玻璃幕墻計(jì)算書9034513908

1、全隱框幕墻設(shè)計(jì)計(jì)算書基本參數(shù): 天津地區(qū)基本風(fēng)壓0.500kn/m2 抗震設(shè)防烈度7度 設(shè)計(jì)基本地震加速度0.15g .設(shè)計(jì)依據(jù): 建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn) gb 50068-2001 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 gb 50009-2001 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 gb 50011-2001 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 gb 50010-2002 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 gb 50017-2003 混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程jgj 145-2004 玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范 jgj 102-2003 建筑幕墻 jg 3035-1996 玻璃幕墻工程質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn) jgj/t 139-2001 鋁合金建筑型材 基材 gb/t 523

2、7.1-2004 鋁合金建筑型材 陽(yáng)極氧化、著色型材 gb/t 5237.2-2004 緊固件機(jī)械性能 螺栓、螺釘和螺柱 gb/t 3098.1-2000 緊固件機(jī)械性能 螺母 粗牙螺紋 gb/t 3098.2-2000 緊固件機(jī)械性能 自攻螺釘 gb/t 3098.5-2000 緊固件機(jī)械性能 不銹鋼螺栓、螺釘和螺柱 gb/t 3098.6-2000 緊固件機(jī)械性能 不銹鋼螺母 gb/t 3098.15-2000 浮法玻璃 gb 11614-1999 鋼化玻璃 gb/t 9963-1998 幕墻用鋼化玻璃與半鋼化玻璃 gb 17841-1999 建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè) (第二版) bkcadp

3、m集成系統(tǒng)(bkcadpm2006版).基本計(jì)算公式: (1).場(chǎng)地類別劃分: 地面粗糙度可分為a、b、c、d四類： -a類指近海海面和海島、海岸、湖岸及沙漠地區(qū)； -b類指田野、鄉(xiāng)村、叢林、丘陵以及房屋比較稀疏的鄉(xiāng)鎮(zhèn)和城市郊區(qū)； -c類指有密集建筑群的城市市區(qū)； -d類指有密集建筑群且房屋較高的城市市區(qū)。 本工程為：研發(fā)中心，按c類地區(qū)計(jì)算風(fēng)荷載。(2).風(fēng)荷載計(jì)算: 幕墻屬于薄壁外圍護(hù)構(gòu)件，根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范gb50009-2001規(guī)定采用 風(fēng)荷載計(jì)算公式: wk=gz×s×z×w0 （7.1.1-2） 其中: wk-垂直作用在幕墻表面上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kn

4、/m2)； gz-高度z處的陣風(fēng)系數(shù),按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范gb50009-2001第7.5.1條取定。 根據(jù)不同場(chǎng)地類型,按以下公式計(jì)算:gz=k(1+2f) 其中k為地區(qū)粗糙度調(diào)整系數(shù)，f為脈動(dòng)系數(shù)。經(jīng)化簡(jiǎn)，得： a類場(chǎng)地: gz=0.92×1+35-0.072×(z/10)-0.12 b類場(chǎng)地: gz=0.89×1+(z/10)-0.16 c類場(chǎng)地: gz=0.85×1+350.108×(z/10)-0.22 d類場(chǎng)地: gz=0.80×1+35(0.252)×(z/10)-0.30 z-風(fēng)壓高度變化系數(shù),按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)

5、范gb50009-2001第7.2.1條取定。 根據(jù)不同場(chǎng)地類型,按以下公式計(jì)算: a類場(chǎng)地: z=1.379×(z/10)0.24 b類場(chǎng)地: z=1.000×(z/10)0.32 c類場(chǎng)地: z=0.616×(z/10)0.44 d類場(chǎng)地: z=0.318×(z/10)0.60 本工程屬于c類地區(qū),故z=0.616×(z/10)0.44 s-風(fēng)荷載體型系數(shù),按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范gb50009-2001第7.3.3條取為：-1.2 w0-基本風(fēng)壓,按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范gb50009-2001附表d.4給出的50年一遇的風(fēng)壓采用，但不得小于0.3k

6、n/m2，天津地區(qū)取為0.500kn/m2(3).地震作用計(jì)算: qeak=e×max×gak 其中: qeak-水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值 e-動(dòng)力放大系數(shù),按 5.0 取定 max-水平地震影響系數(shù)最大值，按相應(yīng)抗震設(shè)防烈度和設(shè)計(jì)基本地震加速度取定: max選擇可按jgj102-2003中的表5.3.4進(jìn)行。表5.3.4 水平地震影響系數(shù)最大值max抗震設(shè)防烈度6度7度8度max0.040.08(0.12)0.16(0.24)注:7、8度時(shí)括號(hào)內(nèi)數(shù)值分別用于設(shè)計(jì)基本地震速度為0.15g和0.30g的地區(qū)。 設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.05g，抗震設(shè)防烈度6度： max=0.04 設(shè)

7、計(jì)基本地震加速度為0.10g，抗震設(shè)防烈度7度： max=0.08 設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.15g，抗震設(shè)防烈度7度： max=0.12 設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.20g，抗震設(shè)防烈度8度： max=0.16 設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.30g，抗震設(shè)防烈度8度： max=0.24 設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.40g，抗震設(shè)防烈度9度： max=0.32 天津設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.15g，抗震設(shè)防烈度為7度，故取max=0.12 gak-幕墻構(gòu)件的自重(n/m2)(4).作用效應(yīng)組合:一般規(guī)定，幕墻結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)按下列規(guī)定驗(yàn)算承載力和撓度： a.無(wú)地震作用效應(yīng)組合時(shí)，承載力應(yīng)符合下式要求： 0s r b.

8、有地震作用效應(yīng)組合時(shí)，承載力應(yīng)符合下式要求： se r/re式中 s-荷載效應(yīng)按基本組合的設(shè)計(jì)值； se-地震作用效應(yīng)和其他荷載效應(yīng)按基本組合的設(shè)計(jì)值； r-構(gòu)件抗力設(shè)計(jì)值； 0-結(jié)構(gòu)構(gòu)件重要性系數(shù)，應(yīng)取不小于1.0； re-結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力抗震調(diào)整系數(shù)，應(yīng)取1.0； c.撓度應(yīng)符合下式要求： df df,lim df-構(gòu)件在風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值或永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下產(chǎn)生的撓度值； df,lim-構(gòu)件撓度限值； d.雙向受彎的桿件，兩個(gè)方向的撓度應(yīng)分別符合dfdf,lim的規(guī)定。幕墻構(gòu)件承載力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，其作用效應(yīng)的組合應(yīng)符合下列規(guī)定： 1 有地震作用效應(yīng)組合時(shí)，應(yīng)按下式進(jìn)行： s=gsgk+wws

9、wk+eesek 2 無(wú)地震作用效應(yīng)組合時(shí)，應(yīng)按下式進(jìn)行： s=gsgk+wwswk s-作用效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值； sgk-永久荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值； swk-風(fēng)荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值； sek-地震作用效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值； g-永久荷載分項(xiàng)系數(shù)； w-風(fēng)荷載分項(xiàng)系數(shù)； e-地震作用分項(xiàng)系數(shù)； w-風(fēng)荷載的組合值系數(shù)； e-地震作用的組合值系數(shù)； 進(jìn)行幕墻構(gòu)件的承載力設(shè)計(jì)時(shí)，作用分項(xiàng)系數(shù)，按下列規(guī)定取值： 一般情況下，永久荷載、風(fēng)荷載和地震作用的分項(xiàng)系數(shù)g、w、e應(yīng)分別取1.2、1.4和1.3； 當(dāng)永久荷載的效應(yīng)起控制作用時(shí)，其分項(xiàng)系數(shù)g應(yīng)取1.35；此時(shí)，參與組合的可變荷載效應(yīng)僅限于豎向荷載效應(yīng)； 當(dāng)永久荷載的效應(yīng)

10、對(duì)構(gòu)件利時(shí)，其分項(xiàng)系數(shù)g的取值不應(yīng)大于1.0。 可變作用的組合系數(shù)應(yīng)按下列規(guī)定采用： 一般情況下，風(fēng)荷載的組合系數(shù)w應(yīng)取1.0，地震作用于的組合系數(shù)e應(yīng)取0.5。 對(duì)水平倒掛玻璃及框架，可不考慮地震作用效應(yīng)的組合，風(fēng)荷載的組合系數(shù)w應(yīng)取1.0（永久荷載的效應(yīng)不起控制作用時(shí)）或0.6(永久荷載的效應(yīng)起控制作用時(shí))。幕墻構(gòu)件的撓度驗(yàn)算時(shí)，風(fēng)荷載分項(xiàng)系數(shù)w和永久荷載分項(xiàng)系數(shù)均應(yīng)取1.0，且可不考慮作用效應(yīng)的組合。.材料力學(xué)性能: 材料力學(xué)性能，主要參考jgj 102-2003 玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范。(1).玻璃的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值應(yīng)按表5.2.1的規(guī)定采用。表5.2.1 玻璃的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 fg(n/mm2)

11、種 類厚度（mm）大 面?zhèn)?面普通玻璃528.019.5浮法玻璃51228.0 19.5151924.0 17.0 2020.0 14.0 鋼化玻璃51284.0 58.8151972.0 50.42059.0 41.3注：1. 夾層玻璃和中空玻璃的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值可按所采用的玻璃類型確定；2. 當(dāng)鋼化玻璃的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)達(dá)不到浮法玻璃強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的3倍時(shí)，表中數(shù)值 應(yīng)根據(jù)實(shí)測(cè)結(jié)果予于調(diào)整；3. 半鋼化玻璃強(qiáng)度設(shè)計(jì)值可取浮法玻璃強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的2倍。當(dāng)半鋼化玻璃 的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值達(dá)不到浮法玻璃強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的2倍時(shí)，其設(shè)計(jì)值應(yīng)根據(jù)實(shí) 測(cè)結(jié)果予于調(diào)整；4. 側(cè)面玻璃切割后的斷面，其寬度為玻璃厚度。(2).鋁合金型材的強(qiáng)度

12、設(shè)計(jì)值應(yīng)按表5.2.2的規(guī)定采用。表5.2.2 鋁合金型材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fa（n/mm2）鋁合金牌號(hào)狀 態(tài)壁厚（mm）強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fa抗拉、抗壓抗剪局部承壓6061t4不區(qū)分85.5 49.6 133.0 t6不區(qū)分190.5 110.5 199.0 6063t5不區(qū)分85.5 49.6 120.0 t6不區(qū)分140.0 81.2 161.0 6063at510124.4 72.2 150.0 10116.6 67.6 141.5 t610147.7 85.7 172.0 10140.0 81.2 163.0 (3).鋼材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范gb50017-2003的規(guī)定采用

13、，也可按表5.2.3采用。表5.2.3 鋼材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fs（n/mm2）鋼材牌號(hào)厚度或直徑d（mm）抗拉、抗壓、抗彎抗剪端面承壓q235d1621512532516d4020512040d60200115q345d1631018040016d3529517035d50265155注：表中厚度是指計(jì)算點(diǎn)的鋼材厚度；對(duì)軸心受力桿件是指截面中較厚鋼板的厚度.(4).玻璃幕墻材料的彈性模量可按表5.2.8的規(guī)定采用。表5.2.8 材料的彈性模量 e（n/mm2）材 料e玻 璃0.72105鋁合金0.70105鋼、不銹鋼2.06105消除應(yīng)力的高強(qiáng)鋼絲2.05105不銹鋼絞線1.201051.5010

14、5高強(qiáng)鋼絞線1.95105鋼絲繩0.801051.00105 注：鋼絞線彈性模量可按實(shí)測(cè)值采用。(5).玻璃幕墻材料的泊松比可按表5.2.9的規(guī)定采用。表5.2.9 材料的泊松比材 料材 料玻璃0.20鋼、不銹鋼0.30鋁合金0.33高強(qiáng)鋼絲、鋼絞線0.30(6).玻璃幕墻材料的線膨脹系數(shù)可按表5.2.10的規(guī)定采用。表5.2.10 材料的線膨脹系數(shù)(1/)材料材料 玻璃0.80×10-51.00×10-5不銹鋼板1.80×10-5鋁合金2.35×10-5混凝土1.00×10-5鋁材1.20×10-5砌磚體0.50×10-5

15、(7).玻璃幕墻材料的重力密度標(biāo)準(zhǔn)值可按表5.3.1的規(guī)定采用。表5.3.1 材料的重力密度g（kn/m3)材料g材料g普通玻璃、夾層玻璃、鋼化玻璃、半鋼化玻璃25.6礦棉1.21.5玻璃棉0.51.0鋼材78.5巖棉0.52.5鋁合金28.0一、風(fēng)荷載計(jì)算 標(biāo)高為33m處風(fēng)荷載計(jì)算(1). 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算: w0:基本風(fēng)壓 w0=0.50 kn/m2 gz: 23m高處陣風(fēng)系數(shù)(按c類區(qū)計(jì)算) gz=0.85×1+350.108×(z/10)-0.22=1.536 z: 23m高處風(fēng)壓高度變化系數(shù)(按c類區(qū)計(jì)算): (gb50009-2001) z=0.616×

16、;(z/10)0.44 =0.616×(23/10)0.44=0.8 s:風(fēng)荷載體型系數(shù) s=-1.20 wk=gz×z×s×w0 (gb50009-2001) =1.536×0.8×1.2×0.500 =0.65 kn/m2(2). 風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值: w: 風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值(kn/m2) w: 風(fēng)荷載作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)：1.4 按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范gb50009-2001 3.2.5 規(guī)定采用 w=w×wk=1.4×0.65=0.91kn/m2 w取1kn/m2一、玻璃的選用與校核 本處選用玻璃種類為: 鋼化玻

17、璃1. 本處采用中空玻璃 玻璃的重力密度為: 25.6(kn/m3) bt_l 玻璃玻璃厚度為: 8.0(mm) gak=25.6×bt/1000 =25.6×(6.000+6.000)/1000 =0.307kn/m22. 該處垂直于玻璃平面的分布水平地震作用: max: 水平地震影響系數(shù)最大值: 0.120 qeak: 垂直于玻璃平面的分布水平地震作用(kn/m2) qeak=5×max×gak =5×0.120×0.307 =0.184kn/m2 e: 地震作用分項(xiàng)系數(shù): 1.3 qea: 垂直于玻璃平面的分布水平地震作用設(shè)計(jì)值

18、(kn/m2) qea=re×qeak =1.3×qeak =1.3×0.184 =0.240kn/m23. 玻璃的強(qiáng)度計(jì)算: 玻璃校核依據(jù): g=84.000 n/mm2 wk: 垂直于玻璃平面的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(n/mm2) qeak: 垂直于玻璃平面的地震作用標(biāo)準(zhǔn)值(n/mm2) wk: 在垂直于玻璃平面的風(fēng)荷載作用下玻璃截面的最大應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值(n/mm2) ek: 在垂直于玻璃平面的地震作用下玻璃截面的最大應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值(n/mm2) : 參數(shù) : 折減系數(shù)，可由參數(shù)按jgj102-2003表6.1.2-2采用表 6.1.2-2 折減系數(shù)5.010.020.040.

19、060.080.0100.01.000.960.920.840.780.730.68120.0150.0200.0250.0300.0350.0400.00.650.610.570.540.520.510.50 a: 玻璃短邊邊長(zhǎng): 1500.0mm b: 玻璃長(zhǎng)邊邊長(zhǎng): 2400.0mm bt_l 玻璃厚度為: 8.000(mm) m: 玻璃板的彎矩系數(shù), 按邊長(zhǎng)比a/b查 表6.1.2-1得: 0.0797表6.1.2-1 四邊支承玻璃板的彎矩系數(shù)ma/b0.000.250.330.400.500.550.600.65m0.12500.12300.11800.11150.10000.093

20、40.08680.0804a/b0.700.750.800.850.900.951.00m0.07420.06830.06280.05760.05280.04830.0442 wk1玻璃的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 (n/mm2) qek2玻璃的地震作用標(biāo)準(zhǔn)值 (n/mm2) wk1=1.1×wk×bt_w3/(bt_w3+bt_l3)=1.034 (kn/m2) wk2=wk×bt_l3/(bt_w3+bt_l3)=0.940 (kn/m2) qek1=0.092 (kn/m2) qek2=0.092 (kn/m2) 在垂直于玻璃平面的風(fēng)荷載和地震作用下玻璃截面的最大應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)

21、值計(jì)算(n/mm2) 在風(fēng)荷載作用下外側(cè)玻璃參數(shù)=(wk1+0.5×qek1)×a4/(e×t4) =14.07 : 折減系數(shù)，按=14.07 查jgj102-2003 6.1.2-2表得:=0.94 在風(fēng)荷載作用下玻璃最大應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值wk=6×m×wk1×a2×/t2 =14.279n/mm2 : 折減系數(shù)，按=14.07 查6.1.2-2表得:0.94 在地震作用下外側(cè)玻璃最大應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值ek=6×m×qek1×a2×/t2 =1.273n/mm2 : 玻璃所受應(yīng)力: 采用sw+0.5

22、se組合: =1.4×wk+0.5×1.3×ek =1.4×14.279+0.5×1.3×1.273 =20.818n/mm2 : 折減系數(shù)，按=12.84 查jgj102-2003 6.1.2-2表得:=0.95 在風(fēng)荷載作用下玻璃最大應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值wk=6×m×wk2×a2×/t2 =13.048n/mm2 在地震作用下玻璃參數(shù)=(wk2+0.5×qek2)×a4/(e×t4) =12.84 : 折減系數(shù)，按=12.84 查6.1.2-2表得:=0.95 在地震作用

23、下玻璃最大應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值ek=6×m×qek2×a2×/t2 =1.280n/mm2 : 玻璃所受應(yīng)力: 采用sw+0.5se組合: =1.4×wk+0.5×1.3×ek =1.4×13.048+0.5×1.3×1.280 =19.099n/mm2 玻璃最大應(yīng)力設(shè)計(jì)值=20.818n/mm2 < g=84.000n/mm2 玻璃強(qiáng)度滿足要求! 4. 玻璃的撓度計(jì)算: df: 在風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下?lián)隙茸畲笾?mm) d: 玻璃的剛度(n.mm) te: 玻璃等效厚度 0.95×(bt_

24、l3+bt_w3)(1/3)=7.2mm : 泊松比，按jgj 102-2003 5.2.9條采用，取值為 0.20表5.2.9 材料的泊松比材 料材 料玻璃0.20鋼、不銹鋼0.30鋁合金0.33高強(qiáng)鋼絲、鋼絞線0.30 : 撓度系數(shù):按jgj102-2003表6.1.3采用 =0.00790表6.1.3 四邊支承板的撓度系數(shù)a/b0.000.200.250.330.500.013020.012970.012820.012230.01013a/b0.550.600.650.700.750.009400.008670.007960.007270.00663a/b0.800.850.900.95

25、1.000.006030.005470.004960.004490.00406 =wk×a4/(e×te4) =11.93 : 折減系數(shù)，按=11.93 查jgj102-2003 6.1.2-2表得:=0.95 d=(e×te3)/12(1-2) =2314960.87 (n.mm) df=×wk×a4×/d =7.4 (mm) df/a < 1/60 玻璃的撓度滿足! 二、固定片（壓板）計(jì)算: wfg_x: 計(jì)算單元總寬為1500.0mm hfg_y: 計(jì)算單元總高為2400.0mm hyb1: 壓板上部分高為350.0mm

26、hyb2: 壓板下部分高為350.0mm wyb: 壓板長(zhǎng)為20.0mm hyb: 壓板寬為30.0mm byb: 壓板厚為7.0mm dyb: 壓板孔直徑為6.0mm wk: 作用在玻璃幕墻上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值為1.880(kn/m2) qeak: 垂直于玻璃幕墻平面的分布水平地震作用為0.184(kn/m2)(不包括立柱與橫梁傳來(lái)的地震作用) a: 每個(gè)壓板承受作用面積(m2) a=(wfg_x/1000/2)×(hyb1+hyb2)/1000/2 =(1.0500/2)×(0.3500+0.3500)/2 =0.1838 (m2) pwk: 每個(gè)壓板承受風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kn

27、) pwk=wk×a=1.880×0.1838=0.345(kn) pw: 每個(gè)壓板承受風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值(kn) pw=1.4×pwk=1.4×0.345=0.484(kn) mw: 每個(gè)壓板承受風(fēng)荷載產(chǎn)生的最大彎矩(kn.m) mw=1.5×pw×(wyb/2)=1.5×0.484×(0.0200/2)=0.007 (kn.m) pek: 每個(gè)壓板承受地震作用標(biāo)準(zhǔn)值(kn) pek=qeak×a=0.184×0.1838=0.034(kn) pe: 每個(gè)壓板承受地震作用設(shè)計(jì)值(kn) pe=1.3

28、×pek=1.3×0.034=0.044(kn) me: 每個(gè)壓板承受地震作用產(chǎn)生的最大彎矩(kn.m) me=1.5×pe×(wyb/2)=1.5×0.044×(0.0200/2)=0.001 (kn.m) 采用sw+0.5se組合 m: 每個(gè)壓板承受的最大彎矩(kn.m) m=mw+0.5×me=0.007+0.5×0.001=0.008(kn.m) w: 壓板截面抵抗矩(mm3) w=(hyh-dyb)×byb2)/6 =(30.0-6.0)×7.02)/6 =196.0 (mm3) i:

29、 壓板截面慣性矩(mm4) i=(hyh-dyb)×byb3)/12 =(30.0-6.0)×7.03)/12 =686.0 (mm4) =106×m/w=106×0.008/196.0=38.7 (n/mm2) =38.7(n/mm2) 84.2(n/mm2)強(qiáng)度滿足要求 u: 壓板變形(mm) u=1.5×1000×2×(pwk+0.5×pek)×wyb3/(48×e×i) =1.5×1000×(0.345+0.5×0.034)×20.03)

30、/(24×0.7×105×686.0) =0.002mm du: 壓板相對(duì)變形(mm) du=u/l=u/(wyb/2)=0.002/10.0=0.0002 du=0.00021/180 符合要求 nvbh: 壓板螺栓(受拉)承載能力計(jì)算(n): d: 壓板螺栓有效直徑為5.000(mm) nvbh=(×d2×170)/4=(3.1416×5.0002×170)/4 =3338.0 (n) nvbh=3338.02×(pw+0.5×pe)=1011.1(n)滿足要求 一、硅酮結(jié)構(gòu)密封膠計(jì)算: 該處選用結(jié)構(gòu)

31、膠類型為: ss6221. 按風(fēng)荷載、水平地震作用和自重效應(yīng), 計(jì)算硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的寬度:(1)在風(fēng)載荷和水平地震作用下，結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)寬度的計(jì)算(抗震設(shè)計(jì)): cs1: 風(fēng)載荷作用下結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)寬度 (mm) w: 風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值: 2.631kn/m2 a: 矩形玻璃板的短邊長(zhǎng)度: 1050.000mm f1: 硅酮結(jié)構(gòu)密封膠在風(fēng)荷載或地震作用下的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，取0.2n/mm2。 qe: 作用在計(jì)算單元上的地震作用設(shè)計(jì)值:0.240(kn/m2) 按5.6.3條規(guī)定采用 cs1=(w+0.5×qe)×a/(2000×f1) =(2.631+0.5×0.240

32、)×1050.000/(2000×0.2) =7.22mm 取8mm(2)在玻璃永久荷載作用下，結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)寬度的計(jì)算: cs2: 自重效應(yīng)結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)寬度 (mm) a: 矩形玻璃板的短邊長(zhǎng)度: 1050.0mm b: 矩形玻璃板的長(zhǎng)邊長(zhǎng)度: 1600.0mm f2: 結(jié)構(gòu)膠在永久荷載作用下的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，取0.01n/mm2 按jgj102-2003的5.6.3條規(guī)定采用 bt_l:中空或夾層玻璃(雙層)內(nèi)側(cè)玻璃厚度6.0mm bt_w:中空或夾層玻璃(雙層)外側(cè)玻璃厚度6.0mm cs2=25.6×(bt_l+bt_w)×(a×b)/(2000

33、×(a+b)×f2) =9.74mm 取10mm(3)硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的最大計(jì)算寬度: 10mm2. 硅酮結(jié)構(gòu)密封膠粘接厚度的計(jì)算:(1)溫度變化效應(yīng)膠縫厚度的計(jì)算: ts1: 溫度變化效應(yīng)結(jié)構(gòu)膠的粘結(jié)厚度: mm 1: 硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的溫差變位承受能力: 12.0% : 年溫差: 62.2 b: 矩形玻璃板的長(zhǎng)邊長(zhǎng)度: 1600.0mm us1: 玻璃板塊在年溫差作用下玻璃與鋁型材相對(duì)位移量: mm 鋁型材線膨脹系數(shù): 1=2.35×10-5 玻璃線膨脹系數(shù): 2=1.00×10-5 us1=b××(1-2) =1.600×

34、62.200×(2.35-1)×10-5 =1.344mm ts1=us1/(1×(2+1)0.5 =1.344/(0.120×(2+0.120)0.5 =2.7mm(2)地震作用下膠縫厚度的計(jì)算: ts2: 地震作用下結(jié)構(gòu)膠的粘結(jié)厚度: mm hg: 玻璃面板高度: 1600.0m :風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下主體結(jié)構(gòu)的樓層彈性層間位移角限值(rad): 0.0010 :膠縫變位折減系數(shù)1.000 2: 硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的變位承受能力，取對(duì)應(yīng)于其受拉應(yīng)力為0.14n/mm2時(shí)的伸長(zhǎng)率: 40.0% ts2=×hg×/(2×(2+2)

35、0.5 =0.0010×1600.0×1.000/(0.400×(2+0.400)0.5 =1.6mm3. 膠縫強(qiáng)度驗(yàn)算 膠縫選定寬度為:10 mm 膠縫選定厚度為:6 mm(1)在風(fēng)荷載和水平地震作用下，結(jié)構(gòu)膠中產(chǎn)生的拉應(yīng)力: w: 風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值: 2.631kn/m2 qe: 作用在計(jì)算單元上的地震作用設(shè)計(jì)值:0.240(kn/m2) a: 矩形分格短邊長(zhǎng)度: 1050.0mm cs: 結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)寬度: 10.0 mm 1=(w+0.5×qe)×a/(2000×cs) =(2.631+0.5×0.240)×10

36、50.000/(2000×10.000) =0.144n/mm2(2)在永久荷載作用下，結(jié)構(gòu)膠中產(chǎn)生的剪應(yīng)力: a: 矩形玻璃板的短邊長(zhǎng)度: 1050.0mm b: 矩形玻璃板的長(zhǎng)邊長(zhǎng)度: 1050.0mm bt_l:中空或夾層玻璃(雙層)內(nèi)側(cè)玻璃厚度6.0mm 2=25.6×(bt_l+bt_w)×(a×b)/(2000×(a+b)×cs) =0.010n/mm2(3)結(jié)構(gòu)膠中產(chǎn)生的總應(yīng)力: =(12+22)0.5 =(0.1442+0.0102)0.5 =0.145n/mm20.2n/mm2 結(jié)構(gòu)膠強(qiáng)度可以滿足要求！ 一、幕墻立柱

37、計(jì)算: 幕墻立柱按簡(jiǎn)支梁力學(xué)模型進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算：1. 荷載計(jì)算:(1)風(fēng)荷載均布線荷載設(shè)計(jì)值(矩形分布) qw: 風(fēng)荷載均布線荷載設(shè)計(jì)值(kn/m) w: 風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值: 1.4kn/m2 b: 幕墻分格寬: 1.500m qw=w×b =1.4×1.5 =2.1 kn/m(2)立柱彎矩:立柱的受力如圖所示。 mw: 風(fēng)荷載作用下立柱彎矩(kn.m) qw: 風(fēng)荷載均布線荷載設(shè)計(jì)值: 2.1(kn/m) hsjcg: 立柱計(jì)算跨度: 3.300m mw=qw×hsjcg2/8 =2.1×3.3002/8 =4.728 kn·m qea: 地震作用

38、設(shè)計(jì)值(kn/m2): gak: 玻璃幕墻構(gòu)件(包括玻璃和框)的平均自重: 500n/m2 垂直于玻璃幕墻平面的均布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值: qeak: 垂直于玻璃幕墻平面的均布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值 (kn/m2) qeak=5×max×gak =5×0.120×500.000/1000 =0.300 kn/m2 e: 幕墻地震作用分項(xiàng)系數(shù): 1.3 qea=1.3×qeak =1.3×0.300 =0.390 kn/m2 qe：水平地震作用均布線作用設(shè)計(jì)值(矩形分布) qe=qea×b =0.390×1.050 =0.

39、410 kn/m me: 地震作用下立柱彎矩(kn·m): me=qe×hsjcg2/8 =0.410×3.7002/8 =0.701kn·m m: 幕墻立柱在風(fēng)荷載和地震作用下產(chǎn)生彎矩(kn·m) 采用sw+0.5se組合 m=mw+0.5×me =4.728+0.5×0.701 m: 幕墻立柱在風(fēng)荷載作用下產(chǎn)生彎矩(kn·m) =5.079kn·m2. 選用立柱型材的截面特性: 立柱型材號(hào): xc1150-l1 選用的立柱材料牌號(hào):6063 t5 型材強(qiáng)度設(shè)計(jì)值: 抗拉、抗壓85.500n/mm2 抗

40、剪49.6n/mm2 型材彈性模量: e=2.1×105n/mm2 x軸慣性矩: ix=479.343cm4 y軸慣性矩: iy=96.635cm4 立柱型材在彎矩作用方向凈截面抵抗矩: wn=60.697cm3 立柱型材凈截面積: an=16.514cm2 立柱型材截面垂直于x軸腹板的截面總寬度: lt_x=6.000mm 立柱型材計(jì)算剪應(yīng)力處以上(或下)截面對(duì)中和軸的面積矩: ss=40.136cm3 塑性發(fā)展系數(shù): =1.053. 幕墻立柱的強(qiáng)度計(jì)算: 校核依據(jù): n/an+m/(×wn)a=85.5n/mm2(拉彎構(gòu)件) b: 幕墻分格寬: 1.50m gak: 幕

41、墻自重: 500n/m2 幕墻自重線荷載: gk=500×b/1000 =500×1.050/1000 =0.525kn/m nk: 立柱受力: nk=gk×l =0.525×3.700 =1.943kn n: 立柱受力設(shè)計(jì)值: rg: 結(jié)構(gòu)自重分項(xiàng)系數(shù): 1.2 n=1.2×nk =1.2×1.943 =2.331kn : 立柱計(jì)算強(qiáng)度(n/mm2)(立柱為拉彎構(gòu)件) n: 立柱受力設(shè)計(jì)值: 2.1kn an: 立柱型材凈截面面積: 16.514cm2 m: 立柱彎矩: 5.079kn·m wn: 立柱在彎矩作用方向凈截面

42、抵抗矩: 60.697cm3 : 塑性發(fā)展系數(shù): 1.05 =n×10/an+m×103/(1.05×wn) =2.331×10/0.184+5.079×103/(1.05×60.697) =81.099n/mm2 81.099n/mm2 < a=85.5n/mm2 立柱強(qiáng)度可以滿足 4. 幕墻立柱的剛度計(jì)算: 校核依據(jù): dfl/250 df: 立柱最大撓度 df=5×qwk×hsjcg4×1000/(384×0.7×ix)=14.354mm du: 立柱最大撓度與其所在支承跨

43、度(支點(diǎn)間的距離)比值: l: 立柱計(jì)算跨度: 3.300m du=u/(l×1000) =14.354/(3.700×1000) =1/305 1/305 < 1/250 撓度可以滿足要求！ 5. 立柱抗剪計(jì)算: 校核依據(jù): max=49.6n/mm2(1)qwk: 風(fēng)荷載作用下剪力標(biāo)準(zhǔn)值(kn) qwk=wk×hsjcg×b/2 =1.880×3.700×1.050/2 =3.651kn(2)qw: 風(fēng)荷載作用下剪力設(shè)計(jì)值(kn) qw=1.4×qwk =1.4×3.651 =5.112kn(3)qek:

44、 地震作用下剪力標(biāo)準(zhǔn)值(kn) qek=qeak×hsjcg×b/2 =0.300×3.700×1.050/2 =0.583kn(4)qe: 地震作用下剪力設(shè)計(jì)值(kn) qe=1.3×qek =1.3×0.583 =0.758kn(5)q: 立柱所受剪力: 采用qw+0.5qe組合 q=qw+0.5×qe =5.112+0.5×0.758 =5.490kn(6)立柱剪應(yīng)力: : 立柱剪應(yīng)力: ss: 立柱型材計(jì)算剪應(yīng)力處以上(或下)截面對(duì)中和軸的面積矩: 40.136cm3 立柱型材截面垂直于x軸腹板的截面總寬度

45、: lt_x=6.000mm ix: 立柱型材截面慣性矩: 479.343cm4 =q×ss×100/(ix×lt_x) =5.490×40.136×100/(479.343×6.000) =7.662n/mm2 =7.662n/mm2 < 49.6n/mm2 立柱抗剪強(qiáng)度可以滿足 二、立柱與主結(jié)構(gòu)連接 lct2: 連接處鋁角碼壁厚: 8.0mm jy: 連接處鋼角碼承壓強(qiáng)度: 305.0n/mm2 d2: 連接螺栓公稱直徑: 12.0mm d0: 連接螺栓有效直徑: 10.4mm 選擇的立柱與主體結(jié)構(gòu)連接螺栓為:普通螺栓 4.

46、6級(jí) l_l:連接螺栓抗拉強(qiáng)度:170n/mm2 l_j:連接螺栓抗剪強(qiáng)度:140n/mm2 采用sg+sw+0.5se組合 n1wk: 連接處風(fēng)荷載總值(n): n1wk=wk×b×hsjcg×1000 =1.880×1.050×3.700×1000 =7302.3n 連接處風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值(n) : n1w=1.4×n1wk =1.4×7302.3 =10223.2n n1ek: 連接處地震作用(n): n1ek=qeak×b×hsjcg×1000 =0.300×1.050&

47、#215;3.700×1000 =1165.5n n1e: 連接處地震作用設(shè)計(jì)值(n): n1e=1.3×n1ek =1.3×1165.5 =1515.2n n1: 連接處水平總力(n): n1=n1w+0.5×n1e =10223.2+0.5×1515.2 =10980.8n n2: 連接處自重總值設(shè)計(jì)值(n): n2k=500×b×hsjcg =500×1.050×3.700 =1942.5n n2: 連接處自重總值設(shè)計(jì)值(n): n2=1.2×n2k =1.2×1942.5 =2

48、331.0n n: 連接處總合力(n): n=(n12+n22)0.5 =(10980.7742+2331.0002)0.5 =11225.5n nvb: 螺栓的受剪承載能力: nv: 螺栓受剪面數(shù)目: 2 nvb=2××d02×l_j/4 =2×3.14×10.3602×140/4 =23591.0n 立柱型材種類: 6063 t5 ncbl: 用一顆螺栓時(shí)，立柱型材壁抗承壓能力(n): d2: 連接螺栓直徑: 12.000mm nv: 連接處立柱承壓面數(shù)目: 2 t: 立柱壁厚: 3.0mm xc_y: 立柱局部承壓強(qiáng)度: 120

49、.0n/mm2 ncbl=d2×t×2×xc_y =12.000×3.0×2×120.0 =8640.0n num1: 立柱與建筑物主結(jié)構(gòu)連接的螺栓個(gè)數(shù): 計(jì)算時(shí)應(yīng)取螺栓受剪承載力和立柱型材承壓承載力設(shè)計(jì)值中的較小者計(jì)算螺栓個(gè)數(shù)。 螺栓的受剪承載能力nvb=23591.0n大于立柱型材承壓承載力ncbl=8640.0n num1=n/ncbl =11225.460/8640.000 =1個(gè) 取2個(gè) 根據(jù)選擇的螺栓數(shù)目，計(jì)算螺栓的受剪承載能力nvb=47182.1n 根據(jù)選擇的螺栓數(shù)目，計(jì)算立柱型材承壓承載能力ncbl=17280.0n

50、 nvb=47182.1n > 11225.5n ncbl=17280.0n > 11225.5n 強(qiáng)度可以滿足 角碼抗承壓能力計(jì)算: 角碼材料牌號(hào):q235鋼 ( c級(jí)螺栓) ncbg: 鋁角碼型材壁抗承壓能力(n): ncbg=d2×2×xc_y×lct2×num1 =12.000×2×120.0×8.000×2.000 =46080.0n 46080.0n > 11225.5n 強(qiáng)度可以滿足 一、幕墻橫梁計(jì)算 幕墻橫梁計(jì)算簡(jiǎn)圖如下圖所示：1. 選用橫梁型材的截面特性: 選用型材號(hào): xc11

51、50-h 選用的橫梁材料牌號(hào): 6063 t5 橫梁型材抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值: 49.600n/mm2 橫梁型材抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值: 215n/mm2 橫梁型材彈性模量: e=2.1×105n/mm2 mx橫梁繞截面x軸(平行于幕墻平面方向)的彎矩(n.mm) my橫梁繞截面y軸(垂直于幕墻平面方向)的彎矩(n.mm) wnx橫梁截面繞截面x軸(幕墻平面內(nèi)方向)的凈截面抵抗矩: wnx=7.097cm3 wny橫梁截面繞截面y軸(垂直于幕墻平面方向)的凈截面抵抗矩: wny=16.587cm3 型材截面積: a=9.940cm2 塑性發(fā)展系數(shù)，可取1.052. 幕墻橫梁的強(qiáng)度計(jì)算: 校核依據(jù): mx/wnx+my/wnyf=85.5(1)橫梁在自重作用下的彎矩(kn·m) 橫梁上分格高: 1.600m 橫梁下分格高: 1.600m h-橫梁受荷單元高(應(yīng)為上下分格高之和的一半): 1.600m l-橫梁跨度,l=1050mm g