拉索-裙樓幕墻計算書

通州區(qū)新華大街商業(yè)、辦公、居住項目裙樓幕墻工程計算書編號：3#—MQ-6（C版）結(jié)構(gòu)計算書第21頁目錄目錄 1第一部分計算書說明 3第一章計算書設(shè)計簡介 3一、工程概況 3二、主要材料 3第二章計算書設(shè)計依據(jù)及原則 4一、設(shè)計依據(jù) 4二、設(shè)計原則 4第三章基本參數(shù)及主要材料設(shè)計指標(biāo) 501、基本參數(shù) 503、鋼化玻璃（厚度5～12mm） 504、結(jié)構(gòu)硅酮密封膠 505、Q235B鋼 506、奧氏體不銹鋼螺栓（A2-70） 507、角焊縫 608、HRB400級鋼筋 609、結(jié)構(gòu)安全系數(shù) 6第二部分裙樓樓幕墻的計算-拉索部分 7第一章面板的計算 7第一節(jié)12mm單片鋼化玻璃的計算（轉(zhuǎn)角） 7一、計算說明 7二、風(fēng)荷載計算 7三、玻璃面板強(qiáng)度校核 8四、玻璃面板撓度校核 10五、轉(zhuǎn)角拉索玻璃面板校核 10第二章拉索的計算 12一、計算說明 12二、荷載計算 12三、拉索預(yù)拉力值 14四、拉索最大軸力值 14五、拉索最大位移值 15第三章拉索的連接計算 16一、計算說明 16二、截面參數(shù) 16三、荷載計算 17四、耳板抗彎強(qiáng)度校核 17五、耳板抗剪強(qiáng)度校核 18六、連接鋼銷的計算 18七、耳板與埋件連接焊縫校核 19第一部分計算書說明第一章計算書設(shè)計簡介一、工程概況01、工程名稱：通州區(qū)新華大街商業(yè)、辦公、居住項目裙樓幕墻工程02、工程地點(diǎn)：北京市通州區(qū)03、建設(shè)單位（業(yè)主）：北京東部綠城置業(yè)有限公司04、建筑師：中外建工程設(shè)計與顧問有限公司05、幕墻顧問公司：邁進(jìn)外墻建筑設(shè)計咨詢（上海）有限公司北京分公司06、工程性質(zhì)：商業(yè)樓根據(jù)施工階段的內(nèi)容，本次我們對幕墻系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計。二、主要材料01、玻璃采用12mm厚單層鋼化（超白）玻璃。02、鋼材采用國產(chǎn)Q235B優(yōu)質(zhì)鋼，表面采用熱浸鍍鋅或氟碳噴涂防腐措施。03、螺栓室外采用奧氏體不銹鋼A4-70螺栓，室內(nèi)采用奧氏體不銹鋼A2-70螺栓。04、結(jié)構(gòu)膠采用中性常溫固化雙組份膠,符合國標(biāo)《建筑用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠》（GB16776）性能標(biāo)準(zhǔn)。

第二章計算書設(shè)計依據(jù)及原則一、設(shè)計依據(jù)01、《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-201202、《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011-201003、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50017-200304、《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50068-200105、《碳素結(jié)構(gòu)鋼》GB/T700-198806、《建筑用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠》GB16776-199707、《中國地震烈度表》GB/T17742-199908、《鋁合金建筑型材》GB/T5237-200409、《建筑幕墻》GB/T21086-200710、《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ102-200311、《建筑玻璃應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》JGJ113-200912、《金屬、石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ133-200113、《建筑門窗玻璃幕墻熱工計算規(guī)程》JGJ/T151-200814、《民用建筑熱工設(shè)計規(guī)范》GB50176-9315、《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》GB50189-200516、《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》DBJ01-621-200517、《居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》DBJ11-602-200618、甲方所供設(shè)計院施工圖紙19、甲方所供招標(biāo)文件及招標(biāo)圖紙20、幕墻工程承包合同二、設(shè)計原則01、首先計算邊角最不利位置的幕墻相關(guān)構(gòu)件。02、在邊角位置滿足設(shè)計要求的通用構(gòu)件，在其他部分均不做重復(fù)計算。03、在不利位置的特殊構(gòu)件，作單獨(dú)計算。

第三章基本參數(shù)及主要材料設(shè)計指標(biāo)01、基本參數(shù)01、建筑主體高度：30.6002、層高：標(biāo)準(zhǔn)層層高5.00m，局部最大層高（首層、四03、主體結(jié)構(gòu)形式：框架-抗震墻04、建筑耐久年限：50年05、地面粗糙度類型：C類06、抗震設(shè)防烈度：8度（基本地震加速度0.2007、所在地氣候分區(qū)：寒冷地區(qū)；08、基本風(fēng)壓：0.45kN/m2（按50年）09、基本雪壓：0.40kN/m2（按50年）03、鋼化玻璃（厚度5～12mm）重力體積密度：rg=25.6kN/m3大面強(qiáng)度設(shè)計值：fg1=84.0N/mm2側(cè)面強(qiáng)度設(shè)計值：fg2=58.8N/mm2彈性模量E=0.72×105N/mm2線膨脹系數(shù)α=0.80×10-5～1.00×10-5泊松比ν=0.2004、結(jié)構(gòu)硅酮密封膠短期強(qiáng)度允許值:f1=0.20N/mm2長期強(qiáng)度允許值：f2=0.01N/mm205、Q235B鋼重力體積密度ρ=78.5kN/m3抗拉、抗壓、抗彎強(qiáng)度設(shè)計值f=215N/mm2抗剪強(qiáng)度設(shè)計值fv=125N/mm2局部承壓強(qiáng)度設(shè)計值fce=325N/mm2彈性模量E=2.06×105N/mm2線膨脹系數(shù)α=1.2×10-5泊松比ν=0.3006、奧氏體不銹鋼螺栓（A2-70）抗拉強(qiáng)度設(shè)計值fs=320N/mm2抗剪強(qiáng)度設(shè)計值fv=245N/mm207、角焊縫抗拉、壓、剪強(qiáng)度設(shè)計值fcw=160N/mm208、HRB400級鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計值fy=360N/mm2線膨脹系數(shù)αg=1.2×10-509、結(jié)構(gòu)安全系數(shù)鋁合金型材的總安全系數(shù)1.8鋼材的總安全系數(shù)1.55不銹鋼的總安全系數(shù)1.6玻璃的總安全系數(shù)2.5結(jié)構(gòu)硅酮密封膠總安全系數(shù)5.0

第二部分裙樓樓幕墻的計算-拉索部分第一章面板的計算第一節(jié)12mm單片鋼化玻璃的計算（轉(zhuǎn)角）一、計算說明玻璃面板選用12mm厚的單片鋼化玻璃，玻璃面板的最大分格尺寸為a=1400mm，b=2350mm。二、風(fēng)荷載計算1、風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算①、βgz：陣風(fēng)系數(shù)，取βgz==1+2*2.5*0.23*(26/10)^(-0.22)\#0.0001.932——按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2012表8.6按公式計算，其中：峰值因子，取=2.5：10m高名義湍流度，本工程地面粗糙度為C類，取=0.23：地面粗糙度指數(shù)，本工程地面粗糙度為C類，取=0.22可得：==1+2*2.5*0.23*(26/10)^(-0.22)\#0.0001.932②、μsl：風(fēng)荷載局部體型系數(shù)，取μSl==(-1.4)+(-0.2)\#0.000-1.600——按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2012第8.3.3條、第8.3.μsl(A)=-1.4(按表8.3.3第一項取值，屬轉(zhuǎn)角部位)內(nèi)部壓力局部體型系數(shù)按外表面風(fēng)壓的正負(fù)情況取-0.2或0.2可得：μSl=μsl(A)+(-0.2)=(-1.4)+(-0.2)==(-1.4)+(-0.2)\#0.000-1.600③、μZ：風(fēng)壓高度變化系數(shù)，取μZ==0.544*(26/10)^0.44\#0.0000.828——按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2012表8.2.1按公式計算可得：==0.544*(26/10)^0.44\#0.0000.828④、w0：基本風(fēng)壓值0.45kN/m2——按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2012附表E.5（按50年一遇）wk：風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值wk=βgz·μsl·μZ·w0=1.932×（-1.60）×0.828×0.45=-=1.932*1.60*0.828*0.45\#0.0001.152kN/m2（表示負(fù)風(fēng)壓）——按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2012第8.2、風(fēng)荷載設(shè)計值計算rw：風(fēng)荷載分項系數(shù)，取rW=1.4——按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2012第3.w：風(fēng)荷載設(shè)計值w=rw·wk=1.4×1.152==1.4*1.152\#0.0001.613kN/m2三、玻璃面板強(qiáng)度校核校核依據(jù)：≤fg——按《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ102-2003第6.1、玻璃承受的水平地震荷載t：玻璃的厚度，取t=12GAk：玻璃面板自重面荷載標(biāo)準(zhǔn)值GAk=12×10-3×25.6==12*10^-3*25.60.3072kN/m2αmax：水平地震影響系數(shù)最大值，取αmax=0.16——按《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ102-2003第5.3βE：動力放大系數(shù)，取βE=5.0——按《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ102-2003第5.3qEk：作用在玻璃上的地震荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算qEk=αmax·βE·GGk=0.16×5.0×0.3072==0.16*5.0*0.30720.2458kN/m2rE：地震作用分項系數(shù)，取rE=1.3——按《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ102-2003第5.4qE：作用在玻璃上的地震荷載設(shè)計值qE=rE·qEk=1.3×0.2458==1.3*0.24580.3195kN/m22、玻璃風(fēng)荷載和水平地震作用組合計算ψw：風(fēng)荷載的組合值系數(shù)，取ψw=1.0——按《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ102-2003第5.4.3ψE：地震作用的組合值系數(shù)，取ψE=0.5——按《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ102-2003第5.4.3qk：玻璃風(fēng)荷載和水平地震作用組合標(biāo)準(zhǔn)值qk=ψw·Wk+ψE·qEk=1.0×1.152+0.5×0.2458==1.0*1.152+0.5*0.2458\#0.0001.275kN/m2q：玻璃風(fēng)荷載和水平地震作用組合設(shè)計值q=ψw·w+ψE·qE=1.0×1.613+0.5×0.3195==1.0*1.613+0.5*0.3195\#0.0001.773kN/m23、玻璃強(qiáng)度校核a：矩形玻璃板材短邊邊長，取b=1400-120=1280b：矩形玻璃板材長邊邊長，取a=2350-120=2230fg：玻璃的強(qiáng)度設(shè)計值，取fg=84.0N/mm2——按《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ102-2003表5m：彎矩系數(shù)，取m==(0.27+(0.315-0.27)/(0.60-0.50)*(0.574-0.50))\#0.00000.3033由===(1400-120)/(2350-120)\#0.0000.574，查《玻璃斷裂力學(xué)》3.3.3.4四角嵌固表得σ：玻璃產(chǎn)生的最大應(yīng)力==0.3033*1.773*10^-3*2230^2/12^2\#0.0018.57N/mm2＜fg=84.0N/mm2玻璃面板強(qiáng)度符合規(guī)范要求。四、玻璃面板撓度校核校核依據(jù)：df=≤df,lim=——《玻璃斷裂力學(xué)》3.3——按《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ102-2003第8.1、玻璃撓度校核a：矩形玻璃板材短邊邊長，取b=1400-120=1280b：矩形玻璃板材長邊邊長，取a=2350-120=2230μ：撓度系數(shù)，取μ==(0.875+(1-0.875)/(0.6-0.50)*(0.574-0.50))\#0.0000.968由===1280/2230\#0.0000.574，查《玻璃斷裂力學(xué)》3.3.3.4四角嵌固表得df：玻璃產(chǎn)生的最大撓度df====0.968*1.275*10^-3*2230^4/12^3/1000000\#0.0017.66mmdf==0.968*1.275*10^-3*2230^4/12^3/1000000\#0.0017.66mm＜df,lim====2230/60\#0.0037.17mm玻璃面板撓度符合規(guī)范要求。五、轉(zhuǎn)角拉索玻璃面板校核1、玻璃強(qiáng)度校核此處計算玻璃為轉(zhuǎn)角拉索位置玻璃，假定玻璃四角中，有三個角在一個平面，另一個角支座施加50mm（實際轉(zhuǎn)角拉索一側(cè)玻璃上下最大位移差為26mm）支座位移，經(jīng)SAP計算得出：玻璃強(qiáng)度為51.506N/mm2＜fg=84.0N/mm2轉(zhuǎn)角玻璃面板強(qiáng)度符合規(guī)范要求。第二章拉索的計算一、計算說明拉索幕墻選用Ф30不銹鋼拉索，幕墻最大分格為左側(cè)1400mm，右側(cè)1400mm，拉索跨度為18470mm（對應(yīng)招標(biāo)圖紙PF6-001二、荷載計算1、自重荷載計算(1)、幕墻自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算GAK1：玻璃面板自重面荷載標(biāo)準(zhǔn)值玻璃面板采用12mm厚GAK1=12×10-3×25.6==12*=10^-30.001*25.60.307kN/m2GGK：考慮龍骨和各種零部件后的幕墻重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值GGK=0.5kN/m2(2)、幕墻自重荷載設(shè)計值計算rG：永久荷載分項系數(shù)，取rG=1.2——按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2012第3.GG：考慮龍骨和各種零部件后的幕墻重力荷載設(shè)計值GG=rG·GGk=1.2×0.5==1.2*0.5\#0.000.60kN/m22、風(fēng)荷載計算(1)、風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算wk：風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值=-=1.932*1.60*0.828*0.45\#0.0001.152kN/m2（表示負(fù)風(fēng)壓）——按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2012第8.(2)、風(fēng)荷載設(shè)計值計算rw：風(fēng)荷載分項系數(shù)，取rW=1.4——按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2012第3.w：風(fēng)荷載設(shè)計值w=rw·wk=1.4×1.152==1.4*1.152\#0.0001.613kN/m23、水平地震荷載計算(1)、玻璃幕墻承受的水平地震荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算αmax：水平地震影響系數(shù)最大值，取αmax=0.16——按《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ102-2003第5.3βE：動力放大系數(shù)，取βE=5.0——按《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ102-2003第5.3qEK：作用在玻璃幕墻上的地震荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算qEK=αmax·βE·GGK=0.16×5.0×0.5==0.16*5.0*0.5\#0.0000.400kN/m2(2)、玻璃幕墻承受的水平地震荷載設(shè)計值計算rE：地震作用分項系數(shù)，取rE=1.3——按《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ102-2003第5.4qE：作用在玻璃幕墻上的地震荷載設(shè)計值qE=rE·qEK=1.3×0.400==1.3*0.400\#0.0000.520kN/m24、幕墻龍骨線荷載計算(1)、線荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算GK線=GGK·(1.40m+1.40m)/2=0.5kN/m2×(1.40m+1.40m)/2==0.5*(1.40+1.4qK線1=wK·(1.40m+1.40m)/2=-1.152kN/m2×(1.40m+1.40m)/2==-1.152*(1.40+1.4qK線2=qEK·(1.40m+1.40m)/2=0.4kN/m2×(1.40m+1.40m)/2==0.4*(1.40+1.4(2)、線荷載設(shè)計值計算G線=GG·(1.40m+1.40m)/2=0.6kN/m2×(1.40m+1.40m)/2==0.6*(1.40+1.40)/2q線1=w·(1.40m+1.40m)/2=-1.613kN/m2×(1.40m+1.40m)/2==-1.613*(1.40+1.4q線2=qE·(1.40m+1.40m)/2=0.52kN/m2×(1.40m+1.40m)/2==0.52*(1.40+1.40)/2三、拉索預(yù)拉力值用SAP結(jié)構(gòu)計算軟件計算得到拉索的預(yù)拉力值為：189.223KN四、拉索最大軸力值用SAP結(jié)構(gòu)計算軟件計算得到拉索的最大軸力值為：282.981KN<603.56/1.8=335.311KN,滿足要求。五、拉索最大位移值用SAP結(jié)構(gòu)計算軟件計算得到拉索的最大位移為：357mm＜18470/50=369.4mm，滿足要求。用SAP結(jié)構(gòu)計算軟件計算得到轉(zhuǎn)角拉索的支撐點(diǎn)處最大位移為：2.9mm與轉(zhuǎn)角拉索支撐點(diǎn)最大位移相對應(yīng)的玻璃另一角處拉索位移為：352.4mm轉(zhuǎn)角位置抓件可以吸收此位移差，滿足要求。以上可知，Ф30拉索滿足要求，可以使用。第三章拉索的連接計算一、計算說明拉索幕墻最不利位置的分格為1400mm，拉索計算由堅朗專業(yè)軟件計算。拉索連接耳板選用（Q235B）30mm厚鋼板。計算拉索對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的最大拉力值為：FZ=325KN（安全起見，取拉索計算值的1.3倍，即281.5X1.15=323.82）,剪力FX=28.11KN。連接節(jié)點(diǎn)如下圖二、截面參數(shù)鋼板截面積A==30*280\#08400mm2繞X軸的慣性矩Ix==30^3*280/12\#0630000mm4繞Y軸的慣性矩Iy==30*280^3/12\#054880000mm4繞X軸的抵抗矩Wnx==30^2*280/6\#042000mm3繞Y軸的抵抗矩Wny==30*280^2/6\#0392000mm3繞X軸的面積矩Sx==31500\#031500mm3繞Y軸的面積矩Sy=294000mm三、荷載計算1、連接耳板承受的豎直方向荷載產(chǎn)生的最大彎矩My1=FZ·144=325×103kN×144mm==325*144*1000\#0.046800000.0N·mm2、連接耳板承受的水平方向荷載產(chǎn)生的最大彎矩My2=Fx·292=28.11×103kN×292mm==28.11*292*1000\#0.08208120.0N·mm3、連接耳板承受的水方向荷載產(chǎn)生的最大剪力Vx=Fx=28110N4、連接耳板承受的豎直方向荷載產(chǎn)生的最大拉力N=Fz·=325000N5、連接耳板承受的彎矩值為My=My1+My2==325*144*1000\#046800000+=28.11*292*1000\#08208120==46800000+=28.11*292*1000\#0.08208120.0\#055008120N/mm2四、耳板抗彎強(qiáng)度校核校核依據(jù)：——按《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50017-2003第5.:塑性發(fā)展系數(shù)，取=1.05——按《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50017-2003第5.:鋼材抗彎強(qiáng)度設(shè)計值，取=205N/mm2——按《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50017-2003第3.===325000/8400+55008120/1.05/392000\#0.0172.3N/mm2<=205N/mm2耳板抗彎強(qiáng)度符合規(guī)范要求。五、耳板抗剪強(qiáng)度校核校核依據(jù)：——按《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50017-2003第4.:鋼材抗剪強(qiáng)度設(shè)計值，取=120N/mm2——按《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50017-2003第3.tx=30===28110*294000/30/548800005.02N/mm2＜=120N/mm2耳板抗剪強(qiáng)度符合規(guī)范要求。六、連接鋼銷的計算1、計算說明耳板與拉索之間通過1個Ф39的不銹鋼鋼銷連接，不銹鋼鋼銷承受豎直方向和水平方向的荷載:豎直方向荷載：FZ==325000*1325000N水平方向荷載：Fx==28110*128110N2、荷載計算Ф39鋼銷所承受的最大剪力V====(325000^2+28110^2)^=1/20.5\#0.00326213.38N3、鋼銷受剪承載力校核nv：受剪面數(shù)目，取nv=2d：鋼銷直徑，取d=39:鋼銷的抗剪強(qiáng)度設(shè)計值，取=245N/mm2（A2-70螺栓）——按《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ102-2003附錄第B.0.3條中表B.0.3：單個Ф39鋼銷的受剪承載力設(shè)計值==2*3.14*39^2/4*245585052.65N——按《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50017-2003第7.==2*3.14*39^2/4*245585052.65N＞V==(325000^2+28110^2)^=1/20.5\#0.00326213.38NФ39不銹鋼鋼銷抗剪承載力滿足規(guī)范要