2019年内装玻化砖幕墙荷载、结构计算书.doc

1、内装玻化砖幕墙荷载、结构计算书本工程内墙玻化砖施工为干挂法 玻化砖干挂的优点：干挂能防止玻化砖板变形，施工后期很少出现质 量问题。并可不受到水泥的腐蚀。但占空间大工序复杂，干挂最小施 工空间为70mm。一二层大堂采用干挂玻化砖，即计算最大标高为12m,玻化砖墙面最大 水平分格a=1200 mm，竖向分格为b=600 mm，标准层层高为H=11.5 m,干挂墙面采用12m m厚玻化砖，镀锌钢结构、不锈钢挂件连接形式1 M14镀锌膨胀螺栓或串墙螺栓；2 L40镀锌角钢；38mn不锈钢螺栓；48#镀锌槽钢；5填缝剂勾缝；6L50镀锌角 码；7环氧树脂型玻化砖专用结构胶；8玻化砖；9不锈钢挂卯；10不

2、锈钢挂榫第一章、荷载一、基本参数 玻化砖幕墙计算标高：5.6m计算层高：11.5 m玻化砖分格：axb=1.2x 0.6 m2a：玻化砖宽度:1200 mmb:玻化砖咼度:600 mmt:玻化砖厚度：12mm设计使用年限：50年建筑防火分类：二级设计地震烈度：7度地面粗糙度类别:B类二、荷载计算1、风荷载标准值Wk：作用在玻化砖幕墙上的风荷载标准值 （KN/m2 ）（3 gz：瞬时风压的阵风系数：取1.7951按建筑结构荷载规范GB50009-2001表7.5.1卩s:风荷载体型系数：1.0按建筑结构荷载规范GB50009-2001第733条卩z:风荷载高度变化系数：1.0按建筑结构荷载规范G

3、B50009-2001表7.2.1查建筑结构荷载规范GB50009-2001附表D.4得（按50年一遇）大连市基本风压W0=0.65 KN/m2血=3 gz卩s卩z=1.7951 x 1.0X1.0X 0.45 =0.81 KN/m2 1.0 KN/m2取 Wk=1.0 KN/m22、风荷载设计值W:风荷载设计值（KN/m2）rw：风荷载作用效应的分项系数：1.4按金属与石材幕墙工程技术规范JGJ133-200第5.1.6条W= rw Wk =1.4x 1.0 =1.4 KN/m2室内风荷载设计取值0.2-0.43、墙面构件重量荷载按金属与石材幕墙工程技术规范JGJ 133-200规定采用三、

4、玻化砖幕墙的自重荷载计算1、玻化砖幕墙自重荷载标准值计算Gak：石材板块自重面荷载标准值玻化砖采用12 mm厚玻化砖，玻化砖密度取为35.0 KN/m312X 35.0=420 N/m2考虑钢龙骨及各种零部件荷载值 150 N/m2Gak=420+150=570 N/m2取 Gak=0.57 KN/m22、玻化砖幕墙自重荷载设计值计算rg：重力荷载分项系数，取rG=1.2按金属与石材幕墙工程技术规范JGJ133-200第5.1.6条规定Gg：考虑板材和框架后的单位面积石材幕墙自重荷载设计值Ga=1.2x 0.85=1.02 KN/m23、地震作用Qek：垂直于玻化砖幕墙平面的分布水平地震作用标

5、准值qE：垂直于玻化砖幕墙平面的分布水平地震作用设计值B e：动力放大系数，可取5.0a max：水平地震影响系数最大值：0.04按金属与石材幕墙工程技术规范JGJ133-200第525条Gk：玻化砖幕墙构件（包括玻化砖600*1200、和龙骨）的重量标准值:1.0 KN/m2qEK= （3 E a max Gak=5.0X 0.04X 0.85=0.17 KN/m2qE= y e qEK=1.3X 0.17=0.22 KN/m24、荷载组合风荷载和水平地震作用组合标准值qK= w Wk+ EqEK=1.0X 1.0 +0.5X 0.17= 1.085 KN/m2风荷载和水平地震作用组合设计值

6、q = w 丫 wWk+ e y EqEK=1.0X 1.4X 1.0+0.5X 1.3x 0.17= 1.5105 KN/m2三、玻化砖的选用与校核选用12 mm厚玻化砖，采用对边4个挂件支撑。具体如下图2 31 1t 11 !Ln, ,.J1、玻化砖面积B:玻化砖幕墙最大分格宽：1.2mH:玻化砖幕墙最大分格高：0.6 mA:玻化砖板块面积:A=B x H=1.2X 0.6=0.72 m22、玻化砖板块的弯曲强度计算：校核依据：cWf g=3.7 N/mm2q：玻化砖所受荷载组合值a:玻化砖设计短边边长a=0.600 mb：玻化砖设计长边边长b=1.2 mt:玻化砖厚度t=12 mm :玻

7、化砖板面中的最大弯曲系数，按边长比a/b=600/1200=0.50查表得 m=0.0987（T :玻化砖产生的应力（T = 2mqb2/t2=2*0.0987*1.5105*10 3*12002/12?=2.981 N/mm2f g=3.7 N/mm2玻化砖强度满足设计要求。（三）玻化砖内粘贴石材槽口抗剪强度校核本工程石材槽口按对边开槽设计，所以石材槽口剪应力计算按对边开槽计算。1、 校核依据：Tqab B/nt-cs Wfg2=1.860 N/mm2。金属与石材幕墙工程技术规范JGJ133-200第5.5.7条规定2、石材槽口剪切强度q :风荷载和水平地震作用组合面荷载设计值，q=1.51

8、052c:槽口宽度c=8mms:单个槽底总长度（mm）,矩形槽底总长度取为槽长加上槽深的 两倍，弧型槽取为圆弧总长度。槽长为100m。n: 一个连接边上挂件数量。n=2（3 :应力调整系数，查金属与石材幕墙工程技术规范JGJ133-2001表 5.5.5,得 3 =1.25Tqab 仔nt-cs=0.47mm2v fg2=1.860 N/mm2玻化砖内粘贴石材槽口抗剪强度符合规范要求.横梁截面主要受力部位的厚度，应符合下列要求：1、当横梁跨度不大于1.2m时，钢结型材截面厚度不应小于2.5mm; 当横梁跨度大于1.2m时，截面厚度不应小于3.0mm。型材孔壁与螺钉 之间采用螺纹连接时，其局部截

9、面厚度不应小于螺钉的公称直径； 立柱截面主要受力部位的厚度，应符合下列要求：1、钢型材截面开口部位的厚度不应小于 3.0m m,闭口部位的厚度 不应小于3.5mm;型材孔壁与螺钉之间直接采用螺纹受力连接时，其 局部厚度尚不应小于螺钉的公称直径；第二章、玻化砖幕墙横梁计算一、计算说明玻化砖幕墙的横梁选用L40角钢，根据构造做法，每根玻化砖幕 墙横梁简支在L50角码上，双向受力，属于双弯构件，需对横梁进行 强度和挠度校核，此处计算横梁抗扭剪切强度。横梁的计算长度 B=1200 mm。横梁承受竖向的自重荷载和水平方向上的风荷载和地震 荷载的组合荷载。二、力学模型玻化砖幕墙的荷载由横梁和立柱承担。横梁

10、采用简支梁力学模型，玻化砖面板受到的水平方向的荷载和自重荷载，水平面荷载和竖向面荷载先传递到不锈钢挂件，然后通过不锈钢挂件以集中荷载方式传递到横梁。计算简图如下图:计算公式如下：支座反力：Ra=Rb=P最大弯矩 :M max =Px a最大挠度：Umax =(PkaL2/24EI)* 34*(a/l) 2三、荷载计算1、横梁承受的竖直方向面荷载标准值 GGK=0.85KN/m2设计值 Gg=1.02 KN/m22、横梁承受的水平方向面荷载标准值 qK=1.085 KN/m2设计值 q=1.5105 KN/m23、横梁承受的竖直集中荷载标准值：PK竖向二a*b*Ggk/2=0.28KN 设计值

11、P竖向二a*b*Gg =0.34KN4、横梁承受的水平集中荷载标准值：Pk 水平 =a*b*q/4=0.195 KN设计值P水平 =a*b*q/4=0.272 KN5、竖直荷载作用最大弯矩Mx=P竖向 x c=0.34X 0.15=0.051KN m6、横梁承受的水平线荷载产生的弯矩My=P水平 x c=0.272x 0.15=0.041 KN m四、横梁截面参数横梁截面积A=386.629mm2中性轴惯性矩lx=90449.7 mm4中性轴到最外缘距离 Yxmax=36.2912 mmX 轴抵抗矩Wx=2492.33 mm3中性轴惯性矩1丫=90449.7 mm4中性轴到最外缘距离 Y ma

12、x=36.2912 mm 丫轴抵抗矩Wy=2492.33 mm3X 轴面积矩5=2565.29332 mm?丫轴面积矩Sy=2565.29332 mm?扭矩常数It =400170.0 mm3塑性发展系数U =1.05五、横梁强度校核校核依据：（T =Mx/ YWx+My/ Y/VyW fst=215 N/mm2（T =M x/ YWx + My/ Y/V y=0.051*106/1.05*2492.33+0.041*106/1.05*2492.33v fts=215 N/mm2横梁强度满足设计要求。六、横梁抗剪强度校核1、校核依据：1.5*Vh/AwhW fvs1.5*V y/Awy 125

13、 N/mm2横梁抗剪强度满足设计要求。七、横梁挠度校核经过以上计算得知，横梁的各项性能满足设计要求。八、幕墙预埋件焊缝计算根据钢结构设计规范GB50017-2003 公式7.1.1-1、7.1.1-2和7.1.1-3计算h f：角焊缝焊脚尺寸5.000mmL:角焊缝实际长度120.000mmh e：角焊缝的计算厚度=0.7hf=4.2mmL w：角焊缝的计算长度=L-2hf=88.0mm2f hf：Q235热轧钢板角焊缝的强度设计值：160N/mm(3 f：角焊缝的强度设计值增大系数，取值为:1.22(T卅弯矩引起的应力2(T n=6X M/(2 x heX l wX 3 f)2=19.776

14、N/mm2(Tn：法向力引起的应力(T n 二N/(2 x heX LwX B f)2=6.486N/mmT :剪应力T =V/(2 x Hf x Lw)=3.539N/mm(T :总应力(T=(T n+ 22、(T n) + T )0.5=26.5002 2t =26.500N/mm f hf=160N/mm焊缝强度可以满足！第三章、玻化砖幕墙立柱计算根据材料截面参数结果，选用8#槽钢。(80mm*43mm*5mm)一、计算说明玻化砖幕墙的立柱选用选用 8#槽钢(80mm*43mm*5mm)。根 据构造做法，每根玻化砖幕墙立柱简支在槽钢上，双向受力，属于双 弯构件，需对立柱进行强度和挠度校核

15、，此处计算立柱抗扭剪切强度。 立柱的计算长度B=2000 mm。立柱承受横向的自重荷载和水平方向上 的风荷载和地震荷载的组合荷载。二、力学结构玻化砖幕墙的荷载由横梁和立柱承担。竖向面荷载先传递到不锈 钢挂件，然后通过不锈钢挂件以集中荷载方式传递到立柱。计算公式如下:支座反力：RA=RB=P最大弯矩：Mmax二Px a最大挠度：Umax =(PkaL2/24EI)* 34*(a/l)三、荷载计算1、立柱承受的竖直方向面荷载标准值 GGK=0.85KN/m2设计值 Gg=1.02 KN/m22、立柱承受的水平方向面荷载标准值 qK=1.085 KN/m2设计值 q=1.5105 KN/m23、立柱

16、承受的竖直集中荷载标准值：PK竖向二a*b*Ggk/2=0.28KN设计值P竖向二a*b*Gg =0.34KN4、立柱承受的水平集中荷载标准值：Pk 水平 =a*b*q/4=0.195 KN设计值P?K平=a*b*q/4=0.272 KN5、竖直荷载作用最大弯矩Mx=P竖向 X c=0.34x 0.15=0.051KN m6、立柱承受的水平线荷载产生的弯矩My=P水平 x c=0.272X 0.15=0.041 KN m四、立柱截面参数立柱截面积A=386.629mm2中性轴惯性矩lX=90449.7 mm4中性轴到最外缘距离Yxmax=36.2912 mmX轴抵抗矩Wx=2492.33 mm

17、3中性轴惯性矩4Iy=90449.7 mm中性轴到最外缘距离 Y max=36.2912 mm丫轴抵抗矩W丫=2492.33 mm3X轴面积矩5=2565.29332 mnf丫轴面积矩Sy=2565.29332 mm?扭矩常数It =400170.0 mm3塑性发展系数u =1.05五、立柱强度校核校核依据：(T =Mx/ YWx+My/ YWy fst=215 N/mm2(T =Mx/ YWx + My/ YWy=0.051*106/1.05*2492.33+0.041*106/1.05*2492.33v fts=215 N/mm2立柱强度满足设计要求。六、立柱抗剪强度校核1、校核依据：1.5*Vh/Awh fvs1.5*V y/Awy fvsVh :立柱水平方向上的重力设计值T h：立柱承受的水平荷载产生的重应力Awh :立柱水平方向上腹板截面面积（mm2）Vy :立柱竖直方向上的重力设计值T y：立柱承受的水竖向自重荷载产生的重应力Awy :立柱竖直方向上腹板截面面积（mm2）fsv： Q235B钢抗剪强度设计