首都博物館新館青銅幕墻工程計算書

1、.PAGE ：.；PAGE 17一、工程概略1、工程稱號：首都博物館新館青銅幕墻工程2、工程地點：北京市長安街16號3、建立單位：首都博物館新館建立工程業(yè)主委員會本計算僅取室外銅板幕墻中的一塊規(guī)范板及加強鋼龍骨系統(tǒng)為計算對象，其中：銅板厚度： t=1.5 mm；邊境龍骨：40X20X2.5 mm 不銹鋼槽；程度龍骨：40X30X2.5 mm 不銹鋼槽；銜接桿：圓鋼管26X2 mm；與鋼板銜接納60X5 mm 模擬銜接槽鋼計算采用美國Ansys有限元分析軟件進展整體分析。幕墻高度范圍在+35.730至42.000m，銅板分格橫向為程度，豎向成傾斜角度，整個板面幕墻成橢圓面傾斜安裝。二、計算采用的

2、根本荷載1、北京地域的根本風壓值：按50年一遇WO=0.45KN/m22、地面粗糙類別：C類3、根據作用在建筑物外表的平均風壓規(guī)范值WK按下式計算：WK=ZZZ WOZ振風系數，按GB50009-2001表7.5.1確定。 WO根本風壓值，wo=0.45 KN/m24、高度修正系數Z高度修正系數：Z按GB50009-2001規(guī)范5、體形系數S；計算直接接受風荷載的圍護構件,由于沒有風洞實驗數據，銅面板計算按JGJ102-2003取值：6、設計地震烈度：8度近震乙類抗震建筑7、構造自重：由于采用程序計算，可由電腦程序自動疊加。三、荷載計算荷載計算是按國家規(guī)范和行業(yè)規(guī)范和規(guī)范GB50009-200

3、1和JGJ102-2003及GBJ17-88的有關規(guī)定進展的。1、幕墻圍護構件的程度風荷載值JGJ102-2003規(guī)范 計算公式： WK=zSZW0 W =1.4XWK 高度米規(guī)范值KN/m2設計值KN/m2401.771.21.130.45=1.01.4其中：W0根本風壓值W0=0.45 KN/m2 Z 陣風系數GB50009-2001規(guī)定. S 體型系數S=1.2(已思索吸力) Z高度修正系數，按GB50009-2001規(guī)范取用，Z=1.13 W風荷載的設計值KN/m2 1.4風荷載的分項系數2、作用在幕墻圍護構件上的程度地震力按常遇地震計算近震，根本設計烈度7度計算 計算公式：qEK =

4、 EQ F(EmaxG,A) qE =1.3qEK 對銅面板程度地震荷載列為下表：序號銅板的規(guī)格(mm)規(guī)范值(KN/m2)設計值(KN/m2)1.550.1682.60.0015=0.10.13其中：E動力放大系數， 按JGJ102-2003和JGJ133-2001規(guī)范;對玻璃、鋁板、石材統(tǒng)按E=5.0取值。max地震荷載影響系數max=0.168度 EQ F(G,A) 單位平方米的幕墻構件分量KN/m21.3地震荷載的分項系數四、荷載組合1、荷載組合的公式和系數 S=rGSG+WrWSW+ErESE+TrTST其中： S荷載和作用效應組合后的設計值 SG重力荷載作為永久荷載產生的效應 SW

5、、SE、ST分別為風荷載、地震作用和溫度作用作為 可變荷載和作用產生的效應。 rG、rW、rE、rT 各效應的分項系數 W、E、T 分別為風荷載、地震荷載、溫度作用 效應組合系數，第二可變荷載：W=0.5 2、計算幕墻圍護構件的程度荷載組合：幕墻種類幕墻高度(m)規(guī)范值KN/m2設計值KN/m2外墻室外部分銅板401.0+0.5X0.1=1.051.47五、銅板幕墻圍護計算一、闡明1、本計算按國內相關規(guī)范與規(guī)范進展校核驗算。計算書僅為規(guī)范板塊：高3m；寬 0.956m，詳見以下附圖1。附圖1：整體計算的規(guī)范板模型1 2、計算輸入條件按上面荷載組合值計算，模型作用外荷載取面荷載，作用于正立面 p

6、=1.47KN/m2，重力荷載由程序自動進展。分項系數取 1.2。根據正常運用階段工況進展。3、計算結果同校核詳見相關附圖及附表。1板面計算結果位移：最大位移在板面中部 fmax=10.3/1.4=7.4 mm fmax/L=7.4/956=1/130 。2) 單元計算結果：最大應力：756#單元 max=79.1 N/mm2=390 N/mm22邊部龍骨1)位移：fmax=1.0 mm fmax/L=1.0/3200=1/32001/300, 經過。2) 單元結果： 最大應力：1305#單元 壓應力max=-24.2 N/mm2=0.5X215=107.5 N/mm23板中程度龍骨1)位移：

7、fmax=2.0 mm fmax/L=2.0/956=1/4781/300, 經過。2) 單元結果： 最大應力：5#單元 壓應力max=-46.7 N/mm2=0.5X215=107.5 N/mm2五支座反力計算安裝桿位置：最大軸向力：節(jié)點1227#豎向Nymax=0.48 KN; (豎向合力：Fy=0.5 KN)最大程度力；節(jié)點1227#程度力 : Q=0.8 KN。(程度合力：Fx=4.2 KN)最大彎矩：Mmax=0六、結論與闡明以上方案計算，雖然取規(guī)范板塊建模計算，但由于整個幕墻板塊邊境條件清楚，板塊與板塊之間的相互作用可以分別獨立計算，因此采用分解計算不會產生較大偏向。本計算模型在電

8、子空間內為1:1的實踐模擬尺寸，計算結果符合實踐情況。經過計算并進展綜合分析比較，以為該銅板幕墻平安、穩(wěn)定，板內鋼龍骨對整個板面體系起關鍵作用。銅板懸掛銜接在構造和受力上可以滿足規(guī)范要求，變形協調性理想。但應留意在銜接桿件端頭的板內部分應力集中問題，需求在節(jié)點處置上留意和改良，整個構造經計算以為是平安的。七、附圖、數據表 附圖2：整體計算的規(guī)范板模型2 附圖3：整體計算的規(guī)范板模型3 附圖4：整體計算的規(guī)范板模型4 附圖5：整體計算的規(guī)范板模型5 附圖6：整體計算的規(guī)范板模型6 附圖7：整體計算的應力結果圖1 附圖8：整體計算的應力結果圖2 附圖9：整體計算的應力結果圖3 附圖10：整體模型的

9、位移計算結果圖1 附圖11：整體模型的位移計算結果圖2 附圖12：整體模型的位移計算結果圖3附表1：銅板單元計算應力與節(jié)點位移N/mm2; mm PRINT ELEMENT TABLE ITEMS PER ELEMENT * POST1 ELEMENT TABLE LISTING * STAT MIXED MIXED MIXED MIXED MIXED ELEM UX(mm) UY (mm) UZ(mm) SINT(N/mm2) SEQV(N/mm2) 1 0.59082E-02-0.36823E-02-0.30980 37.331 34.080 2 0.59090E-02-0.34536E-

10、02-0.33405 32.815 29.734 3 0.59098E-02-0.32225E-02-0.54393 23.370 21.775 4 0.59106E-02-0.29887E-02-0.69603 28.162 25.494 5 0.59113E-02-0.27529E-02-0.78715 35.833 31.550 6 0.59119E-02-0.25155E-02-0.84791 40.585 35.586 7 0.59124E-02-0.22768E-02-0.89008 43.272 37.899 8 0.59128E-02-0.20372E-02-0.91796 4

11、4.682 39.116 9 0.59130E-02-0.17969E-02-0.93348 45.235 39.591 10 0.59131E-02-0.15561E-02-0.93747 45.115 39.485 11 0.59130E-02-0.13147E-02-0.93007 44.348 38.814 12 0.59130E-02-0.10729E-02-0.91090 42.823 37.486 13 0.59129E-02-0.83057E-03-0.87916 40.326 35.310 14 0.59128E-02-0.58753E-03-0.83374 36.568 3

12、2.040 15 0.59127E-02-0.34358E-03-0.77341 31.223 27.395 16 0.59126E-02-0.98462E-04-0.69651 23.851 21.041 17 0.59126E-02 0.14813E-03-0.59759 13.802 12.933 18 0.59125E-02 0.39657E-03-0.45700 14.872 13.429 19 0.59122E-02 0.64716E-03-0.27750 17.875 15.761 20 0.59118E-02 0.89974E-03-0.25018 22.592 21.356

13、21 0.56878E-02-0.37475E-02-0.29524 32.560 29.517 22 0.56888E-02-0.35187E-02-0.34870 32.295 31.521 23 0.56893E-02-0.32877E-02-0.73422 20.313 19.081 24 0.56895E-02-0.30543E-02 -1.0995 18.343 16.761 25 0.56896E-02-0.28189E-02 -1.3442 14.057 13.340 26 0.56895E-02-0.25817E-02 -1.5008 12.637 12.064 27 0.5

14、6893E-02-0.23432E-02 -1.6005 13.351 12. 28 0.56888E-02-0.21037E-02 -1.6615 13.972 12.482 29 0.56882E-02-0.18635E-02 -1.6937 14.305 12.700 30 0.56875E-02-0.16227E-02 -1.7021 14.311 12.690 31 0.56866E-02-0.14E-02 -1.6883 13.987 12.433 32 0.56856E-02-0.18E-02 -1.6509 13.335 11.946 33 0.56846E-02-0.8975

15、9E-03 -1.5865 12.381 11.299 34 0.56836E-02-0.65479E-03 -1.4896 11.203 10.684 35 0.56825E-02-0.41119E-03 -1.3538 10.957 10.497 36 0.56815E-02-0.16651E-03 -1.1725 12.623 11.246 37 0.56804E-02 0.79558E-04-0.93582 14.760 12.848 38 0.56793E-02 0.32736E-03-0.62660 14.318 12.993 39 0.56781E-02 0.57722E-03-

16、0.29612 37.418 33.944 40 0.56766E-02 0.82939E-03-0.23821 17.540 15.385 41 0.54671E-02-0.38122E-02-0.46451 22.274 20.270 * POST1 ELEMENT TABLE LISTING * STAT MIXED MIXED MIXED MIXED MIXED ELEM UX UY UZ SINT SEQV 42 0.54681E-02-0.35833E-02-0.68008 19.192 18.038 43 0.54686E-02-0.33522E-02 -1.1276 4.566

17、9 4.4437 44 0.54686E-02-0.31189E-02 -1.6453 7.9951 7.8773 45 0.54682E-02-0.28835E-02 -2.0649 10.536 9.5503 46 0.54675E-02-0.26465E-02 -2.3586 10.254 8.9298 47 0.54666E-02-0.24080E-02 -2.5508 9.2997 8.0586 48 0.54655E-02-0.21686E-02 -2.6690 8.6066 7.4912 49 0.54641E-02-0.19283E-02 -2.7324 8.3083 7.23

18、67 50 0.54625E-02-0.16876E-02 -2.7525 8.3057 7.2224 51 0.54608E-02-0.14464E-02 -2.7336 8.5464 7.4179 52 0.54589E-02-0.12048E-02 -2.6743 9.0616 7.8507 53 0.54570E-02-0.96277E-03 -2.5682 9.9070 8.5864 54 0.54551E-02-0.72024E-03 -2.4048 11.055 9.6671 55 0.54531E-02-0.47700E-03 -2.1718 12.270 10.990 56

19、0.54511E-02-0.23281E-03 -1.8587 12.955 12.091 57 0.54492E-02 0.12660E-04 -1.4622 11.828 11.719 58 0.54472E-02 0.25975E-03 -1.0035 8.7114 7.8753 59 0.54451E-02 0.50885E-03-0.58609 13.911 12.648 60 0.54429E-02 0.76033E-03-0.38002 15.549 14.108 61 0.52466E-02-0.38762E-02-0.57215 21.943 20.213 62 0.5247

20、4E-02-0.36473E-02-0.96667 16.009 14.193 63 0.52477E-02-0.34160E-02 -1.5284 9.0130 9.0111 64 0.52476E-02-0.31826E-02 -2.0 13.300 11.578 65 0.52469E-02-0.29472E-02 -2.6713 17.147 15.102 66 0.52458E-02-0.27100E-02 -3.0812 19.882 17.391 67 0.52444E-02-0.24715E-02 -3.3655 21.550 18.725 68 0.52426E-02-0.2

21、2319E-02 -3.5471 22.486 19.482 69 0.52406E-02-0.19916E-02 -3.6493 22.972 19.895 70 0.52382E-02-0.17507E-02 -3.6882 23.188 20.086 71 0.52357E-02-0.15095E-02 -3.6716 23.220 20.115 72 0.52330E-02-0.12679E-02 -3.5992 23.088 19.995 73 0.52302E-02-0.10261E-02 -3.4630 22.765 19.716 74 0.52274E-02-0.78385E-

22、03 -3.2491 22.205 19.239 75 0.52246E-02-0.54101E-03 -2.9406 21.323 18.473 76 0.52217E-02-0.29733E-03 -2.5237 19.841 17.188 77 0.52189E-02-0.52534E-04 -1.9998 17.031 14.909 78 0.52161E-02 0.19375E-03 -1.4074 12.046 11.586 79 0.52133E-02 0.44195E-03-0.85325 14.271 12.367 80 0.52105E-02 0.69250E-03-0.4

23、8497 12.474 11.985 81 0.50259E-02-0.39396E-02-0.60870 24.419 21.615 82 0.50265E-02-0.37107E-02 -1.0927 10.168 8.8926 * POST1 ELEMENT TABLE LISTING * STAT MIXED MIXED MIXED MIXED MIXED ELEM UX UY UZ SINT SEQV 83 0.50267E-02-0.34793E-02 -1.7444 11.720 10.361 84 0.50264E-02-0.32456E-02 -2.4095 17.814 1

24、5.481 85 0.50256E-02-0.30099E-02 -3.0027 22.289 19.490 86 0.50243E-02-0.27725E-02 -3.4767 25.549 22.277 87 0.50225E-02-0.25337E-02 -3.8217 27.871 24.191 88 0.50202E-02-0.22939E-02 -4.0517 29.376 25.445 89 0.50175E-02-0.20533E-02 -4.1875 30.242 26.193 90 0.50145E-02-0.18122E-02 -4.2468 30.642 26.551

25、91 0.50112E-02-0.15708E-02 -4.2396 30.680 26.586 92 0.50078E-02-0.13293E-02 -4.1673 30.373 26.310 93 0.50042E-02-0.10876E-02 -4.0222 29.649 25.677 94 0.50006E-02-0.84562E-03 -3.7892 28.363 24.587 95 0.49970E-02-0.60319E-03 -3.4485 26.322 22.882 96 0.49934E-02-0.36007E-03 -2.9823 23.309 20.310 97 0.4

26、9898E-02-0.11598E-03 -2.3886 19.026 16.508 98 0.49863E-02 0.12941E-03 -1.7037 12.919 11.462 99 0.49828E-02 0.37656E-03 -1.0298 11.061 9.6149 100 0.49794E-02 0.62597E-03-0.54486 21.148 18.735 101 0.48048E-02-0.40025E-02-0.60417 22.408 19.750 102 0.48054E-02-0.37735E-02 -1.0855 8.6348 7.5226 103 0.480

27、55E-02-0.35419E-02 -1.7379 12.332 10.833 104 0.48051E-02-0.33080E-02 -2.3987 18.903 16.375 105 0.48042E-02-0.30720E-02 -2.9874 23.317 20.244 106 0.48027E-02-0.28342E-02 -3.4663 26.219 22.772 107 0.48007E-02-0.25949E-02 -3.8256 28.221 24.474 108 0.47980E-02-0.23546E-02 -4.0732 29.591 25.631 109 0.479

28、49E-02-0.21E-02 -4.2257 30.442 26.366 110 0.47913E-02-0.18721E-02 -4.2988 30.872 26.749 111 0.47874E-02-0.16305E-02 -4.3033 30.950 26.820 112 0.47832E-02-0.88E-02 -4.2418 30.682 26.579 113 0.47789E-02-0.11472E-02 -4.1086 29.995 25.976 114 0.47746E-02-0.90555E-03 -3.8899 28.725 24.900 115 0.47704E-02

29、-0.66357E-03 -3.5654 26.617 23.162 116 0.47662E-02-0.42103E-03 -3.1147 23.334 20.454 117 0.47620E-02-0.17766E-03 -2.5285 18.501 16.283 118 0.47578E-02 0.66811E-04 -1.8309 11.750 10.176 119 0.47537E-02 0.31277E-03 -1.1134 8.5816 7.5774 120 0.47497E-02 0.56083E-03-0.57494 25.989 22.896 121 0.45831E-02

30、-0.40650E-02-0.57328 17.269 15.263 122 0.45836E-02-0.38359E-02-0.98572 9.9822 8.6522 123 0.45837E-02-0.36041E-02 -1.5493 12.474 11.701 * POST1 ELEMENT TABLE LISTING * STAT MIXED MIXED MIXED MIXED MIXED ELEM UX UY UZ SINT SEQV 124 0.45834E-02-0.33699E-02 -2.1266 17.441 15.277 125 0.45825E-02-0.31335E

31、-02 -2.6442 20.317 17.610 126 0.45810E-02-0.28951E-02 -3.0698 21.891 18.960 127 0.45788E-02-0.26552E-02 -3.3948 22.789 19.745 128 0.45760E-02-0.24142E-02 -3.6242 23.373 20.246 129 0.45725E-02-0.21725E-02 -3.7699 23.755 20.573 130 0.45685E-02-0.19305E-02 -3.8442 23.959 20.751 131 0.45641E-02-0.16885E

32、-02 -3.8564 23.991 20.781 132 0.45593E-02-0.14466E-02 -3.8101 23.843 20.650 133 0.45544E-02-0.12050E-02 -3.7022 23.466 20.323 134 0.45495E-02-0.96362E-03 -3.5221 22.760 19.733 0.45447E-02-0.72214E-03 -3.2532 21.572 18.755 0.45400E-02-0.48027E-03 -2.8755 19.684 17.154 0.45355E-02-0.23765E-03 -2.3741

33、16.678 14.473 0.45309E-02 0.59717E-05 -1.7580 11.496 10.144 0.45262E-02 0.25076E-03 -1.0957 9.4783 8.4052 140 0.45216E-02 0.49723E-03-0.57617 26.776 23.627 141 0.43605E-02-0.41271E-02-0.52587 10.956 9.7875 142 0.43610E-02-0.38979E-02-0.83370 10.378 8.9878 143 0.43612E-02-0.36660E-02 -1.2502 12.149 1

34、1.392 144 0.43611E-02-0.34315E-02 -1.6818 12.922 12.455 145 0.43604E-02-0.31946E-02 -2.0730 13.472 12.277 146 0.43589E-02-0.29555E-02 -2.3982 12.971 11.458 147 0.43568E-02-0.27148E-02 -2.6500 12.038 10.469 148 0.43539E-02-0.24730E-02 -2.8310 11.092 9.6063 149 0.43503E-02-0.22304E-02 -2.9481 10.366 8

35、.9895 150 0.43460E-02-0.19877E-02 -3.0095 9.9084 8.6070 151 0.43412E-02-0.17450E-02 -3.0218 9.6633 8.4017 152 0.43360E-02-0.15027E-02 -2.9884 9.5738 8.3321 153 0.43306E-02-0.12610E-02 -2.9085 9.6424 8.3991 154 0.43252E-02-0.10198E-02 -2.7764 9.9515 8.6530 1 -0.40110E-02-0.58243E-02-0.78126 14.330 13.181 1 -0.37533E-02-0.57370E-02-0.58754 17.672 15.843 1 -0.60151E-02-0.67192E-02-0.25294 22.833 21.763 1 -0.57725E-02-0.66460E-02-0.24169 17.639 15.521 1 -0.55279E-02-0.65712E-02-0.38573 15.206 13.892 1140