工人体育馆幕墙工程计算书

长春工人体育馆

幕墙工程

计算书

目录

第一部分结构计算....................................................10

一、计算引用的规范、标准及资料...................................10

二、基本参数........................................................12

第一章玻璃幕墙计算.................................................15

1.结构设计综述：.........................................15

2.计算对象；.............................................15

3.材料参数；.............................................15

第1节玻璃面材计算............................................17

1.计算说明：.............................................17

2.力学模型及基本假定：...................................17

3.荷载分析：.............................................18

4.荷载工况组合：.........................................18

5.玻璃荷载分配系数：......................................19

6.面材在荷载作用下的受力分析：.........................19

7.面材计算结论...........................................21

第2节横框1计算..............................................22

1.计算说明：.............................................22

2.力学模型及基本假定：...................................22

3.截面参数及材料参数：...................................22

4.荷载分析：.............................................22

5.荷载工况组合：.........................................23

6.分析过程和结果.........................................24

7.横框强度分析结论：.....................................26

8.横框刚度分析结论：.....................................26

第3节横框2计算..............................................27

1.计算说明；.............................................27

2.力学模型及基本假定：...................................27

3.截面参数及材料参数：...................................27

4.荷载分析：.............................................27

5.荷载工况组合：.........................................28

2

6.分析过程和结果.........................................29

7.横框强度分析结论：.....................................31

8.横框刚度分析结论：.....................................31

第4节竖框1计算..............................................32

1.计算说明：.............................................32

2.力学模型及基本假定：...................................32

3.截面参数；.............................................32

4.荷载分析；.............................................32

5.荷载工况组合：.........................................33

6.分析过程和结构.........................................34

7.竖框强度分析结论：.....................................37

8.竖框刚度分析结论：.....................................37

第5节竖框2计算..............................................38

1.计算说明；.............................................38

2.力学模型及基本假定：...................................38

3.截面参数：.............................................38

4.荷载分析：.............................................39

5.荷载工况组合：.........................................39

6.分析过程和结构.........................................40

7.竖框强度分析结论：.....................................43

8.竖框刚度分析结论：.....................................43

第6节连接节点计算............................................44

第7节埋件计算................................................46

1.预埋件的强度分析.......................................46

2.锚筋长度为计算：.......................................47

第二章石材幕墙II算................................................48

1.结构设计综述：.........................................48

2.计算对象：.............................................48

3.荷载信息...............................................48

4.材料参数：.............................................49

第1节面材计算................................................51

1.计算说明；.............................................51

3

2.力学模型及基本假定：...................................51

3.荷载分析；.............................................51

4.荷载工况组合：.........................................52

5.面材在荷载作用下的受力分析：..........................52

6.面材计算结论...........................................53

第2节横框计算................................................54

1.计算说明；.............................................54

2.力学模型及基本假定：...................................54

3.截面参数及材料参数：...................................54

4.荷载;分析：.............................................54

5.荷载工况组合：.........................................55

6.分析过程和结果.........................................56

7.横框强度分析结论：.....................................58

8.横框刚度分析结论：.....................................58

第3节竖框1计算..............................................59

1.计算说明：.............................................59

2.力学模型及基本假定：...................................59

3.截面参数：.............................................59

4.荷载分析；.............................................59

5.荷载工况组合：.........................................60

6.分析过程和结构.........................................61

7.竖框强度分析结论：.....................................63

8.竖框刚度分析结论：.....................................63

第4节竖框2计算..............................................64

1.计算说明；.............................................64

2.力学模型及基本假定：...................................64

3.截面参数；.............................................64

4.荷载分析：.............................................64

5.荷载工况组合：.........................................65

6.分析过程和结构.........................................66

7.竖框强度分析结论：.....................................69

8.竖框刚度分析结论：.....................................69

4

第5节连接节点计算1..................................................................................69

第6节埋件计算1..........................................................................................72

1.预埋件的强度分析......................................72

2.锚筋长度的计算：.......................................73

第7节连接节点计算2..................................................................................74

第8节埋件计算2..........................................................................................77

1.预埋件的强度分析.......................................77

2.锚筋长度的计算：.....................................78

第9节斜竖框计算..............................................79

1.计算说明：.............................................79

2.力学模型及基本假定：...................................79

3.截面参数：.............................................79

4.荷载分析：.............................................79

5.荷载工况组合：.........................................80

6.分析过程和结构.........................................81

7.竖框强度分析结论：.....................................83

8.竖框刚度分析结论：.....................................83

第10节连接节点计算3................................................................................84

第11节埋件计算3........................................................................................86

1.预埋件的强度分析.......................................86

2.锚筋长度的计算：.......................................87

第三章雨篷结构计算...............................................88

1、结构设计综述：.........................................88

2、此部分结构计算对象包括：...............................88

第1节面材计算................................................89

1.il算说明：............................................89

2.力学模型及基本假定：...................................89

3.材料参数：.............................................89

4.荷载分析：.............................................90

5.荷载工况组合：.........................................91

6.面材模型及承受荷载分析：..............................92

7.面材计算结论：.........................................94

5

第2节结构计算................................................95

1.计算说明；.............................................95

2.力学模型及基本假定：...................................95

3.截面参数及材料参数：...................................95

4.荷载分析：.............................................96

5.荷载工况组合：.........................................97

6.分析过程和结果.........................................98

7.结构强度分析结论:...................................101

8.结构刚度分析结论：....................................101

第3节龙骨根部节点计算.......................................102

1.矩管根部焊缝的强度计算................................102

第4节埋件计算................................................103

1.预埋件的强度分析......................................103

2.锚筋长度的计算：.....................................104

第四章悬臂钢结构1计算...........................................105

1、结构设计综述：........................................105

2、此部分结构计算对象包括：..............................105

第1节结构计算................................................106

1.计算说明；............................................106

2.力学模型及基本假定：..................................106

3.截面参数及材料参数：..................................106

4.荷载分析：............................................107

5.荷载工况组合：........................................108

6.分析过程和结果........................................109

7.结构强度分析结论：....................................112

8.结构刚度分析结论：....................................112

第2节连接节点计算...........................................112

第3节埋件计算1............................................................................................114

1.预埋件的强度分析......................................114

2.锚筋长度的计算：......................................115

第4节埋件计算2............................................................................................116

1.预埋件的强度分析.......................................116

6

2.锚筋长度的计算：.......................................117

第五章悬臂钢结构2计算...........................................119

1、结构设计综述：........................................119

2、此部分结构计算对象包括：..............................119

第1节结构计算................................................120

1.计算说明：............................................120

2.力学模型及基本假定：................................120

3.截面参数及材料参数：..................................120

4.荷载分析：............................................121

5.荷载工况组合：........................................122

6.分析过程和结果........................................123

7.结构强度分析结论：....................................126

8.结构刚度分析结论：..................................126

第2节连接节点计算...........................................127

第3节埋件计算................................................128

1.预埋件的强度分析......................................128

2.锚筋长度的计算：......................................129

第六章悬臂钢结构3计算...........................................130

1、结构设计综述：........................................130

2、此部分垢构计算对象包括：..............................130

第1节结构计算................................................131

1.计算说明：............................................131

2.力学模型及基本假定：..................................131

3.截面参数及材料参数：..................................131

4.荷载分析；...........................................132

5.荷载工况组合：.......................................133

6.分析过程和结果........................................134

7.结构强度分析结论:....................................136

8.结构刚度分析结论：....................................136

第2节连接节点计算...........................................137

第3节埋件计算................................................138

1.预埋件的强度分析.......................................138

7

2.锚筋长度的计算：.......................................139

第七章条窗处钢梁计算.............................................140

1、结构设计综述：........................................140

2、此部分结构计算对象包括：..............................140

第1节结构计算................................................141

1.计算说明：............................................141

2.力学模型及基本假定：..................................141

3.截面参数及材料参数：..................................141

4.荷载分析：............................................142

5.荷载工况组合：........................................143

6.分析过程和结果........................................143

7.结构强度分析结论：....................................146

8.结构刚度分析结论：....................................146

第八章悬臂竖框1计算.............................................147

第1节结构计算................................................147

1.力学模型及基本假定：..................................147

2.截面参数：............................................147

3.荷载分析：............................................148

4.荷载工况组合：.......................................148

5.分析过程和结构........................................149

6.竖框强度分析结论：....................................152

7.竖框刚度分析结论：....................................152

第2节连接节点计算...........................................152

第3节埋件计算................................................154

1.预埋件的强度分析.....................................154

2.锚筋长度为“算：......................................155

第九章悬臂竖框2计算.............................................156

第1节结构计算................................................156

1.力学模型及基本假定：..................................156

2.截面参数：............................................156

3.荷载分析：...........................................157

4.荷载工况组合：........................................157

8

5.分析过程和结构........................................158

6.竖框强度分析结论：....................................161

7.竖框刚度分析结论：..................................161

第2节连接节点计算...........................................161

第3节埋件计算................................................163

1.预埋件的强度分析......................................163

2.锚筋长度的计算：....................................164

第十章悬臂竖框3计算.............................................165

第1节结构计算................................................165

1.力学模型及基本假定：..................................165

2.截面参数：............................................165

3.荷载分析：............................................166

4.荷载工况组合：........................................166

5.分析过程和结构........................................167

6.竖框强度分析结论:....................................170

7.竖框刚度分析结论：....................................170

第2节连接节点计算...........................................170

第H-一章2.1x3.5m玻璃计算.........................................172

第1节玻璃面材计算...........................................172

1.计算说明；.............................................172

2.力学模型及基本假定：...................................172

3.荷载分析：.............................................173

4.荷载工况组合：.........................................173

5.玻璃荷载分配系数：......................................174

6.面材在荷载作用下的受力分析：.........................175

7.面材II算结论...........................................176

第二部分热工计算...................................................177

第一章幕墙热工性能计算.......................................177

9

第一部分结构计算

一、计算引用的规范、标准及资料

一、计算引用的规范、标准及资料

1.幕墙设计规范：

《建筑幕墙》JG3035-2007

《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133-2001

《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

2.建筑设计规范：

《建筑结构荷载规范》GB500092012

《钢结构设计规范》GB50017-2003

《冷弯薄壁型钢结构设计规范》GB50018-2002

《建筑设计防火规范》GB50016-2014

《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010

《工程抗震术语标准》JGJ/T97-2011

《中国地震烈度表》GB/T17742-2008

《建筑抗震设计规范》GB50011-2010

《中国地震动参数区划图》GB18306-2015

《混凝土结构设计规范》GB50010-2010

《民用建筑热工设计规范》GB50176-93

《民用建筑隔声设计规范》GB50118-2010

10

《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

《钢结构防火涂料•》GB14907-2002

3.铝材规范：

《铝幕墙板板基》YS/T429.1-2014

《铝及铝合金彩色涂层板、带材》YS/T431-2009

4.钢材规范：

《碳素结构钢》GB/T700-2006

《优质碳素结构钢》GB/T699-1999

《合金结构钢》GB/T3077-1999

《低合金高强度结构钢》GB/T1591-2008

《结构用无缝钢管》GB/T8162-2008

5.胶类及密封材料规范：

《硅酮建筑密封胶》GB/14683-2003

《建筑用硅酮结构密封胶》GB16776-2005

《聚硫建筑密封胶》JC483-2006

《幕墙玻璃接缝用密封胶》JC/T8822001

《工业用橡胶板》GB/T5574-2008

《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

6.门窗及五金件规范：

《铝合金门窗》GB/T8478-2008

《建筑外窗采光性能分级及检测方法》GB/T11976-2015

《地弹簧》GB/T9296-2013

《平开铝合金窗执手》GB/T9298-1999

《铝合金窗不锈钢滑撑》GB/T9300-1999

《铝合金门插销》GB/T3885-1999

11

《铝合金窗撑挡》GB/T3887-1999

《铝合金门窗拉手》GB/T3899-1999

《铝合金窗锁》GB/T3890-1999

《铝合金门锁》GB/T3891-1999

《闭门器》GB/T2698-2013

《推拉铝合金门窗•用滑轮》GB/T3892-1999

《紧固件螺栓和螺钉》GB/T5277-1985

《十字槽盘头螺钉》GB/T818-2016

《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》GB3098.1-2010

《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

《紧固件机械性能不锈钢螺母》GB3098.15-2014

《螺纹紧固件应力截面积和承载面积》GB/T16823.1-1997

7.《建筑结构静力计算手册》(第二版)

8.土建图纸：

二、基本参数

1.幕墙所在地区：

长春市；

2.地区粗糙度分类等级：

B类；

3.抗震烈度：

按照国家规范《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)＞《中国地震动参数区

划图》(GB18306-2000)规定，长春市地区地震基本烈度为7,地震动峰值加速度

为0.10g,水平地震影响系数最大值为：a=0.08o地震放大系数：P=5.0o

4.基本风压：

按照国家规范《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012),长春地区50年一遇

基本风压为Wo=0.65Mpa,基本雪压为So=0.45Mpa：50年一遇基本雪压为

12

So=O.5Mpa（大跨度钢结构屋面处取用100年重现期的基本雪压）

5.主要材料力学性能

Q235碳钢（0VtW16）

杨氏弹性模量

E=2.06X105N/mm2

抗拉、压、弯强度设计值

fy=215N/mm2

抗剪强度设计值

fv=125N/mm2

局部承压强度设计值

fce=325N/mm2

钢化玻璃（5<tW12）

杨氏弹性模量

E=0.72X105N/mm2

泊松比

v=0.2

大面强度设计值

fg=84.0N/mm2

6063-T5铝合金

杨氏弹性模量

E=0.7X105N/mm2

抗拉、压、弯强度设计值

fy=85.5N/mm2

抗剪强度设计值

fv=49.6N/mm2

局部承压强度设计值

fce=120.0N/mm2

6063-T6铝合金

13

杨氏弹性模量

E=0.7X105N/mm2

抗拉、压、弯强度设计值

fy=140N/mm2

抗剪强度设计值

fv=81.2N/mm'

局部承压强度设计值

fce=161.0N/mm'

14

第一章玻璃幕墙计算

1.结构设计综述：

本章的计算对象为玻璃幕墙。该框架幕墙计算标高为23.6米，地面粗糙度

为B类。

2.计算对象：

此部分幕墙计算对象包括

装饰面板计算

横框计算

竖框计算

连接节点及连接附件计算

3.材料参数：

据《玻璃幕墙工程技术规范》(JGJ102-2003)

面材采用钢化玻璃(5<tW12)

杨氏弹性模量

E=0.72X105N/mm2

泊松比

v=0.2

大面强度设计值

fg=84.0N/mm2

横框的材料参数：据《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003

型材采用6063-T5铝合金

杨氏弹性模量

15

E=0.7X105N/mm2

抗拉、压、弯强度设计值

fy=85.5N/mm2

抗剪强度设计值

fv=42N/mm"

局部承压强度设计值

fce=120.0N/mm2

竖框的材料参数：据《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003

型材采用6063-T6铝合金

杨氏弹性模量

E=0.7X105N/mm2

抗拉、压、弯强度设计值

fy=140.0N/mm2

抗剪强度设计值

fv=81.2N/mm2

局部承压强度设计值

fce=161.0N/mm'

16

第1节玻璃面材计算

1.计算说明：

我们以该部位结构的装饰面材作为计算对象。

根据幕墙结构分格及计算对象在建筑中所处的位置，我们选取最不利的面

材进行计算。面材采用四边简支的支撑形式。

面材最大分格尺寸为1.35（短边Bb）义2.4（长边Ba）米。

面材采用6+12A+6nlm双钢化中空玻璃。此处面材主要承受作用于面板上

的重力荷载、风荷载和地震荷载。

2.力学模型及基本假定：

面材作为直接受力构件，主要承受结构平面法向的荷载，而由于面材在平

面内的刚度相对很大，因此，此处对面材的强度和刚度进行计算时，不考虑面

材在平面内荷载下的效应，而作为板壳结构考虑法向荷载下的效应。

法向荷载作用于面材上可简化为等效均布面荷载。

17

3.荷载分析：

恒荷载标准值Gk据《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003

Gk=PXt

P玻璃的重力密度，取值为：25.6KN/m3

t产生重力荷载狗玻璃的有效厚度，此处取0.012m

2

Gk=25.6X0.012=0.307KN/m

风荷载标准值凡据《建筑结构荷载规范》GB50009-2012

wk=woxHS,Xu2x

Wo基本风压，长春市50年取0.65KN/m?

Usi局部风压体形系数，Usi—1.6；

Uz风压高度系数，长春市B类地区,23.6米标高取为：1.294

Bs7.阵风系数，长春市B类地区，23.6米标高取为：1.615

2

Wk=0.65X1.294X1.ex1.615=2.174KN/m

地震荷载标准值Ek据《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ1022003

Ek=GkXannxXBE

Qg地震影响系数放大值，抗震设防烈度为7度，基本地震加速度为0.10g,

取0.08

BE动力放大系数，取：5.0

2

Ek=0.08X5X0.307=0.123KN/m

4.荷载工况组合：

工况1：L2X重力荷载+1.4XL0X风荷载+1.3X0.5X地震荷载

法向荷载：

PAh=1.4X1.0XWk+1.3X0.5XEk

=1.4X1.0X2.174+1.3X0.5X0.123

18

=3.124KN/m'

竖向荷载可忽略

工况2:1.0X重力荷载+1.0X1.0X风荷载

法向荷载：

PAhk=1.0X1.0XWk

=1.0X1.0X2.174

=2.174KN/m2

竖向荷载可忽略

由上述工况组合的结果可知：

工况1为强度计算时最不利工况，在面材强度计算时，采用工况1中的面

荷载加载到面材上进行计算；

工况2为刚度计算时最不利工况，在面材刚度计算时，采用工况2中的面

荷载加载到面材上进行计算；

5.玻璃荷载分配系数：

玻璃采用双钢化中空玻璃，按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003

强度计算时，将荷载按下式系数分配到两个单片玻璃上：

ki=l.IXt^/C1X63/6+63)=0.55

333333

k2=t2/(tl4-t2)=6/(6+6)=0.5

式中：

L、k2一分别为各单片玻璃的荷载分配系数

ti>t2—分别为各单片玻璃的厚度，ti=6mm>t2=6mm

挠度计算时，按下式采用等效厚度计算

te=0.95X(1/3=0.95X(6;，+63),/3=7.182mm

式中：te—中空坂璃等效厚度

6.面材在荷载作用下的受力分析•：

19

NODALSOLUTION

JUN252016

STEP-104:41:18

SUB=1

TIME=1

SEQV(AVG)

DMX=20.51

SMN-9.185

SMX=39.175

9.18515.84922.51429.17835.843

12.51719.18125.846