明框玻璃幕墻計算書

工程名玻璃幕墻設計計算書江蘇蘇鑫裝飾有限公司1998年11月10日工程名玻璃幕墻設計計算書一.計算依據(jù)：1.玻璃幕墻分格圖2.國標《建筑結構荷載規(guī)范》GBJ9-87《玻璃幕墻工程技術規(guī)范》JGJ102-96《建筑幕墻》JG3035-1996二.驗算項目：驗算主桿橫梁驗算連接驗算玻璃驗算膠縫計算固定片計算江蘇蘇鑫裝飾有限公司工程技術部1998年11月10日蘇州市一建筑高100m，框架砌體充填墻結構，抗震8度設防，層高3300mm,隱框幕墻。最大分格（BxH）=1.2mx0.9m.進行結構設計。蘇州市基本風壓：W0=400N/m2風壓高度變化系數(shù)取B類地區(qū)：μZ=（Z/10）0.32=（100/10）0.32=2.089風荷載體型系數(shù)：μs=±1.5瞬時風壓陣風系數(shù)：βD=2.25風荷載標準值：Wk=βD·μZ·μs·W0=2.25x2.089x1.5x400=2820Pa幕墻單位面積自重標準值：GAK=400N/m2一個幕墻組件自重標準值：GK=GAK·H·B=400x1.2x0.9=432N地震作用標準值：qEAK=βE·αmax·GK/A=（3x0.16x432）/（1.2x0.9）=192N/m2立梃驗算：A.選用風荷載設計值：W=1.4Wk=1.4x2820=3948N/m2風荷載線荷載設計值：qw=W·B=3948x1.2=4737.6N/m=4.738KN/m風荷載產生的彎矩：Mw=qwL2/8=4.738x33002/8=6449602.5N·mm地震作用設計值：qEA=1.3qEAK=1.3x192=249.6N/m2地震作用線荷載設計值：qE=B·qEA=1.2x249.6=299.5N/m=0.3N/mm地震作用產生的彎矩：ME=qEL2/8=0.3x33002/8=408375N·m采用Sw+0.6SE組合，驗算用總彎矩：M=Mw+0.6ME=6449602.5+0.6x408375=6694627.5N·mm選用的立梃需要最小截面抵抗矩：W=M/1.05fa=6694627.5/（1.05x84.2）=75722.5mm3風荷載線荷載標準值：qWK=B·WK=1.2x2820=3384N/m=3.384N/mm地震作用線荷載標準值：qEK=B·qEAK=1.2x192=230.4N/m=0.2304N/mm選用的立梃需要最小慣性矩：I=5qL3/（384E·1/180）（用于≤3600層高）；=5x（3.384+0.6x0.23）x33003/384x0.7x105x1/180=4237839mm4選用150A系列：A=1791mm2；A0=1641mm2；t=6mm；Ix=5243068mm4；Wx=789640mm3SS=87636mm3；Iy=959779mm4Wy=274222mm3B.抗彎強度驗算幕墻自重線荷載標準值：GK=GAK·B=1.2x400=480N/m幕墻每層（一個分格寬）自重標準值：NK=GK·L=480x3.3=1584N幕墻每層（一個分格寬）自重設計值:=1.2NK=1.2x1584=1901N采用SG+SW+0.6SE組合：（NK/C.撓度計算0.7x105x5243068=14.8＜20D.抗剪強度驗算風荷載產生的剪力標準值VWK=WK·L·B/2=2820x3.3x1.2/2=5583.6N風荷載產生的剪力設計值：VW=1.4VWK=1.4x5583.6=7817.4N地震作用產生的剪力標準值：VEK=qEAK·L·B/2=192x1.2x3.3/2=380.2N地震作用產生的剪力設計值：VE=1.3VEK=1.3x380.2=494N采用SW+0.6SE組合V=VW+0.6VE=7817+0.6x494=8113Nτ=VSS/It=8113x88614/5243068x6=22.8N/mm2＜48.9N/mm2二.橫梁驗算IX=68mm4；WX1=24500mm3；WX2=22000mm3；Iy=850000mm4；Wy1=23000mm3；Wy2=21000mm3；SS=24000mm3；t=3A.強度驗算幕墻組件單位面積自重標準值：GAK=300N/m2幕墻組件自重線荷載標準值：GK=H·GAK=0.9x300=270N/m幕墻組件自重線荷載設計值：G=1.2GK=1.2x270=324N/m=0.32N/mm由幕墻自重產生的豎向彎矩：MX=GB2/8=0.324x12002/8=32805N·mm風荷載線分布荷載最大荷載集度標準值：qWK=1.2WK=1.2x2820=3384N其設計值：qW=1.4qWK=1.4x3384=4738N由風荷載產生的水平方向彎矩MYw=qWB2/12=4738x1.22/12=6822.7N·m=6822700N·mm單位面積水平地震作用標準值：qEAK=βE·αmax·GAK=3x0.16x300=144N/m2水平地震作用線分布最大集度標準值：qEK=1.2qEAK=1.2x144=172.8N其設計值：qE=1.3qEK=1.3x172.8=224.64N由水平地震作用產生的彎矩：MyE=qEB2/12=224.64x1.22/12=26.96N·m=26960N·mm采用SG+SW+0.6SE組合B.抗剪驗算風荷載產生的剪力標準值：VWK=WK·B·B/2·2/4=2820x1.2x0.6x0.5=1015.2N其設計值：VW=1.4VWK=1.4x1015.2=1421.3N水平地震作用產生的剪力標準值：VEK=qEAK·B·B/2·2/4=144x1.2x0.6x0.5=51.84N其設計值：VE=1.3VEK=1.3x51.84=67.4N采用SW+0.6SE組合C.撓度計算uX=5qKXH4/384EIX=uY=qKYB4/120EIY=u總=（uX2+uY2）1/2≤20mmu總/B=≤1/180三.連接驗算橫梁與立梃φ6螺栓；鋁角碼t=4mma.橫向水平作用：N1=VW+0.6VE=2115+0.6x34=2135.4N一個螺栓抗剪承受能力：NV=nV·πd2/4·fV=1xπx4.9182/4x130=2470N需用螺栓個數(shù)：n=N1/NV=2135.4/2470=0.86個取1個橫梁承壓能力：nC=dΣtfC=6x4x120=2160N＞2135.4Nb.豎向幕墻組件單位面積自重標準值：GAK=300N/m2幕墻組件自重線荷載標準值：GK=H·GAK=1.5x300=450N/m其設計值：G=1.2GK=1.2x450=540N/m豎向作用：N2=GB/2=540x1.2/2=324N采用SG+SW+0.6SE組合合力N=（N12+N22）1/2=（2135.42+3242）1/2=2160N需用螺栓個數(shù)：n=2160/2470=0.87個取1個鋁角碼承壓能力：nC=dΣtfC=6x4x120=2880N＞2160NB.主梃與建筑物主框架連接75x4角鐵L=80mm；φ16螺栓；焊腳寬5mm；L=80mm；預埋件t=8mm；φ12直錨筋fy=210MPa;fC=15MPa采用SG+SW+0.6SE組合每層每根立梃承受的風荷載標準值：N1WK=WK·B·L=4197x1.2x3.6=18131N其設計值：N1W=1.4N1WK=1.4x18131=25383.4N每層每一根立梃承受的水平地震作用標準值：N1WK=qEAK·B·L=96x1.2x3.6=414.72N其設計值：N1E=1.3N1EK=1.3x414.72=539N水平作用組合值：N1=N1W+0.6N1E=25383.4+0.6x539=25706N每層每一根立梃承受自重標準值：N2K=GAK·B·L=400x1.2x3.6=1728N其設計值：N2=1.2N2K=1.2x1728=2074N合力：一個螺栓抗剪承載能力：NV=nV·πd2/4·fV=2xπx13.8352/4x130=39086N需用螺栓個數(shù)：n=N/NV=25790/39086=0.66個取1個鋁型材壁承載能力：NC=16x2x6x120=23040N＜25790N；改用t=7NC=16x2x7x120=26880N＞25790N角鐵壁承壓能力：NC=16x2x4x320=40960N＞25790NC.預埋件由自重產生的剪力：V=N2=2074N由水平作用產生的拉力：N=N1=25706N由于自重作用線距預埋件表面距離產e0生的彎矩：M=V·e0=2074x60=124440N·mm錨筋受剪承載能力系數(shù)?。篊30混凝土強度設計值fc=15MPaI級鋼筋fy=210MPa=0.81＞0.7取0.7錨板彎曲變形折減系數(shù)：αb=0.4+0.25t/d=0.4+0.25x8/12=0.57錨筋總截面積（一）：錨筋總截面積（二）：四.玻璃驗算t=12mm長短邊比：a/b=1.2/1.5=0.8彎曲系數(shù)φ1=0.0628單位面積自重標準值：GAK=0.012x25600=307.2N/m2單位面積地震作用標準值：qEAK=βE·αmax·GAK=3x0.08x307.2=73.728N/m2其設計值：qEA=1.3qEAK=1.3x73.728=96N/m2采用SW+0.6SE組合q=5876+0.6x96=5934N/m2=0.05934N/mm2σ=6φ1qa2/t2=6x0.0628x0.005934x12002/122=22.36N/mm2＜28N/mm2膠縫計算采用GE4000膠風荷載效應膠縫寬度：CS1=WKa/2000f1=4.617x1200/2000x0.14=18mm取18mm自重效應膠縫寬度：溫度變化變位值溫差效應膠縫厚度：TS3=US/[δ（δ+2）]1/2=1.62/[0.125x（0.125+2）]1/2=3.14mm取6mm。地震效應膠縫厚度：TS3=H·θ·ψ/[δ（δ+2）]1/2=1500x（1/150）x0.7/[0.41x（0.41+2）]1/2=7.04mm取8mm采用寬度18mm，厚度9mm。m2PWK=1982x0.2475=490.5PW=1.4PWK=1.4x490.5=687NMW=1.5x687x20=20610N·mmPEK=72x0.2475=18NPE=1.3x18=23.4NME=1.5x23.4x20=702N·mm采用SW+0.6SE組合M=20610+0.6x702=21031N·mm固定片W=（40-6）x82/6=362.7mm3I=（40-6）x83/12=1450.7mm4σ=20610/362.7=57.98N/mm2＜84.2N/mm2u=1.5x（490.5+0.6x18）x203/3x0.7x105x1450.7=0.0197mmu/L=0.0197/20=1/1015＜1/150NV=πd2/4·fV=πx4.9182/4x170=3229N＞（687+0.6x23.4）x2=1402N六.扣勾驗算（t=4mm；h=16