橫明豎隱玻璃幕墻設(shè)計計算書_

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1、 . . . 永嘉縣電力調(diào)度通信中心顯橫隱豎玻璃幕墻設(shè)計計算書中南建設(shè)集團建筑幕墻設(shè)計研究院目錄1 計算引用的規(guī)、標準與資料11.1 幕墻設(shè)計規(guī):11.2 建筑設(shè)計規(guī):11.3 鋁材規(guī):21.4 金屬板與石材規(guī):21.5 玻璃規(guī):31.6 鋼材規(guī):31.7 膠類與密封材料規(guī):41.8 門窗與五金件規(guī):41.9 相關(guān)物理性能等級測試方法:51.10 建筑結(jié)構(gòu)靜力計算手冊(第二版)61.11 土建圖紙:62 基本參數(shù)62.1 幕墻所在地區(qū):62.2 地面粗糙度分類等級:62.3 抗震烈度:63 幕墻承受荷載計算63.1 風(fēng)荷載標準值的計算方法:63.2 計算支撐結(jié)構(gòu)時的風(fēng)荷載標準值:73.3 計算

2、面板材料時的風(fēng)荷載標準值:83.4 垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標準值:83.5 作用效應(yīng)組合:84 幕墻立柱計算94.1 立柱型材選材計算:94.2 確定材料的截面參數(shù):114.3 選用立柱型材的截面特性:124.4 立柱的抗彎強度計算:124.5 立柱的撓度計算:134.6 立柱的抗剪計算:135 幕墻橫梁計算145.1 橫梁型材選材計算:145.2 確定材料的截面參數(shù):165.3 選用橫梁型材的截面特性:175.4 幕墻橫梁的抗彎強度計算:175.5 橫梁的撓度計算:185.6 橫梁的抗剪計算:(三角荷載作用下)186 玻璃板塊的選用與校核196.1 玻璃板塊荷載計算:206.2 玻

3、璃的強度計算:216.3 玻璃最大撓度校核:227 連接件計算237.1 橫梁與角碼間連結(jié):247.2 角碼與立柱連接:247.3 立柱與主結(jié)構(gòu)連接:268 幕墻埋件計算(土建預(yù)埋)278.1 荷載標準值計算:288.2 埋件計算:288.3 錨板總面積校核:298.4 錨筋長度計算:299 幕墻焊縫計算309.1 受力分析:309.2 焊縫特性參數(shù)計算:309.3 焊縫校核計算:3110 顯橫隱豎玻璃幕墻膠類與伸縮縫計算3110.1 抗震設(shè)計下結(jié)構(gòu)硅酮密封膠的寬度計算:3110.2 結(jié)構(gòu)硅酮密封膠粘接厚度的計算:3210.3 結(jié)構(gòu)膠設(shè)計總結(jié):3310.4 立柱連接伸縮縫計算:3310.5 玻

4、璃鑲嵌槽緊固螺釘抗拉強度計算:3310.6 耐侯膠膠縫計算:3411 附錄常用材料的力學(xué)與其它物理性能3539 / 42顯橫隱豎玻璃幕墻設(shè)計計算書1 計算引用的規(guī)、標準與資料1.1 幕墻設(shè)計規(guī):鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī) GB50429-2007玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī) JGJ102-2003點支式玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)程 CECS127-2001點支式玻璃幕墻支承裝置 JG138-2001吊掛式玻璃幕墻支承裝置 JG139-2001建筑玻璃應(yīng)用技術(shù)規(guī)程 JGJ113-2003建筑瓷板裝飾工程技術(shù)規(guī) CECS101:98建筑幕墻 GB/T21086-2007金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī) JGJ133-20011.2

5、建筑設(shè)計規(guī):采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī) GB50019-2003地震震級的規(guī)定 GB/T17740-1999鋼結(jié)構(gòu)防火涂料 GB14907-2002鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī) GB50017-2003高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī) JGJ99-98高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程 JGJ3-2002高層民用建筑設(shè)計防火規(guī) GB50045-95(2005年版)高處作業(yè)吊藍 GB19155-2003工程抗震術(shù)語標準 JGJ/T97-95工程網(wǎng)絡(luò)計劃技術(shù)規(guī)程 JGJ/T121-99公共建筑節(jié)能設(shè)計標準 GB50189-2005混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程 JGJ145-2004混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī) GB50010-2002混凝土用膨脹

6、型、擴孔型建筑錨栓 JG160-2004既有居住建筑節(jié)能改造技術(shù)規(guī)程 JGJ129-2004建筑表面用有機硅防水劑 JC/T902-2002建筑材料放射性核素限量 GB6566-2001建筑防火封堵應(yīng)用技術(shù)規(guī)程 CECS154:2003建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程 JGJ81-2002建筑隔聲評價標準 GB/T50121-2005建筑工程抗震設(shè)防分類標準 GB50223-2004建筑工程預(yù)應(yīng)力施工規(guī)程 CECS180:2005建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī) GB50009-2001(2006年版、局部修訂)建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標準 GB50068-2001建筑抗震設(shè)防分類標準 GB50223-2004建筑抗震設(shè)計

7、規(guī) GB50011-2001建筑設(shè)計防火規(guī) GB50016-2006建筑物防雷設(shè)計規(guī) GB50057-94(2000年版)冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī) GB50018-2002民用建筑隔聲設(shè)計規(guī) GBJ118-88民用建筑熱工設(shè)計規(guī) GB50176-93民用建筑設(shè)計通則 GB50352-2005膜結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程 CECS158:2004夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標準 JGJ134-2001夏熱冬暖地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標準 JGJ75-2003預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具和連接器應(yīng)用技術(shù)規(guī)程JGJ85-20021.3 鋁材規(guī):變形鋁與鋁合金化學(xué)成份 GB/T3190-1996建筑用隔熱鋁合金型材-穿條式 JG

8、/T175-2005建筑用鋁型材、鋁板氟碳涂層 JG/T133-2000鋁合金建筑型材第1部分基材 GB5237.1-2004鋁合金建筑型材第2部分陽極氧化、著色型材 GB5237.2-2004鋁合金建筑型材第3部分電泳涂漆型材 GB5237.3-2004鋁合金建筑型材第4部分粉末噴涂型材 GB5237.4-2004鋁合金建筑型材第5部分氟碳漆噴涂型材 GB5237.5-2004鋁合金建筑型材第6部分隔熱型材 GB5237.6-2004鋁與鋁合金彩色涂層板、帶材 YS/T431-2000一般工業(yè)用鋁與鋁合金板、帶材 GB/T3880.13-2006鋁型材截面幾何參數(shù)算法與計算機程序要求 YS/

9、T437-2000有色電泳涂漆鋁合金建筑型材 YS/T459-20031.4 金屬板與石材規(guī):干掛飾面石材與其金屬掛件 JC830.1、2-2005建筑裝飾用微晶玻璃 JC/T872-2000建筑幕墻用瓷板 JG/T217-2007鋁幕墻板、板基 YS/T429.1-2000鋁幕墻板、氟碳噴漆鋁單板 YS/T429.2-2000鋁塑復(fù)合板 GB/T17748-1999鋁塑復(fù)合板用鋁帶 YS/T432-2000天然板石 GB/T18600-2001天然石荒料 JC/T202-2001天然石建筑板材 GB/T19766-2005天然花崗石荒料 JC/T204-2001天然花崗石建筑板材 GB/T1

10、8601-2001天然石材統(tǒng)一編號 GB/T17670-1999天然飾面石材術(shù)語 GB/T13890-921.5 玻璃規(guī):鍍膜玻璃 第1部分:控制鍍膜玻璃 GB/T18915.1-2002鍍膜玻璃 第2部分:低輻射鍍膜玻璃 GB/T18915.2-2002防彈玻璃 GB17840-1999浮法玻璃 GB11614-1999夾層玻璃 GB/T9962-1999建筑用安全玻璃 第2部分:鋼化玻璃 GB15763.2-2005建筑用安全玻璃 防火玻璃 GB15763.1-2001幕墻用鋼化玻璃與半鋼化玻璃 GB17841-1999普通平板玻璃 GB4871-1995熱彎玻璃 JC/T915-2003

11、壓花玻璃 JC/T511-2002中空玻璃 GB/T11944-2002著色玻璃 GB/T18701-20021.6 鋼材規(guī):建筑結(jié)構(gòu)用冷彎矩形鋼管 JG/T178-2005不銹鋼棒 GB/T1220-2007不銹鋼和耐熱鋼冷軋鋼帶 GB/T4239-1991不銹鋼冷加工鋼棒 GB/T4226-1984不銹鋼冷軋鋼板與鋼帶 GB/T3280-2007不銹鋼熱軋鋼板與鋼帶 GB/T4237-2007不銹鋼絲 GB/T4240-93建筑用不銹鋼絞線 JG/T200-2007不銹鋼小直徑無縫鋼管 GB/T3090-2000擦窗機 GB19154-2003彩色涂層鋼板和鋼帶 GB/T12754-200

12、6低合金鋼焊條 GB/T5118-1995低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼 GB/T1591-1994建筑幕墻用鋼索壓管接頭 JG/T201-2007高耐候結(jié)構(gòu)鋼 GB/T4171-2000高碳鉻不銹鋼絲 YB/T0961997焊接結(jié)構(gòu)用耐候鋼 GB/T4172-2000合金結(jié)構(gòu)鋼 GB/T3077-1999結(jié)構(gòu)用無縫鋼管 J102金屬覆蓋層鋼鐵制品熱鍍鋅層技術(shù)要求 GB/T13912-2002冷拔異形鋼管 GB/T3094-2000碳鋼焊條 GB/T5117-1999碳素結(jié)構(gòu)鋼 GB/T700-2006碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋薄鋼板與鋼帶GB/T912-1989碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋厚鋼板與鋼帶

13、GB/T3274-2007優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 GB/T699-1999預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具和連接器 GB/T14370-20001.7 膠類與密封材料規(guī):丙烯酸酯建筑密封膏 JC484-2006幕墻玻璃接縫用密封膠 JC/T882-2001彩色涂層鋼板用建筑密封膠 JC/T884-2001丁基橡膠防水密封膠粘帶 JC/T942-2004干掛石材幕墻用環(huán)氧膠粘劑 JC887-2001工業(yè)用橡膠板 GB/T5574-1994混凝土建筑接縫用密封膠 JC/T881-2001建筑窗用彈性密封劑 JC485-2007建筑密封材料試驗方法 GB/T13477.120-2002建筑用防霉密封膠 JC/T885-

14、2001建筑用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠 GB16776-2005建筑用巖棉、礦渣棉絕熱制品 GB/T19686-2005建筑用硬質(zhì)塑料隔熱條 JG/T174-2005建筑裝飾用天然石材防護劑 JC/T973-2005聚氨酯建筑密封膠 JC/T482-2003聚硫建筑密封膠 JC/T483-2006絕熱用巖棉、礦棉與其制品 GB/T11835-2007硫化橡膠或熱塑性橡膠撕裂強度的測定 GB/T529-1999石材用建筑密封膠 JC/T883-2001橡膠袖珍硬度計壓入硬度試驗方法 GB/T531-1999修補用天然橡膠膠粘劑 HG/T3318-2002中空玻璃用彈性密封膠 JC/T486-2001中空玻

15、璃用丁基熱熔密封膠 JC/T914-20031.8 門窗與五金件規(guī):封閉型沉頭抽芯鉚釘 GB/T12616-2004封閉型平圓頭抽芯鉚釘 GB/T12615-2004緊固件螺栓和螺釘 GB/T5277-1985緊固件公差螺栓、螺釘、螺柱和螺母 GB/T3103.1-2002緊固件機械性能不銹鋼螺母 GB/T3098.15-2000緊固件機械性能不銹鋼螺栓、螺釘、螺柱 GB/T3098.6-2000緊固件機械性能抽芯鉚釘 GB/T3098.19-2004緊固件機械性能螺母、粗牙螺紋 GB/T3098.2-2000緊固件機械性能螺母、細牙螺紋 GB/T3098.4-2000緊固件機械性能螺栓、螺釘

16、和螺柱 GB/T3098.1-2000緊固件機械性能自攻螺釘 GB/T3098.5-2000緊固件術(shù)語盲鉚釘 GB/T3099-2004鋁合金窗 GB/T8479-2003鋁合金門 GB/T8478-2003螺紋緊固件應(yīng)力截面積和承載面積 GB/T16823.1-1997十字槽盤頭螺釘 GB/T818-2000地彈簧 QB/T3884-1999 鋁合金門插鎖 QB/T3885-1999 平開鋁合金窗把手 QB/T3886-1999 鋁合金撐擋 QB/T3887-1999 鋁合金窗不銹鋼滑撐 QB/T3888-1999 鋁合金門窗拉手 QB/T3889-1999 鋁合金窗鎖 QB/T3900-1

17、999 鋁合金門鎖 QB/T3901-1999 推拉鋁合金門用滑輪 QB/T3902-1999 閉合器 QB/T3893-1999 外裝門鎖 QB/T2473-2000彈子插芯門鎖 GB/T2474-2000葉片門鎖 QB/T2475-2000球型門鎖 QB/T2476-2000銅合金鑄件 GB/T13819-1992鋅合壓鑄件 GB/T13821-1992鋁合金壓鑄件 GB/T15114-1994鑄件尺寸公差與機械加工余量 QB/T6414-1999建筑門窗五金件 插銷 JG214-2007建筑門窗五金件 傳動機構(gòu)用執(zhí)手 JG124-2007建筑門窗五金件 旋壓執(zhí)手 JG213-2007建筑

18、門窗五金件 合頁(鉸鏈) JG125-2007建筑門窗五金件 傳動鎖閉器 JG126-2007建筑門窗五金件 滑撐 JG127-2007建筑門窗五金件 滑輪 JG129-2007建筑門窗五金件 多點鎖閉器 JG215-2007建筑門窗五金件 撐擋 JG128-2007建筑門窗五金件 通用要求 JG212-2007建筑門窗五金件 單點鎖閉器 JG130-2007建筑門窗平開下懸五金系統(tǒng) JG168-2004鋼塑共擠門窗 JG207-2007電動采光排煙窗 JG189-20061.9 相關(guān)物理性能等級測試方法:玻璃幕墻工程質(zhì)量檢驗標準 JGJ/T139-2001玻璃幕墻光學(xué)性能 GB/T18091

19、-2000采暖居住建筑節(jié)能檢驗標準 JGJ132-2001彩色涂層鋼板和鋼帶試驗方法 GB/T13448-2006鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī) GB50205-2001混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī) GB50204-2002建筑防水材料老化試驗方法 GB/T18244-2000建筑幕墻氣密、水密、抗風(fēng)壓性能檢測方法 GB/T15227-2007建筑幕墻抗震性能振動臺試驗方法 GB/T18575-2001建筑幕墻平面變形性能檢測方法 GB/T18250-2000建筑外窗保溫性能分級與檢測方法 GB/T8484-2002建筑外窗采光性能分級與檢測方法 GB/T11976-2002建筑外窗抗風(fēng)壓性能分級與

20、檢測方法 GB/T7106-2002建筑外窗空氣隔聲性能分級與檢測方法 GB/T8485-2002建筑外窗氣密性能分級與檢測方法 GB/T7107-2002建筑外窗水密性能分級與檢測方法 GB/T7108-2002建筑裝飾裝修工程施工質(zhì)量驗收規(guī) GB50210-2001金屬材料室溫拉伸試驗方法 GB/T228-20021.10 建筑結(jié)構(gòu)靜力計算手冊(第二版)1.11 土建圖紙:2 基本參數(shù)2.1 幕墻所在地區(qū): 地區(qū);2.2 地面粗糙度分類等級: 幕墻屬于外圍護構(gòu)件,按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)(GB50009-2001) A類:指近海海面和海島、海岸、湖岸與沙漠地區(qū); B類:指田野、鄉(xiāng)村、叢林、丘陵以與

21、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);依照上面分類標準,本工程按B類地形考慮。2.3 抗震烈度: 根據(jù)國家規(guī)建筑抗震設(shè)計規(guī)(GB50011-2001),地區(qū)地震基本烈度為6度,地震動峰值加速度為0.05g,水平地震影響系數(shù)最大值為:max=0.04。3 幕墻承受荷載計算3.1 風(fēng)荷載標準值的計算方法: 幕墻屬于外圍護構(gòu)件,按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)(GB50009-2001 2006年版)計算: wk=gzzs1w07.1.1-2GB50009-2001 2006年版上式中: wk:作用在幕墻上的風(fēng)荷載標準值(MPa); Z:計算點標

22、高:90m;gz:瞬時風(fēng)壓的陣風(fēng)系數(shù); 根據(jù)不同場地類型,按以下公式計算:gz=K(1+2f) 其中K為地面粗糙度調(diào)整系數(shù),f為脈動系數(shù) A類場地: gz=0.92(1+2f) 其中:f=0.387(Z/10)-0.12 B類場地: gz=0.89(1+2f) 其中:f=0.5(Z/10)-0.16 C類場地: gz=0.85(1+2f) 其中:f=0.734(Z/10)-0.22 D類場地: gz=0.80(1+2f) 其中:f=1.2248(Z/10)-0.3對于B類地形,90m高度處瞬時風(fēng)壓的陣風(fēng)系數(shù):gz=0.89(1+2(0.5(Z/10)-0.16)=1.5162z:風(fēng)壓高度變化系

23、數(shù); 根據(jù)不同場地類型,按以下公式計算: A類場地: z=1.379(Z/10)0.24 當(dāng)Z300m時,取Z=300m,當(dāng)Z350m時,取Z=350m,當(dāng)Z400m時,取Z=400m,當(dāng)Z450m時,取Z=450m,當(dāng)Z30m時,取Z=30m;對于B類地形,90m高度處風(fēng)壓高度變化系數(shù):z=1.000(Z/10)0.32=2.02s1:局部風(fēng)壓體型系數(shù); 按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)GB50009-2001(2006年版)第7.3.3條:驗算圍護構(gòu)件與其連接的強度時,可按下列規(guī)定采用局部風(fēng)壓體型系數(shù)s1: 一、外表面 1. 正壓區(qū) 按表7.3.1采用; 2. 負壓區(qū) 對墻面, 取-1.0 對墻角邊, 取

24、-1.8 二、表面 對封閉式建筑物,按表面風(fēng)壓的正負情況取-0.2或0.2。 由于大部分幕墻都有開啟,按5.3.2JGJ102-2003條文說明,幕墻結(jié)構(gòu)一般的體型系數(shù)取1.2(大面區(qū)域)、2.0(轉(zhuǎn)角區(qū)域)。 另注:上述的局部體型系數(shù)s1(1)是適用于圍護構(gòu)件的從屬面積A小于或等于1m2的情況,當(dāng)圍護構(gòu)件的從屬面積A大于或等于10m2時,局部風(fēng)壓體型系數(shù)s1(10)可乘以折減系數(shù)0.8,當(dāng)構(gòu)件的從屬面積小于10m2而大于1m2時,局部風(fēng)壓體型系數(shù)s1(A)可按面積的對數(shù)線性插值,即:s1(A)=s1(1)+s1(10)-s1(1)logA w0:基本風(fēng)壓值(MPa),根據(jù)現(xiàn)行GB50009-

25、2001附表D.4(全國基本風(fēng)壓分布圖)中數(shù)值采用,但不小于0.3KN/m2,按重現(xiàn)期50年,地區(qū)取0.0006MPa;3.2 計算支撐結(jié)構(gòu)時的風(fēng)荷載標準值: 計算支撐結(jié)構(gòu)時的構(gòu)件從屬面積:A=0.953.9=3.705m2 LogA=0.569s1(A)=s1(1)+s1(10)-s1(1)logA =0.886s1=0.886+0.2 =1.086 wk=gzzs1w0=1.51622.021.0860.0006 =0.001996MPa 3.3 計算面板材料時的風(fēng)荷載標準值: 計算面板材料時的構(gòu)件從屬面積:A=0.951.9=1.805m2 LogA=0.256s1(A)=s1(1)+s

26、1(10)-s1(1)logA =0.949s1=0.949+0.2 =1.149 wk=gzzs1w0=1.51622.021.1490.0006 =0.002111MPa 3.4 垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標準值: qEAk=EmaxGk/A 5.3.4JGJ102-2003 qEAk:垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標準值(MPa);E:動力放大系數(shù),取5.0;max:水平地震影響系數(shù)最大值,取0.04; Gk:幕墻構(gòu)件的重力荷載標準值(N); A:幕墻構(gòu)件的面積(mm2);3.5 作用效應(yīng)組合:荷載和作用效應(yīng)按下式進行組合: S=GSGk+wwSwk+EESEk5.4.1JGJ1

27、02-2003上式中: S:作用效應(yīng)組合的設(shè)計值; SGk:重力荷載作為永久荷載產(chǎn)生的效應(yīng)標準值; Swk、SEk:分別為風(fēng)荷載,地震作用作為可變荷載產(chǎn)生的效應(yīng)標準值;G、w、E:各效應(yīng)的分項系數(shù);w、E:分別為風(fēng)荷載,地震作用效應(yīng)的組合系數(shù)。上面的G、w、E為分項系數(shù),按5.4.2、5.4.3、5.4.4JGJ102-2003規(guī)定如下:進行幕墻構(gòu)件強度、連接件和預(yù)埋件承載力計算時: 重力荷載:G:1.2; 風(fēng) 荷 載:w:1.4; 地震作用:E:1.3;進行撓度計算時; 重力荷載:G:1.0; 風(fēng) 荷 載:w:1.0; 地震作用:可不做組合考慮;上式中,風(fēng)荷載的組合系數(shù)w為1.0; 地震作用

28、的組合系數(shù)E為0.5;4 幕墻立柱計算基本參數(shù): 1:計算點標高:90m; 2:力學(xué)模型:雙跨梁; 3:立柱跨度:L=3900mm,短跨長L1=450mm,長跨長L2=3450mm; 4:立柱左分格寬:950mm;立柱右分格寬:950mm; 5:立柱計算間距:B=950mm; 6:板塊配置:中空玻璃6 +6 mm; 7:立柱材質(zhì):6063A-T5; 8:安裝方式:偏心受拉;本處幕墻立柱按雙跨梁力學(xué)模型進行設(shè)計計算,受力模型如下:4.1 立柱型材選材計算:(1)風(fēng)荷載作用的線荷載集度(按矩形分布): qwk:風(fēng)荷載線分布最大荷載集度標準值(N/mm); wk:風(fēng)荷載標準值(MPa); B:幕墻立

29、柱計算間距(mm); qwk=wkB =0.001996950 =1.896N/mm qw:風(fēng)荷載線分布最大荷載集度設(shè)計值(N/mm); qw=1.4qwk =1.41.896 =2.654N/mm(2)水平地震作用線荷載集度(按矩形分布): qEAk:垂直于幕墻平面的分布水平地震作用標準值(MPa);E:動力放大系數(shù),取5.0;max:水平地震影響系數(shù)最大值,取0.04; Gk:幕墻構(gòu)件的重力荷載標準值(N),(含面板和框架); A:幕墻平面面積(mm2); qEAk=EmaxG/A 5.3.4JGJ102-2003 =50.040.0005 =0.0001MPa qEk:水平地震作用線荷載

30、集度標準值(N/mm); B:幕墻立柱計算間距(mm); qEk=qEAkB =0.0001950 =0.095N/mm qE:水平地震作用線荷載集度設(shè)計值(N/mm); qE=1.3qEk =1.30.095 =0.124N/mm(3)幕墻受荷載集度組合:用于強度計算時,采用Sw+0.5SE設(shè)計值組合: 5.4.1JGJ102-2003 q=qw+0.5qE =2.654+0.50.124 =2.716N/mm用于撓度計算時,采用Sw標準值: 5.4.1JGJ102-2003 qk=qwk =1.896N/mm(4)求支座反力R1與最大彎矩: 由雙跨梁彎矩圖可知,兩支點0,2處彎矩為零,中支

31、點彎矩最大為M1,而在均布荷載作用下,最大撓度在長跨出現(xiàn)。 M1:中支座彎矩(Nmm); R1:中支座反力(N); M1=-q(L13+L23)/8L =-2.716(4503+34503)/8/3900 =-3582573.75Nmm R1=qL1/2-M1/L1+qL2/2-M1/L2 =2.716450/2-(-3582573.75/450)+2.7163450/2-(-3582573.75/3450) =14295.902N4.2 確定材料的截面參數(shù):(1)截面的型材慣性矩要求: k2=0 k1=4M1/(qL22) =43582573.75/(2.71634502) =0.443查建

32、筑結(jié)構(gòu)靜力計算手冊第二版表3-9附注說明: x0=A/4+2R1/3cos(+240)其中: A=2+k1-k2=2.443 R=(A/4)2-k1/2)3/2=0.059=1/3arccos(A3-12k1A-8(1-2k1-k2)/64R)=26.557x0=A/4+2R1/3cos(+240) =2.443/4+20.0591/3cos(26.557+240) =0.564=x0(1-2k1+3k1x0-2x02-k1x02+x03) =0.1499代入df,lim=qkL24/24EIxmin上式中: df,lim:按規(guī)要求,立柱的撓度限值(mm); qk:風(fēng)荷載線荷載集度標準值(N/

33、mm); L2:長跨長度(mm); E:型材的彈性模量(MPa),對6063A-T5取70000MPa; Ixmin:材料需滿足的繞X軸最小慣性矩(mm4); L2/180=3450/180=19.167 按5.1.1.2建筑幕墻GB/T21086-2007的規(guī)定,對于構(gòu)件式玻璃幕墻或單元幕墻(其它形式幕墻或外維護結(jié)構(gòu)無絕對撓度限制): 當(dāng)跨距4500mm時,絕對撓度不應(yīng)該大于20mm; 當(dāng)跨距4500mm時,絕對撓度不應(yīng)該大于30mm;對本例?。?df,lim=19.167mm代入上式: Ixmin=qkL24/24Edf,lim =0.14991.89634504/24/70000/19.

34、167 =1250411.392mm4(2)截面的型材抵抗矩要求: Wnx:立柱凈截面抵抗矩預(yù)選值(mm3); Mx:彎矩組合設(shè)計值即M1(Nmm);:塑性發(fā)展系數(shù): 對于鋼材龍骨,按JGJ133或JGJ102規(guī),取1.05; 對于鋁合金龍骨,按最新鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)GB 50429-2007,取1.00; fa :型材抗彎強度設(shè)計值(MPa),對6063A-T5取135; Wnx=Mx/fa =3582573.75/1.00/135 =26537.583mm34.3 選用立柱型材的截面特性: 按上一項計算結(jié)果選用型材號:12072 型材的抗彎強度設(shè)計值:135MPa 型材的抗剪強度設(shè)計值:a=

35、75MPa 型材彈性模量:E=70000MPa 繞X軸慣性矩:Ix=2381700mm4 繞Y軸慣性矩:Iy=975700mm4 繞X軸凈截面抵抗矩:Wnx1=38320mm3 繞X軸凈截面抵抗矩:Wnx2=41180mm3 型材凈截面面積:An=1194.74mm2 型材線密度:g=0.032258N/mm 型材截面垂直于X軸腹板的截面總寬度:t=5mm 型材受力面對中性軸的面積矩:Sx=24320mm3 塑性發(fā)展系數(shù):=1.004.4 立柱的抗彎強度計算:(1)立柱軸向拉力設(shè)計值: Nk:立柱軸向拉力標準值(N); qGAk:幕墻單位面積的自重標準值(MPa); A:立柱單元的面積(mm2

36、); B:幕墻立柱計算間距(mm); L:立柱跨度(mm); Nk=qGAkA =qGAkBL =0.00059503900 =1852.5N N:立柱軸向拉力設(shè)計值(N); N=1.2Nk =1.21852.5 =2223N(2)抗彎強度校核:按雙跨梁(受拉)立柱強度公式,應(yīng)滿足:N/An+Mx/Wnxfa6.3.7JGJ102-2003上式中: N:立柱軸力設(shè)計值(N); Mx:立柱彎矩設(shè)計值(Nmm); An:立柱凈截面面積(mm2); Wnx:在彎矩作用方向的凈截面抵抗矩(mm3);:塑性發(fā)展系數(shù): 對于鋼材龍骨,按JGJ133或JGJ102規(guī),取1.05; 對于鋁合金龍骨,按最新鋁合

37、金結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)GB 50429-2007,取1.00; fa:型材的抗彎強度設(shè)計值,取135MPa;則: N/An+Mx/Wnx=2223/1194.74+3582573.75/1.00/38320 =95.352MPa135MPa立柱抗彎強度滿足要求。4.5 立柱的撓度計算: 因為慣性矩預(yù)選是根據(jù)撓度限值計算的,所以只要選擇的立柱慣性矩大于預(yù)選值,撓度就滿足要求: 實際選用的型材慣性矩為:Ix=2381700mm4 預(yù)選值為:Ixmin=1250411.392mm4 實際撓度計算值為: df=qkL24/24EIx =0.14991.89634504/24/70000/2381700 =10.

38、063mm 而df,lim=19.167mm所以,立柱撓度滿足規(guī)要求。4.6 立柱的抗剪計算:校核依據(jù):maxa=75MPa (立柱的抗剪強度設(shè)計值)(1)求中支座剪力設(shè)計值:采用Vw+0.5VE組合 Vw1左=-(qL1/2-M1/L1) =-(2.716450/2-(-3582573.75/450) =-8572.375N Vw1右=qL2/2-M1/L2 =2.7163450/2-(-3582573.75/3450) =5723.527N取V=8572.375N(2)立柱剪應(yīng)力:max:立柱最大剪應(yīng)力(MPa); V:立柱所受剪力(N); Sx:立柱型材受力面對中性軸的面積矩(mm3);

39、 Ix:立柱型材截面慣性矩(mm4); t:型材截面垂直于X軸腹板的截面總寬度(mm);max=VSx/Ixt =8572.37524320/2381700/5 =17.507MPa 17.507MPa75MPa立柱抗剪強度滿足要求!5 幕墻橫梁計算基本參數(shù): 1:計算點標高:90m; 2:橫梁跨度:B=950mm; 3:橫梁上分格高:1100mm;橫梁下分格高:1900mm; 4:橫梁計算間距:H=1500mm; 5:力學(xué)模型:三角荷載簡支梁; 6:板塊配置:中空玻璃6 +6 mm; 7:橫梁材質(zhì):6063-T5;因為BH,所以本處幕墻橫梁按三角形荷載簡支梁力學(xué)模型進行設(shè)計計算,受力模型如下

40、:5.1 橫梁型材選材計算:(1)橫梁在風(fēng)荷載作用下的線荷載集度(按三角形分布): qwk:風(fēng)荷載線分布最大荷載集度標準值(N/mm); wk:風(fēng)荷載標準值(MPa); B:橫梁跨度(mm); qwk=wkB =0.001996950 =1.896N/mm qw:風(fēng)荷載線分布最大荷載集度設(shè)計值(N/mm); qw=1.4qwk =1.41.896 =2.654N/mm(2)垂直于幕墻平面的分布水平地震作用的線荷載集度(按三角形分布): qEAk:垂直于幕墻平面的分布水平地震作用(MPa);E:動力放大系數(shù),取5.0;max:水平地震影響系數(shù)最大值,取0.04; Gk:幕墻構(gòu)件的重力荷載標準值(

41、N),(主要指面板組件); A:幕墻平面面積(mm2); qEAk=EmaxGk/A 5.3.4JGJ102-2003 =5.00.040.0004 =0.00008MPa qEk:橫梁受水平地震作用線荷載集度標準值(N/mm); B:橫梁跨度(mm); qEk=qEAkB =0.00008950 =0.076N/mm qE:橫梁受水平地震作用線荷載集度設(shè)計值(N/mm); qE=1.3qEk =1.30.076 =0.099N/mm(3)幕墻橫梁受荷載集度組合:用于強度計算時,采用Sw+0.5SE設(shè)計值組合: 5.4.1JGJ102-2003 q=qw+0.5qE =2.654+0.50.0

42、99 =2.704N/mm用于撓度計算時,采用Sw標準值: 5.4.1JGJ102-2003 qk=qwk =1.896N/mm(4)橫梁在風(fēng)荷載與地震組合作用下的彎矩值(按三角形分布): My:橫梁受風(fēng)荷載與地震作用彎矩組合設(shè)計值(Nmm); Mw:風(fēng)荷載作用下橫梁產(chǎn)生的彎矩(Nmm); ME:地震作用下橫梁產(chǎn)生的彎矩(Nmm); B:橫梁跨度(mm); Mw=qwB2/12 ME=qEB2/12采用Sw+0.5SE組合: My=Mw+0.5ME =qB2/12 =2.7049502/12 =203363.333Nmm(5)橫梁在自重荷載作用下的彎矩值(按矩形分布): Gk:橫梁自重線荷載標

43、準值(N/mm); H:橫梁計算間距(mm); Gk=0.0004H =0.00041500 =0.6N/mm G:橫梁自重線荷載設(shè)計值(N/mm); G=1.2Gk =1.20.6 =0.72N/mm Mx:橫梁在自重荷載作用下的彎矩設(shè)計值(Nmm); B:橫梁跨度(mm); Mx=GB2/8 =0.729502/8 =81225Nmm5.2 確定材料的截面參數(shù):(1)橫梁抵抗矩預(yù)選: Wnx:繞X軸橫梁凈截面抵抗矩預(yù)選值(mm3); Wny:繞Y軸橫梁凈截面抵抗矩預(yù)選值(mm3); Mx:橫梁在自重荷載作用下的彎矩設(shè)計值(Nmm); My:風(fēng)荷載與地震作用彎矩組合設(shè)計值(Nmm);x,y:塑性發(fā)展系數(shù): 對于鋼材龍骨,按JGJ133或JGJ102規(guī),均取1.05; 對于鋁合金龍骨,按最新鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)GB 50429-2007,均取1.00; fa:型材抗彎強度設(shè)計值(MPa),對6063-T5取90;按下面公式計算:

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