塔楼玻璃幕墙计算书

1、美的大良顺峰山项目商业综合体·塔楼玻璃幕墙设计计算书美的大良顺峰山项目商业综合体塔楼玻璃幕墙设计计算书目录第一章、结构设计理论、荷载及作用- 4 -第一节、建筑工程基本概况- 4 -第二节、设计任务及要求- 5 -第三节、所采用的标准、规范、参考图纸及科技文献- 5 -3.1、建筑、结构设计标准和技术规范：- 5 -3.2、门窗、幕墙行业标准和技术规程：- 6 -3.3、施工管理及检验、验收标准和规程：- 6 -3.4、材料标准和规程：- 7 -3.5、所参考的国外设计标准及规范- 7 -第四节、结构设计理论及总体安全系数- 7 -4.1、结构设计理论- 7 -4.2、总体安全系数-

2、 8 -第五节、设计中所选用的材料参数- 8 -5.1、所采用的玻璃- 8 -5.2、所采用的铝合金型材- 10 -5.3、所采用的钢材- 12 -5.4、所采用的螺栓、螺丝等- 13 -5.5、所采用的结构硅酮密封胶的强度1、2(N/mm2)- 14 -5.6、所采用的花岗岩- 15 -5.7、所采用的混凝土- 15 -第六节、设计荷载及作用- 16 -6.1、风荷载标准值计算- 16 -6.2、设计水平地震作用标准值- 17 -6.3、永久荷载和可变荷载- 17 -6.4、水平设计清洗荷载- 17 -6.5、设计屋面活荷载- 17 -6.6、设计温度荷载Tgl- 17 -6.7、擦窗机荷载

3、- 17 -6.8、荷载组合- 18 -第七节、结构杆件及板材的允许位移- 18 -7.1、铝合金型材结构杆件的允许位移：- 18 -7.2、钢型材结构杆件的允许位移：- 18 -7.3、结构杆件的允许位移：- 18 -7.4、玻璃板材的允许位移：- 18 -7.5、金属板材的允许位移：- 19 -第二章、构件板块式玻璃幕墙系统结构分析计算 - 19 -第一节、幕墙玻璃面材计算- 20 -1.1、采光部位夹胶中空玻璃面板计算- 20 -一、计算说明- 20 -二、荷载计算- 20 -三、玻璃面板强度及刚度分析- 20 -四、清洗荷载下玻璃面板强度校核- 25 -1.2、层间位置夹胶玻璃面板计算

4、- 26 -一、玻璃面板强度及刚度分析- 26 -二、清洗荷载下玻璃面板强度校核- 29 -三、结构胶计算- 30 -1.3、玻璃承重托板及压板计算:- 31 -一、 玻璃托板计算:- 32 -二、 玻璃压板计算:- 33 -第二节、横梁受力分析- 34 -2.1构件板块中横梁受力分析- 34 -一、计算说明- 34 -二、力学模型及基本假定- 34 -三、横梁截面参数- 35 -四、荷载计算- 39 -五、水平荷载下横梁的受力分析- 40 -六、竖向荷载下横梁的受力分析- 41 -七、组合荷载下横梁的受力分析- 42 -八、横梁与立柱间连接螺栓的受力分析- 42 -第一章、结构设计理论、荷载

5、及作用第一节、建筑工程基本概况建筑名称：美的大良顺峰山项目商业综合体书 建设单位（业主）：佛山市顺德区美的房地产有限公司。工程地点：佛山市顺德区大良，南国东路北侧，锦上路南侧，桂峰路东侧，驹荣路西侧。工程概况：本项目总建筑面积约8万平方米，地下1层，地上29层，建筑高度127.9m，裙楼1-4层用于酒店餐厅及商业零售，塔楼5-14层用于办公，塔楼15-29层为酒店客房，整个项目集商业、办公、酒店于一体的高档综合体。整个建筑风格独特，以岭南水文化为设计思想，各种造型加上灯光的配合显示出优美的水的流线型曲线，建成后必将成为顺德的标志性建筑。结构形式：钢骨钢筋混凝土结构抗震设防烈度：七度地面粗糙度：

6、C类建筑物耐火等级：一级第二节、设计任务及要求本计算书仅对构件板块式进行计算与说明。含有以下幕墙系统及工作:塔楼立面玻璃幕墙系统第三节、所采用的标准、规范、参考图纸及科技文献3.1、建筑、结构设计标准和技术规范： (01) 中华人民共和国国家标准：GB 50068-2001“建筑结构可靠度设计统一标准”(02) 中华人民共和国国家标准：GB 50352-2005“民用建筑设计通则”(03) 中华人民共和国国家标准：GB 50009-2001“建筑结构荷载规范”（2006年版）(04) 中华人民共和国国家标准：GB 50223-2008“建筑工程抗震设防分类标准”(05) 中华人民共和国国家标准

7、：GB 50011-2001“建筑抗震设计规范”（2008年版）(06) 中华人民共和国国家标准：GB/T 17742-2008“中国地震烈度表” (07) 中华人民共和国国家标准：GB/T 17740-1999“地震震级的规定”(08) 中华人民共和国国家标准：GB 18306-2000“中国地震动参数区划图”(09) 中华人民共和国国家标准：GB 50017-2003“钢结构设计规范”(10) 中华人民共和国行业标准：JGJ 99-98“高层民用建筑钢结构技术规程”(11) 中华人民共和国国家标准：GB 50018-2002“冷弯薄壁型钢结构技术规范”(12) 中华人民共和国国家标准：GB

8、 50010-2002“混凝土结构设计规范”(13) 中华人民共和国行业标准：JGJ31-2002“高层建筑混凝土结构技术规程”(14) 中华人民共和国国家标准：GB 50045-1995“高层民用建筑设计防火规范”（2005年版）(15) 中华人民共和国国家标准：GB 50016-2006“建筑设计防火规范”(16) 中华人民共和国国家标准：GB 50057-94“建筑防雷设计规范” （2000年版）(17) 中华人民共和国国家标准：GB 50189-2005“公共建筑节能设计标准”(18) 中华人民共和国国家标准：GB 50176-93“民用建筑热工设计规范”(19) 中华人民共和国行业标

9、准：JGJ 75-2003“夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准”(20) 中华人民共和国国家标准：GBJ 118-1988“民用建筑隔声设计规范”(21) 中华人民共和国国家标准：GB 3096-2008“城市区域环境噪声标准” (22) 中华人民共和国国家标准：GB/T 50378-2006“绿色建筑评价标准”(23) 中华人民共和国国家标准：GB/T 50083-1997“建筑结构设计术语和符号标准”(24) 中华人民共和国国家标准：GB/T 20311-2006“建筑构件和建筑构件板块热阻和传热系数计算方法”(25) 广东省标准：DBJ15-51-2007“公共建筑节能设计标准广东省实施细

10、则”；3.2、门窗、幕墙行业标准和技术规程：(01) 中华人民共和国国家标准：GB/T 8478-2008“铝合金门窗”(02) 中华人民共和国行业标准：JGJ 102-2003 “玻璃幕墙工程技术规范”(03) 中华人民共和国行业标准：JGJ 133-2001“金属与石材幕墙工程技术规范”(04) 中华人民共和国建设标准化协会标准:CECS 127-2001“点支式玻璃幕墙工程技术规范”(05) 中华人民共和国国家标准：GB/T 21086-2007“建筑幕墙”(06) 中华人民共和国国家标准：GB/T 18091-2000“玻璃幕墙光学性能”(07) 中华人民共和国行业标准：JG/T 30

11、45.1-1998“铝合金门窗型材粉末静电喷涂涂层技术条件”(08) 佛山经济特区建筑节能条例(09) 中华人民共和国国家标准：GB 50429-2007“铝合金结构设计规范”(10) 中华人民共和国行业标准：JG/T 231-2007“建筑玻璃采光顶”；(11) 中华人民共和国国家标准：GB 50429-2007“铝合金结构设计规范”(12) 中华人民共和国行业标准：JGJ 113-2003“建筑玻璃应用技术规程”(13) 广东省标准：DBJ15-30-2002“铝合金门窗工程设计、施工及验收规范”；3.3、施工管理及检验、验收标准和规程：(01) 中华人民共和国国家标准：GB/T 5032

12、6-2006“建设工程项目管理规范”(02) 中华人民共和国国家标准：GB 50300-2001“建筑工程施工质量验收统一标准”(03) 中华人民共和国行业标准：JGJ/T 139-2001“玻璃幕墙工程质量检验标准”(04) 中华人民共和国国家标准：GB 50210-2001“建筑装饰装修工程质量验收规范”(05) 中华人民共和国国家标准：GB/T 15227-2007“建筑幕墙气密、水密、抗风压性能检测方法”(06) 中华人民共和国国家标准：GB 50205-2001“钢结构工程施工质量验收规范”(07) 中华人民共和国国家标准：GB 50204-2002“混凝土结构工程施工质量验收规范”

13、(08) 中华人民共和国国家标准：GB/T 18250-2000“建筑幕墙平面内变形性能检测方法”(09) 中华人民共和国国家标准：GB/T 15227-2007“建筑幕墙气密、水密、抗风压性能检测方法”3.4、材料标准和规程：(01) 中华人民共和国国家标准：GB 5237.15-2008/GB 5237.6-2004“铝合金建筑型材”(02) 中华人民共和国国家标准：GB/T 3190-2008“变形铝及铝合金化学成分”(03) 中华人民共和国行业标准：YS/T 429.2-2000“铝幕墙板 氟碳喷涂铝单板”(04) 中华人民共和国国家标准：GB/T 17748-2008“铝塑复合板”(

14、05) 中华人民共和国国家标准：GB 11614-1999“浮法玻璃”(06) 中华人民共和国国家标准：GB 9962-1999“夹胶玻璃”(07) 中华人民共和国国家标准：GB 15763.2-2005“建筑用安全玻璃 钢化玻璃”(08) 中华人民共和国国家标准：GB 15763.1-2005“建筑用安全玻璃 防火玻璃”(09) 中华人民共和国行业标准：JC/T 511-2002“压花玻璃”(10) 中华人民共和国国家标准：GB/T 18915.1-2002“镀膜玻璃 第一部分 阳光控制镀膜玻璃”(11) 中华人民共和国国家标准：GB/T 18915.2-2002“镀膜玻璃 第一部分 低辐射

15、镀膜玻璃”(12) 中华人民共和国国家标准：GB 700-2006“碳素结构钢”(13) 中华人民共和国国家标准：GB 699-1999“优质碳素结构钢”(14) 中华人民共和国国家标准：GB 16776-2005“建筑用硅酮结构密封胶”(15) 中华人民共和国行业标准：JC/T 882-2001“幕墙玻璃接缝用密封胶”(16) 中华人民共和国国家标准：GB 3280-2007“不锈钢冷轧钢板”(17) 中华人民共和国国家标准：GB/T 3098.15-2000 “紧固件机械性能不锈钢螺母”(18) 中华人民共和国国家标准：GB/T 3098.1-2000“紧固件机械性能 螺栓、螺钉和螺柱”(

16、19) 中华人民共和国国家标准：GB/T 11835-2007“绝热用岩棉、矿渣棉及其制品”3.5、所参考的国外设计标准及规范(01) 英国标准：BS 6399.1第一部分：1997“恒载规范”第二部分：“风载规范”(02) 英国标准：BS 8118第一部分：1991“铝在结构上的应用”(03) 英国结构工程师学会：1999“玻璃在建筑结构上的应用”(04) 英国标准：BS 5950-2000“钢在建筑结构上的应用”(05) 英国标准：BS 6262-1982“建筑窗用玻璃实行规范”(06) 英国标准：BS 1449“钢板、钢片和钢带”(07) 英国标准：BS 5588“建筑设计、施工使用过程

17、中的防火规范”(08) 澳大利亚标准：AS 1288-2006“建筑玻璃的选材与安装”(09) 美国标准：ASTM E1300-03“玻璃在建筑中的荷载抵抗”第四节、结构设计理论及总体安全系数4.1、结构设计理论详见相关幕墙系统计算书。4.2、总体安全系数1、金属与石材幕墙工程技术规范JGJ133-2001中幕墙材料力学性能的总安全系数取值如下：铝合金型材的总安全系数K取为1.8。铝板的总安全系数K取为2.0。钢材（包括不锈钢材）的总安全系数K取为1.55。玻璃的总安全系数K取为2.5。第五节、设计中所选用的材料参数5.1、所采用的玻璃(1) 线膨胀系数: (2) 玻璃的比重: (3) 材料的

18、泊松比: (4) 玻璃的加工误差: (5) 弹性模量: (6) 扭转模量: (7) 玻璃的强度设计值：JGJ102-2003 J2802003“玻璃幕墙工程技术规范”表5.2.1玻璃的强度设计值(N/mm2)玻璃种类玻璃厚度(mm)大面上的强度侧面上的强度普通浮法玻璃51228.019.5151924.017.0 2020.014.0半钢化玻璃51256.039.0151948.034.0 2040.028.0钢化玻璃51284.058.8151972.050.4 2059.041.3防火玻璃619126.088.2 注：1 夹层玻璃和中空玻璃的强度设计值可按所采用的玻璃类型确定；2 当钢化玻

19、璃的强度标准值达不到浮法玻璃强度标准值的3倍时，表中数值应根据实测结果予以调整；3 半钢化玻璃强度设计值可取浮法玻璃强度设计值的2倍。当半钢化玻璃的强度标准值达不到浮法玻璃强度标准值的2倍时，其设计值应根据实测结果予以调整；4 侧面指玻璃切割后的断面，其宽度为玻璃厚度。5.2、所采用的铝合金型材 (1) 弹性模量: (2) 铝合金的比重: (3) 线膨胀系数: (4) 材料的泊松比: (5) 铝合金材料的强度设计值：GB 50429-2007“铝合金结构设计规范”表4.3.4 铝合金材料强度设计值(N/mm2)铝合金材料用于构件计算用于焊接连接计算牌号状态厚度(mm)抗拉、抗压和抗弯抗剪v焊件

20、热影响区抗拉、抗压和抗弯u, hax焊件热影响区抗剪v, hax6061T4所有905514080T6所有200115100606063T5所有90556035T6所有1508580456063AT51013575754510125707040T610160909050101508585505083O/F所有9055210120H112所有9055170953003H2441006020103004H344145853520H363160954020(6) 铝合金结构普通螺栓和铆钉连接的强度设计值：GB 50429-2007“铝合金结构设计规范”表4.3.5-1 普通螺栓连接的强度设计值(N/

21、mm2)螺栓的材料、性能等级和构件铝合金牌号普通螺栓铝合金不锈钢钢抗拉bt抗剪bv承压bc抗拉bt抗剪bv承压bc抗拉bt抗剪bv承压bc普通螺栓铝合金2B111701602A90150145不锈钢A2-50、A4-50200190A4-70、A4-70320245钢4.6、4.8级170140构件6061-T42102102106061-T63053053056063-T51851851856063-T62402402406063A-T52202202206063A-T62552552555083-O/F/H112315315315表4.3.5-2 铆钉连接的强度设计值(N/mm2)铝合金铆

22、钉牌号及构件铝合金牌号铝合金铆钉抗剪 rv承压 rc铆钉5B05-HX8902A01-T41102A10-T4135构件6061-T42106061-T63056063-T51856063-T62406063A-T52206063A-T62555083-O/F/H1123155.3、所采用的钢材 (1) 弹性模量: (2) 钢材的比重: (3) 线膨胀系数: (4) 材料的泊松比: (5) 剪切模量: (6) 钢材的强度设计值(N/mm2)钢材牌号壁厚或直径d(mm)抗拉、抗压和抗弯抗剪v端面承压（刨平顶紧）Q235Bt 16mm21512532516t 4020512040t 60mm200

23、115Q345B t 16mm31018040016t 35mm295 17035t 50mm265155(7) 焊接的强度设计值：(N/mm2)焊接方法和焊条型号构件钢材对接焊缝角焊缝钢号厚度或直径d(mm)受压受拉和受弯受剪wv受拉、受压和受剪一级二级三级自动焊、半自动焊和E43型焊条的手工焊Q235d 1616d 4040d 60215205200215205200185175170125120115160160160自动焊、半自动焊和E50型焊条的手工焊Q3451616d 3535d 50310295265310295265265250225180170155200200200自动焊、

24、半自动焊和E55型焊条手工焊Q390 1616d 3535d 503503353153503353153002852702051801802202202205.4、所采用的螺栓、螺丝等(1) 不锈钢螺栓、螺丝等的强度设计值(N/mm2)类别组别性能等级b抗拉s抗剪vA（奥氏体）A1、 A2A3、A4A5505002301757070028024580800370280C（马氏体）C150500230175707003202451001000460350C380800370280C45050023017570700320245F（铁素体）F14545021016060600275210(2) 钢

25、制螺栓连接的强度设计值（N/mm2）螺栓的性能等级、锚栓和构件钢材的牌号普通螺栓锚栓承压型连接高强度螺栓C级螺栓A级、B级螺栓抗拉bt抗剪bv承压bc抗拉bt抗剪bv承压bc抗拉at抗拉bt抗剪bv承压bc普通螺栓4.6级4.8级1701405.6级2102101908.8级400320锚栓Q235钢140Q245钢180承压型连接高强度螺栓8.8级40025010.9级500310构件Q235钢305405470Q345钢385510590Q390钢400530615(3) 不锈钢螺钉国标代号标称直径(mm)最小直径(mm)螺纹根面积(mm2)许用剪力(kN)许用拉力(kN)满足螺丝承载力的

26、材料最小厚度 (mm)6063-T5 6063-T6ST3.53.512.535.031.051.765.33.9ST4.24.173.199.001.672.917.35.2ST4.84.833.539.812.053.567.35.3ST5.55.494.1913.812.895.028.96.5ST6.36.354.7918.063.796.5610.07.2ST8.57.946.2130.266.3510.9913.89.3ST9.09.537.5845.109.4516.3816.811.2(4) 螺栓、螺丝的有效面积关于螺栓、螺丝计算的基本公式来自(GB/T 196-1981)螺栓

27、、螺丝的有效面积: (GB/T 16823.1-1997)螺栓等级公称直径d(mm)粗牙螺距Pr(mm)公称面积As(mm2)有效面积At(mm2)M440.712.68.78M550.819.614.2M661.028.320.1M881.2550.336.6M10101.578.558.0M12121.75113.184.3(M14)142.0153.9115.4M16162.0201.1156.7(M18)182.5254.5192.5M20202.5314.2244.8M24243.0452.4352.5M30303.5706.9560.6M36364.01018.0816.7M393

28、94.01195.0975.85.5、所采用的结构硅酮密封胶的强度1、2(N/mm2)结构硅酮密封胶短期强度允许值10.2N/mm2结构硅酮密封胶长期强度允许值20.01 N/mm25.6、所采用的混凝土设计强度参照国家规范 GB 50010-2002 第 17页第4.1条(1) 混凝土的强度等级: (2) 线膨胀系数: (3) 弹性模量: (4) 砼抗压强度设计值: (5) 砼抗拉强度设计值: 第六节、设计荷载及作用6.1、风荷载标准值计算根据以下标准进行荷载取值1) 中华人民共和国国家标准：GB50009-2001 建筑结构荷载规范2) 中华人民共和国行业标准：JGJ 102-2003 玻

29、璃幕墙工程技术规范3) 佛山美的大良顺峰山项目风荷载特性风洞试验数据图表根据规范规定，采用以下给定公式计算风荷载设计标准值基本风压 局部风压体型系数风压高度变化系数 高度Z处的阵风系数(1) 基本风压：佛山市的基本风压，参照风载规范GB 50009-2001附录D.4的风压分布表及附录D.5的风压分布图确定为： = 0.50 kPa(2) 地表粗糙度类别： A类 近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区 B类 田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区 C类 密集建筑群的城市市区 D类 密集建筑群且房屋较高的城市市区本工程的地面粗糙度类别： “C”类 (3) 风压体型系数的计算见 GB

30、50009-2001 7.3.3 条规定：外表面os内表面is局部风压体型系数ss= os-is正压区0.8-0.2s_p = os-is = 1对墙面-1.00.2s_s = | os-is | = 1.2墙边角-1.80.2s_e = | os-is | = 2对水平结构正压区s_p = 0.8对雨蓬结构局部s_r = 2.0 (注：根据 JGJ 102-2003 5.3.2 条的规定，最小设计风压为 1.0 kPa)根据风压力试验研究结果，作用于建筑外墙上的风压力分布见风压力试验研究部分。6.2、设计水平地震作用标准值抗震设防：本工程为 7 度抗震设防烈度, 设计基本地震加速度值为 0.

31、10g 采用以下公式计算作用在幕墙上的地震作用：地震作用标准值按下式计算式中：设计地震荷载幕墙构件的重量；动力放大系数 取= 5.0地震影响系数本工程为7度抗震设防烈度，设计基本地震加速度值为0.10g：= 0.086.3、永久荷载和可变荷载结构设计及安装满足相关中国国家规范内部玻璃隔断，包括固定和可开启玻璃板块的设计都应根据楼板完成面上 1.1m 高处能够承受 0.75kN/m 的水平荷载，或整个玻璃隔断能够承受 1kN/m2 的均布荷载，并考虑两者中最不利的情况。6.4、水平设计清洗荷载 在玻璃面 100mm×100mm 方形内垂直施加 1500N 静荷载时，外墙应保持安全无损坏

32、。6.5、设计屋面活荷载 屋面活荷载，参照荷载规范 GB50009-2001 表 4.3.1 确定为： LL1 = 0.5kPa所有水平表面包括突出结构、窗台、采光顶及雨蓬的集中荷载1.0 kN LL2 = 1.0kN所有采光顶及雨蓬的检修均布活荷载 LL3 = 0.7kPa6.6、设计温度荷载Tgl设计温差： T = 80 线膨胀系数： gl = 8.5×10-6 -16.7、擦窗机荷载设计考虑作用在固定销上的荷载： 向外、向左、向右、向上或向下施加 3.6kN (2.4kN 设计荷载 x 1.5 安全系数) 至少持续 10秒钟。这些荷载与向外和向内的 500Pa 均布静荷载组合。

33、6.8、荷载组合 荷载及作用的分项系数及组合系数： 组合系数分项系数风载= 1.0= 1.4活载作用= 0.7= 1.4地震作用= 0.5= 1.3恒载= 1.0= 1.2注：1、对水平吊挂玻璃风载起控制作用，风荷载组合系数取1.0，反之取0.6；2、地震作用组合系数在玻璃幕墙设计中取0.5，在金属和石材幕墙设计中取0.6；3、恒载在不利的情况下：恒载起控制作用时作用的分项系数取1.35，恒载不起控制作用时作用的分项系数取1.20，恒载在有利的情况下作用的分项系数取1.0。组合荷载设计值：第七节、结构杆件及板材的允许位移结构应能承受以上各项荷载及位移，同时不超过下列使用极限（平面外方向允许挠度

34、）：7.1、铝合金型材结构杆件的允许位移：框架铝构件挠度限值是它的跨度的 180 或 20mm, 取二者小值对于悬臂构件，其跨度可取悬臂长度的2倍7.2、钢型材结构杆件的允许位移：框架钢构件挠度限值是它的跨度的 1/2507.3、结构杆件的允许位移：永久荷载下，横梁或其它构件的总挠度必须不大于3mm7.4、玻璃板材的允许位移：(1) 对四边支撑玻璃面板取短边跨度的 1/60 (2) 对点支撑玻璃面板取支撑点间长边跨度的 1/60 (3) 对玻璃肋支撑玻璃面板取跨度 1/60 7.5、金属板材的允许位移：对金属板取短边跨度的 1/120第二章、玻璃幕墙系统结构分析计算系统说明：玻璃幕墙系统需要抵

35、抗风荷载、地震荷载、活荷载等其他荷载影响。荷载传递路径: 作用荷载>> 装饰面材>> 支撑龙骨 >> 连接件>> 预埋件 >> 支撑结构第一节、幕墙玻璃面材计算1.1、采光部位夹胶中空玻璃面板计算一、计算说明内侧玻璃幕墙可视区采用8LOW-E+12A+8钢化中空玻璃，层间部位为8mm单片钢化镀膜玻璃，外加2.5mm铝背板衬50mm厚保温岩棉，裙摆玻璃为10+1.52PVB+10钢化夹胶彩釉玻璃。二、参数计算玻璃板块的几何尺寸:矩形玻璃的短边边长(mm)，a=1564 mm矩形玻璃的长边边长(mm), b=3600 mm外片玻璃的厚度(

36、mm): 8中片玻璃的厚度(mm): 8内片玻璃的厚度(mm): 12水平分布地震作用标准值为: = 0.287我们在分析中考虑以下组合，在设计中只考虑最不利的组合。三、玻璃面板强度及刚度分析计算玻璃采用通用大型有限元软件ansys9.0，计算选取简支面板模型，shell63构件板块，并在构件板块上施加面荷载，构件板块自重由软件自行生成，然后进行有限元结构分析，最终确定截面厚度以及结构的构造形式。分析的过程和结果如下：根据夹胶中空玻璃各片玻璃的刚度关系夹层中空玻璃荷载分配如下： 先按中空玻璃计算，荷载按下式分配作用在夹层玻璃上的荷载按下式计算： 1.273作用在单片玻璃上的荷载按下式计算:2.

37、1470.123荷载设计值w3=1.4×wK3+0.5×qek3=1.4×2.147+0.5×0.123=3.067 Kpa按夹层玻璃计算，荷载按下式分配作用在第一片玻璃上的荷载按下式计算：0.6370.082荷载设计值w1=1.4×wK1+0.5×qek1=1.4×0.637+0.5×0.082=0.933 Kpa作用在第二片玻璃上的荷载按下式计算：0.6370.082荷载设计值w2=1.4×wK2+0.5×qek2=1.4×0.637+0.5×0.082=0.933 Kp

38、a我们分别选取12(HS)mm玻璃和8(HS)mm玻璃进行分析。12(HS)mm玻璃的计算模型玻璃挠度计算模型玻璃挠度分布玻璃强度计算模型玻璃强度分布8(HS)mm玻璃的计算模型玻璃挠度计算模型玻璃挠度分布玻璃强度计算模型玻璃强度分布 结论：采用内侧玻璃幕墙可视区采用8LOW-E+12A+8钢化中空玻璃，层间部位为8mm单片钢化镀膜玻璃，强度设计值取为56MPa，此处最大计算应力为43.44MPa，所以玻璃面材的强度满足设计要求；四边支撑玻璃挠度限值取短边边长的1/60，计算此块玻璃采用1800/60=30.0mm作为挠度限值。计算所得最大挠度为22.12mm<30.0mm，故所设计的玻

39、璃面材的变形也满足要求！四、清洗荷载下玻璃面板强度校核设计中考虑以下清洗或者其他荷载标准值为: 1、 内部玻璃隔断，包括固定和可开启玻璃板块的设计都应根据楼板完成面上1.1m 高处能够承受 0.50kN/m 的水平荷载;2、整个玻璃隔断能够承受1kN/m2的均布荷载;3、在玻璃表面100mm×100mm 方形内垂直施加1500N 静荷载时，外墙无损坏。我们仅考虑其中最危险的集中清洗荷载。等效均布清洗荷载的计算:局部荷载的有效分布宽度: Beff = 0.7×1800100=1360mm局部荷载的有效分布长度: Weff = 1800mm等效分布清洗荷载值IL = 8

40、5;0.25×1500×a/ Beff /Weff =2.206 kPa根据夹胶中空玻璃各片玻璃的刚度关系夹层中空玻璃荷载分配如下： 作用每片玻璃上的荷载按下式计算： =0.45 kPa= 0.45 kPa = 1.39 kPa荷载作用下应力标准值按下式分别作用在三个单片玻璃上计算17.529 查表取 10.93017.529 查表取 20.93010.171 查表取 30.959荷载作用下各片玻璃的应力标准值:13.488 N/mm2 < 56 13.488N/mm2 < 56 18.964N/mm2 < 56所以玻璃强度满足要求。 1.2、层间位置夹胶

41、玻璃面板计算一、玻璃面板强度及刚度分析计算玻璃采用通用大型有限元软件ansys9.0，计算选取简支面板模型，shell63构件板块，并在构件板块上施加面荷载，构件板块自重由软件自行生成，然后进行有限元结构分析，最终确定截面厚度以及结构的构造形式。分析的过程和结果如下：作用在外片玻璃上的荷载按下式计算：= 1.71 = 0.082荷载设计值w1=1.4×wK1+0.5×qek1=1.4×1.71+0.5×0.082=2.435 Kpa作用在内片玻璃上的荷载按下式计算:=1.71 = 0.082荷载设计值w2=1.4×wK2+0.5×qe

42、k2=1.4×1.71+0.5×0.082=2.435 Kpa玻璃挠度计算模型玻璃挠度分布玻璃强度计算模型玻璃强度分布结论：采用内侧玻璃幕墙可视区采用8LOW-E+12A+8钢化中空玻璃，强度设计值取为56MPa，此处最大计算应力为30.553MPa，所以玻璃面材的强度满足设计要求；四边支撑玻璃挠度限值取短边边长的1/60，计算此块玻璃采用1500/60=25.0mm作为挠度限值。计算所得最大挠度为14.88mm<25.0mm，故所设计的玻璃面材的变形也满足要求！四、清洗荷载下玻璃面板强度校核校核依据： 设计中考虑以下清洗或者其他荷载标准值为: 1、内部玻璃隔断，包括

43、固定和可开启玻璃板块的设计都应根据楼板完成面上1.1m 高处能够承受 0.75kN/m 的水平荷载;2、整个玻璃隔断能够承受1kN/m2的均布荷载;3、在玻璃表面100mm×100mm 方形内垂直施加1500N 静荷载时，外墙无损坏。我们仅考虑其中最危险的集中清洗荷载等效均布清洗荷载的计算:局部荷载的有效分布宽度: Beff = 0.7×1500100=1150mm局部荷载的有效分布长度: Weff =1500mm等效分布清洗荷载值: IL=8×0.25×1500×a/ Beff / Weff=2.61 kPa根据夹胶玻璃各片玻璃的刚度关系荷载

44、分配如下： 作用每片玻璃上的荷载按下式计算：= 1.31 kPa = 1.31 kPa荷载作用下应力标准值按下式分别作用在各个单片玻璃上计算23.105 查表取 10.90823.105 查表取 20.908荷载作用下各片玻璃的应力标准值:14.83N/mm2< 5614.83N/mm2< 56所以玻璃强度满足要求。五、结构胶计算玻璃面材与铝合金框之间用结构硅酮密封胶粘接，结构硅酮密封胶必须满足短期荷载作用和长期荷载作用下的强度要求，并由此计算出结构硅酮密封胶的粘接长度和宽度。结构硅酮密封胶的应力由所受的短期或长期荷载计算，并应分别符合下列条件： 式中： 短期荷载作用在结构硅酮密封

45、胶中产生的拉应力设计值； 长期荷载作用在结构硅酮密封胶中产生的拉应力设计值； 结构硅酮密封胶短期强度允许值，按 0.20 采用； 结构硅酮密封胶长期强度允许值，按0.01采用。1、基本参数:玻璃板块的几何尺寸:玻璃的短边边长(mm) : a =1500mm玻璃的长边边长(mm) : b = 1800mm组合荷载标准值为: =4.975Kpa2、胶的粘结宽度计算: =18.66mm3、构胶粘结厚度的计算(1)年温差作用下结构胶粘结厚度的计算ts:结构胶的粘结厚度:mm1:结构硅酮密封胶在年温差作用下的变位承受能力:12.5%T:年温差:80 US:玻璃板块在年温差作用下玻璃与铝型材相对位移量:m

46、m铝型材线膨胀系数:a1=2.35×10-5玻璃线膨胀系数:a2=1×10-5US1=HT(a1- a2)=1500×80×(2.35×10-5-1×10-5)=1.62mm按玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-96第5.6.6.1条ts1=US1/(1×(2+1)0.5=1.62/(0.125×(2+0.125)0.5=3.14mm (2)地震作用下结构胶粘结厚度的计算ts2:结构胶的粘结厚度:mm2:结构硅酮密封胶在地震作用下的变位承受能力:12.5 %（数据由胶厂提供）：要求幕墙平面内变形性能：1/450，按玻

47、璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003 4.2.6采用Us2:玻璃板块在地震作用下玻璃与铝型材相对位移量H:玻璃分格高度1435mm Us2=H×=1500×1/450=3.33mmts2=US2/(2×(2+2)0.5=3.33/(0.125×(2+0.125)0.5=6.46mm结论：根据玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003第5.6.1条规定，结构胶粘结厚度不应小于6mm，此处取8mm，所以，结构胶宽度取30mm，厚度取8mm！1.3、玻璃承重托板及压板计算:考虑采用压板抵抗水平荷载，下横框托板抵抗玻璃重量的安全支撑系统。采用一条4.5mm厚

48、铝托板作为玻璃的承重构件，材料选用6063-T5合金。一、 玻璃托板计算: 玻璃托板的截面特性: 托板的最大截面厚度: t=4.5mm 托板的有效计算长度: L=300mm A=Lxt=1.35x103mm2=1013 mm3玻璃的自重计算 - 玻璃的几何尺寸矩形玻璃的短边边长(mm): a =1800mm 矩形玻璃的长边边长(mm): b =4000mm外夹胶玻璃的厚度(mm): t1=t2=8内夹胶玻璃的厚度(mm): t3=12永久荷载作用下荷载分项系数: 玻璃的重量: /2=1742N玻璃重量作用在玻璃托板上的最大弯距:作用在玻璃托板上的最大弯曲应力:作用在玻璃托板上的最大剪应力:故在玻璃自重作用下所设计的玻璃托板是安全的。二、 玻璃压板计算: 压板间距： 1000 (通长压板，考虑1000mm进行计算)玻璃板块短边长 1800玻璃板块长边长 4000压板横截面厚度 4.0材料选用6063-T6合金所以，作用在玻璃上风荷载标准值为：3.42水平分布地震作用标准值为: =0.287作用在幕墙上的水平荷载设计值为4.975压板单侧所受的水平集中力为4478压板单侧所受的弯矩为 2.172压板所受的最大弯曲应力为81.45压板所受的最大剪应力为： 1.12所以压板的强度满足要求。第二节、横梁受力分析2.1构件板块中