點(diǎn)式鋼管結(jié)構(gòu)

1、北城致遠(yuǎn)空港天城點(diǎn)式鋼管結(jié)構(gòu)幕墻設(shè)計(jì)計(jì)算書設(shè)計(jì)： 校對(duì)： 審核： 批準(zhǔn)： *二一四年三月十日目錄1 計(jì)算引用的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)及資料11.1 幕墻設(shè)計(jì)規(guī)范：11.2 建筑設(shè)計(jì)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(jí)測(cè)試方法：41.10 建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè)(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(jí)52.3 抗震設(shè)防53 幕墻承受荷載計(jì)算63.1 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算方法63.2 計(jì)算支撐結(jié)構(gòu)時(shí)的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值83.3 計(jì)

2、算面板材料時(shí)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(diǎn)式幕墻大面玻璃的計(jì)算94.1 玻璃板塊荷載計(jì)算94.2 玻璃的強(qiáng)度計(jì)算104.3 玻璃最大撓度校核105 型鋼結(jié)構(gòu)計(jì)算115.1 選用型鋼的截面特性125.2 型鋼型材受力分析125.3 強(qiáng)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(diǎn)式鋼管結(jié)構(gòu)幕墻設(shè)計(jì)計(jì)算書 *點(diǎn)式鋼管結(jié)構(gòu)幕墻設(shè)計(jì)計(jì)算書1 計(jì)算引用的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)及資料1.1 幕墻設(shè)計(jì)規(guī)范：鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50429-2007玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范 JGJ

3、102-2003建筑瓷板裝飾工程技術(shù)規(guī)程 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(jì)規(guī)范：地震震級(jí)的規(guī)定 GB/T17740-1999鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)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

4、 JGJ145-2004混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50367-2006混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn) GB50068-2001建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50011-2010建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范 GB50016-2006建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50057-2010冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)

5、規(guī)范 GB50018-2002民用建筑設(shè)計(jì)通則 GB50352-2005擦窗機(jī) 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

6、金建筑型材第5部分氟碳漆噴涂型材 GB5237.5-2008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(jì)算機(jī)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(hào)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/T23

7、4-2008微晶玻璃陶瓷復(fù)合磚 JC/T994-2006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(qiáng)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/T116-2

8、012聚碳酸酯（PC）實(shí)心板 JG/T347-2012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(hào) 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

9、璃 GB11614-2009建筑用安全玻璃 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

10、銹鋼小直徑無縫鋼管 GB/T3090-2000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(qiáng)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

11、結(jié)構(gòu)鋼熱軋厚鋼板及鋼帶GB/T3274-2007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(yàn)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 GB

12、16776-2005建筑用巖棉、礦渣棉絕熱制品 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(qiáng)度的測(cè)定 GB/T529-2008石材用建筑密封膠 GB/T23261-2009橡膠袖珍硬度計(jì)壓入硬度試驗(yàn)方法 GB/T531-1999修補(bǔ)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/T9

13、14-2003建筑表面用有機(jī)硅防水劑 JC/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(jī)械性能不銹鋼螺母 GB/T3098.15-2000緊固件機(jī)械性能不銹鋼螺栓、螺釘、螺柱 GB/T3098.6-2000緊固件機(jī)械性能抽芯鉚釘 GB/T3098.19-2004緊固件機(jī)械性能螺母、粗牙螺紋 GB/T3098.2-2000緊固件機(jī)械性能螺母、細(xì)牙螺

14、紋 GB/T3098.4-2000緊固件機(jī)械性能螺栓、螺釘和螺柱 GB/T3098.1-2010緊固件機(jī)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(jī)械加工余量 QB/T6414-1999電動(dòng)采光排煙窗 JG189-20061.9 相關(guān)物理性能等級(jí)測(cè)試方法：玻璃幕墻工程質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn) JGJ/T139-200

15、1玻璃幕墻光學(xué)性能 GB/T18091-2000彩色涂層鋼板和鋼帶試驗(yàn)方法 GB/T13448-2006鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范 GB50205-2001混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范 GB50204-2002(2011版)建筑防水材料老化試驗(yàn)方法 GB/T18244-2000建筑幕墻氣密、水密、抗風(fēng)壓性能檢測(cè)方法 GB/T15227-2007建筑幕墻抗震性能振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)方法 GB/T18575-2001建筑幕墻平面內(nèi)變形性能檢測(cè)方法 GB/T18250-2000建筑裝飾裝修工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范 GB50210-2001金屬材料室溫拉伸試驗(yàn)方法 GB/T228-20021.10 建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手

16、冊(cè)(第二版)1.11 土建圖紙：2 基本參數(shù)2.1 幕墻所在地區(qū) 重慶地區(qū)；2.2 地面粗糙度分類等級(jí) 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(gè)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(shí)可能發(fā)生嚴(yán)重次生災(zāi)害等特別重大災(zāi)害后果，

17、需要進(jìn)行特殊設(shè)防的建筑，簡(jiǎn)稱甲類； 2.重點(diǎn)設(shè)防類：指地震時(shí)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(shí)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(jiǎn)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(jiǎn)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(jiǎn)稱丁類； 在圍護(hù)結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)計(jì)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(qiáng)其抗震措施，同時(shí)，應(yīng)按批準(zhǔn)的地震安全性評(píng)價(jià)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(diǎn)設(shè)防類，應(yīng)按高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度一

18、度的要求加強(qiáng)其抗震措施，同時(shí)，應(yīng)按本地區(qū)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(jì)規(guī)范GB50011-2010，重慶地區(qū)地震基本烈度為：6度，地震動(dòng)峰值加速度為0.05g，由于本工程是標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類，因此實(shí)際抗震計(jì)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=0.04；3 幕墻承受荷載計(jì)算3.1 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)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(jì)算： wk=gzs1zw0 8.1.1-2

19、GB50009-2012上式中： wk：作用在幕墻上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)； z：計(jì)算點(diǎn)標(biāo)高：12m； gz：高度z處的陣風(fēng)系數(shù)； 根據(jù)不同場(chǎng)地類型,按以下公式計(jì)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?cái)喔叨确謩e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(duì)A類場(chǎng)地：當(dāng)z>300m時(shí)，取z=300m，當(dāng)z<5m時(shí)，取z=5m； 對(duì)B類場(chǎng)地：當(dāng)z>350m時(shí)，取z=350m，當(dāng)z<10m時(shí)，取z=10m；

20、 對(duì)C類場(chǎng)地：當(dāng)z>450m時(shí)，取z=450m，當(dāng)z<15m時(shí)，取z=15m； 對(duì)D類場(chǎng)地：當(dāng)z>550m時(shí)，取z=550m，當(dāng)z<30m時(shí)，取z=30m； g：峰值因子，取2.5； I10：10m高名義湍流度，對(duì)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(duì)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(duì)于C類地形，12m高度處的陣風(fēng)系數(shù)為： gz=1+2×2.5×0.23×(15/10)-0.22=2.0519 z：風(fēng)壓高度變化系數(shù)； 根據(jù)不同場(chǎng)地類型,按

21、建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范條文說明部分8.2.1提供的公式計(jì)算： A類場(chǎng)地：zA=1.284×(z/10)0.24 B類場(chǎng)地：zB=1.000×(z/10)0.30 C類場(chǎng)地：zC=0.544×(z/10)0.44 D類場(chǎng)地：zD=0.262×(z/10)0.60 公式中的截?cái)喔叨群吞荻雀叨扰c計(jì)算陣風(fēng)系數(shù)時(shí)相同，也就是： 對(duì)A類場(chǎng)地：當(dāng)z>300m時(shí)，取z=300m，當(dāng)z<5m時(shí)，取z=5m； 對(duì)B類場(chǎng)地：當(dāng)z>350m時(shí)，取z=350m，當(dāng)z<10m時(shí)，取z=10m； 對(duì)C類場(chǎng)地：當(dāng)z>450m時(shí)，取z=450m，當(dāng)z<15m

22、時(shí)，取z=15m； 對(duì)D類場(chǎng)地：當(dāng)z>550m時(shí)，取z=550m，當(dāng)z<30m時(shí)，取z=30m；對(duì)于C類地形，12m高度處風(fēng)壓高度變化系數(shù)： z=0.544×(15/10)0.44=0.6502 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(jì)算圍護(hù)結(jié)構(gòu)及其連接的風(fēng)荷載時(shí)，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(jì)算點(diǎn)為墻面轉(zhuǎn)角位置，

23、按如上說明，查表得： s1(1)=1.4 按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2012第8.3.4條：計(jì)算非直接承受風(fēng)荷載的圍護(hù)構(gòu)件風(fēng)荷載時(shí)，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(shí)，折減系數(shù)取1.0； 2 當(dāng)從屬面積大于或等于25m2時(shí)，對(duì)墻面折減系數(shù)取0.8，對(duì)局部體型系數(shù)絕對(duì)值大于1.0的屋面區(qū)域折減系數(shù)取0.6，對(duì)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(shí)，墻面和絕對(duì)值大于1.0的屋面局部體型系數(shù)可采用對(duì)數(shù)插值，即按下式計(jì)算局部體型系數(shù)： s1(A)=s1(1)+s1(25)-s1(1)logA/1.4 8.

24、3.4GB50009-2012 其中： s1(25)=0.8s1(1) =0.8×1.4 =1.12 計(jì)算支撐結(jié)構(gòu)時(shí)的構(gòu)件從屬面積： A=2×5.175 =10.35m2 當(dāng)A>25時(shí)取a=25，當(dāng)A小于1時(shí)取A=1； LogA=1.015 則： s1(A)=s1(1)+s1(25)-s1(1)logA/1.4 =1.4+1.12-1.4×1.015/1.4 =1.197 按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2012第8.3.5條：計(jì)算圍護(hù)結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載時(shí)，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

25、； 2 僅一面墻有主導(dǎo)洞口的建筑物： -當(dāng)開洞率大于0.02且小于或等于0.10時(shí)，取0.4s1； -當(dāng)開洞率大于0.10且小于或等于0.30時(shí)，取0.6s1； -當(dāng)開洞率大于0.30時(shí)，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(gè)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(duì)應(yīng)位置的值； 本計(jì)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(jì)算非直接承受風(fēng)荷載的支撐結(jié)構(gòu)時(shí)的局部風(fēng)壓體型系數(shù)為： s1=1.197+0.2 =1.397 而對(duì)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=1.4+0.2 =1

26、.6 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GB50009-2012附表E.5中數(shù)值采用，但不小于0.3KN/m2，按重現(xiàn)期50年，重慶地區(qū)取0.0004MPa；3.2 計(jì)算支撐結(jié)構(gòu)時(shí)的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 wk=gzzs1w0 =2.0519×0.6502×1.397×0.0004 =0.000746MPa 因?yàn)閣k<0.001MPa，所以按JGJ102-2003，取wk=0.001MPa。3.3 計(jì)算面板材料時(shí)的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 wk=gzzs1w0 =2.0519×0.6502×1.6×0.0004 =0.000854M

27、Pa 因?yàn)閣k<0.001MPa，所以按JGJ102-2003，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(dòng)力放大系數(shù),取5.0； max：水平地震影響系數(shù)最大值，取0.04； 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(dòng)力放大系數(shù),取5.0；

28、max：水平地震影響系數(shù)最大值，取0.04； Gk：幕墻構(gòu)件的重力荷載標(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(duì)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(jì)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(jì)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(xiàng)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、

29、w、E為分項(xiàng)系數(shù)，按5.4.2、5.4.3、5.4.4JGJ102-2003規(guī)定如下：進(jìn)行幕墻構(gòu)件強(qiáng)度、連接件和預(yù)埋件承載力計(jì)算時(shí)： 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(jì)算時(shí)； 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(diǎn)式幕墻大面玻璃的計(jì)算基本參數(shù)： 1：計(jì)算點(diǎn)標(biāo)高：12m； 2：分格尺寸：寬×高=B×H=2000mm×2200mm； 3：支撐點(diǎn)間距：寬度方向×高度方向=B1×H1=1750m

30、m×1950mm； 4：玻璃配置：等片夾層，外片鋼化玻璃10mm,內(nèi)片鋼化玻璃10mm； 5：駁接形式：四點(diǎn)駁接；模型簡(jiǎn)圖為：4.1 玻璃板塊荷載計(jì)算 t：?jiǎn)纹ＡШ穸?mm)； wk：作用在幕墻上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)； GAk：夾層玻璃單位面積自重標(biāo)準(zhǔn)值(僅指玻璃)(MPa)； qEAk：夾層玻璃地震作用標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)； g：玻璃的體積密度(N/mm3)； qk1-2：分配到單片玻璃上的荷載組合標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)； q1-2：分配到單片玻璃上的荷載組合設(shè)計(jì)值(MPa)； GAk=g×2t =0.0000256×2×10 =0.000512MPa q

31、EAk=EmaxGAk =5×0.04×0.000512 =0.000102MPa qk1-2=0.5×(wk+0.5qEAk) =0.5×(0.001+0.5×0.000102) =0.000526MPa q1-2=0.5×(1.4×wk+0.5×1.3×qEAk) =0.5×(1.4×0.001+0.5×1.3×0.000102) =0.000733MPa(2)玻璃板塊整體荷載組合計(jì)算：用于強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，采用Sw+0.5SE設(shè)計(jì)值組合： 5.4.1JGJ102-2

32、003 q=1.4wk+0.5×1.3×qEAk =1.4×0.001+0.5×1.3×0.000102 =0.001466MPa用于撓度計(jì)算時(shí)，采用Sw標(biāo)準(zhǔn)值： 5.4.1JGJ102-2003 wk=0.001MPa4.2 玻璃的強(qiáng)度計(jì)算 校核依據(jù)：fg因?yàn)閮?nèi)外等片，按6.1.4JGJ102-2003規(guī)定，兩片強(qiáng)度計(jì)算值相同，以下以外片為例計(jì)算應(yīng)力： ：外片玻璃的計(jì)算參數(shù)； ：外片玻璃的折減系數(shù)； qk1-2：作用在外片玻璃上的荷載組合標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)； b：支撐點(diǎn)間玻璃面板長邊邊長(mm)； E：玻璃的彈性模量(MPa)； t：?jiǎn)纹ＡШ?/p>

33、度(mm)； =qk1-2b4/Et4 8.1.5-4JGJ102-2003 =0.000526×19504/72000/104 =10.563按系數(shù)，查表6.1.2-2JGJ102-2003，=0.958； ：外片玻璃在組合荷載作用下的板中最大應(yīng)力設(shè)計(jì)值(MPa)； q1-2：作用在幕墻外片玻璃上的荷載組合設(shè)計(jì)值(MPa)； b：支撐點(diǎn)間玻璃面板長邊邊長(mm)； t：外片玻璃厚度(mm)； m：外片玻璃彎矩系數(shù), 取m=0.1478； =6mq1-2b2/t2 8.1.5JGJ102-2003 =6×0.1478×0.000733×19502

34、5;0.958/102 =23.679MPa對(duì)于外片玻璃： 23.679MPafg1=84MPa(鋼化玻璃)外片玻璃的強(qiáng)度滿足要求!對(duì)于內(nèi)片玻璃： 23.679MPafg2=84MPa(鋼化玻璃)內(nèi)片玻璃的強(qiáng)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(jì)算值(mm)； ：玻璃撓度的折減系數(shù)； ：玻璃撓度系數(shù)，取=0.02148； wk：風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa) b：支撐點(diǎn)間玻璃面板長邊邊長(mm)； D：玻璃的彎曲剛度(N·mm)； df,lim：許用撓度，取支撐點(diǎn)間玻璃面板長邊邊長的

35、1/60，為32.5mm；其中： D=Ete3/(12(1-2) 6.1.3-1JGJ102-2003上式中： E：玻璃的彈性模量(MPa)； te：玻璃的等效厚度(mm)； ：玻璃材料泊松比，為0.2； te=(2t3)1/3 6.1.4-5JGJ102-2003 =(2×103)1/3 =12.599mm D=Ete3/(12(1-2) =72000×12.5993/(12×(1-0.22) =12499373.486N·mm ：玻璃板塊的計(jì)算參數(shù)； =wkb4/Ete4 8.1.5-4JGJ102-2003 =0.001×19504/72

36、000/12.5994 =7.97按參數(shù)，查表6.1.2-2JGJ102-2003，=0.976 df=wkb4/D =0.976×0.02148×0.001×19504/12499373.486 =24.251mm 24.251mmdf,lim=32.5mm(等片夾層板塊)玻璃撓度能滿足要求!5 型鋼結(jié)構(gòu)計(jì)算基本參數(shù)： 1：計(jì)算點(diǎn)標(biāo)高：12m； 2：型鋼總跨度：L=5175mm； 3：分格平均寬度(計(jì)算寬度)：B=2000mm； 4：力學(xué)模型：多點(diǎn)集中力作用簡(jiǎn)支梁； 5：型鋼材質(zhì)：Q235，冷彎薄壁型鋼；本處型鋼結(jié)構(gòu)按多點(diǎn)集中荷載簡(jiǎn)支梁模型進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，為受拉模

37、式，其受力模型如下：5.1 選用型鋼的截面特性 選用材料為：圓鋼管127×5.0； 材料的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：f=205MPa； 材料的截面面積：A=1916.37mm2； 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=3571400mm4； 主力方向截面抵抗矩：W=56240mm3； 塑性發(fā)展系數(shù)：對(duì)于熱軋型鋼龍骨，按JGJ133或JGJ102規(guī)范,取1.05； 對(duì)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：=1.00；5.2 型鋼型材受力分析(1)垂直于幕墻平面的分

38、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(dòng)力放大系數(shù),取5.0； max：水平地震影響系數(shù)最大值，取0.04； 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 =5.0×0.04×0.0005 =0.0001MPa(2)型鋼結(jié)構(gòu)受水平荷載集度組合：用于強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，采用Sw+0.5SE設(shè)計(jì)值組合： 5.4.1JGJ102-2003 S=1.4wk+0.5×1.3qEAk =0.001465MPa用于撓度計(jì)算時(shí)，采用Sw標(biāo)準(zhǔn)值： 5.4.1JGJ1

39、02-2003 Sk=wk =0.001MPa(3)集中荷載值計(jì)算： 結(jié)構(gòu)梁上，共有i=2個(gè)集中力作用點(diǎn)，下面對(duì)這些力分別求值： Pki：每個(gè)集中力的標(biāo)準(zhǔn)值(N)； Pi：每個(gè)集中力的設(shè)計(jì)值(N)； Li：每個(gè)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(jì)值(MPa)； B：分格寬度(mm)； a=1000mm L1=1100mm L2=2200mm L3=1875mm Pk1=SkB(a+L2)/2 =3200N P1=SB(a+L2)/2 =4688N Pk2=SkBL2/2 =2200N P2=SBL2/2 =3223N5.3 強(qiáng)度和撓度分析與校核(1

40、)力學(xué)計(jì)算基礎(chǔ)： 先要知道單個(gè)集中力作用下，梁的受力情況，按建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè)，單個(gè)集中力作用下的簡(jiǎn)支梁的力學(xué)分析如下：下面是計(jì)算采用的相關(guān)公式： A：AC段任何一點(diǎn)彎矩：Mx=Pbx/L B：CB段任何一點(diǎn)彎矩：Mx=Pa(1-) C：C點(diǎn)彎矩：Mc=Pab/L D：AC段任何一點(diǎn)撓度：fx=PbL2×(D-2)/6EI E：CB段任何一點(diǎn)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(qiáng)度校核： 簡(jiǎn)支梁在多集中荷載作用下的梁內(nèi)某點(diǎn)彎矩等于各

41、作用力單獨(dú)作用下在該點(diǎn)產(chǎn)生的彎矩矢量和，而梁內(nèi)最大的彎矩將在某個(gè)集中力作用點(diǎn)出現(xiàn)，這樣，計(jì)算時(shí)需要分區(qū)段分別計(jì)算不同力作用下的不同作用點(diǎn)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(qiáng)度截面，軟件用計(jì)算機(jī)采用有限元分析算法，最后可以求得： x：最大彎矩作用點(diǎn)到A支座的距離(mm)； M：最大彎矩計(jì)算值(N·mm)； x=3300mm M=5721992.8N·mm按型鋼抗彎強(qiáng)度計(jì)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(jì)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(jì)值

42、(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1.00； f：材料的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，取205MPa； N=GBL =1.2GkBL =1.2×0.0005×2000×5175 =6210N N/A+M/W=6210/1916.37+5721992.8/1.00/56240 =104.983MPa205MPa型鋼抗彎強(qiáng)度滿足要求。(3)撓度校核： 計(jì)算原理與彎矩計(jì)算是相同的，但是最大撓度處不一定是某個(gè)力的作用點(diǎn)，需要分區(qū)段逐點(diǎn)計(jì)算，采用計(jì)算機(jī)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(jì)算值(mm)； x=2535mm df=15.275mm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=20.7mm df=15.275mmdf,lim=20.7mm所以，撓度能滿足設(shè)計(jì)要求！6