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文档简介

1、明框玻璃幕墙设计计算书 设计: 校核: 审核: 批准:目 录1 计算引用的规范、标准及资料11.1 幕墙设计规范:11.2 建筑设计规范:11.3 玻璃规范:21.4 铝材规范:21.5 钢材规范:31.6 门窗及五金件规范:31.7 胶类及密封材料规范:51.8 相关物理性能等级测试方法:51.9 实用建筑结构静力计算手册61.10 土建图纸62 基本参数62.1 工程概况62.2 地面粗糙程度分类:62.3 抗震烈度:63 玻璃幕墙承受荷载计算63.1 玻璃幕墙承受的水平风荷载计算:63.1.1 水平风荷载标准值计算:63.1.2 水平风荷载设计值计算:83.2 垂直于玻璃平面的分布水平地

2、震作用计算:83.2.1 垂直于玻璃平面的分布水平地震标准值计算:83.2.2 垂直于玻璃平面的分布水平地震设计值计算:83.3 作用效用组合:84 幕墙立柱计算94.1 立柱荷载计算:104.2 立柱的内力计算:114.3 选用的立柱材料的截面特性:124.4 立柱的截面校核:134.4.1 立柱的荷载分配:134.4.2 立柱的抗弯强度校核:134.4.3 立柱的抗剪强度校核:144.4.4 立柱的挠度校核:146 玻璃面板计算156.1 基本参数:156.2 风荷载标准值计算166.3 玻璃面板强度及挠度校核166.2.1 外片玻璃的强度及挠度校核176.2.2 内片玻璃的强度及挠度校核

3、207 连接计算227.1 角码与立柱的连接:227.1.1 连接处螺栓强度计算:227.1.2 角码壁抗承压能力计算:227.2 立柱与主体的连接:237.2.1 连接处螺栓强度计算:237.2.2 钢角码壁抗承压能力计算:237.2.3 立柱型材抗承压能力计算:24玻璃幕墙设计计算书1 计算引用的规范、标准及资料1.1 幕墙设计规范:铝合金结构设计规范 GB50429-2007玻璃幕墙工程技术规范 JGJ102-2003点支式玻璃幕墙工程技术规程 CECS127-2001点支式玻璃幕墙支撑装置 JG138-2001吊挂式玻璃幕墙支撑装置 JG139-2001建筑玻璃应用技术规程 JGJ11

4、3-2003建筑幕墙 GB/T21086-20071.2 建筑设计规范:钢结构设计规范 GB50017-2003钢结构防火涂料 GB14907-2002高层民用建筑钢结构技术规范 JGJ99-98高层建筑混凝土结构技术规程 JGJ3-2002高层民用建筑设计防火规范 GB50045-95(2005年版)高处作业吊篮 GB19155-2003地震震级的规定 GB/17740-1999工程抗震术语标准 JGJ/T97-95建筑工程抗震设防分类标准 GB50223-2004建筑结构荷载规范 GB50009-2001(2006年版)建筑结构可靠度设计统一标准 GB50068-2001建筑抗震设防分类标

5、准 GB50223- 004建筑抗震设计规范 GB50011-2001公共建筑节能标准 GB50189-2005混凝土结构后锚固技术规程 JGJ145-2004混凝土结构结构设计规范 GB50010-2002混凝土用膨胀型、扩孔型建筑锚栓 JG160-2004既有居住建筑节能改造技术规程 JGJ129-2004建筑表面用有机硅防水剂 JC/T902-2002建筑防火封堵应用技术规程 CECS154:2003建筑钢结构焊接技术规程 JGJ81-2002建筑隔声评价标准 GB/T50121-2005建筑设计防火规范 GB50016-2006冷弯薄壁型钢结构设计规范 GB50018-2002民用建筑

6、隔声设计规范 GBJ118-88民用建筑热工设计规范 GB50176-93夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准 JGJ134-2001夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准 JGJ175-2003民用建筑设计通则 GB50352-20051.3 玻璃规范:镀膜玻璃 GB/T18915.1-2002防弹玻璃 GB17840-1999浮法玻璃 GB11614-1999夹层玻璃 GB/T9962-1999建筑用安全玻璃 第2部分:钢化玻璃 GB15763.2-2005建筑用安全玻璃 防火玻璃 GB15763.1-2001幕墙用钢化玻璃与半钢化玻璃 GB17841-1999普通平板玻璃 GB4871-1995热

7、弯玻璃 JC/T915-2003压花玻璃 JC/T511-2002中空玻璃 GB/T11944-2002着色玻璃 GB/T18701-20021.4 铝材规范:变形铝及铝合金化学成份 GB/T3190-1996建筑用隔热铝合金型材-穿条式 JG/T175-2005建筑用铝型材、铝板氟碳涂层 JGJ133-2000铝合金建筑型材第1部分基材 GB5237.1-2004铝合金建筑型材第2部分阳极氧化、着色型材 GB5237.2-2004铝合金建筑型材第3部分电池涂漆型材 GB5237.3-2004铝合金建筑型材第4部分粉末喷涂型材 GB5237.4-2004铝合金建筑型材第5部分氟碳喷涂型材 GB

8、5237.5-2004铝合金建筑型材第6部分隔热型材 GB5237.6-2004铝及铝合金金彩色涂层板、带材 YS/T431-2000一般工业用铝板及铝合金板、带材 GB/T3880.13-2006铝型材截面几何参数算法及计算机程序要求 YS/T437-2000有色电泳涂漆铝合金建筑型材 YS/T459-20031.5 钢材规范:建筑结构用冷弯矩形钢管 JG/T178-2005高耐候结构钢 GB/T4171-2000高碳铬不锈钢丝 YB/T096-1997焊接结构用耐候钢 GB/T4172-2000合金结构钢 GB/T3077-1999结构用无缝钢管 JBJ102金属覆盖层钢铁制品热渡锌层技术

9、要求 GB/T13912-2002冷拔异形钢管 GB/T3094-2000碳钢焊条 GB/T5117-1999碳素结构钢 GB/T700-2006碳素结构钢和低合金结构钢热轧薄钢板及钢带GB/T912-1989碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板及钢带GB/T3274-2007优质碳素结构钢 GB/T699-1999高耐候结构钢 GB/T4171-2000不锈钢棒 GB/T1220-2007不锈钢和耐热钢冷轧钢带 GB/T4239-1991不锈钢冷加工钢棒 GB/T4226-1984不锈钢冷轧钢板及钢带 GB/T3280-2007不锈钢丝 GB/T4240-93建筑用不锈钢绞线 JG/T200-

10、20071.6 门窗及五金件规范:封闭型沉头抽芯铆钉 GB/T12616-2004封闭型平圆头抽芯铆钉 GB/T12615-2004紧固件螺栓和螺钉 GB/T5277-1985紧固件公差螺栓、螺钉、螺柱和螺母 GB/T3103.1-2002紧固件机械性能不锈钢螺母 GB/T3098.15-2000紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉、螺柱 GB/T3098.6-2000紧固件机械性能抽芯铆钉 GB/T3098.19-2004紧固件机械性能螺母、粗牙螺纹 GB/T3098.2-2000紧固件机械性能螺母、细牙螺纹 GB/T3098.4-2000紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱 GB/T3098.1-20

11、00紧固件机械性能自攻螺钉 GB/T3098.5-2000紧固件术语盲铆钉 GB/T3099-2004铝合金窗 GB/T8479-2003铝合金门 GB/T8478-2003螺纹紧固件应力截面积和承载面积 GB/T16823.1-1997紧固件机械性能自攻螺钉 GB/T3098.5-2000紧固件术语盲铆钉 GB/T3099-2004地弹簧 QB/T3884-1999 铝合金门插锁 QB/T3885-1999 平开铝合金窗把手 QB/T3886-1999铝合金撑挡 QB/T3887-1999 铝合金窗不锈钢滑撑 QB/T3888-1999铝合金门窗拉手 QB/T3889-1999铝合金门锁 Q

12、B/T3901-1999 铝合金窗锁 QB/T3900-1999 推拉铝合金门用滑轮 QB/T3902-1999 外装门锁 QB/T2473-2000弹子插芯门锁 GB/T2474-2000叶片门锁 QB/T2475-2000球型门锁 QB/T2476-2000铜合金铸件 GB/T13819-1992锌合压铸件 GB/T13821-1992铝合金压铸件 GB/T15114-1994铸件尺寸公差与机械加工余量 QB/T6414-1999建筑门窗五金件 插销 JG214-2007建筑门窗五金件 传动机构用执手 JG124-2007建筑门窗五金件 旋压执手 JG213-2007建筑门窗五金件 合页(

13、铰链) JG125-2007建筑门窗五金件 滑撑 JG127-2007铸件尺寸公差与机械加工余量 QB/T6414-1999建筑门窗五金件 滑轮 JG129-2007建筑门窗五金件 多点锁闭器 JG215-2007建筑门窗五金件 撑挡 JG128-2007建筑门窗五金件 通用要求 JG212-2007建筑门窗五金件 单点锁闭器 JG130-2007建筑门窗内平开下悬五金系统 JG168-2004钢塑共挤门窗 JG207-20071.7 胶类及密封材料规范:丙烯酸酯建筑密封膏 JC484-2006幕墙玻璃接缝用密封胶 JC/T882-2001丁基橡胶防水密封胶粘带 JC/T942-2004工业用

14、橡胶板 GB/T5574-1994彩色涂层钢板用建筑密封胶 JC/T884-2001干挂石材幕墙用环氧胶粘结剂 JC887-2001混凝土建筑接缝用密封胶 JC/T881-2001建筑窗用弹性密封剂 JC485-2007建筑密封材料试验方法 GB/T13477.120-2002建筑用防霉密封胶 JC/T885-2001建筑用硅酮结构密封胶 GB16776-2005聚氨酯建筑密封胶 JC/T482-2003修补用天然橡胶胶粘剂 HG/T3318-2002绝热用岩棉、矿棉及其制品 GB/T11835-2007硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定 GB/T529-1999橡胶袖珍硬度计压入硬度试验方法

15、 GB/T531-1999修补用天然橡胶粘结剂 HG/T3318-2002中空玻璃用弹性密封胶 JC/T486-2001中空玻璃用丁基热熔密封胶 JC/T914-20031.8 相关物理性能等级测试方法:玻璃幕墙工程质量检验标准 JGJ/T139-2001玻璃幕墙光学性能 GB/T18091-2000采暖居住建筑节能检验标准 JGJ132-2001建筑幕墙气密、水密、抗风压性能检测方法 GB/T15227-2007建筑幕墙抗震性能振动台试验方法 GB/T18575-2001建筑幕墙平面内变形性能检测方法 GB/T18250-2000建筑外窗保温性能分级及检测方法 GB/T8484-2002建筑

16、外窗采光性能分级及检测方法 GB/T11976-2002建筑外窗抗风压性能分级及检测方法 GB/T7106-2002建筑外窗空气隔声性能分级及检测方法 GB/T8485-2002建筑外窗气密性能分级及检测方法 GB/T7107-2002建筑外窗水密性能分级及检测方法 GB/T7108-2002建筑装饰装修工程施工质量验收规范 GB50210-20011.9 实用建筑结构静力计算手册1.10 土建图纸2 基本参数2.1 工程概况 工程名称: 工程地点:杭州 工程标高:10.2m 建筑物使用年限:50年2.2 地面粗糙程度分类: 幕墙属于外围护构件,按建筑结构荷载规范(GB5009-2001) A

17、类:指近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区; B类:指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区; C类:指有密集建筑群的城市市区; D类:指有密集建筑群且房屋较高的城市市区。 依据上面分类标准,本工程为C类地形2.3 抗震烈度: 由国家规范建筑抗震设计规范(GB50011-2001)知:杭州地区地震基本烈度为6度,地震动峰值加速度为:0.05g,水平地震影响系数最大值为:max = 0.043 玻璃幕墙承受荷载计算3.1 玻璃幕墙承受的水平风荷载计算: 水平风荷载标准值计算: 按现行国家标准玻璃幕墙工程技术规范(JGJ102-2003),玻璃幕墙风荷载标准值按下式计算,并且不小于

18、1.0×10-3 MPa Wk = gz.z.s.Wo式中 Wk 风荷载标准值(MPa); gz 阵风系数; z 风压高度变化系数; s 风荷载体型系数; Wo 基本风压(MPa)。 该幕墙工程的计算标高为 :10.2 m,地面粗糙度类别为:C 类。按现行国家标准建筑结构荷载规范(GB50009-2001(2006版)表 由插值法可得阵风系数:gz = 1.991。按现行国家标准建筑结构荷载规范(GB50009-2001(2006版)表7.2.1 由插值法可得风压高度变化系数:z = .736。 按现行国家标准按按建筑结构荷载规范(GB50009-2001 (2006版))第条:验算

19、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: 一、外表面 1. 正压区 按表采用; 2. 负压区 对墙面,取 -1.0; 对墙角边,取 -1.8; 二、内表面 对封闭式建筑物、按外表面风压的正负情况取 -0.2或 0.2 。 注:上述的局部体型系数 s1(1)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大于或等于10m2时,局部风压体型系数 s1(10)可乘以折减系数 0.8,当构件的从属面积小于10m2而大于1m2时,局部风压体型系数 s1(A)可按面积的对数线性插值,即 s1(A) = s1(1) + s1(10) - s1(1) logA计算面

20、板材料时的构件从属面积 : A = a × b = 5.1 × 1.4 = 7.14m2 logA = .854由上述规定将 A ,logA 代入公式可得:s1= .829由此可得,该幕墙结构的风荷载体型系数为: s = s1 + 0.2 = 1.029 按现行国家标准建筑结构荷载规范(GB50009-2001 (2006版))附表 D.4(全国各城市的雪压和风压值表)可知:杭州地区,按50年重现期,取基本风压值为: Wo= .45×10-3 MPa由上述公式可得作用在幕墙上的风荷载标准值为: Wk = gz.z.s.Wo = 1.991 × .736

21、× 1.029 × .45 = .679×10-3 MPa按现行国家标准玻璃幕墙工程技术规范(JGJ102-2003),玻璃幕墙风荷载标准值不小于1.0×10-3 MPa因此,取水平风荷载标准值为:Wk = 1.0 ×10-3 MPa 水平风荷载设计值计算: 作用于幕墙上的风荷载设计值为: W = w.Wk w 风荷载分项系数 按现行国家标准玻璃幕墙工程技术规范(JGJ102-2003)第 条取风荷载分项系数为:1.4; W 作用在幕墙上的风荷载设计值 因此,作用在幕墙上的风荷载设计值为: W = 1.4 × 1 × 10-

22、3 = 1.4 × 10-3 MPa3.2 垂直于玻璃平面的分布水平地震作用计算: 垂直于玻璃平面的分布水平地震标准值计算: 按现行国家标准玻璃幕墙工程技术规范(JGJ102-2003)第 条,垂直于玻璃平面的分布水平地震标准值可按下式计算: qEk = E.max.Gk式中 qEk 垂直于玻璃平面的分布水平地震标准值(MPa); E 动力放大系数,可取 5.0; max 水平地震影响系数最大值,按表采用,本工程取值为:.04; Gk 玻璃幕墙构件(仅包括玻璃面板)的重力荷载标准值(kN); A 玻璃幕墙平面面积(m2)。 垂直于玻璃平面的分布水平地震设计值计算: 垂直于玻璃平面的分

23、布水平地震设计值为: qE = EqEk E 水平地震作用分项系数; 按现行国家标准玻璃幕墙工程技术规范(JGJ102-2003)第 条取地震作用项系数为:1.3; qE 水平地震作用设计值(MPa)。3.3 作用效用组合: 幕墙构件承载力极限状态设计时,其作用效用应按下式进行组合: S = GSGk + ww Swk + E ESEk式中 S 作用效应组合的设计值; SGk 永久荷载效应标准值; Swk 风荷载效应标准值; SEk 地震作用效应标准值; G 永久荷载分项系数; w 风荷载分项系数; E 地震作用分项系数; w 风荷载的组合值系数; E 地震作用的组合值系数。 按现行国家标准玻

24、璃幕墙工程技术规范(JGJ102-2003)第 条上式中的分项系数及组合值系数的取值分别如下: 进行幕墙构件的承载力设计时: 重力荷载分项系数:G = 1.2; 风荷载分项系数:w = 1.4; 地震作用分项系数:E = 1.3; 进行挠度计算时分项系数取值: 重力荷载分项系数:G = 1; 风荷载分项系数:w = 1; 地震作用分项系数:可不做组合考虑;4 幕墙立柱计算基本参数: 1.计算点标高:10.2m 2.力学模型:简支梁 3.立柱跨度为:L = 5100mm 4.立柱左分格宽度:B1=1400mm;立柱右分格宽度:B2=1400mm; 5.立柱的计算宽度为:B=1400mm 6.板块

25、配置:玻璃的厚度为:12mm本处幕墙立柱的计算模型如下图所示: 立柱的模型简图简支梁4.1 立柱荷载计算:(1) 风荷载作用的线荷载集度(按矩形分布): 风荷载线分布最大荷载集度标准值(N/mm) qwk = Wk .B式中: qwk 风荷载标准值(MPa) B 幕墙立柱计算间距(mm),取值为:B = 1400mm qwk = Wk .B = 1×10-3× 1400 = 1.400 N/mm 风荷载线分布最大荷载集度设计值(N/mm) qw = qwk .w = 1.400× 1.4 = 1.960 N/mm(2)水平地震作用线荷载集度(按矩形分布): 垂直于

26、面板平面的分布水平地震作用标准值 按现行国家标准玻璃幕墙工程技术规范(JGJ102-2003)第 条,垂直于玻璃平面的分布水平地震标准值可按下式计算: qEAk = E.max.GAk式中 qEAk 垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值(MPa) E 动力放大系数,可取 5.0; max 水平地震影响系数最大值,按表采用,本工程取值为:.04; GAk 玻璃幕墙构件(含面板和框架)的重力荷载标准值(MPa) 本工程取值为:0.457×10-3 MPa则: qEAk = E.max.GAk =5.0×.04 × .000457 =.091×10-3 MP

27、a 水平地震作用线荷载集度标准值(N/mm): qEk = qEAk .B = .091×10-3 × 1400 = 0.127 N/mm 水平地震作用线荷载集度设计值(N/mm) qE = qEk .E = 0.127× 1.3 = 0.167 N/mm(3)幕墙所受荷载线集度组合设计值: 依据相关规范及设计资料,进行幕墙构件的承载力计算时,作用于幕墙上的风荷载和地震作用的组合系数分别如下: 风荷载组合系数:w = 1 地震作用组合系数:e = .5幕墙所受荷载线集度组合设计值(N/mm): q = w.qw + e.qE =1 × 1.960 + .

28、5 × 0.167 = 2.043 N/mm4.2 立柱的内力计算:(1)受力最不利处立柱承受的轴向拉力设计值 N = GA.L.B式中:N 立柱轴向拉力设计值(N); GA 玻璃幕墙构件(含面板和框架)的重力荷载标准值(MPa) GA = G.GAk = 1.2 × 0.457×10-3 = 0.549×10-3 MPa L 立柱跨度(mm); B 幕墙立柱计算间距(mm); N = GA.L.B = 0.549×10-3 × 5100 × 1400 = 3917.29 N(2) 立柱在组合荷载作用下的弯矩设计值 = 66

29、42303.75 N.mm 立柱在水平方向荷载作用下的弯矩图如下图所示:立柱弯矩图(3) 立柱在组合荷载作用下的剪力设计值 = 5209.65 N 立柱在水平方向荷载作用下的剪力图如下图所示:立柱剪力图4.3 选用的立柱材料的截面特性: 截面采用钢铝组合截面形式,所选截面特性分别如下: 所选铝材型号为6063-T5 铝材的抗弯强度设计值:fa = 85.5MPa 铝材的抗剪强度设计值:a = 49.6MPa 铝材的弹性模量:E = 70000MPa 铝材绕X轴的惯性矩:Ix = 4066722 mm4 铝材绕Y轴的惯性矩:Iy = 782952.9 mm4 铝材绕X轴的净截面抵抗矩:Wnx1

30、= 49170 mm3 铝材绕X轴的净截面抵抗矩:Wnx2 = 49415.1 mm3 铝材净截面面积:An = 1372.5 mm2 铝材截面垂直于X轴腹板的截面总厚度:t =6mm 铝材受力面对中性轴的面积矩:Sx = 33407.3 mm3 所选钢材型号为Q235(d16) 钢材的抗弯强度设计值:fa = 215MPa 钢材的抗剪强度设计值:a = 125MPa 钢材的弹性模量:E1 = 206000MPa 钢材绕X轴的惯性矩:Ix = 1767672 mm4 钢材绕Y轴的惯性矩:Iy = 440752 mm4 钢材绕X轴的净截面抵抗矩:Wnx1 = 29461.2 mm3 钢材绕X轴的

31、净截面抵抗矩:Wnx2 = 29461.2 mm3 钢材净截面面积:An = 984 mm2 钢材截面垂直于X轴腹板的截面总宽度:t =6mm 钢材受力面对中性轴的面积矩:Sx = 18522 mm34.4 立柱的截面校核: 立柱的荷载分配: 由于立柱截面为钢铝组合截面,按等挠度原则,将垂直于截面的荷载分别按 的比例分别分配到铝材和钢材截面上,轴向荷载对材料的抗弯强度影响较小,这里近似的平均分配,因此需分别对铝材和钢材进行截面校核。 垂直于截面的荷载分配系数分别为: 式中 k1 分配到铝材截面上的荷载比例 E1 铝材的弹性模量 I1 铝材绕X轴的惯性矩 k2 分配到钢材截面上的荷载比例 E2

32、钢材的弹性模量 I2 钢材绕X轴的惯性矩 (1)轴力分配值 铝材截面轴力分配值为:N1 = 1958.645 N 钢材截面轴力分配值为:N2 = 1958.645 N (2)弯矩分配值 铝材截面弯矩分配值为: M1 = M × k1= 6642303.75 × .439 = 2914359.154 N.mm 钢材截面弯矩分配值为: M2 = M × k2= 6642303.75 × .561 = 3727944.596 N.mm (3)剪力分配值 铝材截面剪力分配值为: V1 = V × k1= 5209.65 × .439 = 22

33、85.772 N 钢材截面剪力分配值为: V2 = V × k2= 5209.65 × .561 = 2923.878 N 立柱的抗弯强度校核: 承受轴力和弯矩作用的立柱,其承载力应符合下式要求:(JGJ102-2003 玻璃幕墙工程技术规范) 式中 N 立柱的轴力(拉力)设计值(N) M 立柱的最大弯矩设计值(N.mm) An 立柱型材截面的净截面面积(mm2) Wn 立柱型材截面在弯矩作用方向的净截面抵抗矩(mm2) 截面塑性发展系数,取值为1.05 f 型材的抗弯强度设计值(MPa) 依据上述公式,铝材和钢材的抗弯强度的校核分别如下: (1)铝材截面的抗弯强度校核:

34、f = 85.5 MPa 立柱铝材的抗弯强度满足要求 (2)钢材截面的抗弯强度校核: f = 215 MPa 立柱钢材的抗弯强度满足要求 立柱的抗剪强度校核: 立柱截面受剪承载力应符合下式要求: 式中 V 立柱的X方向上最大剪力设计值(N) Sx 立柱型材截面绕X轴的截面面积矩(mm3) Ix 立柱型材截面绕X轴的截面惯性矩(mm3) t 立柱型材截面垂直于X轴腹板的截面总宽度(mm) 依据上述公式,铝材和钢材的抗剪强度的校核分别如下: (1)铝材截面的抗剪强度校核: = 49.6MPa 立柱铝材的抗剪强度满足要求 (2)钢材截面的抗剪强度校核: = 125MPa 立柱钢材的抗剪强度满足要求

35、立柱的挠度校核: 在风荷载标准值作用下,立柱的挠度限制应满足下式要求: df df-lim 经计算所得,立柱的挠度最大值为:df = 19.01mm 20.4mm 立柱挠度满足要求 立柱在水平方向荷载作用下的挠度图如下图所示:立柱挠度图6 玻璃面板计算6.1 基本参数: (1) 计算点标高:10.2m (2) 玻璃面板短边长度:a = 1400 mm ; (3) 玻璃面板长边长度:b = 2700 mm ; (4) 玻璃配置:中空玻璃 (5) 外片玻璃种类:钢化玻璃 (6) 内片玻璃种类:钢化玻璃 (7) 外片玻璃厚度:t1 = 6 mm ; (8) 内片玻璃厚度:t2 = 6 mm ; 面板

36、的计算模型为:四边简支; 模型简图如下:四边简支板块计算模型6.2 风荷载标准值计算 按建筑结构荷载规范(GB5009-2001)第条,视玻璃面板为主体结构,体型系数不进行折减,对墙面负压区体型系数取值为1.2,对墙角负压区体型系数为2.0。故此,本工程计算处的体型系数取值为s = 1.2 按现行国家标准玻璃幕墙工程技术规范(JGJ102-2003)第条,玻璃幕墙风荷载标准值按下式计算:并且不小于1.0×10-3 MPa Wk =gz · z ·s ·W0 = 1.991 × .736 × 1.2 × .45 ×1

37、0-3 = .791 ×10-3 MPa 按现行国家标准玻璃幕墙工程技术规范(JGJ102-2003),玻璃幕墙风荷载标准值不小于1.0×10-3 MPa因此取水平风荷载标准值为: Wk= 1.0 × 10-3 MPa6.3 玻璃面板强度及挠度校核 按现行国家标准玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003第条的规定,作用于中空玻璃上的内外片玻璃的风荷载值分别按外片为 ,内片为 进行荷载分配,地震作用标准值按各单片玻璃的自重按玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003第 5.4.3 条的规定计算。由于内外片玻璃的荷载不同,所以应分别计算内外片玻璃的强度和挠度。 外片

38、玻璃的强度及挠度校核 1.外片玻璃的荷载计算 (1) 外片玻璃面板的自重: GAk:玻璃面板单位面积自重(仅包括玻璃)(MPa) t :外片玻璃面板厚度(mm),t = t1 = 6 mm g:材料的重力密度,对玻璃取值为:25.6 kN/m3 GAk1 = gt1 = 0.0000256 × 6 = .1536 ×10-3 MPa (2)垂直于面板平面的分布水平地震作用: a.垂直于面板平面的分布水平地震作用标准值 按现行国家标准玻璃幕墙工程技术规范(JGJ102-2003)第 条,垂直于玻璃平面的分布水平地震标准值可按下式计算: qEk1 = E .max .GAk1

39、= 5.0 × .04 × .0001536 = .031 ×10-3 MPa b.垂直于玻璃平面的分布水平地震设计值为: 按现行国家标准玻璃幕墙工程技术规范(JGJ102-2003)第 条,垂直于玻璃平面的分布水平地震设计值可按下式计算: qE1 = E .qEk1 = 1.3 × .031 ×10-3 = .04 ×10-3 MPa (3) 外片玻璃所受风荷载 按现行国家标准玻璃幕墙工程技术规范(JGJ102-2003)第条的规定,分配到外片玻璃的荷载组合的标准值(MPa)和荷载组合的设计值分别为: a.分配到外片玻璃的风荷载标准

40、值 ×10-3= .55 ×10-3 MPa b.分配到外片玻璃的风荷载设计值 ×10-3 = .77 ×10-3 MPa (3)作用于玻璃面板的风荷载及地震作用荷载组合: 按现行国家标准玻璃幕墙工程技术规范(JGJ102-2003)第 条,作用于幕墙上的风荷载和地震作用的组合系数分别如下: 风荷载组合系数:w = 1 ; 地震作用组合系数:w = .5 。 a.外片玻璃所受荷载组合标准值为: qk1 = wWk1 + eqEk1 = 1 × .00055 + .5 × .000031 = .565 ×10-3 MPa b.

41、外片玻璃所受荷载组合设计值为: q1 = wW1 + eqE1 = 1 × .00077 + .5 × .00004 = .79 ×10-3 MPa 2、外片玻璃的强度校核 按现行国家标准玻璃幕墙工程技术规范(JGJ102-2003)第 条,单片玻璃在垂直于玻璃幕墙平面的风荷载和地震作用下,玻璃截面最大应力应满足下列条件: fg 式中 玻璃截面最大应力设计值 (MPa); 折减系数,由参数确定,其中 qk 荷载组合标准值(MPa); E 玻璃的弹性模量(MPa) m 弯矩系数; q 荷载组合设计值 (MPa); a 矩形玻璃板材短边边长(mm); t 玻璃厚度(mm); (1) 外片玻璃的强度折减系数: = = 23.26 按现行国家标准玻璃幕墙工程技术规范(JGJ102-2003)查表-2可得: 折减系数:1 = .90696 (2) 弯矩系数: 由 按现行国家标准玻璃幕墙工程技术规范(JGJ102-2003)查表-1可得: 弯矩系数:m = .097556 (3) 外片玻璃强度校核: 外片玻璃产生的最大应力为: = = 22.834 MPa fg = 84 MPa 外片玻璃强度满足要求! 3.外片玻璃挠度校核 按现

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