淮南点式幕墙计算书

1、计算书目 录幕 墙 计 算 书3第一部分 计算书说明3第一章 计算书设计依据3一、设计依据3第二章、基本参数及主要材料设计指标401、基本参数402、6063-t5铝型材（壁厚10 mm）403、钢化玻璃（厚度512 mm）404、钢化玻璃（厚度1219 mm）405、3003 h44铝单板506、结构硅酮密封胶507、q235b钢508、316不锈钢609、奥氏体不锈钢螺栓（a2-70）610、对接焊缝611、角焊缝612、hrb335级钢筋613、c30钢筋混凝土614、结构安全系数7第二部分 玻璃计算8一、荷载计算9二. 外片玻璃荷载分配9三. 外片玻璃应力校核11四. 内片玻璃荷载分配

2、13五. 内片玻璃应力校核14六. 玻璃面板挠度校核14第三部分 点式幕墙钢结构计算17第一节 计算说明17第二节 钢结构系统的计算17一、荷载计算17二、采用ansys 9.0 软件对系统进行力学分析20二、施加荷载22三、有限元计算结果22四、总结：23五、支座反力24幕 墙 计 算 书第一部分 计算书说明第一章 计算书设计依据一、设计依据01、建筑结构荷载规范gb50009-201202、钢结构设计规范gb50017-200303、建筑结构可靠度设计统一标准gb50068-200104、民用建筑热工设计规范gb50176-9305、碳素结构钢gb/t700-198806、建筑用硅酮结构密

3、封胶gb16776-199707、中国地震烈度表gb/t17742-199918、铝合金建筑型材gb/t5237-200019、建筑幕墙gb/t21086-200710、玻璃幕墙工程技术规范jgj102-200311、建筑玻璃应用技术规程jgj113-200312、金属、石材幕墙工程技术规范jgj133-200113、建筑结构静力计算手册（第二版）14、甲方所供建筑电子版图纸第二章、基本参数及主要材料设计指标01、基本参数01、主体结构形式： 钢结构02、建筑耐久年限： 50年03、地面粗糙度类型： b类05、抗震烈度： 7度（0.10g）06、基本风压： 0.35kn/m202、6063-t

4、5铝型材（壁厚10 mm）抗拉抗压强度设计值 fa =85.5 n/mm2抗剪强度设计值 fav=49.6 n/mm2局部承压强度设计值 fab=120.0 n/mm2弹性模量 e =0.7105 n/mm2线膨胀系数 =2.3510-5泊松比 =0.3303、钢化玻璃（厚度512 mm）重力体积密度： rg=25.6 kn/m3大面强度设计值： fg1=84.0 n/mm2侧面强度设计值： fg2=58.8 n/mm2弹性模量 e =0.72105 n/mm2线膨胀系数 =0.8010-51.0010-5泊松比 =0.2004、钢化玻璃（厚度1219 mm）重力体积密度： rg=25.6 k

5、n/m3大面强度设计值： fg1=72.0 n/mm2侧面强度设计值： fg2=50.4 n/mm2弹性模量 e =0.72105 n/mm2线膨胀系数 =0.8010-51.0010-5泊松比 =0.2005、3003 h44铝单板3.0 mm厚重力面积密度： gk =81.0 n/m2抗拉强度设计值 fa =89 n/mm2抗剪强度设计值 fav=52 n/mm2弹性模量 e =0.7105 n/mm2线膨胀系数 a=2.3510-5泊松比 =0.3306、结构硅酮密封胶短期强度允许值: f1=0.20 n/mm2长期强度允许值： f2=0.01 n/mm207、q235b钢 重力体积密度

6、 =78.5 kn/m3抗拉、抗压、抗弯强度设计值 f =215 n/mm2抗剪强度设计值 fv =125 n/mm2局部承压强度设计值 fab=305 n/mm2弹性模量 e =2.06105 n/mm2线膨胀系数 =1.210-5泊松比 =0.3008、316不锈钢重力体积密度 s=78.5 kn/m3屈服强度 0.2=205 n/mm2抗拉压强度设计值 fb =180 n/mm2抗剪强度设计值 fss=105 n/mm2弹性模量 e=2.06105 n/mm2线膨胀系数 g=1.810-5泊松比 =0.3009、奥氏体不锈钢螺栓（a2-70）抗拉强度设计值 fs =320 n/mm2抗剪

7、强度设计值 fv =245 n/mm210、对接焊缝抗拉压强度设计值 fcw=185 n/mm2抗剪强度设计值 fww=125 n/mm211、角焊缝抗拉、压、剪强度设计值 fcw=160 n/mm212、hrb335级钢筋抗拉强度设计值 fy=300 n/mm2线膨胀系数 g=1.210-513、c30钢筋混凝土轴心抗压强度标准值 fc=20.1 n/mm2抗拉强度标准值 ft=2.01 n/mm2轴心抗压强度设计值 fc=14.3 n/mm2抗拉强度设计值 ft=1.43 n/mm2线膨胀系数 g=1.010-514、结构安全系数钢材的总安全系数 1.55不锈钢的总安全系数 1.6玻璃的总

8、安全系数 2.5第二部分 玻璃计算计算说明本部分为玻璃幕墙部分计算，该处玻璃幕墙计算标高22.600m。幕墙大样图幕墙玻璃采用10+12a+10mm钢化中空玻璃，面板支撑形式为六点支撑,玻璃尺寸：如下图：一、荷载计算1. 风荷载计算1）、风荷载标准值计算gz：阵风系数，取gz=1.619按建筑结构荷载规范gb50009-2012 sl：风荷载体型系数，取s=2.0 z：风压高度变化系数，取z=1.277按建筑结构荷载规范gb50009-2012 w0：作用在幕墙上的风荷载基本值 0.35 kn/m2按建筑结构荷载规范gb50009-2012附表（按50年一遇）wk：作用在幕墙上的风荷载标准值

9、wk=gzszw0=1.619（-2.0）1.2770.35=-1.447 kn/m2（表示负风压）按玻璃幕墙工程技术规范jgj102-2003第5.3.2条2）、风荷载设计值计算rw：风荷载分项系数，取rw=1.4按玻璃幕墙工程技术规范jgj102-2003第5.4.2条w：作用在幕墙上的风荷载设计值 w=rwwk=1.41.447=2.026 kn/m2二. 外片玻璃荷载分配根据玻璃幕墙工程技术规范jgj102-2003第6.1.5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，所以我们需要分别结算内外片的玻璃强度及挠度。（1）、外片玻璃承受的水平风荷载t1

10、：中空玻璃外片玻璃的厚度，取t1=10 mmt2：中空玻璃内片玻璃的等效厚度，取t2=10 mmw k1：外片玻璃承受的水平风荷载标准值=0.796 kn/m2w1：外片玻璃承受的水平风荷载设计值=1.114 kn/m2（2）、外片玻璃承受的水平地震荷载t1：中空玻璃外片玻璃的厚度，取t1= 10 mmt2：中空玻璃内片玻璃的总厚度，取t2=10 mmgak1：外片玻璃面板自重面荷载标准值gak1=1010-325.6=0.256 kn/m2max：水平地震影响系数最大值，取max=0.08按玻璃幕墙工程技术规范jgj102-2003第5.3.4条e：动力放大系数，取e=5.0按玻璃幕墙工程技

11、术规范jgj102-2003第5.3.4条qek1：作用在外片玻璃上的地震荷载标准值计算qek1=maxeggk1=0.085.00.256=0.103 kn/m2re：地震作用分项系数，取re=1.3按玻璃幕墙工程技术规范jgj102-2003第5.4.2条qe1：作用在外片玻璃上的地震荷载设计值 qe1=reqek1=1.30.103=0.14 kn/m2（3）、外片玻璃风荷载和水平地震作用组合计算w：风荷载的组合值系数，取w=1.0按玻璃幕墙工程技术规范jgj102-2003第5.4.3条e：地震作用的组合值系数，取e=0.5按玻璃幕墙工程技术规范jgj102-2003第5.4.3条qk

12、1：外片玻璃风荷载和水平地震作用组合标准值qk1=wwk1+eqek1=1.00.796+0.50.14=0.866 kn/m2q1：外片玻璃风荷载和水平地震作用组合设计值q1=ww1+eqe1=1.01.114+0.50.14=1.184 kn/m2三. 外片玻璃应力校核采用六点支承模式，通过ansys建立模型采用壳单元shell63进行有限元分析计算。模型图(1)、荷载荷载分布图(2)、结果分析应力分布图玻璃最大应力在支撑件的边缘为214.457mpa，超出了钢化玻璃的强度设计值fg=84 mpa的要求。但由于这个最大应力在支撑件边缘，那里有较大的应力集中，而实际安装过程中玻璃与驳接件增加

13、柔性单片，所以这个具有集中的应力实际上不明显。理论应力集中系数一般为3，增加柔性单片后的应力为214.457/3=71.486 mpafg=84 mpa，玻璃强度满足要求！四. 内片玻璃荷载分配(1)、内片玻璃承受的水平风荷载t1：中空玻璃外片玻璃的厚度，取t1= 10 mmt2：中空玻璃内片玻璃的等效厚度，取t2=10 mmwk2：内片玻璃承受的水平风荷载标准值=0.724 kn/m2w2：内片玻璃承受的水平风荷载设计值=1.014 kn/m2(2)、内片玻璃承受的水平地震荷载t2：中空玻璃内片玻璃的总厚度，取t2=10 mmgak2：内片玻璃面板自重面荷载标准值gak2=1010-325.

14、6=0.256 kn/m2max：水平地震影响系数最大值，取max=0.08按玻璃幕墙工程技术规范jgj102-2003第5.3.4条e：动力放大系数，取e=5.0按玻璃幕墙工程技术规范jgj102-2003第5.3.4条qek1：作用在内片玻璃上的地震荷载标准值计算qek2=maxeggk2=0.085.00.256=0.103 kn/m2re：地震作用分项系数，取re=1.3按玻璃幕墙工程技术规范jgj102-2003第5.4.2条qe2：作用在内片玻璃上的地震荷载设计值 qe2=reqek2=1.30.103=0.14 kn/m2(3)、内片玻璃风荷载和水平地震作用组合计算w：风荷载的组

15、合值系数，取w=1.0按玻璃幕墙工程技术规范jgj102-2003第5.4.3条e：地震作用的组合值系数，取e=0.5按玻璃幕墙工程技术规范jgj102-2003第5.4.3条qk2：内片玻璃风荷载和水平地震作用组合标准值qk2=wwk2+eqek2=1.00.724+0.50.14=0.794 kn/m2q2：内片玻璃风荷载和水平地震作用组合设计值q2=ww1+eqe1=1.01.014+0.50.14=1.084 kn/m2五. 内片玻璃应力校核内片玻璃与外片玻璃均为10mm钢化玻璃，内片玻璃承载载小于外片玻璃，所以内片玻璃无需校核，强度满足要求。六. 玻璃面板挠度校核根据玻璃幕墙工程技术

16、规范jgj102-2003第5.4.4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。采用六点支承模式，通过ansys建立模型采用壳单元shell63进行有限元分析计算。校核依据：dfdf,lim=按玻璃幕墙工程技术规范jgj102-2003第6.1.5条模型图(1)、玻璃等效厚度计算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jgj102-2003第6.1.5条t=11.97 mm(2)、荷载荷载分布图(3)、结果分析挠度分布图玻璃最大挠度为9.748mmdf,lim=25mm，玻璃满足要求！第三部分 点式幕墙钢结构计算第一节

17、 计算说明本部分为点式幕墙部分钢龙骨计算。本部分幕墙结构为钢结构点式玻璃幕墙结构，该处玻璃幕墙计算标高22.600m。幕墙大样图幕墙玻璃采用10+12a+10钢化中空玻璃，面板支撑形式为六点支撑。竖向钢结构为每个分格设计500x200x12 箱型梁，横龙骨采用120x120x6方钢管。第二节 钢结构系统的计算一、荷载计算1.风荷载计算1）、风荷载标准值计算gz：阵风系数，取gz=1.619按建筑结构荷载规范gb50009-2012 sl：风荷载体型系数，取s=2.0 z：风压高度变化系数，取z=1.277按建筑结构荷载规范gb50009-2012 w0：作用在幕墙上的风荷载基本值 0.35 k

18、n/m2按建筑结构荷载规范gb50009-2012附表（按50年一遇）wk：作用在幕墙上的风荷载标准值 wk=gzszw0=1.619（-2.0）1.2770.35=-1.447 kn/m2（表示负风压）按玻璃幕墙工程技术规范jgj102-2003第5.3.2条2）、风荷载设计值计算rw：风荷载分项系数，取rw=1.4按玻璃幕墙工程技术规范jgj102-2003第5.4.2条w：作用在幕墙上的风荷载设计值 w=rwwk=1.41.447=2.026 kn/m22.自重荷载计算gg：幕墙玻璃10+12a+10钢化中空玻璃自重面荷载标准值：gg=（10+10）10-325.6=0.512 kn/m

19、2ggk：幕墙玻璃自重面荷载标准值(含玻璃等金属构件)，取1.0 kn/m2注：铝板幕墙自重面荷载标准值按0.9 kn/m23水平地震荷载计算max：水平地震影响系数最大值，取max=0.08按玻璃幕墙工程技术规范jgj102-2003第5.3.4条e：动力放大系数，取e=5.0按玻璃幕墙工程技术规范jgj102-2003第5.3.4条qek：地震荷载标准值计算qek=maxeggk=0.085.01=0.40 kn/m2re：地震作用分项系数，取re=1.3按玻璃幕墙工程技术规范jgj102-2003第5.4.2条qe：地震荷载设计值 qe=reqek=1.30.40=0.52 kn/m24

20、.水平面荷载组合w：风荷载的组合值系数，取w=1.0按玻璃幕墙工程技术规范jgj102-2003第5.4.3条e：地震作用的组合值系数，取e=0.5按玻璃幕墙工程技术规范jgj102-2003第5.4.3条qk：风荷载和水平地震作用组合标准值qk=wwk2+eqek2=1.01.447+0.50.52=1.707 kn/m2q：风荷载和水平地震作用组合设计值q=ww1+eqe1=1.02.026+0.50.52=2.286 kn/m25. 单个驳接件最大承载力计算 1).单个驳接件承载面积计算s：单个单个驳接件承载面积,m2a：幕墙分格宽，1.894mb：幕墙分格高，3.507ms=ab=1.

21、8943.507/2=3.321 m22). 单个承载水平荷载计算f：单个单个驳接件水平方向承载力,nf=sq=3.3212.286103=7592 n3). 单个承载自重荷载计算 g：单个单个驳接件自重承载力,ng=1.2 ggks=1.21.03.321103=3985 n注：四周边幕墙荷载减半计算6. 铝单板部分荷载计算1 )水平地震荷载计算max：水平地震影响系数最大值，取max=0.08按玻璃幕墙工程技术规范jgj102-2003第5.3.4条e：动力放大系数，取e=5.0按玻璃幕墙工程技术规范jgj102-2003第5.3.4条qek：地震荷载标准值计算qek=maxeggk=0.

22、085.00.9=0.36 kn/m2re：地震作用分项系数，取re=1.3按玻璃幕墙工程技术规范jgj102-2003第5.4.2条qe：地震荷载设计值 qe=reqek=1.30.36=0.47 kn/m22).水平面荷载组合w：风荷载的组合值系数，取w=1.0按玻璃幕墙工程技术规范jgj102-2003第5.4.3条e：地震作用的组合值系数，取e=0.5按玻璃幕墙工程技术规范jgj102-2003第5.4.3条qk：风荷载和水平地震作用组合标准值qk=wwk2+eqek2=1.01.447+0.50.36=1.627 kn/m2q：风荷载和水平地震作用组合设计值q=ww1+eqe1=1.

23、02.026+0.50.36=2.206 kn/m23).铝板均布荷载计算(1).3000分格局部荷载计算 q1= 3q=32.206=6.618 kn/m2(2).3184分格局部荷载计算 q2= 3.184q=3.1842.206=7.024 kn/m2二、采用ansys 9.0 软件对系统进行力学分析1、 构建计算模型受力简图如下：箱型梁截面参数：q235b 500x200x12 箱型梁120x120x6方钢管：q235b 120x120x6方钢管二、 施加荷载得到计算模型如下图所示（模型单位制：n，mm）：三、有限元计算结果1）、按照保证构件工作在线弹性阶段的设计要求，采用线弹性理论计

24、算求解，得到结构的整体挠度变形如下图：挠度变形图应力云图四、总结：从计算结果分析，钢结构最大应力为174.811 mpa，最大挠度51.378mm 钢结构强度，最大应力174.811 mpa 215 mpa挠度df/l51.378/182641/3551/300强度及挠度均满足要求。五、支座反力支座节点位置如下图：node fx(n) fy(n) fz(n) mx(nmm) my(nmm) 42 -82479. 0.30696e+09 0.14859e+07 256 -85155. 0.31979e+09 0.10415e+07 431 -85166. 0.31999e+09 -0.25953

25、e+06 591 -90048. 0.33415e+09 0.18973e+07 724 -94490. 0.34839e+09 -0.90393e+07 824 -90935. 0.33946e+09 -0.17932e+08 885 -93613. 0.34428e+09 -0.26598e+08 989 342.06 45964. -42758. 0.14561e+07 -0.46005e+06 1029 602.94 48191. -42703. 0.31225e+06 -0.98745e+06 1109 2663.2 57953. -41663. 0.15430e+07 -0.12848e+07 1189 7118.4 66696. -39323. 57158. -0.20086e+07 1909 -79133. 0.28990e+09 68391. 2184 -0.36578 35850. -41774. 0.21947e+06 36194. 2223 147.69 40076. -42444. 0.31299e+07 0.16807e+06 2528 849.46 52394. -42177. 0.22099e+07 -0.96877e+06 2871 4631