幕墙设计计算书样本
铝单板幕墙工程设计计算书范本

铝单板幕墙工程设计计算书范本1. 项目背景本文档是针对铝单板幕墙工程设计而编写的计算书范本。
铝单板幕墙广泛应用于建筑外立面装饰,具有美观、耐久、轻质等特点,因此在建筑工程中得到了广泛的应用。
本计算书旨在提供一个设计铝单板幕墙工程的参考,以确保工程质量和安全。
2. 工程计算2.1 风荷载计算铝单板幕墙在面对风力作用时需要考虑风荷载。
根据《建筑结构荷载规范》进行风荷载计算可以得到以下公式:F = 0.5 * C * ρ * A * V^2其中,F为风荷载,C为风荷系数,ρ为空气密度,A为迎风面积,V为风速。
2.2 结构计算铝单板幕墙需要经过结构计算来确保其稳定性和安全性。
主要包括以下几个方面的计算:1.自重计算:根据铝单板幕墙的重量和构造方式进行自重计算,以确定结构的稳定性。
2.抗风计算:根据面对的风荷载以及铝单板幕墙的抗风性能,计算铝单板幕墙的稳定性。
3.连接件计算:铝单板幕墙的连接件需要考虑其强度和稳定性,以确保连接处的安全。
2.3 热工计算铝单板幕墙在面对不同气候条件时,需要考虑其热工性能。
热工计算主要包括以下几个方面:1.热传导计算:根据铝单板的材质和厚度,计算其在不同温度下的热传导性能。
2.热辐射计算:根据铝单板的表面特性和环境温度差异,计算其表面热辐射的影响。
3.热容计算:根据铝单板的材质和厚度,计算其单位面积的热容,以了解其在不同温度下的热惯性。
3. 结论本文档提供了一个铝单板幕墙工程设计计算书的范本,包括风荷载计算、结构计算和热工计算等方面。
在实际工程中,还需要结合具体的工程要求和设计标准进行详细的计算和设计。
通过科学的计算和设计,可以确保铝单板幕墙工程的稳定性、安全性和热工性能,从而满足建筑工程的需求。
标准幕墙计算书 原版

=0.8自57重 作用d产fG生=5 ×GK×
=1.7在74风 荷载在标重准 力荷l载-横标 梁跨铝合 金型铝材合 金型所材以 横梁挠度
玻璃幕墙设计计算书
第 -4096 页,共 10 页
qwk=wHk:×立 柱跨E:铝 材弹性Ix模=5 ×qwk×=5 ×1.196
=21.57选39用15 立柱立型柱材 型材
玻璃幕墙设计计算书
第 -4103 页,共 10 页
选用 的立型柱材材 强度型设材计 弹性X模轴惯 性矩Y:轴惯 性矩立:柱 型材立在柱弯 型材立净柱截 型材立截柱面 型材塑计性算 发3.展幕系墙 立柱校的核强 依据B:: 幕 墙分G格Ak: 幕墙幕自墙 自重线荷
Gk=300×
玻璃幕墙设计计算书
第 -4100 页,共 10 页
=300×
=390G:N/横m 梁自G重=1荷.2 ×Gk=1.2 ×390=468 N/mMy: 横梁M在y=自G ×B^2/8
=468×
=(123)1横.6梁25 在风风荷荷载 载线分布
qwk=Wk×
=797.279
=103风6.荷46 载线分布
=(269)7立8.柱88 剪应τ力:: 立柱S剪s:应 立柱立型柱材 型材I截x:面 立柱τ型=材V ×Ss×
=2978.88
=5.585
5.58所5 以 立三柱、抗幕剪墙 横1. 梁选计用算 横梁选型用材 型材选号用: 的横横梁梁材 型材横抗梁剪 型材横抗梁弯 型材M弹x横性 梁绕M截y横面 梁绕W截nx面横 梁截W面ny绕横 梁截型面材绕 截面γ积塑: 性2.发幕展墙系 横梁校的核强 依(1据)横:梁 在自横重梁作 上分横格梁 下分H格-横 梁受l荷-横单 梁跨GAk: 横梁G自k: 横梁自重
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XXX明框幕墙工程幕墙设计计算书一基本参数: 三亚地区基本风压0.850kN/m2抗震设防烈度6度设计基本地震加速度0.05gⅠ.设计依据:《建筑结构可靠度设计统一标准》 GB 50068-2001《建筑结构荷载规范》 GB 50009-2001(2006年版)《建筑抗震设计规范》 GB 50011-2001《混凝土结构设计规范》 GB 50010-2002《钢结构设计规范》 GB 50017-2003《冷弯薄壁型钢结构技术规范》 GB 50018-2002《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ 145-2004《玻璃幕墙工程技术规范》 JGJ 102-2003《金属与石材幕墙工程技术规范》 JGJ 133-2001《建筑幕墙》 JG 3035-1996《玻璃幕墙工程质量检验标准》 JGJ/T 139-2001《铝合金建筑型材基材》 GB/T 5237.1-2004《铝合金建筑型材阳极氧化、着色型材》 GB 5237.2-2004《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》 GB 3098.1-2000《紧固件机械性能螺母粗牙螺纹》 GB 3098.2-2000《紧固件机械性能自攻螺钉》 GB 3098.5-2000《紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉和螺柱》 GB 3098.6-2000《紧固件机械性能不锈钢螺母》 GB 3098.15-2000《浮法玻璃》 GB 11614-1999《镀膜玻璃第2部分低辐射镀膜玻璃》GB/T18915.2-2002《镀膜玻璃第1部分阳光控制镀膜玻璃》GB/T18915.1-2002《建筑用安全玻璃第2部分:钢化玻璃》 GB 15763.2-2001《幕墙用钢化玻璃与半钢化玻璃》 GB 17841-1999《建筑结构静力计算手册 (第二版) 》《BKCADPM集成系统(BKCADPM2007版)》Ⅱ.基本计算公式:(1).场地类别划分: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。
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合肥某公寓设计计算书计算:校核:审核:二〇一〇年十二月十二日目录第一部分、计算书........................................................................................... 错误!未定义书签。
第一部分、墙角区石材幕墙一、计算依据及说明1、工程概况说明工程名称:合肥某公寓工程所在城市:合肥工程所属建筑物地区类别:C类工程所在地区抗震设防烈度:6度工程基本风压:0.35kN/m2工程强度校核处标高:13m2、设计依据《建筑结构荷载规范》 GB 50009-2001 (2006年版)《建筑设计防火规范》 GB50016-2006《建筑用不锈钢绞线》 JG/T 200-2007《建筑幕墙》 GB/T 21086-2007《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》 JGJ/T151-2008《不锈钢棒》 GB/T 1220-2007《混凝土用膨胀型、扩孔型建筑锚栓》 JG 160-2004《铝合金结构设计规范》 GB50429-2007《建筑陶瓷薄板应用技术规程》 JGJ/T172-2009《建筑玻璃采光顶》 JG/T 231-2008《建筑抗震设计规范》 GB 50011-2001(2008年版)《建筑结构可靠度设计统一标准》 GB 50068-2001《钢结构设计规范》 GB 50017-2003《玻璃幕墙工程技术规范》 JGJ 102-2003《塑料门窗工程技术规程》 JGJ103-2008《中空玻璃稳态U值(传热系数)的计算和测定》 GB/T22476-2008《玻璃幕墙工程质量检验标准》 JGJ/T 139-2001《金属与石材幕墙工程技术规范》 JGJ 133-2001《建筑制图标准》 GB/T 50104-2001《建筑玻璃应用技术规程》 JGJ 113-2009《全玻璃幕墙工程技术规程》 DBJ/CT 014-2001《点支式玻璃幕墙工程技术规程》 CECS 127:2001《点支式玻幕墙支承装置》 JC 1369-2001《吊挂式玻幕墙支承装置》 JC 1368-2001《建筑结构用冷弯矩形钢管》 JG/T178-2005《建筑用不锈钢绞线》 JG/T200-2007《铝合金建筑型材基材》 GB/T 5237.1-2008《铝合金建筑型材阳极氧化、着色型材》 GB/T 5237.2-2008《铝合金建筑型材电泳涂漆型材》 GB/T 5237.3-2008《铝合金建筑型材粉末喷涂型材》 GB/T 5237.4-2008《铝合金建筑型材氟碳漆喷涂型材》 GB/T 5237.5-2008《铝合金建筑型材隔热型材》 GB/T 5237.6-2008《建筑幕墙平面内变形性能检测方法》 GB/T 18250-2000《建筑幕墙抗震性能振动台试验方法》 GB/T 18575-2001《铝型材截面几何参数算法及计算机程序要求》 YS/T437-2009《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》 GB 3098.1-2000《紧固件机械性能螺母粗牙螺纹》 GB 3098.2-2000《紧固件机械性能螺母细牙螺纹》 GB 3098.4-2000《紧固件机械性能自攻螺钉》 GB 3098.5-2000《紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉、螺柱》 GB 3098.6-2000《紧固件机械性能不锈钢螺母》 GB 3098.15-2000《螺纹紧固件应力截面积和承载面积》 GB/T 16823.1-1997《搪瓷用冷轧低碳钢板及钢带》 GB/T13790-2008《陶瓷板》 GB/T23266-2008《建筑幕墙用瓷板》 JG/T217-2007《干挂空心陶瓷板》 JC/T1080-2008《耐候结构钢》 GB/T4171-2008《平板玻璃》 GB11614-2009《浮法玻璃》 GB11614.2-2009《夹层玻璃》 GB15763.3-2009《中空玻璃》 GB/T11944 -2002《钢化玻璃》 GB15763.2-2005《半钢化玻璃》 GB/T17841-2008《铝及铝合金轧制板材》 GB/T 3880-1997《干挂饰面石材及其金属挂件》 JC830·1~830·2-2005《建筑用铝型材、铝板氟碳涂层》 JC 133-2000《建筑用安全玻璃防火玻璃》 GB 15763.1-2009《混凝土接缝用密封胶》 JC/T 881-2001《幕墙玻璃接缝用密封胶》 JC/T 882-2001《石材幕墙接缝用密封胶》 JC/T 883-2001《中空玻璃用弹性密封胶》 JC/T 486-2001《中空玻璃用复合密封胶条》 JC/T1022-2007《天然花岗石建筑板材》 GB/T18601-2009《铝合金门窗》 GB/T 8478-2008 《混凝土结构后锚固技术规程》 JGJ 145-2004《公共建筑节能设计标准》 GB 50189-2005《建筑用硬质塑料隔热条》 JG/T 174-2005《建筑用隔热铝合金型材穿条式》 JG/T 175-2005《民用建筑能耗数据采集标准》 JG/T154-2007《建筑外窗气密、水密、抗风压性能现场检测方法》 JGJ/T211-2007《不锈钢和耐热钢牌号及化学成份》 GB/T20878-2007《百页窗用铝合金带材》 YS/T621-2007《建筑物防雷检测技术规范》 GB/T21434-2008《混凝土加固设计规范》 GB50367-2006 《小单元建筑幕墙》 JG/T217-2008 《普通装饰用铝塑复板》 GB/T22412-2008 《冷弯型钢》 GB/T6725 -2008 《建筑抗震加固技术规程》 JGJ/T116-2009 《公共建筑节能改造技术规范》 JGJ176-2009 《热轧型钢》 GB/T706 -2008 《建筑外门窗保温性能分级及检测方法》 GB/T8484-2008 《建筑钢结构焊接技术规程》 JGJ81-2002 《中国地震烈度表》 GB/T17742-2008 《绿色建筑评价标准》 GB/T50378-20063、基本计算公式(1).场地类别划分:根据地面粗糙度,场地可划分为以下类别: A 类近海面,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; 合肥之心城按C 类地区计算风压 (2).风荷载计算:幕墙属于薄壁外围护构件,根据《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006年版) 7.1.1 采用风荷载计算公式: W k =β gz ×μ z ×μ sl ×W0 其中: Wk ---作用在幕墙上的风荷载标准值(kN/m 2)β gz ---瞬时风压的阵风系数,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006年版)取定根据不同场地类型,按以下公式计算:βgz =K(1+2μf ) 其中K 为地区粗糙度调整系数,μf 为脉动系数A 类场地: β gz =0.92×(1+2μ f ) 其中:μf =0.387×(Z 10)(-0.12)B 类场地: β gz =0.89×(1+2μ f ) 其中:μf =0.5×(Z 10)(-0.16)C 类场地: β gz =0.85×(1+2μ f ) 其中:μf =0.734×(Z 10)(-0.22)D 类场地: β gz =0.80×(1+2μ f ) 其中:μf =1.2248×(Z 10)(-0.3)μz ---风压高度变化系数,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001取定, 根据不同场地类型,按以下公式计算:A 类场地: μz =1.379×(Z 10)0.24B 类场地: μ z =(Z 10)0.32C 类场地: μz =0.616×(Z 10)0.44D 类场地: μz =0.318×(Z 10)0.60本工程属于C 类地区μsl ---风荷载体型系数,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006年版)取定 W0---基本风压,按全国基本风压图,合肥地区取为0.35kN/m 2(3).地震作用计算: q EAk =β E ×α max ×GAk其中: qEAk ---水平地震作用标准值 β E ---动力放大系数,按 5.0 取定αmax ---水平地震影响系数最大值,按相应设防烈度取定: 6度: α max =0.04 7度: α max =0.08 8度: α max =0.16 9度: αmax =0.32合肥地区设防烈度为6度,根据本地区的情况,故取αmax =0.04 GAk ---幕墙构件的自重(N/m 2)(4).荷载组合:结构设计时,根据构件受力特点,荷载或作用的情况和产生的应力(内力)作用方向,选用最不利的组合,荷载和效应组合设计值按下式采用: γ G SG +γw ψ w Sw +γE ψ E SE +γT ψ T ST各项分别为永久荷载:重力;可变荷载:风荷载、温度变化;偶然荷载:地震 水平荷载标准值: qk =Wk +0.5×qEAk ,维护结构荷载标准值不考虑地震组合 水平荷载设计值: q=1.4×Wk +0.5×1.3×qEAk荷载和作用效应组合的分项系数,按以下规定采用:①对永久荷载采用标准值作为代表值,其分项系数满足:a.当其效应对结构不利时:对由可变荷载效应控制的组合,取1.2;对有永久荷载效应控制的组合,取1.35b.当其效应对结构有利时:一般情况取1.0;对结构倾覆、滑移或是漂浮验算,取0.9 ②可变荷载根据设计要求选代表值,其分项系数一般情况取1.4二、荷载计算1、风荷载标准值计算Wk : 作用在幕墙上的风荷载标准值(kN/m 2) z : 计算高度13mμz : 13m 高处风压高度变化系数(按C 类区计算): (GB50009-2001 7.2.1) μ z =0.616×(z 10)0.44=0.691378 由于0.691378<0.74,取μz =0.74μf : 脉动系数 : (GB50009-2001 7.4.2-8) μz =0.5×35(1.8×(0.22-0.16))×(z 10)-0.22=0.692886 βgz : 阵风系数 : (GB50009-2001 7.5.1-1) β gz =0.85×(1+2×μf ) = 2.02791 μ sp1:局部正风压体型系数μ sn1:局部负风压体型系数,通过计算确定μ sz :建筑物表面正压区体型系数,按照(GB50009-2001 7.3.1)取0.8 μsf :建筑物表面负压区体型系数,按照(GB50009-2001 7.3.3-2)取-1.8 对于封闭式建筑物,考虑内表面压力,按照(GB50009-2001 7.3.3)取-0.2或0.2 A b :面板构件从属面积取0.7163m 2A v :立柱构件从属面积取2.96m 2Ah :横梁构件从属面积取0.64m 2μs1:维护构件从属面积不大于1m 2的局部体型系数 μs1z =μsz +0.2=1 μ s1f =μsf -0.2=-2维护构件从属面积大于或等于10m 2的体型系数计算μ s10z =μsz ×0.8+0.2 (GB50009-2001 7.3.3-2注) =0.84μ s10f =μsf ×0.8-0.2 (GB50009-2001 7.3.3-2注) =-1.64同样,取立柱面积对数线性插值计算得到 μ savz =μ sz +(μ sz ×0.8-μ sz )×log(Av )+0.2 =0.8+(0.64-0.8)×0.471292+0.2 =0.924593μ savf =μ sf +(μ sf ×0.8-μ sf )×log(Av )-0.2 =-1.8+((-1.44)-(-1.8))×0.471292-0.2 =-1.83033 按照以上计算得到 对于面板有: μ sp1=1 μsn1=-2 对于立柱有:μ svp1=0.924593 μsvn1=-1.83033 对于横梁有: μ shp1=1 μshn1=-2面板正风压风荷载标准值计算如下W kp =β gz ×μ z ×μ sp1×W0 (JGJ102-2003 5.3.2) =2.02791×0.74×1×0.35=0.525228 kN/m 2Wkp <1kN/m 2,取Wkp =1kN/m 2面板负风压风荷载标准值计算如下W kn =β gz ×μ z ×μ sn1×W0 (JGJ102-2003 5.3.2) =2.02791×0.74×(-2)×0.35=-1.05046 kN/m 2同样,立柱正风压风荷载标准值计算如下W kvp =β gz ×μ z ×μ svp1×W0 (JGJ102-2003 5.3.2) =2.02791×0.74×0.924593×0.35=0.485622 kN/m 2Wkvp <1kN/m 2,取Wkvp =1kN/m 2立柱负风压风荷载标准值计算如下W kvn =β gz ×μ z ×μ svn1×W0 (JGJ102-2003 5.3.2) =-0.961343 kN/m 2Wkvn >-1kN/m 2,取Wkvn =-1kN/m 2同样,横梁正风压风荷载标准值计算如下W khp =β gz ×μ z ×μ shp1×W0 (JGJ102-2003 5.3.2) =0.525228 kN/m 2 Wkhp <1kN/m 2,取Wkhp =1kN/m 2横梁负风压风荷载标准值计算如下W khn =β gz ×μ z ×μ shn1×W0 (JGJ102-2003 5.3.2) =-1.05046 kN/m 22、风荷载设计值计算W: 风荷载设计值: kN/m 2γw : 风荷载作用效应的分项系数:1.4按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ 102-2003 5.1.6条规定采用 面板风荷载作用计算Wp=γw ×Wkp=1.4×1=1.4kN/m 2Wn=γw ×Wkn=1.4×(-1.05046)=-1.47064kN/m 2立柱风荷载作用计算Wvp=γw ×Wkvp=1.4×1=1.4kN/m 2Wvn=γw ×Wkvn=1.4×(-1)=-1.4kN/m 2横梁风荷载作用计算Whp=γw ×Wkhp=1.4×1=1.4kN/m 2Whn=γw ×Wkhn=1.4×(-1.05046)=-1.47064kN/m 23、水平地震作用计算GAK: 面板和构件平均平米重量取1.1kN/m2αmax: 水平地震影响系数最大值:0.04qEk: 分布水平地震作用标准值(kN/m2)qEk=βE×αmax×GAK (JGJ102-2003 5.3.4)=5×0.04×1.1=0.22kN/m2rE: 地震作用分项系数: 1.3qEA: 分布水平地震作用设计值(kN/m2)qEA=rE×qEk=1.3×0.22=0.286kN/m24、荷载组合计算幕墙承受的荷载作用组合计算,按照规范,考虑正风压、地震荷载组合: Szkp=Wkp=1kN/m2Szp=Wkp×γw+qEk×γE×ψE=1×1.4+0.22×1.3×0.5=1.543kN/m2考虑负风压、地震荷载组合:Szkn=Wkn=-1.05046kN/m2Szn=Wkn×γw-qEk×γE×ψE=-1.05046×1.4-0.22×1.3×0.5=-1.61364kN/m2综合以上计算,取绝对值最大的荷载进行强度演算采用面板荷载组合标准值为1.05046kN/m2面板荷载组合设计值为1.61364kN/m2立柱荷载组合标准值为1kN/m2横梁荷载组合标准值为1.05046kN/m2三、石材计算1、石材面板荷载计算B: 该处石板幕墙分格宽: 0.725mH: 该处石板幕墙分格高: 0.988mA: 该处石板板块面积:A=B×H=0.725×0.988=0.7163m2GAK: 石板板块平均自重:石板的体积密度为: 28(kN/m 3) t: 石板板块厚度: 30mm GAK=28×t/1000 =28×30/1000=0.84kN/m 2实际板块以及框架重量取为1.1kN/m 2。
46m复合铝板幕墙设计计算书

46m复合铝板幕墙设计计算书基本参数: xx地区抗震7度设防一、荷载计算1、标高为46.0m处风荷载计算(1). 风荷载标准值计算:Wk: 作用在幕墙上的风荷载标准值(kN/m^2)βgz: 46.000m高处阵风系数(按C类区计算):μf=0.734×(Z/10)^(-0.22)=0.525βgz=0.85×(1+2μf)=1.742μz: 46.000m高处风压高度变化系数(按C类区计算): (GB50009-2001) μz=0.616×(Z/10)^0.44=1.206风荷载体型系数μs=1.20Wk=βgz×μz×μs×W0 (GB50009-2001) =1.742×1.206×1.2×0.750=1.890 kN/m^2(2). 风荷载设计值:W: 风荷载设计值: kN/m^2rw: 风荷载作用效应的分项系数:1.4按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001 3.2.5 规定采用W=rw×Wk=1.4×1.890=2.646kN/m^2二、板强度校核:板强度校核: (第1处)校核依据:σ=M/W=6×m×q×L^2×η/t^2≤fa=70.000N/mm^2Lx:宽度: 1.200mLy:高度: 0.600mt: 金属板厚度: 3.0mmL: 取金属板短边长: 0.600mm1: 弯矩系数, 按短边与长边的边长比(a/b=0.500) 查表得: 0.101Wk: 风荷载标准值: 1.890kN/m^2垂直于平面的分布水平地震作用:qEAk: 垂直于幕墙平面的分布水平地震作用 (kN/m^2) qEAk=5×αmax×GAK=5×0.080×200.000/1000=0.080kN/m^2荷载设计值为:q=1.4×Wk+1.3×0.5×qEAk=2.698kN/m^2θ=Wk×L^4×10^9/Et^4=1.890×0.600^4×10^9/(20000.000×3.0^4)=151.20η: 折减系数,按θ=151.20查表得:0.54A板截面最大弯矩应力值为:σ=6×m1×q×L^2×10^3×η/t^2=35.263N/mm^235.263N/mm^2≤70.000N/mm^2 强度可以满足要求三、幕墙立柱计算:幕墙立柱计算: (第1处)幕墙立柱按简支梁力学模型进行设计计算:1. 选料:(1)风荷载线分布最大荷载集度设计值(矩形分布)qw: 风荷载线分布最大荷载集度设计值(kN/m)rw: 风荷载作用效应的分项系数:1.4Wk: 风荷载标准值: 1.890kN/m^2B: 幕墙分格宽: 1.200mqw=1.4×Wk×B=1.4×1.890×1.200=3.175kN/m(2)立柱弯矩:Mw: 风荷载作用下立柱弯矩(kN.m)qw: 风荷载线分布最大荷载集度设计值: 3.175(kN/m)Hsjcg: 立柱计算跨度: 3.000mMw=qw×Hsjcg^2/8=3.175×3.000^2/8=3.572kN·mqEA: 地震作用设计值(KN/M^2):GAk: 幕墙构件(包括铝板和框)的平均自重: 200N/m^2垂直于幕墙平面的分布水平地震作用:qEAk: 垂直于幕墙平面的分布水平地震作用 (kN/m^2) qEAk=5×αmax×GAk=5×0.080×200.000/1000=0.080kN/m^2γE: 幕墙地震作用分项系数: 1.3qEA=1.3×qEAk=1.3×0.080=0.104kN/m^2qE:水平地震作用线分布最大荷载集度设计值(矩形分布) qE=qEA×B=0.104×1.200=0.125kN/mME: 地震作用下立柱弯矩(kN·m):ME=qE×Hsjcg^2/8=0.125×3.000^2/8=0.140kN·mM: 幕墙立柱在风荷载和地震作用下产生弯矩(kN·m) 采用SW+0.5SE组合M=Mw+0.5×ME=3.572+0.5×0.140=3.642kN·m(3)W: 立柱抗弯矩预选值(cm^3)W=M×10^3/1.05/215.0=3.642×10^3/1.05/215.0=16.134cm^3qwk: 风荷载线分布最大荷载集度标准值(kN/m) qwk=Wk×B=1.890×1.200=2.268kN/mqEk: 水平地震作用线分布最大荷载集度标准值(kN/m) qEk=qEAk×B=0.080×1.200=0.096kN/m(4)I1,I2: 立柱惯性矩预选值(cm^4)I1=900×(qwk+0.5×qEk)×Hsjcg^3/384/2.1=900×(2.268+0.5×0.096)×3.000^3/384/2.1=69.790cm^4I2=5000×(qwk+0.5×qEk)×Hsjcg^4/384/2.1/20 =5000×(2.268+0.5×0.096)×3.000^4/384/2.1/20 =58.158cm^4选定立柱惯性矩应大于: 69.790cm^42. 选用立柱型材的截面特性:选用型材号: 80X60X5型材强度设计值: 215.000N/mm^2型材弹性模量: E=2.1×10^5N/mm^2X轴惯性矩: Ix=113.237cm^4Y轴惯性矩: Iy=71.152cm^4X轴抵抗矩: Wx1=28.309cm^3X轴抵抗矩: Wx2=28.309cm^3型材截面积: A=13.008cm^2型材计算校核处壁厚: t=5.000mm型材截面面积矩: Ss=17.394cm^3塑性发展系数: γ=1.053. 幕墙立柱的强度计算:校核依据: N/A+M/γ/W≤fa=215.0N/mm^2(拉弯构件) B: 幕墙分格宽: 1.200mGAk: 幕墙自重:200N/m^2幕墙自重线荷载:Gk=200×Wfg/1000=200×1.200/1000=0.240kN/mNk: 立柱受力:Nk=Gk×Hsjcg=0.240×3.000=0.720kNN: 立柱受力设计值:rG: 结构自重分项系数: 1.2N=1.2×Nk=1.2×0.720=0.864kNσ: 立柱计算强度(N/mm^2)(立柱为拉弯构件)N: 立柱受力设计值: 0.864kNA: 立柱型材截面积: 13.008cm^2M: 立柱弯矩: 3.642kN·mWx2: 立柱截面抗弯矩: 28.309cm^3γ: 塑性发展系数: 1.05σ=N×10/A+M×10^3/1.05/Wx2=0.864×10/13.008+3.642×10^3/1.05/28.309=123.199N/mm^2123.199N/mm^2≤fa=215.0N/mm^2立柱强度可以满足4. 幕墙立柱的刚度计算:校核依据: Umax≤L/250Umax: 立柱最大挠度Umax=5×(qwk+0.5×qEk)×Hsjcg^4×1000/384/2.1/Ix 立柱最大挠度Umax为: 10.471mm≤15mmDu: 立柱挠度与立柱计算跨度比值:Hsjcg: 立柱计算跨度: 3.000mDu=U/Hsjcg/1000=10.471/3.000/1000=0.003≤1/250挠度可以满足要求5. 立柱抗剪计算:校核依据: τmax≤[τ]=125.0N/mm^2(1)Qwk: 风荷载作用下剪力标准值(kN)Qwk=Wk×Hsjcg×B/2=1.890×3.000×1.200/2=3.402kN(2)Qw: 风荷载作用下剪力设计值(kN)Qw=1.4×Qwk=1.4×3.402=4.763kN(3)QEk: 地震作用下剪力标准值(kN)QEk=qEAk×Hsjcg×B/2=0.080×3.000×1.200/2=0.144kN(4)QE: 地震作用下剪力设计值(kN)QE=1.3×QEk=1.3×0.144=0.187kN(5)Q: 立柱所受剪力:采用Qw+0.5QE组合Q=Qw+0.5×QE=4.763+0.5×0.187=4.856kN(6)立柱剪应力:τ: 立柱剪应力:Ss: 立柱型材截面面积矩: 17.394cm^3 Ix: 立柱型材截面惯性矩: 113.237cm^4 t: 立柱壁厚: 5.000mmτ=Q×Ss×100/Ix/t=4.856×17.394×100/113.237/5.000 =14.920N/mm^214.920N/mm^2≤125.0N/mm^2立柱抗剪强度可以满足四、立梃与主结构连接立柱通过焊缝与后置埋板连接采用SG+SW+0.5SE组合N1wk: 连接处风荷载总值(N): N1wk=Wk×B×Hsjcg×1000=1.890×1.200×3.000×1000 =6804.000N连接处风荷载设计值(N) :N1w=1.4×N1wk=1.4×6804.000=9525.600NN1Ek: 连接处地震作用(N): N1Ek=qEAk×B×Hsjcg×1000=0.080×1.200×3.000×1000 =288.000NN1E: 连接处地震作用设计值(N): N1E=1.3×N1Ek=1.3×288.000=374.400NN1: 连接处水平总力(N):N1=N1w+0.5×N1E=9525.600+0.5×374.400=9712.800NN2: 连接处自重总值设计值(N): N2k=200×B×Hsjcg=200×1.200×3.000=720.000NN2: 连接处自重总值设计值(N):N2=1.2×N2k=1.2×720.000=864.000NN: 连接处总合力(N):N=(N1^2+N2^2)^0.5=(9712.800^2+864.000^2)^0.5=9751.153N立柱与后置锚板焊缝计算:焊缝长度mm x L 280260280=+⨯=2222222/16048.347.3)25.0()280528.9712(2805222.1864)2()2(,86.0,71.95mm N L h V L h N KN N KN V mmh we w ef e <=+=⨯⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯=+••====σσβσ后置锚板的计算根据现场情况,采用4支M12x110膨胀螺栓@1200mm 与10mm 厚钢板作埋件。
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******大厦幕墙工程计算书设计单位:日期:目录第一章:工程概况第二章:构造设计理论和标准第三章:幕墙材料的物理特性及力学性能第四章:荷载和作用计算第五章:框支承玻璃幕墙构造计算第六章:铝板幕墙构造计算第七章:玻璃肋点支承玻璃幕墙构造计算第八章:全玻璃幕墙构造计算第九章:石材幕墙构造计算第一章工程概况1.1 工程名称:******大厦1.2 工程地点:**市1.3 幕墙高度:83.800米1.4 抗震设防烈度:幕墙按七度设防烈度设计1.5 幕墙防火等级:二级1.6 隔声减噪设计标准等级:三级1.7防雷分类:二类1.8荷载及其组合:幕墙系统在构造设计时考虑以下荷载及其组合●风荷载●雪荷载●幕墙自重●施工荷载●地震作用1.9构件验算:幕墙系统设计时验算如下节点和构件●面材板块的强度验算和挠度控制●构造胶的宽度和厚度●骨架的强度验算和挠度控制●幕墙系统与建筑主体构造的连接●连接配件强度验算第二章构造设计理论和标准2.1本构造计算过程均遵循如下标准及标准:2.1.1 ?建筑幕墙?JG3035-19962.1.2 ?玻璃幕墙工程技术标准?JGJ102-20032.1.3 ?金属与石材幕墙工程技术标准? JGJ133-20012.1.4 ?建筑构造荷载标准?GB50009-20012.1.5 ?建筑抗震设计标准? GB50011-20012.1.6 ?钢构造设计标准?GB50017-20032.1.7 冷弯薄壁型钢构造技术标准? GBJ50018-20022.2 构造设计和计算时均遵守如下理论和标准及相应的计算方法:2.2.1玻璃幕墙、金属与石材幕墙等均按围护构造设计,其主要杆件悬挂在主体构造上,层与层之间设置竖向伸缩缝。
2.2.2玻璃幕墙、金属与石材幕墙各构件及连接件均具有承载力、刚度和相对于主体构造的位移能力,并均采用螺栓连接。
2.2.3幕墙均按7度设防,并遵循“小震不坏、中震可修、大震不倒〞的原那么,在设防烈度地震作用下经修理后幕墙仍可使用,在罕遇地震作用下幕墙骨架不脱落。
幕墙计算书

计算书(一)、工程概况(二).设计参数1.玻璃幕墙最高标高为62m,取62m处风压变化系数μz=1.482.基本风压W=0.35KN/m23.年最大温差 : △T=80 C4.玻璃厚度取: 6 1.2=7.2mm(三)、荷载及作用1. 风荷载标准值计算:WK =βD·μS·μZ·WWK:作用在幕墙上的风荷载标准值KN/m2;βD :阵风风压系数, 取βD=2.25;μS:风荷载体型系数±1.5;μZ:60米高处风压变化系数1.48(C类);10米高处风压变化系数0.71(C类)W:基本风压:北京地区取0.35KN/m2WK1=βD·μS·μZ·W=2.25×(±1.5)×1.48×0.35 =±1.78 KN/m2WK2=βD·μS·μZ·W=2.25×(±1.5)×0.71×0.35=±0.838KN/m2按《规范》取WK2=±1.0KN/m22.幕墙构件重力荷载玻璃为6(钢化)+12A+6(钢化)Gb=25.6 0.006 2=0.3072KN/m2幕墙所用铝材、附件:GL=0.11KN/m2单元玻璃幕墙自重荷载:G = Gb + GL=0.3072+0.11=0.42KN/m2幕墙单元构件重量:G1=G·L1·b1=0.42 1.228 2.5=1.29KN幕墙最大玻璃块重量:G2=Gb•L2·b2=0.3072×1.228×2.157=0.81KN3.玻璃幕墙构件所受的地震作用:A.幕墙平面外的水平地震作用:qE K =βE·αm a x·G1qE K:水平地震作用标准值(KN);βE:动力放大系数取3.0;αm a x:水平地震影响系数最大值按8度抗震设防设计取0.16G:幕墙构件(墙面和骨架)的重力: G1=1.29KN;qE K =βE·αh m a x·G1=3 0.16 1.29=0.62KNB.幕墙平面内的垂直地震作用:PE G =βE·αm a x·G1PE G:幕墙构件在平面内的垂直地震作用:KN/m2βE:动力放大系数,取3.0αv m a x:地震垂直作用影响系数,按烈度8度抗震设计设防取0.08G1:单元玻璃幕墙构件自重1.29KNPE G=3 0.08 1.29=0.31KNC.垂直于幕墙平面分布水平地震作用,qE = FE k/A=βE·αm a x·G1/AA:玻璃幕墙构件面积1.228 2.5=3.07m2qE=0.62/3.07=0.2KN/m24. 玻璃幕墙所受荷载与作用效应的组合:(强度计算时用)A.水平荷载和作用效应组合:(最不利组合)S1 = ΨW·γW·WK+ΨE·γE·qEa.水平荷载和作用效应的分项系数γW :风荷载分项系数, γW=1.4γE :地震作用分项系数,γE=1.3b.水平荷载和作用效应的组合系数ΨW :风荷载组合系数, ΨW=1.0ΨE :地震作用组合系数,ΨE=0.6WK :风荷载标准值,WK=1.78KN/m2qE : 垂直于幕墙平面分布水平地震作用,qE=0.2KN/m2S11=1.4 1.0 1.78+0.6 1.3 0.2 =2.65KN/m2S12=1.4 1.0 1.0+0.6 1.3 0.2 =1.56KN/m2B.垂直方向荷载和作用效应组合:(最不利组合)S2 =ΨG·γG·SG+ΨE·γE·qEa.荷载和作用组合的分项系数γG :重力荷载分项系数, γG=1.2γE :地震荷载分项系数, γE=1.3b.垂直荷载和效应组合系数ΨG :重力荷载组合系数,ΨG=1ΨE :地震荷载组合系数,ΨE=1SG : 单元玻璃幕墙构件重量,SG=G=1.29KNqE : 单元玻璃幕墙构件平面内的垂直地震作用,qE=0.31KNS2=1×1.2×1.29+1×1.3×0.31=1.95KN5. 玻璃幕墙所受荷载与作用效应的组合:(挠度计算时用)水平荷载和作用效应组合:(最不利组合)S31 =ΨW·rW·WK+ΨE·rE·qEa.水平荷载和作用效应的分项系数rW :风荷载分项系数,rW=1.0rE :地震作用分项系数,rE=1.0b.水平荷载和作用效应的组合系数ΨW :风荷载组合系数,ΨW=1ΨE :地震作用组合系数,ΨE=0.6WK :风荷载标准值,WK=1.78KN/m2qE : 垂直于幕墙平面分布水平地震作用,qE=0.2KN/m2S31=1.0 1.0 1.78+0.6 1.0 0.2=1.9KN/m2S32=1.0 1.0 1.0+0.6 1.0 0.2=1.12KN/m2(四)、玻璃幕墙的验算1.幕墙杆件的强度验算:幕墙标高最高的为LMC004,标高为61.10m,竖挺地脚间距为2500,水平间距为1228.5;地脚间距最大的为LM0O2,标高为9.6m,竖挺水平间距为1228.5mm,地脚间距为4100mm。
石材幕墙计算书示例

幕墙示例1北立面80m处石材幕墙设计计算书计算:校核:幕墙公司名称二〇〇四年八月十四日目录一、风荷载计算 (1)1. 风荷载标准值: (1)2. 风荷载设计值: (1)二、石材计算 (1)1. 石材面板荷载计算: (1)2. 石材面板强度计算: (1)3. 石材剪应力计算: (2)4. 石材挂件剪应力计算: (2)三、立柱计算 (2)1. 立柱材料预选: (2)2. 选用立柱型材的截面特性: (3)3. 立柱的强度计算: (4)4. 立柱的稳定性验算: (4)5. 立柱的刚度计算: (5)6. 立柱抗剪计算: (5)四、立梃与主结构连接计算 (6)1. 立柱与主结构连接计算: (6)五、预埋件计算 (7)1. 预埋件受力计算: (7)2. 预埋件面积计算: (7)3. 预埋件焊缝计算: (8)六、横梁计算 (8)1. 选用横梁型材的截面特性: (8)2. 横梁的强度计算: (9)3. 横梁的刚度计算: (10)4. 横梁的抗剪强度计算: (11)七、横梁与立柱连接件计算 (12)1. 横梁与角码连接计算: (12)2. 角码与立柱连接计算: (12)北立面80m处石材幕墙设计计算书一、风荷载计算1.风荷载标准值:μz=0.616×(z/10)0.44=1.53794μf=0.5×35(1.8×(0.22-0.16))×(z/10)-0.22=0.464568βgz=к×(1+2×μf) = 1.63977Wk=βgz×μz×μs×W0 (JGJ102-2003 5.3.2)=1.63977×1.53794×1.5×0.45=1.70226kN/m22.风荷载设计值:W=rw×Wk=1.4×1.70226=2.38316kN/m2二、石材计算1.石材面板荷载计算:B: 该处石板幕墙分格宽: 0.6mH: 该处石板幕墙分格高: 0.6mA: 该处石板板块面积:A=B×H=0.36m2GAK: 石板板块平均自重:t : 石板板块厚度: 25mmGAK=2.8×t/1000=0.07kN/m2αmax: 水平地震影响系数最大值:0.16qEAk=βE×αmax×GAK (JGJ102-2003 5.3.4)=5×0.16×0.07=0.056kN/m2qEA=rE×qEAk=0.0728kN/m2水平荷载设计值:Sz=W+ψE×qEA=2.38316+0.5×0.0728=2.41956kN/m22.石材面板强度计算:校核依据:σ≤4N/mm2a: 短边计算长度: 0.4mb: 长边计算长度: 0.6mt: 石材厚度: 25mmm: 四点支撑板弯矩系数, 按短边与长边的边长比(a/b=0.666667) 查表得: 0.136767Sz: 风荷载标准值: 2.41956kN/m2按四点支撑板计算,应力设计值为:σ=6×m×Sz×b2×103/t2 (JGJ133-2001 5.5.4)=6×0.136767×2.41956×0.62×103/252=1.90607N/mm21.90607N/mm2≤4N/mm2强度满足要求3.石材剪应力计算:校核依据: τ≤ 2N/mm2n: 连接边上的钢销数量: 2β: 应力调整系数: 查表5.5.5 得到 1.25c: 槽口宽度: 7mms: 单个槽底总长度: 100mmτ=Sz×a×b×β/n/(t-c)/s (JGJ133-2001 5.5.7-1)=2.41956×0.6×0.6×1.25/2/(25-7)/100×103=0.302446N/mm20.302446N/mm2≤2N/mm2石材剪应力满足要求4.石材挂件剪应力计算:校核依据: τp ≤ 125N/mm2Ap: 挂件截面面积: 19.6mmτp: 挂件承受的剪应力τp=Sz×a×b×β/2/n/Ap (JGJ133-2001 5.5.5-1)=2.41956×0.6×0.6×1.25/2/2/19.6×103=13.8878N/mm213.8878N/mm2≤125N/mm2石材剪应力满足要求三、立柱计算1.立柱材料预选:(1)风荷载线分布最大荷载集度设计值(矩形分布)Bl: 幕墙左分格宽: 0.6mBr: 幕墙右分格宽: 1.2mqwk=Wk×(Bl+Br)/2=1.70226×(0.6+1.2)/2=1.53203kN/mqw=1.4×qwk=2.14485kN/m(2)分布水平地震作用设计值GAkl: 立柱左边玻璃幕墙构件(包括面板和框)的平均自重: 700N/m2 GAkr: 立柱右边玻璃幕墙构件(包括面板和框)的平均自重: 700N/m2 qEAkl=5×αmax×GAkl=0.56kN/m2qEAkr=5×αmax×GAkr=0.56kN/m2qek=(qEkl×Bl+qEkr×Br)/2=(0.56×0.6+0.56×1.2)/2=0.504kN/mqe=1.3×qek=0.6552kN/m(3)立柱弯矩:Mw: 风荷载作用下立柱弯矩(kN.m)Hvcal: 立柱计算跨度: 4mMw=qw×Hvcal2/8=2.14485×42/8=4.2897kN·mME: 地震作用下立柱弯矩(kN·m):ME=qe×Hvcal2/8=0.6552×42/8=1.3104kN·mM: 幕墙立柱在风荷载和地震作用下产生弯矩(kN·m)采用SW+0.6SE组合M=Mw+0.5×ME=4.9449kN·m(4)W: 立柱抗弯矩预选值(cm3)W=M×103/γ/215.0=4.9449×103/1.05/215=21.9043cm3(5)Ivcal: 立柱惯性矩预选值(cm4)Ivcal=5×105×(qwk+0.5×qek)×Hvcal3/384/206000/0.004 =5×105×(1.53203+0.5×0.504)×43/384/206000/0.004 =180.424cm4选定立柱惯性矩应大于: 180.424cm42.选用立柱型材的截面特性:选用立柱型材名称: C20型材强度设计值: 215N/mm2型材弹性模量: E=206000N/mm2X轴惯性矩: Ix=1913.71cm4Y轴惯性矩: Iy=143.63cm4X轴上部抵抗矩: Wx1=191.371cm3X轴下部抵抗矩: Wx2=191.371cm3y轴左部抵抗矩: Wy1=73.68cm3y轴右部抵抗矩: Wy2=25.8764cm3型材截面积: A=32.8275cm2型材计算校核处壁厚: t=11mm型材截面面积矩: Ss=114.726cm3塑性发展系数: γ=1.05C203.立柱的强度计算:校核依据: N/A+M/γ/w≤fa (JGJ102-2003 6.3.7)Hv: 立柱长度GAkl: 幕墙左分格自重: 700N/m2GAKr: 幕墙右分格自重: 700N/m2幕墙自重线荷载:Gk=(GAkl×Bl+GAkr×Br)/2000=(700×0.6+700×1.2)/2000=0.63kN/mNk: 立柱受力:Nk=Gk×Hv=2.52kNN: 立柱受力设计值:N=1.2×Nk=3.024kNσ=N×10/A+M×103/1.05/Wx2=3.024×10/32.8275+4.9449×103/1.05/191.371=25.5301N/mm225.5301N/mm2≤fa=215N/mm2立柱强度满足要求4.立柱的稳定性验算:校核依据: N/φ/A+M/(γ×w×(1-0.8×N/Ne))≤fa (JGJ102-2003 6.3.8-1)立柱临界轴压力计算: Ne=π2×E×A/1.1/λ2 (JGJ102-2003 6.3.8-2)λ : 立柱长细比iv: 立柱回转半径iv =√(Iz/A)=√(1913.71/32.8275)=7.63518cmλ = Hvcal/iv= 4/7.63518×100= 52.3891φ: 轴心受压稳定系数查表6.3.8求得 0.844249Ne = π2×E×A/1.1/λ2= π2×206000×32.8275/1.1/52.38912/10=2210.7N: 立柱受力设计值:3.024kNσs: 立柱计算强度(N/mm2)σs=N/φ/A+M/(γ×Wx2×(1-0.8×N/Ne))=3.024×10/32.8275/0.844249+4.9449×103/(1.05×191.371×(1-0.8×3.024/2210.7)) =25.727N/mm225.727N/mm2≤fa=215N/mm2立柱稳定性满足要求5.立柱的刚度计算:校核依据: Umax≤L/250Dfmax: 立柱最大允许挠度:Dfmax=Hvcal/250×1000=4/250×1000=16mmUmax: 立柱最大挠度Umax=5×(qwk+qek×ψE)×Hvcal4×108/384/E/Ix=5×(1.53203+0.504×0.5)×44×108/384/206000/1913.71=1.50848mm≤16mm立柱最大挠度Umax为: 1.50848挠度满足要求6.立柱抗剪计算:校核依据: τmax≤[τ]=125N/mm2(1)Qw: 风荷载作用下剪力设计值(kN)Qw=γw×qwvk×Hvcal/2=1.4×1.53203×4/2=4.2897kN(2)QE: 地震作用下剪力设计值(kN)QEk=γE×qevk×Hvcal/2=1.3×0.504×4/2=1.3104kN(3)Q: 立柱所受剪力:采用Qw+0.5QE组合Q=Qw+0.5×QE=4.2897+0.5×1.3104=4.9449kN(4)立柱剪应力:τ=Q×Ss×100/Ix/t=4.9449×114.726×100/1913.71/11=2.69495N/mm22.69495N/mm2≤125N/mm2立柱抗剪强度可以满足四、立梃与主结构连接计算1.立柱与主结构连接计算:连接处角码材料 : 钢-Q235Lct: 连接处角码壁厚: 5mmDv: 连接螺栓直径: 12mmDe: 连接螺栓直径: 10.36mm采用SG+SW+0.5SE组合Nw: 连接处风荷载总值(kN):Nw=Qw×2=8.57939kNNE: 连接处地震作用(kN):NE=QE×2=2.6208kNNh: 连接处水平总力(N):Nh=Nw+0.5×NE=8.57939+0.5×2.6208=9.88979kNNg: 连接处自重总值设计值(N):Ng=γG×(GAKVl×Bl+GAKVr×Br)/2000×Hvcal=1.2×(700×0.6+700×1.2)×4/2000=3.024kNN: 连接处总合力(N):N=(Ng2+Nh2)0.5=(3.0242+1.947562)0.5×1000=5796.26NNb=2×3.14×De2×140/4 (GBJ17-88 7.2.1-1) =2×3.14×10.362×140/4=23603NNnum: 立梃与建筑物主结构连接的螺栓个数:Nnum=N/Nb=0.245573个取2个Ncbl: 立梃型材壁抗承压能力(N):Ncbl=Dv×2×325×t×Nnum (GBJ17-88 7.2.1) =12×2×325×11×2=171600N5796.26N ≤ 171600N立梃型材壁抗承压能力满足Ncbg=Dv×2×325×Lct×Nnum (GBJ17-88 7.2.1)=12×2×325×5×2=78000N5796.26N ≤ 78000N角码型材壁抗承压能力满足五、预埋件计算1.预埋件受力计算:V: 剪力设计值: 3024NN: 法向力设计值: 9889.79Ne2: 螺孔中心与锚板边缘距离: 60mmM: 弯矩设计值(N·mm):M=V×e2=3024×60=181440N·m2.预埋件面积计算:Nsnum: 锚筋根数: 4根锚筋层数: 2层Kr: 锚筋层数影响系数: 1混凝土级别:混凝土-C40锚筋强度设计值:fy=210N/mm2d: 钢筋直径: Φ12mmαv: 钢筋受剪承载力系数:αv=(4-0.08×d)×(fc/fy)0.5 (JGJ102-2003 C.0.1-5)=(4-0.08×12)×(1/210)0.5=0.91441αv 取 0.7t: 锚板厚度: 10mmαb: 锚板弯曲变形折减系数:αb=0.6+0.25×t/d (JGJ102-2003 C.0.1-6)=0.6+0.25×10/12=0.808333Z: 外层钢筋中心线距离: 120mmAs: 锚筋实际总截面积:As=Nsnum×3.14×d2/4=4×3.14×122/4=452.389mm2锚筋总截面积计算值:As1=(V/Kv/Kr+N/0.8/Kb+M/1.3/Kr/Kb/Z)/fy (JGJ102-2003 C.0.1-1) =(3024/0.7/1+9889.79/0.8/0.808333+181440/1.3/1/0.808333/120)/210 =100.249mm2As2=(N/0.8/Kb+M/0.4/Kr/Kb/Z)/fy (JGJ102-2003 C.0.1-2)=(9889.79/0.8/0.808333+181440/0.4/1/0.808333/120)/210=95.0942mm2100.249mm2≤452.389mm295.0942mm2≤452.389mm24根Φ12锚筋满足要求A : 锚板面积: 30000 mm2幕墙示例1北立面80m处石材幕墙设计计算书0.5fcA=0.5×19×30000=285000NN=9889.79N≤285000N锚板尺寸满足要求3.预埋件焊缝计算:Hf:焊缝厚度8mmL :焊缝长度100mmHe = Hf×0.7 = 5.6mmLw = L - 10 = 90mmσm=6×M/(2×He×Lw2×1.22) (GBJ17-88 7.1.2)=9.83607N/mm2σn =N/(2×He×Lw×1.22) (GBJ17-88 7.1.2)=8.04205N/mm2τ=V/(2×He×Lw) (GBJ17-88 7.1.2)=3N/mm2σ:总应力σ=((σm+σn)2+τ2)0.5 (GBJ17-88 7.1.2-3)=18.128118.1281N/mm2≤160N/mm2焊缝强度满足!六、横梁计算1.选用横梁型材的截面特性:选用横梁型材名称: L63X5型材强度设计值: 215N/mm2型材弹性模量: E=206000N/mm2X轴惯性矩: Ix=9.57401cm4Y轴惯性矩: Iy=36.7729cm4X轴上部抵抗矩: Wx1=5.07957cm3X轴下部抵抗矩: Wx2=13.334cm3y轴左部抵抗矩: Wy1=13.334cm3y轴右部抵抗矩: Wy2=5.07957cm3型材截面积: A=6.14323cm2型材计算校核处壁厚: t=5mm型材截面面积矩: Ss=5.17618cm3塑性发展系数: γ=1.05L63X52.横梁的强度计算:校核依据: Mx/γWx+My/γWy≤fa=215 (JGJ102-2003 6.2.4) (1)横梁在自重作用下的弯矩(kN·m)Hh: 幕墙分格高: 2mBh: 幕墙分格宽: 1.2mGAkh: 横梁自重: 700N/m2Ghk=700×Hh/1000=1.4kN/mGh: 横梁自重荷载线分布均布荷载集度设计值(kN/m)Gh=γG×Ghk=1.68kN/mMhg: 横梁在自重荷载作用下的弯矩(kN·m)Mhg=Gh×Bh2/8=1.68×1.22/8=0.3024kN·m(2)横梁在风荷载作用下的弯矩(kN·m)横梁上部风荷载线分布最大荷载集度标准值(三角形分布)横梁下部风荷载线分布最大荷载集度标准值(梯形分布)分横梁上下部分别计算Hhu: 横梁上部面板高度 2mHhd: 横梁下部面板高度 1mqwku=Wk×Bh/2=1.70226×1.2/2=1.02136kN/mqwkd=Wk×Hhd/2=0.85113kN/m风荷载线分布最大荷载集度设计值qwu=γw×qwku=1.4299kN/mqwd=γw×qwkd=1.19158kN/mMhw: 横梁在风荷载作用下的弯矩(kN·m)Mhwu=qwu×Bh2/12=1.4299×1.22/12=0.171588kN·mMhwd=qwd×Bh2×(3-Hhd2/Bh2)/24=1.19158×1.22×(3-12/1.22)/24=0.164836kN·mMhw=Mhwu+Mhwd=0.336423kN.m(3)地震作用下横梁弯矩qEAk: 横梁平面外地震荷载:GAkhd: 横梁下部面板自重: 700N/m2qEAku=βE×αmax×700/1000 (JGJ102-2003 5.3.4) =5×0.16×700/1000=0.56kN/m2qEAkd=βE×αmax×700/1000 (JGJ102-2003 5.3.4) =0.56kN/m2qek: 水平地震作用线分布最大荷载集度标准值水平地震作用线分布最大荷载集度标准值(三角形分布)qeku=qEAku×Bh/2=0.56×1.2/2=0.336kN/mqekd=qEAkd×Hhd/2=0.28kN/mγE: 地震作用分项系数: 1.3qEu=γE×qeku=0.4368kN/mqEd=γE×qekd=0.364kN/mMhe: 地震作用下横梁弯矩:Mheu=qEu×Bh2/12=0.4368×1.22/12=0.052416kN·mMhed=qEd×Bh2×(3-Hhd2/Bh2)/24=0.364×1.22×(3-12/1.22)/24=0.0503533kN·mMhe=Mheu+Mhed=0.102769kN.m(4)横梁强度:σ: 横梁计算强度(N/mm2):采用SG+SW+0.5SE组合σ=(Mhg/Wx2+Mhw/Wy2+0.5×Mhe/Wy2)×103/γ=(0.3024/13.334+0.336423/5.07957+0.5×0.102769/5.07957)×103/1.05 =94.31N/mm294.31N/mm2≤fa=215N/mm2横梁正应力强度满足要求3.横梁的刚度计算:校核依据: Umax≤L/250横梁承受分布线荷载作用时的最大荷载集度:qwk :风荷载线分布最大荷载集度标准值(kN/m)qek :水平地震作用线分布最大荷载集度标准值(kN/m)Uhu : 横梁上部水平方向由风荷载和地震作用产生的弯曲:Uhu=(qwku+ψE×qeku)×Bh4/(120×E×Iy)=(1.02136+0.5×0.336)×1.24/(120×206000×36.7729)×108=0.271307mmUhd : 横梁下部水平方向由风荷载和地震作用产生的弯曲:Uhd=(qwkd+ψE×qekd)×Bh4×(25/8-5×(Hhd/2/Bh)2+2×(Hhd/2/Bh)4)/E/Iy/240=(0.85113+0.5×0.28)×1.24×(25/8-5×(1/2/1.2)2+2×(1/2/1.2)4)/206000/36.7729/240×108=0.26195mmUhg : 自重作用产生的弯曲:Uhg=5×Ghk×Bh4×108/384/E/Ix=5×1.4×1.24×108/384/206000/9.57401=1.9166mm综合产生的弯曲为:U=((Uhu+Uhd)2+Uhg2)0.5=1.9894mmDu=U/Bh/1000=0.00165783≤ 1/250挠度满足要求4.横梁的抗剪强度计算:校核依据: τmax≤125N/mm2(1)Qwk: 风荷载作用下横梁剪力标准值(kN)需要分别计算横梁上下部分面板的风荷载所产生的剪力标准值横梁上部风荷载线分布呈三角形分布横梁下部风荷载线分布呈梯形分布Qwku=qwku×Bh/4=1.02136×1.2/4=0.306407kNQwkd=qwkd×Bh/2×(1-Hhd/Bh/2)=0.85113×1.2/2×(1-1/1.2/2)=0.297896kN(2)Qw: 风荷载作用下横梁剪力设计值(kN)Qw=γw×(Qwku + Qwkd)=0.846023kN(3)QEk: 地震作用下横梁剪力标准值(kN)QEku=qeku×Bh/4=0.336×1.2/4=0.1008kNQEkd=qekd×Bh/2×(1-Hhd/Bh/2)=0.28×1.2/2×(1-1/1.2/2)=0.098kN(4)QE: 地震作用下横梁剪力设计值(kN)γE: 地震作用分项系数: 1.3QE=γE×(QEku+QEkd)=0.27832kN(5)Q: 横梁所受剪力:采用Qw+0.5QE组合Q=Qw+0.5×QE=0.985183kN(6)τ: 横梁剪应力τ=Q×Ss×100/Iy/t (JGJ102-2003 6.2.5-2)=0.985183×5.17618×100/36.7729/5=2.7735N/mm22.7735N/mm2≤ 125N/mm2横梁抗剪强度满足要求七、横梁与立柱连接件计算1.横梁与角码连接计算:Q: 连接部位受总剪力:采用Sw+0.5SE组合Q=Qw+0.5×QE=0.846023+0.5×0.27832=0.985183kN普通螺栓连接的抗剪强度计算值: 140N/mm2D : 螺栓公称直径: 6mmDe: 螺栓有效直径: 5.06mmNvbh=3.14×De2×140/4 (GBJ17-88 7.2.1-1) =3.14×5.062×140/4=2815.26NNnum=Q/Nvbh=0.349944横梁与角码连接螺栓取2个Ncb: 连接部位幕墙横梁型材壁抗承压能力计算:Ncb=D×t×325×Nnum=6×5×325×2=19500N985.183N ≤19500N横梁与角码连接强度满足要求2.角码与立柱连接计算:Gh: 自重荷载(N):Gh=1.68kNN: 连接处组合荷载:N=(Gh2+Q2)0.5=(1.682+0.9851832)0.5=1.94756kNNnum2=N/Nvbh=0.691786立柱与角码连接螺栓取2个Lct1: 角码壁厚:4mmNcbj=D×Lct1×133×Nnum2 (GBJ17-88 7.2.1) =6×4×133×2=6384N985.183N ≤ 6384N立柱与角码连接强度满足要求。
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()幕墙设计计算
建筑概况:
本大厦位于(北京)地区,建筑物总高度为(H)米。
抗震设防烈度按(8)度计算,抗震措施按(9)度设防考虑,基本风压(0.45) kN/m^2。
整体外立面幕墙采用()幕墙结构。
所有计算中心按本部分幕墙在最危险情况下最危险点校核。
Ⅰ.设计依据:
《建筑结构荷载规范》 GB50009-2001
《钢结构设计规范》 GB50017-2003
《玻璃幕墙工程技术规范》 JGJ102-96
《建筑玻璃应用技术规程》 JGJ113-2003
《建筑结构静力计算手册》(第二版)
《01BY101建筑幕墙胶缝构造图集》
《幕墙墙玻璃接缝密封胶》
《建筑用硅酮结构密封胶》GB16776-1997
《建筑结构抗震规范》 GBJ11-89
《高层民用建筑设计防火规范》 GB50045-95
《建筑物防雷设计规范》 GB50057-94
《铝合金建筑型材》 GB/T5237-93
《民用建筑隔声设计规范》 GBJ118-88
《民用建筑热工设计规范》 GB50176-93
《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》 JGJ75-2003
由设计院设计并由甲方提供的工程图纸。
Ⅱ.基本计算公式:
(1).场地类别划分:
根据地面粗糙度,场地可划分为以下类别:
A类近海面,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;
()按()类地区计算风压
(2).风荷载计算:
幕墙属于薄壁外围护构件,根据《建筑结构荷载规范》GB50009-2001 7.1.1 采用
风荷载计算公式: Wk=βgz×μz×μs×W0
其中: Wk---作用在幕墙上的风荷载标准值(kN/m^2)
βgz---瞬时风压的阵风系数,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001取定
μz---风压高度变化系数,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001取定,
根据不同场地类型,按以下公式计算:
本工程属于()类地区,故μz=()
μs---风荷载体型系数,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001取为:(0.8)
W0---基本风压,按全国基本风压图,(北京)地区取为( )kN/m^2,
(3).地震作用计算:
qEAk=βE×αmax×GAK
其中: qEAk---水平地震作用标准值
βE---动力放大系数,按3.0取定
αmax---水平地震影响系数最大值,按相应设防烈度取定:
6度: αmax=0.04
7度: αmax=0.08
8度: αmax=0.16
9度: αmax=0.32
(北京)设防烈度为(8)度,故取αmax=(0.160)
GAK---幕墙构件的自重(N/m^2)
(4).荷载组合:
结构设计时,根据构件受力特点,荷载或作用的情况和产生的应力(内力)作用方向,选用最不利的组合,荷载和效应组合设计值按下式采用:
S=γGSG+γwφwSw+γEφESE+γTφTST
γG=1.0 γw=1.0 γT=1.0 γE=1.0 (计算位移和挠度时)(JGJ 102--96) γG=1.2 γw=1.4 γT=1.2 γE=1.3 (计算幕墙构件、连接件和预埋件时) (JGJ 102--96)
各项分别为永久荷载:重力;可变荷载:风荷载、温度变化;偶然荷载:地震水平荷载标准值: qk=Wk+0.6qEAk
水平荷载设计值: q=1.4Wk+0.6×1.3qEAk
荷载和作用效应组合的分项系数,按以下规定采用:
①对永久荷载采用标准值作为代表值,其分项系数满足:
a.当其效应对结构不利时:对由可变荷载效应控制的组合,取 1.2;对有永久荷载效应控制的组合,取1.35
b.当其效应对结构有利时:一般情况取1.0;对结构倾覆、滑移或是漂浮验算,取0.9
②可变荷载根据设计要求选代表值,其分项系数一般情况取1.4
一、风荷载计算
1、标高为(H)处风荷载计算
(1). 风荷载标准值计算:
Wk: 作用在幕墙上的风荷载标准值(kN/m^2)
W0---基本风压,按全国基本风压图,北京地区取为( )kN/m^2,
βgz: (H)m高处阵风系数(按(C)类区计算):
μz: (H)m高处风压高度变化系数(按(C)类区计算): (GB50009-2001)
风荷载体型系数μs=(0.8)
Wk=βgz×μz×μs×W0 (GB50009-2001)
=( ) kN/m^2
(2). 风荷载设计值:
W: 风荷载设计值: kN/m^2
rw: 风荷载作用效应的分项系数:1.4
按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001 3.2.5 规定采用
W=rw×Wk=( )kN/m^2。