職業(yè)病防治院舊門急診及醫(yī)技樓改造工程設(shè)計項目•設(shè)計計算書

職業(yè)病防治院舊門急診及醫(yī)技樓改造工程設(shè)計項目設(shè)計計算書設(shè)計：校對：審核：批準(zhǔn)：二〇一九年八月二十二日

目錄TOC\o"1-3"\h\z第一章鋁塑復(fù)合板幕墻設(shè)計計算書 基本參數(shù)門窗所在地區(qū)重慶地區(qū)；地面粗糙度分類等級門窗屬于外圍護構(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)；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?？拐鹪O(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，需要進行特殊設(shè)防的建筑，簡稱甲類；2.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)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)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011-2010(2016年版)及《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》GB18306-2015的要求，本工程所在地重慶地區(qū)地震基本烈度為：6度，地震動峰值加速度為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，也就是取：αmaxⅡ=0.04；本工程場地類型為：Ⅱ類場地，查表E.1[GB18306-2015]，場地地震動峰值加速度調(diào)整系數(shù)Fa=1；因此：αmax=Fa×αmaxⅡ=1×0.04=0.04門窗承受荷載計算風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值的計算方法門窗屬于外圍護構(gòu)件，按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2012)計算：wk=βgzμs1μzw0……8.1.1-2[GB50009-2012]上式中：wk：作用在門窗上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)；z：計算點標(biāo)高：30.45m；βgz：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：βgz=1+2gI10(z/10)-α……條文說明部分8.6.1[GB50009-2012]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=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，按GB50009-2012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；α：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，30.45m高度處的陣風(fēng)系數(shù)為：βgz=1+2×2.5×0.23×(30.45/10)-0.22=1.9001μz：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提供的公式計算：A類場地：μzA=1.284×(z/10)0.24B類場地：μzB=1.000×(z/10)0.30C類場地：μzC=0.544×(z/10)0.44D類場地：μzD=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>550m時，取z=550m，當(dāng)z<30m時，取z=30m；對于C類地形，30.45m高度處風(fēng)壓高度變化系數(shù)：μz=0.544×(30.45/10)0.44=0.8879μs1：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)μs1：1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：μs1(1)=1按《建筑結(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)：μs1(A)=μs1(1)+[μs1(25)-μs1(1)]logA/1.4……8.3.4[GB50009-2012]其中：μs1(25)=0.8μs1(1)=0.8計算支承結(jié)構(gòu)時的構(gòu)件從屬面積：A=1.05×2.1=2.205m2LogA=0.343則：μs1(A)=μs1(1)+[μs1(25)-μs1(1)]logA/1.4=0.951按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2012第8.3.5條：計算圍護結(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且小于或等于0.10時，取0.4μs1；—當(dāng)開洞率大于0.10且小于或等于0.30時，取0.6μs1；—當(dāng)開洞率大于0.30時，取0.8μs1；3其它情況，應(yīng)按開放式建筑物的μs1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：μs1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)荷載的支承結(jié)構(gòu)時的局部風(fēng)壓體型系數(shù)為：μs1=0.951+0.2=1.151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：μs1=1+0.2=1.2w0：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；計算支承結(jié)構(gòu)時的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值wk=βgzμzμs1w0=1.9001×0.8879×1.151×0.0004=0.000777MPa因為計算得到的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值小于0.001MPa，所以取：0.001MPa計算面板材料時的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值wk=βgzμzμs1w0=1.9001×0.8879×1.2×0.0004=0.00081MPa因為計算得到的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值小于0.001MPa，所以?。?.001MPa垂直于門窗平面的分布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值qEk=βEαmaxGk/A……5.3.4[JGJ102-2003]qEk：垂直于門窗平面的分布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)；βE：動力放大系數(shù),取5.0；αmax：水平地震影響系數(shù)最大值，取0.04；Gk：門窗構(gòu)件的重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值(N)；A：門窗構(gòu)件的面積(mm2)；平行于門窗平面的集中水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值PEk=βEαmaxGk……5.3.5[JGJ102-2003]PEk：平行于門窗平面的集中水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值(N)；βE：動力放大系數(shù),取5.0；αmax：水平地震影響系數(shù)最大值，取0.04；Gk：門窗構(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，對于豎向門窗和與水平面夾角大于75度、小于90度的斜玻璃門窗，可不考慮豎向地震作用效應(yīng)的計算和組合。作用效應(yīng)組合荷載和作用效應(yīng)按下式進行組合：S=γGSGk+ψwγwSwk+ψEγESEk……5.4.1[JGJ102-2003]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；γG、γw、γE：各效應(yīng)的分項系數(shù)；ψw、ψE：分別為風(fēng)荷載，地震作用效應(yīng)的組合系數(shù)。上面的γG、γw、γE為分項系數(shù)，按5.4.2、5.4.3、5.4.4[JGJ102-2003]規(guī)定如下：進行門窗構(gòu)件強度、連接件和預(yù)埋件承載力計算時：重力荷載：γG：1.2；風(fēng)荷載：γw：1.4；地震作用：γE：1.3；進行撓度計算時；重力荷載：γG：1.0；風(fēng)荷載：γw：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)ψw為1.0；地震作用的組合系數(shù)ψE為0.5；門窗豎中梃計算基本參數(shù)：1：計算點標(biāo)高：30.45m；2：力學(xué)模型：簡支梁；3：豎中梃跨度：H=2100mm；4：豎中梃左受荷單元寬：W1=700mm；豎中梃右受荷單元寬：W2=1400mm；5：豎中梃材質(zhì)：6063-T5；豎中梃受荷單元分析(1)豎中梃計算簡圖的確定：因為：W1<HW2<H所以，左受荷單元作用在豎中梃上是梯形荷載；右受荷單元作用在豎中梃上是梯形荷載；受力簡圖為：(2)豎中梃在左受荷單元力作用下的受力分析：wk：風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)；W1：左受荷單元寬(mm)；H：豎中梃的跨度(mm)；qwk1：在左受荷單元作用下的風(fēng)荷載線集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)；qw1：在左受荷單元作用下的風(fēng)荷載線集度設(shè)計值(N/mm)；qwk1=wk×W1/2=0.001×700/2=0.35N/mmqw1=1.4×qwk1=1.4×0.35=0.49N/mmqEAk：垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)；βE：動力放大系數(shù)，取5.0；αmax：水平地震影響系數(shù)最大值，取0.04；Gk：構(gòu)件的重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值(N)，(含面板和框架)；A：門窗構(gòu)件的面積(mm2)；qEAk=βEαmaxGk/A……5.3.4[JGJ102-2003]=5.0×0.04×0.0005=0.0001MPaqEk1：左受荷單元水平地震作用線荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)；H：豎中梃的跨度(mm)；W1：左受荷單元寬(mm)；qEk1=qEAk×W1/2=0.0001×700/2=0.035N/mmqE1：左受荷單元水平地震作用線荷載集度設(shè)計值(N/mm)；qE1=1.3qEk1=1.3×0.035=0.046N/mmqk1：左受荷單元受水平作用組合線荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)；q1：左受荷單元受水平作用組合線荷載集度設(shè)計值(N/mm)；用于強度計算時，采用Sw+0.5SE設(shè)計值組合：……5.4.1[JGJ102-2003]q1=qw1+0.5qE1=0.49+0.5×0.046=0.513N/mm用于撓度計算時，采用Sw標(biāo)準(zhǔn)值：……5.4.1[JGJ102-2003]qk1=qwk1=0.35N/mmM1：在左受荷單元力作用下的跨中最大彎矩設(shè)計值(N·mm)；M1=q1×H2/24×(3-(W1/H)2)=0.513×21002/24×(3-(700/2100)2)=272317.5N·mmV1：在左受荷單元力作用下的剪力設(shè)計值(N)；V1=q1H/2×(1-W1/2/H)=0.513×2100/2×(1-700/2/2100)=448.875N(3)豎中梃在右受荷單元力作用下的受力分析：wk：風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)；W2：右受荷單元寬(mm)；H：豎中梃的跨度(mm)；qwk2：在右受荷單元作用下的風(fēng)荷載線集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)；qw2：在右受荷單元作用下的風(fēng)荷載線集度設(shè)計值(N/mm)；qwk2=wk×W2/2=0.001×1400/2=0.7N/mmqw2=1.4×qwk2=1.4×0.7=0.98N/mmqEAk：垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)；βE：動力放大系數(shù)，取5.0；αmax：水平地震影響系數(shù)最大值，取0.04；Gk：構(gòu)件的重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值(N)，(含面板和框架)；A：門窗構(gòu)件的面積(mm2)；qEAk=βEαmaxGk/A……5.3.4[JGJ102-2003]=5.0×0.04×0.0005=0.0001MPaqEk2：右受荷單元水平地震作用線荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)；W2：右受荷單元寬(mm)；H：豎中梃的跨度(mm)；qEk2=qEAk×W2/2=0.0001×1400/2=0.07N/mmqE2：右受荷單元水平地震作用線荷載集度設(shè)計值(N/mm)；qE2=1.3qEk2=1.3×0.07=0.091N/mmqk2：右受荷單元受水平作用組合線荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)；q2：右受荷單元受水平作用組合線荷載集度設(shè)計值(N/mm)；用于強度計算時，采用Sw+0.5SE設(shè)計值組合：……5.4.1[JGJ102-2003]q2=qw2+0.5qE2=0.98+0.5×0.091=1.026N/mm用于撓度計算時，采用Sw標(biāo)準(zhǔn)值：……5.4.1[JGJ102-2003]qk2=qwk2=0.7N/mmM2：在右受荷單元力作用下的跨中最大彎矩設(shè)計值(N·mm)；M2=q2×H2/24×(3-(W2/H)2)=1.026×21002/24×(3-(1400/2100)2)=481792.5N·mmV2：在右受荷單元力作用下的剪力設(shè)計值(N)；V2=q2H/2×(1-W2/2/H)=1.026×2100/2×(1-1400/2/2100)=718.2N選用豎中梃型材的截面特性選用型材號：SX-DQ5504D-C加強中梃型材的抗彎強度設(shè)計值：f=90MPa型材的抗剪強度設(shè)計值：τ=55MPa型材彈性模量：E=70000MPa繞X軸慣性矩：Ix=711940mm4繞Y軸慣性矩：Iy=386240mm4繞X軸凈截面抵抗矩：Wnx1=11508mm3繞X軸凈截面抵抗矩：Wnx2=14790mm3型材凈截面面積：An=1073.393mm2型材截面垂直于X軸腹板的截面總寬度：t=10mm型材受力面對中性軸的面積矩：Sx=13011mm3塑性發(fā)展系數(shù)：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》GB50018-2002，取1.00；對于熱軋型鋼龍骨，按JGJ133或JGJ102規(guī)范,取1.05；對于鋁合金龍骨，按最新《鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50429-2007，取1.00；對塑鋼型材，參照鋁合金龍骨，取1.00；此處取：γ=1.00豎中梃的抗彎強度計算按下面的公式進行強度校核，應(yīng)滿足：(M1+M2)/γWnx≤f上式中：M1：在左受荷單元力作用下的跨中最大彎矩(N·mm)；M2：在右受荷單元力作用下的跨中最大彎矩(N·mm)；Wnx：在彎矩作用方向的凈截面抵抗矩(mm3)；γ：塑性發(fā)展系數(shù)，取1.00；f：型材的抗彎強度設(shè)計值，取90MPa；則：(M1+M2)/γWnx=(272317.5+481792.5)/1.00/11508=65.529MPa≤90MPa豎中梃抗彎強度能滿足要求。豎中梃的撓度計算(1)豎中梃在左受荷單元力作用下的撓度計算：df1：豎中梃在左受荷單元力作用下的撓度(mm)；df1=qk1H4/240EI×(25/8-5×(W1/2/H)2+2×(W1/2/H)4)=0.35×21004/240/70000/711940×(25/8-5×(700/2/2100)2+2×(700/2/2100)4)=1.7mm(2)豎中梃在右受荷單元力作用下的撓度計算：df2：豎中梃在右受荷單元力作用下的撓度(mm)；df2=qk2H4/240EI×(25/8-5×(W2/2/H)2+2×(W2/2/H)4)=0.7×21004/240/70000/711940×(25/8-5×(1400/2/2100)2+2×(1400/2/2100)4)=2.953mm(3)豎中梃在風(fēng)荷載作用下的總體撓度：df=df1+df2=1.7+2.953=4.653mm撓度的限值取桿件總長的1/150，即14mm，且不應(yīng)大于20mm。4.653mm≤14mm4.653mm≤20mm所以，撓度滿足要求！豎中梃的抗剪計算校核依據(jù)：τmax≤τ=55MPa(材料的抗剪強度設(shè)計值)在上面的公式中：τmax：豎中梃最大剪應(yīng)力(N)；V1：在左受荷單元力作用下的剪力設(shè)計值(N)；V2：在右受荷單元力作用下的剪力設(shè)計值(N)；Sx：豎中梃型材受力面對中性軸的面積矩(mm3)；Ix：豎中梃型材截面慣性矩(mm4)；t：型材截面垂直于X軸腹板的截面總寬度(mm)；τmax=(V1+V2)Sx/Ixt=(448.875+718.2)×13011/711940/10=2.133MPa2.133MPa≤55MPa豎中梃抗剪強度能滿足要求!玻璃板塊的選用與校核基本參數(shù)：1：計算點標(biāo)高：30.45m；2：玻璃板尺寸：寬×高=B×H=1000mm×1280mm；3：玻璃配置：中空玻璃，外片鋼化玻璃6mm，內(nèi)片鋼化玻璃6mm；模型簡圖為：玻璃板塊荷載計算：(1)外片玻璃荷載計算：t1：外片玻璃厚度(mm)；t2：內(nèi)片玻璃厚度(mm)；wk：作用在板塊上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)；GAk1：外片玻璃單位面積自重標(biāo)準(zhǔn)值(僅指玻璃)(MPa)；qEAk1：外片玻璃地震作用標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)；γg1：外片玻璃的體積密度(N/mm3)；wk1：分配到外片上的風(fēng)荷載作用標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)；qk1：分配到外片玻璃上的荷載組合標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)；q1：分配到外片玻璃上的荷載組合設(shè)計值(MPa)；GAk1=γg1t1=0.0000256×6=0.000154MPaqEAk1=βEαmaxGAk1=5×0.04×0.000154=0.000031MPawk1=1.1wkt13/(t13+t23)=1.1×0.001×63/(63+63)=0.00055MPaqk1=wk1+0.5qEAk1=0.00055+0.5×0.000031=0.000566MPaq1=1.4wk1+0.5×1.3qEAk1=1.4×0.00055+0.5×1.3×0.000031=0.00079MPa(2)內(nèi)片玻璃荷載計算：t1：外片玻璃厚度(mm)；t2：內(nèi)片玻璃厚度(mm)；wk：作用在板塊上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)；GAk2：內(nèi)片玻璃單位面積自重標(biāo)準(zhǔn)值(僅指玻璃)(MPa)qEAk2：內(nèi)片玻璃地震作用標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)γg2：內(nèi)片玻璃的體積密度(N/mm3)；wk2：分配到內(nèi)片上的風(fēng)荷載作用標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)；qk2：分配到內(nèi)片玻璃上的荷載組合標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)；q2：分配到內(nèi)片玻璃上的荷載組合設(shè)計值(MPa)；GAk2=γg2t2=0.0000256×6=0.000154MPaqEAk2=βEαmaxGAk2=5×0.04×0.000154=0.000031MPawk2=wkt23/(t13+t23)=0.001×63/(63+63)=0.0005MPaqk2=wk2+0.5qEAk2=0.0005+0.5×0.000031=0.000516MPaq2=1.4wk2+0.5×1.3qEAk2=1.4×0.0005+0.5×1.3×0.000031=0.00072MPa(3)玻璃板塊整體荷載組合計算：用于強度計算時，采用Sw+0.5SE設(shè)計值組合：……5.4.1[JGJ102-2003]q=1.4wk+0.5×1.3(qEAk1+qEAk2)=1.4×0.001+0.5×1.3×(0.000031+0.000031)=0.00144MPa用于撓度計算時，采用Sw標(biāo)準(zhǔn)值：……5.4.1[JGJ102-2003]wk=0.001MPa玻璃的強度計算：校核依據(jù)：σ≤[fg](1)外片校核：θ1：外片玻璃的計算參數(shù)；η1：外片玻璃的折減系數(shù)；qk1：作用在外片玻璃上的荷載組合標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)；a：分格短邊長度(mm)；E：玻璃的彈性模量(MPa)；t1：外片玻璃厚度(mm)；θ1=qk1a4/Et14……6.1.2-3[JGJ102-2003]=0.000566×10004/72000/64=6.066按系數(shù)θ1，查表6.1.2-2[JGJ102-2003]，η1=0.991；σ1：外片玻璃在組合荷載作用下的板中最大應(yīng)力設(shè)計值(MPa)；q1：作用在板塊外片玻璃上的荷載組合設(shè)計值(MPa)；a：玻璃短邊邊長(mm)；b：玻璃長邊邊長(mm)；t1：外片玻璃厚度(mm)；m1：外片玻璃彎矩系數(shù)，按邊長比a/b查表6.1.2-1[JGJ102-2003]得m1=0.0649；σ1=6m1q1a2η1/t12……6.1.2[JGJ102-2003]=6×0.0649×0.00079×10002×0.991/62=8.468MPa8.468MPa≤fg1=84MPa(鋼化玻璃)外片玻璃的強度滿足要求!(2)內(nèi)片校核：θ2：內(nèi)片玻璃的計算參數(shù)；η2：內(nèi)片玻璃的折減系數(shù)；qk2：作用在內(nèi)片玻璃上的荷載組合標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)；a：分格短邊長度(mm)；E：玻璃的彈性模量(MPa)；t2：內(nèi)片玻璃厚度(mm)；θ2=qk2a4/Et24……6.1.2-3[JGJ102-2003]=0.000516×10004/72000/64=5.53按系數(shù)θ2，查表6.1.2-2[JGJ102-2003]，η2=0.996σ2：內(nèi)片玻璃在組合荷載作用下的板中最大應(yīng)力設(shè)計值(MPa)；q2：作用在板塊內(nèi)片玻璃上的荷載組合設(shè)計值(MPa)；a：玻璃短邊邊長(mm)；b：玻璃長邊邊長(mm)；t2：內(nèi)片玻璃厚度(mm)；m2：內(nèi)片玻璃彎矩系數(shù)，按邊長比a/b查表6.1.2-1[JGJ102-2003]得m2=0.0649；σ2=6m2q2a2η2/t22……6.1.2[JGJ102-2003]=6×0.0649×0.00072×10002×0.996/62=7.757MPa7.757MPa≤fg2=84MPa(鋼化玻璃)內(nèi)片玻璃的強度滿足要求!玻璃最大撓度校核：校核依據(jù)：df=ημwka4/D≤df,lim……6.1.3-2[JGJ102-2003]上面公式中：df：玻璃板撓度計算值(mm)；η：玻璃撓度的折減系數(shù)；μ：玻璃撓度系數(shù)，按邊長比a/b查表6.1.3[JGJ102-2003]得μ=0.00626；wk：風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)a：玻璃板塊短邊尺寸(mm)；D：玻璃的彎曲剛度(N·mm)；df,lim：許用撓度，取短邊長的1/60，為16.667mm；其中：D=Ete3/(12(1-υ2))……6.1.3-1[JGJ102-2003]上式中：E：玻璃的彈性模量(MPa)；te：玻璃的等效厚度(mm)；υ：玻璃材料泊松比，為0.2；te=0.95×(t13+t23)1/3……6.1.5-3[JGJ102-2003]=0.95×(63+63)1/3=7.182mmD=Ete3/(12(1-υ2))=72000×7.1823/(12×(1-0.22))=2315347.704N·mmθ：玻璃板塊的計算參數(shù)；θ=wka4/Ete4……6.1.2-3[JGJ102-2003]=0.001×10004/72000/7.1824=5.22按參數(shù)θ，查表6.1.2-2[JGJ102-2003]，η=0.998df=ημwka4/D=0.998×0.00626×0.001×10004/2315347.704=2.698mm2.698mm≤df,lim=16.667mm(中空玻璃)玻璃撓度能滿足要求!門窗連接結(jié)構(gòu)計算基本參數(shù)：1：計算點標(biāo)高：30.45m；2：整樘門窗洞口尺寸：寬×高=B×H=2500mm×2000mm；3：連接片和門窗邊框連接方式：直接連接；4：連接片鋼板厚度：1.5mm；整樘結(jié)構(gòu)所用連接片數(shù)量：24；5：連接片與窗邊框連接用緊固件類型：抽芯鉚釘(開口10/12級)；連接片與窗邊框連接用緊固件公稱直徑：3mm；每個連接片上與窗邊框連接用緊固件數(shù)量：1；6：連接片與建筑結(jié)構(gòu)連接用緊固件類型：射釘；連接片與建筑結(jié)構(gòu)連接用緊固件公稱直徑：4mm；每個連接片上與建筑結(jié)構(gòu)連接用緊固件數(shù)量：1；7：門窗邊框材質(zhì)：6061-T4；與連接片接觸面邊框壁厚：1.5mm；整樘結(jié)構(gòu)總荷載計算(1)整樘結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載總量：Vw：整樘結(jié)構(gòu)總風(fēng)荷載設(shè)計值(N)：wk：風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)；B：整樘門窗洞口總寬(mm)；H：整樘門窗洞口總高(mm)；Vw=1.4wkBH=1.4×0.001×2500×2000=7000N(2)整樘結(jié)構(gòu)地震作用總荷載設(shè)計值：VE：整樘結(jié)構(gòu)地震作用總荷載設(shè)計值(N)：βE：動力放大系數(shù)，取5.0；αmax：水平地震影響系數(shù)最大值，按現(xiàn)行建筑抗震規(guī)范取用；Gk/A：結(jié)構(gòu)構(gòu)件的單位自重(MPa)；B：整樘門窗洞口總寬(mm)；H：整樘門窗洞口總高(mm)；VE=1.3×βEαmaxGk/A×BH=1.3×5.0×0.04×0.0005×2500×2000=650N(3)整樘結(jié)構(gòu)承受的總荷載設(shè)計值：V=Vw+0.5VE=7000+0.5×650=7325N連接片與窗邊框連接計算(1)每個連接片承受的剪切荷載：V1：每個連接件所受剪切荷載(N)；β：受力不均勻系數(shù)，取1.25；V：整樘結(jié)構(gòu)承受的總荷載設(shè)計值(N)；n：整樘結(jié)構(gòu)中連接片總數(shù)；V1=βV/n=1.25×7325/24=381.51N(2)連接片上每個抽芯鉚釘(開口10/12級)承受的剪切荷載：v1：連接片上每個抽芯鉚釘(開口10/12級)承受的剪切荷載(N)；V1：每個連接片所受剪切荷載(N)；n：每個連接片上與窗邊框連接用緊固件數(shù)量；v1=V1/n=381.51/1=381.51N(3)連接片與窗邊框連接部分的抗剪計算