玻璃幕墙强度计算书分解
全玻璃幕墙的计算

橱窗的设计计算(单肋,肋平齐或突出)橱窗采用10mm勺钢化玻璃+10mn!勺钢化玻璃的中空玻璃,选取10米标高处为计算部位,玻璃分格高为h=3600mm分格宽为a=1800mm玻璃肋的截面厚度选用t肋=19mm玻璃强度计算:风荷载标准值为:W= B gz • 口s • 口z ・W°=2.098 X 1.2 X .74 X .552=1.025 KN / m 水平分布地震作用标准值为:q Ek^ B e • a max • 25・6 "t 1 • 10=5X .04 X 25.6 X 10 • 10-32=.102KN/m f中空玻璃把荷载分配到单片玻璃上分别计算:3 3 3 2W k1 = 1.1 XW k Xt13/(t 13+t23)=.564KN/m2W k2 = W k Xt23/(t 13+t23)=.512KN/m2-3 2q Ek1 = B e • a max •丫玻• 10 =.051KN/m-3 2q Ek2 = B e • a max •丫玻,2 • 10 =.051KN/ m①风荷载作用下应力标准值按下式分别在两个单片玻璃上计算22(T wk= 6 • n • 4 1 •W k •a /t式中:C wk—风荷载作用下的应力标准值,(N/mm);® i ――弯曲系数,取0.125n ——折减系数,按0查表440 i= (W ki + 0.5 •q Eki ) •a /(E •t 1 )-3454=(.564 + 0.5 x .051) x 10 x 1800/(0.72 x 10 x 10)=8.59查表取 n 1=.97130 2= (W 2 + 0.5 ・q Ek2)・a 4/(E ・t2)-3454=(.512 +0.5x .051) x 10-3x 18004/(0.72 x 105x 104)= 7.84查表取 n 2= .9773则(T wk1=6 • n 1 • 41 ・W k1 ^a /t r=6x .9713x .125x .564x 10-3x 18002/1022= 13.31 N/mm 2(T wk2= 6 • n 2 • 4 1 •" 22W k2 •a /t 2=6x .9773x .125x .512x 10-3x 18002/102=12.16 N/mm 2② 地震作用下应力标准值按下式分别在两个单片玻璃上计算式中:C Ek —地震作用下的应力标准值,(N/mm 2);n ――取风荷载作用下应力计算时的值 n 1 • 4 1 •q Ek1 •a /t(T Ek =6 • n • 4 1• q Ek •a /t 2=6X .9713 x .125 x .051 x 10-3x 18002/1022=1.2 N/mm2(T Ek2 = 6 • n 2 •® 1 •q Ek2 •a/t 2-3 2 2 =6x.9773x.125x.051 x10-3x18002/10 22= 1.21 N/mm2③玻璃的应力组合设计值按下式分别在两个单片玻璃上计算(T =»w • Y w • (T wk+ 书 e • Y e • (T EkH T 1 =® w • Y w • T wk1 e • Y e • T Ek1=1.0x1.4x13.31 +0.5x1.3x1.222=19.41N/mm2<f a=84N/mm2T 2=® w • Y w * T wk2 + e • Y e° T Ek2=1.0x1.4x12.16+0.5x1.3x1.2122=17.81N/mm2<f a=84N/mm2 所以玻璃强度满足要求。
幕墙玻璃结构计算书

幕墙玻璃结构计算书一、引言幕墙是现代建筑中常见的一种外墙装饰材料,其结构设计需要进行详细的计算,以确保其稳定性和安全性。
本文将对幕墙玻璃结构进行计算,并提供详细的计算书。
二、材料选择幕墙玻璃结构中常用的玻璃材料有钢化玻璃、夹层玻璃和单层玻璃等。
根据不同的项目需求和设计要求,选择合适的材料进行计算。
三、幕墙结构荷载计算1. 自重计算幕墙结构的自重是计算荷载中重要的一部分。
根据玻璃的尺寸和密度,计算玻璃的自重,并考虑到其他构件的自重,如铝合金框架、连接件和支撑结构等。
2. 风荷载计算根据建筑所在地的气候条件和设计要求,计算幕墙结构所受到的风荷载。
考虑到幕墙玻璃的形状和暴露面积,采用相应的风荷载系数进行计算。
3. 温度荷载计算幕墙玻璃会受到温度变化的影响,因此需要进行温度荷载的计算。
根据幕墙玻璃的线性热膨胀系数和温度变化范围,计算温度荷载的大小。
四、玻璃结构计算1. 玻璃板厚度计算根据设计要求和荷载条件,计算幕墙玻璃的合适厚度。
考虑到玻璃板的抗弯强度和承载能力,选择合适的厚度以确保结构的稳定性。
2. 玻璃强度计算根据所选用的玻璃材料,计算玻璃的抗拉强度、抗压强度和抗剪强度等参数。
考虑到实际荷载和安全系数,进行强度计算。
3. 玻璃连接件计算幕墙玻璃结构中的连接件是连接玻璃与铝合金框架的重要组成部分。
进行合适的连接件计算,以确保连接的牢固性和稳定性。
五、结构稳定性计算1. 幕墙水平面内稳定性根据幕墙玻璃结构的几何形状和支撑条件,进行水平面内的稳定性计算。
考虑到玻璃的刚度和承载能力,进行稳定性评估。
2. 幕墙垂直面内稳定性针对幕墙玻璃结构在垂直方向上的稳定性进行计算。
根据玻璃的几何形状和支撑条件,使用适当的方法进行稳定性分析。
六、结论通过对幕墙玻璃结构的计算,可以得出结构的稳定性和安全性评估。
根据计算结果,可以调整设计参数和材料选择,以满足设计和施工的要求。
同时,结构计算书提供了详细的计算过程和数据,方便工程师和建筑师进行参考和应用。
玻璃幕墙计算书

远东新村幼儿园办公楼玻璃幕墙设计计算书一. 幕墙承受荷载计算1. 风荷载标准值计算W k=zzs W oW k : 作用在幕墙上的风荷载标准值kN/m2 z : 瞬时风压的阵风系数取 2.25 z : 风压高度变化系数取 1.14 s : 风荷载体型系数取 1.5W o : 基本风压, 当地取值为0.55kN/m2W k=2.25X1.14X1.5X0.55=2.12kN/m 22. 风荷载设计值W=w W k=1.4x2.12=2.9kN/m2W : 风荷载设计值w : 风荷载作用效应的分项系数值为1.43. 玻璃幕墙构件重力荷载标准值G K=G AK BH=0.4x1.047x1.65=1.73kNG K : 幕墙构件包括玻璃和铝框重力荷载标准值G AK : 幕墙构件包括玻璃和铝框的平均自重0.4kN/m2B : 幕墙分格宽1.047mH : 幕墙分格高1.65m 4A二BH=1.65x1.047=1.72m24 地震作用1 垂直于玻璃幕墙平面的水平地震作用q E=Emax G k/Aq E : 垂直于玻璃幕墙平面的水平地震作用kN/m2 E :动力放大系数取 3.0max : 水平地震影响系数最大值为0.04G k : 玻璃幕墙构件重量为0.74kNA : 玻璃幕墙构件的面积m2q E=3x0.04x0.74/1.72=0.18kN/m22平行于玻璃幕墙平面的集中水平地震作用:p E=Emax G kP E :平行于玻璃幕墙平面的集中水平地震作用kNE :动力放大系数取3.0max :水平地震影响系数最大值为0.04G k :玻璃幕墙构件重量为0.74kN/mP E=3x0.04x0.74=0.088kN二.玻璃的计算玻璃选用中空玻璃1. 计算玻璃在垂直于玻璃平面的风荷载作用下的最大应力w=6eWa2/t2w :风荷载作用下玻璃的最大应力N/mm2W :风荷载设计值为0.00135N/mm2a :玻璃短边边长1047mmt :玻璃厚度取10mme:弯曲系数0.0775w=6x0.0775X0.00189X10472/102=13N/mm2I2. 计算玻璃在垂直于玻璃平面的地震作用下的最大应力G AK =t/1000=25.67.2/1025=0.1798kN/m2G AK :玻璃自重I:玻璃重力体积密度kN/m3t:玻璃厚度q EA=EEmax G AKq EA :地震作用设计值E :地震作用分项系数1.3E :动力放大系数取3.0max :水平地震影响系数最大值为0.04q EA=1.3X3X0.040.1798=0.028kN/m22EA=6q EA a /t2EA : 地震作用下玻璃的最大应力N/mm2q EA : 地震作用设计值为0.000028N/mm2a : 玻璃短边边长1047mmt : 玻璃厚度10mm: 弯曲系数0.0775EA =6X0.0775X0.000028X10472/102=0.337N/mm23. 计算在温度影响下, 玻璃边缘与边框之间的挤压应力t1=ET-2c-d c/bt1 : 在温度影响下玻璃的挤压应力c : 玻璃边缘与边框间和空隙取5mmd c : 施工误差取3mmb : 玻璃的长边尺寸1650mmT : 玻璃幕墙年温度变化80 度: 玻璃的线膨胀系数0.00001E : 玻璃的弹性模量72000N/mm2 t1=72000X0.00001X80-25-3/1500=-278.4N/mm2 计算值为负, 挤压应力为零, 满足要求44 计算玻璃中央与边缘温度差产生的温差应力t2=0.74E1234T c-T s t2 : 温差应力: 玻璃的线膨胀系数0.00001E : 玻璃的弹性模量72000N/mm21 : 阴影系数取1.6 (邻边)2 : 窗帘系数取1.33 : 玻璃面积系数取1.044 : 嵌缝材料系数取0.38T c : 玻璃中央温度取50度T s : 玻璃边缘温度取35 度t1=0.74720000.000011.61.31.040.38 50-35=6.57N/mm2t=tt2=1.26.57=7.884N/mm2<19.5N/mm2 满足要求t : 温度作用分项系数1.25. 计算组合应力=w +0.6EA =20.1+0.60.264=20.2584N/mm22<f g =28N/mm 2 玻璃强度满足 !三. 横梁的设计计算2. 计算横梁由于风荷载作用产生的弯矩及变形q w =HW k =1.6X1.35=2.16kN/m q w : 风荷载线密度标准值 H : 幕墙分格高 W k : 幕墙承受风荷载标准值 M yw =q w B 2/8=2.16X1.1592/8=0.36kN.m M yw : 横梁由于风荷载作用产生的弯矩标准值 B : 幕墙分格宽 w =5q w B4/384/E/I y =5x2.16x1.159x4/384 /70000/658300=2.83mm w : 横梁由于风荷载作用产生的变形q w : 风荷载线密度标准值B : 幕墙分格宽E : 铝合金的弹性模量I y : 横梁绕竖向轴惯性矩3. 计算横梁由于重力荷载作用产生的弯矩及变形G b =HG bk =1.6X0.4=0.64kN/mG b : 横梁承受重力荷载线密度标准值H : 幕墙分格高G bk : 幕墙构件不包括立柱平均自重 0.4kN/m22 M xG =G b B2/8=0.64x1.652/8=0.11kN.mM xG : 横梁由于重力荷载作用产生的弯矩标准值B : 幕墙分格宽G =5G b B4/384/E/I y =5x0.64X1047x4/384/70000/658300=0.1871mmG : 横梁由于重力荷载作用产生的变形G b : 横梁承受重力荷载线密度标准值B : 幕墙分格宽1. 横梁基本参数横梁采用 120 型系列配套型材X 向惯性矩 :658300mm 4 Y 向惯性矩 :658300mm 4 面积:830mm 2 X 向截面抵抗矩 :18300mm 3 Y 向截面抵抗矩 :18300mm 3E : 铝合金的弹性模量I x : 横梁绕水平轴惯性矩4. 计算横梁由于地震作用产生的弯矩及变形q e=Emax G b=30.040.6=0.072kN/m q e : 地震作用线密度标准值E : 动力放大系数取3.0max : 水平地震影响系数最大值为0.04G b : 横梁承受重力荷载线密度标准值M ye=q e B2/8=0.0721.1592/8=0.0095kN.mM ye : 横梁由于地震作用产生的弯矩标准值B : 幕墙分格宽e=5q e B4/384/E/I y=50.07210254/384 /70000/658300=0.0225mme : 横梁由于地震作用产生的变形q e : 地震作用线密度标准值B : 幕墙分格宽E : 铝合金的弹性模量I y : 横梁绕竖向轴惯性矩5w : 风荷载作用效应的分项系数1.4M yw : 横梁由于风荷载作用产生的弯矩标准值 e : 地震作用效应的组合系数0.6 e : 地震作用效应的分项系数 1.3M ye : 横梁由于地震作用产生的弯矩标准值y=G=0.1871mm y : 横梁竖向最大挠度G : 横梁由于重力荷载作用产生的变形=ww+ee=11.165+0.60.0225=1.1785mmx: 横梁水平最大挠度5 荷载效应组合M x=G M xG=1.20.0788=0.09456kN.mM x : 横梁绕X 轴的弯矩设计值G : 重力荷载作用效应的分项系数1.2M xG : 横梁由于重力荷载作用产生的弯矩标准值M y=ww Myw+ee M ye=11.40.49+0.61.30.0095=0.6934kN.mM y : 横梁绕Y 轴的弯矩设计值w : 风荷载作用效应的组合系数1.0w : 风荷载作用效应的组合系数1.0 w : 横梁由于风荷载作用产生的变形 e : 地震作用效应的组合系数0.6 e : 横梁由于地震作用产生的变形6. 横梁强度和刚度的验算=M x//W x+M y//W y=658300/1.05/18300+658300/1.05/18300=68.52N/mm2: 横梁产生最大应力: 塑性发展系数取1.05M x : 横梁绕X 轴的弯矩设计值W x : 横梁绕X 轴的截面抵抗矩M y : 横梁绕Y 轴的弯矩设计值W y : 横梁绕Y 轴的截面抵抗矩<f a=84.2N/mm2横梁强度满足要求=x2+y20.5=1.1651.165+0.18710.18710.5=1.18mm : 横梁最大挠度x : 横梁水平最大挠度y : 横梁竖向最大挠度<B/180=5.69mm 且<20mm 横梁刚度满足要求四.立柱的设计计算1. 立柱基本参数立柱采用120 系列面积:1800mm2惯性矩:5850000mm4 截面抵抗矩:73000mm32. 计算立柱由于风荷载作用产生的弯矩及变形q w=BWk=1.159x1.35=1.56kN/m q w : 风荷载线密度标准值B : 幕墙分格宽W k : 幕墙承受风荷载标准值M w=q w L2/8=1.56x3.72/8=2.67kN.m M w : 立柱由于风荷载作用产生的弯矩标准值L : 立柱计算长度w=5q w L4/384/E/I=5x1.56x37006/384 /70000/5850000=0.93mm w : 立柱6 计算立柱由于地震作用产生的弯矩及变形q e=Emax G a=3x0.04x0.46=0.0552kN/mq e : 地震作用线密度标准值E : 动力放大系数取3.0max : 水平地震影响系数最大值为0.04由于风荷载作用产生的变形q w : 风荷载线密度标准值L : 立柱计算长度E : 铝合金的弹性模量I : 立柱惯性矩3. 计算立柱由于重力荷载作用产生的拉力G a=BG ak=1.159x0.4=0.46kN/mG a : 立柱承受重力荷载线密度标准值B : 幕墙分格宽G ak : 幕墙构件平均自重0.4kN/m2N G=G a L=0.46x3.7=1.7kNN G : 立柱由于重力荷载作用产生的拉力标准值L : 立柱计算长度G a : 立柱承受重力荷载线密度标准值M e=q e L2/8=0.0552x3.72/8=0.0945kN.mM e : 立柱由于地震作用产生的弯矩标准值L : 立柱计算长度e=5q e L4/384/E/I=5x0.0552x37004/384 /70000/5850000=0.33mme : 立柱由于地震作用产生的变形q e : 地震作用线密度标准值L : 立柱计算长度E : 铝合金的弹性模量I : 立柱惯性矩5. 荷载效应组合N=G N G=1.21.517=1.82kNN : 立柱拉力设计值G : 重力荷载作用效应的分项系数1.2N G : 立柱由于重力荷载作用产生的拉力标准值M= ww M w+ee M e=11.44.369+0.61.30.0842=6.182kN.mM : 立柱弯矩设计值w : 风荷载作用效应的组合系数1.0w : 风荷载作用效应的分项系数1.4M w : 立柱由于风荷载作用产生的弯矩标准值e : 地震作用效应的组合系数0.6e : 地震作用效应的分项系数1.3M e : 立柱由于地震作用产生的弯矩标准值=ww +ee=115.216+0.60.293=15.392mm: 立柱的最大挠度w : 风荷载作用效应的组合系数1.0w : 立柱由于风荷载作用产生的变形e : 地震作用效应的组合系数0.6e : 立柱由于地震作用产生的变形7: 立柱产生最大应力: 塑性发展系数取1.05N : 立柱拉力设计值A : 立柱的净截面面积M : 立柱弯矩设计值W : 立柱截面抵抗矩<f a=84.2N/mm2 立柱强度满足要求=15.392<L/180=20.56mm 且<20mm立柱刚度满足要求五. 结构硅酮密封胶的计算1. 计算胶缝的宽度1 风荷载作用下计算胶缝的宽度c s=W k a/2000/f1c s : 结构硅酮密封胶粘结宽度mmW k : 风荷载标准值为1.924kN/m2a : 玻璃的短边长度为1159mmf1 : 胶的短期强度允许值为0.14N/mm2c s=1.924X1159/2000/0.14=7.968mm2 玻璃自重作用下计算胶缝的宽度c s=q Gk ab/2000/a+b/f2c s : 结构硅酮密封胶粘结宽度mmq Gk : 玻璃单位面积重量为0.1798kN/m27 立柱强度和刚度的验算=N/A+M//W=1820/1800+5850000/1.05/73000=77.33N/mm2a,b : 玻璃的短边和长边长度分别为1600mm,1159mm f2 : 胶的长期强度允许值为0.007N/mm2c s=0.179X8900X1600/2000/1025+1500/0.007=7.82mm 取结构硅酮密封胶粘结宽度12mm3. 计算结构硅酮密封胶粘结厚度t s>s/2+0.5t s : 结构硅酮密封胶粘结厚度mm: 结构硅酮密封胶的变形承受能力取12.5%s : 幕墙玻璃的相对位移量取3mmt s>3/0.1252+0.1250.5=5.82mm结构硅酮密封胶粘结厚度取6mm曲阜远东装饰有限公司2007年7月14日。
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。
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140系列全隐框玻璃幕墙设计强度计算书140系列全隐框玻璃幕墙设计强度计算书基本参数:仪征地区幕墙总标高=21.8m校核处设计层高:3.6m分格B×H=1.25m×1.550m抗震6度设防一、幕墙承受荷载计算:1.风荷载标准值计算:本幕墙设计按50年一遇风压计算Wk:作用在幕墙上的风荷载标准值(KN/m2)Wo:仪征50年一遇十分钟平均最大风压:0.40 KN/m2根据现行《建筑结构荷载规范》附表D.4(全国基本风压和雪压)中数值采用βgz:瞬时风压的阵风系数:取2.0(GB50009-2001表7.5.1)µs:风荷载体型系数:1.5µz:21.8m高处风压高度变化系数:0.86Wk=βgz×µs×µz×wo=2.0×1.5×0.86×0.40=1.032 KN/m22.风荷载设计值:W:风荷载设计值:KN/m2rw :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》JGJ102-2003(5.4.2)条规定采用W=rw×WK=1.4×1.032=1.45KN/m23.玻璃幕墙构件重量荷载:GAK:玻璃幕墙构件(包括玻璃和铝框)的平均自重:400N/m2 GK:玻璃幕墙构件(包括玻璃和铝框)的重量:H:玻璃幕墙分格高:1.550mB:玻璃幕墙分格宽:1.225mGK=400×B×H/1000=400×1.225×1.550/1000=0.76KN4.地震作用:(1)垂直于玻璃幕墙平面的分布地震作用:qEAK:垂直于玻璃幕墙平面的分布水平地震作用KN/m2βE:动力放大系数:可取5.0按5.2.4条规定采用αmax:水平地震影响系数最大值:0.04 (6度设防)按5.2.4条规定采用Gk:玻璃幕墙构件的重量:0.76KNB:玻璃幕墙分格宽:1.225mH:玻璃幕墙分格高:1.550mqEAk=βE×αmax×GK/B/H=5×0.04×0.76/1.225/1.550=0.080KN/m2(2)平行于玻璃幕墙平面的集中水平地震作用:PEAK:平行于玻璃幕墙平面的集中水平地震作用 (kN) βE:动力放大系数:可取5.0按5.2.4条规定采用GK:玻璃幕墙构件的重量:0.76kNPEAK=βE×αmax×GK=5×0.04×0.76=0.152KN二、玻璃的选用与校核:本工程选用玻璃种类为:镀膜钢化玻璃1.玻璃面积:B:玻璃幕墙分格宽:1.225mH:玻璃幕墙分格高:1.550mA:玻璃板块面积:A=B×H=1.225×1.550=1.90m22.玻璃厚度选取:W:风荷载设计值:1.45kN/ m2A :玻璃板块面积:1.90m2K3 :玻璃种类调整系数:3.00试算:C=W×A×10/3/K3=1.45×1.90×10/3/3.00=3.06T=2×SQRT(1+C)-2=2×SQRT(1+3.06)-2=2.03mm玻璃选取厚度为:6mm3.玻璃板块自重:GAk:玻璃板块平均自重(不包括铝框): t:玻璃板块厚度:6mm25.6 玻璃的体积密度,单位是kN/ m3 5.2.1采用GAk=25.6×t/1000=25.6×6/1000=0.154 kN/ m24.垂直于玻璃平面的分布地震作用:αmax:水平地震影响系数最大值:0.04qEAk:垂直于玻璃平面的分布地震作用(kN/ m2)qEAk=5×αmax×GAk=5×0.04×0.154=0.031 kN/ m2rE:地震作用分项系数:1.3qEA :垂直于玻璃平面的分布地震作用设计值kN/ m2 qEA=rE×qEAk=1.3×0.031=0.0403 kN/ m25.玻璃的强度计算:校核依据:σ≤fg=84.00q:玻璃所受组合荷载:a:玻璃短边边长:1.225mb:玻璃长边边长:1.550mt:玻璃厚度:6.0mmφ1:玻璃板面跨中弯曲系数,按边长比a/b查出(b为长边边长)表5.4.1得:0.074σw玻璃所受应力:采用Sw+0.6SE组合:q=W+0.6×qEA=1.45+0.6×0.0403=1.474kN/ m2σw=6×φ1×q×a2×1000/t2=6×0.074×1.474×1.2252×1000/62=27.28N/mm227.28N/mm2≤fg=84.00 N/mm2玻璃的强度满足!6.玻璃最大面积校核:Azd:玻璃的允许最大面积(m2)Wk:风荷载标准值:1.03kN/ m2t:玻璃厚度:6.0mmα1:玻璃种类调整系数:3.00A:计算校核处玻璃板块面积:1.90m2Azd=0.3×α1×(t+t2/4)/Wk (6.2.7-1)=0.3×3×(6+62/4)/1.03=13.50 m2A=1.90m2≤Azd=13.50 m2可以满足使用要求!三、幕墙杆件计算:幕墙立柱按简支梁力学模型进行设计计算: 1.选料:(1)风荷载设计值的线密度:qw:风荷载设计值的线密度rw:风荷载作用效应的分项数:1.4Wk:风荷载标准值:1.03KN/ m2B:幕墙分格宽:1.225mqw=1.4×Wk×B=1.4×1.03×1.225=1.77KN/m(2)立柱弯矩:Mw:风荷载作用下立柱弯矩:(kN.m)qw:风荷载设计值的线密度:1.77KN/m Hsjcg:立柱计算跨度:3.60mMw=qw×Hsjcg2/8=1.77×3.602/8=2.86KN.mqEA:地震作用设计值:qEAK:地震作用:0.08KN/ m2γE:幕墙地震作用分项系数:1.3qEA =1.3×qEAK=1.3×0.08=0.104kN/ m2qE:地震作用设计值的线密度:qE= qEA×B=0.104×1.225=0.127KN.mME:地震作用下立柱弯矩(KN.m):ME=qE×Hsjcg2/8=0.127×3.62/8=0.21KN.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+0.6×ME=2.86+0.6×0.21=2.98KN.mW:立柱抗弯矩预选值W=M×103/1.05/84.2=2.98×103/1.05/84.2=33.75cm3qwk:风荷载标准值线密度qwk=Wk×B=1.03×1.225=1.26KN/mqEK:地震作用标准值线密度qEk =qEAK×B=0.08×1.225=0.098kN/m(4)I1,I2:立柱惯性矩预选值(cm4)I1=900×(qwk+0.6×qEk) ×Hsjcg3/384/0.7=900×(1.26+0.6×0.098) ×3.63/384/0.7=206.02cm4I2=5000×(qwk+0.6×qEk) ×Hsjcg4/384/0.7/20=5000×(1.26+0.6×0.098) ×3.64/384/0.7/20=206.02 cm42.选用立柱型材的截面特性:选用系列:140选用型材号:1401铝型材强度设计值:84.200N/mm2铝型材弹性模量:E=7×106N/cm2X轴惯性矩:Ix=341.63cm4Y轴惯性矩:Iy=91.53cm4X轴抵抗矩:Wx1=52.46cm3X轴抵抗矩:Wx2=45.63cm3型材截面积:A=12.97cm2型材计算校核处壁厚:t=3.00mm型材截面面积矩:Ss=30.52 cm3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/γw≤fa=84.200N/m m2(拉弯构件)(5.5.3)B:幕墙分格宽:1.225mGAK:幕墙自重:400N/m2幕墙自重线荷载:GK=400×B/1000=400×1.225/1000=0.49kN/mNk:立柱受力:NK=GK×Hsjcg=0.49×3.6=1.76kNN:立柱受力设计值:rG:结构自重分项系数:1.2N=1.2×Nk=1.2×1.76=2.12kNα:立柱计算强度(N/mm2)(立柱为接弯构件) N:立柱受力设计值:2.12KNA:立柱型材截面积:12.97cm2M:立柱弯矩:3.58KN.mWx2:立柱截面抗弯矩:45.63cm3γ:塑性发展系数:1.05α=N×10/A+M×103/1.05/ Wx2=2.12×10/12.97+2.98×103/1.05/45.63=63.83N/mm263.83N/mm2≤fa=84.200 N/mm2立柱强度可以满足!4. 幕墙立柱的刚度计算:校核依据:Umax≤[U]=20mm且Umax≤L/180 (5.5.5) u:立柱挠度u=5×(qwk+0.6qEk) ×Hsjcg4×1000/384/0.7/Ix=5×(1.26+0.6×0.098) ×3.64×1000/384/0.7/341.63=12.06mm≤20mmDu:立柱挠度与立柱计算跨度比值:Hsjcg:立柱计算跨度:3.6mDu=U/Hsjcg/1000=12.06/3.6/1000=0.00335<1/180挠度可以满足要求!5.立柱抗剪计算:校核依据:γmax≤[γ]=48.900N/mm2(1)Qwk:风荷载作用下剪力标准值(kn) Qwk=Wk×Hsjcg×B/2= 1.03×3.6×1.225/2=2.27KN(2)Qw:风荷载作用下剪力设计值(KN) Qw=1.4×Qwk=1.4×2.27=3.18kN(3)QEK:地震作用下剪力标准值(KN) QEK=qEAK×Hsjcg×B/2= 0.08×3.6×1.225/2=0.18KN(4)QE:地震作用下剪力设计值(KN)QE=1.3×QEK=1.3×0.18=0.23KN(5)Q:立柱所受剪力:采用Qw+0.6QE组合Q=Qw+0.6×QE=3.18+0.6×0.23=3.32KN(6)立柱剪应力:τ:立柱剪应力:Ss:立柱型材截面面积矩:30.52cm3Ix:立柱型材截面惯性矩:341.63cm4t:立柱壁厚:3.000mmτ=Q×Ss×100/Ix/t=3.32×30.52×100/341.63/3.000=9.88N/mm29.88N/mm2≤48.900 N/mm2立柱抗剪强度可以满足!6.选用横梁型材的截面特性:选用系列:140选用型材号:1101铝型材强度设计值:84.200N/mm2铝型材弹性模量:E=7×106N/cm2X轴惯性矩:Ix=46.8cm4Y轴惯性矩:Iy=27.49cm4X轴抵抗矩:Wx1=13.37cm3X轴抵抗矩:Wx2=13.37cm3Y轴抵抗矩:Wy1=11.0cm3Y轴抵抗矩:Wy2=11.0cm3型材截面积:A=6.84cm2型材计算校核处壁厚:t=3.000mm型材截面面积矩:Ss=8.85m3塑性发展系数:γ=1.057.幕墙横梁的强度计算:校核依据:mx/γWx+my/γWy≤fa=84.200N/m m2(5.5.2)(1)横梁在自重作用下的弯矩(KN.m)H:幕墙分格高:1.550mGAK:横梁自重:300N/ m2GK:横梁自重荷载线密度:GK=300×H/1000=300×1.550/1000=0.465KN/mG:横梁自重荷载设计值线密度(kN/m)G=1.2×GK=1.2×0.465=0.558KN/mMx:横梁在自重荷载作用下的弯矩(kN.m) Mx=G×B2/8= 0.558×1.2252/8=0.105KN.m(2)横梁在风荷载作用下的弯矩(KN.m) 风荷载线密度:qwk=B×Wk=1.225×1.03=1.26kN/m风荷载设计值的线密度:qw=1.4×qwk=1.4×1.26=1.77kN/mMyw:横梁在风荷载作用下的弯矩(kN.m) Myw=qw×B2/12= 1.77×1.2252/12=0.22KN.m(3)地震作用下横梁弯矩qEAK:横梁平面外地震荷载:βE:动力放大系数:5αmax:地震影响系数最大值:0.040 GK:幕墙构件自重:300N/m2qEAk=5×αmax×300/1000=0.06Kn/ m2qEx:横梁地震荷载线密度:B:幕墙分格宽:1.225mqEx=qEAk×B=0.06×1.225=0.074KN/mqE:横梁地震荷载设计值线密度:γE:地震作用分项系数:1.3qE=1.3×qEx=1.3×0.074=0.096KN/mMyE:地震作用下横梁弯矩:MyE=qE×B2/12=0.096×1.2252/12=0.012 KN.m(4)横梁强度:σ:横梁计算强度(N/mm2)采用SG+SW+0.6SE组合WX1:X轴抵抗矩:13.37cm3WY2:Y轴抵抗矩:11.0 cm3Υ:塑性发展系数:1.05σ=(MX/WX1+MYW/WY2+0.6×MyE/Wy2)×102/1.05 =2.72N/mm22.72N/mm2≤fa=84.200N/m m2横梁正应力强度可以满足!8.幕墙横梁的抗剪强度计算:校核依据:γmax≤[γ] =48.900N/m m2(1)Qwk:风荷载作用下横梁剪力标准值(Kn)Wk:风荷载标准值:1.03KN/m2B:幕墙分格宽:1.225mQwk=Wk×B2/4=1.03×1.2252/4=0.39KN(2)QW:风荷载作用下横梁剪力设计值(KN)QW=1.4×QWK=1.4×0.39=0.54KN(3)qEK:地震作用下横梁剪力标准值(KN)qEAK:幕墙平面外地震作用:0.06KN/m2qEK= qEAK×B2/4=0.06×1.2252/4=0.023KN(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=1.3×qEK=1.3×0.023=0.029kN(5)Q:横梁所受剪力:采用Qw+0.6QE组合Q=Qw+0.6×QE=0.54+0.6×0.029=0.56KN(6)γ:横梁剪应力Ss:横梁型材截面面积矩:8.85cm3Iy:横梁型材截面惯性矩:27.49cm4t:横梁壁厚:3.0mmγ=Q×Ss×100/Iy/t=0.56×8.85×100/27.49/3.00=5.98N/mm25.98 N/mm2≤48.900N/m m2横梁抗剪强度可以满足!四、连接件计算:1.横梁与立柱间连结(1)横向节点(横梁与角码)N1:连接部位受总剪力:采用Sw+0.6SE组合N1=(Qw+0.6×QE) ×1000=(0.54+0.6×0.029) ×1000=557.4N普通螺栓连接的抗剪强度计算值:130N/mm2 Nv:剪切面数:1D1:螺栓公称直径:5.000mmD0:螺栓有效直径:4.250mmNvbh:螺栓受剪承载能力计算:Nvbh=1×3.14×D02×130/4=1×3.14×4.2502×130/4=1843.278NNum1:螺栓个数:Num1=N1/ Nvbh=557.4/1843.278=0.3个取1个实际采用2个Ncb:连接部位幕墙横梁铝型材壁抗承压能力计算: t :幕墙横梁壁厚3.0mmNcb=D1×t×120=5.000×3.0×120=1800.000N1800.000N ≥557.4N强度可以满足!(2)竖向节点(角码与立柱)横梁自重:300N/mGK:横梁自重线荷载:(N/m)GK=300×H=300×1.550=465.00N/m横梁自重线荷载设计值:(N/m)G=1.2×465.00=558.00N/mN2:自重荷载:(N)N2=G×B/2=558.00×1.225/2=341.78NN:连接处组合荷载:采用SG+SW+0.6SE组合N=sqrt(N12+N22)=sqrt(557.42+341.782)=653.84NNum2:螺栓个数:Num2=N/Nvbh=0.36 个取1个实际采用2个Ncbj:连接部位铝角码壁抗承压能力计算: Lct1:铝角码壁厚:4.00mmNcbj=D1×Lct1×120×Num2=5.00×4.00×120×2=4800N4800N≥653.84N强度可以满足!2.立梃与主结构连接Lct2:连接处钢角码壁厚:8.00mmD2:连接螺栓直径:12.00mmD0:连接螺栓直径:10.36mm采用SG+SW+0.6SE组合N1WK:连接处风荷载总值:(N)N1WK=WK×B×Hsjcg×1000=1.03×1.225×3.6×1000=4542.3N连接处风荷载设计值:(N)N1W=1.4×N1WK=1.4×4542.3=6359.22NN1EK:连接处地震作用:N1EK=qEAK×B×Hsjcg×1000=0.06×1.225×3.6×1000 =264.6NN1E:连接处地震作用设计值:(N) N1E=1.3×N1EK=1.3×264.6=343.98NN1:连接处水平总力:(N)N1=N1W+0.6N1E=6359.22+0.6×343.98=6565.61NN2:连接处自重总值设计值:N2K=400×B×Hsjcg=400×1.225×3.6=1764.0 NN2:连接处自重总值设计值:(N)N2=1.2×N2K=1.2×1764.0=2116.8NN:连接处总合力:(N)N=sqrt(N12+N22)=sqrt(6565.612+2116.82)=6898.41NNvb:螺栓的承载能力:Nv:连接处剪切面数:2Nvb=2×3.14×D02×130/4=2×3.14×10.362×130/4=21905.97NNuml:立梃与建筑物主结构连接的螺栓个数: Numl=N/Nvb=6898.41/21905.97=0.31个取1个实际采用2个Ncb1:立梃型材壁抗承压能力:D2:连接螺栓直径:12.00mmNv:连接处剪切面数:4t:立梃壁厚:3.00mmNcb1=D2×4×120×t=12.00×4×120×3.00=17280.00N17280.00N≥6898.41N强度可以满足!Ncbg钢角码型材壁抗承压能力:(N)Ncbg=D2×2×267×Lct2=12.00×2×267×8×2=102528.00N102528.00N≥6898.41N强度可以满足!五、幕墙玻璃板块结构胶计算:本工程选用结构胶类型为:DGM-60181.按风荷载和自重效应,计算结构硅酮密封胶的宽度:(1)风载荷作用下结构胶粘结宽度的计算:Csl: 风载荷作用下结构胶粘结宽度(mm)WK:风载荷标准值:1.03KN/m2B:矩形分格短边长度:1.550mfl:结构胶的短期强度允许值:0.20N/mm2按5.6.3条规定采用Csl=WK×a/2/0.20 (5.6.3-1)=1.03×1.550/2/0.2=3.99mm取6mm(2)自重效应胶缝宽度的计算:Cs2:自重效应胶缝宽度(mm)B:幕墙分格宽1.225mm:H:幕墙分格高:1.550mmt:玻璃厚度:6.00mmf2:结构胶的长期强度允许值:0.01 N/mm2按5.6.3条规定采用Cs2=H×B×t×25.6/(H+B)/2/10=5.26mm 取12mm结构硅酮密胶的最大计算宽度:12.0mm2. 结构硅酮密胶粘结厚度的计算:ts:结构胶的粘结厚度:mmδ:结构胶酮密封胶的变位承受能力:12.5%Δt:年温差:80.0℃Us:玻璃板块在年温差作用玻璃与铝型材相对位移量:mm 铝型材线膨胀系数:a1=2.35×105玻璃线膨胀系数:a2=1×105Us=b×Δt×(2.35-1)/100=1.225×80.0×(2.35-1)/100=1.323mmTs=Us/sqrt(δ×(2+δ)) (5.6.5)=1.323/sqrt(0.125×(2+0.125))=2.57mm3.胶缝选定宽度为:12mm4.胶缝选定厚度为:6mm5.胶缝强度验算(1)短期荷载和作用在结构胶中产生的拉应力:WK:风荷载标准值:1.03kN/m2B:幕墙分格宽:1.225mCs:结构胶粘结宽度:12mmδ1=WK×B×0.5/Cs=1.03×1.225×0.5/12=0.053kN/mm2(2)短期荷载和作用在结构胶中产生的剪应力:H:幕墙分格高:1.550mt:玻璃厚度:6.0mmδ2=12.8×H×B×t/CS/(B+H)/1000=0.00438 N/mm2(3)短期荷载和作用在结构胶中产生的总应力:δ=sqrt(δ12+δ22)=sqrt(0.0532+0.004382)=0.0532 N/mm2≤0.2N/mm2结构胶强度可以满足要求!计算:朱西亭审核:孙海涛二OO六年五月十日。
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1.22832.5=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。
玻璃幕墙标准计算书
工程设计计算书一.总述1.计算依据♦《建筑幕墙》JG3035-1996♦《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-96♦《金属、石材幕墙工程技术规范》JGJ133-2001♦《建筑结构荷载规范》GB50009-2001♦《建筑抗震设计规范》GB50011-2001♦《民用建筑热工设计规范》GB50176-93♦《建筑玻璃应用技术规程》JGJ113-94♦《钢结构设计规范》GBJ17-88♦《建筑幕墙物理性能分级》GB/T15225-94♦《建筑幕墙风压变形性能测试方法》GB/T15227-94♦《建筑用硅酮结构密封胶》GB16776-97♦《绝热用岩棉、矿棉及其制品》GB/T11835-98♦《建筑结构静力计算手册》♦《铝窗制造》李之毅、苑建华等著♦ 其它资料(根据实际工程适当增减)2.荷载计算⑴作用在幕墙上的风荷载标准值按下式计算:风荷载.mcdW k=βgZ·μS·μZ·W O式中:W k-作用在幕墙上的风荷载标准值(KN/m2);βgZ-高度z处的阵风系数,查表7.5.1;μS-风荷载体型系数,查表7.3.1;μZ-风压高度变化系数,查表7.2.2;W O-基本风压,查表附录D.4按50年一遇取值。
本处系数取值按照《建筑结构荷载规范》GB50009-2001规定。
⑵地震作用按下式计算Q E=βE·αmax·G式中:Q E——作用于幕墙平面外水平地震作用(KN);G ——幕墙构件的重量(KN);αmax——水平地震影响系数最大值;βE——动力放大系数。
⑶荷载分项系数和组合系数的确定根据《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)及《玻璃幕墙工程技术规范》之精神,结合本工程的地区地理环境,建筑特点以及幕墙的受力情况,各分项系数和组合系数选择如下:①强度计算时分项系数组合系数重力荷载,γg取1.2风荷载,γw取1.4 风荷载,ψw取1.0地震作用,γE取1.3 地震作用,ψE取0.6温度作用,γT取1.2 温度作用,ψT取0.2 ②刚度计算时分项系数组合系数均按1.0采用风荷载,ψw取1.0地震作用,ψE取0.6温度作用,ψT取0.2 ⑷荷载和作用效应按下式进行组合:S=γg S g+ψwγw S w+ψEγE S E+ψTγT S T式中:S——荷载和作用效应组合后的设计值;S g——重力荷载作为永久荷载产生的效应;S w,S E,S T——分别为风荷载,地震作用和温度作用作为可变荷载和作用产生的效应;γg,γw,γE,γT——各效应的分项系数;ψw,ψE,ψT——分别为风荷载,地震作用和温度作用效应的组合系数。
140系列全隐框玻璃幕墙设计强度计算书
用心专注服务专业140系列全隐框玻璃幕墙设计强度计算书基本参数:仪征地区幕墙总标高=21.8m校核处设计层高:3.6m分格B×H=1.25m×1.550m抗震6度设防一、幕墙承受荷载计算:1.风荷载标准值计算:本幕墙设计按50年一遇风压计算Wk:作用在幕墙上的风荷载标准值(KN/m2)Wo:仪征50年一遇十分钟平均最大风压:0.40 KN/m2根据现行《建筑结构荷载规范》附表D.4(全国基本风压和雪压)中数值采用βgz:瞬时风压的阵风系数:取2.0(GB50009-2001表7.5.1)µs:风荷载体型系数:1.5µz:21.8m高处风压高度变化系数:0.86Wk=βgz×µs×µz×wo=2.0×1.5×0.86×0.40=1.032 KN/m22.风荷载设计值:W:风荷载设计值:KN/m2rw :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》JGJ102-2003(5.4.2)条规定采用W=rw×WK=1.4×1.032=1.45KN/m2用心专注服务专业3.玻璃幕墙构件重量荷载:GAK:玻璃幕墙构件(包括玻璃和铝框)的平均自重:400N/m2 GK:玻璃幕墙构件(包括玻璃和铝框)的重量:H:玻璃幕墙分格高:1.550mB:玻璃幕墙分格宽:1.225mGK=400×B×H/1000=400×1.225×1.550/1000=0.76KN4.地震作用:(1)垂直于玻璃幕墙平面的分布地震作用:qEAK:垂直于玻璃幕墙平面的分布水平地震作用KN/m2βE:动力放大系数:可取5.0按5.2.4条规定采用αmax:水平地震影响系数最大值:0.04 (6度设防)按5.2.4条规定采用Gk:玻璃幕墙构件的重量:0.76KNB:玻璃幕墙分格宽:1.225mH:玻璃幕墙分格高:1.550mqEAk=βE×αmax×GK/B/H=5×0.04×0.76/1.225/1.550=0.080KN/m2(2)平行于玻璃幕墙平面的集中水平地震作用:PEAK:平行于玻璃幕墙平面的集中水平地震作用(kN)βE:动力放大系数:可取5.0按5.2.4条规定采用用心专注服务专业GK:玻璃幕墙构件的重量:0.76kNPEAK=βE×αmax×GK=5×0.04×0.76=0.152KN二、玻璃的选用与校核:本工程选用玻璃种类为:镀膜钢化玻璃1.玻璃面积:B:玻璃幕墙分格宽:1.225mH:玻璃幕墙分格高:1.550mA:玻璃板块面积:A=B×H=1.225×1.550=1.90m22.玻璃厚度选取:W:风荷载设计值:1.45kN/ m2A :玻璃板块面积:1.90m2K3 :玻璃种类调整系数:3.00试算:C=W×A×10/3/K3=1.45×1.90×10/3/3.00=3.06T=2×SQRT(1+C)-2=2×SQRT(1+3.06)-2=2.03mm玻璃选取厚度为:6mm用心专注服务专业3.玻璃板块自重:GAk:玻璃板块平均自重(不包括铝框):t:玻璃板块厚度:6mm25.6 玻璃的体积密度,单位是kN/ m3 5.2.1采用GAk=25.6×t/1000=25.6×6/1000=0.154 kN/ m24.垂直于玻璃平面的分布地震作用:αmax:水平地震影响系数最大值:0.04qEAk:垂直于玻璃平面的分布地震作用(kN/ m2)qEAk=5×αmax×GAk=5×0.04×0.154=0.031 kN/ m2rE:地震作用分项系数:1.3qEA :垂直于玻璃平面的分布地震作用设计值kN/ m2qEA=rE×qEAk=1.3×0.031=0.0403 kN/ m25.玻璃的强度计算:校核依据:σ≤fg=84.00q:玻璃所受组合荷载:a:玻璃短边边长:1.225mb:玻璃长边边长:1.550mt:玻璃厚度:6.0mmυ1:玻璃板面跨中弯曲系数,按边长比a/b查出用心专注服务专业(b为长边边长)表5.4.1得:0.074σw玻璃所受应力:采用Sw+0.6SE组合:q=W+0.6×qEA=1.45+0.6×0.0403=1.474kN/ m2σw=6×υ1×q×a2×1000/t2=6×0.074×1.474×1.2252×1000/62=27.28N/mm227.28N/mm2≤fg=84.00 N/mm2玻璃的强度满足!6.玻璃最大面积校核:Azd:玻璃的允许最大面积(m2)Wk:风荷载标准值:1.03kN/ m2t:玻璃厚度:6.0mmα1:玻璃种类调整系数:3.00A:计算校核处玻璃板块面积:1.90m2Azd=0.3×α1×(t+t2/4)/Wk (6.2.7-1)=0.3×3×(6+62/4)/1.03=13.50 m2A=1.90m2≤Azd=13.50 m2可以满足使用要求!三、幕墙杆件计算:用心专注服务专业幕墙立柱按简支梁力学模型进行设计计算:1.选料:(1)风荷载设计值的线密度:qw:风荷载设计值的线密度rw:风荷载作用效应的分项数:1.4Wk:风荷载标准值:1.03KN/ m2B:幕墙分格宽:1.225mqw=1.4×Wk×B=1.4×1.03×1.225=1.77KN/m(2)立柱弯矩:Mw:风荷载作用下立柱弯矩:(kN.m)qw:风荷载设计值的线密度:1.77KN/mHsjcg:立柱计算跨度:3.60mMw=qw×Hsjcg2/8=1.77×3.602/8=2.86KN.mqEA:地震作用设计值:qEAK:地震作用:0.08KN/ m2γE:幕墙地震作用分项系数:1.3qEA =1.3×qEAK=1.3×0.08=0.104kN/ m2qE:地震作用设计值的线密度:qE= qEA×B用心专注服务专业=0.104×1.225=0.127KN.mME:地震作用下立柱弯矩(KN.m):ME=qE×Hsjcg2/8=0.127×3.62/8=0.21KN.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+0.6×ME=2.86+0.6×0.21=2.98KN.mW:立柱抗弯矩预选值W=M×103/1.05/84.2=2.98×103/1.05/84.2=33.75cm3qwk:风荷载标准值线密度qwk=Wk×B=1.03×1.225=1.26KN/mqEK:地震作用标准值线密度qEk =qEAK×B=0.08×1.225=0.098kN/m(4)I1,I2:立柱惯性矩预选值(cm4)I1=900×(qwk+0.6×qEk) ×Hsjcg3/384/0.7用心专注服务专业=900×(1.26+0.6×0.098) ×3.63/384/0.7=206.02cm4I2=5000×(qwk+0.6×qEk) ×Hsjcg4/384/0.7/20=5000×(1.26+0.6×0.098) ×3.64/384/0.7/20=206.02 cm42.选用立柱型材的截面特性:选用系列:140选用型材号:1401铝型材强度设计值:84.200N/mm2铝型材弹性模量:E=7×106N/cm2X轴惯性矩:Ix=341.63cm4Y轴惯性矩:Iy=91.53cm4X轴抵抗矩:Wx1=52.46cm3X轴抵抗矩:Wx2=45.63cm3型材截面积:A=12.97cm2型材计算校核处壁厚:t=3.00mm型材截面面积矩:Ss=30.52 cm3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/γw≤fa=84.200N/m m2(拉弯构件)(5.5.3)B:幕墙分格宽:1.225mGAK:幕墙自重:400N/m2幕墙自重线荷载:GK=400×B/1000用心专注服务专业=400×1.225/1000=0.49kN/mNk:立柱受力:NK=GK×Hsjcg=0.49×3.6=1.76kNN:立柱受力设计值:rG:结构自重分项系数:1.2N=1.2×Nk=1.2×1.76=2.12kNα:立柱计算强度(N/mm2)(立柱为接弯构件)N:立柱受力设计值:2.12KNA:立柱型材截面积:12.97cm2M:立柱弯矩:3.58KN.mWx2:立柱截面抗弯矩:45.63cm3γ:塑性发展系数:1.05α=N×10/A+M×103/1.05/ Wx2=2.12×10/12.97+2.98×103/1.05/45.63=63.83N/mm263.83N/mm2≤fa=84.200 N/mm2立柱强度可以满足!4. 幕墙立柱的刚度计算:校核依据:Umax≤[U]=20mm且Umax≤L/180 (5.5.5)u:立柱挠度用心专注服务专业u=5×(qwk+0.6qEk) ×Hsjcg4×1000/384/0.7/Ix=5×(1.26+0.6×0.098) ×3.64×1000/384/0.7/341.63=12.06mm≤20mmDu:立柱挠度与立柱计算跨度比值:Hsjcg:立柱计算跨度:3.6mDu=U/Hsjcg/1000=12.06/3.6/1000=0.00335<1/180挠度可以满足要求!5.立柱抗剪计算:校核依据:γmax≤[γ]=48.900N/mm2(1)Qwk:风荷载作用下剪力标准值(kn)Qwk=Wk×Hsjcg×B/2= 1.03×3.6×1.225/2=2.27KN(2)Qw:风荷载作用下剪力设计值(KN)Qw=1.4×Qwk=1.4×2.27=3.18kN(3)QEK:地震作用下剪力标准值(KN)QEK=qEAK×Hsjcg×B/2= 0.08×3.6×1.225/2=0.18KN(4)QE:地震作用下剪力设计值(KN)QE=1.3×QEK用心专注服务专业=1.3×0.18=0.23KN(5)Q:立柱所受剪力:采用Qw+0.6QE组合Q=Qw+0.6×QE=3.18+0.6×0.23=3.32KN(6)立柱剪应力:τ:立柱剪应力:Ss:立柱型材截面面积矩:30.52cm3Ix:立柱型材截面惯性矩:341.63cm4t:立柱壁厚:3.000mmτ=Q×Ss×100/Ix/t=3.32×30.52×100/341.63/3.000=9.88N/mm29.88N/mm2≤48.900 N/mm2立柱抗剪强度可以满足!6.选用横梁型材的截面特性:选用系列:140选用型材号:1101铝型材强度设计值:84.200N/mm2铝型材弹性模量:E=7×106N/cm2X轴惯性矩:Ix=46.8cm4Y轴惯性矩:Iy=27.49cm4X轴抵抗矩:Wx1=13.37cm3用心专注服务专业X轴抵抗矩:Wx2=13.37cm3Y轴抵抗矩:Wy1=11.0cm3Y轴抵抗矩:Wy2=11.0cm3型材截面积:A=6.84cm2型材计算校核处壁厚:t=3.000mm型材截面面积矩:Ss=8.85m3塑性发展系数:γ=1.057.幕墙横梁的强度计算:校核依据:mx/γWx+my/γWy≤fa=84.200N/m m2(5.5.2)(1)横梁在自重作用下的弯矩(KN.m)H:幕墙分格高:1.550mGAK:横梁自重:300N/ m2GK:横梁自重荷载线密度:GK=300×H/1000=300×1.550/1000=0.465KN/mG:横梁自重荷载设计值线密度(kN/m)G=1.2×GK=1.2×0.465=0.558KN/mMx:横梁在自重荷载作用下的弯矩(kN.m)Mx=G×B2/8= 0.558×1.2252/8=0.105KN.m(2)横梁在风荷载作用下的弯矩(KN.m)用心专注服务专业风荷载线密度:qwk=B×Wk=1.225×1.03=1.26kN/m风荷载设计值的线密度:qw=1.4×qwk=1.4×1.26=1.77kN/mMyw:横梁在风荷载作用下的弯矩(kN.m)Myw=qw×B2/12= 1.77×1.2252/12=0.22KN.m(3)地震作用下横梁弯矩qEAK:横梁平面外地震荷载:βE:动力放大系数:5αmax:地震影响系数最大值:0.040GK:幕墙构件自重:300N/m2qEAk=5×αmax×300/1000=0.06Kn/ m2qEx:横梁地震荷载线密度:B:幕墙分格宽:1.225mqEx=qEAk×B=0.06×1.225=0.074KN/mqE:横梁地震荷载设计值线密度:用心专注服务专业γE:地震作用分项系数:1.3qE=1.3×qEx=1.3×0.074=0.096KN/mMyE:地震作用下横梁弯矩:MyE=qE×B2/12=0.096×1.2252/12=0.012 KN.m(4)横梁强度:σ:横梁计算强度(N/mm2)采用SG+SW+0.6SE组合WX1:X轴抵抗矩:13.37cm3WY2:Y轴抵抗矩:11.0 cm3Υ:塑性发展系数:1.05σ=(MX/WX1+MYW/WY2+0.6×MyE/Wy2)×102/1.05=2.72N/mm22.72N/mm2≤fa=84.200N/m m2横梁正应力强度可以满足!8.幕墙横梁的抗剪强度计算:校核依据:γmax≤[γ] =48.900N/m m2(1)Qwk:风荷载作用下横梁剪力标准值(Kn)Wk:风荷载标准值:1.03KN/m2B:幕墙分格宽:1.225mQwk=Wk×B2/4=1.03×1.2252/4用心专注服务专业=0.39KN(2)QW:风荷载作用下横梁剪力设计值(KN)QW=1.4×QWK=1.4×0.39=0.54KN(3)qEK:地震作用下横梁剪力标准值(KN)qEAK:幕墙平面外地震作用:0.06KN/m2qEK= qEAK×B2/4=0.06×1.2252/4=0.023KN(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=1.3×qEK=1.3×0.023=0.029kN(5)Q:横梁所受剪力:采用Qw+0.6QE组合Q=Qw+0.6×QE=0.54+0.6×0.029=0.56KN(6)γ:横梁剪应力Ss:横梁型材截面面积矩:8.85cm3Iy:横梁型材截面惯性矩:27.49cm4t:横梁壁厚:3.0mmγ=Q×Ss×100/Iy/t用心专注服务专业 =0.56×8.85×100/27.49/3.00=5.98N/mm25.98 N/mm2≤48.900N/m m2横梁抗剪强度可以满足!四、连接件计算:1.横梁与立柱间连结(1)横向节点(横梁与角码)N1:连接部位受总剪力:采用Sw+0.6SE组合N1=(Qw+0.6×QE) ×1000=(0.54+0.6×0.029) ×1000=557.4N普通螺栓连接的抗剪强度计算值:130N/mm2Nv:剪切面数:1D1:螺栓公称直径:5.000mmD0:螺栓有效直径:4.250mmNvbh:螺栓受剪承载能力计算:Nvbh=1×3.14×D02×130/4=1×3.14×4.2502×130/4=1843.278NNum1:螺栓个数:Num1=N1/ Nvbh=557.4/1843.278=0.3个取1个用心专注服务专业实际采用2个Ncb:连接部位幕墙横梁铝型材壁抗承压能力计算:t :幕墙横梁壁厚3.0mmNcb=D1×t×120=5.000×3.0×120=1800.000N1800.000N ≥557.4N强度可以满足!(2)竖向节点(角码与立柱)横梁自重:300N/mGK:横梁自重线荷载:(N/m)GK=300×H=300×1.550=465.00N/m横梁自重线荷载设计值:(N/m)G=1.2×465.00=558.00N/mN2:自重荷载:(N)N2=G×B/2=558.00×1.225/2=341.78NN:连接处组合荷载:采用SG+SW+0.6SE组合N=sqrt(N12+N22)=sqrt(557.42+341.782)用心专注服务专业=653.84NNum2:螺栓个数:Num2=N/Nvbh=0.36 个取1个实际采用2个Ncbj:连接部位铝角码壁抗承压能力计算:Lct1:铝角码壁厚:4.00mmNcbj=D1×Lct1×120×Num2=5.00×4.00×120×2=4800N4800N≥653.84N强度可以满足!2.立梃与主结构连接Lct2:连接处钢角码壁厚:8.00mmD2:连接螺栓直径:12.00mmD0:连接螺栓直径:10.36mm采用SG+SW+0.6SE组合N1WK:连接处风荷载总值:(N)N1WK=WK×B×Hsjcg×1000=1.03×1.225×3.6×1000=4542.3N连接处风荷载设计值:(N)N1W=1.4×N1WK=1.4×4542.3=6359.22N用心专注服务专业N1EK:连接处地震作用:N1EK=qEAK×B×Hsjcg×1000=0.06×1.225×3.6×1000=264.6NN1E:连接处地震作用设计值:(N)N1E=1.3×N1EK=1.3×264.6=343.98NN1:连接处水平总力:(N)N1=N1W+0.6N1E=6359.22+0.6×343.98=6565.61NN2:连接处自重总值设计值:N2K=400×B×Hsjcg=400×1.225×3.6=1764.0 NN2:连接处自重总值设计值:(N)N2=1.2×N2K=1.2×1764.0=2116.8NN:连接处总合力:(N)N=sqrt(N12+N22)=sqrt(6565.612+2116.82)=6898.41NNvb:螺栓的承载能力:用心专注服务专业Nv:连接处剪切面数:2Nvb=2×3.14×D02×130/4=2×3.14×10.362×130/4=21905.97NNuml:立梃与建筑物主结构连接的螺栓个数:Numl=N/Nvb=6898.41/21905.97=0.31个取1个实际采用2个Ncb1:立梃型材壁抗承压能力:D2:连接螺栓直径:12.00mmNv:连接处剪切面数:4t:立梃壁厚:3.00mmNcb1=D2×4×120×t=12.00×4×120×3.00=17280.00N17280.00N≥6898.41N强度可以满足!Ncbg钢角码型材壁抗承压能力:(N)Ncbg=D2×2×267×Lct2=12.00×2×267×8×2=102528.00N102528.00N≥6898.41N强度可以满足!用心专注服务专业五、幕墙玻璃板块结构胶计算:本工程选用结构胶类型为:DGM-60181.按风荷载和自重效应,计算结构硅酮密封胶的宽度:(1)风载荷作用下结构胶粘结宽度的计算:Csl: 风载荷作用下结构胶粘结宽度(mm)WK:风载荷标准值:1.03KN/m2B:矩形分格短边长度:1.550mfl:结构胶的短期强度允许值:0.20N/mm2按5.6.3条规定采用Csl=WK×a/2/0.20 (5.6.3-1)=1.03×1.550/2/0.2=3.99mm取6mm(2)自重效应胶缝宽度的计算:Cs2:自重效应胶缝宽度(mm)B:幕墙分格宽1.225mm:H:幕墙分格高:1.550mmt:玻璃厚度:6.00mmf2:结构胶的长期强度允许值:0.01 N/mm2按5.6.3条规定采用Cs2=H×B×t×25.6/(H+B)/2/10=5.26mm 取12mm结构硅酮密胶的最大计算宽度:12.0mm2. 结构硅酮密胶粘结厚度的计算:ts:结构胶的粘结厚度:mmδ:结构胶酮密封胶的变位承受能力:12.5%用心专注服务专业Δt:年温差:80.0℃Us:玻璃板块在年温差作用玻璃与铝型材相对位移量:mm铝型材线膨胀系数:a1=2.35×105玻璃线膨胀系数:a2=1×105Us=b×Δt×(2.35-1)/100=1.225×80.0×(2.35-1)/100=1.323mmTs=Us/sqrt(δ×(2+δ)) (5.6.5)=1.323/sqrt(0.125×(2+0.125))=2.57mm3.胶缝选定宽度为:12mm4.胶缝选定厚度为:6mm5.胶缝强度验算(1)短期荷载和作用在结构胶中产生的拉应力:WK:风荷载标准值:1.03kN/m2B:幕墙分格宽:1.225mCs:结构胶粘结宽度:12mmδ1=WK×B×0.5/Cs=1.03×1.225×0.5/12=0.053kN/mm2(2)短期荷载和作用在结构胶中产生的剪应力:H:幕墙分格高:1.550mt:玻璃厚度:6.0mmδ2=12.8×H×B×t/CS/(B+H)/1000=0.00438 N/mm2用心专注服务专业(3)短期荷载和作用在结构胶中产生的总应力:δ=sqrt(δ12+δ22)=sqrt(0.0532+0.004382)=0.0532 N/mm2≤0.2N/mm2结构胶强度可以满足要求!计算:朱西亭审核:孙海涛二OO六年五月十日。
幕墙的结构计算书
幕墙的结构计算书l. 荷载计算:1.1风荷载计算:计算式:Wk=ξ×βD×μs×μz×Wo(KN/m2)式中:Wk——作用于幕墙的风荷载标准值(KN/m2)ξ——放大系数。
ξ=1.0βD—一阵风系数βD=2.25μs—风荷载荷的体型系数μs=±1.5μz——风荷载荷的高度系数。
Μz=1.83Wo——基本风压值。
Wo=0.44 KN/m2计算结果:Wk=2.72 KN/m21.2自重荷载计算:幕墙单元构件自重包括:铝合金型材、玻璃(铝板)及连接件的重量:计算式:G=η1×A1+η2×A2+η3×A3(KN /m 2)式中:G —单元构件的重量(KN )η1---玻璃单位面积重量(KN /m 2)η1=0.324KN /m 2A1----单元板玻璃安装面积m 2η2---型材及连接件单位面积安装重量(KN /m 2) η2=0.147KN /m 2A2-----单元板块的面积m 2A2=3.3 m 2计算结果:G=1.544KN1.3幕墙立柱型材断面的几何特性:Jy=699.98cm 4Wy=89.14 cm 3A=27.54 cm 2Wk=2.72 KN /m 2水平分格=1.8m 支点间距=1.85m计算弯矩=3KN.m E=0.7×105 MPa (铝型材)塑性发展系数取1.051.3.1幕墙立柱的挠度计算计算式:f max =JyE L P ...384..53 计算结果:f max =1.562mm校核:f max <f=1850/180=10.287mm结论:挠度满足要求。
1.3.2幕墙立柱的强度计算:计算式:WM A N γσ+=0 计算结果:бmax =32.05MPa校核:бmax <б=84.2MPa结论:强度满足要求1.4横框的挠度、强度计算:横框的挠度计算:1.4.1横框受二个方向荷载作用,产生两个方向挠度fx 和fy 计算式:总挠度: f=22y x f f +(mm)Wk=2.72 KN /m 2 水平分格=1.8m垂直分格=1.85m ,玻璃厚度=2×6=12mm地震作用=0.1127KN /m 2 玻璃自重=1.02KN风载弯矩=1.893kN.m 自重弯矩=0.2762m 3 Jx=135.878cm 4 Wx=24.429m 3Jv=166.453cm 4 Wy=24.339 m 3计算结果:f max =4.698mm校核: f max <f=1800/180=10mm (fx=4.615mm fy=0.879mm) 结论:挠度满足要求)(1023MPa Ap -⨯=压σ1.4.2横框的强度计算:横框截面承载力的计算式: 截面承载力:YY X X W M W M γγσ+= 计算结果:бmax =73.817MPaбmax <б=84.2MPa 结论:强度满足要求1.5 幕墙转接件1.5.1连接件与幕墙立柱连接螺栓抗剪强度计算:Wk=2.72 KN /m 2 地震作用=0.113KN /m 2 板块自重=1.554 水平分格=1.8m立柱支点间距=1.8m A2-70不锈钢螺栓安装数量=6颗 螺栓孔数=6个 螺栓直径=0.010m螺栓孔总壁厚=0.006m 承压面积=0.00036 m 2抗剪面积=0.002827 m 2计算结果: τ=4.636MPa核核: τ<fs=89MPa (不锈钢材料)计算结果:螺栓抗剪强度满足要求。
一个玻璃幕墙的计算书
一个玻璃幕墙的计算书目录第一章工程概况第二章结构设计的原则第三章结构设计计算方法第四章结构设计计算的基本参数第五章隐框幕墙玻璃应力计算(玻璃种类的确定)第六章隐框幕墙立柱和横梁的设计计算第七章隐框幕墙立柱与横梁和力柱与连接件之间的连接设计计算第八章隐框幕墙结构胶设计计算第九章参考文献第一章工程概况xxxx大厦位于xx市xx区,地面上总高79.1米。
第二章结构设计原则一、幕墙主要构件应悬挂在主体结构上。
二、幕墙及其连接件应有足够的承载力,刚度和相对于主体结构的位移能力。
三、抗震设计的玻璃幕墙,在设防烈度地震作用下经修理后幕墙仍可使用。
四、玻璃幕墙的构件,在重力荷载、风荷载、地震作用、温度作用和主体结构位移影响下,应具有安全性。
第三章结构设计计算的方法一、因结构设计的标准是在正常荷载作用下不产生损害,在这种情况下,幕墙亦处于弹性状态,所以其幕墙构件的内力计算应采用弹性计算方法。
二、幕墙承受荷载和作用产生的效应应按结构的设计条件和要求进行组合,以最不利的组合作为设计的依据,其截面最大应力设计值不应超过材料强度的设计值。
三、荷载和作用效应组合的分项系数,按下列规定采用(一):在进行幕墙构件、连接件、紧固件和预埋件承载力计算时,分项系数为:重力荷载:g G=1.2风荷载:g W=1.4地震作用:g E=1.3温度作用:g T=1.2(二) :进行位移和挠度计算时分项系数为:重力荷载:g G=1.0风荷载:g W=1.0地震作用:g E=1.0温度作用:g T=1.0四、荷载和作用效应组合时,组合系数按下列规定采用:(一)、当两个和两个以上的可变荷载或作用效应参加组合时,第一个可变荷载或作用效应的组合系数按1.0采用,第二个按0.6采用,第三个按0.2采用。
ψW风荷载效应组合系数ψE地震作用效应组合系数ψT温度作用效应组合系数五、荷载和作用效应的组合可按下列式进行组合:S=gGSG+yWgWSW+yEgESE+yTgTSTS 荷载和作用效应组合后的设计值SG重力荷载产生的效应SW风荷载作用产生的效应SE地震作用产生的效应ST温度作用产生的效应第四章结构设计计算的基本参数一、工程的基本条件:主楼玻璃幕墙层高取4.2m,玻璃最大分格为1200mm×1600mm。
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启航佳园安置小区B区幕墙强度设计计算书大秦建设集团有限公司2013 年 6月 10 日I.基本参数:1.工程所在地:陕西 - 西安2.抗震设防等级:8度抗震设计 0.16(按基本地震加速度0.30g设计) II.设计依据:《建筑结构荷载规范》 GB 50009-2001《钢结构设计规范》 GB 50017-2003《高层民用建筑钢结构技术规程》 JGJ 99《建筑结构可靠度设计统一标准》 GB 50068-2001《玻璃幕墙工程技术规范》 JGJ 102-2003《混凝土结构设计规范》 GB 50010-2002《金属与石材幕墙工程技术规范》 JGJ 133-2001《建筑幕墙》 JG 3035-1996《建筑结构静力计算手册》第二版《结构静力计算图表》建筑工业出版社《建筑幕墙工程手册》赵西安《建筑钢结构焊接技术规程》 GB/T 81《建筑玻璃应用技术规程》 JGJ 113-2003《玻璃幕墙工程质量检验标准》 JGJ/T 139-2001《点支式玻璃幕墙支承装置》 JG 138-2001《吊挂式玻璃幕墙支承装置》 JG 139-2001《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《建筑幕墙物理性能分级》 GB/T 15225-1994《建筑幕墙空气渗漏性能检测方法》 GB/T 15226-1994《建筑幕墙风压变形性能检测方法》 JG 15227-1994《建筑幕墙雨水渗漏性能检测方法》 GB/T 15228-1994《建筑抗震设计规范》 GB 50011-2001《建筑设计防火规范》 GB 50016《高层民用建筑设计防火规范》 GB 50045《建筑防雷设计规范》 GB 50057-1994《硅酮建筑密封胶》 GB/T 14683-2003《幕墙玻璃接缝用密封胶》 JC/T 882-2001《中空玻璃用弹性密封胶》 JC/T 486-2001《天然花岗石建筑板材》 GB/T 18601-2001《石材幕墙接缝用密封胶》 JC/T 883-2001《铝塑复合板》 GB/T 17748《干挂天然花岗石,建筑板材及其不锈钢配件》 JC 830.1,830.2-1998 《建筑用硅酮结构密封胶》 GB 16776-2002《变形铝及铝合金化学成份》 GB/T 3190《铝合金建筑型材》 GB/T 5237-2000《铝及铝合金轧制板材》 GB/T 3880-1997《碳素结构钢》 GB/ 700-1988《优质碳素结构钢》 GB/T 699-1999《高耐候结构钢》 GB/T 4171-2000《焊接结构用耐候钢》 GB/T 4172-2000《冷顶锻用不锈钢丝》 GB/T 4232《不锈钢丝》 GB/T 4240《不锈钢丝绳》 GB/T 9944《钢化玻璃》 GB/T 9963-1998《幕墙用钢化玻璃及半钢化玻璃》 GB 17841-1999《夹层玻璃》 GB 9962-1999《中空玻璃》 GB/T 11944-2002《浮法玻璃》 GB 11614-1999《建筑安全玻璃管理规定》《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 16823.1-1997III.荷载和效应组合:结构设计时,根据构件的受力特点,荷载作用情况及应力(或内力)的作用方向,选用最不利的组合。
荷载或效应组合设计值按下式计算:S =γg*Sgk + ψw*γw*Swk + ψe*γe*SekS:作用效应组合设计值Sgk:永久荷载效应标准值Swk:风荷载效应标准值Sek:地震荷载效应标准值γg:永久荷载分项系数γw:风荷载分项系数γe:地震作用分项系数ψw:风荷载组合值系数ψe:地震作用的组合值系数一、在进行幕墙构件的承载力设计时,各分项系数按下列规定取值:1.一般情况下,永久荷载、风荷载、地震作用的分项系数分别取1.2、1.4、1.3。
2.永久荷载的效应起控制作用时,其分项系数取1.35。
3.永久荷载的效应对构件有利时,其分项系数取值不应大于1.0。
二、可变作用的组合值系数按下列规定取值:1.一般情况下,风荷载组合系数取1.0,地震作用的组合值系数取0.5。
2.对水平倒挂玻璃及其框架,可不考虑地震作用效应的组合;风荷载组合值系数可取1.0(永久荷载不起控制作用时)或0.6(永久荷载起控制作用时)。
一、风荷载计算幕墙标高z(mm):14700.01 风荷载标准值计算:Wk = βgz*μS*μZ*w0(按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003 5.3.2)1.1 基本风压 W0=350.0N/m^2(按《建筑结构荷载规范》GB 50009-2001规定,采用50年一遇的风压)(但不得小于0.3KN/m^2)1.2 阵风系数计算:A=14700.0mm(幕墙高)地区类=C类有密集建筑群的城市市区1)A类地区:βgz=0.92*(1+2μf)其中:μf=0.5*35^(1.8*(-0.04))*(z/10)^(-0.12),z为安装高度;2)B类地区:βgz=0.89*(1+2μf)其中:μf=0.5*35^(1.8*(0))*(z/10)^(-0.16),z为安装高度;3)C类地区:βgz=0.85*(1+2μf)其中:μf=0.5*35^(1.8*(0.06))*(z/10)^(-0.22),z为安装高度;4)D类地区:βgz=0.80*(1+2μf)其中:μf=0.5*35^(1.8*(0.14))*(z/10)^(-0.30),z为安装高度;本工程按:βgz=0.85*(1+2μf)其中:μf=0.5*35^(1.8*(0.06))*(z/10)^(-0.22),z为安装高度;安装高度<=5米时,βgz取2.30βgz= 1.996(按《建筑结构荷载规范》GB 50009-2001 7.5.1)1.3 风压高度变化系数μz:z=14700.0mm(幕墙高)地区类=C类有密集建筑群的城市市区1)A类地区:μZ=1.379 * (z / 10) ^ 0.24,z为安装高度;2)B类地区:μZ=(z / 10) ^ 0.32,z为安装高度;3)C类地区:μZ=0.616 * (z / 10) ^ 0.44,z为安装高度;4)D类地区:μZ=0.318 * (z / 10) ^ 0.6,z为安装高度;本工程按:μz=0.616 * (z / 10) ^ 0.44,z为安装高度;安装高度<=5米时,μz取0.74μZ = 0.74(按《建筑结构荷载规范》GB 50009-2001 7.2.1规定)1.4 风荷载体型系数:μs = 1.2(按《建筑结构荷载规范》GB 50009-2001 表7.3.1规定)1.5 风荷载标准值计算:Wk(N/m^2)=βgz*μS*μZ*w0=1.996*1.2*0.74*350.0=620.357风荷载标准值采用50年一遇阵风风速相应风压值计算,并且不应<1000N/m^2由于620.357<1000N/m^2风荷载标准值应调整为:Wk=βgz*μS*μZ*w0=1000N/m2(按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ 102-2003 5.3.2规定)2 风荷载设计值计算:W(N/m2)=1.4*Wk=1.4*1000.0=1400.0(按《建筑幕墙工程技术规范》JGJ102-2003 5.4.2.1)二、立柱计算按简支梁力学模型计算1 立柱选材1.1 基本参数1)楼层高度H=3900.0mm2)立柱左分格宽度B1=1000mm3)立柱右分格宽度B2=1500mm4)平均分格宽度B=(1000+1500)/2= 1250 mm5)风荷载标准值Wk=1000.0N/m26)风荷载设计值W=1400.0N/m27)水平地震影响系数最大值αmax=0.248)幕墙构件(含铝框)每平方自重gak=500.0N/m21.2 风线荷载设计值计算:qw(N/mm)=B*W/1000/1000=1250.0*1400.0/1000/1000=1.751.3 风荷载产生弯矩计算:Mw(N.mm)=qw*H^2/8/1000=1.75*3900.0^2/8/1000=3327188.01.4 地震线荷载设计值计算1.4.1 垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值计算qeak(N/m2)=βE*αmax*Gak=5*0.24*500.0=600.01.4.2 垂直于幕墙平面的分布水平地震作用设计值计算qek(N/m2)=1.3*qeak=1.3*600.0=780.01.4.3 地震线荷载设计值计算qE(N/mm)=B*qek/1000/1000=1250.0*780.0/1000/1000=0.9751.5 垂直分布地震作用产生弯矩计算:ME(N.mm)=qE*h^2/8=0.975*3900.0^2/8=1853719.01.6 幕墙立柱在风荷载和地震作用下产生的总弯矩计算:采用Sw+0.5*Se组合M(N.mm)=Mw+0.5*Me=3327188.0+0.5*1853719.0=4254047.01.7 立柱最小截面抵抗矩计算W(mm3)=M/(1.05*fa)=4254047.0/(1.05*124.4)=32568.111.8 风线荷载标准值计算:qWK(N/mm)=B*Wk/1000/1000=1250.0*1000.0/1000/1000=1.251.9 地震线荷载标准值计算:qEk(N/mm) =B*qEK/1000/1000=1250.0*600.0/1000/1000=0.751.10 惯性矩(I)计算:I(mm4)=5*(qWK+0.5*qEK)*h^3/(384*e*1/180)=5*(1.25+0.5*0.75)*3900.0^3/(384*70000.0*1/180) =3227457.0应该选用W>=32568.11,I>=3227457.002 立柱选用型材的截面参数1)立柱选用的型材:150明框2)立柱型材强度设计值fa=124.4N/mm23)立柱型材净截面积A0(mm2)=3266.79mm24)立柱型材X轴惯性矩Ix=7228334.0mm45)立柱型材Y轴惯性矩Iy=1538715.0mm46)立柱型材X轴抵抗矩Wx1=83818.46mm37)立柱型材X轴抵抗矩Wx2=105121.0mm39)立柱型材截面积A=3266.79mm210)立柱型材计算校核处壁厚t=3mm11)立柱型材截面面积矩Ss=69357.02mm33 立柱强度计算强度计算采用(SG + SW + 0.5*SE)组合。