鋼結(jié)構(gòu)計算書

1、喜洋洋點式鋼管結(jié)構(gòu)幕墻設(shè)計計算書設(shè)計： 校對： 審核： 批準(zhǔn)： 幕墻有限公司二一五年八月二十六日目錄1 計算引用的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)及資料11.1 幕墻設(shè)計規(guī)范：11.2 建筑設(shè)計規(guī)范：11.3 鋁材規(guī)范：21.4 金屬板及石材規(guī)范：21.5 玻璃規(guī)范：31.6 鋼材規(guī)范：31.7 膠類及密封材料規(guī)范：31.8 五金件規(guī)范：41.9 相關(guān)物理性能等級測試方法：41.10 建筑結(jié)構(gòu)靜力計算手冊(第二版)51.11 土建圖紙：52 基本參數(shù)52.1 幕墻所在地區(qū)52.2 地面粗糙度分類等級52.3 抗震設(shè)防53 幕墻承受荷載計算63.1 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值的計算方法63.2 計算支撐結(jié)構(gòu)時的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值83.3

2、 計算面板材料時的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值83.4 垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值83.5 平行于幕墻平面的集中水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值83.6 作用效應(yīng)組合84 點式幕墻大面玻璃的計算94.1 玻璃板塊荷載計算94.2 玻璃的強度計算104.3 玻璃最大撓度校核105 型鋼結(jié)構(gòu)計算115.1 選用型鋼的截面特性115.2 型鋼型材受力分析125.3 強度和撓度分析與校核136 附錄 常用材料的力學(xué)及其它物理性能15點式鋼管結(jié)構(gòu)幕墻設(shè)計計算書1 計算引用的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)及資料1.1 幕墻設(shè)計規(guī)范：鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 GB50429-2007玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范 JGJ102-2003建筑瓷板裝飾工程技術(shù)規(guī)程

3、 CECS101：98建筑幕墻 GB/T21086-2007金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范 JGJ133-2001小單元建筑幕墻 JG/T216-2007建筑幕墻工程技術(shù)規(guī)范 DGJ08-56-20121.2 建筑設(shè)計規(guī)范：地震震級的規(guī)定 GB/T17740-1999鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 GB50017-2003高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程 JGJ3-2010高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范 GB50045-95(2005年版)高處作業(yè)吊藍(lán) GB19155-2003工程抗震術(shù)語標(biāo)準(zhǔn) JGJ/T97-2011工程網(wǎng)絡(luò)計劃技術(shù)規(guī)程 JGJ/T121-99混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程 JGJ145-2004混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)

4、計規(guī)范 GB50367-2006混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 GB50010-2010混凝土用膨脹型、擴(kuò)孔型建筑錨栓 JG160-2004建筑材料放射性核素限量 GB6566-2010建筑防火封堵應(yīng)用技術(shù)規(guī)程 CECS154：2003建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程 JGJ81-2002建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn) GB50223-2008建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 GB50009-2012建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn) GB50068-2001建筑抗震設(shè)計規(guī)范 GB50011-2010建筑設(shè)計防火規(guī)范 GB50016-2006建筑物防雷設(shè)計規(guī)范 GB50057-2010冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范 GB50018-2002民用建筑設(shè)

5、計通則 GB50352-2005擦窗機 GB19154-2003鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范 GB50661-2011鋼結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范 GB50755-20121.3 鋁材規(guī)范：變形鋁及鋁合金化學(xué)成份 GB/T3190-2008建筑用隔熱鋁合金型材 JG175-2011建筑用鋁型材、鋁板氟碳涂層 JG/T133-2000鋁合金建筑型材第1部分基材 GB5237.1-2008鋁合金建筑型材第2部分陽極氧化、著色型材 GB5237.2-2008鋁合金建筑型材第3部分電泳涂漆型材 GB5237.3-2008鋁合金建筑型材第4部分粉末噴涂型材 GB5237.4-2008鋁合金建筑型材第5部分氟碳漆噴涂型材 GB5

6、237.5-2008鋁合金建筑型材第6部分隔熱型材 GB5237.6-2012鋁及鋁合金彩色涂層板、帶材 YS/T431-2000一般工業(yè)用鋁及鋁合金板、帶材 GB/T3880.13-2006鋁型材截面幾何參數(shù)算法及計算機程序要求 YS/T437-2009有色電泳涂漆鋁合金建筑型材 YS/T459-2003變形鋁和鋁合金牌號表示方法 GB/T16474-20111.4 金屬板及石材規(guī)范：干掛飾面石材及其金屬掛件 JC830.1、2-2005建筑裝飾用微晶玻璃 JC/T872-2000建筑幕墻用瓷板 JG/T217-2007建筑裝飾用搪瓷鋼板 JG/T234-2008微晶玻璃陶瓷復(fù)合磚 JC/T

7、994-2006超薄天然石材復(fù)合板 JC/T1049-2007鋁幕墻板、板基 YS/T429.1-2000鋁幕墻板、氟碳噴漆鋁單板 YS/T429.2-2000建筑幕墻用鋁塑復(fù)合板 GB/T17748-2008建筑幕墻用陶板 JG/T324-2011建筑裝飾用石材蜂窩復(fù)合板 JG/T328-2011建筑幕墻用氟碳鋁單板制品 JG331-2011纖維增強水泥外墻裝飾掛板 JC/T2085-2011建筑用泡沫鋁板 JG/T359-2012金屬裝飾保溫板 JG/T360-2012外墻保溫用錨栓 JG/T366-2012聚碳酸酯（PC）中空板 JG/T116-2012聚碳酸酯（PC）實心板 JG/T3

8、47-2012鋁塑復(fù)合板用鋁帶 YS/T432-2000天然板石 GB/T18600-2009天然大理石荒料 JC/T202-2011天然大理石建筑板材 GB/T19766-2005天然花崗石荒料 JC/T204-2011天然花崗石建筑板材 GB/T18601-2009天然石材統(tǒng)一編號 GB/T17670-2008 天然飾面石材術(shù)語 GB/T13890-20081.5 玻璃規(guī)范：鍍膜玻璃 第1部分：陽光控制鍍膜玻璃 GB/T18915.1-2002鍍膜玻璃 第2部分：低輻射鍍膜玻璃 GB/T18915.2-2002防彈玻璃 GB17840-1999平板玻璃 GB11614-2009建筑用安全玻

9、璃 第3部分：夾層玻璃 GB15763.3-2009建筑用安全玻璃 第2部分：鋼化玻璃 GB15763.2-2005建筑用安全玻璃 防火玻璃 GB15763.1-2009半鋼化玻璃 GB/T17841-2008熱彎玻璃 JC/T915-2003壓花玻璃 JC/T511-2002中空玻璃 GB/T11944-20021.6 鋼材規(guī)范：建筑結(jié)構(gòu)用冷彎矩形鋼管 JG/T178-2005不銹鋼棒 GB/T1220-2007不銹鋼冷加工鋼棒 GB/T4226-2009不銹鋼冷軋鋼板及鋼帶 GB/T3280-2007不銹鋼熱軋鋼板及鋼帶 GB/T4237-2007不銹鋼小直徑無縫鋼管 GB/T3090-2

10、000彩色涂層鋼板和鋼帶 GB/T12754-2006低合金鋼焊條 GB/T5118-1995低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼 GB/T1591-2008建筑幕墻用鋼索壓管接頭 JG/T201-2007耐候結(jié)構(gòu)鋼 GB/T4171-2008高碳鉻不銹鋼絲 YB/T0961997合金結(jié)構(gòu)鋼 GB/T3077-1999金屬覆蓋層鋼鐵制品熱鍍鋅層技術(shù)要求 GB/T13912-2002冷拔異形鋼管 GB/T3094-2000碳鋼焊條 GB/T5117-1995碳素結(jié)構(gòu)鋼 GB/T700-2006碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋薄鋼板及鋼帶GB/T912-2008碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋厚鋼板及鋼帶GB/T3274-

11、2007優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 GB/T699-19991.7 膠類及密封材料規(guī)范：丙烯酸酯建筑密封膏 JC484-2006幕墻玻璃接縫用密封膠 JC/T882-2001彩色涂層鋼板用建筑密封膠 JC/T884-2001丁基橡膠防水密封膠粘帶 JC/T942-2004干掛石材幕墻用環(huán)氧膠粘劑 JC887-2001工業(yè)用橡膠板 GB/T5574-2008混凝土建筑接縫用密封膠 JC/T881-2001建筑窗用彈性密封劑 JC485-2007建筑密封材料試驗方法 GB/T13477.120-2002建筑用防霉密封膠 JC/T885-2001建筑用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠 GB16776-2005建筑用巖棉、礦渣棉絕

12、熱制品 GB/T19686-2005建筑用硬質(zhì)塑料隔熱條 JG/T174-2005建筑裝飾用天然石材防護(hù)劑 JC/T973-2005聚氨酯建筑密封膠 JC/T482-2003聚硫建筑密封膠 JC/T483-2006絕熱用巖棉、礦棉及其制品 GB/T11835-2007硫化橡膠或熱塑性橡膠撕裂強度的測定 GB/T529-2008石材用建筑密封膠 GB/T23261-2009橡膠袖珍硬度計壓入硬度試驗方法 GB/T531-1999修補用天然橡膠膠粘劑 HG/T3318-2002中空玻璃用彈性密封膠 JC/T486-2001中空玻璃用丁基熱熔密封膠 JC/T914-2003建筑表面用有機硅防水劑 J

13、C/T902-2002鋼結(jié)構(gòu)防火涂料 GB14907-20021.8 五金件規(guī)范：封閉型沉頭抽芯鉚釘 GB/T12616-2004封閉型平圓頭抽芯鉚釘 GB/T12615-2004緊固件螺栓和螺釘通孔 GB/T5277-1985緊固件公差螺栓、螺釘、螺柱和螺母 GB/T3103.1-2002緊固件機械性能不銹鋼螺母 GB/T3098.15-2000緊固件機械性能不銹鋼螺栓、螺釘、螺柱 GB/T3098.6-2000緊固件機械性能抽芯鉚釘 GB/T3098.19-2004緊固件機械性能螺母、粗牙螺紋 GB/T3098.2-2000緊固件機械性能螺母、細(xì)牙螺紋 GB/T3098.4-2000緊固件

14、機械性能螺栓、螺釘和螺柱 GB/T3098.1-2010緊固件機械性能自攻螺釘 GB/T3098.5-2000緊固件術(shù)語盲鉚釘 GB/T3099.2-2004螺紋緊固件應(yīng)力截面積和承載面積 GB/T16823.1-1997十字槽盤頭螺釘 GB/T818-2000銅合金鑄件 GB/T13819-1992鋅合金壓鑄件 GB/T13821-2009鋁合金壓鑄件 GB/T15114-2009鑄件尺寸公差與機械加工余量 QB/T6414-1999電動采光排煙窗 JG189-20061.9 相關(guān)物理性能等級測試方法：玻璃幕墻工程質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn) JGJ/T139-2001玻璃幕墻光學(xué)性能 GB/T18091-

15、2000彩色涂層鋼板和鋼帶試驗方法 GB/T13448-2006鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范 GB50205-2001混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范 GB50204-2002(2011版)建筑防水材料老化試驗方法 GB/T18244-2000建筑幕墻氣密、水密、抗風(fēng)壓性能檢測方法 GB/T15227-2007建筑幕墻抗震性能振動臺試驗方法 GB/T18575-2001建筑幕墻平面內(nèi)變形性能檢測方法 GB/T18250-2000建筑裝飾裝修工程質(zhì)量驗收規(guī)范 GB50210-2001金屬材料室溫拉伸試驗方法 GB/T228-20021.10 建筑結(jié)構(gòu)靜力計算手冊(第二版)1.11 土建圖紙：2 基本

16、參數(shù)2.1 幕墻所在地區(qū) 合肥地區(qū)；2.2 地面粗糙度分類等級 幕墻屬于外圍護(hù)構(gòu)件，按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2012) 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)；依照上面分類標(biāo)準(zhǔn)，本工程按C類地形考慮。2.3 抗震設(shè)防 按建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)，建筑工程應(yīng)分為以下四個抗震設(shè)防類別： 1.特殊設(shè)防類：指使用上有特殊設(shè)施，涉及國家公共安全的重大建筑工程和地震時可能發(fā)生嚴(yán)重次生災(zāi)害等特別重大災(zāi)害后果，需要進(jìn)行特殊設(shè)防的建筑，簡稱甲類； 2.

17、重點設(shè)防類：指地震時使用功能不能中斷或需盡快恢復(fù)的生命線相關(guān)建筑，以及地震時可能導(dǎo)致大量人員傷亡等重大災(zāi)害后果，需要提高設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的建筑，簡稱乙類； 3.標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類：指大量的除1、2、4款以外按標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行設(shè)防的建筑，簡稱丙類； 4.適度設(shè)防類：指使用上人員稀少且震損不致產(chǎn)生次生災(zāi)害，允許在一定條件下適度降低要求的建筑，簡稱丁類； 在圍護(hù)結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計計算中： 1.特殊設(shè)防類，應(yīng)按高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度提高一度的要求加強其抗震措施，同時，應(yīng)按批準(zhǔn)的地震安全性評價的結(jié)果且高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求確定其地震作用； 2.重點設(shè)防類，應(yīng)按高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度一度的要求加強其抗震措施，同時，應(yīng)按本地區(qū)

18、抗震設(shè)防烈度確定其地震作用； 3.標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類，應(yīng)按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度確定其抗震措施和地震作用； 4.適度設(shè)防類，應(yīng)按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度確定其抗震措施和地震作用； 根據(jù)國家規(guī)范建筑抗震設(shè)計規(guī)范GB50011-2010，合肥地區(qū)地震基本烈度為：7度，地震動峰值加速度為0.1g，由于本工程是標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類，因此實際抗震計算中的水平地震影響系數(shù)最大值應(yīng)按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度選取，也就是?。簃ax=0.08；3 幕墻承受荷載計算3.1 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值的計算方法 幕墻屬于外圍護(hù)構(gòu)件，按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2012)計算： wk=gzs1zw0 8.1.1-2GB50009-2012上式中： wk：作

19、用在幕墻上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)； z：計算點標(biāo)高：45m； gz：高度z處的陣風(fēng)系數(shù)； 根據(jù)不同場地類型,按以下公式計算： gz=1+2gI10(z/10)- 條文說明部分8.6.1GB50009-2012 其中A、B、C、D四類地貌類別截斷高度分別為：5m、10m、15m、30m； A、B、C、D四類地貌類別梯度高度分別為：300m、350m、450m、550m； 也就是： 對A類場地：當(dāng)z>300m時，取z=300m，當(dāng)z<5m時，取z=5m； 對B類場地：當(dāng)z>350m時，取z=350m，當(dāng)z<10m時，取z=10m； 對C類場地：當(dāng)z>450m時，取z

20、=450m，當(dāng)z<15m時，取z=15m； 對D類場地：當(dāng)z>550m時，取z=550m，當(dāng)z<30m時，取z=30m； g：峰值因子，取2.5； I10：10m高名義湍流度，對應(yīng)A、B、C、D地面粗糙度，可分別取0.12、0.14、0.23和0.39； ：地面粗糙度指數(shù)，對應(yīng)A、B、C、D地面粗糙度，可分別取0.12、0.15、0.22和0.30；對于C類地形，45m高度處的陣風(fēng)系數(shù)為： gz=1+2×2.5×0.23×(45/10)-0.22=1.826 z：風(fēng)壓高度變化系數(shù)； 根據(jù)不同場地類型,按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范條文說明部分8.2.1提供的

21、公式計算： A類場地：zA=1.284×(z/10)0.24 B類場地：zB=1.000×(z/10)0.30 C類場地：zC=0.544×(z/10)0.44 D類場地：zD=0.262×(z/10)0.60 公式中的截斷高度和梯度高度與計算陣風(fēng)系數(shù)時相同，也就是： 對A類場地：當(dāng)z>300m時，取z=300m，當(dāng)z<5m時，取z=5m； 對B類場地：當(dāng)z>350m時，取z=350m，當(dāng)z<10m時，取z=10m； 對C類場地：當(dāng)z>450m時，取z=450m，當(dāng)z<15m時，取z=15m； 對D類場地：當(dāng)z>

22、550m時，取z=550m，當(dāng)z<30m時，取z=30m；對于C類地形，45m高度處風(fēng)壓高度變化系數(shù)： z=0.544×(45/10)0.44=1.0544 s1：局部風(fēng)壓體型系數(shù)； 按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2012第8.3.3條：計算圍護(hù)結(jié)構(gòu)及其連接的風(fēng)荷載時，可按下列規(guī)定采用局部體型系數(shù)s1： 1 封閉矩形平面房屋的墻面及屋面可按表8.3.3-1的規(guī)定采用； 2 檐口、雨篷、遮陽板、邊棱處的裝飾條等突出構(gòu)件，取-2.0； 3 其它房屋和構(gòu)筑物可按本規(guī)范第8.3.1條規(guī)定體型系數(shù)的1.25倍取值。 本計算點為墻面大面位置，按如上說明，查表得： s1(1)=1 按建筑

23、結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2012第8.3.4條：計算非直接承受風(fēng)荷載的圍護(hù)構(gòu)件風(fēng)荷載時，局部體型系數(shù)可按構(gòu)件的從屬面積折減，折減系數(shù)按下列規(guī)定采用： 1 當(dāng)從屬面積不大于1m2時，折減系數(shù)取1.0； 2 當(dāng)從屬面積大于或等于25m2時，對墻面折減系數(shù)取0.8，對局部體型系數(shù)絕對值大于1.0的屋面區(qū)域折減系數(shù)取0.6，對其它屋面區(qū)域折減系數(shù)取1.0； 3 當(dāng)從屬面積大于1m2且小于25m2時，墻面和絕對值大于1.0的屋面局部體型系數(shù)可采用對數(shù)插值，即按下式計算局部體型系數(shù)： s1(A)=s1(1)+s1(25)-s1(1)logA/1.4 8.3.4GB50009-2012 其中： s1(2

24、5)=0.8s1(1) =0.8×1 =0.8 計算支撐結(jié)構(gòu)時的構(gòu)件從屬面積： A=1.5×6.05 =9.075m2 當(dāng)A>25時取a=25，當(dāng)A小于1時取A=1； LogA=0.958 則： s1(A)=s1(1)+s1(25)-s1(1)logA/1.4 =1+0.8-1×0.958/1.4 =0.863 按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2012第8.3.5條：計算圍護(hù)結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載時，建筑物內(nèi)部壓力的局部體型系數(shù)可按下列規(guī)定采用： 1 封閉式建筑物，按其外表面風(fēng)壓的正負(fù)情況取-0.2或0.2； 2 僅一面墻有主導(dǎo)洞口的建筑物： -當(dāng)開洞率大于0.02且

25、小于或等于0.10時，取0.4s1； -當(dāng)開洞率大于0.10且小于或等于0.30時，取0.6s1； -當(dāng)開洞率大于0.30時，取0.8s1； 3 其它情況，應(yīng)按開放式建筑物的s1取值； 注：1：主導(dǎo)洞口的開洞率是指單個主導(dǎo)洞口與該墻面全部面積之比； 2：s1應(yīng)取主導(dǎo)洞口對應(yīng)位置的值； 本計算中建筑物內(nèi)部壓力的局部體型系數(shù)為0.2(封閉式建筑內(nèi)表面)； 因此，計算非直接承受風(fēng)荷載的支撐結(jié)構(gòu)時的局部風(fēng)壓體型系數(shù)為： s1=0.863+0.2 =1.063 而對直接承受風(fēng)壓的面板結(jié)構(gòu)來說，其局部風(fēng)壓體型系數(shù)為： s1=1+0.2 =1.2 w0：基本風(fēng)壓值(MPa)，根據(jù)現(xiàn)行建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50

26、009-2012附表E.5中數(shù)值采用，但不小于0.3KN/m2，按重現(xiàn)期50年，合肥地區(qū)取0.00035MPa；3.2 計算支撐結(jié)構(gòu)時的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 wk=gzzs1w0 =1.826×1.0544×1.063×0.00035 =0.000716MPa 因為wk<0.001MPa，所以按JGJ102-2003，取wk=0.001MPa。3.3 計算面板材料時的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 wk=gzzs1w0 =1.826×1.0544×1.2×0.00035 =0.000809MPa 因為wk<0.001MPa，所以按JGJ102-20

27、03，取wk=0.001MPa。3.4 垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值 qEk=EmaxGk/A 5.3.4JGJ102-2003 qEk：垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)； E：動力放大系數(shù),取5.0； max：水平地震影響系數(shù)最大值，取0.08； Gk：幕墻構(gòu)件的重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值(N)； A：幕墻構(gòu)件的面積(mm2)；3.5 平行于幕墻平面的集中水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值 PEk=EmaxGk 5.3.5JGJ102-2003 PEk：平行于幕墻平面的集中水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值(N)； E：動力放大系數(shù),取5.0； max：水平地震影響系數(shù)最大值，取0.08； Gk：幕墻構(gòu)件的重

28、力荷載標(biāo)準(zhǔn)值(N)； 按照J(rèn)GJ102規(guī)范5.4節(jié)條文說明部分的規(guī)定，對于豎向幕墻和與水平面夾角大于75度、小于90度的斜玻璃幕墻，可不考慮豎向地震作用效應(yīng)的計算和組合。3.6 作用效應(yīng)組合荷載和作用效應(yīng)按下式進(jìn)行組合： S=GSGk+wwSwk+EESEk 5.4.1JGJ102-2003上式中： S：作用效應(yīng)組合的設(shè)計值； SGk：重力荷載作為永久荷載產(chǎn)生的效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值； Swk、SEk：分別為風(fēng)荷載，地震作用作為可變荷載產(chǎn)生的效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值； G、w、E：各效應(yīng)的分項系數(shù)； w、E：分別為風(fēng)荷載，地震作用效應(yīng)的組合系數(shù)。上面的G、w、E為分項系數(shù)，按5.4.2、5.4.3、5.4.4JGJ10

29、2-2003規(guī)定如下：進(jìn)行幕墻構(gòu)件強度、連接件和預(yù)埋件承載力計算時： 重力荷載：G：1.2； 風(fēng) 荷 載：w：1.4； 地震作用：E：1.3；進(jìn)行撓度計算時； 重力荷載：G：1.0； 風(fēng) 荷 載：w：1.0； 地震作用：可不做組合考慮；上式中，風(fēng)荷載的組合系數(shù)w為1.0； 地震作用的組合系數(shù)E為0.5；4 點式幕墻大面玻璃的計算基本參數(shù)： 1：計算點標(biāo)高：45m； 2：分格尺寸：寬×高=B×H=1500mm×1800mm； 3：支撐點間距：寬度方向×高度方向=B1×H1=1250mm×1550mm； 4：玻璃配置：單片玻璃，鋼化玻璃1

30、0mm； 5：駁接形式：四點駁接；模型簡圖為：4.1 玻璃板塊荷載計算(1)玻璃板塊自重： GAk：玻璃板塊單位面積自重(僅指玻璃)(MPa)； t：玻璃板塊厚度(mm)； g：玻璃的體積密度(N/mm3)； GAk=gt =0.0000256×10 =0.000256MPa(2)垂直于幕墻平面的分布水平地震作用： qEAk：垂直于幕墻平面的分布水平地震作用(MPa)； E：動力放大系數(shù),取5.0； max：水平地震影響系數(shù)最大值，取0.08； GAk：玻璃單位面積自重(MPa)； qEAk=EmaxGAk 5.2.5JGJ133-2001 =5.0×0.08×0

31、.000256 =0.000102MPa(3)作用在玻璃上的風(fēng)荷載及地震作用荷載組合：用于強度計算時，采用Sw+0.5SE設(shè)計值組合： 5.4.1JGJ102-2003 q=1.4wk+0.5×1.3qEAk =1.4×0.001+0.5×1.3×0.000102 =0.001466MPaSw+0.5SE標(biāo)準(zhǔn)值組合： qk=wk+0.5qEAk =0.001+0.5×0.000102 =0.001051MPa用于撓度計算時，采用Sw標(biāo)準(zhǔn)值： 5.4.1JGJ102-2003 wk=0.001MPa4.2 玻璃的強度計算校核依據(jù)：fg ：玻璃的計

32、算參數(shù)； ：玻璃的折減系數(shù)； qk：作用在玻璃上的荷載組合標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)； b：支撐點間玻璃面板長邊邊長(mm)； E：玻璃的彈性模量(MPa)； t：玻璃厚度(mm)； =qkb4/Et4 8.1.5-4JGJ102-2003 =0.001051×15504/72000/104 =8.426按系數(shù)，查表6.1.2-2JGJ102-2003，=0.973； ：玻璃在組合荷載作用下的板中最大應(yīng)力設(shè)計值(MPa)； q：作用在幕墻玻璃上的荷載組合設(shè)計值(MPa)； b：支撐點間玻璃面板長邊邊長(mm)； t：玻璃厚度(mm)； m：玻璃彎矩系數(shù), 取m=0.1424； =6mqb2/t

33、2 8.1.5JGJ102-2003 =6×0.1424×0.001466×15502×0.973/102 =29.28MPa 29.28MPafg=84MPa(鋼化玻璃)玻璃的強度滿足要求!4.3 玻璃最大撓度校核校核依據(jù)： df=wkb4/Ddf,lim 8.1.5-3JGJ102-2003上面公式中： df：玻璃板撓度計算值(mm)； ：玻璃的撓度折減系數(shù)，按照=wkb4/Et4查表，為0.976； ：玻璃撓度系數(shù)，取=0.0186； wk：風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa) b：支撐點間玻璃面板長邊邊長(mm)； D：玻璃的彎曲剛度(N·mm)；

34、df,lim：許用撓度，取支撐點間玻璃面板長邊邊長的1/60，為25.833mm；其中： D=Et3/(12(1-2) 6.1.3-1JGJ102-2003上式中： E：玻璃的彈性模量(MPa)； t：玻璃的厚度(mm)； ：玻璃材料泊松比，為0.2； D=Et3/(12(1-2) =72000×103/(12×(1-0.22) =6250000N·mm df=wkb4/D =0.976×0.0186×0.001×15504/6250000 =16.765mm 16.765mmdf,lim=25.833mm(鋼化玻璃)玻璃撓度能滿足要

35、求!5 型鋼結(jié)構(gòu)計算基本參數(shù)： 1：計算點標(biāo)高：45m； 2：型鋼總跨度：L=6050mm； 3：分格平均寬度(計算寬度)：B=1500mm； 4：力學(xué)模型：多點集中力作用簡支梁； 5：型鋼材質(zhì)：Q235；本處型鋼結(jié)構(gòu)按多點集中荷載簡支梁模型進(jìn)行設(shè)計計算，為受拉模式，其受力模型如下：5.1 選用型鋼的截面特性 選用材料為：5； 材料的抗彎強度設(shè)計值：f=215MPa； 材料的截面面積：A=692.8mm2； 結(jié)構(gòu)的單位面積自重標(biāo)準(zhǔn)值：Gk=0.0005MPa； 材料的彈性模量：E=206000MPa； 主力方向慣性矩：I=260000mm4； 主力方向截面抵抗矩：W=10400mm3； 塑性發(fā)

36、展系數(shù)：對于熱軋型鋼龍骨，按JGJ133或JGJ102規(guī)范,取1.05； 對于冷彎薄壁型鋼龍骨，按冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范GB 50018-2002，取1.00； 此處：=1.05；5.2 型鋼型材受力分析(1)垂直于幕墻平面的分布水平地震作用： qEAk：垂直于幕墻平面的分布水平地震作用(MPa)； E：動力放大系數(shù),取5.0； max：水平地震影響系數(shù)最大值，取0.08； Gk：幕墻構(gòu)件的重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值(N)； A：幕墻平面面積(mm2)； qEAk=EmaxGk/A 5.3.4JGJ102-2003 =5.0×0.08×0.0005 =0.0002MPa(2)型鋼結(jié)構(gòu)

37、受水平荷載集度組合：用于強度計算時，采用Sw+0.5SE設(shè)計值組合： 5.4.1JGJ102-2003 S=1.4wk+0.5×1.3qEAk =0.00153MPa用于撓度計算時，采用Sw標(biāo)準(zhǔn)值： 5.4.1JGJ102-2003 Sk=wk =0.001MPa(3)集中荷載值計算： 結(jié)構(gòu)梁上，共有i=3個集中力作用點，下面對這些力分別求值： Pki：每個集中力的標(biāo)準(zhǔn)值(N)； Pi：每個集中力的設(shè)計值(N)； Li：每個分格的沿梁方向的長度(mm)； Sk：組合荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)； S：組合荷載設(shè)計值(MPa)； B：分格寬度(mm)； L1=100mm L2=1630mm L

38、3=2310mm L4=2010mm Pk1=SkBL2/2 =1222.5N P1=SBL2/2 =1870.425N Pk3=SkBL3/2 =1732.5N P3=SBL3/2 =2650.725N Pk2=SkB(L2+L3)/2 =2955N P2=SB(L2+L3)/2 =4521.15N5.3 強度和撓度分析與校核(1)力學(xué)計算基礎(chǔ)： 先要知道單個集中力作用下，梁的受力情況，按建筑結(jié)構(gòu)靜力計算手冊，單個集中力作用下的簡支梁的力學(xué)分析如下：下面是計算采用的相關(guān)公式： A：AC段任何一點彎矩：Mx=Pbx/L B：CB段任何一點彎矩：Mx=Pa(1-) C：C點彎矩：Mc=Pab/L

39、 D：AC段任何一點撓度：fx=PbL2×(D-2)/6EI E：CB段任何一點撓度：fx=PaL2×(D-2)/6EI在上面的公式中： (a)：=a/L (b)：=b/L (c)：=x/L (d)：=(L-x)/L (e)：D=-3 (f)：D=-3(2)強度校核： 簡支梁在多集中荷載作用下的梁內(nèi)某點彎矩等于各作用力單獨作用下在該點產(chǎn)生的彎矩矢量和，而梁內(nèi)最大的彎矩將在某個集中力作用點出現(xiàn)，這樣，計算時需要分區(qū)段分別計算不同力作用下的不同作用點彎矩，然后矢量相加，求得的最大彎矩截面就是需要校核的強度截面，軟件用計算機采用有限元分析算法，最后可以求得： x：最大彎矩作用點到

40、A支座的距離(mm)； M：最大彎矩計算值(N·mm)； x=1730mm M=7242092N·mm按型鋼抗彎強度計算公式,應(yīng)滿足： N/A+M/Wnxf 6.2.4JGJ102-2003上式中： N：型鋼的軸力設(shè)計值（N）； A：型鋼的截面面積（mm2）； M：型鋼繞X軸方向(幕墻平面內(nèi)方向)的彎矩設(shè)計值(N·mm)； Wnx：型鋼繞X軸方向(幕墻平面內(nèi)方向)的凈截面抵抗矩(mm3)； ：塑性發(fā)展系數(shù)，取1.05； f：材料的抗彎強度設(shè)計值，取215MPa； N=GBL =1.2GkBL =1.2×0.0005×1500×6050

41、 =5445N N/A+M/W=5445/692.8+7242092/1.05/10400 =671.055MPa>215MPa型鋼抗彎強度不滿足要求。(3)撓度校核： 計算原理與彎矩計算是相同的，但是最大撓度處不一定是某個力的作用點，需要分區(qū)段逐點計算，采用計算機用有限元算法分析，可以得到： x：最大撓度處到A支座的距離(mm)； df：梁內(nèi)最大撓度計算值(mm)； x=2932mm df=326.967mm按JGJ102-2003相關(guān)規(guī)定，梁的最大撓度不應(yīng)該大于L的1/250，即df,lim=24.2mm df=326.967mm>df,lim=24.2mm所以，撓度不能滿足設(shè)

42、計要求！6 附錄 常用材料的力學(xué)及其它物理性能一、 玻璃的強度設(shè)計值 fg(MPa)JGJ102-2003表5.2.1種類厚度(mm)大面?zhèn)让嫫胀úＡ?28.0 19.5 浮法玻璃51228.0 19.5 151924.0 17.0 2020.0 14.0 鋼化玻璃51284.0 58.8 151972.0 50.4 2059.0 41.3 二、 長期荷載作用下玻璃的強度設(shè)計值 fg(MPa)JGJ113-2009表4.1.9種類厚度(mm)大面?zhèn)让嫫桨宀Ａ?129 615197 5 2064 半鋼化玻璃512282015192417202014半鋼化玻璃5124230151936 26203021三、 鋁合金型材的強度設(shè)計值