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文档简介
幕墙结构计算书
项目名称:11
合同编号:
计算版次:Ver2.6
计算人:2021年11月27日
校核人:2021年11月—日
审核人:2021年11月—日
目录
第一章、计算依据及说明.....................................错误!未定义书签。
一、工程概况说明.......................................错误!未定义书签。
二、设计依据...........................................错误!未定义书签。
相关规范...........................................错误!未定义书签。
基本计算公式.......................................错误!未定义书签。
材料性能...........................................错误!未定义书签。
第二章、明框玻璃幕墙结构计算...............................错误!未定义书签。
一、幕墙系统承受荷载讥算...............................错误!未定义书签。
水平风荷载计算.....................................错误!未定义书签。
垂直于幕墙平面的分布水平地震作用计算:............错误!未定义书签。
二、中空玻璃面板计算...................................错误!未定义书签。
基本参数...........................................错误!未定义书签。
玻璃面板的荷载分配.................................错误!未定义书签。
玻璃面板的强度及挠度校核...........................错误!未定义书签。
三、幕墙立柱计算(铝型材)................................错误!未定义书签。
基本参数...........................................错误!未定义书签。
立柱型材选材计算...................................错误!未定义书签。
确定材料的截面参数.................................错误!未定义书签。
选用立柱型材的截面特性.............................错误!未定义书签。
立柱的抗弯强度计算.................................错误!未定义书签。
立柱的抗剪计算.....................................错误!未定义书签。
立柱的挠度计算.....................................错误!未定义书签。
四、幕墙横梁计算(铝型材).............................错误!未定义书签。
基本参数...........................................错误!未定义书签。
横梁荷载计算.......................................错误!未定义书签。
横梁的内力计算.....................................错误!未定义书签。
初选横梁材料的截面参数.............................错误!未定义书签。
选用的横梁材料的截面特性...........................错误!未定义书签。
横梁的截面校核.....................................错误!未定义书签。
五、连接件计算.........................................错误!未定义书签。
基本参数...........................................错误!未定义书签。
横梁与角码间连接...................................错误!未定义书签。
角码与立柱连接.....................................错误!未定义书签。
立柱与主结构连接...................................错误!未定义书签。
立柱连接伸缩缝计算.................................错误!未定义书签。
幕墙转接件强度计算.................................错误!未定义书签。
六、幕墙埋件计算(土建预埋)...........................错误!未定义书签。
荷载信息...........................................错误!未定义书签。
埋件校核...........................................错误!未定义书签。
焊缝计算...........................................错误!未定义书签。
七、幕墙紧固件计算.....................................错误!未定义书签。
基本参数...........................................错误!未定义书签。
玻璃镶嵌槽紧固螺钉抗拉强度计算....................错误!未定义书签。
玻璃边缘到边框槽底间隙校核.........................错误!未定义书签。
幕墙结构计算书
第一章、计算依据及说明
一、工程概况说明
工程名称:11
工程所在地:深圳
工程所属建筑物地区类别:B类地形
工程所在地区抗震设防烈度:7度
工程所在地区地震设防分类:标准设防类
工程基本风压:0.75kN/n12
工程基本雪压:OkN/m?
二、设计依据
1相关规范
参考资料
《建筑结构静力计算手册》(第二版)
L2土建图纸:
2基本计算公式
2.1地形类别划分:
地面粗糙度可分为A、B、C、D四类:
—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。
2.2风荷载计算:
幕墙属于薄壁外围护构件,根据现行国家标准《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)采用,垂
直于建筑物表面上的风荷载标准值,应按下述公式计算:
当计算主要承重结构时
叫二4(GB50009-20128.1.1-1)
当计算围护结构时
明=44人此(GB50009-20128.1.1-2)
式中:
吗一垂直作用在幕墙表面上的风荷载标准值(N/miM);
P——高度Z处的阵风系数;
根据不同地面粗糙度类别,按以下公式计算:
a
4一=1+2gIl((Z/10)(GB50009-2012第8.6.1条文说明)
峰值因子,按全国GB50009-2012荷载规范取值2.5;
地面粗糙度指数,对应A、B、地D地面粗糙度,分别取0.12、0.15、0.22和0.30;
11()一为10m高名义湍流度,对应A、B、C、D地面粗糙度,分别取0.12、0.14、0.23和0.39;
a015
限=1+2gI/(fZ/I0)=1+2x2.5xOJ4x(j^=15936
〃——风压高度变化系数,按GB50009-20128.2.1条文说明中公式取定;
根据不同地面粗糙度类别,按以下公式计算:
A类:巴=1.28(令心
B类:H.=
c类:价"
D类:0.26《常”
本工程为B类地形:必==1.3904
&,一同部风压体型系数,按GB5OOO9-2OI28.3条验算围护构件及其连接的强度时,可按下列
规定采用局部风压体型系数:
外表面
1)封闭矩形平面房屋的墙面及屋面可按表8.3.3的规定采用;
2)檐口、雨篷、遮阳板、边棱处的装饰条等突出构件,取-2.0;
3)其它房屋和构筑物可按本规范第8.3.1条规定体型系数的1.25倍取值。
内表面
1)封闭式建筑物,按其外表面风压的正负情况取0.2或-0.2;(广东荷载规范按0.3或02取值)
2)仅一面墙有主导洞口的建筑物:
-当开洞率大于0.02且小于或等于0.10时,取0.4〃工
—当开洞率大于0.10且小于或等于().30时,取0.6〃/
—当开洞率大于0.30时,取OK/;
3)具它情况,应按开放式建筑物的取值:
注:1:主导洞口的开洞率是指单个主导洞口与该墙面全部面积之比;
2:人,应取主导洞口对应位置的值;
计算非直接承受风荷载的维护构件风荷载时,按《建筑结构荷载规范》(GB5OOO9-2O12)笫8.3.4
条,局部体型系数〃“可按构件的从属面积折减,折减系数按下列规定采用:
(1)当从属面积不大于Im?时,折减系数取1.0;
(2)当从属面积大于或等于25m2时,对墙面折减系数取0.8,对局部体型系数绝对值大于1.()的
屋面区域折减系数取0.6,对其他屋面区域折减系数取1.0;
(3)当从属面积大于Im?小于25m2时,墙面和绝对信大于1.()的屋面局部体型系数可采用对数插
值,即按下式计算局部体型系数:
+似J25)-%⑴JlogA/1.4
W,——基本风压,按现行国家标准《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)附表E.5(全国各城
市的雪压和风压值表)给出的风压采用,但不得小于0.3kN/m2。
2.3地震作用计算:
%「4x,xG"
式中:
^EAk水平地震作用标准值
PE——动力放大系数,按5.0取定
a—水平地震影响系数最大值,根据相应抗震设防烈度和场地地震动峰值加速度确定。
max
G——幕墙构件单位面积自重(N/mm2)
Aykl
GB50011-2010表5.1/-1水平地震影响系数最大值
地震影响6度7度8度9度
多遇地震0.040.08(0.12)0.16(0.24)0.32
罕遇地震0.280.50(0.72)0.90(1.20)1.40
注:括号内数值分别用于设计基本地震速度为0.15g和0.30g的地区。
同时,根据GB50011-2010《建筑抗震设计规范》(2016年版)及GB18306-2015《中国地震动参数
区划图》的要求:
本工程场地类型为:H类场地,场地地震动峰值加速度调整,按下式确定:
amax=Fa-amax/„/...GB18306-2015附录El
Fa——场地地震动峰值加速度调整系数,可按表E.1所给值分段线性插值确定。
amax=Fa-amax〃-1x0.08-0.08
根据《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223-2008规定:
1.特殊设防类,应按高于本地区抗震设防烈度提高一度的要求加强其抗震措施;但抗震设防烈度
为9度时应按比9度更高的要求采取抗震措施。同时,应按批准的地震安全性评价的结果且高于本地
区抗震设防烈度的要求确定其地震作用。简称甲类。
2.重点设防类,应按高于本地区抗震设防烈度一度的要求加强其抗震措施:但抗震设防烈度为9
度时应按比9度更高的要求采取抗震措施;地基基础的抗震措施,应符合有关规定。同时,应按本地
区抗震设防烈度确定其地震作用。简称乙类。
3.标准设防类,应按本地区抗震设防烈度确定其抗震:昔施和地震作用,达到在遭遇高于当地抗震
设防烈度的预估罕遇地震影响时不致倒塌或发生危及生命安全的严重破坏的抗震设防目标。简称丙类。
4.适度设防类,允许比本地区抗震设防烈度的要求适当降低其抗震措施,但抗震设防烈度为6度
时不应降低。一般情况下,仍应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。简称丁类。
2.4作用效应组合:
一般规定,幕墙结构构件应按下列规定验算承载力和挠度:
a.无地震作用效应组合时,承载力应符合下式要求:
b.有地震作用效应组合时,承载力应符合下式要求:
SE&盼RE
式中:
S—荷载效应按基本组合的设计值:
%—地震作用效应和其他荷载效应按基本组合的设计值:
R—构件强度设计值;
y—结构构件重要性系数,应取不小于1.0:
%—结构构件承载力抗震调整系数,应取1.0:
c.挠度应符合下式要求:
y九
4—构件在风荷载标准值或永久荷载标准值作用下立生的挠度值:
%”,一构件挠度限值;
d.双向受弯的杆件,两个方向的挠度应分别符合4的规定。
幕增构件承载力极限状态设计时,其作用效应的组合应符合下列规定:
।.有地震作用效应组合时,应按下式进行:
S=岛广+iW&k
2.无地震作用效应组合时,应按下式进行:
S=*Gk+匕儿S1n
S—作用效应组合的设计值;
永久荷载效应标准值;
swi—风荷载效应标准值;
——地震作用效应标准值;
Ek
y(;——永久荷载分项系数;
y——风荷载分项系数;
yE—地震作用分项系数;
»——风荷载的组合值系数;
TW
九——地震作用的组合值系数;
进行幕墙构件的承载力设计时,作用分项系数,按下列规定取值:
①一般情况下,永久荷载、风荷载和地震作用的分项系数左、儿、7徽分别取1.3、1.5和1.3;
(按现行国家标准《建筑结构可靠性设计统•标准》(GB50068-2018)第8.2.9条)
②当永久荷载的效应起控制作用时,其分项系数2应取1.35:此时,参与组合的可变荷载效应仅
限于竖向荷载效应;
③当永久荷载的效应对沟件有利时,其分项系数匕的取值不应大于l.Oe
可变作用的组合系数应按下列规定采用:
①一般情况下,风荷载的组合系数3应取1.0,地震作用于的组合系数心应取0.5。
②对水平倒挂玻璃及框架,可不考虑地震作用效应的组合,风荷载的组合系数匕应取1.0(永久
荷载的效应不起控制作用时)或0.6(永久荷载的效应起控制作用时)。
幕墙构件的挠度验算时,风荷载分项系数人和永久荷载分项系数均应取1.0,且可不考虑作用效应
的组合。
3材料性能
材料力学性能,主要参考《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003。
1)玻璃的强度设计值应按表5.2.1的规定采用。
表521玻璃的强度设计值&(N/mm2)
种类厚度(nini)大面侧面
普通玻我528.019.5
5〜1228.019.5
二工心15〜1924.017.()
>2020.014.0
5-1284.058.8
冽化玻汽15〜1972.050.4
>2059.041.3
2)铝合金型材的强度设计值应参考《铝合金结构设计规范》GB50429-2007,按表4.3.4的规定采用。
表434铝合金型材的强度设计值fa(N/mm2)
强度设计值fa
铝合金牌号状态壁厚(mm)
抗拉、抗压抗剪局部承压
T4不区分9055133.0
6061
T6不区分200115199.0
T5不区分9055120.0
6063
T6不区分15085161.0
<1013575150.0
T5
>1012570141.5
6063A
<1016090172.0
T6
>1015080163.0
3)部分单层铝合板强度设计值应参考《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133-2001。按表532采
用。
表5.3.2单层铝合金板强度设计值(N/mm"
牌号试样状态厚度(mm)抗拉强度ftal抗剪强度fval
0.5〜2.9129.575.1
2A11T42
>2.9〜10.0136.579.2
0.5〜2.9171.599.5
2AI2T42
>2.9~10.0185.5107.6
0.5〜2.9273.0158.4
7MUT62
>2.9〜10.0287.0158.4
0.5〜2.9273.0158.4
7T62
>2.9-10.0287.0166.5
4)热轧钢材的强度设计值应按现行国家标准《钢结构设计标准》GB50017.2017的规定采用,也可按
《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003表5.2.3采用。
表523热轧钢材的强度设计值f$(N/mm?)
钢材牌号厚度或直径d(nun)抗拉、抗压、抗弯抗剪端面承压
Q235d<16215125325
16<d<40205120
40<d<60200115
d<16310180
Q34516<d<3529517()400
35<d<50265155
注:表中厚度是指计算点的钢材厚度;对轴心受力杆件是指做面中较厚钢板的厚度。
5)冷弯薄壁型钢的钢材的强度设计值应按现行国家标准《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-
2002的规定,可按表4.2.1采用。
表421冷成型薄壁型钢的强度设计值(N/mm2)
钢材牌号抗拉、抗压、抗弯作抗剪fvs端面承压(磨平顶紧)fo
Q235205120310
Q345300175400
6)螺栓连接的强度设计值可参考《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003表B.0.1-1。
表BQ1-1螺栓连接的强度设计值(N/mm2)
普通螺栓高强度螺栓
锚栓
C级螺栓A、B级螺栓承压型连接
类别螺栓的性能等级、锚栓和构件钢材的牌号
抗剪承压抗拉抗剪,吹压抗拉抗剪•Jt),
fibfvbfcbfibfvbfcbfibGbfvbIcb
4.6、4.8级170140-
普通螺栓5.6级---21019()-
8.8级---400320-
Q235钢------140---
锚松
Q345钢------180---
8.8级-40C250-
承压型连接高强度螺栓
10.9级-50C310-
Q235钢--305--405---470
构件
Q345钢--385--51()---590
Q390钢--400--530---615
7)焊缝的强度设计值可参考《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003表B.0.1-3。
表B.0.1-3焊缝的强度设计值(N/mm2)
构件钢材对接焊缝角焊缝
抗拉和抗弯受拉
f(w
焊接方法和焊条型号
厚度或直径d抗压抗剪抗技、抗压、抗剪
牌号
(mm)fewfvw尔
一、二级三级
d<16215215185125160
自动焊、半自动焊和E43型焊条的手Q235
16<d<40205205175120160
工焊钢
40<d<60200200170115160
d<16310310265180200
自动焊、半自动焊和E50型焊条的手Q345
16<d<35295295250170200
工焊钢
35<d<50265265225155200
d<16350350300205220
自动焊、半自动焊和E55型焊条的r-Q390
I6<d<35335335285190220
工焊铜
35<d<50315315270180220
d<16380380320220220
自动焊、半自动焊和E55型焊条的手Q420
16<d<35360360305210220
工焊钢
35<d<50240240290195220
8)玻璃幕墙材料的弹性模量可按表5.2.8的规定采用。
表528材料的弹性模量E(N/mm2)
材料弹性模量E
玻璃72000
铝合金7000D
钢、不锈钢206000
消除应力的高强钢丝205000
不锈钢绞线120000~150000
高强钢绞线195000
钢丝绳80000-ID0000
注:钢绞线弹性模量可按实测值采用。
9)玻璃幕堵材料的泊松比可按表5.2.9的规定采用。
表5.2.9材料的泊松比u
材料V材料V
玻璃0.20钢、不锈钢1).50
铝分/0.33高强钢丝、钢绞线0.30
10)玻璃幕墙材料的线膨胀系数可按表5.2.10的规定采用。
表5.2.10材料的线膨胀系数a(l/C。)
材料a材料a
0.000008-0.00001不锈钢板O.()(X)()I8
0.000012混凝土().()0(X)l
0.砌砖体0.000()05
ID玻璃幕墙材料的重力密度标准值可按表5.3.1的规定采用。
表531材料的重力密度yg(kN/rn3)
材料YR材料yg
普通、夹层、钢化、半钢化玻璃25.6矿棉1.2~1.5
钢材78.5岩棉0.5~2.5
铝合金28.0玻璃棉0.5~1.0
第二章、明框玻璃幕墙结构计算
一、幕墙系统承受荷载计算
1水平风荷载计算
按现行国家标准《建筑结构荷载规范》(GB50009-20:2)附表E.5(全国各城市的雪压和风压值
表)可知:深圳地区,按5()年重现期,取基本风压值为:
2
W()=0.75kN/m
该幕墙工程的计算标高为:30m,地面粗糙度类别为:B类地形。按现行国家标准《建筑结构荷
载规范》(GB50009-2012)可得:
阵风系数:p=1.5936
风压高度变化系数:=1.3904
1.1面板风载荷计算(直接承受风载荷)
1)面板风荷载标准值:
按现行国家标准《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)要求,视玻璃面板为直接承受风荷载的
围护构件,体型系数不进行折减,故此,本工程(封闭式建筑物)墙角负压区体型系数取值为:
〃=+0.2-1.6
「si
按规范JGJ102-2003中5.3.2规定,玻璃面板风荷载标准值应按下式计算,并且不应小于
0.00IN/mm2;
VV=p.X”X"x叱=L5936X1.3904x16x0.00075
AgZZStU
=0.002659N/mm2>0.001N/mm2
VK=0.002659N/mni2
2)面板风荷载设计值:
作用于幕墙上的风荷载没计值为:
卬=兀•也
W—作用在幕墙上的风荷载设计值;
y——风荷载分项系数;
按现行国家标准《建筑结构可靠性设计统一标准》(GB50068-2018)第8.2.9条取风荷载分项系
数为:1.5;
因此,作用在幕墙上的风荷载设计值为:
W=1.5x0.002659=0.003988N/nun2
1.2支撑结构风载荷计算(非直接承受风载荷)
1)支撑结构风荷载标准值:
支撑结构的从属面积:
A=1.7mx1.2m=2.04in2
按《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)第8.3.4条,当从属面枳大于InX小于25m2时,墙面
和绝对值大于1.0的屋面局部体型系数可采用对数插值,即按下式计算局部体型系数:
%(A)=%(1)+/%(25)xlog(A)/1.4
1%(25)=0.躯/(7)=0.8x14=1.12
ju^(A)+仅”(25)xbg(A)/1.4=1.4+/1.12-1.4]x0.31/1.4=1.338
支撑结构(非直接承受风荷载)的局部风压体型系数取值为:
rHsi,=1.338+0.2=J.538
按规范JGJ1()2-2(X)3中5.3.2规定,风荷载标准值应按下式计算,并且不应小于O.(XUN/mm2;
VV=BX”x〃x叱=1.5936x1.3904x1.538x0.00075
=0.002556N/nun2>0.001N/mm2
2
VVk=O.(X)2556N/nun
2)支撑结构风荷载设计值:
作用于幕墙上的风荷载设计值为:
W=y♦叱
W--作用在幕墙上的风荷载设计值:
y——风荷载分项系数;
按现行国家标准《建筑结构可靠性设计统一标准》(GB50068-2018)第829条取风荷载分项系
数为:1.5;
因此,作用在幕墙上的风荷载设计值为:
W=1.5x0.002556=0.003834N/nun2
2垂直于幕墙平面的分布水平地震作用计算:
2.1垂直于幕墙平面的分布水平地震标准值计算:
按现行国家标准《玻璃幕墙工程技术规范》(JGJ102-2003)第5.3.4条,垂直于幕墙平面的分布
水平地震标准值可按下式计算:
式中:
垂直于幕墙平面的分布水平地震标准值(N/n】nF);
PE——动力放大系数,可取5.0:
amax—水平地震影响系数最大值,本工程取值为:0.08;
Gk——幕墙构件(仅包括面板)的重力荷载标准值(N);
A----幕墙平面面积(in2)o
2.2垂直于幕墙平面的分布水平地震设计值计算:
垂直于幕墙平面的分布水平地震设计值为:
“"名
yE—水平地震作用分项系数;
按现行国家标准《玻璃幕墙工程技术规范》(JGJ102-2003)第5.4.2条取地震作用项系数为:13
%——水平地震作用设计值(N/mi9。
二、中空玻璃面板计算
1基本参数
(1)玻璃面板宽度:B=1200mm:
(2)玻璃面板高度:H=1400mm;
(3)玻璃配置:中空玻璃
(4)外片玻璃种类:铜化玻璃
(5)内片玻璃种类:钢化玻璃
(6)外片玻璃厚度:6mm;
(7)内片玻璃厚度:t2=6mm;
(8)面板的计算模型为:四边简支;
模型简图如下:
H
B
(四边简支)
2玻璃面板的荷载分配
按现行国家标准《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第6.1.5条的规定,作用于中空玻璃上的
内外片玻璃的风荷载值分别按下面计算公式进行荷载分配:
外片为叫二/八叫"会(JGJ102-20036.1.5-1)
/2
内片为叫2二叫.汴7(JGJ102-20036.1.5-2)
地震作用标准值按各单片玻璃的自重按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第5.4.3条的规定
计算。由于内外片玻璃的荷载不同,所以应分别计算内外片玻璃的强度。
2.1外片玻璃的荷载计算
1)外片玻璃面板的自重:
一玻璃面板单位面积自重(仅包括玻璃)(N/mW)
t----外片玻璃面板厚度(mm),/=4=6"〃〃
y——材料的重力密度,对玻璃取值为:0.N/mm3
GALJTx6=C.N/mmZ
2)垂直于面板平面的分布水平地震作用:
a.垂直于面板平面的分布水平地震作用标准值
按现行国家标准《玻璃幕墙工程技术规范》(JGJ102-2003)第5.3.4条,垂直于玻璃平面的分布
水平地震标准值可按下式计算:
=5x0.()8x().=().000061Nfnun2
1EkJ'EmaxAki
b.垂直于玻璃平面的分布水平地震设计值为:
按现行国家标准《玻璃幕墙工程技术规范》(JGJ1O2-2OO3)第542条,垂直于玻璃平面的分布
水平地震设计值可按下式计算:
二左%“=13x0.00()061=0.000079N/nvn2
3)外片玻璃所受风荷载
按现行国家标准《玻璃幕墙工程技术规范》(JGJ1O2-2OO3)第6.1.5条的规定,分配到外片玻璃
的荷载组合的标准值(N/mnX)和荷载组合的设计值分别为:
a.分配到外片玻璃的风荷载标准值
63/
=1.1xW――-=/./X0.002659x-^—;=0.001462N/inm2
b,分配到外片玻璃的风荷载设计值
t,6’
VV=1.1xW――=LIxO.003988x—=0.002193N/mm2
1。+46+6
4)作用于玻璃面板的风荷载及地震作用荷载组合:
按现行国家标准《玻璃幕墙工程技术规范》(JGJ102-2003)第5.4.3条,作用于玻璃面板上的风
荷载和地震作用的组合系数分别如下:
风荷载组合系数:甲=1.0
rH,
地震作用组合系数:*<*=0.5
a.外片玻璃所受荷载组合标准值为:
2
qkl=匕•吗/+也/%.”=/x0M/462+0.5x().(X)(X)61=0.001492N/nun
b.外片玻璃所受荷载组合设计值为:
%=匕.%+忆%产1x0.002193+0.5x0.000079=0.002232N/mni2
2.2内片玻璃的荷载计算
1)内片玻璃的自重
内片玻璃的厚度为:/二4=6mm
内片玻璃的自重为:
2
GA,k,2.=yfg't2=0.x6=0.N/nun
2)垂直于面板平面的分布水平地震作用:
a.垂直于面板平面的分布水平地震作用标准值
2
以lEk。2=r屋Eamax右A心k2=5x0.08x0.=0.000061N/mni
b.垂直于玻璃平面的分布水平地震设计值为:
%,=左%.*,=L3x0.000061=0.000079N/mm2
3)内片玻璃所受风荷载
a.分配到内片玻璃的风荷载标准值
t363
VV,=W,—2~=0.002659x—;=0.00133N/nan2
k2+?6s+6」
b.分配到内片玻璃的风荷载设计值
33
t26
W,=W-T—=0.003988x;=0.001994N/nv件
2t;+//6+63
4)荷载组合值
a.内片玻璃所受荷载组合标准值为:
%,=1x0.00133+0.5x0.000061=0.00136N/nun2
b.内片玻璃所受荷载组合设计值为:
<7,=7x0.001994+0.5x0.()00079=0.002034N/nun2
3玻璃面板的强度及挠度校核
3.1中空玻璃的强度校核
按现行国家标准《玻璃幕墙工程技术规范》(JGJ102-2003)第6.1.2条,中空玻璃右垂直于玻璃
幕增平面的风荷载和地震作用下,玻璃截面最大应力应满足下列条件:
6mqeF.
式中:
o-玻璃截面最大应力设计值(N/mn12):
“—折减系数,由参数e确定,其中e=0r
qk----荷载组合标准值(N/mm2);
E——玻璃的弹性模量(N/mn12);
机——弯矩系数;
q—荷载组合设计值(N/mm2);
a一矩形玻璃板材短边边长(mm):
t----玻璃厚度(mm);
力一玻璃强度设计值(N/mm?);(JGJ113-2015表4.1.9)
1)折减系数:
外片玻璃的强度折减参数:
f
%"0.001492K1200__..A
3=西=72000x6=33.156
内片玻璃的强度折减参数:
_q..0.00I36义】20Q4
%一£〔;一72000x6,_9222
按现行国家标准《玻璃幕墙工程技术规范》(JGJ102-2003)查表6.122
表6.L2-2折减系数n
II<5.010.020.040.060.080.0100.0
1.000.960.920.840.780.730.68
!1120.0150.0200.0250.0300.03500240011
0.650.610.570.540.520.510.50
可得:
外片玻璃折减系数:%=0.8674
内片玻璃折减系数:&二0879,
2)弯矩系数:
由介浅二0857/43
按现行国家标准《玻璃幕墙工程技术规范》(JGJ102-2()03)查表6.1.2-1
表612-1四边支承玻璃板的弯矩系数m
ah0.000.250.330.400.500.550.600.65
in0.12500.12300.11800.11150.10000.09340.08680.0S04
3卜0.700.750.800.850.900.951.00
in0.07420.06830.06280.05760.05280.04830.0442
可得:
弯矩系数:m=005691
3)强度校核:
外片玻璃产生的最大应力为:
6”26x0.05691x0.002232x12002八。一
?二丁『%=-------------布---------------------*°・8674
=26.443N/iwn2=84N/nun2
外片玻璃强度满足要求!
内片玻璃产生的最大应力为:
6〃叫"6x0.05691x0.002034x12002八,
%=不一%=--------------不--------------------xQ8791
=24.422N/i?un2<f^=84N/nvn2
内片玻璃强度满足要求!
3.2中空玻璃的挠度校核
按现行国家标准《玻璃幕墙工程技术规范》(JGJ1O2-2OO3)第6.1.3条,中空玻璃在风荷载作用
下的跨中挠度,应满足下列条件:
〃吗/a
df=D-tJ-df^=6d
式中:
〃一挠度系数;
叱——风荷载标准值2;
K(N/mm)
a一矩形玻璃板材短边边长(mm);
〃----折减系数;
D——玻璃刚度。
1)折减系数:
按现行国家标准《玻璃幕墙工程技术规范》(JGJI02-2003)第6.1.4条,计算夹层玻璃的折减系
数时,玻璃计算厚度t取两片玻璃的等效厚度:
t=te=0.95义配+q=095x折归=7.182mm
依据上述公式可以算得参数:
八%”0.002659x12OO4
"一E/一72000x7」82,一2&7bJ
按现行国家标准《玻璃幕墙工程技术规范》(JGJ102-2003)查表6.122可得:
折减系数:n=0.8849
2)挠度系数:
由*=黑=a857143
按现行国家标准《玻璃幕墙工程技术规范》(JGJ102-2003)查表6.1.3
表6.1.3四边支承玻璃板的挠度系数.
a'b0.000.200.250.330.50
1i0.013020.012970.012820.01223().01013
:i1'0.550.600.650.700.75
0.009400.008670.007960.007270.00663
口卜0.800.850.900.951.00
卜i().006030.005470.004960.00449O.(M)4O6
可得:
挠度系数:M=0.0054
3)玻璃刚度:
中空玻璃的计算厚度为7./82〃〃〃,由此可得中空玻璃的刚度为:
上_=侬丝2幽二
2
12(1-v)12x(1-0.22)•svM
4)中空玻璃挠度校核:
中空玻璃产生的最大挠度为:
〃吗。Q0054x().002659x12004
dX0.8849
r万一广.704
]2(X)
=11.379mm<d-=20nvn
f(-hrm60
中空玻璃的挠度满足要求
三、幕墙立柱计算(铝型材)
1基本参数
(1)力学模型:单跨简支(受拉);
(2)立柱跨度:L=1700mm;
(3)立柱左分格宽:1200mm:立柱右分格宽:1200mm:
(4)立柱计算间距:B=1200mm;
(5)立柱材质:6O63-T5铝型材;
本处幕墙立柱按单跨简支(受拉)力学模型进行设计计算,受力模型如下:
q
L
简支梁力学模型
2立柱型材选材计算
1)风荷载作用的线荷载集度(按矩形分布):
风荷载线分布最大荷载集度标准值(N/mm)
%=叫xB
式中:
2
Wk——风荷载标准值(N/mm);
B幕墙立柱计算间距(mm);
qwk=WxB=0.002556x1200=3.067N/mm
风荷载线分布最大荷载集度设计值(N/mm)
q=1.5qwk=7.5x3.067=4.6N/nu?i
2)水平地震作用线荷载集度(按矩形分布):
垂直于面板平面的分布水平地震作用标准值
按现行国家标准《玻璃幕墙工程技术规范》(JGJ102-2003)笫5.3.4条,垂直于幕墙平面的分布
水平地震标准值可按下式计算:
式中:
qEAk——垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值(N/mnX)
PE—动力放大系数,可取5;
amux——水平地震影响系数最大值,按表5.3.4采用,本工程取值为:0.08;
——玻璃幕墙构件(含面板和框架)的重力荷载标准值()
GAukN/mm?
则:
2
qFAk=4'4
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