=0.125KN/m?q:水平作用线分布最大荷载集度设计值（矩形分布）Eq=qXBEEA=0.125X2.3=0.288KN/mM:地震作用下立柱弯矩（KN.M）EM：=（L3+L3）/8/（L+L）XqE1212E=［（3.83+0.73）/8/（3.8+0.7）］X0.288=0.442KN.mM:幕墙立柱在风荷载的地震作用下产生弯矩（KN.M）采用S+0.6S组合WEM=M+0.6MWE=4.94+0.6X0.442=5.205KN/m3、 荷载