塔樓玻璃幕墻計算書

1、美的大良順峰山項目商業(yè)綜合體·塔樓玻璃幕墻設計計算書美的大良順峰山項目商業(yè)綜合體塔樓玻璃幕墻設計計算書目錄第一章、結構設計理論、荷載及作用- 4 -第一節(jié)、建筑工程基本概況- 4 -第二節(jié)、設計任務及要求- 5 -第三節(jié)、所采用的標準、規(guī)范、參考圖紙及科技文獻- 5 -3.1、建筑、結構設計標準和技術規(guī)范：- 5 -3.2、門窗、幕墻行業(yè)標準和技術規(guī)程：- 6 -3.3、施工管理及檢驗、驗收標準和規(guī)程：- 6 -3.4、材料標準和規(guī)程：- 7 -3.5、所參考的國外設計標準及規(guī)范- 7 -第四節(jié)、結構設計理論及總體安全系數(shù)- 7 -4.1、結構設計理論- 7 -4.2、總體安全系數(shù)-

2、 8 -第五節(jié)、設計中所選用的材料參數(shù)- 8 -5.1、所采用的玻璃- 8 -5.2、所采用的鋁合金型材- 10 -5.3、所采用的鋼材- 12 -5.4、所采用的螺栓、螺絲等- 13 -5.5、所采用的結構硅酮密封膠的強度1、2(N/mm2)- 14 -5.6、所采用的花崗巖- 15 -5.7、所采用的混凝土- 15 -第六節(jié)、設計荷載及作用- 16 -6.1、風荷載標準值計算- 16 -6.2、設計水平地震作用標準值- 17 -6.3、永久荷載和可變荷載- 17 -6.4、水平設計清洗荷載- 17 -6.5、設計屋面活荷載- 17 -6.6、設計溫度荷載Tgl- 17 -6.7、擦窗機荷載

3、- 17 -6.8、荷載組合- 18 -第七節(jié)、結構桿件及板材的允許位移- 18 -7.1、鋁合金型材結構桿件的允許位移：- 18 -7.2、鋼型材結構桿件的允許位移：- 18 -7.3、結構桿件的允許位移：- 18 -7.4、玻璃板材的允許位移：- 18 -7.5、金屬板材的允許位移：- 19 -第二章、構件板塊式玻璃幕墻系統(tǒng)結構分析計算 - 19 -第一節(jié)、幕墻玻璃面材計算- 20 -1.1、采光部位夾膠中空玻璃面板計算- 20 -一、計算說明- 20 -二、荷載計算- 20 -三、玻璃面板強度及剛度分析- 20 -四、清洗荷載下玻璃面板強度校核- 25 -1.2、層間位置夾膠玻璃面板計算

4、- 26 -一、玻璃面板強度及剛度分析- 26 -二、清洗荷載下玻璃面板強度校核- 29 -三、結構膠計算- 30 -1.3、玻璃承重托板及壓板計算:- 31 -一、 玻璃托板計算:- 32 -二、 玻璃壓板計算:- 33 -第二節(jié)、橫梁受力分析- 34 -2.1構件板塊中橫梁受力分析- 34 -一、計算說明- 34 -二、力學模型及基本假定- 34 -三、橫梁截面參數(shù)- 35 -四、荷載計算- 39 -五、水平荷載下橫梁的受力分析- 40 -六、豎向荷載下橫梁的受力分析- 41 -七、組合荷載下橫梁的受力分析- 42 -八、橫梁與立柱間連接螺栓的受力分析- 42 -第一章、結構設計理論、荷載

5、及作用第一節(jié)、建筑工程基本概況建筑名稱：美的大良順峰山項目商業(yè)綜合體書 建設單位（業(yè)主）：佛山市順德區(qū)美的房地產(chǎn)有限公司。工程地點：佛山市順德區(qū)大良，南國東路北側，錦上路南側，桂峰路東側，駒榮路西側。工程概況：本項目總建筑面積約8萬平方米，地下1層，地上29層，建筑高度127.9m，裙樓1-4層用于酒店餐廳及商業(yè)零售，塔樓5-14層用于辦公，塔樓15-29層為酒店客房，整個項目集商業(yè)、辦公、酒店于一體的高檔綜合體。整個建筑風格獨特，以嶺南水文化為設計思想，各種造型加上燈光的配合顯示出優(yōu)美的水的流線型曲線，建成后必將成為順德的標志性建筑。結構形式：鋼骨鋼筋混凝土結構抗震設防烈度：七度地面粗糙度：

6、C類建筑物耐火等級：一級第二節(jié)、設計任務及要求本計算書僅對構件板塊式進行計算與說明。含有以下幕墻系統(tǒng)及工作:塔樓立面玻璃幕墻系統(tǒng)第三節(jié)、所采用的標準、規(guī)范、參考圖紙及科技文獻3.1、建筑、結構設計標準和技術規(guī)范： (01) 中華人民共和國國家標準：GB 50068-2001“建筑結構可靠度設計統(tǒng)一標準”(02) 中華人民共和國國家標準：GB 50352-2005“民用建筑設計通則”(03) 中華人民共和國國家標準：GB 50009-2001“建筑結構荷載規(guī)范”（2006年版）(04) 中華人民共和國國家標準：GB 50223-2008“建筑工程抗震設防分類標準”(05) 中華人民共和國國家標準

7、：GB 50011-2001“建筑抗震設計規(guī)范”（2008年版）(06) 中華人民共和國國家標準：GB/T 17742-2008“中國地震烈度表” (07) 中華人民共和國國家標準：GB/T 17740-1999“地震震級的規(guī)定”(08) 中華人民共和國國家標準：GB 18306-2000“中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖”(09) 中華人民共和國國家標準：GB 50017-2003“鋼結構設計規(guī)范”(10) 中華人民共和國行業(yè)標準：JGJ 99-98“高層民用建筑鋼結構技術規(guī)程”(11) 中華人民共和國國家標準：GB 50018-2002“冷彎薄壁型鋼結構技術規(guī)范”(12) 中華人民共和國國家標準：GB

8、 50010-2002“混凝土結構設計規(guī)范”(13) 中華人民共和國行業(yè)標準：JGJ31-2002“高層建筑混凝土結構技術規(guī)程”(14) 中華人民共和國國家標準：GB 50045-1995“高層民用建筑設計防火規(guī)范”（2005年版）(15) 中華人民共和國國家標準：GB 50016-2006“建筑設計防火規(guī)范”(16) 中華人民共和國國家標準：GB 50057-94“建筑防雷設計規(guī)范” （2000年版）(17) 中華人民共和國國家標準：GB 50189-2005“公共建筑節(jié)能設計標準”(18) 中華人民共和國國家標準：GB 50176-93“民用建筑熱工設計規(guī)范”(19) 中華人民共和國行業(yè)標

9、準：JGJ 75-2003“夏熱冬暖地區(qū)居住建筑節(jié)能設計標準”(20) 中華人民共和國國家標準：GBJ 118-1988“民用建筑隔聲設計規(guī)范”(21) 中華人民共和國國家標準：GB 3096-2008“城市區(qū)域環(huán)境噪聲標準” (22) 中華人民共和國國家標準：GB/T 50378-2006“綠色建筑評價標準”(23) 中華人民共和國國家標準：GB/T 50083-1997“建筑結構設計術語和符號標準”(24) 中華人民共和國國家標準：GB/T 20311-2006“建筑構件和建筑構件板塊熱阻和傳熱系數(shù)計算方法”(25) 廣東省標準：DBJ15-51-2007“公共建筑節(jié)能設計標準廣東省實施細

10、則”；3.2、門窗、幕墻行業(yè)標準和技術規(guī)程：(01) 中華人民共和國國家標準：GB/T 8478-2008“鋁合金門窗”(02) 中華人民共和國行業(yè)標準：JGJ 102-2003 “玻璃幕墻工程技術規(guī)范”(03) 中華人民共和國行業(yè)標準：JGJ 133-2001“金屬與石材幕墻工程技術規(guī)范”(04) 中華人民共和國建設標準化協(xié)會標準:CECS 127-2001“點支式玻璃幕墻工程技術規(guī)范”(05) 中華人民共和國國家標準：GB/T 21086-2007“建筑幕墻”(06) 中華人民共和國國家標準：GB/T 18091-2000“玻璃幕墻光學性能”(07) 中華人民共和國行業(yè)標準：JG/T 30

11、45.1-1998“鋁合金門窗型材粉末靜電噴涂涂層技術條件”(08) 佛山經(jīng)濟特區(qū)建筑節(jié)能條例(09) 中華人民共和國國家標準：GB 50429-2007“鋁合金結構設計規(guī)范”(10) 中華人民共和國行業(yè)標準：JG/T 231-2007“建筑玻璃采光頂”；(11) 中華人民共和國國家標準：GB 50429-2007“鋁合金結構設計規(guī)范”(12) 中華人民共和國行業(yè)標準：JGJ 113-2003“建筑玻璃應用技術規(guī)程”(13) 廣東省標準：DBJ15-30-2002“鋁合金門窗工程設計、施工及驗收規(guī)范”；3.3、施工管理及檢驗、驗收標準和規(guī)程：(01) 中華人民共和國國家標準：GB/T 5032

12、6-2006“建設工程項目管理規(guī)范”(02) 中華人民共和國國家標準：GB 50300-2001“建筑工程施工質量驗收統(tǒng)一標準”(03) 中華人民共和國行業(yè)標準：JGJ/T 139-2001“玻璃幕墻工程質量檢驗標準”(04) 中華人民共和國國家標準：GB 50210-2001“建筑裝飾裝修工程質量驗收規(guī)范”(05) 中華人民共和國國家標準：GB/T 15227-2007“建筑幕墻氣密、水密、抗風壓性能檢測方法”(06) 中華人民共和國國家標準：GB 50205-2001“鋼結構工程施工質量驗收規(guī)范”(07) 中華人民共和國國家標準：GB 50204-2002“混凝土結構工程施工質量驗收規(guī)范”

13、(08) 中華人民共和國國家標準：GB/T 18250-2000“建筑幕墻平面內(nèi)變形性能檢測方法”(09) 中華人民共和國國家標準：GB/T 15227-2007“建筑幕墻氣密、水密、抗風壓性能檢測方法”3.4、材料標準和規(guī)程：(01) 中華人民共和國國家標準：GB 5237.15-2008/GB 5237.6-2004“鋁合金建筑型材”(02) 中華人民共和國國家標準：GB/T 3190-2008“變形鋁及鋁合金化學成分”(03) 中華人民共和國行業(yè)標準：YS/T 429.2-2000“鋁幕墻板 氟碳噴涂鋁單板”(04) 中華人民共和國國家標準：GB/T 17748-2008“鋁塑復合板”(

14、05) 中華人民共和國國家標準：GB 11614-1999“浮法玻璃”(06) 中華人民共和國國家標準：GB 9962-1999“夾膠玻璃”(07) 中華人民共和國國家標準：GB 15763.2-2005“建筑用安全玻璃 鋼化玻璃”(08) 中華人民共和國國家標準：GB 15763.1-2005“建筑用安全玻璃 防火玻璃”(09) 中華人民共和國行業(yè)標準：JC/T 511-2002“壓花玻璃”(10) 中華人民共和國國家標準：GB/T 18915.1-2002“鍍膜玻璃 第一部分 陽光控制鍍膜玻璃”(11) 中華人民共和國國家標準：GB/T 18915.2-2002“鍍膜玻璃 第一部分 低輻射

15、鍍膜玻璃”(12) 中華人民共和國國家標準：GB 700-2006“碳素結構鋼”(13) 中華人民共和國國家標準：GB 699-1999“優(yōu)質碳素結構鋼”(14) 中華人民共和國國家標準：GB 16776-2005“建筑用硅酮結構密封膠”(15) 中華人民共和國行業(yè)標準：JC/T 882-2001“幕墻玻璃接縫用密封膠”(16) 中華人民共和國國家標準：GB 3280-2007“不銹鋼冷軋鋼板”(17) 中華人民共和國國家標準：GB/T 3098.15-2000 “緊固件機械性能不銹鋼螺母”(18) 中華人民共和國國家標準：GB/T 3098.1-2000“緊固件機械性能 螺栓、螺釘和螺柱”(

16、19) 中華人民共和國國家標準：GB/T 11835-2007“絕熱用巖棉、礦渣棉及其制品”3.5、所參考的國外設計標準及規(guī)范(01) 英國標準：BS 6399.1第一部分：1997“恒載規(guī)范”第二部分：“風載規(guī)范”(02) 英國標準：BS 8118第一部分：1991“鋁在結構上的應用”(03) 英國結構工程師學會：1999“玻璃在建筑結構上的應用”(04) 英國標準：BS 5950-2000“鋼在建筑結構上的應用”(05) 英國標準：BS 6262-1982“建筑窗用玻璃實行規(guī)范”(06) 英國標準：BS 1449“鋼板、鋼片和鋼帶”(07) 英國標準：BS 5588“建筑設計、施工使用過程

17、中的防火規(guī)范”(08) 澳大利亞標準：AS 1288-2006“建筑玻璃的選材與安裝”(09) 美國標準：ASTM E1300-03“玻璃在建筑中的荷載抵抗”第四節(jié)、結構設計理論及總體安全系數(shù)4.1、結構設計理論詳見相關幕墻系統(tǒng)計算書。4.2、總體安全系數(shù)1、金屬與石材幕墻工程技術規(guī)范JGJ133-2001中幕墻材料力學性能的總安全系數(shù)取值如下：鋁合金型材的總安全系數(shù)K取為1.8。鋁板的總安全系數(shù)K取為2.0。鋼材（包括不銹鋼材）的總安全系數(shù)K取為1.55。玻璃的總安全系數(shù)K取為2.5。第五節(jié)、設計中所選用的材料參數(shù)5.1、所采用的玻璃(1) 線膨脹系數(shù): (2) 玻璃的比重: (3) 材料的

18、泊松比: (4) 玻璃的加工誤差: (5) 彈性模量: (6) 扭轉模量: (7) 玻璃的強度設計值：JGJ102-2003 J2802003“玻璃幕墻工程技術規(guī)范”表5.2.1玻璃的強度設計值(N/mm2)玻璃種類玻璃厚度(mm)大面上的強度側面上的強度普通浮法玻璃51228.019.5151924.017.0 2020.014.0半鋼化玻璃51256.039.0151948.034.0 2040.028.0鋼化玻璃51284.058.8151972.050.4 2059.041.3防火玻璃619126.088.2 注：1 夾層玻璃和中空玻璃的強度設計值可按所采用的玻璃類型確定；2 當鋼化玻

19、璃的強度標準值達不到浮法玻璃強度標準值的3倍時，表中數(shù)值應根據(jù)實測結果予以調(diào)整；3 半鋼化玻璃強度設計值可取浮法玻璃強度設計值的2倍。當半鋼化玻璃的強度標準值達不到浮法玻璃強度標準值的2倍時，其設計值應根據(jù)實測結果予以調(diào)整；4 側面指玻璃切割后的斷面，其寬度為玻璃厚度。5.2、所采用的鋁合金型材 (1) 彈性模量: (2) 鋁合金的比重: (3) 線膨脹系數(shù): (4) 材料的泊松比: (5) 鋁合金材料的強度設計值：GB 50429-2007“鋁合金結構設計規(guī)范”表4.3.4 鋁合金材料強度設計值(N/mm2)鋁合金材料用于構件計算用于焊接連接計算牌號狀態(tài)厚度(mm)抗拉、抗壓和抗彎抗剪v焊件

20、熱影響區(qū)抗拉、抗壓和抗彎u, hax焊件熱影響區(qū)抗剪v, hax6061T4所有905514080T6所有200115100606063T5所有90556035T6所有1508580456063AT51013575754510125707040T610160909050101508585505083O/F所有9055210120H112所有9055170953003H2441006020103004H344145853520H363160954020(6) 鋁合金結構普通螺栓和鉚釘連接的強度設計值：GB 50429-2007“鋁合金結構設計規(guī)范”表4.3.5-1 普通螺栓連接的強度設計值(N/

21、mm2)螺栓的材料、性能等級和構件鋁合金牌號普通螺栓鋁合金不銹鋼鋼抗拉bt抗剪bv承壓bc抗拉bt抗剪bv承壓bc抗拉bt抗剪bv承壓bc普通螺栓鋁合金2B111701602A90150145不銹鋼A2-50、A4-50200190A4-70、A4-70320245鋼4.6、4.8級170140構件6061-T42102102106061-T63053053056063-T51851851856063-T62402402406063A-T52202202206063A-T62552552555083-O/F/H112315315315表4.3.5-2 鉚釘連接的強度設計值(N/mm2)鋁合金鉚

22、釘牌號及構件鋁合金牌號鋁合金鉚釘抗剪 rv承壓 rc鉚釘5B05-HX8902A01-T41102A10-T4135構件6061-T42106061-T63056063-T51856063-T62406063A-T52206063A-T62555083-O/F/H1123155.3、所采用的鋼材 (1) 彈性模量: (2) 鋼材的比重: (3) 線膨脹系數(shù): (4) 材料的泊松比: (5) 剪切模量: (6) 鋼材的強度設計值(N/mm2)鋼材牌號壁厚或直徑d(mm)抗拉、抗壓和抗彎抗剪v端面承壓（刨平頂緊）Q235Bt 16mm21512532516t 4020512040t 60mm200

23、115Q345B t 16mm31018040016t 35mm295 17035t 50mm265155(7) 焊接的強度設計值：(N/mm2)焊接方法和焊條型號構件鋼材對接焊縫角焊縫鋼號厚度或直徑d(mm)受壓受拉和受彎受剪wv受拉、受壓和受剪一級二級三級自動焊、半自動焊和E43型焊條的手工焊Q235d 1616d 4040d 60215205200215205200185175170125120115160160160自動焊、半自動焊和E50型焊條的手工焊Q3451616d 3535d 50310295265310295265265250225180170155200200200自動焊、

24、半自動焊和E55型焊條手工焊Q390 1616d 3535d 503503353153503353153002852702051801802202202205.4、所采用的螺栓、螺絲等(1) 不銹鋼螺栓、螺絲等的強度設計值(N/mm2)類別組別性能等級b抗拉s抗剪vA（奧氏體）A1、 A2A3、A4A5505002301757070028024580800370280C（馬氏體）C150500230175707003202451001000460350C380800370280C45050023017570700320245F（鐵素體）F14545021016060600275210(2) 鋼

25、制螺栓連接的強度設計值（N/mm2）螺栓的性能等級、錨栓和構件鋼材的牌號普通螺栓錨栓承壓型連接高強度螺栓C級螺栓A級、B級螺栓抗拉bt抗剪bv承壓bc抗拉bt抗剪bv承壓bc抗拉at抗拉bt抗剪bv承壓bc普通螺栓4.6級4.8級1701405.6級2102101908.8級400320錨栓Q235鋼140Q245鋼180承壓型連接高強度螺栓8.8級40025010.9級500310構件Q235鋼305405470Q345鋼385510590Q390鋼400530615(3) 不銹鋼螺釘國標代號標稱直徑(mm)最小直徑(mm)螺紋根面積(mm2)許用剪力(kN)許用拉力(kN)滿足螺絲承載力的

26、材料最小厚度 (mm)6063-T5 6063-T6ST3.53.512.535.031.051.765.33.9ST4.24.173.199.001.672.917.35.2ST4.84.833.539.812.053.567.35.3ST5.55.494.1913.812.895.028.96.5ST6.36.354.7918.063.796.5610.07.2ST8.57.946.2130.266.3510.9913.89.3ST9.09.537.5845.109.4516.3816.811.2(4) 螺栓、螺絲的有效面積關于螺栓、螺絲計算的基本公式來自(GB/T 196-1981)螺栓

27、、螺絲的有效面積: (GB/T 16823.1-1997)螺栓等級公稱直徑d(mm)粗牙螺距Pr(mm)公稱面積As(mm2)有效面積At(mm2)M440.712.68.78M550.819.614.2M661.028.320.1M881.2550.336.6M10101.578.558.0M12121.75113.184.3(M14)142.0153.9115.4M16162.0201.1156.7(M18)182.5254.5192.5M20202.5314.2244.8M24243.0452.4352.5M30303.5706.9560.6M36364.01018.0816.7M393

28、94.01195.0975.85.5、所采用的結構硅酮密封膠的強度1、2(N/mm2)結構硅酮密封膠短期強度允許值10.2N/mm2結構硅酮密封膠長期強度允許值20.01 N/mm25.6、所采用的混凝土設計強度參照國家規(guī)范 GB 50010-2002 第 17頁第4.1條(1) 混凝土的強度等級: (2) 線膨脹系數(shù): (3) 彈性模量: (4) 砼抗壓強度設計值: (5) 砼抗拉強度設計值: 第六節(jié)、設計荷載及作用6.1、風荷載標準值計算根據(jù)以下標準進行荷載取值1) 中華人民共和國國家標準：GB50009-2001 建筑結構荷載規(guī)范2) 中華人民共和國行業(yè)標準：JGJ 102-2003 玻

29、璃幕墻工程技術規(guī)范3) 佛山美的大良順峰山項目風荷載特性風洞試驗數(shù)據(jù)圖表根據(jù)規(guī)范規(guī)定，采用以下給定公式計算風荷載設計標準值基本風壓 局部風壓體型系數(shù)風壓高度變化系數(shù) 高度Z處的陣風系數(shù)(1) 基本風壓：佛山市的基本風壓，參照風載規(guī)范GB 50009-2001附錄D.4的風壓分布表及附錄D.5的風壓分布圖確定為： = 0.50 kPa(2) 地表粗糙度類別： A類 近海海面和海島、海岸、湖岸及沙漠地區(qū) B類 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 密集建筑群的城市市區(qū) D類 密集建筑群且房屋較高的城市市區(qū)本工程的地面粗糙度類別： “C”類 (3) 風壓體型系數(shù)的計算見 GB

30、50009-2001 7.3.3 條規(guī)定：外表面os內(nèi)表面is局部風壓體型系數(shù)ss= os-is正壓區(qū)0.8-0.2s_p = os-is = 1對墻面-1.00.2s_s = | os-is | = 1.2墻邊角-1.80.2s_e = | os-is | = 2對水平結構正壓區(qū)s_p = 0.8對雨蓬結構局部s_r = 2.0 (注：根據(jù) JGJ 102-2003 5.3.2 條的規(guī)定，最小設計風壓為 1.0 kPa)根據(jù)風壓力試驗研究結果，作用于建筑外墻上的風壓力分布見風壓力試驗研究部分。6.2、設計水平地震作用標準值抗震設防：本工程為 7 度抗震設防烈度, 設計基本地震加速度值為 0.

31、10g 采用以下公式計算作用在幕墻上的地震作用：地震作用標準值按下式計算式中：設計地震荷載幕墻構件的重量；動力放大系數(shù) 取= 5.0地震影響系數(shù)本工程為7度抗震設防烈度，設計基本地震加速度值為0.10g：= 0.086.3、永久荷載和可變荷載結構設計及安裝滿足相關中國國家規(guī)范內(nèi)部玻璃隔斷，包括固定和可開啟玻璃板塊的設計都應根據(jù)樓板完成面上 1.1m 高處能夠承受 0.75kN/m 的水平荷載，或整個玻璃隔斷能夠承受 1kN/m2 的均布荷載，并考慮兩者中最不利的情況。6.4、水平設計清洗荷載 在玻璃面 100mm×100mm 方形內(nèi)垂直施加 1500N 靜荷載時，外墻應保持安全無損壞

32、。6.5、設計屋面活荷載 屋面活荷載，參照荷載規(guī)范 GB50009-2001 表 4.3.1 確定為： LL1 = 0.5kPa所有水平表面包括突出結構、窗臺、采光頂及雨蓬的集中荷載1.0 kN LL2 = 1.0kN所有采光頂及雨蓬的檢修均布活荷載 LL3 = 0.7kPa6.6、設計溫度荷載Tgl設計溫差： T = 80 線膨脹系數(shù)： gl = 8.5×10-6 -16.7、擦窗機荷載設計考慮作用在固定銷上的荷載： 向外、向左、向右、向上或向下施加 3.6kN (2.4kN 設計荷載 x 1.5 安全系數(shù)) 至少持續(xù) 10秒鐘。這些荷載與向外和向內(nèi)的 500Pa 均布靜荷載組合。

33、6.8、荷載組合 荷載及作用的分項系數(shù)及組合系數(shù)： 組合系數(shù)分項系數(shù)風載= 1.0= 1.4活載作用= 0.7= 1.4地震作用= 0.5= 1.3恒載= 1.0= 1.2注：1、對水平吊掛玻璃風載起控制作用，風荷載組合系數(shù)取1.0，反之取0.6；2、地震作用組合系數(shù)在玻璃幕墻設計中取0.5，在金屬和石材幕墻設計中取0.6；3、恒載在不利的情況下：恒載起控制作用時作用的分項系數(shù)取1.35，恒載不起控制作用時作用的分項系數(shù)取1.20，恒載在有利的情況下作用的分項系數(shù)取1.0。組合荷載設計值：第七節(jié)、結構桿件及板材的允許位移結構應能承受以上各項荷載及位移，同時不超過下列使用極限（平面外方向允許撓度

34、）：7.1、鋁合金型材結構桿件的允許位移：框架鋁構件撓度限值是它的跨度的 180 或 20mm, 取二者小值對于懸臂構件，其跨度可取懸臂長度的2倍7.2、鋼型材結構桿件的允許位移：框架鋼構件撓度限值是它的跨度的 1/2507.3、結構桿件的允許位移：永久荷載下，橫梁或其它構件的總撓度必須不大于3mm7.4、玻璃板材的允許位移：(1) 對四邊支撐玻璃面板取短邊跨度的 1/60 (2) 對點支撐玻璃面板取支撐點間長邊跨度的 1/60 (3) 對玻璃肋支撐玻璃面板取跨度 1/60 7.5、金屬板材的允許位移：對金屬板取短邊跨度的 1/120第二章、玻璃幕墻系統(tǒng)結構分析計算系統(tǒng)說明：玻璃幕墻系統(tǒng)需要抵

35、抗風荷載、地震荷載、活荷載等其他荷載影響。荷載傳遞路徑: 作用荷載>> 裝飾面材>> 支撐龍骨 >> 連接件>> 預埋件 >> 支撐結構第一節(jié)、幕墻玻璃面材計算1.1、采光部位夾膠中空玻璃面板計算一、計算說明內(nèi)側玻璃幕墻可視區(qū)采用8LOW-E+12A+8鋼化中空玻璃，層間部位為8mm單片鋼化鍍膜玻璃，外加2.5mm鋁背板襯50mm厚保溫巖棉，裙擺玻璃為10+1.52PVB+10鋼化夾膠彩釉玻璃。二、參數(shù)計算玻璃板塊的幾何尺寸:矩形玻璃的短邊邊長(mm)，a=1564 mm矩形玻璃的長邊邊長(mm), b=3600 mm外片玻璃的厚度(

36、mm): 8中片玻璃的厚度(mm): 8內(nèi)片玻璃的厚度(mm): 12水平分布地震作用標準值為: = 0.287我們在分析中考慮以下組合，在設計中只考慮最不利的組合。三、玻璃面板強度及剛度分析計算玻璃采用通用大型有限元軟件ansys9.0，計算選取簡支面板模型，shell63構件板塊，并在構件板塊上施加面荷載，構件板塊自重由軟件自行生成，然后進行有限元結構分析，最終確定截面厚度以及結構的構造形式。分析的過程和結果如下：根據(jù)夾膠中空玻璃各片玻璃的剛度關系夾層中空玻璃荷載分配如下： 先按中空玻璃計算，荷載按下式分配作用在夾層玻璃上的荷載按下式計算： 1.273作用在單片玻璃上的荷載按下式計算:2.

37、1470.123荷載設計值w3=1.4×wK3+0.5×qek3=1.4×2.147+0.5×0.123=3.067 Kpa按夾層玻璃計算，荷載按下式分配作用在第一片玻璃上的荷載按下式計算：0.6370.082荷載設計值w1=1.4×wK1+0.5×qek1=1.4×0.637+0.5×0.082=0.933 Kpa作用在第二片玻璃上的荷載按下式計算：0.6370.082荷載設計值w2=1.4×wK2+0.5×qek2=1.4×0.637+0.5×0.082=0.933 Kp

38、a我們分別選取12(HS)mm玻璃和8(HS)mm玻璃進行分析。12(HS)mm玻璃的計算模型玻璃撓度計算模型玻璃撓度分布玻璃強度計算模型玻璃強度分布8(HS)mm玻璃的計算模型玻璃撓度計算模型玻璃撓度分布玻璃強度計算模型玻璃強度分布 結論：采用內(nèi)側玻璃幕墻可視區(qū)采用8LOW-E+12A+8鋼化中空玻璃，層間部位為8mm單片鋼化鍍膜玻璃，強度設計值取為56MPa，此處最大計算應力為43.44MPa，所以玻璃面材的強度滿足設計要求；四邊支撐玻璃撓度限值取短邊邊長的1/60，計算此塊玻璃采用1800/60=30.0mm作為撓度限值。計算所得最大撓度為22.12mm<30.0mm，故所設計的玻

39、璃面材的變形也滿足要求！四、清洗荷載下玻璃面板強度校核設計中考慮以下清洗或者其他荷載標準值為: 1、 內(nèi)部玻璃隔斷，包括固定和可開啟玻璃板塊的設計都應根據(jù)樓板完成面上1.1m 高處能夠承受 0.50kN/m 的水平荷載;2、整個玻璃隔斷能夠承受1kN/m2的均布荷載;3、在玻璃表面100mm×100mm 方形內(nèi)垂直施加1500N 靜荷載時，外墻無損壞。我們僅考慮其中最危險的集中清洗荷載。等效均布清洗荷載的計算:局部荷載的有效分布寬度: Beff = 0.7×1800100=1360mm局部荷載的有效分布長度: Weff = 1800mm等效分布清洗荷載值IL = 8

40、5;0.25×1500×a/ Beff /Weff =2.206 kPa根據(jù)夾膠中空玻璃各片玻璃的剛度關系夾層中空玻璃荷載分配如下： 作用每片玻璃上的荷載按下式計算： =0.45 kPa= 0.45 kPa = 1.39 kPa荷載作用下應力標準值按下式分別作用在三個單片玻璃上計算17.529 查表取 10.93017.529 查表取 20.93010.171 查表取 30.959荷載作用下各片玻璃的應力標準值:13.488 N/mm2 < 56 13.488N/mm2 < 56 18.964N/mm2 < 56所以玻璃強度滿足要求。 1.2、層間位置夾膠

41、玻璃面板計算一、玻璃面板強度及剛度分析計算玻璃采用通用大型有限元軟件ansys9.0，計算選取簡支面板模型，shell63構件板塊，并在構件板塊上施加面荷載，構件板塊自重由軟件自行生成，然后進行有限元結構分析，最終確定截面厚度以及結構的構造形式。分析的過程和結果如下：作用在外片玻璃上的荷載按下式計算：= 1.71 = 0.082荷載設計值w1=1.4×wK1+0.5×qek1=1.4×1.71+0.5×0.082=2.435 Kpa作用在內(nèi)片玻璃上的荷載按下式計算:=1.71 = 0.082荷載設計值w2=1.4×wK2+0.5×qe

42、k2=1.4×1.71+0.5×0.082=2.435 Kpa玻璃撓度計算模型玻璃撓度分布玻璃強度計算模型玻璃強度分布結論：采用內(nèi)側玻璃幕墻可視區(qū)采用8LOW-E+12A+8鋼化中空玻璃，強度設計值取為56MPa，此處最大計算應力為30.553MPa，所以玻璃面材的強度滿足設計要求；四邊支撐玻璃撓度限值取短邊邊長的1/60，計算此塊玻璃采用1500/60=25.0mm作為撓度限值。計算所得最大撓度為14.88mm<25.0mm，故所設計的玻璃面材的變形也滿足要求！四、清洗荷載下玻璃面板強度校核校核依據(jù)： 設計中考慮以下清洗或者其他荷載標準值為: 1、內(nèi)部玻璃隔斷，包括

43、固定和可開啟玻璃板塊的設計都應根據(jù)樓板完成面上1.1m 高處能夠承受 0.75kN/m 的水平荷載;2、整個玻璃隔斷能夠承受1kN/m2的均布荷載;3、在玻璃表面100mm×100mm 方形內(nèi)垂直施加1500N 靜荷載時，外墻無損壞。我們僅考慮其中最危險的集中清洗荷載等效均布清洗荷載的計算:局部荷載的有效分布寬度: Beff = 0.7×1500100=1150mm局部荷載的有效分布長度: Weff =1500mm等效分布清洗荷載值: IL=8×0.25×1500×a/ Beff / Weff=2.61 kPa根據(jù)夾膠玻璃各片玻璃的剛度關系荷載

44、分配如下： 作用每片玻璃上的荷載按下式計算：= 1.31 kPa = 1.31 kPa荷載作用下應力標準值按下式分別作用在各個單片玻璃上計算23.105 查表取 10.90823.105 查表取 20.908荷載作用下各片玻璃的應力標準值:14.83N/mm2< 5614.83N/mm2< 56所以玻璃強度滿足要求。五、結構膠計算玻璃面材與鋁合金框之間用結構硅酮密封膠粘接，結構硅酮密封膠必須滿足短期荷載作用和長期荷載作用下的強度要求，并由此計算出結構硅酮密封膠的粘接長度和寬度。結構硅酮密封膠的應力由所受的短期或長期荷載計算，并應分別符合下列條件： 式中： 短期荷載作用在結構硅酮密封

45、膠中產(chǎn)生的拉應力設計值； 長期荷載作用在結構硅酮密封膠中產(chǎn)生的拉應力設計值； 結構硅酮密封膠短期強度允許值，按 0.20 采用； 結構硅酮密封膠長期強度允許值，按0.01采用。1、基本參數(shù):玻璃板塊的幾何尺寸:玻璃的短邊邊長(mm) : a =1500mm玻璃的長邊邊長(mm) : b = 1800mm組合荷載標準值為: =4.975Kpa2、膠的粘結寬度計算: =18.66mm3、構膠粘結厚度的計算(1)年溫差作用下結構膠粘結厚度的計算ts:結構膠的粘結厚度:mm1:結構硅酮密封膠在年溫差作用下的變位承受能力:12.5%T:年溫差:80 US:玻璃板塊在年溫差作用下玻璃與鋁型材相對位移量:m

46、m鋁型材線膨脹系數(shù):a1=2.35×10-5玻璃線膨脹系數(shù):a2=1×10-5US1=HT(a1- a2)=1500×80×(2.35×10-5-1×10-5)=1.62mm按玻璃幕墻工程技術規(guī)范JGJ102-96第5.6.6.1條ts1=US1/(1×(2+1)0.5=1.62/(0.125×(2+0.125)0.5=3.14mm (2)地震作用下結構膠粘結厚度的計算ts2:結構膠的粘結厚度:mm2:結構硅酮密封膠在地震作用下的變位承受能力:12.5 %（數(shù)據(jù)由膠廠提供）：要求幕墻平面內(nèi)變形性能：1/450，按玻

47、璃幕墻工程技術規(guī)范JGJ102-2003 4.2.6采用Us2:玻璃板塊在地震作用下玻璃與鋁型材相對位移量H:玻璃分格高度1435mm Us2=H×=1500×1/450=3.33mmts2=US2/(2×(2+2)0.5=3.33/(0.125×(2+0.125)0.5=6.46mm結論：根據(jù)玻璃幕墻工程技術規(guī)范JGJ102-2003第5.6.1條規(guī)定，結構膠粘結厚度不應小于6mm，此處取8mm，所以，結構膠寬度取30mm，厚度取8mm！1.3、玻璃承重托板及壓板計算:考慮采用壓板抵抗水平荷載，下橫框托板抵抗玻璃重量的安全支撐系統(tǒng)。采用一條4.5mm厚

48、鋁托板作為玻璃的承重構件，材料選用6063-T5合金。一、 玻璃托板計算: 玻璃托板的截面特性: 托板的最大截面厚度: t=4.5mm 托板的有效計算長度: L=300mm A=Lxt=1.35x103mm2=1013 mm3玻璃的自重計算 - 玻璃的幾何尺寸矩形玻璃的短邊邊長(mm): a =1800mm 矩形玻璃的長邊邊長(mm): b =4000mm外夾膠玻璃的厚度(mm): t1=t2=8內(nèi)夾膠玻璃的厚度(mm): t3=12永久荷載作用下荷載分項系數(shù): 玻璃的重量: /2=1742N玻璃重量作用在玻璃托板上的最大彎距:作用在玻璃托板上的最大彎曲應力:作用在玻璃托板上的最大剪應力:故在玻璃自重作用下所設計的玻璃托板是安全的。二、 玻璃壓板計算: 壓板間距： 1000 (通長壓板，考慮1000mm進行計算)玻璃板塊短邊長 1800玻璃板塊長邊長 4000壓板橫截面厚度 4.0材料選用6063-T6合金所以，作用在玻璃上風荷載標準值為：3.42水平分布地震作用標準值為: =0.287作用在幕墻上的水平荷載設計值為4.975壓板單側所受的水平集中力為4478壓板單側所受的彎矩為 2.172壓板所受的最大彎曲應力為81.45壓板所受的最大剪應力為： 1.12所以壓板的強度滿足要求。第二節(jié)、橫梁受力分析2.1構件板塊中