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文档简介
目录第一章、计算书设计简介5第一节设计简介5一、工程概况5二、设计要求5三、计算说明5四、计算结论7第二节计算书设计依据7一、招标文件及答疑文件7二、建筑设计类7三、结构设计类8四、幕墙设计类8第三节、主要材料设计指标8第二章、金属幕墙计算11第一节、荷载计算11一、基本参数11二、荷载计算11三、荷载组合14第二节、铝板面板计算14一、计算说明14二、铝单板面板强度校核14三、铝板面板挠度校核16第三节、幕墙横梁计算18一、计算说明18二、力学模型18三、荷载计算18四、型材截面参数19五、横梁抗弯强度校核20六、横梁抗剪强度校核20七、横梁挠度校核21第四节、钢立柱计算22一、计算说明22二、力学模型22三、荷载作用22四、立柱截面参数23五、立柱强度校核23六、立柱抗剪强度校核23七、立柱挠度校核24第五节、幕墙连接件计算24一、横梁与立柱的连接24第六节、立柱与主体结构计算26第七节、转角区面板计算28一、基本参数28二、荷载计算29三、荷载组合31四、计算说明31五、铝单板面板强度校核31六、铝板面板挠度校核33第三章、玻璃幕墙系统计算(一)35第一节、荷载计算35一、基本参数35二、荷载计算36三、荷载组合38第二节、玻璃面板校核38一、计算说明38二、玻璃面板强度校核39三、玻璃面板挠度校核40第三节、幕墙横梁计算41一、计算说明41二、力学模型41三、荷载计算42四、型材截面参数43五、横梁抗弯强度校核43六、横梁抗剪强度校核44七、横梁挠度校核44第四节、幕墙连接件计算45一、横梁与立柱的连接45第五节、门框计算46一、计算说明46二、力学模型46三、荷载计算47四、型材截面参数48五、强度校核49六、刚度校核52第四章、玻璃幕墙系统计算(二)54第一节、荷载计算54一、基本参数54二、荷载计算55三、荷载组合57第二节、玻璃面板校核57一、计算说明57二、玻璃面板强度校核57三、玻璃面板挠度校核58第三节、幕墙立柱计算59一、计算说明59二、力学模型60三、荷载作用60四、型材截面参数61五、立柱强度校核61六、立柱抗剪强度校核61七、立柱挠度校核62第四节、幕墙横梁计算62一、计算说明62二、力学模型62三、荷载计算63四、型材截面参数64五、横梁抗弯强度校核64六、横梁抗剪强度校核64七、横梁挠度校核65第五节、幕墙连接件计算66一、横梁与立柱的连接66二、立柱与预埋件的连接计算67三、预埋件计算68第五章、玻璃幕墙系统计算(三)70第一节、荷载计算70一、基本参数70二、荷载计算70三、荷载组合72第二节、玻璃面板校核73一、计算说明73二、玻璃面板强度校核73三、玻璃面板挠度校核74第三节、结构胶计算75一、结构胶计算75第六章、点玻幕墙计算76第一节、荷载计算76一、基本参数76二、荷载计算77三、荷载组合79第二节、玻璃面板校核79一、计算说明79二、外片玻璃面板强度校核79三、玻璃面板挠度校核81第三节、转角区玻璃面板计算82一、基本参数82二、荷载计算83三、荷载组合85第四节、玻璃面板校核85一、计算说明85二、外片玻璃面板强度校核85三、玻璃面板挠度校核87第七章、雨蓬计算88第一节、荷载计算88一、基本参数88二、荷载计算88三、荷载组合89第二节、玻璃面板校核90一、计算说明90二、玻璃面板强度校核90三、玻璃面板挠度校核91第三章、雨蓬结构计算92一、结构计算简图92二、荷载组合93三、雨篷钢结构构件的强度校核95四、雨篷钢结构构件的挠度校核97第一章、计算书设计简介第一节设计简介一、工程概况01、工程名称武汉国际博览中心展馆幕墙工程02、工程地点位于武汉新区四新滨江地区03、建设单位武汉新城国际博览中心有限公司04、建筑师武汉市建筑设计院09、建筑规模建筑层数为二层,规划总用地面积41687公顷,净用在面积28467公顷。包括“T”型会展核心区及经营性用地。T”型会展核心区包括展馆、会议中心及配套的酒店、商务办公、武汉科技馆、海洋乐园等,总建筑面积约会177成平米;经营性用地包括普通住宅、高档住宅、商业等多种物业类型。10、建筑物耐火等级一级二、设计要求本工程所有幕墙的计算均按照国家的规范规定执行。而且再此之上,我们做出郑重承诺“我们并不因为遵守规范本身,而放弃对计算书的准确无误性的保证”。我们的幕墙设计不仅能满足结构设计上的要求,而且能够保证满足如下各项技术要求1、幕墙的风压变形性能2、幕墙的水密性能3、幕墙的气密性能4、幕墙的保温性能5、隔声、采光、防雷、防火、抗震、表面处理与防腐要求及其他设计要求均按国家现行的标准执行,并在此基础上,我们严格采用了国外一些的质量标准,以提高我们设计的科学性、经济性和美观性的要求。第二节计算书设计依据一、招标文件及答疑文件设计依据及规范业主提供的招标文件业主提供的招标图纸二、建筑设计类公共建筑节能设计标准GB501892005夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准JGJ1342001夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准JGJ752003民用建筑热工设计规范GB501761993民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)JGJ261995采暖通风与空气调节设计规范GB500192003三、结构设计类建筑结构荷载规范GB500092001(2006版)钢结构设计规范GB500172003建筑抗震设计规范GB5001120012008版混凝土结构设计规范GB500102002四、幕墙设计类建筑幕墙GB/210862007玻璃幕墙工程技术规范JGJ1022003金属与石材幕墙工程技术规范JGJ1332001点支式玻璃幕墙工程技术规程CECS1272001建筑幕墙工程技术规程(玻璃幕墙分册)DBJ08561996建筑玻璃应用技术规程JGJ1132003玻璃幕墙光学性能GB/T180912000外墙外保温工程技术规程JGJ1442004第三节、主要材料设计指标1、钢化玻璃(厚度512MM)重力体积密度RG256KN/M3大面强度设计值FG1840N/MM2侧面强度设计值FG2588N/MM2弹性模量E072105N/MM2线膨胀系数080105100105泊松比0202、钢化玻璃(厚度1519MM)重力体积密度RG256KN/M3大面强度设计值FG1720N/MM2侧面强度设计值FG2504N/MM2弹性模量E072105N/MM2线膨胀系数080105100105泊松比0203、6063T5铝型材(壁厚10MM)抗拉抗压强度设计值FA855N/MM2抗剪强度设计值FAV496N/MM2局部承压强度设计值FAB1200N/MM2弹性模量E07105N/MM2线膨胀系数235105泊松比0334、6063T6铝型材(壁厚10MM)抗拉抗压强度设计值FA140N/MM2抗剪强度设计值FAV812N/MM2局部承压强度设计值FAB1610N/MM2弹性模量E07105N/MM2线膨胀系数235105泊松比0335、6061T6铝型材(壁厚10MM)抗拉抗压强度设计值FA1905N/MM2抗剪强度设计值FAV1105N/MM2局部承压强度设计值FAB1990N/MM2弹性模量E07105N/MM2线膨胀系数235105泊松比0336、3003铝单板3MM厚重力面积密度GK81N/M2抗拉强度设计值FA81N/MM2抗剪强度设计值FAV47N/MM2局部承压强度设计值FAB120N/MM2弹性模量E07105N/MM2线膨胀系数A235105泊松比0337、结构硅酮密封胶短期强度允许值F1020N/MM2长期强度允许值F2001N/MM28、Q235B钢重力体积密度785103N/M3抗拉、抗压、抗弯强度设计值F215N/MM2抗剪强度设计值FV125N/MM2局部承压强度设计值FAB325N/MM2弹性模量E206105N/MM2线膨胀系数12105泊松比0309、(316、304)不锈钢重力体积密度S785KN/M3屈服强度02205N/MM2抗拉压强度设计值FB180N/MM2抗剪强度设计值FSS105N/MM2弹性模量E206105N/MM2线膨胀系数G18105泊松比03010、奥氏体不锈钢螺栓(A470)抗拉强度设计值FA320N/MM2抗剪强度设计值FV245N/MM211、奥氏体不锈钢螺栓(A250)抗拉强度设计值FA230N/MM2抗剪强度设计值FV175N/MM212、对接焊缝抗拉压强度设计值FCW185N/MM2抗剪强度设计值FWW125N/MM213、角焊缝抗拉、压、剪强度设计值FCW160N/MM2第二章、金属幕墙计算第一节、荷载计算一、基本参数计算标高24M抗震设防烈度6度地面粗糙度类别B类铝板分格投影尺寸W3886MMH1400MM二、荷载计算1、幕墙自重荷载标准值计算GAK铝板自重面荷载标准值铝板采用3MM厚铝单板GAK3103280084KN/M2GGK考虑龙骨和各种零部件等后的玻璃幕墙重力荷载标准值GGK015KN/M22、幕墙自重荷载设计值计算RG永久荷载分项系数,取RG12GG考虑龙骨和各种零部件等后的玻璃幕墙重力荷载设计值GGRGGGK12015018KN/M23、幕墙的风荷载标准值计算GZ阵风系数,1561Z风压高度变化系数,1701A1幕墙玻璃面板的面积,A1388614544M2A2幕墙立柱的从属面积,A23038861166M2S1(A)局部风压体型系数依据建筑结构荷载规范GB500092001(2006版)第733条验算围护构件及其连接的强度时,可按下列规定采用局部风压体型系数S1一、外表面1正压区按表731采用;2负压区对墙面,取10对墙角边,取18二、内表面对封闭式建筑物,按表面风压的正负情况取02或02。由于大部分幕墙都有开启,按532JGJ1022003条文说明,幕墙结构一般的体型系数取12大面区域、20转角区域。另注上述的局部体型系数S11是适用于围护构件的从属面积A小于或等于1M2的情况,当围护构件的从属面积A大于或等于10M2时,局部风压体型系数S110可乘以折减系数08,当构件的从属面积小于10M2而大于1M2时,局部风压体型系数S1A可按面积的对数线性插值,即S1AS11S110S11LOGAW0基本风压值,根据现行GB500092001附表D4全国基本风压分布图中数值采用,但不小于03KN/M2,按重现期50年,武汉地区取035KN/M2面板S112立柱、横梁S110WK作用在幕墙上的风荷载标准值KN/M2面板WKGZS1ZW015611217010351115KN/M2负风压|WK|1135KN/M210KN/M2按玻璃幕墙工程技术规范JGJ1022003第532条取WK1115KN/M2立柱、横梁WKGZS1ZW0156111701035093KN/M2负风压|WK|1012KN/M28539N强度可以满足要求3、钢角码型材壁抗承压能力计算NC2钢角码型材壁抗承压能力NNNUM2连接处螺栓个数;D连接螺栓公称直径10MM;T3幕墙钢角码壁厚7MM;FC2钢角码的抗压强度设计值,对Q235取325KN/M2;NC22NNUM3DT4FC52210732591000N8539N强度可以满足要求。4、角码与主体结构连接计算连接点处荷载为V21KNN8277KN则钢连接件根部弯矩为MVE29550170502KNM连接通过4颗M12C级螺栓,需校核此螺栓组的承载力NTFN/N112/4028KNNVV/N/22955/21478KNNTMM/Z/20502106/150/21673KNNTNTFNTM02816731953KNM12C级螺栓承载力为NTB136KNNVB158KNNT/NTB1953/136014GB500092001附表D4全国基本风压分布图中数值采用,但不小于03KN/M2,按重现期50年,武汉地区取035KN/M2面板S120WK作用在幕墙上的风荷载标准值KN/M2面板WKGZS1ZW015612017010351859KN/M2负风压|WK|1859KN/M210KN/M2按玻璃幕墙工程技术规范JGJ1022003第532条取WK1859KN/M24、幕墙的风荷载设计值计算W作用在幕墙上的风荷载设计值KN/M2RW风荷载作用效应的分项系数,取14面板WRWWK1418592603KN/M25、幕墙承受的水平地震荷载标准值计算QEK垂直于幕墙平面的水平地震作用标准值E动力放大系数,可取50MAX水平地震影响系数最大值,取004QEKMAXEGGK00450015003KN/M26、幕墙承受的水平地震荷载设计值计算RE地震作用分项系数,取RE13QE作用在幕墙上的水平地震荷载设计值QEREQEK130030039KN/M2三、荷载组合W风荷载的组合值系数,取W10E地震作用的组合值系数,取E05风荷载和水平地震作用组合标准值面板QKWWKEQEK101859050031874KN/M2风荷载和水平地震作用组合设计值面板QWWWKEEQEK1014185905130032622KN/M2四、计算说明铝板选用3MM厚的氟碳喷涂铝单板。幕墙分格宽度B3886MM,幕墙分格高度H1400MM。铝板中设计单向加强肋,间格500MM加强肋规格45X44X3MM厚铝槽五、铝单板面板强度校核校核依据26TMQAGF组合荷载作用产生的板中最大弯曲应力设计值FG铝板强度设计值铝板的弯曲应力(采用ANSYS10有限元软件分析得出结果)图1作用在铝板上的荷载组合设计值Q2622KN/M2图2组合荷载设计值作用下,面板应力图MAX63899N/MM2GB500092001附表D4全国基本风压分布图中数值采用,但不小于03KN/M2,按重现期50年,武汉地区取035KN/M2面板S112横梁S11032WK作用在幕墙上的风荷载标准值KN/M2面板WKGZS1ZW015541217390351135KN/M2负风压|WK|1135KN/M210KN/M2按玻璃幕墙工程技术规范JGJ1022003第532条取WK1135KN/M2横梁WKGZS1ZW01554103217390350976KN/M2负风压|WK|00976KN/M210KN/M2(依据玻璃幕墙工程技术规范JGJ1022003第532条)取WK10KN/M24、幕墙的风荷载设计值计算W作用在幕墙上的风荷载设计值KN/M2RW风荷载作用效应的分项系数,取14面板WRWWK1411351589KN/M2横梁、立柱WRWWK141014KN/M25、幕墙承受的水平地震荷载标准值计算QEK垂直于幕墙平面的水平地震作用标准值E动力放大系数,可取50MAX水平地震影响系数最大值,取004QEKMAXEGGK004500501KN/M26、幕墙承受的水平地震荷载设计值计算RE地震作用分项系数,取RE13QE作用在幕墙上的水平地震荷载设计值QEREQEK1301013KN/M2三、荷载组合W风荷载的组合值系数,取W10E地震作用的组合值系数,取E05风荷载和水平地震作用组合标准值面板QKWWKEQEK10113505011185KN/M2横梁、立柱QKWWKEQEK10100501105KN/M2风荷载和水平地震作用组合设计值面板QWWWKEEQEK101411350513011654KN/M2横梁、立柱QWWWKEEQEK1014100513011465KN/M2第二节、玻璃面板校核一、计算说明本节我们计算的是玻璃面板,选用TP612ATP8MM中空钢化玻璃,面板分格投影尺寸为A2030MM,B1500MM。玻璃面板上下双边固定,可将其简化为双边简支的面板计算模型,采用ANSYS100有限元程序进行计算。二、玻璃面板强度校核校核依据FG62TMQA按玻璃幕墙工程技术规范JGJ1022003第612条1、计算说明根据玻璃幕墙工程技术规范JGJ1022003第615条的规定,中空玻璃的内外片玻璃承受的荷载分别为、。因为内外片玻璃承受的荷载不同,所321TQ外321T内以我们需要分别计算内外片的玻璃强度及挠度。2、外片、内片玻璃承受的水平荷载T1、T2中空玻璃外片、内片玻璃的厚度,取T16MM,T28MMQ1外片玻璃承受的水平荷载设计值054KN/M2321T36854Q2内片玻璃承受的水平荷载设计值1163KN/M2321T363、外片玻璃强度校核外片玻璃应力外片27346N/MM2FG840N/MM2PASS3、内片玻璃强度校核内片玻璃应力外片33292N/MM2FG840N/MM2PASS玻璃面板强度符合规范要求。三、玻璃面板挠度校核校核依据DFDF,LIMDAWK460按玻璃幕墙工程技术规范JGJ1022003第614条、第615条1、计算说明根据玻璃幕墙工程技术规范JGJ1022003第544条的规定,玻璃幕墙的玻璃面板的挠度,可不考虑组合效应,所以我们只需验算玻璃面板在风荷载作用下的挠度即可。2、玻璃刚度计算T中空玻璃的两片玻璃的等效厚度按玻璃幕墙工程技术规范JGJ1022003第615条T855MM321950T3863、玻璃挠度校核DF20072MMDF,LIM25MM60A15玻璃面板挠度符合规范要求。第三节、幕墙横梁计算一、计算说明横梁选用(6063T6)铝型材,根据建筑结构特点,在水平荷载作用下,力学模型属于单跨简支梁,在竖直荷载作用下,考虑到承重索的作用,力学模型属于双跨连续梁,须对横梁进行强度和挠度校核,横梁的计算长度L406M,竖直方向承受集中荷载,所受重力GGK036KN/M2,自重荷载分格高度H1500M;水平方向承受均布荷载,高度H15M。二、力学模型幕墙的荷载由横梁和立柱承担。面板将受到的水平方向的荷载,按45度角分别传递到横梁和立柱上。横梁采用简支梁力学模型,由于长宽比大于2,水平荷载按均布荷载计算。竖直方向玻璃的自重按集中荷载考虑。力学计算模型如下图自重荷载下模型水平荷载作用下模型三、荷载计算1、在竖直平面内,横梁受到的饰面材料的重力作用,可看作四个集中荷载PGKGGKHL/203615406/40548KNPG12PGK1205480658KN2、在平面外横梁受到的风荷载和水平地震作用风荷载标准值WK10KN/M2风荷载和水平地震作用组合设计值Q1465KN/M2承受风线荷载标准值W1KWKH1101515KN/M承受线荷载组合设计值Q1QH11465152198KN/M3、横梁承受自重产生的最大弯矩、剪力025KNM053KNMXXV4、横梁承受水平荷载最大弯矩、剪力453KNM446KNYMYV四、型材截面参数横梁强度设计值855N/MM2铝合金的弹性模量E07105N/MM2塑性发展系数105五、横梁抗弯强度校核509N/MM2140N/MM2YXWMMA9130546126AF横梁强度满足要求。六、横梁抗剪强度校核1、校核依据MAXFAV812N/MM2按玻璃幕墙工程技术规范JGJ1022003第625条2、竖直方向产生的剪应力T横梁壁厚,取T35MMX横梁承受的竖直荷载产生的剪应力X19N/MM2TISV5307863、水平方向产生的剪应力Y横梁承受的水平荷载产生的剪应力Y874N/MM2TIS53108244、横梁承受的最大剪应力VMAX894N/MM2FAV812N/MM22YX279横梁抗剪强度满足设计要求。七、横梁挠度校核4、由竖向自重荷载引起的挠度校核依据DFDF,LIM,且不应大于3MM50B按建筑幕墙GB210862007第519条UX014MMDF,LIM2030/500406MM,且不大于3MM50B5、由水平风荷载下引起的挠度校核依据DFDF,LIM,且小于15MM。18按建筑幕墙GB210862007第5112条表11水平风荷载下横梁的挠度(梯形荷载)UY风荷载产生的最大挠度UY702MMDF,LIM4060/180226MM且215N/MM2AF横梁强度不满足要求,需换为Q345钢材。(1)立柱下端应力校核MX/WXMY/WYMAX0674109/105/27632560542107/105/11165072369N/MM2215AFN/MM2立柱强度不满足要求,需换为Q345钢材。六、刚度校核1、下横梁由竖向自重荷载引起的挠度校核依据DFDF,LIM(根据钢结构规范)40BUY风荷载产生的最大挠度UY18994MMDF,LIM8500/4002125MM。40B2、下横梁由水平风荷载下引起的挠度校核依据DFDF,LIM25按建筑幕墙GB210862007第5112条表11UZ风荷载产生的最大挠度UX27268MMDF,LIM8500/25034MM。250B立柱由水平风荷载下引起的挠度校核依据DFDF,LIM。3按建筑幕墙GB210862007第5112条表11UZ风荷载产生的最大挠度UZ22729MMH/1256000/12548MM立柱挠度满足设计要求。根据以上计算,横梁的各个构件均符合规范要求,满足设计要求,达到使用功能,可以正常使用。第四章、玻璃幕墙系统计算(二)第一节、荷载计算一、基本参数计算标高169M抗震设防烈度6度地面粗糙度类别A类玻璃分格投影尺寸W2156MMH1500MM二、荷载计算1、幕墙自重荷载标准值计算GAK玻璃面板自重面荷载标准值玻璃面板采用TP612ATP6MM中空钢化玻璃GAK(66)103256031KN/M2GGK考虑龙骨和各种零部件等后的玻璃幕墙重力荷载标准值GGK045KN/M22、幕墙自重荷载设计值计算RG永久荷载分项系数,取RG12GG考虑龙骨和各种零部件等后的玻璃幕墙重力荷载设计值GGRGGGK12045054KN/M23、幕墙的风荷载标准值计算GZ阵风系数,1589Z风压高度变化系数,1564A2幕墙立柱的从属面积,A2215636468M2S1(A)局部风压体型系数依据建筑结构荷载规范GB500092001(2006版)第733条验算围护构件及其连接的强度时,可按下列规定采用局部风压体型系数S1一、外表面1正压区按表731采用;2负压区对墙面,取10对墙角边,取18二、内表面对封闭式建筑物,按表面风压的正负情况取02或02。由于大部分幕墙都有开启,按532JGJ1022003条文说明,幕墙结构一般的体型系数取12大面区域、20转角区域。另注上述的局部体型系数S11是适用于围护构件的从属面积A小于或等于1M2的情况,当围护构件的从属面积A大于或等于10M2时,局部风压体型系数S110可乘以折减系数08,当构件的从属面积小于10M2而大于1M2时,局部风压体型系数S1A可按面积的对数线性插值,即S1AS11S110S11LOGAW0基本风压值,根据现行GB500092001附表D4全国基本风压分布图中数值采用,但不小于03KN/M2,按重现期50年,武汉地区取035KN/M2面板S112立柱、横梁S11038WK作用在幕墙上的风荷载标准值KN/M2面板WKGZS1ZW015891215640351044KN/M2负风压|WK|1044KN/M210KN/M2按玻璃幕墙工程技术规范JGJ1022003第532条取WK1044KN/M2立柱、横梁WKGZS1ZW01589103815640350903KN/M2负风压|WK|0903KN/M210KN/M2(依据玻璃幕墙工程技术规范JGJ1022003第532条)取WK10KN/M24、幕墙的风荷载设计值计算W作用在幕墙上的风荷载设计值KN/M2RW风荷载作用效应的分项系数,取14面板WRWWK1410441462KN/M2横梁、立柱WRWWK141014KN/M25、幕墙承受的水平地震荷载标准值计算QEK垂直于幕墙平面的水平地震作用标准值E动力放大系数,可取50MAX水平地震影响系数最大值,取004QEKMAXEGGK00450045009KN/M26、幕墙承受的水平地震荷载设计值计算RE地震作用分项系数,取RE13QE作用在幕墙上的水平地震荷载设计值QEREQEK130090117KN/M2三、荷载组合W风荷载的组合值系数,取W10E地震作用的组合值系数,取E05风荷载和水平地震作用组合标准值面板QKWWKEQEK101044050091089KN/M2横梁、立柱QKWWKEQEK1010050091045KN/M2风荷载和水平地震作用组合设计值面板QWWWKEEQEK101410440513009152KN/M2横梁、立柱QWWWKEEQEK10141005130091459KN/M2第二节、玻璃面板校核一、计算说明本节我们计算的是玻璃面板,选用TP612ATP6MM中空钢化玻璃,面板分格投影尺寸为A2156MM,B1500MM。玻璃面板四边固定,属于框支承体系,可将其简化为四边简支的面板计算模型,采用ANSYS100有限元程序进行计算。二、玻璃面板强度校核校核依据FG62TMQA按玻璃幕墙工程技术规范JGJ1022003第612条1、计算说明根据玻璃幕墙工程技术规范JGJ1022003第615条的规定,中空玻璃的内外片玻璃承受的荷载分别为、。因为内外片玻璃承受的荷载不同,所321TQ外321T内以我们需要分别计算内外片的玻璃强度及挠度。2、外片、内片玻璃承受的水平荷载T1、T2中空玻璃外片、内片玻璃的厚度,取T1T26MMQ1外片玻璃承受的水平荷载设计值0836KN/M2321T365Q2内片玻璃承受的水平荷载设计值076KN/M2321T33、玻璃强度校核由于外片与内片厚度一样,所以只需要验算外片迁都就可以。外片玻璃应力外片13604N/MM2FG840N/MM2PASS玻璃面板强度符合规范要求。三、玻璃面板挠度校核校核依据DFDF,LIMDAWK460按玻璃幕墙工程技术规范JGJ1022003第614条、第615条1、计算说明根据玻璃幕墙工程技术规范JGJ1022003第544条的规定,玻璃幕墙的玻璃面板的挠度,可不考虑组合效应,所以我们只需验算玻璃面板在风荷载作用下的挠度即可。2、玻璃刚度计算T中空玻璃的两片玻璃的等效厚度按玻璃幕墙工程技术规范JGJ1022003第615条T718MM321950T363、玻璃挠度校核DF12153MMDF,LIM25MM60A15玻璃面板挠度符合规范要求。第三节、幕墙立柱计算一、计算说明幕墙立柱材料选用6063T6铝合金型材,根据建筑结构特点,每根幕墙立柱采用三个支点与主体结构相连,并处于受拉状态,须对立柱进行强度和挠度校核。该处幕墙标高169M,竖直荷载GGK045KN/M2,玻璃横向计算分格宽度B2156M,立柱计算高度H3M。二、力学模型立柱与主体相接,采用单跨简支梁力学模型,水平方向承受梯形荷载,竖直方向承受均布重力荷载。计算简图如下三、荷载作用1、立柱承受的竖直方向面荷载标准值GGK045KN/M2设计值GG054KN/M22、立柱承受的水平方向面荷载标准值QK10KN/M2设计值Q1459KN/M23、立柱承受的水平线荷载标准值Q线KQKB1021562156KN/M设计值Q线QB145921563146KN/M4、立柱所受的弯矩和剪力M1/8Q线H201253146323539KNMV1/2QL1/2314634719KN5、受力最不利处立柱承受的偏心拉力设计值NGGBH05433162KN四、型材截面参数铝合金立柱强度设计值1400N/MM2铝合金弹性模量E07105N/MM2塑性发展系数105五、立柱强度校核校核依据FA140N/MM2XWMAN0金属与石材幕墙工程技术规范JGJ1332001第576条规定0MAX45391096263754N/MM2FA140N/MM2立柱强度满足设计要求。六、立柱抗剪强度校核校核依据MAXFAV812N/MM2T立柱壁厚,取T35MMX立柱承受的水平荷载产生的剪应力XTIVS53607842191227N/MM2FAV812N/MM2立柱抗剪强度满足设计要求。七、立柱挠度校核由水平风荷载下引起的挠度校核依据DFDF,LIM,且小于20MM。180B按建筑幕墙GB210862007第5112条表11线荷载标准值W线KWKB1021562156KN/M水平风荷载下立柱的挠度U9MMEIH3845W线360784152U665MMH/1803000/180167MM立柱挠度满足设计要求。根据以上计算,立柱的各个构件均符合规范要求,满足设计要求,达到使用功能,可以正常使用。第四节、幕墙横梁计算一、计算说明横梁选用(6063T6)铝型材,根据建筑结构特点,每根幕墙横梁简支在立柱上,双向受力,属于双弯构件,须对横梁进行强度和挠度校核,横梁的计算长度L2156M,竖直方向承受集中荷载,所受重力GGK031KN/M2,自重荷载分格高度H1500M;水平方向承受梯形荷载高度H115M,H215M。二、力学模型幕墙的荷载由横梁和立柱承担。面板将受到的水平方向的荷载,按45度角分别传递到横梁和立柱上。横梁采用简支梁力学模型,水平荷载按梯形分布荷载计算。竖直方向玻璃等的自重按集中荷载考虑。计算简图如图。三、荷载计算1、在竖直平面内,横梁受到的饰面材料的重力作用,可看作两个集中荷载PGKGGKHL/2031215615/20501KNPG12PGK1205010601KN2、在平面外横梁受到的风荷载和水平地震作用风荷载标准值WK10KN/M2风荷载和水平地震作用组合设计值Q1459KN/M2上部承受梯形线荷载承受风线荷载标准值W1KWKH110075075KN/M承受线荷载组合设计值Q1QH114590751094KN/M下部承受梯形线荷载承受风线荷载标准值W2KWKH210075075KN/M承受线荷载组合设计值Q2QH214590751094KN/M3、横梁承受自重产生的最大弯矩、剪力PGA01623KNMMX70610601KNV4、横梁承受水平荷载最大弯矩、剪力上部梯形线荷载作用下MY10533KNM432211)(线BH(VY10769KN12QBH线156270094下部梯形线荷载作用下MY20533KNM3422)(线432)(VY20769KN1QBH线1567009053305331066KNMY12Y076907691538KN四、型材截面参数横梁强度设计值140N/MM2铝合金的弹性模量E07105N/MM2塑性发展系数105五、横梁抗弯强度校核723N/MM2150N/MM2YXWMMF横梁强度满足要求。六、横梁抗剪强度校核1、校核依据MAXFAV812N/MM2按玻璃幕墙工程技术规范JGJ1022003第625条2、竖直方向产生的剪应力T横梁壁厚,取T25MMX横梁承受的竖直荷载产生的剪应力X472N/MM2TISV5243078613、水平方向产生的剪应力Y横梁承受的水平荷载产生的剪应力Y605N/MM2TIS52136484、横梁承受的最大剪应力VMAX767N/MM2FAV812N/MM22YX207横梁抗剪强度满足设计要求。七、横梁挠度校核6、由竖向自重荷载引起的挠度校核依据DFDF,LIM,且不应大于3MM50B按建筑幕墙GB210862007第519条UX256MMDF,LIM2156/500431MM且不大于3MM50B2、由水平风荷载下引起的挠度校核依据DFDF,LIM18按建筑幕墙GB210862007第5112条表11水平风荷载下横梁的挠度(梯形荷载)UY风荷载产生的最大挠度UY)()(线线424242415805820YKKEIBWEIBW)(42516709367)(425415670589316072526MMUY526MMDF,LIM2156/1801198MMB经过以上计算得知,横梁的各项性能满足设计要求。根据以上计算,横梁的各个构件均符合规范要求,满足设计要求,达到使用功能,可以正常使用。第五节、幕墙连接件计算一、横梁与立柱的连接1、计算模型横梁与立柱通过铝合金角码用M6不锈钢螺栓连接,承受垂直于幕墙面的水平荷载和竖直方向上的自重荷载。横梁的计算长度取L153M,横梁承受的水平荷载按梯形分布,承受的自重荷载按集中荷载分布。横梁与立柱的局部壁厚30MM。2、荷载计算(1)作用在连接部位的竖直方向剪力V1VX0601KN(2)作用在连接部位的水平方向剪力V2VY1538KN(3)横梁端部所承受的最大剪力V1651KN2125381603、横梁与立柱连接螺栓的校核A0M6螺栓有效面积,取A0201MM2NV剪切面,单剪时,取NV2NVB每个螺栓的抗剪承载力NVBNVA0FV22012459849NV1651/28255NM6不锈钢螺栓满足设计要求。4、立柱局部承压能力DM6螺栓孔径,取D6MMT立柱的壁厚,取T35MMNCB立柱局部承压能力NCBDTFAB6351613381NV8255N立柱局部承压能力满足设计要求。5、铝角码局部承压能力NCB铝角码局部承压能力NCBDTFAB651614830NV8255N铝角码局部承压能力满足设计要求。二、立柱与预埋件的连接计算1、计算模型计算宽度B2156M,立柱为铝合金型材,局部承压强度为161N/MM2,局部壁厚35MM,16热镀锌槽钢,材料为钢材,局部承压强度为325N/MM2,立柱的固定方式为T两侧均有槽钢,用2个M12不锈钢螺栓连接。立柱承受的水平荷载为梯形荷载,自重荷载按矩形分布。2、荷载计算(1)M12螺栓承受的剪力VXM12螺栓承受的水平方向剪力VYM12螺栓承受的竖直方向剪力VX3024KNVY3493KNV462KN2YX234903、M12螺栓验算A0M12螺栓有效面积,取A0843MM2NVBM12螺栓的抗剪能力NVBNVA0FV284324541307NV4620/22310NM12不锈钢螺栓满足设计要求。5、立柱局部抗压承载力仅考虑钢立柱局部承压己满足要求DM12螺栓孔径,取D12MMT穿过立柱的总壁厚T14MMNCB立柱局部承压能力NCBDTFAB121416127048NV4620N立柱局部承压能力满足设计要求。6、槽钢局部抗压承载力T槽钢的壁厚,取T85MMNCBDTFAB128532533150NV4620/41155N槽钢局部承压能力满足设计要求。三、预埋件计算1、支座一1、计算模型标高取为169M,幕墙分格宽度B2156M,计算高度H3M,选用M12锚栓连接,锚左右间距为210MM,上下间距为280MM,锚板采用400X330X12MM厚热镀锌钢板,材质Q235B。受力形式如下图2、荷载计算垂直荷载N13493KN水平荷载N23024KN自重产生的弯矩MN1D134930295103KNM3、槽钢的强度校核1、截面参数2、强度计算1由弯矩产生的应力1M/WX103106/233622441N/MM22由轴力产生的应力2N/A3024/503106N/MM21244106501N/MM2GB500092001附表D4全国基本风压分布图中数值采用,但不小于03KN/M2,按重现期50年,武汉地区取035KN/M2面板S112WK作用在幕墙上的风荷载标准值KN/M2面板WKGZS1ZW015811216020351064KN/M2负风压|WK|1064KN/M210KN/M2按玻璃幕墙工程技术规范JGJ1022003第532条取WK1064KN/M24、幕墙的风荷载设计值计算W作用在幕墙上的风荷载设计值KN/M2RW风荷载作用效应的分项系数,取14面板WRWWK141064149KN/M25、幕墙承受的水平地震荷载标准值计算QEK垂直于幕墙平面的水平地震作用标准值E动力放大系数,可取50MAX水平地震影响系数最大值,取004QEKMAXEGGK00450045009KN/M26、幕墙承受的水平地震荷载设计值计算RE地震作用分项系数,取RE13QE作用在幕墙上的水平地震荷载设计值QEREQEK130090117KN/M2三、荷载组合W风荷载的组合值系数,取W10E地震作用的组合值系数,取E05风荷载和水平地震作用组合标准值面板QKWWKEQEK101064050091109KN/M2风荷载和水平地震作用组合设计值面板QWWWKEEQEK1014106405130091548KN/M2第二节、玻璃面板校核一、计算说明本节我们计算的是玻璃面板,选用TP612ATP6MM中空钢化玻璃,面板分格投影尺寸为A3344MM,B1500MM。玻璃面板四边固定,属于框支承体系,可将其简化为四边简支的面板计算模型,采用ANSYS100有限元程序进行计算。二、玻璃面板强度校核校核依据FG62TMQA按玻璃幕墙工程技术规范JGJ1022003第612条1、计算说明根据玻璃幕墙工程技术规范JGJ1022003第615条的规定,中空玻璃的内外片玻璃承受的荷载分别为、。因为内外片玻璃承受的荷载不同,所321TQ外321T内以我们需要分别计算内外片的玻璃强度及挠度。2、外片、内片玻璃承受的水平荷载T1、T2中空玻璃外片、内片玻璃的厚度,取T1T26MMQ1外片玻璃承受的水平荷载设计值0851KN/M2321T36548Q2内片玻璃承受的水平荷载设计值0774KN/M2321T33、玻璃强度校核由于外片与内片厚度一样,所以只需要验算外片迁都就可以。外片玻璃应力外片21107N/MM2FG840N/MM2PASS玻璃面板强度符合规范要求。三、玻璃面板挠度校核校核依据DFDF,LIMDAWK460按玻璃幕墙工程技术规范JGJ1022003第614条、第615条1、计算说明根据玻璃幕墙工程技术规范JGJ1022003第544条的规定,玻璃幕墙的玻璃面板的挠度,可不考虑组合效应,所以我们只需验算玻璃面板在风荷载作用下的挠度即可。2、玻璃刚度计算T中空玻璃的两片玻璃的等效厚度按玻璃幕墙工程技术规范JGJ1022003第615条T718MM321950T363、玻璃挠度校核DF19458MMDF,LIM25MM60A15玻璃面板挠度符合规范要求。第三节、结构胶计算一、结构胶计算1、抗震设计下结构硅酮密封胶的宽度计算CS风荷载和地震作用下结构胶粘结宽度最小值MM;WK风荷载标准值;QEAK地震作用标准值,A矩形分格结构胶间间距MM;F1结构胶的短期强度允许值,取02N/MM2;CS14WK0513QEAKA/2000F114106405130091500/2000/025805MM实际玻璃与铝框间胶缝宽度取12MM。2、结构胶粘接厚度的计算US玻璃与玻璃附框型材相对位移量MM;风荷载标准值作用下主体结构层间位移角限值RAD;取值见表20GB/T210862007HG幕墙玻璃面板高度MM;USHG1/80015001875MMTS结构胶粘结厚度计算值MM;结构胶的变位承受能力125TSUS/2051875/01252012505364MM实际玻璃与铝框间胶缝厚度取8MM。第六章、点玻幕墙计算(本章钢龙骨非计算范围)第一节、荷载计算一、基本参数计算标高12583M抗震设防烈度6度地面粗糙度类别A类玻璃分格投影尺寸W1400MMH1200MM二、荷载计算1、幕墙自重荷载标准值计算GAK玻璃面板自重面荷载标准值玻璃面板采用612A8MM中空钢化玻璃GAK(68)103256036KN/M2GGK考虑龙骨和各种零部件等后的玻璃幕墙重力荷载标准值GGK045KN/M22、幕墙自重荷载设计值计算RG永久荷载分项系数,取RG12GG考虑龙骨和各种零部件等后的玻璃幕墙重力荷载设计值GGRGGGK12045054KN/M23、幕墙的风荷载标准值计算GZ阵风系数,1613Z风压高度变化系数,1457W0基本风压W0035KN/M2(武汉市50年一遇)A1幕墙玻璃面板的面积,A11412168M2S1(A)局部风压体型系数依据建筑结构荷载规范GB500092001(2006版)第733条验算围护构件及其连接的强度时,可按下列规定采用局部风压体型系数S1一、外表面1正压区按表731采用;2负压区对墙面,取10对墙角边,取18二、内表面对封闭式建筑物,按表面风压的正负情况取02或02。由于大部分幕墙都有开启,按532JGJ1022003条文说明,幕墙结构一般的体型系数取12大面区域、20转角区域。另注上述的局部体型系数S11是适用于围护构件的从属面积A小于或等于1M2的情况,当围护构件的从属面积A大于或等于10M2时,局部风压体型系数S110可乘以折减系数08,当构件的从属面积小于10M2而大于1M2时,局部风压体型系数S1A可按面积的对数线性插值,即S1AS11S110S11LOGAW0基本风压值,根据现行GB500092001附表D4全国基本风压分布图中数值采用,但不小于03KN/M2,按重现期50年,武汉地区取035KN/M2面板S112WK作用在幕墙上的风荷载标准值KN/M2面板WKGZS1ZW016131214570350987KN/M2负风压|WK|0987KN/M2GB500092001附表D4全国基本风压分布图中数值采用,但不小于03KN/M2,按重现期50年,武汉地区取035KN/M2面板S120WK作用在幕墙上的风荷载标准值KN/M2面板WKGZS1ZW016132014570351645KN/M2负风压|WK|1645KN/M210KN/M2按玻璃幕墙工程技术规范JGJ1022003第532条取WK1645KN/M24、幕墙的风荷载设计值计算W作用在幕墙上的风荷载设计值KN/M2RW风荷载作用效应的分项系数,取14面板、横梁、立柱WRWWK1416452303KN/M25、幕墙承受的水平地震荷载标准值计算QEK垂直于幕墙平面的水平地震作用标准值E动力放大系数,可取50MAX水平地震影响系数最大值,取004QEKMAXEGGK00450045009KN/M26、幕墙承受的水平地震荷载设计值计算RE地震作用分项系数,取RE13QE作用在幕墙上的水平地震荷载设计值QEREQEK130090117KN/M2三、荷载组合W风荷载的组合值系数,取W10E地震作用的组合值系数,取E05风荷载和水平地震作用组合标准值面板QKWWKEQEK10164505009169KN/M2风荷载和水平地震作用组合设计值面板QWWWKEEQEK1014164505130092362KN/M2第四节、玻璃面板校核一、计算说明本节我们计算的是玻璃面板,选用612A8MM中空钢化玻璃,面板分格尺寸为A1400MM,B1200MM。玻璃面板六点固定
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