玻璃幕墻設(shè)計(jì)方案

ddd方案一：I.設(shè)計(jì)依據(jù):GB50009-2001GB50011-2001GB50009-2001GB50011-2001JGJ102-96JGJ113-97建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》建筑玻璃應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范》 JGJ133-2001建筑幕墻工程技術(shù)規(guī)程》(玻璃幕墻分冊)DBJ08-56-96JG3035-1996GB/T9963-98建筑幕墻》JG3035-1996GB/T9963-98鋼化玻璃》《硅膠建筑密封膏》GB/T14683-93II.基本計(jì)算公式：類別劃分：根據(jù)地面粗糙度，場地可分為以下類別：A類近海面、海島、海岸、湖岸及沙模地區(qū)；B類指田野、鄉(xiāng)村、叢林、丘林以及房屋比較稀少的中、小城鎮(zhèn)和大城市郊區(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)；本工程位于合肥市郊(大城市)，故按C類地區(qū)計(jì)算風(fēng)壓風(fēng)荷載計(jì)算：風(fēng)荷載計(jì)算公式：3h=0zMzUs30其中：3k—作用在幕墻上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(KN/mJPz—瞬時(shí)風(fēng)壓陣風(fēng)系數(shù)，按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2001g取定，根據(jù)不同場地類型，按以下公式計(jì)算：Mf—脈動(dòng)系數(shù)，按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2001取定本工程屬于C類地區(qū)，故Pgz=0.85(1+Mr),Mr=0.734(/10)-0.22.風(fēng)壓高度變化系數(shù)，按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2001取定,本工程屬于C類地區(qū)，故Mz=0.616(Z/10)0.44M—風(fēng)荷載體形系數(shù)，按1.5取用s3。一基本風(fēng)壓，合肥市取為0.55KN/m地震作用計(jì)算：水平地震作用計(jì)算公式：qEK=PEamaxG其中：qEK水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值PE—?jiǎng)恿Ψ糯笙禂?shù)，按3.0取定a 水平地震影響系數(shù)最大值，按相應(yīng)設(shè)防烈度取定：max—合肥設(shè)防烈度為7度，故取a =0.08maxG—幕墻構(gòu)件的自重(KN/mJ荷載組合：水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值：qHK=3k+°.6qEK水平荷載設(shè)計(jì)值：qH=1.43k+0.6xl.3qEKIII.基本參數(shù)取值：自重荷載：幕墻單位面積自重標(biāo)準(zhǔn)值GA=0.3KN/m(97SJ103鋁合金玻璃幕墻國家標(biāo)準(zhǔn))地震作用：本工程七度設(shè)防a=a P=0.08x3x0.3=0.096KN/mEkmaxEAKA荷載計(jì)算：9m高度處風(fēng)壓高度變化系數(shù)：pz=O.616(Z/1O)o.44=O.588PgZ—-瞬時(shí)風(fēng)壓的陣風(fēng)系數(shù)，pf=O.734(Z/1O)-o.22—0.75Pgz=0.85(1+0.751)=1.488g風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值叭邙GgzPsPz30=1.488X1.5X0.588X0.55=0.72KN/m風(fēng)荷載取1KN/m水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值=1+0.6X0.096=1.058KN/m水平荷載設(shè)計(jì)值qH=1.43K+0.6x1.3qE=1.4X1+0.6X1.3X0.096=1.475KN/mB玻璃計(jì)算：一個(gè)幕墻組件自重標(biāo)準(zhǔn)值：G=GXBXHA=0.3X1.15X2.3=0.794KN玻璃幕墻構(gòu)件的面積a=bxh=1.15X2.3=2.645玻璃強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f=84.0N/mm2(大面)g□=6qHa2/t2l?:彎曲系數(shù)，a/b=0.5查表得0.1l:o=6X0.1X1.475X11502/1000X62=32.51N/mm2<84.0N/mm2玻璃強(qiáng)度滿足玻璃撓度計(jì)算:彎曲剛度D=Et3/12（l-v2）=（0.72X105X63）/［12X（l—0.22）］=1.35X106N.m?:饒度系數(shù)，查表得0.010132U=?qEka4X109/D2=0.01013X1.058X11504/1000X1.35X106=13.89mmU=14mm<1150/60=19.17U=14<30mm玻璃饒度滿足玻璃最大面積校核：玻璃種類調(diào)整系數(shù)a=3.01水平荷載設(shè)計(jì)值q=1.475KN/m?n玻璃厚度t=6mmAw=［0.3a1（t+t2/4）］/qn二［0.3X3.0X（6+62/4）］/1.475=9.15A=2.645m《A=9.15zd可以滿足使用要求C立柱選用：幕墻立柱按雙跨梁力學(xué)模型進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算：1、 風(fēng)荷載線分布最大荷載集度設(shè)計(jì)值（矩形分布）q:風(fēng)荷載線分布最大荷載集度設(shè)計(jì)值（kN/m）wr:風(fēng)荷載作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)：1.4wW:風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值：1kN/m?kB：幕墻分格寬：1.15mq:=1.4XWXBwk=1.4X1X1.15=1.61KN/m2、 立柱彎矩：M:風(fēng)荷載作用下立柱彎矩（kN.m）wq:風(fēng)荷載線分布最大荷載集度設(shè)計(jì)值1.61（kN/m）wH:立柱計(jì)算跨度：4.5mM:=L13+L23)/8/(Ll+L2)XqWw二[(3.83+0.73)/8/(3.8+0.7)]X1.61=2.47KN.mq:地震作用設(shè)計(jì)值(kN/mJEAG:玻璃幕墻構(gòu)件(包括玻璃和框)的平均自重400N/mAK垂直于玻璃幕墻平面的分布水平地震作用:q:垂直于玻璃幕墻平面的分布水平地震作用kN/mEAKq=3XaXGEAKmaxAK=3X0.08X400/1000=0.096kN/mY?：幕墻地震作用分項(xiàng)系數(shù)：1.3=1.3XqEAK=1.3X0.096=0.125kN/mq:水平地震作用線分布最大荷載集度設(shè)計(jì)值(矩形分布)EAq=qXBEE=0.125X1.15=0.144kN/mM￡：地震作用下立柱彎矩(kN.m)M￡=L13+L23)/8/(L1+L2)XqE=[(3.83+0.73)/8/(3.8+0.7)]X0.144=0.22KN.mM:幕墻立柱在風(fēng)荷載的地震作用下產(chǎn)生彎矩(kN.m)采用S+0.6S組合WMM=M+0.6M￡W=2.47+0.6X0.22=2.602kN.m3、荷載q:風(fēng)荷載線分布最大荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(kN.m)wkq=WXBwkK=1X1.15=1.15kN.mq:水平地震線分布最大荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值EKq=qXBEKEK=0.096X1.415=0.11kN.mR0=[L2/2-(L3+L3)/8(L+L)]X(q+0.6Xq)/L1 1 2 1 3 EK EK1=1.82KN4、選用立柱型材的截面特性：選用型材號：1401型材強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：84.20KN/mm2型材彈性模量：E=0.7X105N/mm2X軸慣性矩： I=337.0144cm4X軸慣性矩：I=78.7896cm4YX軸抵抗矩： W=135.412cm4X型材截面積： A=12.72cm2型材計(jì)算校核處壁厚： t=3.000mm型材截面積矩： S=65.474cm3塑性發(fā)展系數(shù)：y=1.055、幕墻立柱強(qiáng)度計(jì)算校核依據(jù)：N/A+M/y/wWf=84.2N/mm2(拉彎構(gòu)件)aB幕墻分格寬：1.15mmG幕墻自重:400N/m?AK幕墻自重線荷載：G=400XW/1000K FA=400X1.15/1000=0.46KN/mN：立柱受力KN=GXHKK=0.46X4.5=2.07KNN：立柱受力設(shè)計(jì)值：:結(jié)構(gòu)自重分項(xiàng)系數(shù)：1.2GN=1.2XNK=1.2X2.07=2.484KN。：立柱計(jì)算強(qiáng)度(N/mm2)(立柱為拉彎構(gòu)件)o二NX10/A+MX103/1.05/W□=2.484X10/12.72+2.602X103/1.05/135.412=20.253N/mm220.253N/mm2>f=84.2N/mm3立柱強(qiáng)度滿足6、幕墻立柱的剛度計(jì)算：U=1000X[1.4355XR-0.409X(q+0.6Xq)XL]XL3/(24X0.7XI)max0EKrk11M立柱最大饒度U為：7.00m<20mmaxD:立柱饒度與立柱計(jì)算跨度比值YH:立柱計(jì)算跨度D=U/H/1000Y=7.00/4.5/1000=0.0016W1/180撓度滿足要求方案一：A玻璃計(jì)算：一個(gè)幕墻組件自重標(biāo)準(zhǔn)值：G=GXBXHA=0.3X2.3X2.3=1.587KN玻璃幕墻構(gòu)件的面積A=BXH=2.3X2.3=5.29玻璃強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f=84.0N/mm2(大面)g□=6 qHa2/t2l? :彎曲系數(shù)，a/b=1.00查表得0.0442l:□=6X0.0442X1.475X23002/1000X102=20.69N/mm2<84.0N/mm2玻璃強(qiáng)度滿足玻璃撓度計(jì)算:彎曲剛度D=Et3/12(1-V2)=(0.72X105X103)/[12X(1-0.22)]=6.25X106N.m?:饒度系數(shù)，查表得0.004062U=?qhka4X109/D2=0.00406X1.058X23004/1000X6.25X106=19.23mmU=20mm<2300/60=38.33U=20<30mm玻璃饒度滿足玻璃最大面積校核:玻璃種類調(diào)整系數(shù)a=3.01水平荷載設(shè)計(jì)值q=1.475KN/m?H玻璃厚度t=6mmA=［0.3a（t+t2/4）］/1.475=9.15zd1A=2.645myA=9.15zd可以滿足使用要求C立柱選用幕墻立柱按雙跨梁力學(xué)模型進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算：1、 風(fēng)荷載線分布最大荷載集度設(shè)計(jì)（矩形分布）q風(fēng)荷載線分布最大荷載集度設(shè)計(jì)值（kN/m）w：r:風(fēng)荷載作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)：1.4wW：風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值：1kN/mkB：幕墻分格寬：2.3mq:=1.4XWXBwk=1.4X1X2.3=3.22KN/m2、 立柱彎矩：M:風(fēng)荷載作用下立柱彎矩（kN.m）wq:風(fēng)荷載線分布最大荷載集度設(shè)計(jì)值3.22（kN/m）wH:立柱計(jì)算跨度：4.5mM：=L13+L23）/8/（L1+L2）XqWw=［（3.83+0.73）/8/（3.8+0.7）］X3.22=4.94KN.mq:地震作用設(shè)計(jì)值（KN/MJEAG:玻璃幕墻構(gòu)件（包括玻璃和框）的平均自重:400N/mAK垂直于玻璃幕墻平面的分布水平地震作用;q:垂直于玻璃幕墻平面的分布水平地震作用（KN/mJEAKq=3XaXGEAK maxAK=3X0.08X400/1000=0.096KN/mY:幕墻地震作用分項(xiàng)系數(shù)：1.3Vq=1.3XqEA EAK=1.3X0.096=0.125KN/m?q:水平作用線分布最大荷載集度設(shè)計(jì)值（矩形分布）Eq=qXBEEA=0.125X2.3=0.288KN/mM:地震作用下立柱彎矩（KN.M）EM：=（L3+L3）/8/（L+L）XqE1212E=［（3.83+0.73）/8/（3.8+0.7）］X0.288=0.442KN.mM:幕墻立柱在風(fēng)荷載的地震作用下產(chǎn)生彎矩（KN.M）采用S+0.6S組合WEM=M+0.6MWE=4.94+0.6X0.442=5.205KN/m3、 荷載