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文檔簡介

1、附屬樓幕墻結構計算專項方案目錄第一部分、計算書設計依據(jù)第二部分、基本參數(shù)及主要材料設計指標基本參數(shù)6030-T5鋁型材(壁厚10mm)6030A-T5鋁型材(壁厚10mm)伏法玻璃(厚度5-12mm)鋼化玻璃(厚度5-12mm)天然石材(MU110級)3003鋁單板結構硅酮密封膠Q235B鋼(厚度16mm)10、(316、304)不銹鋼11、奧氏體不銹鋼螺栓(A2-70)12、角焊縫13、HRB335級鋼筋14、C30鋼筋混凝土第三部分、隱框窗結構計算荷載計算計算說明隱框窗的自重荷載計算隱框窗承受的水平風荷載計算隱框窗承受的水平地震作用計算荷載組合玻璃面板計算計算說明外片玻璃面板強度校核玻璃面

2、板撓度校核隱框窗橫梁計算計算說明力學模型荷載計算橫梁截面參數(shù)橫梁強度校核橫梁抗剪強度校核橫梁撓度校核隱框窗立挺計算(2.8米)計算說明力學模型荷載計算立挺截面參數(shù)立挺強度校核立挺抗剪強度校核立挺撓度校核隱框窗連接件計算橫梁與立挺的連接計算第四部分、石材幕墻結構計算荷載計算計算說明單位面積石材幕墻的自重荷載計算石材幕墻板塊承受的水平風荷載計算石材幕墻承受的水平地震作用計算荷載組合石材面板計算計算說明石材面板強度校核鋼立柱計算計算說明力學模型荷載作用值立柱截面參數(shù)立柱強度校核立柱撓度校核第五部分、2.5MM厚鋁單板計算鋁板面板計算計算說明鋁單板面板強度校核鋁板面板撓度校核第六部分、埋件計算槽式預埋

3、件計算計算說明M16高強度潞安螺栓計算槽式埋件承受力時混凝土承載力計算后補埋件計算荷載技術錨栓承載力計算第一部分、計算書設計依據(jù)1.鋁及鋁合金軋制板材GB3380-19972.建筑結構荷載規(guī)范GB50009-20013.混凝土結構設計規(guī)范GB50010-20024.建筑抗震設計規(guī)范GB50011-20015.鋼結構設計規(guī)范GB50017-20026.冷彎薄壁型鋼結構設計規(guī)范GB50018-20027.建筑結構可靠度設計統(tǒng)一標準GB50068-20018.民用建筑熱工設計規(guī)范GB50176-19939.碳素結構鋼GB/T700-198810.不銹鋼冷軋鋼板GB/T3280-199211.鋁合金窗

4、GB/T8479-200312.建筑用硅酮結構密封膠GB16776-199713.中國地震烈度表GB/T17742-199914.建筑采光設計標準GB/T50033-200115.建筑幕墻空氣滲透性能測試方法GB/T15226-199416.建筑幕墻風壓變形性能測試方法GB/T15227-199417.建筑幕墻雨水滲透滲透性能測試方法GB/T15228-199418.鋁合金建筑型材GB/T5237-200419.建筑幕墻JG3035-199620.玻璃幕墻工程技術規(guī)范JGJ102-200321.建筑玻璃應用技術規(guī)程JGJ113-200322.金屬、石材幕墻工程技術規(guī)范JGJ133-200123

5、.建筑結構靜力計算手冊(第二版)24.甲方所供建筑招標圖紙及電子版圖紙25.甲方所供招標文件第二部分、基本參數(shù)及主要材料設計指標基本參數(shù)工程名稱:中國*銀行太原中心支行附屬樓工程工程地點:太原市迎澤大街東段建設單位(業(yè)主):中國*銀行太原中心支行建造師:太原市建筑設計研究院工程性質(zhì):寫字樓主體結構形式:框架剪力墻結構建筑高度:64.3m建筑層數(shù):地上十五層、地下兩層地面粗糙度類型:C類建筑物耐火等級:一級抗震設防烈度:八度2、6063-T5(壁厚10mm)抗拉抗壓強度設計值 fa=85.5N/ mm2抗剪強度設計值 fav=49.6 N/ mm2局部承壓強度設計值 fab=120.0N/ N/

6、mm2彈性模量 E=0.7105 N/mm2線膨脹系數(shù) =2.3510-5泊松比 =0.333、6063A-T5鋁型材(壁厚10mm)抗拉抗壓強度設計值 fa=124.4N/ mm2抗剪強度設計值 fav=72.2 N/ mm2局部承壓強度設計值 fab=150.0 N/mm2彈性模量 E=0.7105 N/mm2線膨脹系數(shù) =2.3510-5泊松比 =0.334、浮法玻璃(厚度5-12mm)重力體積密度:rg=25.6KN/m3大面強度設計值:fgl=28.0 N/mm2側(cè)面強度設計值:fg2=19.5 N/mm2彈性模量E=0.72105 N/mm2線膨脹系數(shù) =0.810-5-1.001

7、0-5泊松比 =0.205、鋼化玻璃(厚度5-22mm)重力體積密度:rg=25.6KN/m3大面強度設計值:fgl=28.0 N/mm2側(cè)面強度設計值:fg2=19.5 N/mm2彈性模量E=0.72105 N/mm2線膨脹系數(shù) =0.810-5-1.0010-5泊松比 =0.206、天然石材(MU110級)重力體積密度:rg=28.0KN/m3抗彎強度設計值:ft=3.7N/抗剪強度設計值:Ftv=1.9 N/mm2彈性模量E=0.8105 N/mm2線膨脹系數(shù) =0.8105泊松比 =0.1257、1001鋁單板(2.5mm厚)重力面積密度:Gk=67.5 N/(3.0mm厚)重力面積密

8、度:Gk=81.0 N/(4.0mm厚)重力面積密度:Gk=112.0 N/抗拉強度設計值:fa=81N/抗剪強度設計值:Ftv=47 N/mm2局部承壓強度設計值:fab=120 N/mm2彈性模量E=0.7105 N/mm28、結構硅酮密封膠短期強度允許值:f1=0.20 N/mm2長期強度允許值:f2=0.01N/mm29、Q235B鋼(厚度16mm)重力體積密度 =78.5 103N/m3抗拉、抗壓、抗彎強度設計值 f=215 N/mm2抗剪強度設計值 fv=215 N/mm2局部承壓強度設計值 fab=325 N/mm2彈性模量 E=2.06105 N/mm2泊松比 =0.3010、

9、(316、304)不銹鋼重力體積密度s=78.5 KN/m3屈服強度 0.2=205N/mm2抗拉壓強度設計值 fb=180 N/mm2抗剪強度設計值 fss=105 N/mm2彈性模量 E=2.06105 N/mm2線膨脹系數(shù) g=1.810-5泊松比 =0.3011奧氏體不銹鋼螺栓(A2-70)抗拉強度設計值 fa=320 N/mm2抗剪強度設計值 fv=245 N/mm212、角焊接抗拉、壓、剪強度設計值 fcw=160 N/mm213、HRB335級鋼筋抗拉強度設計值 fy=300 N/mm2線膨脹系數(shù) g=1.210-514、C30鋼筋混凝土軸心抗壓強度標準值 fc=20.1 N/m

10、m2抗拉強度標準值 ft=2.01 N/mm2軸心抗壓強度設計值 fc=14.3 N/mm2抗拉強度設計值 ft=1.43 N/mm2線膨脹系數(shù) g=1.010-5第三部分、隱框窗結構計算荷載計算一、計算說明本章我們計算的是南立面標準層隱框窗,層高3.5m,計算標高49.5m,最大水平分格2.0m,最大豎向分格2.4m。二、隱框窗的自重荷載計算1、玻璃幕墻自重荷載標準值計算Gak:玻璃面板自重面荷載標準值玻璃面板采用TP6+12A+TP6mm厚的中空鋼化玻璃GAK=(6+6)10-325.6=0.31KN/m2GGK:考慮龍骨和各種零部件等后的玻璃幕墻重力荷載設計值GGK=0.45 KN/m2

11、玻璃幕墻自重荷載設計值計算rG:永久荷載分項系數(shù),取rG=1.2按玻璃幕墻工程技術規(guī)范JGJ102-2003第5.4.2條GG:考慮龍骨和各種零部件等后的玻璃幕墻重力荷載設計值GG=rGGGK=1.20.45=0.54 KN/m23、石材幕墻自重荷載標準值計算GAK:面板自重面荷載標準值面板采用30mm厚的石材GAK=0.84 KN/m2GGK:考慮龍骨和各種零部件等后的幕墻重力荷載標準值GGK=1.0 KN/m24、石材幕墻自重荷載設計值計算Rg:永久荷載分項系數(shù),取Rg=1.2按金屬與石材幕墻工程技術規(guī)范JGJ133-2001第5.1.6條GG:考慮龍骨和各種零部件等后的玻璃幕墻重力荷載設

12、計值GG=rGGGK=1.21.0=1.2 KN/m2隱框窗承受的水平風荷載計算1、水平風荷載標準值計算g z:陣風系數(shù),取g z=1.73按建筑結構荷載規(guī)范GB50009-2001表7.5.1s:風荷載體型系數(shù),取s=1.25按建筑結構荷載規(guī)范GB50009-2001第7.3.3條該體形系數(shù)分別為一個垂直于幕墻方向向外的荷載值和一個垂直于幕墻方向相里的荷載值,計算時,我們選擇最不利的一種荷載進行組合,所以我們在計算時,選-1.2作為我們的計算風荷載體形系數(shù)。z:風壓高度變化系數(shù),取z=1.25按建筑結構荷載規(guī)范GB50009-2001表7.2.1Wo:作用在幕墻上的風荷載基本值0.4 KN/

13、m2按建筑結構荷載規(guī)范GB50009-2001附表D.4(按50年一遇)Wk:作用在幕墻上的風荷載標準值Wk=g zszWo=1.73(-1.2)1.250.4=-1.038 KN/m2(表示負風壓)2、水平風荷載設計值計算rw:風荷載分項系數(shù),取rw=1.4按玻璃幕墻工程技術規(guī)范JGJ102-2003第5.4.2條W:作用在幕墻上的風荷載設計值W= rwWk=1.41.038=1.453 KN/m2隱框窗承受的水平地震作用標準值計算1、玻璃幕墻承受的水平地震作用標準值計算mx:水平地震影響系數(shù)最大值,取mx=0.16按玻璃幕墻工程技術規(guī)范JGJ102-2003第5.3.4條E:動力放大系數(shù),

14、取E=5.0按玻璃幕墻工程技術規(guī)范JGJ102-2003第5.3.4條qEK:作用在幕墻上的地震作用標準值計算qEK=mxE=0.165.00.45=0.36 KN/m22、玻璃幕墻承受的水平地震作用設計值計算rE地震作用分項系數(shù):取rE=1.3按玻璃幕墻工程技術規(guī)范JGJ102-2003第5.4.2條qE:作用在幕墻上的地震作用設計值qE=rEqEK=1.30.36=0.468 KN/m2石材幕墻承受的水平地震作用標準值計算mx:水平地震影響系數(shù)最大值,取mx=0.16按金屬與石材幕墻工程技術規(guī)范JGJ133-2001第5.2.5條E:動力放大系數(shù),取E=5.0按金屬與石材幕墻工程技術規(guī)范J

15、GJ133-2001第5.2.5條qEK:作用在幕墻上的地震作用標準值計算qEK=mxE=0.165.01.0=0.8 KN/m2石材幕墻承受的水平地震作用設計值計算qE:作用在幕墻上的地震作用設計值qE=rEqEK=1.30.8=1.04 KN/m2荷載組合1、玻璃幕墻風荷載和水平地震作用組合標準值計算w:風荷載的組合值系數(shù),取w=1.0按玻璃幕墻工程技術規(guī)范JGJ102-2003第5.4.3條E:地震作用的組合值系數(shù),取E=0.5按玻璃幕墻工程技術規(guī)范JGJ102-2003第5.4.3條Qk=wWK+EQEK=1.01.0380.50.36=1.218 KN/m22、玻璃幕墻風荷載和水平地

16、震作用組合設計值計算Q=wWEQE=1.01.4530.50.468=1.687 KN/m23、石材幕墻風荷載和水平地震作用組合標準值計算w:風荷載作用效應分項系數(shù),取w=1.0,按金屬與石材幕墻工程技術規(guī)范JGJ133-2001第5.1.7條規(guī)定E:地震作用效應分項系數(shù),取E=0.6,按按金屬與石材幕墻工程技術規(guī)范JGJ133-2001第5.1.7條規(guī)定Qk=wWKEqek=1.01.0380.60.8=1.518 KN/m2石材幕墻風荷載和水平地震作用組合設計值計算Q=wWEqe=1.01.4530.61.04=2.077 KN/m2第二章、玻璃面板計算一、計算說明玻璃面板選用TP6+12

17、A+TP6mm厚的中空鋼化玻璃。隱框窗玻璃的風格尺寸,a=2000mm,b=2400mm。該玻璃幕墻的玻璃屬于框支撐體系,面板四周固定,可將其簡化為四邊簡支的面板計算模型。二、外片玻璃面板強度校核校核依據(jù):=6mqa2/t2fg按玻璃幕墻工程技術規(guī)范JGJ102-2003第6.1.5條計算說明根據(jù)玻璃幕墻工程技術規(guī)范JGJ102-2003第6.1.5條的規(guī)定,中空玻璃的內(nèi)外片玻璃承受的荷載分別為q外=1.1qt13/ t13t23、q內(nèi)=qt23/ t13t23。因為內(nèi)外片玻璃承受的荷載不同,所以我們需要分別計算內(nèi)外片的玻璃強度及撓度。2、外片玻璃承受的水平風荷載t1、t2:中空玻璃內(nèi)外片玻璃

18、的厚度,取t1=t2=6mm Wk1:外片玻璃承受的水平風荷載標準值Wk1=1.1Wk t13/ t13t23=1.11.03863(6363)=0.571 KN/m2W1:外片玻璃承受的水平風荷載設計值W1=1.1W t13/ t13t23=1.11.45363(6363)=0.799 KN/m2外片玻璃承受的水平地震作用T1、t2:中空玻璃內(nèi)外片玻璃的厚度,取t1=t2=6mm GAK1:外片玻璃面板自重面荷載標準值GAK1=610-325.6=0.154 KN/m2mx:水平地震影響系數(shù)最大值,取mx=0.12按玻璃幕墻工程技術規(guī)范JGJ102-2003第5.3.4條E:動力放大系數(shù),取

19、E=5.0按金屬與石材幕墻工程技術規(guī)范JGJ102-2003第5.3.4條qEK1:作用在外片玻璃上的地震作用標準值計算qEK1=mxE qEK1=0.125.00.154=0.0924KN/m2RE:地震作用分項系數(shù),取RE=1.3按玻璃幕墻工程技術規(guī)范JGJ102-2003第5.4.2條QE1:作用在外片玻璃上的地震作用設計值QE1= REqEK1=1.30.0924=0.12 KN/m2外片玻璃風荷載和水平地震作用組合計算w:風荷載的組合值系數(shù),取w=1.0,按玻璃幕墻工程技術規(guī)范JGJ102-2003第5.4.3條E:地震作用的組合值系數(shù),取E=0.5,按玻璃幕墻工程技術規(guī)范JGJ10

20、2-2003第5.4.3條QK1:外片玻璃風荷載和水平地震作用組合標準值QK1=wWK1+E qek1=1.00.571+0.50.0924=0.617 KN/m2Q1:外片玻璃風荷載和水平地震作用組合設計值Q1=wW1Eqe1=1.00.7990.50.12=0.859 KN/m25、外片玻璃的強度折減系數(shù):參數(shù)t:外片玻璃厚度,取t=6mm=q1a4/Et4=0.85910-320004/0.7210564=147.29:折減系數(shù),取=0.61由=147.29,查玻璃幕墻工程技術規(guī)范JGJ102-2003表6.1.2-2得6、外片玻璃強度折減校核m:彎矩系數(shù),取m=0.833,由a/b=2

21、000/2400=0.833,查玻璃幕墻工程技術規(guī)范JGJ102-2003表6.1.2-1得:外片玻璃產(chǎn)生的最大應力=6mq1a2/t2=60.05760.85910-320002620.61=32.9856 N/mm2fg=84.0 N/mm2外片玻璃面板強度符合規(guī)范要求。三、玻璃面板撓度校核校核依據(jù):dt=Wka4/Ddf,lim=a/60按玻璃幕墻工程技術規(guī)范JGJ102-2003第6.1.5條1、計算說明根據(jù)玻璃幕墻工程技術JGJ102-2003第5.4.4條的規(guī)定,玻璃幕墻的玻璃面板的撓度,可不考慮組合效應,所以我們只需驗算玻璃面板在風荷載作用下的撓度即可。2、玻璃剛度計算T:中空玻

22、璃的兩片玻璃的等效厚度按玻璃幕墻工程技術規(guī)范JGJ102-2003第6.1.5條D:玻璃剛度D=Et3/12(1-v2)=2.31106Nmm玻璃的撓度折減系數(shù):參數(shù)t:玻璃厚度,取t=7.18mm=Wka4/Et4=1.03810-320004/0.721057.184=61.05:折減系數(shù),取=0.73由=61.05,查玻璃幕墻工程技術規(guī)范JGJ102-2003表6.1.2-2得玻璃撓度校核:撓度系數(shù),取=0.00547由a/b=2000/2400=0.8333,查玻璃幕墻工程技術規(guī)范JGJ102-2003表6.1.3得Df:玻璃產(chǎn)生的最大撓度Df=28.71mmDf=28.71mmdf,

23、lim=a/60=2000/60=33.33mm玻璃面板撓度符合規(guī)范要求。第三章、隱框窗橫梁計算一、計算說明選用Q235B角鋼L50*76*6,根據(jù)建筑結構特點,每根窗橫梁簡支在豎向龍骨上,雙向受力,屬于雙彎構件,須對角鋼進行強度和撓度校核,橫梁的長度B1=2000mm,由于在橫梁中間部位加支撐,橫梁計算長度取B=1000mm。受力最不利的橫梁承受豎直方向荷載高度h=2400mm。承受水平方向三角形荷載高度h2=300mm。橫梁受力形式及計算簡圖如下。力學模型幕墻的荷載由橫梁和立挺承擔。面板將受到的水平方向的荷載,按45度角分別傳遞到橫梁和立挺上。橫梁采用簡支梁力學模型,水平荷載按梯形分布荷載

24、計算。豎直方向玻璃等的自重按水平均布線荷載考慮。計算簡圖如圖。荷載計算橫梁承受的豎直方向面荷載標準值 GGK=0.45KN/m2設計值 GG=0.54KN/m22、橫梁承受的水平方向面荷載標準值 QK=1.218KN/m2設計值 Q=1.687KN/m23、橫梁承受的豎直方向線荷載標準值:G線開=GAKh=0.452.4=1.08KN/m設計值:G線=1.2G線開=1.21.08=1.296 KN/m4、橫梁承受的豎直方向重力荷載產(chǎn)生的最大彎矩Mx=G線B2/8=1.29612/8=0.162 KNm5、橫梁承受的豎直方向重力荷載產(chǎn)生的最大剪力 Vx=GgBH=0.5422.4=2.592KN

25、6、橫梁承受的水平方向的線荷載線荷載標準值q線k1=qkh1=1.2181=1.218KN/mq線k2=qkh1=1.2180.55=0.67KN/m線荷載設計值q線1=qh1=1.6871=1.687KN/mq線2=qh1=1.6870.55=0.93KN/m7、橫梁承受的水平方向線荷載產(chǎn)生的最大彎矩(按三角形、梯形荷載計算) MY:梯形荷載產(chǎn)生的最大彎矩 MY1= q線1B12/12/2=1.68722/12/2=0.282KNm MY2= q線2B2/24(3-4a/B)2=0.931.02/24(3-40.55/1)2=0.031KNm MY= MY1+ MY2=0.282+0.031

26、=0.313 KNm8、橫梁承受的水平方向線荷載的最大剪力 VY:荷載產(chǎn)生的最大剪力 VY= q線1B1/4+ q線2B1/2(1-h2/B1)=1.6872.0/4+0.932.0/2(1-0.55/2)=1.1KN四、橫梁界面參數(shù) 橫梁截面積 Area=:A=720mm2中性軸慣性矩 Ix=146889.8mm4中性軸到最外緣距離 Yxmax=24.5mmX軸抵抗矩 Wx=3881.3mm3X軸面積矩 Sx=4264.7mm3中性軸慣性矩 IY=409638.8mm4中性軸到最外緣距離 YYmax=50.48mmY軸抵抗矩 WY=8114.9mm3Y軸面積矩 SY=7601.6mm3塑性發(fā)

27、展系數(shù) =1.05五、橫梁強度校核校核依據(jù):=Mx/Wx+My/Wyfa=215 N/mm2按玻璃幕墻工程技術規(guī)范JGJ102-2003第6.2.4條=Mx/Wx+My/Wy=0.162106/1.053881.3+0.313106/1.058114.9=76.5 N/mm2fa=215 N/mm2橫梁強度滿足設計要求。六、橫梁抗剪強度校核1、校核依據(jù):maxfav=125 N/mm2按玻璃幕墻工程技術規(guī)范JGJ102-2003第6.2.5條豎直方向產(chǎn)生的剪應力t:橫梁壁厚,取t=6mmx:橫梁承受的豎直荷載產(chǎn)生的剪應力x=VXSX/IXt=25924264.7146889.86=12.54

28、N/mm23、水平方向產(chǎn)生的剪應力Y:橫梁承受的水平荷載產(chǎn)生的剪應力Y= VYSY/IYt=11007601.6409638.86=3.4 N/mm24、橫梁承受的最大剪應力Vmax=13 N/mm2fa=72.2 N/mm2橫梁抗剪強度滿足設計要求。七、橫梁撓度校核校核依據(jù):dfdf,lim=B/250按玻璃幕墻工程技術規(guī)范JGJ102-2003第6.2.7條1、由豎向自重荷載引起的撓度UX=5GK線B4/384EIX=50.45100043842.06105146889.8=0.9mmUX=0.9mmdf,lim=B/250=4mm2、由水平風荷載下引起的撓度上部荷載標準值W線K1=WKh

29、1=1.0381=1.038 KN/m下部線荷載標準值W線K2=WKh2=1.0380.55=0.57 KN/m水平風荷載下橫梁的撓度(梯形荷載)UY:風荷載產(chǎn)生的最大撓度UY=2 W線K1B4/120EIY+ W線K2B4/240EIY25/8-5(h2/B)2+2(h2/B)4=21.038100041202.06105409638.90.57100042402.06105409638.9258-5(0.551)22(0.551)4=0.24mmUY=0.24 mmdf,lim=B/250=4mm經(jīng)過以上計算得知,橫梁的各項性能滿足設計要求。根據(jù)以上計算,橫梁的各個構件均符合規(guī)范要求,滿足

30、設計要求,達到使用功能,可以正常使用。第四章、隱框窗立挺計算(2.8m)一、計算說明玻璃幕墻立挺選用(6063A-T5)鋁型材,根據(jù)建筑結構特點,該幕墻立挺簡支形式固定在主體結構上,并處于受拉狀態(tài)。立挺承受水平方向的矩形荷載和豎直方向的集中荷載。立挺有效計算高度H=2800mm。幕墻橫向計算分格寬度B1=245mm,B2=995mm。計算簡圖如下圖。二、力學模型采用簡支梁力學模型,荷載按均布線荷載計算。水平方向和豎直方向均承受矩形荷載。計算簡圖如下圖:三、荷載計算1、立挺承受的豎直方向面荷載標準值 GGK=0.45KN/m2設計值 GG=0.54KN/m22、立挺承受的水平方向面荷載標準值 q

31、K=1.038KN/m2設計值 q=1.453KN/m23、立挺承受的水平線荷載標準值 q線K= qK B=1.0381.24=1.29KN/m設計值 q線=qB=1.4531.24=1.80KN/m4、立挺所受的彎矩M=1/8q線H2=0.1251.802.82=1.764KNm5、受力最不利處立挺承受的偏心拉力設計值(立挺中心處)N=GGBH=0.541.242.8=1.87KN四、立挺截面參數(shù)6063A-T5鋁型材抗拉強度設計值 124.4N/mm2鋁彈性模量 E=0.7105N/mm2鋼方通截面積Ao=625.08mm2 X軸慣性矩Ix=571410mm4X軸到最外緣距離Yx=40mm

32、X軸抵抗矩Wx=14285.3mm3X軸面積矩Sx=8360.8mm3塑性發(fā)展系數(shù)=1.05五、立挺強度校核 校核依據(jù)=N/Ao+M/Wxfa=124.4N/mm2 玻璃幕墻工程技術規(guī)范JGJ102-2003第6.3.7條規(guī)定 max= N/Ao+M/W=1.871.03/625.08+1.764106/1.0514285.3=120.6N/mm2fa=124.4N/mm2 立挺強度滿足設計要求。六、立挺抗剪強度校核校核依據(jù)maxfav=72.2N/mm2t:立挺壁厚,取t=2x:立挺承受的水平荷載產(chǎn)生的剪應力x=VSx/Ixt=25208360.8/=18.4N/mm2fav=72.2N/m

33、m2立挺抗剪強度滿足設計要求。七、立挺撓度校核由水平風荷載下引起的撓度線荷載標準值 W線K= WKB=1.0381.24=1.29 N/m水平風荷載下立挺的撓度 u=5WK線H4/384EI=51.2928004/3840.7105571410=13.1u=13.1mmH/180=2800180=15.6mm1立挺撓度滿足設計要求。根據(jù)以上計算,立挺的各個構件均符合設計規(guī)范要求,滿足設計要求,達到使用功能,可以正常使用。第五章、隱框窗連接計算一、橫梁與立挺的連接計算1、計算說明該隱框窗所有的橫梁與立挺都通過5mm厚的(Q235B)鋼角碼用2個M6奧氏體不銹鋼(A2-70)螺栓連接,螺栓承受來自

34、水平方向的荷載和豎直方向上的荷載。此時我們需要對連接部位的螺栓的抗剪強度、立挺的局部承壓能力和鋁合金角碼的局部承壓能力進行驗算。2、荷載計算 = 1 * GB2 作用在連接部位的豎直方向剪力V1= Vx=2.592KN(見第三章第三節(jié)第五條) = 2 * GB2 作用在連接部位的水平方向剪力 V2= VY=1.35(見第三章第三節(jié)第八條) = 3 * GB2 橫梁端部所承受的最大剪力3、橫梁與立挺連接螺栓的校核AO:M6螺栓有效面積,取AO=20.1mm2nv:剪切面,單剪時,取nv=1 Nvb:每個螺栓的抗剪承載力:Nvb= nvAOfv=120.1245=NV=2920NM6不銹鋼螺栓滿足

35、設計要求。4、立挺局部承壓能力 d:M6螺栓孔徑,取d=6mmt:立挺的壁厚,取t=2mmNcb:立挺局部承壓能力Ncb=2btfab=262150=3600NV=2920N立挺局部承壓能力滿足設計要求。5.鋼角碼局部承壓能力Ncb:鋼角碼局部承壓能力Ncb=dtfab=65325=9750NV=2920N鋼角碼局部承壓能力滿足設計要求。第四部分、石材幕墻結構計算第一章、荷載計算一、計算說明本章我們計算的是北立面石材,在此部分中石材幕墻的最大水平分格為a=3000mm,豎向分格為b=1100mm,層高為H=4.2m。該處石材幕墻采用T掛件連接形式。計算標高8.7米。二、單位面積石材幕墻的自重荷

36、載計算1、單位面積石材幕墻自重荷載標準值計算GAK:石材板塊自重面荷載標準值石材采用30mm厚石材,石材密度取為28.0KN/m3GAK=3010-328.0=0.84KN/m2GGK:考慮板材和框架的幕墻自重面荷載標準值GGK取1.0 KN/m2單位面積石材幕墻自重荷載設計值計算rG:重力荷載分項系數(shù),取rG=1.2按金屬與石材幕墻工程技術規(guī)范JGJ133-2001第5.1.6條規(guī)定GG:考慮板材和框架后的單位面積石材幕墻自重荷載設計值GG= rGGGK=1.21.0=1.2 KN/m2三、石材幕墻板塊承受的水平風荷載計算1、水平風荷載標準值計算gz:陣風系數(shù),取gz=2.1按建筑結構荷載規(guī)

37、范GB50009-2001表7.5.1s:風荷載體型系數(shù),取s=-1.2或1.0按建筑結構荷載規(guī)范GB50009-2001第7.3.3條該體型系數(shù)分別為一個垂直于幕墻方向向外的荷載值和一個垂直于幕墻方向相里的荷載值,計算時,我們選擇最不利的一種荷載進行組合,所以我們在計算時,選-1.2作為我們的計算風荷載體型系數(shù)。z:風壓高度變化系數(shù),取z=0.74按建筑結構荷載規(guī)范GB50009-2001表7.2.1WO:作用在幕墻上的風荷載基本值 0.40 KN/m2按建筑結構荷載規(guī)范GB50009-2001附表D.4(按50年一遇)WK:作用在幕墻上的風荷載標準值WK=gzsz WO=2.1(-1.2)

38、0.740.4=-0.75 KN/m2(表示負風壓)2、水平風荷載設計值計算rW:風荷載分項系數(shù),取rW=1.4按金屬與石材幕墻工程技術規(guī)范JGJ133-2001第5.4.2條W:作用在幕墻上的風荷載設計值W= rWWK=1.40.75=1.05 KN/m2四、石材幕墻承受的水平地震作用計算1、石材幕墻承受的水平地震作用標準值計算max:水平地震影響系數(shù)最大值,取max=0.16按金屬與石材幕墻工程技術規(guī)范JGJ133-2001第5.3.4條E:動力放大系數(shù),取E =5.0按金屬與石材幕墻工程技術規(guī)范JGJ133-2001第5.3.4條QEK:作用在幕墻上的地震作用標準值計算QEK=maxEQ

39、EK =0.165.01.0=0.8 KN/m22、石材幕墻承受的水平地震作用設計值計算rE:地震作用分項系數(shù),取rE =1.3按金屬與石材幕墻工程技術規(guī)范JGJ133-2001第5.4.2條rE:作用在幕墻上的地震作用設計值qE= rEQEK=1.30.8=1.04 KN/m2五、荷載組合1、風荷載和水平地震作用組合標準值計算W:風荷載的組合值系數(shù),取W =1.0按金屬與石材幕墻工程技術規(guī)范JGJ133-2001第5.4.3條E:地震作用的組合值系數(shù),取E =0.6按金屬與石材幕墻工程技術規(guī)范JGJ133-2001第5.4.3條qk=WWkEqEK=1.00.750.60.8=1.23 KN

40、/m22、風荷載和水平地震作用組合設計值計算q=WWEqE=1.01.050.61.04=1.674 KN/m2第二章、石材面板計算一、計算說明石材面板選用30mm厚的花崗巖。石材幕墻的分割尺寸為:石材分格寬度a=3000mm,石材分格高度b=1100mm。因石材面板采用四個T掛件支撐,所以石材面板的計算采用短槽支撐的石材面板計算模型。二、石材面板的強度校核(一)花崗石板的強度設計值 fg1=fgm/2.15=8/2.15=3.721 fg2=fgm/4.30=8/4.30=1.860 fg1:花崗石板抗剪強度設計值(Mpa)fg2:花崗石板抗剪強度設計值(Mpa)fgm:花崗石板彎曲強度平均

41、值(Mpa)金屬與石材幕墻工程技術規(guī)范JGJ133-2001第3.2.2條規(guī)定花崗石板材的彎曲強度應經(jīng)決定檢測確定,彎曲強度不應小于8.0 Mpa。所以本工程按不小于8.0Mpa取值。(二)石材面板彎曲強度校核1、校核依據(jù):=M/1.05Wfg1=3.721N/mm2q線=q*b=1.67*1.1=1.84M=q線l2/8=1.64*2.72/8=1.49 KN.mW=BH2/6=3000*302/6=450000= M/1.05W=1.68*106/1.05*450000=3.55N3.721N/mm2石材面板強度復合規(guī)范要求。(三)石材槽口抗剪強度校核 本工程石材槽口按對邊開槽設計,所以石

42、材槽口剪應力計算按對邊開槽計算。1、校核依據(jù):=b/n(t-c)sfg2=1.860N/mm2 金屬與石材幕墻工程技術規(guī)范JGJ133-2001第5.5.7條規(guī)定 2、石材槽口剪切強度 q:風荷載和水平地震作用組合面荷載設計值,q=1.488 KN/mm2 c:槽口寬度c=7mm s:單個曹底總長度(mm),矩形槽底總長度取為槽長加上槽深的兩倍,弧型槽取為圓弧總長度。本工程采用弧型槽,槽長為150mm。 n:一個連接邊上掛件數(shù)量。n=2 :應力調(diào)整系數(shù),查金屬與石材幕墻工程技術規(guī)范JGJ133-2001表5.5.5,得=1.25 =b/n(t-c)s=1.67410-3270011001.25

43、/2(30-7)150=0.90 N/mm2fg2=1.860N/mm2 石材槽口抗剪強度符合規(guī)范要求。第三章、鋼立柱計算一、計算說明立柱選用80604鍍鋅方鋼管,根據(jù)建筑結構特點,每根幕墻立柱雙支在主體結構上,并處于受拉狀態(tài),立柱在組合荷載的作用下,產(chǎn)生彎曲、剪切等效應。立柱高度H=420mm,幕墻橫向計算分格寬度B=1800mm。二、力學模型立柱的力學模型按雙支座考慮,立柱承受水平方向的組合荷載和屬相方向的自重荷載。為簡化計算,立柱的水平荷載按均布的水平線荷載計算。計算簡圖如下:三、荷載作用值1、立柱承受的豎直方向面荷載 標準值GGK=1.0KN/m2 設計值GG=1.2KN/m22、立柱

44、承受的水平方向面荷載 標準值qK=1.08KN/m2 設計值q=1.488KN/m23、立柱承受的水平線荷載 標準值q線K=qKB=1.081.8=1.944KN/m 設計值q線= qB=1.4881.8=2.68KN/m4、受力最不利處立柱承受的偏心拉力設計值(立柱中心處) N=GGBH=1.21.84=9.1KN5、立柱所受的彎矩 :彎矩系數(shù),取=0.08797由D/H=500/4200=0.1190,查結構靜力計算手冊確定 M=q線H=0.087973.014.22=4.67KNm6、立柱所承受剪力 VA=8.34KN VB=16.65KN四、立柱截面參數(shù)立柱截面積 A0=1045.7m

45、m2X軸慣性矩 IX=925920.5mm4X軸到最外緣距離 YX=40mm X軸抵抗力 WX=23148mm3塑性發(fā)展系數(shù) =1.05五、立柱強度校核校核依據(jù)=N/A0+M/rWX=9.1103/1045+4.67106/1.0523148=200.8N/mm2fts=215N/mm2立柱強度滿足設計要求。六、立柱撓度校核 由水平風荷載引起的撓度風荷載標準值Wk=0.84KN/m水平方向線荷載標準值Wk線=WkB=0.751.8=1.35KN/m撓度計算:撓度系數(shù),取=3.6810-3由D/H=500/4200=0.1111,查結構經(jīng)理計算手冊確定df,x:水平方向的撓度df,x=Wk線H4

46、/EIX =3.6810-31.3542004/2.06105925920.5=5.35mmdf,lim=B/250=4200/250=16.8mm立柱剛度符合規(guī)范要求。根據(jù)以上計算,立柱的各個構件均符合規(guī)范要求,滿足設計要求,達到使用功能,可以正常使用。第五部分、2.5mm厚鋁單板計算第一章、鋁板面板計算一、計算說明鋁板選用2.5mm厚的氟碳噴涂鋁單板。幕墻分格寬度B=3000mm,幕墻分格高度H=1100mm。鋁單板面板強度校核校核依據(jù):=6mqa2/t2fg:組合荷載作用產(chǎn)生的板中最大彎曲應力設計值fg:鋁板強度設計值m:板的彎矩系數(shù),查金屬與石材幕墻工程技術規(guī)范附錄B表B.0.1確定q

47、:垂直面板方向的組合荷載設計值a:鋁板分格的短邊尺寸(mm)t:鋁板厚度(mm):應力折減系數(shù),查金屬與石材幕墻工程技術規(guī)范表5.4.3確定本工程采用2.5mm鋁單板,計算鋁面板時,考慮受力最不利的影響,選擇受力最不利的部分,將其簡化分析為平面板。計算簡圖如下。鋁板分格的短板尺寸a=0.5m鋁板分格的長邊尺寸b=1.1m取中間板為一個計算單元,四邊簡支,由a/b=0.5/1.1=0.54,查表得,彎矩系數(shù)m=0.1022。由=qa4/Et4=1.76510-350040.71052.54=40.34查表得,差值得應力折減系數(shù)=0.78鋁板的彎曲應力=6mqa2/t2=60.10221.76510-350020.782.52=35.1N/mm2 fg=129.5 N/mm2鋁板強度復合設計要求。三、鋁板面板撓度校核校核依據(jù):=fqKa4/D=a/100:組合荷載標準值作用產(chǎn)生的板中最大撓度f:四邊支撐鋁板面板的撓度系數(shù)qK:垂直面板方向的組合荷載標準值a:鋁板分格的短邊尺寸(mm)D:鋁板剛度:撓度折減系數(shù),查金屬與石材幕墻工程技術規(guī)范

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