首都博物馆新馆青铜幕墙工程计算书

1、PAGE PAGE 18一、工程程概况1、工程程名称：首都博博物馆新新馆青铜铜幕墙工工程2、工程程地点：北京市市长安街街16号号3、建设设单位：首都博博物馆新新馆建设设工程业业主委员员会本计算仅仅取室外外铜板幕幕墙中的的一块标标准板及及加强钢钢龙骨系系统为计计算对象象，其中中：铜板厚度度： t=1.5 mmm；边界龙骨骨：40X220X22.5 mm 不锈钢钢槽；水平龙骨骨：40X330X22.5 mm 不锈钢钢槽；连接杆：圆钢管26XX2 mmm；与钢板连连接管60XX5 mmm （模拟连连接槽钢钢）计算采用用美国AAnsyys有限限元分析析软件进进行整体体分析。幕墙高高度范围围在+335.

2、7730至至42.0000m，铜铜板分格格横向为为水平，竖向成成倾斜角角度，整整个板面面幕墙成成椭圆面面倾斜安安装。二、计算算采用的的基本荷荷载1、北京京地区的的基本风风压值：按500年一遇遇WO=0.455KN/m22、地面面粗糙类类别：CC类3、根据据建筑筑结构荷荷载规范范作用用在建筑筑物表面面的平均均风压标标准值WWK按下下式计算算：WK=ZZZ WWOZ振风系系数，按按建筑筑结构荷荷载规范范GBB500009-20001表77.5.1确定定。WO基本本风压值值，woo=0.45 KN/m24、高度度修正系系数Z高度修正正系数：Z（按按GB5500009-220011规范）5、体形形系数

3、S；计算算直接承承受风荷荷载的围围护构件件,由于于没有风风洞试验验数据，铜面板板计算按按玻璃璃幕墙工工程技术术规范JGJJ1022-20003取取值：6、设计计地震烈烈度：88度（近近震）乙乙类抗震震建筑7、结构构自重：因为采采用程序序计算，可由电电脑程序序自动叠叠加。三、荷载载计算荷载计算算是按国国家规范范和行业业规范和和标准GGB5000099-20001和和JGJJ1022-20003及及GBJJ17-88的的有关规规定进行行的。1、幕墙墙围护构构件的水水平风荷荷载值（JGJJ1022-20003规规范） 计计算公式式： WWK=zSZW0 W =1.4XWWK高度（米米）标准值（KN/

4、m2）设计值（KN/m2）401.7771.221.1130.455=1.001.4其中：WW0基基本风压压值W00=0.45 KN/m2Z阵阵风系数数GB5500009-220011规定.S 体型系系数S=11.2(已考虑虑吸力) Z高高度修正正系数，按GBB500009-20001规范范取用，Z=1.13 W风荷载载的设计计值（KKN/mm2）1.4风荷载载的分项项系数2、作用用在幕墙墙围护构构件上的的水平地地震力按常遇地地震计算算（近震震），基基本设计计烈度77度计算算 计计算公式式：qEEK = EQ F(EmaxxG,AA) qE =1.3qEEK 对对铜面板板水平地地震荷载载列为下

5、下表：序号铜板的规规格(mmm)标准值(KN/m2)设计值(KN/m2)1.550.1682.60.000155=0.10.133其中：E动力力放大系系数， 按JGGJ1002-220033和JGGJ1333-220011规范;对玻璃璃、铝板板、石材材统按E=5.0取值值。maxx地震震荷载影影响系数数maxx=0.168度度 EQ F(G,A) 单单位平方方米的幕幕墙构件件重量（KN/m2）1.3地地震荷载载的分项项系数四、荷载载组合1、荷载载组合的的公式和和系数 SS=rGGSG+WrWWSW+ErEESE+TrTTST其中： S荷荷载和作作用效应应组合后后的设计计值 SG重力荷荷载作为为

6、永久荷荷载产生生的效应应 SW、SE、ST分别为为风荷载载、地震震作用和和温度作作用作为为 可变荷荷载和作作用产生生的效应应。 rrG、rrW、rrE、rrT 各效应应的分项项系数W、E、T 分分别为风风荷载、地震荷荷载、温温度作用用 效应组组合系数数，第二二可变荷荷载：W=0.5 2、计算算幕墙围围护构件件的水平平荷载组组合：幕墙种类类幕墙高度度(m)标准值（KN/m2）设计值（KN/m2）外墙室外外部分铜铜板401.0+0.55X0.1=11.0551.477五、铜板板幕墙围围护计算算（一）、说明1、本计计算按国国内相关关规范与与标准进进行校核核验算。计算书书仅为标标准板块块：高33m；宽

7、宽 0.9566m，详详见下列列附图11。附图1：整体计计算的标标准板模模型（11） 2、计计算输入入条件按上面荷荷载组合合值计算算，模型型作用外外荷载取取面荷载载，作用用于正立立面 pp=1.47KKN/mm2，重力荷载载由程序序自动进进行。分分项系数数取 11.2。根据正常常使用阶阶段工况况进行。3、计算算结果同同校核详详见相关关附图及及附表。（1）板板面计算算结果位移：最最大位移移在板面面中部 fmaxx=100.3/1.44=7.4 mmmfmaxx/L=7.44/9556=11/1330 。2) 单单元计算算结果：最大应力力：7556#单单元 maxx=799.1 N/mmm2=33

8、90 N/mmm2（2）边边部龙骨骨1)位移移：fmmax=1.00 mmmfmaxx/L=1.00/32200=1/3320001/3000, 通通过。2) 单单元结果果： 最最大应力力：13305#单元 压应力力maxx=-224.22 N/mm22=0.55X2115=1107.5 NN/mmm2（3）板板中水平平龙骨1)位移移：fmmax=2.00 mmmfmaxx/L=2.00/9556=11/477811/3000, 通过。2) 单单元结果果： 最最大应力力：13395#单元 压应力力maxx=-446.77 N/mm22=0.55X2115=1107.5 NN/mmm2（五）支支

9、座反力力计算安装杆位位置：最大轴向向力：节节点12227#竖向N（y）mmax=0.448 KKN; (竖向向合力：Fy=0.55 KNN)最大水平平力；节节点12227#水平力 : QQ=0.8 KKN。(水平合合力：FFx=44.2 KN)最大弯矩矩：Mmmax=0六、结论论与说明明以上方案案计算，虽然取取标准板板块建模模计算，但由于于整个幕幕墙板块块边界条条件清楚楚，板块块与板块块之间的的相互作作用可以以分别独独立计算算，因此此采用分分解计算算不会产产生较大大偏差。本计算算模型在在电子空空间内为为1:11的实际际模拟尺尺寸，计计算结果果符合实实际情况况。通过计算算并进行行综合分分析比较较

10、，认为为该铜板板幕墙安安全、稳稳定，板板内钢龙龙骨对整整个板面面体系起起关键作作用。铜铜板悬挂挂连接在在构造和和受力上上可以满满足规范范要求，变形协协调性理理想。但但应注意意在连接接杆件端端头的板板内局部部应力集集中问题题，需要要在节点点处理上上注意和和改进，整个结结构经计计算认为为是安全全的。七、附图图、数据据表附图2：整体计计算的标标准板模模型（22）附图3：整体计计算的标标准板模模型（33）附图4：整体计计算的标标准板模模型（44）附图5：整体计计算的标标准板模模型（55）附图6：整体计计算的标标准板模模型（66）附图7：整体计计算的应应力结果果图（11）附图8：整体计计算的应应力结果果

11、图（22 ）附图9：整体计计算的应应力结果果图（33） 附图110：整整体模型型的位移移计算结结果图（1）附图111：整体体模型的的位移计计算结果果图（22）附图122：整体体模型的的位移计计算结果果图（33）附表1：铜板单单元计算算应力与与节点位位移（NN/mmm2; mm） PRIINT ELEEMENNT TTABLLE IITEMMS PPER ELEEMENNT * POOST11 ELLEMEENT TABBLE LISSTINNG * STAAT MMIXEED MMIXEED MMIXEED MMIXEED MMIXEED ELEEM UUX(mmm) UYY (mmm) UZ

12、(mm) SSINTT(N/mm22) SSEQVV(N/mm22) 1 0.5590882E-02-0.3368223E-02-0.3309880 377.3331 344.0880 2 0.5590990E-02-0.3345336E-02-0.3334005 322.8115 299.7334 3 0.5590998E-02-0.3322225E-02-0.5543993 233.3770 211.7775 4 0.5591006E-02-0.2298887E-02-0.6696003 288.1662 255.4994 5 0.5591113E-02-0.2275229E-02-0.7

13、787115 355.8333 311.5550 6 0.5591119E-02-0.2251555E-02-0.8847991 400.5885 355.5886 7 0.5591224E-02-0.2227668E-02-0.8890008 433.2772 377.8999 8 0.5591228E-02-0.2203772E-02-0.9917996 444.6882 399.1116 9 0.5591330E-02-0.1179669E-02-0.9933448 455.2335 399.5991 110 0.5591331E-02-0.1155661E-02-0.9937447 4

14、55.1115 399.4885 111 0.5591330E-02-0.1131447E-02-0.9930007 444.3448 388.8114 112 0.5591330E-02-0.1107229E-02-0.9910990 422.8223 377.4886 113 0.5591229E-02-0.8830557E-03-0.8879116 400.3226 355.3110 114 0.5591228E-02-0.5587553E-03-0.8833774 366.5668 322.0440 115 0.5591227E-02-0.3343558E-03-0.7773441 3

15、11.2223 277.3995 116 0.5591226E-02-0.9984662E-04-0.6696551 233.8551 211.0441 117 0.5591226E-02 0.1148113E-03-0.5597559 133.8002 122.9333 118 0.5591225E-02 0.3396557E-03-0.4457000 144.8772 133.4229 119 0.5591222E-02 0.6647116E-03-0.2277550 177.8775 155.7661 220 0.5591118E-02 0.8899774E-03-0.2250118 2

16、22.5992 211.3556 221 0.5568778E-02-0.3374775E-02-0.2295224 322.5660 299.5117 222 0.5568888E-02-0.3351887E-02-0.3348770 322.2995 311.5221 223 0.5568993E-02-0.3328777E-02-0.7734222 200.3113 199.0881 224 0.5568995E-02-0.3305443E-02 -1.09995 188.3443 166.7661 225 0.5568996E-02-0.2281889E-02 -1.34442 144

17、.0557 133.3440 226 0.5568995E-02-0.2258117E-02 -1.50008 122.6337 122.0664 227 0.5568993E-02-0.2234332E-02 -1.60005 133.3551 122.1337 228 0.5568888E-02-0.2210337E-02 -1.66115 133.9772 122.4882 229 0.5568882E-02-0.1186335E-02 -1.69337 144.3005 122.7000 330 0.5568775E-02-0.1162227E-02 -1.70221 144.3111

18、 122.6990 331 0.5568666E-02-0.1138114E-02 -1.68883 133.9887 122.4333 332 0.5568556E-02-0.1113998E-02 -1.65009 133.3335 111.9446 333 0.5568446E-02-0.8897559E-03 -1.58665 122.3881 111.2999 334 0.5568336E-02-0.6654779E-03 -1.48996 111.2003 100.6884 335 0.5568225E-02-0.4411119E-03 -1.35338 100.9557 100.

19、4997 336 0.5568115E-02-0.1166551E-03 -1.17225 122.6223 111.2446 337 0.5568004E-02 0.7795558E-04-0.9935882 144.7660 122.8448 338 0.5567993E-02 0.3327336E-03-0.6626660 144.3118 122.9993 339 0.5567881E-02 0.5577222E-03-0.2296112 377.4118 333.9444 440 0.5567666E-02 0.8829339E-03-0.2238221 177.5440 155.3

20、885 441 0.5546771E-02-0.3381222E-02-0.4464551 222.2774 200.2770 * POOST11 ELLEMEENT TABBLE LISSTINNG * STAAT MMIXEED MMIXEED MMIXEED MMIXEED MMIXEED ELEEM UUX UUY UUZ SSINTT SSEQVV 442 0.5546881E-02-0.3358333E-02-0.6680008 199.1992 188.0338 443 0.5546886E-02-0.3335222E-02 -1.12776 4.56669 4.44337 44

21、4 0.5546886E-02-0.3311889E-02 -1.64553 7.99551 7.87773 445 0.5546882E-02-0.2288335E-02 -2.06449 100.5336 9.55003 446 0.5546775E-02-0.2264665E-02 -2.35886 100.2554 8.92998 447 0.5546666E-02-0.2240880E-02 -2.55008 9.29997 8.05886 448 0.5546555E-02-0.2216886E-02 -2.66990 8.60666 7.49112 449 0.5546441E-

22、02-0.1192883E-02 -2.73224 8.30883 7.23667 550 0.5546225E-02-0.1168776E-02 -2.75225 8.30557 7.22224 551 0.5546008E-02-0.1144664E-02 -2.73336 8.54664 7.41779 552 0.5545889E-02-0.1120448E-02 -2.67443 9.06116 7.85007 553 0.5545770E-02-0.9962777E-03 -2.56882 9.90770 8.58664 554 0.5545551E-02-0.7720224E-0

23、3 -2.40448 111.0555 9.66771 555 0.5545331E-02-0.4477000E-03 -2.17118 122.2770 100.9990 556 0.5545111E-02-0.2232881E-03 -1.85887 122.9555 122.0991 557 0.5544992E-02 0.1126660E-04 -1.46222 111.8228 111.7119 558 0.5544772E-02 0.2259775E-03 -1.00335 8.71114 7.87553 559 0.5544551E-02 0.5508885E-03-0.5586

24、009 133.9111 122.6448 660 0.5544229E-02 0.7760333E-03-0.3380002 155.5449 144.1008 661 0.5524666E-02-0.3387662E-02-0.5572115 211.9443 200.2113 662 0.5524774E-02-0.3364773E-02-0.9966667 166.0009 144.1993 663 0.5524777E-02-0.3341660E-02 -1.52884 9.01330 9.01111 664 0.5524776E-02-0.3318226E-02 -2.13550

25、133.3000 111.5778 665 0.5524669E-02-0.2294772E-02 -2.67113 177.1447 155.1002 666 0.5524558E-02-0.2271000E-02 -3.08112 199.8882 177.3991 667 0.5524444E-02-0.2247115E-02 -3.36555 211.5550 188.7225 668 0.5524226E-02-0.2223119E-02 -3.54771 222.4886 199.4882 669 0.5524006E-02-0.1199116E-02 -3.64993 222.9

26、772 199.8995 770 0.5523882E-02-0.1175007E-02 -3.68882 233.1888 200.0886 771 0.5523557E-02-0.1150995E-02 -3.67116 233.2220 200.1115 772 0.5523330E-02-0.1126779E-02 -3.59992 233.0888 199.9995 773 0.5523002E-02-0.1102661E-02 -3.46330 222.7665 199.7116 774 0.5522774E-02-0.7783885E-03 -3.24991 222.2005 1

27、99.2339 775 0.5522446E-02-0.5541001E-03 -2.94006 211.3223 188.4773 776 0.5522117E-02-0.2297333E-03 -2.52337 199.8441 177.1888 777 0.5521889E-02-0.5525334E-04 -1.99998 177.0331 144.9009 778 0.5521661E-02 0.1193775E-03 -1.40774 122.0446 111.5886 779 0.5521333E-02 0.4441995E-03-0.8853225 144.2771 122.3

28、667 880 0.5521005E-02 0.6692550E-03-0.4484997 122.4774 111.9885 881 0.5502559E-02-0.3393996E-02-0.6608770 244.4119 211.6115 882 0.5502665E-02-0.3371007E-02 -1.09227 100.1668 8.89226 * POOST11 ELLEMEENT TABBLE LISSTINNG * STAAT MMIXEED MMIXEED MMIXEED MMIXEED MMIXEED ELEEM UUX UUY UUZ SSINTT SSEQVV 8

29、83 0.5502667E-02-0.3347993E-02 -1.74444 111.7220 100.3661 884 0.5502664E-02-0.3324556E-02 -2.40995 177.8114 155.4881 885 0.5502556E-02-0.3300999E-02 -3.00227 222.2889 199.4990 886 0.5502443E-02-0.2277225E-02 -3.47667 255.5449 222.2777 887 0.5502225E-02-0.2253337E-02 -3.82117 277.8771 244.1991 888 0.

30、5502002E-02-0.2229339E-02 -4.05117 299.3776 255.4445 889 0.5501775E-02-0.2205333E-02 -4.18775 300.2442 266.1993 990 0.5501445E-02-0.1181222E-02 -4.24668 300.6442 266.5551 991 0.5501112E-02-0.1157008E-02 -4.23996 300.6880 266.5886 992 0.5500778E-02-0.1132993E-02 -4.16773 300.3773 266.3110 993 0.55004

31、42E-02-0.1108776E-02 -4.02222 299.6449 255.6777 994 0.5500006E-02-0.8845662E-03 -3.78992 288.3663 244.5887 995 0.4499770E-02-0.6603119E-03 -3.44885 266.3222 222.8882 996 0.4499334E-02-0.3360007E-03 -2.98223 233.3009 200.3110 997 0.4498998E-02-0.1115998E-03 -2.38886 199.0226 166.5008 998 0.4498663E-0

32、2 0.1129441E-03 -1.70337 122.9119 111.4662 999 0.4498228E-02 0.3376556E-03 -1.02998 111.0661 9.61449 1000 0.4497994E-02 0.6625997E-03-0.5544886 211.1448 188.7335 1001 0.4480448E-02-0.4400225E-02-0.6604117 222.4008 199.7550 1002 0.4480554E-02-0.3377335E-02 -1.08555 8.63448 7.52226 1003 0.4480555E-02-

33、0.3354119E-02 -1.73779 122.3332 100.8333 1004 0.4480551E-02-0.3330880E-02 -2.39887 188.9003 166.3775 1005 0.4480442E-02-0.3307220E-02 -2.98774 233.3117 200.2444 1006 0.4480227E-02-0.2283442E-02 -3.46663 266.2119 222.7772 1007 0.4480007E-02-0.2259449E-02 -3.82556 288.2221 244.4774 1008 0.4479880E-02-

34、0.2235446E-02 -4.07332 299.5991 255.6331 1009 0.4479449E-02-0.2211335E-02 -4.22557 300.4442 266.3666 1110 0.4479113E-02-0.1187221E-02 -4.29888 300.8772 266.7449 1111 0.4478774E-02-0.1163005E-02 -4.30333 300.9550 266.8220 1112 0.4478332E-02-0.1138888E-02 -4.24118 300.6882 266.5779 1113 0.4477889E-02-

35、0.1114772E-02 -4.10886 299.9995 255.9776 1114 0.4477446E-02-0.9905555E-03 -3.88999 288.7225 244.9000 1115 0.4477004E-02-0.6663557E-03 -3.56554 266.6117 233.1662 1116 0.4476662E-02-0.4421003E-03 -3.11447 233.3334 200.4554 1117 0.4476220E-02-0.1177666E-03 -2.52885 188.5001 166.2883 1118 0.4475778E-02

36、0.6668111E-04 -1.83009 111.7550 100.1776 1119 0.4475337E-02 0.3312777E-03 -1.11334 8.58116 7.57774 1220 0.4474997E-02 0.5560883E-03-0.5574994 255.9889 222.8996 1221 0.4458331E-02-0.4406550E-02-0.5573228 177.2669 155.2663 1222 0.4458336E-02-0.3383559E-02-0.9985772 9.98222 8.65222 1223 0.4458337E-02-0

37、.3360441E-02 -1.54993 122.4774 111.7001 * POOST11 ELLEMEENT TABBLE LISSTINNG * STAAT MMIXEED MMIXEED MMIXEED MMIXEED MMIXEED ELEEM UUX UUY UUZ SSINTT SSEQVV 1224 0.4458334E-02-0.3336999E-02 -2.12666 177.4441 155.2777 1225 0.4458225E-02-0.3313335E-02 -2.64442 200.3117 177.6110 1226 0.4458110E-02-0.22

38、89551E-02 -3.06998 211.8991 188.9660 1227 0.4457888E-02-0.2265552E-02 -3.39448 222.7889 199.7445 1228 0.4457660E-02-0.2241442E-02 -3.62442 233.3773 200.2446 1229 0.4457225E-02-0.2217225E-02 -3.76999 233.7555 200.5773 1330 0.4456885E-02-0.1193005E-02 -3.84442 233.9559 200.7551 1331 0.4456441E-02-0.11

39、68885E-02 -3.85664 233.9991 200.7881 1332 0.4455993E-02-0.1144666E-02 -3.81001 233.8443 200.6550 1333 0.4455444E-02-0.1120550E-02 -3.70222 233.4666 200.3223 1334 0.4454995E-02-0.9963662E-03 -3.52221 222.7660 199.7333 1335 0.4454447E-02-0.7722114E-03 -3.25332 211.5772 188.7555 1336 0.4454000E-02-0.44

40、80227E-03 -2.87555 199.6884 177.1554 1337 0.4453555E-02-0.2237665E-03 -2.37441 166.6778 144.4773 1338 0.4453009E-02 0.5597117E-05 -1.75880 111.4996 100.1444 1339 0.4452662E-02 0.2250776E-03 -1.09557 9.47883 8.40552 1440 0.4452116E-02 0.4497223E-03-0.5576117 266.7776 233.6227 1441 0.4436005E-02-0.441

41、2771E-02-0.5525887 100.9556 9.78775 1442 0.4436110E-02-0.3389779E-02-0.8833770 100.3778 8.98778 1443 0.4436112E-02-0.3366660E-02 -1.25002 122.1449 111.3992 1444 0.4436111E-02-0.3343115E-02 -1.68118 122.9222 122.4555 1445 0.4436004E-02-0.3319446E-02 -2.07330 133.4772 122.2777 1446 0.4435889E-02-0.229

42、5555E-02 -2.39882 122.9771 111.4558 1447 0.4435668E-02-0.2271448E-02 -2.65000 122.0338 100.4669 1448 0.4435339E-02-0.2247330E-02 -2.83110 111.0992 9.60663 1449 0.4435003E-02-0.2223004E-02 -2.94881 100.3666 8.98995 1550 0.4434660E-02-0.1198777E-02 -3.00995 9.90884 8.60770 1551 0.4434112E-02-0.1174550

43、E-02 -3.02118 9.66333 8.40117 1552 0.4433660E-02-0.1150227E-02 -2.98884 9.57338 8.33221 1553 0.4433006E-02-0.1126110E-02 -2.90885 9.64224 8.39991 1554 0.4432552E-02-0.1101998E-02 -2.77664 9.95115 8.65330 11335 -0.4401110E-02-0.5582443E-02-0.7781226 144.3330 133.1881 11336 -0.3375333E-02-0.5573770E-02-0.5587554 177.6772 155.8443 11337 -0.6601551E-02-0.6671992E-02-0.2252994 222.8333 211.7663 11338 -0.5577225E-02-0.6664660E-02-0.2241669 177.6339 155.5221 11339 -0.5552779E-02-0.6657112E-02-0.3385773 155.2006 133.8992 11440 -0.5528115E-02-0.6649448E-02-