玻璃幕墻計(jì)算書(20210223192430)

1、XXX玻璃幕墻設(shè)計(jì)計(jì)算書基本參數(shù) : XXX 地區(qū)基本風(fēng)壓0.350kN/m抗震設(shè)防烈度 6 度 設(shè)計(jì)基本地震加速度 0.05gI .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 金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范JGJ 133-2001建筑幕墻 JG 3035-1996玻璃幕墻工程質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn) 鋁合金

2、建筑型材 鋁合金建筑型材 緊固件機(jī)械性能 緊固件機(jī)械性能 緊固件機(jī)械性能 緊固件機(jī)械性能 緊固件機(jī)械性能JGJ/T 139-2001 基材 GB/T 5237.1-2004 陽(yáng)極氧化、著色型材 螺栓、螺釘和螺柱 螺母 粗牙螺紋 自攻螺釘 不銹鋼螺栓、 不銹鋼螺母GB 5237.2-2004GB 3098.1-2000GB 3098.2-2000GB 3098.5-2000螺釘和螺柱 GB 3098.6-2000GB 3098.15-2000GB 17841-1999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 建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè) (

3、 第二版 ) BKCADP集成系統(tǒng)(BKCADPM2006版)n .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：延安，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：W k=3 gzXy sXy zX W(7.1.1-2 )2其中： Wk- 垂直作用在幕墻表面上的

4、風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)；3 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條取根據(jù)不同場(chǎng)地類型，按以下公式計(jì)算：3 gz=K(1+2卩f)其中K為地區(qū)粗糙度調(diào)整系數(shù)，卩f為脈動(dòng)系數(shù)。經(jīng)化簡(jiǎn)，得:A 類場(chǎng)地：3 gz=0.92 X 1+35 -0.072 X (Z/10) -0.12 B 類場(chǎng)地：3 gz=0.89 X 1+(Z/10) -0.16 C 類場(chǎng)地：3 gz=0.85 X 1+35 0.108 X (Z/10) -0.22 D 類場(chǎng)地:3 gz=0.80 X 1+35 0.252 X (Z/10) -0.30 GB50009-2001 第 72

5、1 條取定。卩z-風(fēng)壓高度變化系數(shù),按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 根據(jù)不同場(chǎng)地類型，按以下公式計(jì)算：A類場(chǎng)地： B類場(chǎng)地：C類場(chǎng)地：D類場(chǎng)地：本工程屬于卩 z=1.379 X (Z/10)卩 z=1.000 X (Z/10)卩 z=0.616 X (Z/10)卩 z=0.318 X (Z/10)0.240.320.440.60C 類地區(qū)，故卩 z=0.616 X (Z/10)0.44卩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733條取為：-1.2W 0-基本風(fēng)壓，按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范采用，但不得小于 0.3kN/m2，延安地區(qū)取為GB50009-2001附表D.4給出的50年一遇的

6、風(fēng)壓0.350kN/m(3) .地震作用計(jì)算q EAk= 3 E Xa maxX CGK其中：q eal-水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值3 E-動(dòng)力放大系數(shù)，按5.0取定a 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a max選擇可按JGJ102-2003中的表5.3.4 進(jìn)行。設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.05g,設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.10g,設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.15g,設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.20g,設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.30g,設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.40g,延安設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.05g ,G al-幕墻構(gòu)件的自重(N/m2)(4) .作用效應(yīng)組合:抗震設(shè)防烈

7、度6度：a ma=0.047 ：ama=0.087 ：ama=0.128 度：a ma=0.168 ：ama=0.249 ：ama=0.326 度，故取 a max=0.04抗震設(shè)防烈度抗震設(shè)防烈度抗震設(shè)防烈度抗震設(shè)防烈度抗震設(shè)防烈度抗震設(shè)防烈度為表5.3.4 水平地震影響系數(shù)最大值a max抗震設(shè)防烈度6度7度8度a 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)。-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. 無地震作用效應(yīng)組合時(shí)，承載力應(yīng)符合下式要求：丫 0S w Rb. 有地震作用效應(yīng)組合時(shí)

8、，承載力應(yīng)符合下式要求：S式屮S-E W R/ Y RE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；丫 0-結(jié)構(gòu)構(gòu)件重要性系數(shù)，應(yīng)取不小于1.0 ；丫 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 W d f,limdf -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；d f,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df w df,Hm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=丫 gSgk+ 丫 w

9、 W WSwk+ 丫 E eSeK2 無地震作用效應(yīng)組合時(shí)，應(yīng)按下式進(jìn)行：S=丫 gSgk+ W W Y WSwKs-作用效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值；S Gk-永久荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值；S Wk-風(fēng)荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值；S Ek- 地震作用效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值；Y G-永久荷載分項(xiàng)系數(shù)；Y W-風(fēng)荷載分項(xiàng)系數(shù)；Y E-地震作用分項(xiàng)系數(shù)；W W-風(fēng)荷載的組合值系數(shù)；W 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)丫G、Y W Y 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)丫g應(yīng)取1.35 ;此時(shí)，參

10、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)對(duì)構(gòu)件利時(shí)，其分項(xiàng)系數(shù)丫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)WW應(yīng)取1.0，地震作用于的組合系數(shù)WE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)WW應(yīng)取l. 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)丫W(wǎng)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。m.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

11、.2.1的規(guī)定采用。表5.2.1玻璃的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f g（N/mm2）種類厚度（mm大面?zhèn)让嫫胀úＡ?28.019.5浮法玻璃51228.019.515 1924.017.0仝2020.014.0鋼化玻璃51284.058.815 1972.050.4仝2059.041.3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

12、面，其寬度為玻璃厚度。(2) .鋁合金型材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值應(yīng)按表522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/mm)鋁合金牌號(hào)狀態(tài)壁厚(mr)強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fa抗拉、抗壓抗剪局部承壓6061T4不區(qū)分85.549.6133.0T6不區(qū)分190.5110.5199.06063T5不區(qū)分85.549.6120.0T6不區(qū)分140.081.2161.06063AT5W 10124.472.2150.0 10116.667.6141.5T6w 10147.785.7172.0 10140.081.2163.0(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)

13、定采用,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/mm)鋼材牌號(hào)厚度或直徑d (m)抗拉、抗壓、抗彎抗剪端面承壓Q235d w 1621512532516v d 4020512040v d w 60200115Q345d w 1631018040016v d w 3529517035v d w 50265155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528的規(guī)定采用。表5.2.8材料的彈性模量 E ( N/mrn)材料E玻璃50.72 x 10鋁合金0.70 x 10鋼、不銹鋼2.06 x 10消除應(yīng)

14、力的高強(qiáng)鋼絲2.05 x 105不銹鋼絞線1.20 x 1051.50 x 105高強(qiáng)鋼絞線1.95 x 10鋼絲繩0.80 x 10 1.00 x 10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u材料u材料u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)a(1/C )材料a材料a玻璃550.80 x 10-1.00 x 10-不銹鋼板51.80 x 10-鋁合金52.35 x 10-混凝土51.00 x 1

15、0-鋁材1.20 x 10-5砌磚體0.50 x 10-5(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 材料的重力密度丫 g( kN/m 3)材料Y g材料Y 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97.7m處風(fēng)荷載計(jì)算(1) .風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算：W 0：基本風(fēng)壓2W 0=0.35 kN/m3 gz： 97.7m高處陣風(fēng)系數(shù)(按C類區(qū)計(jì)算)01080 223 gz=0.85 X 1+35 . X (Z/10) -. =1.606卩z: 97.7m高處風(fēng)壓

16、高度變化系數(shù)卩 z=0.616 X (Z/10) 0.440 44=0.616 X (97.7/10). =1.679卩s:風(fēng)荷載體型系數(shù)(按 C類區(qū)計(jì)算):(GB50009-2001)s =-1.20(GB50009-2001)W k=3 gzXy zXy sX W=1.606 X 1.679 X 1.2 X 0.3502=1.133 kN/m(2) .風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值：W:風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值(kN/m2)Y 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2W= Y wX W=1.4 X 1.133=1.586kN/m二、玻璃的選用與校核本處選用玻

17、璃種類為：鋼化玻璃1. 本處采用中空玻璃玻璃的重力密度為：25.6(KN/m)B t_l中空玻璃內(nèi)側(cè)玻璃厚度為：6.0(mm)B t_w中空玻璃外側(cè)玻璃厚度為：5.0(mm)G ap=25.6 X (Bt_L+Bt_w)/1000 =25.6 X (6.000+5.000)/10002 =0.282kN/m2. 該處垂直于玻璃平面的分布水平地震作用a max：水平地震影響系數(shù)最大值:0.0402 q EAk：垂直于玻璃平面的分布水平地震作用（kN/m ）q EAk=5Xa maxX Gak=5 X 0.040 X 0.2822=0.056kN/mY E：地震作用分項(xiàng)系數(shù)：1.3q eA垂直于玻

18、璃平面的分布水平地震作用設(shè)計(jì)值（kN/m2）q EA=r eX qEAk=1.3X qEAK=1.3X 0.0562=0.073kN/m3. 玻璃的強(qiáng)度計(jì)算：2內(nèi)側(cè)玻璃校核依據(jù)：（rf g=84.000 N/mm2外側(cè)玻璃校核依據(jù)：（r 400.0n0.650.610.570.540.520.510.50a:玻璃短邊邊長(zhǎng)：1200.0mmb:玻璃長(zhǎng)邊邊長(zhǎng)：1800.0mmB t_l中空玻璃內(nèi)側(cè)玻璃厚度為 ：6.000（mm） B t_w中空玻璃外側(cè)玻璃厚度為 ：5.000（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:0.0783表6.1.2-1四邊支承玻璃板的彎矩系數(shù)

19、ma/b0.000.250.330.400.500.550.600.65m0.12500.12300.11800.11150.10000.09340.08680.0804a/b0.700.750.800.850.900.951.00m0.07420.06830.06280.05760.05280.04830.0442W k1中空玻璃分配到外側(cè)玻璃的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值（N/mm2）W k2中空玻璃分配到內(nèi)側(cè)玻璃的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值（N/mm2）q Ek1中空玻璃分配到外側(cè)玻璃的地震作用標(biāo)準(zhǔn)值（N/mm2）q Ek2中空玻璃分配到內(nèi)側(cè)玻璃的地震作用標(biāo)準(zhǔn)值（N/mm2）3 332W k1=1.1 X WX B_

20、w/（B t_w+Bt_l）=0.457 （kN/m ）23 3 3 2W k2=WJX B_l /(B t_w+Bt_l)=0.718 (kN/m )2q Eki=0.026 (kN/m )2q Ek2=0.031 (kN/m 2)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)值計(jì)算在風(fēng)荷載作用下外側(cè)玻璃參數(shù)B=(Wki+0.5 x qEKi) x a4/(E x t4)=21.642(N/mm2)n :折減系數(shù)，按B =21.64查 JGJ102-2003 6.1.2-2 表得：n =0.91在風(fēng)荷載作用下外側(cè)玻璃最大應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值b=11.297N/mm2W=k 6x mx Wk

21、1x a2xn /t在地震作用下外側(cè)玻璃參數(shù)B=(Wk什0.5 x qEKi) x a4/(E x t4)=21.64n :折減系數(shù)，按B =21.64查 6.1.2-2 表得:0.91在地震作用下外側(cè)玻璃最大應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值b=0.633N/mm2Ek=6x mx qEk1x a xn /tb : 外側(cè)玻璃所受應(yīng)力 :采用S/+0.5Se組合:b =1.4 xb WK+0.5 x 1.3 xb EK=1.4 x 11.297+0.5 x 1.3x 0.633=16.228N/mm2在風(fēng)荷載作用下內(nèi)側(cè)玻璃參數(shù)B=(Wh+0.5 x qEKx a4/(E x t4)=16.29n :折減系數(shù)，按B =

22、16.29查 JGJ102-2003 6.1.2-2 表得: n =0.93在風(fēng)荷載作用下內(nèi)側(cè)玻璃最大應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值b=12.613N/mm2W=k 6x mx Wk2x a xn /t在地震作用下內(nèi)側(cè)玻璃參數(shù)B=(Wk2+0.5 x qEKx a4/(E x t4)=16.29n :折減系數(shù)，按B =16.29查 6.1.2-2 表得：n =0.93在地震作用下內(nèi)側(cè)玻璃最大應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值b=0.540N/mm22Ek=6x mx qEk2x a xn /t2b : 內(nèi)側(cè)玻璃所受應(yīng)力采用S+0.5Se組合:b =1.4 xb WK+0.5 x 1.3 xb EK=1.4 x 12.613+0.5 x

23、1.3x 0.540=18.009N/mm2外側(cè)玻璃最大應(yīng)力設(shè)計(jì)值b=16.228N/mm2 f g=84.000N/mm222 內(nèi)側(cè)玻璃最大應(yīng)力設(shè)計(jì)值b=18.009N/mm f g=84.000N/mm中空玻璃強(qiáng)度滿足要求 !4. 玻璃的撓度計(jì)算 : d f : 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).33t e：玻璃等效厚度 0.95 x (Bt_L +Bt_w )A(1 =6.6mmV :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 u材料u材料u玻璃0.20鋼、不銹鋼0.30鋁合金0.33高強(qiáng)鋼絲、鋼

24、絞線0.30卩：撓度系數(shù)：按JGJ102-2003表6.1.3 采用 卩=0.00773表6.1.3四邊支承板的撓度系數(shù)口a/b0.000.200.250.330.500.013020.012970.012820.012230.01013a/b0.550.600.650.700.750.009400.008670.007960.007270.00663a/b0.800.850.900.951.000.006030.005470.004960.004490.004064 40 =vkx a/(E x te)=16.82n :折減系數(shù)，按0=16.82查 JGJ102-2003 6.1.2-2 表

25、得:n =0.9332D=(E x te)/12(1- V )=1827280.45 (N.mm)4d f=x Vkx a Xn /D=9.3 (mm)d f/a 1/60玻璃的撓度滿足！三、硅酮結(jié)構(gòu)密圭寸膠計(jì)算：該處選用結(jié)構(gòu)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))：C s1：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：1.586kN/m 2a:矩形玻璃板的短邊長(zhǎng)度：1200.000mmf 1：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。q e：作用在

26、計(jì)算單元上的地震作用設(shè)計(jì)值:0.073(kN/m 2)按5.6.3條規(guī)定采用C s1=(W+0.5 x qE) x a/(2000 x f 1)=(1.586+0.5x 0.073) x 1200.000/(2000 x 0.2)(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 :C s2: 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 : 1200.0mmb:矩形玻璃板的長(zhǎng)邊長(zhǎng)度 : 1800.0mmf 2: 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B t_l :中空或夾層玻璃 ( 雙層) 內(nèi)側(cè)玻璃厚度 6.

27、0mmB t_w：中空或夾層玻璃(雙層)外側(cè)玻璃厚度5.0mmC s2=25.6 x (Bt+Bt_w) x (a x b)/(2000 x (a+b) x f 2)=10.14mm取 11mm(3) 硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的最大計(jì)算寬度： 11mm2. 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 ：t s1： 溫度變化效應(yīng)結(jié)構(gòu)膠的粘結(jié)厚度 ： mmS仁 硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的溫差變位承受能力：12.0% T :年溫差：80.0 Cb： 矩形玻璃板的長(zhǎng)邊長(zhǎng)度 ： 1800.0mmU s1： 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)：a 1=2.35 x 1

28、0-5玻璃線膨脹系數(shù)：a 2=1.00 x 10-5U s1=bxTx ( a 1- a 2)-5=1.800 x 80.000 x (2.35-1) x10-5=1.944mmt s1=Us1/( S 1x (2+S 1)0.50.5(rad)： 0.001020.14N/mm 時(shí)的伸長(zhǎng)率 ：=1.944/(0.120 x (2+0.120)=3.9mm(2) 地震作用下膠縫厚度的計(jì)算 ：t s2： 地震作用下結(jié)構(gòu)膠的粘結(jié)厚度 ： mm h g： 玻璃面板高度 ： 1800.0mm0: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“:膠縫變位折減系數(shù)1.000S 2： 硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的變

29、位承受能力，取對(duì)應(yīng)于其受拉應(yīng)力為 40.0%0.5t s2= 0x hgX /( S 2x (2+ S 2)0.5=0.0010 x1800.0x 1.000/(0.400 x (2+0.400) 0.5 =1.8mm3. 膠縫強(qiáng)度驗(yàn)算 膠縫選定寬度為 ：14 mm 膠縫選定厚度為 ：8 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 ： 1.586kN/m 2q E： 作用在計(jì)算單元上的地震作用設(shè)計(jì)值 ：0.073(kN/m ) a： 矩形分格短邊長(zhǎng)度 ： 1200.0mmC s： 結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)寬度 ： 14.0 mm四、幕墻立柱計(jì)算：幕墻立柱按簡(jiǎn)支梁力學(xué)模

30、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)計(jì)算qW:B:qd 1=(W+0.5 X qE) X a/(2000 X CS)=(1.586+0.5 X 0.073) X 1200.000/(2000 X 14.000)2=0.070N/mm(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：1200.0mmb:矩形玻璃板的長(zhǎng)邊長(zhǎng)度：1800.0mmB t_l :中空或夾層玻璃(雙層)內(nèi)側(cè)玻璃厚度6.0mmd 2=25.6 X (Bt_l +Bt_w) X (a X b)/(2000 X (a+b) X CS)2=0.007N/mm(3) 結(jié)構(gòu)膠中

31、產(chǎn)生的總應(yīng)力：22 0.5d =( d 1 + d 2 )22、0.5=(0.070+0.007 )2 2=0.070N/mm 0.2N/mm結(jié)構(gòu)膠強(qiáng)度可以滿足要求！w：風(fēng)荷載均布線荷載設(shè)計(jì)值(kN/m)風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值：1.586kN/m 2幕墻分格寬：1.200mw=WX B=1.903 kN/m=1.586 X 1.200(2)地震荷載計(jì)算q eA地震作用設(shè)計(jì)值(KN/m2):2G Ak：玻璃幕墻構(gòu)件(包括玻璃和框)的平均自重：500N/m 垂直于幕墻平面的均布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值：q EAk：垂直于幕墻平面的均布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m )q EAk=5Xa maxX GAk=5 X 0

32、.040 X 500.000/10002=0.100 kN/mY E：幕墻地震作用分項(xiàng)系數(shù)：1.3q ea=1.3 x qEAk=1.3 X 0.100=0.130 kN/mq e：水平地震作用均布線作用設(shè)計(jì)值(矩形分布)q E=qEAX B=0.130 X 1.200=0.156 kN/m(3) 立柱彎矩：立柱的受力如圖所示。=0.156 X 3.600 2/8計(jì)算跨度M w：風(fēng)荷載作用下立柱彎矩(kN.m)q w風(fēng)荷載均布線荷載設(shè)計(jì)值：1.903(kN/m)H沁：立柱計(jì)算跨度：3.600m2M w=qwX Hjcg /82=1.903 X 3.600 /8=3.084 kN mM e：地震

33、作用下立柱彎矩(kN m):2M E=qEX Hjcg /8=0.253kN mM:幕墻立柱在風(fēng)荷載和地震作用下產(chǎn)生彎矩（kN m）采用S/+0.5Se組合M=M w+0.5 X ME=3.084+0.5 X 0.253=3.210kN m2. 選用立柱型材的截面特性 :立柱型材號(hào) : XC1L140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抗剪 49.6N/mm2型材彈性模量 : E=0.70 X 1 05N/mm2X 軸慣性矩 : I x=301.662cm4Y 軸慣性矩 : I y=91.524cm4 立柱型材在彎矩作用方向凈截面抵抗矩 :

34、 Wn=42.780cm3 立柱型材凈截面積 : A n=12.693cm2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 : S s=27.534cm3塑性發(fā)展系數(shù)：丫 =1.053. 幕墻立柱的強(qiáng)度計(jì)算 :校核依據(jù)：N/A n+M/（ yX W） Wf a=85.5N/mm2（拉彎構(gòu)件）B： 幕墻分格寬 ： 1.200mG Ak： 幕墻自重 ： 500N/m 2幕墻自重線荷載 ：G k=500XB/1000=500 X 1.200/1000=0.600kN/mN k： 立柱受力 ：N k=GkX L=0.60

35、0 X 3.600=2.160kNN： 立柱受力設(shè)計(jì)值 ：r G： 結(jié)構(gòu)自重分項(xiàng)系數(shù) ： 1.2N=1.2 XNk=1.2 X2.160=2.592kN2d :立柱計(jì)算強(qiáng)度（N/mm）（立柱為拉彎構(gòu)件）N：立柱受力設(shè)計(jì)值 ： 2.592kNA n： 立柱型材凈截面面積 ： 12.693cmM：立柱彎矩：3.210kN mW n： 立柱在彎矩作用方向凈截面抵抗矩 ： 42.780cmy ： 塑性發(fā)展系數(shù) ： 1.053d =NX 10/An+MX 103/(1.05 X Wn)3=2.592 X 10/12.693+3.210 X 103/(1.05 X 42.780) =73.502N/mm2

36、2273.502N/mm 2 f 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)：d f w L/180d f: 立柱最大撓度D u： 立柱最大撓度與其所在支承跨度 (支點(diǎn)間的距離 )比值：L： 立柱計(jì)算跨度 ： 3.600m4d f=5X qw以 HSjcg X 1000/(384 X 0.7 X lx)=14.081mmD u=U/(L X 1000)=14.081/(3.600 X 1000)=1/2551/255 1/180撓度可以滿足要求！5. 立柱抗剪計(jì)算 ：校核依據(jù)：T max T =49.6N/mm2(1) Q wk： 風(fēng)荷載作用下剪力標(biāo)準(zhǔn)值 (kN

37、)Q wk=wkX Hsjcg X B/2=1.133 X3.600X1.200/2=2.447kN(2) Q w： 風(fēng)荷載作用下剪力設(shè)計(jì)值 (kN)Q w=1.4 X Qwk=1.4 X 2.447=3.426kN(3) Q Ek： 地震作用下剪力標(biāo)準(zhǔn)值 (kN)Q Ek=qEAkX Hsjcg X B/2=0.100 X3.600X1.200/2 =0.216kN(4) Q E： 地震作用下剪力設(shè)計(jì)值 (kN)Q E=1.3 X QEk=1.3 X 0.216=0.281kN(5) Q： 立柱所受剪力 ：采用Q+0.5Qe組合Q=Q w+0.5 X QE=3.426+0.5 X 0.281

38、=3.567kN(6) 立柱剪應(yīng)力 ：T ： 立柱剪應(yīng)力 ： 27.534cmS s： 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 立柱型材截面垂直于 X 軸腹板的截面總寬度 ： LT_x=6.000mml x： 立柱型材截面慣性矩 ： 301.662cm 4T =QX SsX 100/(l xX LT_x)=3.567 X27.534X 100/(301.662 X 6.000)=5.426N/mm22T =5.426N/mm2 7589.5NN cbl=17280.0N 7589.5N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 )N cbg

39、: 鋁角碼型材壁抗承壓能力 (N):N cbg=D2X 2X XC_yX Lct2X Num1=12.000 X 2X 120.0 X 8.000 X 2.000=46080.0N46080.0N 7589.5N強(qiáng)度可以滿足六、幕墻預(yù)埋件總截面面積計(jì)算本工程預(yù)埋件受拉力和剪力V: 剪力設(shè)計(jì)值 :V=N 2=2592.0NN:法向力設(shè)計(jì)值 :N=N 1=7133.2NM:彎矩設(shè)計(jì)值(N mm):e 2: 螺孔中心與錨板邊緣距離 : 50.0mmM=V x e2=2592.0 x 50.0=129600.0N mmN um1: 錨筋根數(shù) : 4 根 錨筋層數(shù) : 2 層a r：錨筋層數(shù)影響系數(shù)：1

40、.0關(guān)于混凝土：強(qiáng)度等級(jí) C352混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 ：f c=16.700N/mm2按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)W混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50010-2002表4.1.4采用。選用 HRB 335錨筋錨筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 ：f y=300.000N/mm2d:鋼筋直徑：12.0mma v： 鋼筋受剪承載力系數(shù) ：av=(4.0-0.08 xd)x(fc/f y)0.5依據(jù) GB50010 10.9.1-5 式計(jì)算0.5=(4.0-0.08 x12.000) x (16.700/300.000)0.5=0.7因?yàn)閍 v大于0.7，所以取a v=0.7t： 錨板厚度 ： 8.0mma b： 錨板彎曲變形折減系數(shù)

41、 ：a b=0.6+0.25 x(t/d)依據(jù) GB50010 10.9.1-6 式計(jì)算=0.6+0.25 x (8.0/12.000)=0.8Z： 外層鋼筋中心線距離 ： 180.0mmA s： 錨筋實(shí)際總截面積 ：2A s=NUmiXnX d /4=4.000x 3.14 x d2/4=452.2mm錨筋的總截面積計(jì)算值 ： 依據(jù) GB50010 10.9.1-1 和 10.9.1-2 等公式計(jì)算A s1=V/(arxa vxfy)+N/(0.8 xa bxfy)+M/(1.3 xa rxa bxfyxZ)=53.5mm2rxa bx f y x Z)A s2=N/(0.8 xa bx f

42、 y)+M/(0.4 xa=46.6mm53.5mm 452.2mm46.6mm 452.2mm4 根$ 12.000錨筋可以滿足要求錨板面積A=30000.0 mm0.5fcA=250500.0 NN=7133.2N 0.5fcA錨板尺寸可以滿足要求七、幕墻預(yù)埋件焊縫計(jì)算根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50017-2003 公式 7.1.1-1 、7.1.1-2 和 7.1.1-3 計(jì)算 h f ： 角焊縫焊腳尺寸 6.000mmL： 角焊縫實(shí)際長(zhǎng)度 100.000mmh e：角焊縫的計(jì)算厚度 =0.7hf=4.2mm L w：角焊縫的計(jì)算長(zhǎng)度 =L-2hf=88.0mm f hf：角焊縫的強(qiáng)度設(shè)計(jì)

43、值：160N/mm2：1.223 f：角焊縫的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值增大系數(shù)，取值為 d m：彎矩引起的應(yīng)力2d m=6X M/(2 X heX l w X3 f)2=9.798N/mmd n：法向力引起的應(yīng)力d n =N/(2 X heX LwX3 f)2=7.910N/mmT :剪應(yīng)力T =V/(2 X Hf X Lw)=2.455N/mmd:總應(yīng)力d =(22 0.5(T n+ d n) + T )=17.8772 2d =17.877N/mm fhf=160N/mm焊縫強(qiáng)度可以滿足！八、幕墻橫梁計(jì)算幕墻橫梁計(jì)算簡(jiǎn)圖如下圖所示:贓二2橫葉竺下單元高 醫(yī)岸上單元高1. 選用橫梁型材的截面特性：選用型材

44、號(hào):XC1H60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/mm 2橫梁型材抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：85.500N/mm 2橫梁型材彈性模量：E=0.70 X 105N/mmM x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)W nx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=11.792cm3W ny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=6.575cm3 型材截面積 ： A=6.830cm 2丫塑性發(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)：M

45、 x/ 丫 Wx+M/ 丫 W/W f=85.5(1) 橫梁在自重作用下的彎矩(kN m)橫梁上分格高 ： 1.800m橫梁下分格高 ： 1.800mH 橫梁受荷單元高 ( 應(yīng)為上下分格高之和的一半 )： 1.800m l 橫梁跨度 ,l=1200mm2G Ak： 橫梁自重 ： 400N/m 2G k： 橫梁自重荷載線分布均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值 (kN/m)：G k=400XH/1000=400 X 1.800/1000 =0.720kN/mG： 橫梁自重荷載線分布均布荷載設(shè)計(jì)值 (kN/m)G=1.2 X Gk=1.2 X 0.720 =0.864kN/mM y：橫梁在自重荷載作用下的彎矩(kN m

46、)2M y=GX B/8=0.864 X1.2002/8=0.156kN m(2) 橫梁在風(fēng)荷載作用下的彎矩(kN m)風(fēng)荷載線分布最大集度標(biāo)準(zhǔn)值 ( 三角形分布 )q wk=Wk X B=1.133 X 1.200=1.360kN/m風(fēng)荷載線分布最大集度設(shè)計(jì)值q w=1.4 X qwk=1.4 X 1.360=1.903kN/mM皿 橫梁在風(fēng)荷載作用下的彎矩(kN m)M xw=qwX B/122=1.903 X1.2002/12=0.228kN m(3) 地震作用下橫梁彎矩q EAk： 橫梁平面外地震作用 ：3 E：動(dòng)力放大系數(shù)：5a max：地震影響系數(shù)最大值:0.040G Ak: 幕墻構(gòu)件自重 : 400 N/mq EAk=5Xa maxX 400/1000=5 X 0.040 X 400/10002=0.080kN/m=41.579N/mm2241.579N/mm f a=85.5N/mm橫梁正應(yīng)力強(qiáng)度可以滿足3. 幕墻橫梁的抗剪強(qiáng)度計(jì)算 :校核依據(jù)：t x=Vy X S/（l x X tx） w 49.6N/mm22校核依據(jù) ： t