超市肋玻接玻璃幕墻設計計算書

xxxxxxxx店xxxxxxx全玻璃幕墻工程肋玻接玻璃幕墻設計計算書基本參數(shù):濟南地區(qū)基本風壓0.450kN/m2抗震6度（0.05g）設防Ⅰ.設計依據(jù):《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設計統(tǒng)一標準》GB50068-2001《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2001《建筑抗震設計規(guī)范》GB50011-2001《混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》GB50010-2002《鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》GB50017-2003《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ102-2003《點支式玻璃幕墻支承裝置》JG138-2001《吊掛式玻璃幕墻支承裝置》JG139-2001《建筑幕墻》JG3035-1996《玻璃幕墻工程質(zhì)量檢驗標準》JGJ/T139-2001《建筑玻璃應用技術(shù)規(guī)程》JGJ113-2003《鋁合金建筑型材基材》GB/T5237.1-2000《鋁合金建筑型材陽極氧化、著色型材》GB/T5237.2-2000《緊固件機械性能螺栓、螺釘和螺柱》GB/T3098.1-2000《緊固件機械性能螺母粗牙螺紋》GB/T3098.2-2000《緊固件機械性能自攻螺釘》GB/T3098.5-2000《緊固件機械性能不銹鋼螺栓、螺釘和螺柱》GB/T3098.6-2000《緊固件機械性能不銹鋼螺母》GB/T3098.15-2000《浮法玻璃》GB11614-1999《鋼化玻璃》GB/T9963-1998《幕墻用鋼化玻璃與半鋼化玻璃》GB17841-1999《建筑結(jié)構(gòu)靜力計算手冊(第二版)》《BKCADPM集成系統(tǒng)(BKCADPM2005版)》Ⅱ.基本計算公式:(1).場地類別劃分:地面粗糙度可分為以下類別:--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)。xxxxxxxx店按C類地區(qū)計算風壓。(2).風荷載計算:幕墻屬于薄壁外圍護構(gòu)件，根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2001規(guī)定采用風荷載計算公式:Wk=βgz×μs×μz×W0（7.1.1-2）其中:Wk---垂直作用在幕墻表面上的風荷載標準值(kN/m2)；βgz---高度Z處的陣風系數(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)不同場地類型,按以下公式計算:βgz=K(1+2μf)其中K為地區(qū)粗糙度調(diào)整系數(shù)，μf為脈動系數(shù)。經(jīng)化簡，得：A類場地:βgz=0.92×[1+35-0.072×(Z/10)-0.12]B類場地:βgz=0.89×[1+(Z/10)-0.16]C類場地:βgz=0.85×[1+35^(0.108)×(Z/10)-0.22]D類場地:βgz=0.80×[1+35^(0.252)×(Z/10)-0.30]μz---風壓高度變化系數(shù),按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2001第7.2.1條取定。根據(jù)不同場地類型,按以下公式計算:A類場地:μz=1.379×(Z/10)0.24B類場地:μz=1.000×(Z/10)0.32C類場地:μz=0.616×(Z/10)0.44D類場地:μz=0.318×(Z/10)0.60本工程屬于C類地區(qū),故μz=0.616×(Z/10)0.44μs---風荷載體型系數(shù),按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2001第7.3.3條取為：-2.0W0---基本風壓,按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2001附表D.4給出的50年一遇的風壓采用，但不得小于0.3kN/m2，濟南地區(qū)取為0.450kN/m2(3).地震作用計算:qEAk=βE×αmax×GAK其中:qEAk---水平地震作用標準值βE---動力放大系數(shù),按5.0取定αmax---水平地震影響系數(shù)最大值，按相應設防烈度和設計基本地震加速度取定:6度(設計基本地震加速度為0.05g):αmax=0.047度(設計基本地震加速度為0.10g):αmax=0.087度(設計基本地震加速度為0.15g):αmax=0.128度(設計基本地震加速度為0.20g):αmax=0.168度(設計基本地震加速度為0.30g):αmax=0.249度(設計基本地震加速度為0.40g):αmax=0.32濟南設防烈度為6度（0.05g）,故取αmax=0.040GAK---幕墻構(gòu)件的自重(N/m2)(4).作用效應組合:結(jié)構(gòu)設計時，根據(jù)構(gòu)件受力特點，荷載(作用)的情況和產(chǎn)生的應力(內(nèi)力)作用方向，選用最不利的組合，作用效應組合設計值按下式采用：S=γGSGK+γwψwSWK+γEψESEK各項分別為永久荷載、風荷載和地震作用。作用的分項系數(shù)，按以下規(guī)定采用：①永久荷載采用標準值作為代表值，其分項系數(shù)滿足：a.當其效應對結(jié)構(gòu)不利時：對由可變荷載效應控制的組合，取1.2；對由永久荷載效應控制的組合，取1.35；b.當其效應對結(jié)構(gòu)有利時：一般情況取1.0；對結(jié)構(gòu)傾覆、滑移或漂浮驗算，取0.9。②可變荷載根據(jù)設計規(guī)范規(guī)定取代表值，其分項系數(shù)一般情況取1.4，地震作用取1.3。水平荷載標準值:qk=Wk+0.5qEAk水平荷載設計值:q=1.4Wk+1.3×0.5qEAk一、風荷載計算標高為12.0m處風荷載計算(1).風荷載標準值計算:W0:基本風壓W0=0.45kN/m2βgz:12.0m高處陣風系數(shù)(按C類區(qū)計算)βgz=0.85×[1+35^(0.108)×(Z/10)-0.22]=2.049μz:12.0m高處風壓高度變化系數(shù)(按C類區(qū)計算):(GB50009-2001)μz=0.616×(Z/10)0.44(C類區(qū)，在15米以下按15米計算)=0.616×(15.0/10)0.44=0.740μs:風荷載體型系數(shù)μs=-2.00Wk=βgz×μz×μs×W0(GB50009-2001)=2.049×0.740×2.0×0.450=1.365kN/m2(2).風荷載設計值:W:風荷載設計值(kN/m2)γw:風荷載作用效應的分項系數(shù)：1.4按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-20013.2.5規(guī)定采用W=γw×Wk=1.4×1.365=1.910kN/m2二、玻璃的選用與校核本處選用玻璃種類為:鋼化玻璃1.玻璃面積Lx:該處玻璃幕墻分格寬:1400mmLy:該處玻璃幕墻分格高:3500mmA:該處玻璃板塊面積:A=Lx×Ly/106=1400×3500/106=4.900m22.該處玻璃板塊自重GAK:玻璃板塊自重(不包括鋁框)t:玻璃板塊厚度:12.0mm玻璃的重力密度為:25.6(kN/m3)GAK=25.6×t/1000=25.6×12.0/1000=0.307kN/m23.該處垂直于玻璃平面的分布水平地震作用αmax:水平地震影響系數(shù)最大值:0.040qEk:垂直于玻璃平面的分布水平地震作用(kN/m2)qEk=5×αmax×GAK=5×0.040×0.307=0.061kN/m2γE:地震作用分項系數(shù):1.3qEA:垂直于玻璃平面的分布水平地震作用設計值(kN/m2)qEA=rE×qEk=1.3×qEK=1.3×0.061=0.080kN/m24.作用效應組合水平荷載標準值：qK=WK+0.5×qEAK=1.365+0.5×0.061=1.395kN/m2水平荷載設計值：q=W+0.5×qEA=1.910+0.5×0.080=1.950kN/m25.玻璃的強度計算校核依據(jù):σ≤ｆg=84.000N/mm2Wk:垂直于玻璃平面的風荷載標準值(N/mm2)qEK:垂直于玻璃平面的地震作用標準值(N/mm2)σWk:在垂直于玻璃平面的風荷載作用下玻璃截面的最大應力標準值(N/mm2)σEk:在垂直于玻璃平面的地震作用下玻璃截面的最大應力標準值(N/mm2)θ:參數(shù)η:折減系數(shù)，可由參數(shù)θ按JGJ102-2003中的表6.1.2-2采用a:支承點間玻璃面板短邊邊長:1180.0mmb:支承點間玻璃面板長邊邊長:1640.0mmt:玻璃的厚度:12.0mmm:玻璃板的彎矩系數(shù),按邊長比a/b查JGJ102-2003表8.1.5-1得:0.139在垂直于玻璃平面的風荷載作用下玻璃截面的最大應力標準值計算(N/mm2)θ=(Wk+0.5×qEK)×b4/(E×t4)=6.76η:折減系數(shù)，按θ=6.76查6.1.2-2表得:0.99σWk=6×m×Wk×b2×η/t2=6×0.139×1.365×1.6402×0.986×1000/12.02=20.923N/mm2在垂直于玻璃平面的地震作用下玻璃截面的最大應力標準值計算(N/mm2)θ=(Wk+0.5×qEK)×b4/(E×t4)=6.76η:折減系數(shù)，按θ=6.76查6.1.2-2表得:0.99σEk=6×ψ×qEAK×a2×η/t2=6×0.139×0.061×1.6402×0.986×1000/12.02=0.942N/mm2σ:玻璃所受應力:采用SW+0.5SE組合:σ=1.4×σWK+0.5×1.3×σEK=1.4×20.923+0.5×1.3×0.942=29.905N/mm2玻璃最大應力設計值σ=29.905N/mm2≤ｆg=84.000N/mm2玻璃強度滿足要求!df:在風荷載標準值作用下?lián)隙茸畲笾?mm)D:玻璃的剛度(N.mm)t:玻璃厚度:12.0mmν:泊松比，按JGJ102-20035.2.9條采用，取值為0.20μ:撓度系數(shù):0.01667θ=Wk×b4/(E×t4)=6.61η:折減系數(shù)，按θ=6.61查6.1.2-2表得:0.99D=(E×t3)/12(1-ν2)=10800000.0(N.mm)df=μ×Wk×b4×η/D=15.0(mm)由于玻璃的最大撓度df=15.0mm,小于或等于玻璃短邊邊長的60分之一27.333(mm)玻璃的撓度滿足!6.鋼爪孔部位的玻璃局部強度設計計算:這部分理論計算，僅供參考。其主要依據(jù)是《建筑結(jié)構(gòu)靜力計算手冊》。更重要的是要以實驗為依據(jù)。按彈性薄板小撓度理論外緣簡支的開孔圓板，在內(nèi)緣施加均布荷載的力學模型計算。此模型假設環(huán)形玻璃面(鋼爪孔的半徑小于鋼爪孔墊圈的半徑,形成受荷環(huán)形玻璃面)上受到的荷載均勻分布。W1:鋼爪孔邊緣環(huán)形玻璃面荷載設計值(N/mm2)n:一塊玻璃連接點數(shù)6個r:鋼爪孔的半徑12.0mmR:鋼爪孔墊圈半徑28.0mmt:玻璃厚度12.0mmq:組合荷載值1.950kN/m2μ:玻璃的泊松比，應取0.20β:比值(鋼爪孔的半徑與鋼爪孔墊圈的半徑之比)0.429ρ:比值(距離鋼爪孔中心的距離與鋼爪孔墊圈的半徑之比)W1=Lx×Ly×q/n/(2πr)=1400.0×3500.0×1.950/6/(2π×(28.02-12.02))/1000=0.396N/mm2k:環(huán)形玻璃板的徑向彎矩系數(shù)，根據(jù)彈性薄板小撓度理論環(huán)形板計算公式:k=((3+μ)×(1-ρ2)+β2×(3+μ+4×(1+μ)×β2/(1-β2)×lnβ)×(1-1/ρ2)+4×(1+μ)×β2×lnρ)/16x:最大徑向彎矩處距鋼爪孔中心的距離(mm)求K的最大值，需對上式求導，令dk/dρ=0，可得：通過精確計算得，當x=18.521mm時，徑向彎矩最大！在最大徑向彎矩處，ρ=0.661徑向最大彎矩系數(shù)k=0.112σ:應力設計值(N/mm2)σ=6k×W1×R2/t2=6×0.112×0.396×28.02/12.02=1.46N/mm2σ≤fgk=58.8N/mm2,強度滿足要求三、玻璃肋寬度選用:本工程選用玻璃肋種類為:浮法平板玻璃1.