塔樓玻璃幕墻計算書

美的大良順峰山工程商業(yè)綜合體塔樓玻璃幕墻設(shè)計計算書目錄TOC\o"1-4"\h\z\u第一章、結(jié)構(gòu)設(shè)計理論、荷載及作用-4-第一節(jié)、建筑工程根本概況-4-第二節(jié)、設(shè)計任務及要求-5-第三節(jié)、所采用的標準、標準、參考圖紙及科技文獻-5-3.1、建筑、結(jié)構(gòu)設(shè)計標準和技術(shù)標準：-5-3.2、門窗、幕墻行業(yè)標準和技術(shù)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(shè)計標準及標準-7-第四節(jié)、結(jié)構(gòu)設(shè)計理論及總體平安系數(shù)-7-4.1、結(jié)構(gòu)設(shè)計理論-7-4.2、總體平安系數(shù)-8-第五節(jié)、設(shè)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(jié)構(gòu)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(shè)計荷載及作用-16-6.1、風荷載標準值計算-16-6.2、設(shè)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(shè)計清洗荷載-17-6.5、設(shè)計屋面活荷載-17-6.6、設(shè)計溫度荷載Tgl-17-6.7、擦窗機荷載-17-6.8、荷載組合-18-第七節(jié)、結(jié)構(gòu)桿件及板材的允許位移-18-7.1、鋁合金型材結(jié)構(gòu)桿件的允許位移：-18-7.2、鋼型材結(jié)構(gòu)桿件的允許位移：-18-7.3、結(jié)構(gòu)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(gòu)件板塊式玻璃幕墻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)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-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(jié)構(gòu)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(gòu)件板塊中橫梁受力分析-34-一、計算說明-34-二、力學模型及根本假定-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(jié)構(gòu)設(shè)計理論、荷載及作用第一節(jié)、建筑工程根本概況建筑名稱：美的大良順峰山工程商業(yè)綜合體書建設(shè)單位〔業(yè)主〕：佛山市順德區(qū)美的房地產(chǎn)。工程地點：佛山市順德區(qū)大良，南國東路北側(cè)，錦上路南側(cè)，桂峰路東側(cè)，駒榮路西側(cè)。工程概況：本工程總建筑面積約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，整個工程集商業(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(shè)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(jié)構(gòu)形式：鋼骨鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防烈度：七度地面粗糙度：C類建筑物耐火等級：一級第二節(jié)、設(shè)計任務及要求本計算書僅對構(gòu)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、標準、參考圖紙及科技文獻3.1、建筑、結(jié)構(gòu)設(shè)計標準和技術(shù)標準：(01)中華人民共和國國家標準：GB50068-2001“建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標準〞(02)中華人民共和國國家標準：GB50352-2005“民用建筑設(shè)計通那么〞(03)中華人民共和國國家標準：GB50009-2001“建筑結(jié)構(gòu)荷載標準〞〔2006年版〕(04)中華人民共和國國家標準：GB50223-2023“建筑工程抗震設(shè)防分類標準〞(05)中華人民共和國國家標準：GB50011-2001“建筑抗震設(shè)計標準〞〔2023年版〕(06)中華人民共和國國家標準：GB/T17742-2023“中國地震烈度表〞(07)中華人民共和國國家標準：GB/T17740-1999“地震震級的規(guī)定〞(08)中華人民共和國國家標準：GB18306-2000“中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖〞(09)中華人民共和國國家標準：GB50017-2003“鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準〞(10)中華人民共和國行業(yè)標準：JGJ99-98“高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程〞(11)中華人民共和國國家標準：GB50018-2002“冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)標準〞(12)中華人民共和國國家標準：GB50010-2002“混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計標準〞(13)中華人民共和國行業(yè)標準：JGJ31-2002“高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程〞(14)中華人民共和國國家標準：GB50045-1995“高層民用建筑設(shè)計防火標準〞〔2005年版〕(15)中華人民共和國國家標準：GB50016-2006“建筑設(shè)計防火標準〞(16)中華人民共和國國家標準：GB50057-94“建筑防雷設(shè)計標準〞〔2000年版〕(17)中華人民共和國國家標準：GB50189-2005“公共建筑節(jié)能設(shè)計標準〞(18)中華人民共和國國家標準：GB50176-93“民用建筑熱工設(shè)計標準〞(19)中華人民共和國行業(yè)標準：JGJ75-2003“夏熱冬暖地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標準〞(20)中華人民共和國國家標準：GBJ118-1988“民用建筑隔聲設(shè)計標準〞(21)中華人民共和國國家標準：GB3096-2023“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/T50378-2006“綠色建筑評價標準〞(23)中華人民共和國國家標準：GB/T50083-1997“建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計術(shù)語和符號標準〞(24)中華人民共和國國家標準：GB/T20311-2006“建筑構(gòu)件和建筑構(gòu)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(shè)計標準》廣東省實施細那么〞；3.2、門窗、幕墻行業(yè)標準和技術(shù)規(guī)程：(01)中華人民共和國國家標準：GB/T8478-2023“鋁合金門窗〞(02)中華人民共和國行業(yè)標準：JGJ102-2003“玻璃幕墻工程技術(shù)標準〞(03)中華人民共和國行業(yè)標準：JGJ133-2001“金屬與石材幕墻工程技術(shù)標準〞(04)(05)中華人民共和國國家標準：GB/T21086-2007“建筑幕墻〞(06)中華人民共和國國家標準：GB/T18091-2000“玻璃幕墻光學性能〞(07)(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：GB50429-2007“鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計標準〞(10)中華人民共和國行業(yè)標準：JG/T231-2007“建筑玻璃采光頂〞；(11)中華人民共和國國家標準：GB50429-2007“鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計標準〞(12)中華人民共和國行業(yè)標準：JGJ113-2003“建筑玻璃應用技術(shù)規(guī)程〞(13)廣東省標準：DBJ15-30-2002“鋁合金門窗工程設(shè)計、施工及驗收標準〞；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/T50326-2006“建設(shè)工程工程管理標準〞(02)中華人民共和國國家標準：GB50300-2001“建筑工程施工質(zhì)量驗收統(tǒng)一標準〞(03)中華人民共和國行業(yè)標準：JGJ/T139-2001“玻璃幕墻工程質(zhì)量檢驗標準〞(04)中華人民共和國國家標準：GB50210-2001“建筑裝飾裝修工程質(zhì)量驗收標準〞(05)(06)中華人民共和國國家標準：GB50205-2001“鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收標準〞(07)中華人民共和國國家標準：GB50204-2002“混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收標準〞(08)中華人民共和國國家標準：GB/T18250-2000“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/T15227-2007“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：GB5237.1～5-2023/GB5237.6-2004“鋁合金建筑型材〞(02)中華人民共和國國家標準：GB/T3190-2023“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/T429.2-2000“鋁幕墻板氟碳噴涂鋁單板〞(04)中華人民共和國國家標準：GB/T17748-2023“鋁塑復合板〞(05)中華人民共和國國家標準：GB11614-1999“浮法玻璃〞(06)中華人民共和國國家標準：GB9962-1999“夾膠玻璃〞(07)中華人民共和國國家標準：GB15763.2-2005“建筑用平安玻璃鋼化玻璃〞(08)中華人民共和國國家標準：GB15763.1-2005“建筑用平安玻璃防火玻璃〞(09)中華人民共和國行業(yè)標準：JC/T511-2002“壓花玻璃〞(10)(11)中華人民共和國國家標準：GB/T18915.2-2002“鍍膜玻璃第一局部低輻射鍍膜玻璃〞(12)中華人民共和國國家標準：GB700-2006“碳素結(jié)構(gòu)鋼〞(13)中華人民共和國國家標準：GB699-1999“優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼〞(14)中華人民共和國國家標準：GB16776-2005“建筑用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠〞(15)中華人民共和國行業(yè)標準：JC/T882-2001“幕墻玻璃接縫用密封膠〞(16)中華人民共和國國家標準：GB3280-2007“不銹鋼冷軋鋼板〞(17)中華人民共和國國家標準：GB/T3098.15-2000“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/T3098.1-2000“緊固件機械性能螺栓、螺釘和螺柱〞(19)中華人民共和國國家標準：GB/T11835-2007“絕熱用巖棉、礦渣棉及其制品〞3.5、所參考的國外設(shè)計標準及標準(01)英國標準：BS6399.1第一局部：1997“恒載標準〞第二局部：“風載標準〞(02)英國標準：BS8118第一局部：1991“鋁在結(jié)構(gòu)上的應用〞(03)英國結(jié)構(gòu)工程師學會：1999“玻璃在建筑結(jié)構(gòu)上的應用〞(04)英國標準：BS5950-2000“鋼在建筑結(jié)構(gòu)上的應用〞(05)英國標準：BS6262-1982“建筑窗用玻璃實行標準〞(06)英國標準：BS1449“鋼板、鋼片和鋼帶〞(07)英國標準：BS5588“建筑設(shè)計、施工使用過程中的防火標準〞(08)澳大利亞標準：AS1288-2006“建筑玻璃的選材與安裝〞(09)美國標準：ASTME1300-03“玻璃在建筑中的荷載抵抗〞第四節(jié)、結(jié)構(gòu)設(shè)計理論及總體平安系數(shù)4.1、結(jié)構(gòu)設(shè)計理論詳見相關(guān)幕墻系統(tǒng)計算書。4.2、總體平安系數(shù)1、《金屬與石材幕墻工程技術(shù)標準》JGJ133-2001中幕墻材料力學性能的總平安系數(shù)取值如下：鋁合金型材的總平安系數(shù)K取為1.8。鋁板的總平安系數(shù)K取為2.0。鋼材〔包括不銹鋼材〕的總平安系數(shù)K取為1.55。玻璃的總平安系數(shù)K取為2.5。第五節(jié)、設(shè)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)材料的泊松比:(4)玻璃的加工誤差:(5)彈性模量:(6)扭轉(zhuǎn)模量:(7)玻璃的強度設(shè)計值：JGJ102-2003J2802003“玻璃幕墻工程技術(shù)標準〞表玻璃的強度設(shè)計值(N/mm2)玻璃種類玻璃厚度(mm)大面上的強度側(cè)面上的強度普通浮法玻璃5～1228.019.515～1924.017.0≥2020.014.0半鋼化玻璃5～1256.039.015～1948.034.0≥2040.028.0鋼化玻璃5～1284.058.815～1972.050.4≥2059.041.3防火玻璃6～19126.088.2注：1夾層玻璃和中空玻璃的強度設(shè)計值可按所采用的玻璃類型確定；2當鋼化玻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(jié)果予以調(diào)整；3半鋼化玻璃強度設(shè)計值可取浮法玻璃強度設(shè)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(shè)計值應根據(jù)實測結(jié)果予以調(diào)整；4側(cè)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(shè)計值：GB50429-2007“鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計標準〞表鋁合金材料強度設(shè)計值(N/mm2)鋁合金材料用于構(gòu)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1508580456063AT5≤10135757545＞10125707040T6≤10160909050＞101508585505083O/F所有9055210120H112所有9055170953003H24≤41006020103004H34≤4145853520H36≤3160954020

(6)鋁合金結(jié)構(gòu)普通螺栓和鉚釘連接的強度設(shè)計值：GB50429-2007“鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計標準〞表-1普通螺栓連接的強度設(shè)計值(N/mm2)螺栓的材料、性能等級和構(gòu)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2B11170160－－－－－－－2A90150145－－－－－－－不銹鋼A2-50、A4-50－－－200190－－－－A4-70、A4-70－－－320245－－－－鋼4.6、4.8級－－－－－－170140－構(gòu)件6061-T4－－210－－210－－2106061-T6－－305－－305－－3056063-T5－－185－－185－－1856063-T6－－240－－240－－2406063A-T5－－220－－220－－2206063A-T6－－255－－255－－2555083-O/F/H112－－315－－315－－315表-2鉚釘連接的強度設(shè)計值(N/mm2)鋁合金鉚釘牌號及構(gòu)件鋁合金牌號鋁合金鉚釘抗剪?rv承壓?rc鉚釘5B05-HX890－2A01-T4110－2A10-T4135－構(gòu)件6061-T4－2106061-T6－3056063-T5－1856063-T6－2406063A-T5－2206063A-T6－2555083-O/F/H112－3155.3、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(shè)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≤16mm21512532516＜t≤4020512040＜t≤60mm200115Q345Bt≤16mm31018040016＜t≤35mm29517035＜t≤50mm265155(7)焊接的強度設(shè)計值：(N/mm2)焊接方法和焊條型號構(gòu)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≤1616＜d≤4040＜d≤60215205200215205200185175170125120115160160160自動焊、半自動焊和E50型焊條的手工焊Q345≤1616＜d≤3535＜d≤50310295265310295265265250225180170155200200200自動焊、半自動焊和E55型焊條手工焊Q390≤1616＜d≤3535＜d≤503503353153503353153002852702051801802202202205.4、所采用的螺栓、螺絲等(1)不銹鋼螺栓、螺絲等的強度設(shè)計值(N/mm2)類別組別性能等級σb抗拉?s抗剪?vA〔奧氏體〕A1、A2A3、A4A5505002301757070028024580800370280C〔馬氏體〕C150500230175707003202451001000460350C380800370280C45050023017570700320245F〔鐵素體〕F14545021016060600275210(2)鋼制螺栓連接的強度設(shè)計值〔N/mm2〕螺栓的性能等級、錨栓和構(gòu)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170140－－－－－－－－5.6級－－－210210190－－－－－8.8級－－－400320－－－－－錨栓Q235鋼－－－－－－140－－－Q245鋼－－－－－－180－－－承壓型連接高強度螺栓8.8級－－－－－－－400250－10.9級－－－－－－－500310－構(gòu)件Q235鋼－－305－－405－－－470Q345鋼－－385－－510－－－590Q390鋼－－400－－530－－－615(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)滿足螺絲承載力的材料最小厚度(mm)6063-T56063-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(guān)于螺栓、螺絲計算的根本公式來自(GB/T196-1981)螺栓、螺絲的有效面積:(GB/T16823.1-1997)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)182.5254.5192.5M20202.5314.2244.8M24243.0452.4352.5M30303.5706.9560.6M36364.01018.0816.7M39394.01195.0975.85.5、所采用的結(jié)構(gòu)硅酮密封膠的強度?1、?2(N/mm2)結(jié)構(gòu)硅酮密封膠短期強度允許值?10.2N/mm2結(jié)構(gòu)硅酮密封膠長期強度允許值?20.01N/mm25.6、所采用的混凝土設(shè)計強度參照國家標準GB50010-2002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(shè)計值:(5)砼抗拉強度設(shè)計值:第六節(jié)、設(shè)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(jié)構(gòu)荷載標準2)中華人民共和國行業(yè)標準：JGJ102-2003玻璃幕墻工程技術(shù)標準3)佛山美的大良順峰山工程—風荷載特性風洞試驗數(shù)據(jù)圖表根據(jù)標準規(guī)定，采用以下給定公式計算風荷載設(shè)計標準值——根本風壓——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)根本風壓：佛山市的根本風壓，參照風載標準GB50009-2001附錄D.4的風壓分布表及附錄D.5的風壓分布圖確定為：=0.50kPa(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、丘陵以及房屋比擬稀疏的鄉(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GB50009-2001條規(guī)定：外外表μos內(nèi)外表μis局部風壓體型系數(shù)μsμs=μos-μis正壓區(qū)0.8-0.2μs_p=μos-μis=1對墻面-1.00.2μs_s=|μos-μis|=1.2墻邊角-1.80.2μs_e=|μos-μis|=2對水平結(jié)構(gòu)正壓區(qū)μs_p=0.8對雨蓬結(jié)構(gòu)局部μs_r=2.0(注：根據(jù)JGJ102-2003條的規(guī)定，最小設(shè)計風壓為1.0kPa)根據(jù)風壓力試驗研究結(jié)果，作用于建筑外墻上的風壓力分布見風壓力試驗研究局部。6.2、設(shè)計水平地震作用標準值抗震設(shè)防：本工程為7度抗震設(shè)防烈度,設(shè)計根本地震加速度值為0.10g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(shè)計地震荷載——幕墻構(gòu)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(shè)防烈度，設(shè)計根本地震加速度值為0.10g：=0.086.3、永久荷載和可變荷載結(jié)構(gòu)設(shè)計及安裝滿足相關(guān)中國國家標準內(nèi)部玻璃隔斷，包括固定和可開啟玻璃板塊的設(shè)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/m26.4、水平設(shè)計清洗荷載在玻璃面100mm×100mm方形內(nèi)垂直施加1500N靜荷載時，外墻應保持平安無損壞。6.5、設(shè)計屋面活荷載屋面活荷載，參照荷載標準GB50009-2001表確定為：LL1=0.5kPa所有水平外表包括突出結(jié)構(gòu)、窗臺、采光頂及雨蓬的集中荷載1.0kNLL2=1.0kN所有采光頂及雨蓬的檢修均布活荷載LL3=0.7kPa6.6、設(shè)計溫度荷載Tgl設(shè)計溫差：?T=80線膨脹系數(shù)：αgl=8.5×10-6℃6.7、擦窗機荷載設(shè)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(shè)計荷載x1.5平安系數(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。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(shè)計中取0.5，在金屬和石材幕墻設(shè)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(shè)計值：第七節(jié)、結(jié)構(gòu)桿件及板材的允許位移結(jié)構(gòu)應能承受以上各項荷載及位移，同時不超過以下使用極限〔平面外方向允許撓度〕：7.1、鋁合金型材結(jié)構(gòu)桿件的允許位移：框架鋁構(gòu)件撓度限值是它的跨度的180或20mm,取二者小值對于懸臂構(gòu)件，其跨度可取懸臂長度的2倍7.2、鋼型材結(jié)構(gòu)桿件的允許位移：框架鋼構(gòu)件撓度限值是它的跨度的1/2507.3、結(jié)構(gòu)桿件的允許位移：永久荷載下，橫梁或其它構(gòu)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1/607.5、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(jié)構(gòu)分析計算系統(tǒng)說明：玻璃幕墻系統(tǒng)需要抵抗風荷載、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(jié)構(gòu)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(cè)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=1564mm矩形玻璃的長邊邊長(mm),b=3600mm外片玻璃的厚度(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(shè)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(gòu)件板塊，并在構(gòu)件板塊上施加面荷載，構(gòu)件板塊自重由軟件自行生成，然后進行有限元結(jié)構(gòu)分析，最終確定截面厚度以及結(jié)構(gòu)的構(gòu)造形式。分析的過程和結(jié)果如下：根據(jù)夾膠中空玻璃各片玻璃的剛度關(guān)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:2.1470.123荷載設(shè)計值w3=1.4×wK3+0.5×qek3=1.4×2.147+0.5×0.123=3.067Kpa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(shè)計值w1=1.4×wK1+0.5×qek1=1.4×0.637+0.5×0.082=0.933Kpa作用在第二片玻璃上的荷載按下式計算：0.6370.082荷載設(shè)計值w2=1.4×wK2+0.5×qek2=1.4×0.637+0.5×0.082=0.933Kpa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(jié)論：采用內(nèi)側(cè)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(shè)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(shè)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(shè)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設(shè)計中考慮以下清洗或者其他荷載標準值為:內(nèi)部玻璃隔斷，包括固定和可開啟玻璃板塊的設(shè)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、在玻璃外表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=0.7×1800＋100=1360mm局部荷載的有效分布長度:Weff=1800mm等效分布清洗荷載值IL=8×0.25×1500×a/Beff/Weff=2.206kPa根據(jù)夾膠中空玻璃各片玻璃的剛度關(guān)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：=0.45kPa=0.45kPa=1.39kPa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η1＝0.930＝17.529查表取η2＝0.930＝10.171查表取η3＝0.959荷載作用下各片玻璃的應力標準值:＝13.488N/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(gòu)件板塊，并在構(gòu)件板塊上施加面荷載，構(gòu)件板塊自重由軟件自行生成，然后進行有限元結(jié)構(gòu)分析，最終確定截面厚度以及結(jié)構(gòu)的構(gòu)造形式。分析的過程和結(jié)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(shè)計值w1=1.4×wK1+0.5×qek1=1.4×1.71+0.5×0.082=2.435Kpa作用在內(nèi)片玻璃上的荷載按下式計算:=1.71=0.082荷載設(shè)計值w2=1.4×wK2+0.5×qek2=1.4×1.71+0.5×0.082=2.435Kpa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(jié)論：采用內(nèi)側(cè)玻璃幕墻可視區(qū)采用8LOW-E+12A+8鋼化中空玻璃，強度設(shè)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(shè)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(shè)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(shè)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(shè)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、在玻璃外表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=0.7×1500＋100=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=2.61kPa根據(jù)夾膠玻璃各片玻璃的剛度關(guān)系荷載分配如下：作用每片玻璃上的荷載按下式計算：=1.31kPa=1.31kPa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η1＝0.908＝23.105查表取η2＝0.908荷載作用下各片玻璃的應力標準值:＝14.83N/mm2<56＝14.83N/mm2<56所以玻璃強度滿足要求。五、結(jié)構(gòu)膠計算玻璃面材與鋁合金框之間用結(jié)構(gòu)硅酮密封膠粘接，結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)硅酮密封膠的粘接長度和寬度。結(jié)構(gòu)硅酮密封膠的應力由所受的短期或長期荷載計算，并應分別符合以下條件：≤≤式中：短期荷載作用在結(jié)構(gòu)硅酮密封膠中產(chǎn)生的拉應力設(shè)計值；長期荷載作用在結(jié)構(gòu)硅酮密封膠中產(chǎn)生的拉應力設(shè)計值；——結(jié)構(gòu)硅酮密封膠短期強度允許值，按0.20采用；——結(jié)構(gòu)硅酮密封膠長期強度允許值，按0.01采用。1、根本參數(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(jié)寬度計算:=18.66mm3、構(gòu)膠粘結(jié)厚度的計算(1)年溫差作用下結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)厚度的計算ts:結(jié)構(gòu)膠的粘結(jié)厚度:mmδ1:結(jié)構(gòu)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:80US:玻璃板塊在年溫差作用下玻璃與鋁型材相對位移量:mm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=H△T(a1-a2)=1500×80×(2.35×10-5-1×10=1.62mm按《玻璃幕墻工程技術(shù)標準》JGJ102-96第.1條ts1=US1/(δ1×(2+δ1))0.5=1.62/(0.125×(2+0.125))0.5=3.14mm(2)地震作用下結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)厚度的計算ts2:結(jié)構(gòu)膠的粘結(jié)厚度:mmδ2:結(jié)構(gòu)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〕θ：要求幕墻平面內(nèi)變形性能：1/450，按《玻璃幕墻工程技術(shù)標準》JGJ102-2003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1435Us2=H×θ=1500×1/450=3.33mmts2=US2/(δ2×(2+δ2))0.5=3.33/(0.125×(2+0.125))0.5=6.46mm結(jié)論：根據(jù)《玻璃幕墻工程技術(shù)標準》JGJ102-2003第條規(guī)定，結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)厚度不應小于6mm，此處取8mm，所以，結(jié)構(gòu)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平安支撐系統(tǒng)。采用一條4.5mm厚鋁托板作為玻璃的承重構(gòu)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=300mmA=Lxt=1.35x103=1013mm3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(shè)計的玻璃托板是平安的。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(shè)計值為4.975壓板單側(cè)所受的水平集中力為4478壓板單側(cè)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(gòu)件板塊中橫梁受力分析一、計算說明根據(jù)圖紙分格及幕墻所處的位置，我們選取了最不利的位置進行計算。橫梁選用6063-T5合金型材，根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)特點，幕墻橫梁為雙向受彎構(gòu)件，在構(gòu)件板塊平面外承受由面材傳來的風荷載、地震作用等其他荷載，并根據(jù)面材的寬高比確定橫梁的負荷范圍〔三角形荷載、梯形荷載或者均布荷載〕；在構(gòu)件板塊平面內(nèi)承受由面材傳來的集中荷載及型材本身的自重。二、力學模型及根本假定橫梁支撐于立柱之上，可將其簡化為簡支梁，它將承受風荷載、地震作用、自重荷載及其他形式的荷載；水平荷載可簡化為三角形荷載或梯形荷載，玻璃自重為集中荷載，而橫梁自重簡化為均布荷載。三、橫梁截面參數(shù)鋁合金橫梁的截面性質(zhì)，關(guān)于強軸Y-YAt=2887.15Iy_t=19077170.61mm4Ix_t=7529981.39Cxc_t=124.6Wyc_t=Iy_t?Cxc_t-1Wyc_t=1.53×105Cxt_t=125.4Wyt_t=Iy_t?Cxt_t-1Wyt_t=1.52×105鋁合金橫梁的截面性質(zhì)，關(guān)于弱軸Y-YCyc_t=68.4Wxc_t=Ix_t?Cyc_t-1Wxc_t=1.10×105Cyt_t=66.6Wxt_t=Ix_t?Cyt_t-1Wxt_t=1.13×105回轉(zhuǎn)半徑關(guān)于X-X：ix=51.07回轉(zhuǎn)半徑關(guān)于Y-Y：iy=81.29材質(zhì)系數(shù)Po_al=f2t_T6,表-1受壓板件全部有效的最大寬厚比硬化程度加勁板件、中間加勁板件非加勁板件、邊緣加勁板件非焊接焊接非焊接焊接弱硬化21.51765強硬化171554表計算α1，α2的取值系數(shù)硬化程度加勁板件、中間加勁板件非加勁板件、邊緣加勁板件非焊接焊接非焊接焊接α1弱硬化1.00.90.960.90.90.80.90.77α2強硬化1.00.91.00.90.90.70.90.68計算板件的寬度b=129mm計算板件的厚度t=3.0mm關(guān)于X-X為梯度應力，壓應力分布不均勻系數(shù)計算:σmin=-63.6mm,σmax壓應力分布不均勻系數(shù)：ψ=σmin/σmax=-0.98受壓板局部穩(wěn)定系數(shù)k(ψψ+9.78ψ2=23.37對于加勁板件或者中間加勁板件，計算系數(shù)k0=4對于加勁板件或者中間加勁板件，計算系數(shù)k1=k(ψ)/k0=5.84加勁勒修正系數(shù)，對于不帶加勁肋的板件，η=1.0加勁板件、中間加勁板件的寬厚比限值：βI0=21.5=63.71實際計算寬厚比：β=b/t=43<63.71,板件A滿足要求關(guān)于Y-Y為均布應力：根據(jù)標準規(guī)定，對于均勻受壓板件，k1=1.0加勁勒修正系數(shù)，對于不帶加勁肋的板件：η=1.0加勁板件、中間加勁板件的寬厚比限值：βI0=21.5=24.83實際計算寬厚比：β=b/t=43>βI0=24.83,板件A不滿足要求板件寬厚比大于表時，應按下式進行有效厚度折減：te/t=α1/λ-0.22α1/λ2≤1受壓板件的彈性臨界屈曲應力：σcr=4π2Eal/(12(1-val)β2)=136.86Mpa板件的換算柔度系數(shù)：λ=(f2t_T6/σcr)1/2=(180/136.86)1/2=1.15計算板件受壓時的有效厚度：te=〔1/λ-0.22/λ2〕t=2.11所以板件A有效計算厚度為2.11桿件B-元件類型加勁肢構(gòu)件板塊計算板件的寬度b=184.6計算板件的厚度t=3.0mm關(guān)于X-X為均布應力：根據(jù)標準規(guī)定，對于均勻受壓板件，k1=1.0加勁勒修正系數(shù)，對于不帶加勁肋的板件：η=1.0加勁板件、中間加勁板件的寬厚比限值：βI0=21.5=24.83實際計算寬厚比：β=b/t=61.53>βI0=24.83,板件B不滿足要求板件寬厚比大于表時，應按下式進行有效厚度折減：te/t=α1/λ-0.22α1/λ2≤1邊緣加勁板件、中間加勁板件的彈性臨界屈曲應力：σcr=ηk0π2Eal/(12(1-val)β2)中間加勁板件均勻受壓板件局部穩(wěn)定系數(shù)：k0=4兩個等間距中間加勁肋的中間加勁板件，加勁肋修正系數(shù)：c=19.5mmη=1+4.5〔c/t-1〕2/β=3.21邊緣加勁板件、中間加勁板件的彈性臨界屈曲應力：σcr=ηk0π2Eal/(12(1-val)β2)=278.66Mpa板件的換算柔度系數(shù)：λ=(f2t_T6/σcr)1/2=(180/278.66)1/2=0.80計算板件受壓時的有效厚度：te=〔1/λ-0.22/λ2〕t=2.71關(guān)于Y-Y為梯度應力，壓應力分布不均勻系數(shù)計算:σmin=-62.2mm,σmax=壓應力分布不均勻系數(shù)：ψ=σmin/σmax=-0.51受壓板局部穩(wěn)定系數(shù)k(ψψ+9.78ψ2=13.56對于加勁板件或者中間加勁板件，計算系數(shù)k0=4對于加勁板件或者中間加勁板件，計算系數(shù)k1=k(ψ)/k0=3.39兩個等間距中間加勁肋的中間加勁板件，加勁肋修正系數(shù)：c=19.5mmη=1+4.5〔c/t-1〕2/β=3.21加勁板件、中間加勁板件的寬厚比限值：βI0=21.5=83.2實際計算寬厚比：β=b/t=66.87<81.6,板件B滿足要求所以板件B有效計算厚度為2.桿件C-元件類型非加勁外伸肢構(gòu)件板塊計算板件的寬度b=52計算板件的厚度t=4.5mm關(guān)于Y-Y為梯度應力，壓應力分布不均勻系數(shù)計算:受壓