幕墻結(jié)構(gòu)及熱工計(jì)算書

1、 大豐經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)行政辦公樓 玻璃幕墻及鋼結(jié)構(gòu)、熱工結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算書建設(shè)單位：江蘇大豐經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)工程名稱：大豐經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)行政辦公樓建筑幕墻工程幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算書總 冊 號: 第 一 冊 分 冊 號: 第 1 冊 專 業(yè): 幕墻結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、熱工設(shè)計(jì) 階 段: 施工階段設(shè)計(jì)人簽字：校對人簽字：審核人簽字：蘇州金螳螂建筑裝飾股份有限公司二00八年三月目 錄第一章： 設(shè)計(jì)總說明2第二章：設(shè)計(jì)依據(jù)2第三章：基本計(jì)算公式3第四章：材料力學(xué)性能5第五章：150系列橫明豎隱玻璃幕墻設(shè)計(jì)計(jì)算8第六章：180系列豎明橫隱玻璃幕墻設(shè)計(jì)計(jì)算32第七章：石材幕墻設(shè)計(jì)計(jì)算56第八章：鋼結(jié)構(gòu)雨蓬計(jì)算76第九章：幕墻系統(tǒng)熱工計(jì)

2、算95第一章： 設(shè)計(jì)總說明1、建設(shè)單位：江蘇大豐經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)2、工程名稱：大豐經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)行政辦公樓建筑幕墻工程外墻裝飾及幕墻工程3、工程地理：按50年一遇的鹽城地區(qū)基本風(fēng)壓w=0.45KN/m2；基本雪壓w=0.35KN/m2?？拐鹨蟀?度抗震設(shè)防設(shè)計(jì)，基本地震加速度為0.15g，設(shè)計(jì)地震分組為第一組。幕墻最高設(shè)計(jì)高度為42.8米。4、設(shè)計(jì)內(nèi)容：本工程建筑幕墻設(shè)計(jì)以遵循原建筑設(shè)計(jì)風(fēng)格為原則，結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)為主導(dǎo)，按照業(yè)主要求，技術(shù)性和經(jīng)濟(jì)性相結(jié)合。 (1)幕墻玻璃均采用6鍍膜+12A+6鋼化中空玻璃。5、建筑結(jié)構(gòu)安全等級：二級。6、建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限：50年。7、幕墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限：2

3、5年。第二章：設(shè)計(jì)依據(jù) 建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn) GB 50068-2001 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 GB 50009-2001（2006年版） 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 50011-2001 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 50010-2002 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 50017-2003 混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程JGJ 145-2004 玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范 JGJ 102-2003 金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范 JGJ 133-2001 建筑幕墻 JG 3035-1996 玻璃幕墻工程質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn) JGJ/T 139-2001 鋁合金建筑型材 基材 GB/T 5237.1-2004 鋁合金建筑型材 陽極

4、氧化、著色型材 GB 5237.2-2004 緊固件機(jī)械性能 螺栓、螺釘和螺柱 GB 3098.1-2000 緊固件機(jī)械性能 螺母 粗牙螺紋 GB 3098.2-2000 緊固件機(jī)械性能 自攻螺釘 GB 3098.5-2000 緊固件機(jī)械性能 不銹鋼螺栓、螺釘和螺柱 GB 3098.6-2000 緊固件機(jī)械性能 不銹鋼螺母 GB 3098.15-2000 浮法玻璃 GB 11614-1999 建筑用安全玻璃 第2部分： 鋼化玻璃 GB 15763.2-2001 幕墻用鋼化玻璃與半鋼化玻璃 GB 17841-1999 建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊 (第二版) BKCADPM集成系統(tǒng)(BKCADPM200

5、6版)第三章：基本計(jì)算公式(1).場地類別劃分: 地面粗糙度可分為A、B、C、D四類： -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)和城市郊區(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)。 本工程為：大豐經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)行政辦公樓，按B類地區(qū)計(jì)算風(fēng)荷載。(2).風(fēng)荷載計(jì)算: 幕墻屬于薄壁外圍護(hù)構(gòu)件，根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2001（2006年版）規(guī)定采用 風(fēng)荷載計(jì)算公式: Wk=gz×s×z×W0 （7.1.1-2） 其中: Wk-垂直作用在幕墻表面上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(k

6、N/m2)； gz-高度Z處的陣風(fēng)系數(shù),按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2001（2006年版）第7.5.1條取定。 根據(jù)不同場地類型,按以下公式計(jì)算:gz=K(1+2f) 其中K為地區(qū)粗糙度調(diào)整系數(shù)，f為脈動(dòng)系數(shù)。經(jīng)化簡，得： A類場地: gz=0.92×1+35-0.072×(Z/10)-0.12 B類場地: gz=0.89×1+(Z/10)-0.16 C類場地: gz=0.85×1+350.108×(Z/10)-0.22 D類場地: gz=0.80×1+350.252×(Z/10)-0.30 z-風(fēng)壓高度變化系數(shù),按

7、建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2001（2006年版）第7.2.1條取定。 根據(jù)不同場地類型,按以下公式計(jì)算: A類場地: z=1.379×(Z/10)0.24 B類場地: z=1.000×(Z/10)0.32 C類場地: z=0.616×(Z/10)0.44 D類場地: z=0.318×(Z/10)0.60 本工程屬于B類地區(qū),故z=(Z/10)0.32 s-風(fēng)荷載體型系數(shù),按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2001（2006年版）第7.3.3條取為：-2.0 W0-基本風(fēng)壓,按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2001（2006年版）附表D.4給出的

8、50年一遇的風(fēng)壓采用，但不得小于0.3kN/m2，鹽城地區(qū)取為0.450kN/m2(3).地震作用計(jì)算: qEAk=E×max×GAK 其中: qEAk-水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值 E-動(dòng)力放大系數(shù),按 5.0 取定 max-水平地震影響系數(shù)最大值，按相應(yīng)抗震設(shè)防烈度和設(shè)計(jì)基本地震加速度取定: max選擇可按JGJ102-2003中的表5.3.4進(jìn)行。表5.3.4 水平地震影響系數(shù)最大值max抗震設(shè)防烈度6度7度8度max0.040.08(0.12)0.16(0.24)注:7、8度時(shí)括號內(nèi)數(shù)值分別用于設(shè)計(jì)基本地震速度為0.15g和0.30g的地區(qū)。 設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.05g，

9、抗震設(shè)防烈度6度： max=0.04 設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.10g，抗震設(shè)防烈度7度： max=0.08 設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.15g，抗震設(shè)防烈度7度： max=0.12 設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.20g，抗震設(shè)防烈度8度： max=0.16 設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.30g，抗震設(shè)防烈度8度： max=0.24 設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.40g，抗震設(shè)防烈度9度： max=0.32 鹽城地區(qū)設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.05g，抗震設(shè)防烈度為6度，故取max=0.04 GAK-幕墻構(gòu)件的自重(N/m2)(4).作用效應(yīng)組合:一般規(guī)定，幕墻結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)按下列規(guī)定驗(yàn)算承載力和撓度： a.無地震作用效應(yīng)組

10、合時(shí)，承載力應(yīng)符合下式要求： 0S R b.有地震作用效應(yīng)組合時(shí)，承載力應(yīng)符合下式要求： SE R/RE式中 S-荷載效應(yīng)按基本組合的設(shè)計(jì)值； SE-地震作用效應(yīng)和其他荷載效應(yīng)按基本組合的設(shè)計(jì)值； R-構(gòu)件抗力設(shè)計(jì)值； 0-結(jié)構(gòu)構(gòu)件重要性系數(shù)，應(yīng)取不小于1.0； RE-結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力抗震調(diào)整系數(shù)，應(yīng)取1.0； c.撓度應(yīng)符合下式要求： df df,lim df-構(gòu)件在風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值或永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下產(chǎn)生的撓度值； df,lim-構(gòu)件撓度限值； d.雙向受彎的桿件，兩個(gè)方向的撓度應(yīng)分別符合dfdf,lim的規(guī)定。幕墻構(gòu)件承載力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，其作用效應(yīng)的組合應(yīng)符合下列規(guī)定： 1 有地震作用效應(yīng)

11、組合時(shí)，應(yīng)按下式進(jìn)行： S=GSGK+wwSWK+EESEK 2 無地震作用效應(yīng)組合時(shí)，應(yīng)按下式進(jìn)行： S=GSGK+wwSWK S-作用效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值； SGk-永久荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值； SWk-風(fēng)荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值； SEk-地震作用效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值； G-永久荷載分項(xiàng)系數(shù)； W-風(fēng)荷載分項(xiàng)系數(shù)； E-地震作用分項(xiàng)系數(shù)； W-風(fēng)荷載的組合值系數(shù)； E-地震作用的組合值系數(shù)； 進(jìn)行幕墻構(gòu)件的承載力設(shè)計(jì)時(shí)，作用分項(xiàng)系數(shù)，按下列規(guī)定取值： 一般情況下，永久荷載、風(fēng)荷載和地震作用的分項(xiàng)系數(shù)G、W、E應(yīng)分別取1.2、1.4和1.3； 當(dāng)永久荷載的效應(yīng)起控制作用時(shí)，其分項(xiàng)系數(shù)G應(yīng)取1.35；此時(shí)，參與組合的可變荷

12、載效應(yīng)僅限于豎向荷載效應(yīng)； 當(dāng)永久荷載的效應(yīng)對構(gòu)件利時(shí)，其分項(xiàng)系數(shù)G的取值不應(yīng)大于1.0。 可變作用的組合系數(shù)應(yīng)按下列規(guī)定采用： 一般情況下，風(fēng)荷載的組合系數(shù)W應(yīng)取1.0，地震作用于的組合系數(shù)E應(yīng)取0.5。 對水平倒掛玻璃及框架，可不考慮地震作用效應(yīng)的組合，風(fēng)荷載的組合系數(shù)W應(yīng)取1.0（永久荷載的效應(yīng)不起控制作用時(shí)）或0.6(永久荷載的效應(yīng)起控制作用時(shí))。幕墻構(gòu)件的撓度驗(yàn)算時(shí)，風(fēng)荷載分項(xiàng)系數(shù)W和永久荷載分項(xiàng)系數(shù)均應(yīng)取1.0，且可不考慮作用效應(yīng)的組合。第四章：材料力學(xué)性能 材料力學(xué)性能，主要參考JGJ 102-2003 玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范。(1).玻璃的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值應(yīng)按表5.2.1的規(guī)定采用。表

13、5.2.1 玻璃的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 fg(N/mm2)種 類厚度（mm）大 面?zhèn)?面普通玻璃528.019.5浮法玻璃51228.0 19.5151924.0 17.0 2020.0 14.0 鋼化玻璃51284.0 58.8151972.0 50.42059.0 41.3注：1. 夾層玻璃和中空玻璃的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值可按所采用的玻璃類型確定；2. 當(dāng)鋼化玻璃的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)達(dá)不到浮法玻璃強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的3倍時(shí)，表中數(shù)值 應(yīng)根據(jù)實(shí)測結(jié)果予于調(diào)整；3. 半鋼化玻璃強(qiáng)度設(shè)計(jì)值可取浮法玻璃強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的2倍。當(dāng)半鋼化玻璃 的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值達(dá)不到浮法玻璃強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的2倍時(shí)，其設(shè)計(jì)值應(yīng)根據(jù)實(shí) 測結(jié)果予于調(diào)整；4. 側(cè)面玻璃切割后的

14、斷面，其寬度為玻璃厚度。(2).鋁合金型材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值應(yīng)按表5.2.2的規(guī)定采用。表5.2.2 鋁合金型材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fa（N/mm2）鋁合金牌號狀 態(tài)壁厚（mm）強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fa抗拉、抗壓抗剪局部承壓6061T4不區(qū)分85.5 49.6 133.0 T6不區(qū)分190.5 110.5 199.0 6063T5不區(qū)分85.5 49.6 120.0 T6不區(qū)分140.0 81.2 161.0 6063AT510124.4 72.2 150.0 10116.6 67.6 141.5 T610147.7 85.7 172.0 10140.0 81.2 163.0 (3).鋼材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)

15、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50017-2003的規(guī)定采用，也可按表5.2.3采用。表5.2.3 鋼材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fs（N/mm2）鋼材牌號厚度或直徑d（mm）抗拉、抗壓、抗彎抗剪端面承壓Q235d1621512532516d4020512040d60200115Q345d1631018040016d3529517035d50265155注：表中厚度是指計(jì)算點(diǎn)的鋼材厚度；對軸心受力桿件是指截面中較厚鋼板的厚度.(4).玻璃幕墻材料的彈性模量可按表5.2.8的規(guī)定采用。表5.2.8 材料的彈性模量 E（N/mm2）材 料E玻 璃0.72105鋁合金0.70105鋼、不銹鋼2.06105消除應(yīng)力的高強(qiáng)鋼絲2

16、.05105不銹鋼絞線1.201051.50105高強(qiáng)鋼絞線1.95105鋼絲繩0.801051.00105 注：鋼絞線彈性模量可按實(shí)測值采用。(5).玻璃幕墻材料的泊松比可按表5.2.9的規(guī)定采用。表5.2.9 材料的泊松比材 料材 料玻璃0.20鋼、不銹鋼0.30鋁合金0.33高強(qiáng)鋼絲、鋼絞線0.30(6).玻璃幕墻材料的線膨脹系數(shù)可按表5.2.10的規(guī)定采用。表5.2.10 材料的線膨脹系數(shù)(1/)材料材料 玻璃0.80×10-51.00×10-5不銹鋼板1.80×10-5鋼材2.35×10-5混凝土1.00×10-5鋁材1.20

17、5;10-5砌磚體0.50×10-5(7).玻璃幕墻材料的重力密度標(biāo)準(zhǔn)值可按表5.3.1的規(guī)定采用。表5.3.1 材料的重力密度g（kN/m3)材料g材料g普通玻璃、夾層玻璃、鋼化玻璃、半鋼化玻璃25.6礦棉1.21.5玻璃棉0.51.0鋼材78.5巖棉0.52.5鋁合金28.0第五章：150系列橫明豎隱玻璃幕墻設(shè)計(jì)計(jì)算計(jì)算條件：選墻角區(qū)最大跨度的A-DY-02的軸之間的幕墻進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算標(biāo)高8.1m，玻璃最大板塊尺寸：1350×800；玻璃采用6鍍膜+12A+6中空鋼化玻璃；立柱跨度3700mm，立柱左分格為1350mm、立柱右分格為1350mm、立柱按簡支梁力學(xué)模型進(jìn)行

18、設(shè)計(jì)計(jì)算；橫梁上分格為850mm、橫梁下分格為850mm；立柱采用6063A T5型材，橫梁采用6063 T5型材，立柱橫梁均采用以下截面： 一、風(fēng)荷載計(jì)算 標(biāo)高為8.1m處風(fēng)荷載計(jì)算 W0:基本風(fēng)壓 W0=0.45 kN/m2 gz: 8.1m高處陣風(fēng)系數(shù)(按B類區(qū)計(jì)算) gz=0.89×1+(Z/10)-0.16=1.811 z: 8.1m高處風(fēng)壓高度變化系數(shù)(按B類區(qū)計(jì)算): (GB50009-2001)(2006年版) z=(Z/10)0.32 (B類區(qū)，在10米以下按10米計(jì)算) =(10.0/10)0.32=1.000 sl:局部風(fēng)壓體型系數(shù)(墻角區(qū)) 板塊（第1處） 8

19、50.00mm×1350.00mm=1.15m2 該處從屬面積為：1.15m2 sl (A)=sl (1)+sl (10)-sl (1)×log(A) =-1.8+0.8×1.8-1.8×0.060 =-1.778 sl=-1.778+(-0.2)=-1.978 該處局部風(fēng)壓體型系數(shù)sl=1.978 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值: Wk=gz×z×sl×W0 (GB50009-2001)（2006年版） =1.811×1.000×1.978×0.450 =1.612 kN/m2 風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值: W: 風(fēng)荷載設(shè)計(jì)

20、值(kN/m2) w: 風(fēng)荷載作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)：1.4 按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2001 3.2.5 規(guī)定采用 W=w×Wk=1.4×1.612=2.257kN/m2 支承結(jié)構(gòu)（第1處） 3550mm×1350mm=4.79m2 該處從屬面積為：4.79m2 sl (A)=sl (1)+sl (10)-sl (1)×log(A) =-1.8+0.8×1.8-1.8×0.681 =-1.555 sl=-1.555+(-0.2)=-1.755 該處局部風(fēng)壓體型系數(shù)sl=1.755 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值: Wk=gz×z

21、15;sl×W0 (GB50009-2001)（2006年版） =1.811×1.000×1.755×0.450 =1.430 kN/m2 風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值: W: 風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值(kN/m2) w: 風(fēng)荷載作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)：1.4 按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2001 3.2.5 規(guī)定采用 W=w×Wk=1.4×1.430=2.002kN/m2二、玻璃的選用與校核 本處選用玻璃種類為: 鋼化玻璃1. 本處采用中空玻璃 GAK: 玻璃板塊自重(不包括框): GAK1: 外側(cè)玻璃板塊自重: GAK2: 內(nèi)側(cè)玻璃板塊自重: 玻璃的重力密

22、度為: 25.6(KN/m3) BT_L 中空玻璃內(nèi)側(cè)玻璃厚度為: 6.0(mm) BT_w 中空玻璃外側(cè)玻璃厚度為: 6.0(mm) GAK=25.6×(Bt_L+Bt_w)/1000 =25.6×(6.000+6.000)/1000 =0.307kN/m2 GAK1=25.6×Bt_w/1000 =25.6×6.000/1000 =0.154KN/m2 GAK2=25.6×Bt_L/1000 =25.6×6.000/1000 =0.154KN/m22. 該處垂直于玻璃平面的分布水平地震作用: max: 水平地震影響系數(shù)最大值: 0

23、.080 qEAk: 垂直于玻璃平面的分布水平地震作用(kN/m2) qEk1 中空玻璃外側(cè)玻璃的地震作用標(biāo)準(zhǔn)值 (KN/m2) qEk2 中空玻璃內(nèi)側(cè)玻璃的地震作用標(biāo)準(zhǔn)值 (KN/m2) qEAk=5×max×GAK =5×0.080×0.307 =0.123kN/m2 qEk1=5×max×GAK1 =5×0.080×0.154 =0.061kN/m2 qEk2=5×max×GAK2 =5×0.080×0.154 =0.061kN/m2 E: 地震作用分項(xiàng)系數(shù): 1.3

24、qEA: 垂直于玻璃平面的分布水平地震作用設(shè)計(jì)值(kN/m2) qEA=rE×qEAk =1.3×qEAK =1.3×0.123 =0.160kN/m23. 玻璃的強(qiáng)度計(jì)算: 內(nèi)側(cè)玻璃校核依據(jù): g=84.000 N/mm2 外側(cè)玻璃校核依據(jù): g=84.000 N/mm2 Wk: 垂直于玻璃平面的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(KN/m2) qEAk: 垂直于玻璃平面的地震作用標(biāo)準(zhǔn)值(KN/m2) Wk: 在垂直于玻璃平面的風(fēng)荷載作用下玻璃截面的最大應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm2) Ek: 在垂直于玻璃平面的地震作用下玻璃截面的最大應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm2) : 參數(shù) : 折減系數(shù)，可由參

25、數(shù)按JGJ102-2003表6.1.2-2采用表 6.1.2-2 折減系數(shù)5.010.020.040.060.080.0100.01.000.960.920.840.780.730.68120.0150.0200.0250.0300.0350.0400.00.650.610.570.540.520.510.50 a: 玻璃短邊邊長: 850.0mm b: 玻璃長邊邊長: 1350.0mm BT_L 中空玻璃內(nèi)側(cè)玻璃厚度為: 6.000(mm) BT_w 中空玻璃外側(cè)玻璃厚度為: 6.000(mm) m: 玻璃板的彎矩系數(shù), 按邊長比a/b查 表6.1.2-1得: 0.0830表6.1.2-1

26、四邊支承玻璃板的彎矩系數(shù)ma/b0.000.250.330.400.500.550.600.65m0.12500.12300.11800.11150.10000.09340.08680.0804a/b0.700.750.800.850.900.951.00m0.07420.06830.06280.05760.05280.04830.0442 Wk1 中空玻璃分配到外側(cè)玻璃的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 (KN/m2) Wk2 中空玻璃分配到內(nèi)側(cè)玻璃的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 (KN/m2) qEk1 中空玻璃外側(cè)玻璃的地震作用標(biāo)準(zhǔn)值 (KN/m2) qEk2 中空玻璃內(nèi)側(cè)玻璃的地震作用標(biāo)準(zhǔn)值 (KN/m2) Wk1=1.

27、1×Wk×BT_w3/(BT_w3+BT_L3)=0.887 (kN/m2) Wk2=Wk×BT_L3/(BT_w3+BT_L3)=0.806 (kN/m2) qEk1=0.061 (kN/m2) qEk2=0.061 (kN/m2) 在垂直于玻璃平面的風(fēng)荷載和地震作用下玻璃截面的最大應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算(N/mm2) 在風(fēng)荷載作用下外側(cè)玻璃參數(shù)=(Wk1+0.5×qEK1)×a4/(E×t4) =5.13 : 折減系數(shù)，按=5.13 查JGJ102-2003 6.1.2-2表得:=1.00 在風(fēng)荷載作用下外側(cè)玻璃最大應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值Wk=6&#

28、215;m×Wk1×a2×/t2 =8.857N/mm2 在地震作用下外側(cè)玻璃參數(shù)=(Wk1+0.5×qEK1)×a4/(E×t4) =5.13 : 折減系數(shù)，按=5.13 查6.1.2-2表得:1.00 在地震作用下外側(cè)玻璃最大應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值Ek=6×m×qEk1×a2×/t2 =0.614N/mm2 : 外側(cè)玻璃所受應(yīng)力: 采用SW+0.5SE組合: =1.4×WK+0.5×1.3×EK =1.4×8.857+0.5×1.3×0.614

29、 =12.798N/mm2 在風(fēng)荷載作用下內(nèi)側(cè)玻璃參數(shù)=(Wk2+0.5×qEK2)×a4/(E×t4) =4.68 : 折減系數(shù)，按=4.68 查JGJ102-2003 6.1.2-2表得:=1.00 在風(fēng)荷載作用下內(nèi)側(cè)玻璃最大應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值Wk=6×m×Wk2×a2×/t2 =8.060N/mm2 在地震作用下內(nèi)側(cè)玻璃參數(shù)=(Wk2+0.5×qEK2)×a4/(E×t4) =4.68 : 折減系數(shù)，按=4.68 查6.1.2-2表得:=1.00 在地震作用下內(nèi)側(cè)玻璃最大應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值Ek=6

30、5;m×qEk2×a2×/t2 =0.614N/mm2 : 內(nèi)側(cè)玻璃所受應(yīng)力: 采用SW+0.5SE組合: =1.4×WK+0.5×1.3×EK =1.4×8.060+0.5×1.3×0.614 =11.683N/mm2 外側(cè)玻璃最大應(yīng)力設(shè)計(jì)值=12.798N/mm2 < g=84.000N/mm2 內(nèi)側(cè)玻璃最大應(yīng)力設(shè)計(jì)值=11.683N/mm2 < g=84.000N/mm2 中空玻璃強(qiáng)度滿足要求! 4. 玻璃的撓度計(jì)算: df: 在風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下?lián)隙茸畲笾?mm) D: 玻璃的剛度(N

31、.mm) te: 玻璃等效厚度 0.95×(Bt_L3+Bt_w3)(1/3)=7.2mm : 泊松比，按JGJ 102-2003 5.2.9條采用，取值為 0.20表5.2.9 材料的泊松比材 料材 料玻璃0.20鋼、不銹鋼0.30鋁合金0.33高強(qiáng)鋼絲、鋼絞線0.30 : 撓度系數(shù):按JGJ102-2003表6.1.3采用 =0.00825表6.1.3 四邊支承板的撓度系數(shù)a/b0.000.200.250.330.500.013020.012970.012820.012230.01013a/b0.550.600.650.700.750.009400.008670.007960.0

32、07270.00663a/b0.800.850.900.951.000.006030.005470.004960.004490.00406 =Wk×a4/(E×te4) =4.39 : 折減系數(shù)，按=4.39 查JGJ102-2003 6.1.2-2表得:=1.00 D=(E×te3)/12(1-2) =2314912.42 (N.mm) df=×Wk×a4×/D =3.0 (mm) df/a < 1/60 玻璃的撓度滿足! 三、硅酮結(jié)構(gòu)密封膠計(jì)算: 該處選用結(jié)構(gòu)膠類型為: SS6221. 按風(fēng)荷載、水平地震作用和自重效應(yīng), 計(jì)

33、算硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的寬度:(1)在風(fēng)載荷和水平地震作用下，結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)寬度的計(jì)算(抗震設(shè)計(jì)): Cs1: 風(fēng)載荷作用下結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)寬度 (mm) W: 風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值: 2.257kN/m2 a: 矩形玻璃板的短邊長度: 850.000mm f1: 硅酮結(jié)構(gòu)密封膠在風(fēng)荷載或地震作用下的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，取0.2N/mm2。 qE: 作用在計(jì)算單元上的地震作用設(shè)計(jì)值:0.160(kN/m2) 按5.6.3條規(guī)定采用 Cs1=(W+0.5×qE)×a/(2000×f1) =(2.257+0.5×0.160)×850.000/(2000×0.2) =4.

34、97mm 取5mm(2)在玻璃永久荷載作用下，結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)寬度的計(jì)算: Cs2: 自重效應(yīng)結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)寬度 (mm) a: 矩形玻璃板的短邊長度: 850.0mm b: 矩形玻璃板的長邊長度: 1350.0mm f2: 結(jié)構(gòu)膠在永久荷載作用下的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，取0.01N/mm2 按JGJ102-2003的5.6.3條規(guī)定采用 Bt_l:中空或夾層玻璃(雙層)內(nèi)側(cè)玻璃厚度6.0mm Bt_w:中空或夾層玻璃(雙層)外側(cè)玻璃厚度6.0mm Cs2=1.35×25.6×(Bt_l+Bt_w)×(a×b)/(2000×(a+b)×f2) =10.8

35、2mm 取11mm(3)硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的最大計(jì)算寬度: 11mm2. 硅酮結(jié)構(gòu)密封膠粘接厚度的計(jì)算: 水平風(fēng)荷載作用下膠縫厚度的計(jì)算: ts: 風(fēng)荷載作用下結(jié)構(gòu)膠的粘結(jié)厚度: mm hg: 玻璃面板高度: 850.0mm :風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下主體結(jié)構(gòu)的樓層彈性層間位移角限值(rad): 0.0010 :膠縫變位折減系數(shù)1.000 : 硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的變位承受能力，取對應(yīng)于其受拉應(yīng)力為0.14N/mm2時(shí)的伸長率: 12.0% ts=×hg×/(2×(2+2)0.5 =0.0010×850.0×1.000/(0.120×(2+0.120

36、)0.5 =1.7mm 取2mm3. 選取的膠縫寬度和厚度為： 膠縫選定寬度為:16 mm 膠縫選定厚度為:8 mm四、幕墻立柱計(jì)算: 幕墻立柱按簡支梁力學(xué)模型進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算：1. 荷載計(jì)算:(1)風(fēng)荷載均布線荷載設(shè)計(jì)值(矩形分布)計(jì)算 qw: 風(fēng)荷載均布線荷載設(shè)計(jì)值(kN/m) W: 風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值: 2.002kN/m2 B: 幕墻分格寬: 1.350m qw=W×B =2.002×1.350 =2.703 kN/m(2)地震荷載計(jì)算 qEA: 地震作用設(shè)計(jì)值(KN/m2): GAk: 玻璃幕墻構(gòu)件(包括玻璃和框)的平均自重: 500N/m2 垂直于幕墻平面的均布水平地震作

37、用標(biāo)準(zhǔn)值: qEAk: 垂直于幕墻平面的均布水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值 (kN/m2) qEAk=5×max×GAk =5×0.080×500.000/1000 =0.200 kN/m2 E: 幕墻地震作用分項(xiàng)系數(shù): 1.3 qEA=1.3×qEAk =1.3×0.200 =0.260 kN/m2 qE：水平地震作用均布線作用設(shè)計(jì)值(矩形分布) qE=qEA×B =0.260×1.350 =0.351 kN/m(3)立柱彎矩: Mw: 風(fēng)荷載作用下立柱彎矩(kN.m) qw: 風(fēng)荷載均布線荷載設(shè)計(jì)值: 2.703(kN/m

38、) Hsjcg: 立柱計(jì)算跨度: 3.550m Mw=qw×Hsjcg2/8 =2.703×3.5502/8 =4.258 kN·m ME: 地震作用下立柱彎矩(kN·m): ME=qE×Hsjcg2/8 =0.351×3.5502/8 =0.553kN·m M: 幕墻立柱在風(fēng)荷載和地震作用下產(chǎn)生彎矩(kN·m) 采用SW+0.5SE組合 M=Mw+0.5×ME =4.258+0.5×0.553 =4.534kN·m2. 選用立柱型材的截面特性: 立柱型材號: YL1621 選用的立柱

39、材料牌號:6063 T5 型材強(qiáng)度設(shè)計(jì)值: 抗拉、抗壓85.500N/mm2 抗剪49.6N/mm2 型材彈性模量: E=0.70×105N/mm2 X軸慣性矩: Ix=408.760cm4 Y軸慣性矩: Iy=80.351cm4 立柱型材在彎矩作用方向凈截面抵抗矩: Wn=51.757cm3 立柱型材凈截面積: An=15.258cm2 立柱型材截面垂直于X軸腹板的截面總寬度: LT_x=6.000mm 立柱型材計(jì)算剪應(yīng)力處以上(或下)截面對中和軸的面積矩: Ss=34.823cm3 塑性發(fā)展系數(shù): =1.053. 幕墻立柱的強(qiáng)度計(jì)算: 校核依據(jù): N/An+M/(×Wn

40、)a=85.5N/mm2(拉彎構(gòu)件) B: 幕墻分格寬: 1.350m GAk: 幕墻自重: 500N/m2 幕墻自重線荷載: Gk=500×B/1000 =500×1.350/1000 =0.675kN/m Nk: 立柱受力: Nk=Gk×L =0.675×3.550 =2.396kN N: 立柱受力設(shè)計(jì)值: rG: 結(jié)構(gòu)自重分項(xiàng)系數(shù): 1.2 N=1.2×Nk =1.2×2.396 =2.876kN : 立柱計(jì)算強(qiáng)度(N/mm2)(立柱為拉彎構(gòu)件) N: 立柱受力設(shè)計(jì)值: 2.876kN An: 立柱型材凈截面面積: 15.258

41、cm2 M: 立柱彎矩: 4.534kN·m Wn: 立柱在彎矩作用方向凈截面抵抗矩: 51.757cm3 : 塑性發(fā)展系數(shù): 1.05 =N×10/An+M×103/(1.05×Wn) =2.876×10/15.258+4.534×103/(1.05×51.757) =85.317N/mm2 85.317N/mm2 < a=85.5N/mm2 立柱強(qiáng)度可以滿足 4. 幕墻立柱的剛度計(jì)算: 校核依據(jù): dfL/180 df: 立柱最大撓度 Du: 立柱最大撓度與其所在支承跨度(支點(diǎn)間的距離)比值: L: 立柱計(jì)算跨度:

42、 3.550m df=5×qWk×Hsjcg4×1000/(384×0.7×Ix)=13.953mm Du=U/(L×1000) =13.953/(3.550×1000) =1/254 1/254 < 1/180 撓度可以滿足要求！ 5. 立柱抗剪計(jì)算: 校核依據(jù): max=49.6N/mm2(1)Qwk: 風(fēng)荷載作用下剪力標(biāo)準(zhǔn)值(kN) Qwk=Wk×Hsjcg×B/2 =1.430×3.550×1.350/2 =3.427kN(2)Qw: 風(fēng)荷載作用下剪力設(shè)計(jì)值(kN) Qw

43、=1.4×Qwk =1.4×3.427 =4.797kN(3)QEk: 地震作用下剪力標(biāo)準(zhǔn)值(kN) QEk=qEAk×Hsjcg×B/2 =0.200×3.550×1.350/2 =0.479kN(4)QE: 地震作用下剪力設(shè)計(jì)值(kN) QE=1.3×QEk =1.3×0.479 =0.623kN(5)Q: 立柱所受剪力: 采用Qw+0.5QE組合 Q=Qw+0.5×QE =4.797+0.5×0.623 =5.109kN(6)立柱剪應(yīng)力: : 立柱剪應(yīng)力: Ss: 立柱型材計(jì)算剪應(yīng)力處以上

44、(或下)截面對中和軸的面積矩: 34.823cm3 立柱型材截面垂直于X軸腹板的截面總寬度: LT_x=6.000mm Ix: 立柱型材截面慣性矩: 408.760cm4 =Q×Ss×100/(Ix×LT_x) =5.109×34.823×100/(408.760×6.000) =7.254N/mm2 =7.254N/mm2 < 49.6N/mm2 立柱抗剪強(qiáng)度可以滿足 五、立柱與主結(jié)構(gòu)連接 Lct2: 連接處熱軋鋼角碼壁厚: 8.0mm Jy: 連接處熱軋鋼角碼承壓強(qiáng)度: 305.0N/mm2 D2: 連接螺栓公稱直徑: 12

45、.0mm D0: 連接螺栓有效直徑: 10.4mm 選擇的立柱與主體結(jié)構(gòu)連接螺栓為:普通螺栓 4.8級 L_L:連接螺栓抗拉強(qiáng)度:170N/mm2 L_J:連接螺栓抗剪強(qiáng)度:140N/mm2 采用SG+SW+0.5SE組合 N1wk: 連接處風(fēng)荷載總值(N): N1wk=Wk×B×Hsjcg×1000 =1.430×1.350×3.550×1000 =6853.3N 連接處風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值(N) : N1w=1.4×N1wk =1.4×6853.3 =9594.6N N1Ek: 連接處地震作用(N): N1Ek=qEA

46、k×B×Hsjcg×1000 =0.200×1.350×3.550×1000 =958.5N N1E: 連接處地震作用設(shè)計(jì)值(N): N1E=1.3×N1Ek =1.3×958.5 =1246.1N N1: 連接處水平總力(N): N1=N1w+0.5×N1E =9594.6+0.5×1246.1 =10217.6N N2: 連接處自重總值設(shè)計(jì)值(N): N2k=500×B×Hsjcg =500×1.350×3.550 =2396.3N N2: 連接處自重

47、總值設(shè)計(jì)值(N): N2=1.2×N2k =1.2×2396.3 =2875.5N N: 連接處總合力(N): N=(N12+N22)0.5 =(10217.6102+2875.5002)0.5 =10614.5N Nvb: 螺栓的受剪承載能力: Nv: 螺栓受剪面數(shù)目: 2 Nvb=2××D02×L_J/4 =2×3.14×10.3602×140/4 =23591.0N 立柱型材種類: 6063 T5 Ncbl: 用一顆螺栓時(shí)，立柱型材壁抗承壓能力(N): D2: 連接螺栓直徑: 12.000mm Nv: 連接處

48、立柱承壓面數(shù)目: 2 t: 立柱壁厚: 3.0mm XC_y: 立柱局部承壓強(qiáng)度: 120.0N/mm2 Ncbl=D2×t×2×XC_y =12.000×3.0×2×120.0 =8640.0N Num1: 立柱與建筑物主結(jié)構(gòu)連接的螺栓個(gè)數(shù): 計(jì)算時(shí)應(yīng)取螺栓受剪承載力和立柱型材承壓承載力設(shè)計(jì)值中的較小者計(jì)算螺栓個(gè)數(shù)。 螺栓的受剪承載能力Nvb=23591.0N大于立柱型材承壓承載力Ncbl=8640.0N Num1=N/Ncbl =10614.521/8640.000 =1個(gè) 取2個(gè) 根據(jù)選擇的螺栓數(shù)目，計(jì)算螺栓的受剪承載能力Nvb

49、=47182.1N 根據(jù)選擇的螺栓數(shù)目，計(jì)算立柱型材承壓承載能力Ncbl=17280.0N Nvb=47182.1N > 10614.5N Ncbl=17280.0N > 10614.5N 強(qiáng)度可以滿足 角碼抗承壓能力計(jì)算: 角碼材料牌號:Q235鋼 ( C級螺栓) Lct2: 角碼壁厚: 8.0mm Jy: 熱軋鋼角碼承壓強(qiáng)度: 305.000N/mm2 Ncbg: 鋼角碼型材壁抗承壓能力(N): Ncbg=D2×2×Jy×Lct2×Num1 =12.000×2×305×8.000×2.000 =11

50、7120.0N 117120.0N > 10614.5N 強(qiáng)度可以滿足 六、幕墻后錨固連接設(shè)計(jì)計(jì)算 幕墻與主體結(jié)構(gòu)連接采用后錨固技術(shù)。 本設(shè)計(jì)采用化學(xué)植筋作為后錨固連接件。 本計(jì)算主要依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程JGJ 145-2004。 后錨固連接設(shè)計(jì)，應(yīng)根據(jù)被連接結(jié)構(gòu)類型、錨固連接受力性質(zhì)及錨栓類型的不同，對其破壞型態(tài)加以控制。本設(shè)計(jì)只考慮錨栓鋼材抗剪復(fù)合破壞類型和混凝土破壞類型。并認(rèn)為錨栓是群錨錨栓。 本工程錨栓受拉力和剪力 Vgsd: 總剪力設(shè)計(jì)值: Vgsd=N2 =2.876KN Ngsd: 總拉力設(shè)計(jì)值: Ngsd=N1 =10.218KN M: 彎矩設(shè)計(jì)值(N·mm): e2: 螺孔中心與錨板邊緣