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文档简介

大连某大厦幕墙设计计算书1-2层明框3200x1570竖T6基本参数:大连地区抗震6度设防【.设计依据:《建筑结构荷载规范》GB5OOO9-2OO1《钢结构设计规范》GBJ17-88《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-96《建筑玻璃应用技术规程》JGJ113-97《建筑幕墙》JG3035-96《建筑结构静力计算手册》(第二版)《建筑幕墙物理性能分级》GBfTl5225-94《铝及铝合金阳极氧化,阳极氧化膜的总规范》GB8O13《铝及铝合金加工产品的化学成份》GBAT3190《碳素结构钢》GB7OO-88《硅酮建筑密封胶》GB/T14683-93《建筑幕墙风压变形性能检测方法》GBfT15227《建筑幕墙雨水渗漏形性能检测方法》GBAT15228《建筑幕墙空气渗透形性能检测方法》GB/T15226《建筑结构抗震规范》GBJ11-89《建筑设计防火规范》GBJ16-87(修订本)《高层民用建筑设计防火规范》GB50045《建筑物防雷设计规范》GB50057-94《铝合金建筑型材》GB/T5237-93《民用建筑隔声设计规范》GBJ118-88《民用建筑热工设计规范》GB50176-93《采暖通风与空气调节设计规范》GBJ19-87《优质碳素结构钢技术条件》GB699-88《低合金高强度结构钢》GB1579《不锈钢棒》GBI220《不锈钢冷加工钢棒》GB4226《聚硫建筑密封胶》JC483-92《铝及铝合金板材》GB3380-97《不锈钢冷轧钢板》GB3280-92《不锈钢热轧钢板》GB4237-92《建筑幕墙窗用弹性密封剂》JC485-92II.基本计算公式:.场地类别划分:根据地面粗糙度,场地可划分为以下类别:A类近海面,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;大连某大厦按A类地区计算风压.风荷载计算:幕墙属于薄壁外围护构件,根据《建筑结构荷载规范》GB50009-20017.1.1采用风荷载计算公式:Wk=PgzXuzXysXWO其中:Wk—作用在幕墙上的风荷载标准值(kN/m9)Bgz-瞬时风压的阵风系数,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001取定根据不同场地类型,按以下公式计算:Bgz=K(l+2uf)其中K为地区粗糙度调整系数,uf为脉动系数A类场地:Pgz=O.92*(l+2uD其中:Pf=0.387*(Z/10)A(-0.12)B类场地:Bgz=O.89*(l+2uf)其中:Pf=0.5(Z/10)A(-0.16)C类场地:Pgz=O.85*(l+2uD其中:uf=0.734(Z/10)A(-0.22)D类场地:Bgz=O.8O*(l+2uf)其中:Pf=1.2248(Z/10)A(-0.3)uz…风压高度变化系数,按《建筑结构荷载规范》GB5OOO9-2OO1取定,根据不同场地类型,按以下公式计算:A类场地:uz=1.379X(Z/10)A0.24B类场地:uz=(Z/10)A0.32C类场地:uz=0.616X(Z/10)A0.44D类场地:uz=0.318X(Z/10)A0.60本工程属于A类地区,故uz=1.379X(Z/10)"0.24us--风荷载体型系数,按《建筑结构荷载规范》GB5OOO9-2OO1取为:1.5WO—基本风压,按全国基本风压图,大连地区取为O.65OkN/mA2,.地震作用计算:qEAk邛ExamaxxGAK其中:qEAk—水平地震作用标准值BE--动力放大系数,按3.0取定amax—水平地震影响系数最大值,按相应设防烈度取定:度:amax=0.04度:amax=0.08度:amax=0.16度:amax=0.32大连设防烈度为6度,故取amax=0.040GAK--幕墙构件的自重(N/m").荷载组合:结构设计时,根据构件受力特点,荷载或作用的情况和产生的应力(内力)作用方向,选用最不利的组合,荷载和效应组合设计值按下式采用:YGSG+YwipwSw+yEcpESE+yTipTST各项分别为永久荷载:重力;可变荷载:风荷载、温度变化;偶然荷载:地震水平荷载标准值:qk=Wk+0.6qEAk水平荷载设计值:q=1.4Wk+0.6X1.3qEAk荷载和作用效应组合的分项系数,按以下规定采用:①对永久荷载采用标准值作为代表值,其分项系数满足:a.当其效应对结构不利时:对由可变荷载效应控制的组合,取1.2;对有永久荷载效应控制的组合,取1.35b.当其效应对结构有利时:一般情况取1.0:对结构倾覆、滑移或是漂浮验算,取0.9②可变荷载根据设计要求选代表值,其分项系数一般情况取1.4一、风荷载计算1、标高为8.000处风荷载计算(1).风荷载标准值计算:Wk:作用在幕墙上的风荷载标准值(kN/m")Pgz:8.000m高处阵风系数(按A类区计算):uf=0.387X(Z/10)A(-0.12)=0.398Pgz=0.92x(l+2|if)=l.651Pz:8.000m高处风压高度变化系数(按A类区计算):(GB50009-2001)pz=1.379x(2710)A0.24=1.307风荷载体型系数us=1.50Wk邛gzxjizxjisxWO (GB50009-2001)=1.651x1.307x1.5x0,650=2.105kN/m八2(2).风荷载设计值:W:风荷载设计值:kN/mOrw:风荷载作用效应的分项系数:1.4按《建筑结构荷载规范》GB5OOO9-2OO13.2.5规定采用W=rwxWk=1.4x2.105=2.946kN/mA2二、幕墙立柱计算:幕墙立柱计算:(第1处)幕墙立柱按简支梁力学模型进行设计计算:1.选料:(1)风荷载线分布最大荷载集度设计值(矩形分布)qw:风荷载线分布最大荷载集度设计值(kN/m)rw:风荷载作用效应的分项系数:1.4Wk:风荷载标准值:2.105kN/mA2B:幕墙分格宽:1.570mqw=1.4xWkxB=1.4x2.105x1.570=4.627kN/m(2)立柱弯矩:Mw:风荷载作用下立柱弯矩(kN.m)qw:风荷载线分布最大荷载集度设计值:4.627(kN/m)Hsjcg:立柱计算跨度:3.200mMw=qwxHsjcgA2/8=4.627x3.200A2/8=5.922kNmqEA:地震作用设计值(KN/M八2):GAk:玻璃幕墙构件(包括玻璃和框)的平均自重:400N/mA2垂直于玻璃幕墙平面的分布水平地震作用:qEAk:垂直于玻璃幕墙平面的分布水平地震作用(kN/m八2)qEAk=3xamaxxGAk (JGJ102-965.2.4)=3x0.040x400.000/1000=0.048kN/mA2YE:幕墙地震作用分项系数:1.3qEA=1.3xqEAk=1.3x0.048=0.062kN/mA2qE:水平地震作用线分布最大荷载集度设计值(矩形分布)qE=qEAxB=0.062x1.570=0.098kN/mME:地震作用下立柱弯矩(kN•m):ME=qExHsjcgA2/8=0.098x3.200八2/8=0.125kNmM:幕墙立柱在风荷载和地震作用下产生弯矩(kN・m)采用SW+0.6SE组合M=Mw+0.6xME=5.922+0.6x0.125=5.998kNm(3)W:立柱抗弯矩预选值(cm八3)W=Mxl0A3/l.05/84.2=5.998xl0A3/l.05/84.2=67.838cmA3qWk:风荷载线分布最大荷载集度标准值(kN/m)qWk=WkxB=2.105x1.570=3.3O5kN/mqEk:水平地震作用线分布最大荷载集度标准值(kN/m)qEk=qEAkxB=0.048x1.570=0.075kN/m(4)11,12:立柱惯性矩预选值(cm八4)Il=900x(qWk+0.6xqEk)xHsjcgA3/384/0.7二900x(3.305+0.6x0.075)x3.200八3/384/0.7=367.550cmA4I2=5000x(qWk+0.6xqEk)xHsjcgA4/384/0.7/20二5000x(3.305+0.6x0.075)x3.200八4/384/0.7/20=326.71lcmA4选定立柱惯性矩应大于:367.550cm八4.选用立柱型材的截面特性:选用型材号:XC2M40S型材强度设计值:85.500N/mmA2型材弹性模量:E=0.7X10A5N/mmA2X轴惯性矩:Ix=399.628cmA4Y轴惯性矩:Iy=78.632cmA4X轴抵抗矩:Wxl=51.888cmA3X轴抵抗矩:Wx2=47.025cmA3型材截面积:A=13.709cmA2型材计算校核处壁厚:t=3.000mm型材截面面积矩:Ss=33.656cmA3塑性发展系数:丫=1.05.幕墙立柱的强度计算:校核依据:N/A+M/y/wWfa=85.5N/mm"2(拉弯构件)(JGJ102-965.5.3)B:幕墙分格宽:1.570mGAk:幕墙自重:400N/m八2幕墙自重线荷载:Gk-400xWfg/1000=400x1.570/1000=0.628kN/mNK:立柱受力:Nk=GkxHsjcg=0.628x3.200=2.010kNN:立柱受力设计值:rG:结构自重分项系数:1.2N=1.2xNk=1.2x2.010=2.412kN。:立柱计算强度(N/mm^X立柱为拉弯构件)N:立柱受力设计值:2.412kNA:立柱型材截面积:13.709cm"2M:立柱弯矩:5.998kN•mWx2:立柱截面抗弯矩:47.025cmFY:塑性发展系数:1.05o=NxlO/A+MxlOA3/l.O5/Wx2=2.412x10/13.709+5.998X10A3/1.05/47.025=123.225N/mmA2123.225N/mmA2>fa=85.5N/mmA2立柱强度不能满足4.幕墙立柱的刚度计算:校核依据:Umax〈[U]=20mm且UmaxSL/180(JGJ102-965.5.5)Umax:立柱最大挠度Umax=5x(qWk+0.6xqEk)xHsjcgA4x1000/384/0.7/Ix立柱最大挠度Umax为:16.351mm〈20mmDu:立柱挠度与立柱计算跨度比值:Hsjcg:立柱计算跨度:3.200mDu=U/Hsjcg/1000=16.351/3.200/1000=0.005^1/180挠度可以满足要求5.立柱抗剪计算:校核依据:tmax<[t]=49.6N/mmA2(l)Qwk:风荷载作用下剪力标准值(kN)Qwk=WkxHsjcgxB/2=2.105x3.200x1.570/2=5.288kN(2)Qw:风荷载作用下剪力设计值(kN)Qw=1.4xQwk=1.4x5.288=7.403kN(3)QEk:地震作用下剪力标准值(kN)QEk=qEAkxHsjcgxB/2=0.048x3.200x1.570/2=0.121kN(4)QE:地震作用下剪力设计值(kN)QE=1.3xQEk=1.3x0,121=0.157kN(5)Q:立柱所受剪力:采用Qw+0.6QE组合Q=Qw+0.6xQE=7.403+0.6x0.157=7.497kN(6)立柱剪应力:t:立柱剪应力:Ss:立柱型材截面面积矩:33.656cm八3lx:立柱型材截面惯性矩:399.628cm八4t:立柱壁厚:3.000mmr=QxSs><100/Ix/t=7.497x33.656x100/399.628/3.000=21.046N/mmA221046N/mm八2<49.6N/mm八2立柱抗剪强度可以满足三、立梃与主结构连接立梃与主结构连接:(第1处)Lc⑵连接处铝角码壁厚:8.000mmD2:连接螺栓直径:10.000mmDO:连接螺栓直径:8.590mm采用SG+SW+0.6SE组合Nlwk:连接处风荷载总值(N):N1wk=WkxBxHsjcgx1000=2.105x1.570x3.200x1000=10575.520N连接处风荷载设计值(N):Nlw=1.4xNlwk=1.4x10575.520=14805.728NNIEk:连接处地震作用(N):NlEk=qEAkxBxHsjcgxl000=0.048x1.570x3.200x1000=241.152NNIE:连接处地震作用设计值(N):NlE=1.3xNlEk=1.3x241.152=313.498NNl:连接处水平总力(N):Nl=Nlw+0.6xNlE=14805.728+0.6x313.498=14993.827NN2:连接处自重总值设计值(N):N2k=400xBxHsjcg=400x1.570x3.200=2009.600NN2:连接处自重总值设计值(N):N2=1.2xN2k=1.2x2009.600=2411.520NN:连接处总合力(N):N=(NlA2+N2A2)A0.5二(14993.827八2+2411.520八2)笺.5=15186.516NNvb:螺栓的承载能力:Nv:连接处剪切面数:2Nvb=2x3.14xD0A2x130/4 (GBJ17-887.2.1-1)=2x3.14x8.590A2x130/4=15060.151NNuml:立梃与建筑物主结构连接的螺栓个数:Numl=N/Nvb=15186.516/15060.151=1.008个取2个Ncbl:立梃型材壁抗承压能力(N):D2:连接螺栓直径:10.000mmNv:连接处剪切面数:4t:立梃壁厚:3.000mmNcbl=D2x2xl20xtxNuml (GBJ17-887.2.1)=10.000x2x120x3.000x2.000=14400.000N14400.000N<15186.516N强度不能满足Ncbg:铝角码型材壁抗承压能力(N):Ncbg=D2x2x120xLct2xNum1 (GBJ17-887.2.1-4)=10.000x2x120x8.000x2.000=38400.000N38400.000N^15186.516N强度可以满足四、幕墙预埋件总截面面积计算幕墙预埋件计算:(第1处)本工程预埋件受拉力和剪力V:剪力设计值:V=N2=2411.520NN:法向力设计值:N=N1=14993.827NM:弯矩设计值(N•mm):e2:螺孔中心与锚板边缘距离:60.000mmM=Vxe2=2411.520x60.000=144691.200NmNuml:锚筋根数:4根锚筋层数:2层Kr:锚筋层数影响系数:1.000关于混凝土:混凝土标号C30混凝土强度设计值:fc=15.OOON/mmA2按现行国家标准W混凝土结构设计规范》GBJ10采用。选用二级锚筋锚筋强度设计值:fy=3lO.OOON/mm9d:钢筋直径:①12.000mmav:钢筋受剪承载力系数:av=(4-0.08xd)x(fc/fy)A0.5 (JGJ102-965.7.10-5)=(4-0.08x12.000)x(15.000/310.000)^0.5=0.669t:锚板厚度:8.000mmab:锚板弯曲变形折减系数:

ab=0.6+0.25xt/d=0.6+0.25x8.000/12.000=0.767Z:外层钢筋中心线距离:210.000mmAs:锚筋实际总截面积:As=Numlx3.14xdA2/4=4.000x3.14xdA2/4=452.160mmA2锚筋总截面积计算值:As1=(V/Kv+N/0.8/Kb+M/l.3/Kr/Kb/Z)/fy=92.723mmA2As2=(N/0.8/Kb+M/0.4/Kr/Kb/Z)/fy=86.107mm八292.723mm八2W452.160mmA286.107mm八2<452.160mm八24根612.000锚筋可以满足要求A:锚板面积:60000.000mmA20.5fcA=450000.000NN=14993.827N^0.5fcA(JGJ102-965.7.10-6)(JGJ102-965.7.10-1)(JGJ102-965.7.10-2)(JGJ102-965.7.10-6)(JGJ102-965.7.10-1)(JGJ102-965.7.10-2)五、幕墙预埋件焊缝计算幕墙预埋件焊缝计算:(第1处)Hf:焊缝厚度8.000L:焊缝长度100.000om:弯矩引起的应力om=6xM/(2xhexlwA2x1.22)=7.844N/mmA2on:法向力引起的应力on=N/(2xhexLwx1.22)=12.192N/mmA2t:剪应力T=V/(2xHfxLw)=1.675N/mmA2o:总应力o=((am+an)A24-TA2)A0.5=20.10620.106N/mmA2<160N/mmA2焊缝强度可以满足!(GBJ17-887.1.2)(GBJ17-887.1.2)(GBJ17-887.1.2)(GBJ17-887.1.2-3)六、幕墙横梁计算幕墙横梁计算:(第1处).选用横梁型材的截面特性:选用型材号:XC2M40H型材强度设计值:85.500N/mmA2型材弹性模量:E-0.7X10A5N/mmA2X轴惯性矩:Ix=34.715cmMY轴惯性矩:Iy=57.057cmMX轴抵抗矩:Wxl-11.571cmA3X轴抵抗矩:Wx2=11.572cmA3Y轴抵抗矩:Wyl-12.923cmA3Y轴抵抗矩:Wy2=15.076cmA3型材截面积:A-7.879cmA2型材计算校核处壁厚:t=3.000mm型材截面面积矩:Ss=9.953cmA3塑性发展系数:丫=1.05.幕墙横梁的强度计算:校核依据:Mx/yWx+My/yWyWfa=85.5 (JGJ102-965.5.2)(1)横梁在自重作用下的弯矩(kN•m)H:幕墙分格高:1.600mGAk:横梁自重:300N/mA2Gk:横梁自重荷载线分布均布荷载集度标准值(kN/m):Gk=300xH/1000=300x1.6(X)/1000=0.480kN/mG:横梁自重荷载线分布均布荷载集度设计值(kN/m)G=1.2xGk=1.2x0,480=0.576kN/mMx:横梁在自重荷载作用下的弯矩(kN・m)Mx=GxBA2/8=0.576x1.570A2/8=0.177kN-m(2)横梁在风荷载作用下的弯矩(kN-m)风荷载线分布最大荷载集度标准值(三角形分布)qwk=WkxB=2.105x1.570=3.305kN/m风荷载线分布最大荷载集度设计值qw=1.4xqwk=1.4x3.305=4.627kN/mMyw:横梁在风荷载作用下的弯矩(kN•m)Myw=qwxBA2/12=4.627x1.570八2/12=0.950kNm(3)地震作用下横梁弯矩qEAk:横梁平面外地震荷载:

BE:动力放大系数:3amax:地震影响系数最大值:0.040(JGJ102-965.2.4)Gk:幕墙构件自重:300N/mA2qEAk=3xamaxx300/1000(JGJ102-965.2.4)=3x0.040x300/1000=0.036kN/mA2qex:水平地震作用线分布最大荷载集度标准值B:幕墙分格宽:1.570m水平地震作用线分布最大荷载集度标准值(三角形分布)qex=qEAkxB=0.036x1.570=0.057KN/mqE:水平地震作用线分布最大荷载集度设计值YE:地震作用分项系数:1.3qE=1.3xqex=1.3x0,057=0.073kN/mMyE:地震作用下横梁弯矩:MyE=qExBA2/12=0.073x1.570八2/12=0.015kNm(4)横梁强度:。:横梁计算强度(N/mm9):采用SG+SW+0.6SE组合Wxl:X轴抵抗矩:H.571cmA3Wy2:y轴抵抗矩:15.076cmA3Y:塑性发展系数:1.05o=(Mx/Wxl+Myw/Wy2+0.6xMyE/Wy2)x10A3/l.05=75.219N/mmA275.219N/mmA2Wfa=85.5N/mmA2横梁正应力强度可以满足.幕墙横梁的抗剪强度计算:校核依据:tmax<[t]=49.6N/mmA2(l)Qwk:风荷载作用下横梁剪力标准值(kN)Wk:风荷载标准值:2.105kN/1nA2B:幕墙分格宽:1.570m风荷载线分布呈三角形分布时:Qwk=WkxBA2/4=2.105x1.570八2/4=1.297kN(2)Qw:风荷载作用下横梁剪力设计值(kN)Qw=l,4xQwk=1.4x1.297=1.816kN(3)QEk:地震作用下横梁剪力标准值(kN)地震作用线分布呈三角形分布时:QEk=qEAkxBA2/4=0.036x1.570A2/4=0.022kN(4)QE:地震作用下横梁剪力设计值(kN)YE:地震作用分项系数:1.3QE=1.3xQEk=1.3x0.022=0.029kN(5)Q:横梁所受剪力:采用QW+0.6QE组合Q=Qw+0.6xQE=1.816+0.6x0.029=1.833kN(6)t:横梁剪应力Ss:横梁型材截面面积矩:9.953cm八3ly:横梁型材截面惯性矩:57.057cm八4t:横梁壁厚:3.000mmr=QxSs><100/Iy/t=1.833x9.953x100/57.057/3.000=10.660N/mmA210.660N/mm八2<49.6N/mm八2横梁抗剪强度可以满足.幕墙横梁的刚度计算校核依据:UmaxW[U]=20mm且Umax^L/180(JGJ102-965.5.5)横梁承受呈三角形分布线荷载作用时的最大荷载集度:qwk:风荷载线分布最大荷载集度标准值(KN/m)qwk=WkxB=2.105x1.570=3.3O5KN/mqex:水平地震作用线分布最大荷载集度标准值(KN/m)qex=qEAkxB=0.036x1.570=0.057KN/m水平方向由风荷载和地震作用产生的弯曲:U1=(qwk+0.6xqex)xWfgA4x1000/0.7/Iy/l20=4.232mm自重作用产生的弯曲:U2=5xGkxWfgA4x1000/384/0.7/Ix=1.563mm综合产生的弯曲为:U=(UlA2+U2A2)A0.5=4.512mm<=20mmDu=U/Wfg/1000=4.512/1.570/1000=0.003^1/180挠度可以满足要求七、横梁与立柱连接件计算横梁与立柱连接件计算:(第1处)1.横梁与立柱间连结(1)横向节点(横梁与角码)N1:连接部位受总剪力:采用SW+0.6SE组合Nl=(Qw+0.6xQE)xl000=(1.816+0.6x0.029)x1000=1833.319N普通螺栓连接的抗剪强度计算值:130N/mm八2Nv:剪切面数:1D1:螺栓公称直径:6.000mmDO:螺栓有效直径:5.060mmNvbh:螺栓受剪承载能力计算:Nvbh=lx3.14xD0A2x130/4 (GBJ17-887.2.1-1)=1x3.14x5.060八2x130/4=2612.847NNuml:螺栓个数:Numl=Nl/Nvbh=1833.319/2612.847=0.702取2个Neb:连接部位幕墙横梁铝型材壁抗承压能力计算:t:幕墙横梁壁厚:3.000mmNcb=D1xtx120xnum1=6.000x3.000xl20x2.000=4320.000N4320.000N21833.319N强度可以满足(2)竖向节点(角码与立柱)Gk:横梁自重线荷载(N/m):Gk=300xH=300x1.600=480.000N/m横梁自重线荷载设计值(N/m)G=1.2xGk=1.2x640.000=768.000N/mN2:自重荷载(N):N2=GxB/2=768,000x1.570/2=602.880NN:连接处组合荷载:采用SG+SW+0.6SEN=(N22+N2A2)A0.5N=(1833.319八2+602.880八2)A0.5=1929.902NNum2:螺栓个数:Num2=N/Nvbh=0.739取2个Ncbj:连接部位铝角码壁抗承压能力计算:Lctl:铝角码壁厚:4.000mm(GBJ17-887.2.1)Ncbj=D1xLct1x120xNum2(GBJ17-887.2.1)=6.000x4.000x120x2.000=5760.000N5760.000N^1929.902N强度可以满足大连某大厦幕墙设计计算书1-2层明框3300x1627竖T6基本参数:大连地区抗震7度设防I.设计依据:《建筑结构荷载规范》GB50009-2001《钢结构设计规范》GBJ17-88《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-96《建筑玻璃应用技术规程》JGJ113-97《建筑幕墙》JG3035-96《建筑结构静力计算手册》(第二版)《建筑幕墙物理性能分级》GBZT15225-94《铝及铝合金阳极氧化,阳极氧化膜的总规范》GB8O13《铝及铝合金加工产品的化学成份》GB/T3190《碳素结构钢》GB700-88《硅酮建筑密封胶》GB/T14683-93《建筑幕墙风压变形性能检测方法》GBAT15227《建筑幕墙雨水渗漏形性能检测方法》GBC15228《建筑幕墙空气渗透形性能检测方法》GB<T15226《建筑结构抗震规范》GBJ11-89《建筑设计防火规范》GBJ16-87(修订本)

《高层民用建筑设计防火规范》GB50045《建筑物防雷设计规范》GB50057-94《铝合金建筑型材》GB/T5237-93《民用建筑隔声设计规范》GBJ118-88《民用建筑热工设计规范》GB50176-93《采暖通风与空气调节设计规范》GBJ19-87《优质碳素结构钢技术条件》GB699-88《低合金高强度结构钢》GB1579《不锈钢棒》GB1220《不锈钢冷加工钢棒》GB4226《聚硫建筑密封胶》JC483-92《铝及铝合金板材》GB3380-97《不锈钢冷轧钢板》GB3280-92《不锈钢热轧钢板》GB4237-92《建筑幕墙窗用弹性密封剂》JC485-92I[.基本计算公式:.场地类别划分:根据地面粗糙度,场地可划分为以下类别:A类近海面,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;大连某大厦按A类地区计算风压.风荷载计算:幕墙属于薄壁外围护构件,根据《建筑结构荷载规范》GB50009-20017.1.1采用风荷载计算公式:Wk=BgzXuzXusXWO其中:Wk--作用在幕墙上的风荷载标准值(kN/m")Bgz—瞬时风压的阵风系数,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001取定根据不同场地类型,按以下公式计算:Bgz=K(l+2ND其中K为地区粗糙度调整系数,A其中K为地区粗糙度调整系数,A类场地:Pgz=0.92*(l+2Mf)B类场地:Pgz=0.89*(l+2uf)C类场地:Pgz=0.85*(l+2pf)D类场地:Bgz=0.80*(1+2uf)uf为脉动系数其中:其中:其中:其中:Uf=0.387*(Z/10)A(-0.12)uf=0.5(Z/10)A(-0.16)Pf=0.734(Z/10)A(-0.22)yf=1.2248(Z/10)A(-0.3)AA类场地:B类场地:C类场地:D类场地:□z—风压高度变化系数,按《建筑结构荷载规范》GB5OOO9-2OO1取定,根据不同场地类型,按以下公式计算:pz=1.379X(Z/10)a0.24u2=亿/10)4.32uz=0.616X(Z/10)A0.44uz=0.318X(Z/10)A0.60本工程属于A类地区,故uz=1.379X(Z/10)A0.24us—风荷载体型系数,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001取为:1.5W0—基本风压,按全国基本风压图,大连地区取为0.650kN/mA2,.地震作用计算:qEAk=pExamax><GAK其中:qEAk—水平地震作用标准值BE--动力放大系数,按3.0取定amax…水平地震影响系数最大值,按相应设防烈度取定:6度:amax=0.047度:amax=0.088度:amax=0.169度:amax=0.32大连设防烈度为7度,故取amax=0.080GAK—幕墙构件的自重(N/m9)(4).荷载组合:结构设计时,根据构件受力特点,荷载或作用的情况和产生的应力(内力)作用方向,选用最不利的组合,荷载和效应组合设计值按下式采用:yGSG+YW(pwSw+yE<pESE+yT(pTST各项分别为永久荷载:重力:可变荷载:风荷载、温度变化;偶然荷载:地震水平荷载标准值:qk=Wk+0.6qEAk水平荷载设计值:q=1.4Wk+0.6X1.3qEAk荷载和作用效应组合的分项系数,按以下规定采用:①对永久荷载采用标准值作为代表值,其分项系数满足:a.当其效应对结构不利时:对由可变荷载效应控制的组合,取1.2;对有永久荷载效应控制的组合,取1.35b.当其效应对结构有利时:一般情况取1.0;对结构倾覆、滑移或是漂浮验算,取0.9②可变荷载根据设计要求选代表值,其分项系数一般情况取1.4一、风荷载计算1、标高为3.500处风荷载计算(1).风荷载标准值计算:Wk:作用在幕墙上的风荷载标准值(kN/m"2)Pgz:3.500m高处阵风系数(按A类区计算):uf=0.387X(Z/10)A(-0.12)=0.4390gz=O.92x(l+2nf)=1.728uz:3.500m高处风压高度变化系数(按A类区计算):(GB50009-2001)HZ=1.379x(Z/10)a0.24=1.072风荷载体型系数us=1.50Wk=pgzxnzxRsxWO (GB50009-2001)=1.728x1.072x1.5x0.650=1.806kN/mA2(2).风荷载设计值:W:风荷载设计值:kN/m9rw:风荷载作用效应的分项系数:1.4按《建筑结构荷载规范》GB50009-20013.2.5规定采用W=rwxWk=1.4x1.806=2.528kN/m八2二、幕墙立柱计算:幕墙立柱计算:(第1处)幕墙立柱按简支梁力学模型进行设计计算:.选料:(1)风荷载线分布最大荷载集度设计值(矩形分布)qw:风荷载线分布最大荷载集度设计值(kN/m)rw:风荷载作用效应的分项系数:1.4Wk:风荷载标准值:1.806kN/m八2B:幕墙分格宽:1.627mqw=1.4xWkxB=1.4x1.806x1.627=4.114kN/m(2)立柱弯矩:Mw:风荷载作用下立柱弯矩(kN.m)qw:风荷载线分布最大荷载集度设计值:4.114(kN/m)Hsjcg:立柱计算跨度:3.300mMw=qwxHsjcgA2/8=4.114x3.300八2/8=5.600kNmqEA:地震作用设计值(KN/M八2):GAk:玻璃幕墙构件(包括玻璃和框)的平均自重:400N/mA2垂直于玻璃幕墙平面的分布水平地震作用:qEAk:垂直于玻璃幕墙平面的分布水平地震作用(kN/m八2)qEAk=3xamaxxGAk (JGJ102-965.2.4)=3x0.080x400.000/1000=0.096kN/mA2YE:幕墙地震作用分项系数:1.3qEA=1.3xqEAk=1.3x0.096=0.125kN/mA2qE:水平地震作用线分布最大荷载集度设计值(矩形分布)qE=qEAxB=0.125x1.627=0.203kN/mME:地震作用下立柱弯矩(kN-m):ME=qExHsjcg八2/8=0.203x3.300八2/8=0.276kNmM:幕墙立柱在风荷载和地震作用下产生弯矩(kN•m)采用SW+0.6SE组合M=Mw+0.6xME=5.600+0.6x0.276=5.766kNm(3)W:立柱抗弯矩预选值(cm八3)W=MxlOA3/l.05/84.2=5.766xl0A3/l.05/84.2=65.215cmA3qWk:风荷载线分布最大荷载集度标准值(kN/m)q\Vk=WkxB=1.806x1.627=2.938kN/mqEk:水平地震作用线分布最大荷载集度标准值(kN/m)qEk=qEAkxB=0.096x1.627=0.156kN/m(4)11,12:立柱惯性矩预选值(cm%)Il=900x(qWk+0.6xqEk)xHsjcgA3/384/0.7=900x(2.938+0.6x0,156)x3.300八3/384/0.7=364.834cmA4I2=5000x(qWk+0.6xqEk)xHsjcgA4/384/0.7/20=5000x(2.938+0.6x0.156)x3.3OOA4/384/O.7/2O=334.43IcmM选定立柱惯性矩应大于:364.834cmA4.选用立柱型材的截面特性:选用型材号:XC1M40S型材强度设计值:215.OOON/mmA2型材弹性模量:E=0.7X10A5N/mmA2X轴惯性矩:Ix=399.628cm%Y轴惯性矩:Iy=78.667cmA4X轴抵抗矩:Wxl=51.888cmA3X轴抵抗矩:Wx2=47.025cmA3型材截面积:A=13.661cmA2型材计算校核处壁厚:t=3.000mm型材截面面积矩:Ss=33.656cmA3塑性发展系数:丫=1.05.幕墙立柱的强度计算:校核依据:N/A+M/y/wWfa=215.0N/mm"2(拉弯构件)(JGJ102-965.5.3)B:幕墙分格宽:1.627mGAk:幕墙自重:400N/mA2幕墙自重线荷载:Gk=400xWfg/1000=400x1.627/1000=0.651kN/mNK:立柱受力:Nk=GkxHsjcg=0.651x3.300=2.148kNN:立柱受力设计值:rG:结构自重分项系数:1.2N=1.2xNk=1.2x2.148=2.577kN。:立柱计算强度(N/mm八2)(立柱为拉弯构件)N:立柱受力设计值:2.577kNA:立柱型材截面积:13.661cm八2M:立柱弯矩:5.766kN•mWx2:立柱截面抗弯矩:47.025cm八3Y:塑性发展系数:1.05a=Nx10/A+Mx10A3/l.05/Wx2=2.577x10/13.661+5.766x10A3/1.05/47.025=118.656N/mmA2U8.656N/mm八2Wfa=215.0N/mmA2立柱强度可以满足.幕墙立柱的刚度计算:校核依据:Umax〈[U]=20mm且Umax<L/180(JGJ102-965.5.5)Umax:立柱最大挠度Umax=5x(qWk+0.6xqEk)xHsjcgA4xl000/384/0.7/Ix立柱最大挠度Umax为:16.737mmW20mmDu:立柱挠度与立柱计算跨度比值:Hsjcg:立柱计算跨度:3.300mDu=U/Hsjcg/1000=16.737/3.300/1000=0.005^1/180挠度可以满足要求.立柱抗剪计算:校核依据:Tmax^[T]=125.0N/mmA2(DQwk:风荷载作用下剪力标准值(kN)Qwk=WkxHsjcgxB/2=1.806x3.300x1.627/2=4.848kN(2)Qw:风荷载作用下剪力设计值(kN)Qw=1.4xQwk=1.4x4.848=6.788kN(3)QEk:地震作用下剪力标准值(kN)QEk=qEAkxHsjcgxB/2=0.096x3.300x1.627/2=0.258kN(4)QE:地震作用下剪力设计值(kN)QE=1.3xQEk=1.3x0.258=0.335kN(5)Q:立柱所受剪力:采用QW+0.6QE组合Q=Qw+0.6xQE=6.788+0.6x0.335=6.989kN(6)立柱剪应力:T:立柱剪应力:Ss:立柱型材截面面积矩:33.656cm八3lx:立柱型材截面惯性矩:399.628cm八4t:立柱壁厚:3.000mmT=QxSsxl00/Ix/t=6.989x33.656x100/399.628/3.000=19.619N/mmA219.619N/mmA2W125.ON/mm八2立柱抗剪强度可以满足三、立梃与主结构连接立梃与主结构连接:(第1处)Lct2:连接处铝角码壁厚:8.000mmD2:连接螺栓直径:10.000mmDO:连接螺栓直径:8.590mm采用SG+SW+0.6SE组合Nlwk:连接处风荷载总值(N):N1wk=WkxBxHsjcgx1000=1.806x1.627x3.300x1000=9696.595N连接处风荷载设计值(N):Nlw=1.4xNlwk=1.4x9696.595=13575.232NNIEk:连接处地震作用(N):NlEk=qEAkxBxHsjcgx1000=0.096x1.627x3.300x1000=515.434NNIE:连接处地震作用设计值(N):NlE=1.3xNlEk=1.3x515.434=670.064NNl:连接处水平总力(N):Nl=Nlw+0.6xNlE=13575.232+0.6x670.064=13977.27INN2:连接处自重总值设计值(N):N2k=400xBxHsjcg=400x1.627x3.300=2147.640NN2:连接处自重总值设计值(N):N2=1.2xN2k=1.2x2147.640=2577.168NN:连接处总合力(N):N=(NlA2+N2A2)A0.5=(13977.271A2+2577.168八2)八0.5=14212.878NNvb:螺栓的承载能力:Nv:连接处剪切面数:2Nvb=2x3.14xD0A2x130/4 (GBJ17-887.2.M)=2x3.14x8.590A2x130/4=15060.151NNuml:立梃与建筑物主结构连接的螺栓个数:Numl=N/Nvb=14212.878/15060.151=0.944个取2个Ncbl:立梃型材壁抗承压能力(N):D2:连接螺栓直径:10.000mmNv:连接处剪切面数:4t:立梃壁厚:3.000mmNcbl=D2x2x120xtxNum1 (GBJ17-887.2.1)=10.000x2x120x3.000x2.000=14400.000N14400.000N214212.878N强度可以满足Ncbg:铝角码型材壁抗承压能力(N):Ncbg=D2x2x120xLct2xNum1 (GBJ17-887.2.1-4)=10.000x2x120x8.000x2.000=38400.000N38400.000N214212.878N强度可以满足四、幕墙预埋件总截面面积计算幕墙预埋件计算:(第1处)本工程预埋件受拉力和剪力V:剪力设计值:V=N2=2577.168NN:法向力设计值:N=N1

=13977.271NM:弯矩设计值(N,mm):e2:螺孔中心与锚板边缘距离:60.000mmM=Vxe2=2577.168x60.000=154630.080NmNuml:锚筋根数:4根锚筋层数:2层Kr:锚筋层数影响系数:1.000关于混凝土:混凝土标号C30混凝土强度设计值:fc=15.000N/mm八2按现行国家标准W混凝土结构设计规范2GBJ10采用。选用二级锚筋锚筋强度设计值:fy=310.000N/mm八2d:钢筋直径:中12.000mmav:钢筋受剪承载力系数:av=(4-0.08xd)x(fc/fy)A0.5 (=(4-0.08x12.000)x(15.000/310.000)A0.5=0.669t:锚板厚度:8.000mmab:锚板弯曲变形折减系数:ab=0.6+0.25xt/d=0.6+0.25x8.000/12.000=0.767Z:外层钢筋中心线距离:210.000mmAs:锚筋实际总截面积:As=Num1x3.14xdA2/4=4.000x3.14xdA2/4=452.160mm八2锚筋总截面积计算值:As1=(V/Kv+N/0.8/Kb+M/l.3/Kr/Kb/Z)/fy=88.328mmA2As2=(N/0.8/Kb+M/0.4/Kr/Kb/Z)/fy=81.258mmA288.328mm八2W452.160mm八281.258mm八2W452.160mm八24根<l)12.000锚筋可以满足要求A:锚板面积:60000.000mmA20.5fcA=450000.000NN=13977.27lN^0.5fcA锚板尺寸可以满足要求(JGJ102-965.7.10-5)(JGJ102-96(JGJ102-96(JGJ102-965.7.10-6)5.7.10-1)5.7.10-2)五、幕墙预埋件焊缝计算幕墙预埋件焊缝计算:(第1处)Hf:焊缝厚度8.000L:焊缝长度100.000om:弯矩引起的应力om=6xM/(2xhexlwA2x1.22)=8.383N/mmA2。n:法向力引起的应力on=N/(2xhe><Lwx1.22)

=11.366N/mmA2t:剪应力r=V/(2xHfxLw)=1.790N/mmA2。:总应力Q=((om+on)A2+TA2)A0.5=19.82919.829N/mmA2^160N/mmA2焊缝强度可以满足!(GBJ17-887.1.2)(GBJ17-887.1.2)(GBJ17-887.1.2)(GBJ17-887.1.2-3)六、幕墙横梁计算幕墙横梁计算:(第1处)1.选用横梁型材的截面特性:选用型材号:XC1M40H型材强度设计值:215.OOON/mmA2型材弹性模量:E=0.7X10A5N/mmA2X轴惯性矩:Ix=34.652cmMY轴惯性矩:Iy=57.139cmA4X轴抵抗矩:Wx1=11.539cm八3X轴抵抗矩:Wx2=11.561cmA3Y轴抵抗矩:Wyl=12.955cmA3Y轴抵抗矩:Wy2=15.079cmA3型材截面积:A=7.884cmA2型材计算校核处壁厚:t=3.000mm型材截面面积矩:Ss=9.991cmA3塑性发展系数:丫=1.05.幕墙横梁的强度计算:校核依据:Mx/yWx+My/丫Wy<fa=215.0(JGJ102-965.5.2)(1)横梁在自重作用下的弯矩(kN•m)H:幕墙分格高:1.650mGAk:横梁自重:BOON/mOGk:横梁自重荷载线分布均布荷载集度标准值(kN/m):Gk=300xH/1000=300x1.650/1000=0.495kN/mG:横梁自重荷载线分布均布荷载集度设计值(kN/m)G=1.2xGk=1.2x0.495=0.594kN/mMx:横梁在自重荷载作用下的弯矩(kN・m)Mx二GxB八2/8=0.594x1.627A2/8=0.197kNm(2)横梁在风荷载作用下的弯矩(kN-m)风荷载线分布最大荷载集度标准值(三角形分布)qwk=WkxB=1.806x1.627=2.938kN/m风荷载线分布最大荷载集度设计值qw=1.4xqwk=1.4x2,938=4.114kN/mMyw:横梁在风荷载作用下的弯矩(kN-m)Myw=qwxBA2/12=4.114xl.627A2/12=0.907kNm(3)地震作用下横梁弯矩qEAk:横梁平面外地震荷载:BE:动力放大系数:3amax:地震影响系数最大值:0.080Gk:幕墙构件自重:SOON/m”qEAk=3xamaxx300/1000 (JGJ102-965.2.4)=3x0.080x300/1000=0.072kN/mA2qex:水平地震作用线分布最大荷载集度标准值B:幕墙分格宽:1.627m水平地震作用线分布最大荷载集度标准值(三角形分布)qex=qEAkxB=0.072x1.627=0.117KN/mqE:水平地震作用线分布最大荷载集度设计值YE:地震作用分项系数:1.3qE=1.3xqex=1.3x0.117=0.152kN/mMyE:地震作用下横梁弯矩:MyE=qExBA2/12=0.152x1.627八2/12=0.034kNm(4)横梁强度:。:横梁计算强度(N/mm八2):采用SG+SW+0,6SE组合\¥*1:*轴抵抗矩:11.539011八3Wy2:y轴抵抗矩:15.079cmA3Y:塑性发展系数:1.05a=(Mx/Wxl+Myw/Wy2+0.6xMyE/Wy2)x10A3/l.05=74.812N/mmA274.812N/mmA2^fa=215.0N/mmA2横梁正应力强度可以满足.幕墙横梁的抗剪强度计算:校核依据:Tmax^[T]=125.0N/mmA2(DQwk:风荷载作用下横梁剪力标准值(kN)Wk:风荷载标准值:1.806kN/mA2B:幕墙分格宽:1.627m风荷载线分布呈三角形分布时:Qwk=WkxBA2/4=1.806x1.627A2/4=1.195kN(2)Qw:风荷载作用下横梁剪力设计值(kN)Qw=1.4xQwk=1.4x1,195=1.673kN(3)QEk:地震作用下横梁剪力标准值(kN)地震作用线分布呈三角形分布时:QEk=qEAkxBA2/4=0.072x1.627A2/4=0.048kN(4)QE:地震作用下横梁剪力设计值(kN)YE:地震作用分项系数:1.3QE=1.3xQEk=1.3x0.048=0.062kN(5)Q:横梁所受剪力:采用Qw+0.6QE组合Q=Qw+0.6xQE=1.673+0.6x0.062=1.710kN(6)t:横梁剪应力Ss:横梁型材截面面积矩:9.991cmA3ly:横梁型材截面惯性矩:57.139cm八4t:横梁壁厚:3.000mmT=QxSsxlOO/Iy/t=1.710x9.991x100/57.139/3.000=9.969N/mmA29.969N/mmA2^125.0N/mmA2横梁抗剪强度可以满足.幕墙横梁的刚度计算校核依据:Umax〈[U]=20mm且Umax^L/180(JGJ102-965.5.5)横梁承受呈三角形分布线荷载作用时的最大荷载集度:qwk:风荷载线分布最大荷载集度标准值(KN/m)qwk=WkxB=1.806x1.627=2.938KN/mqex:水平地震作用线分布最大荷载集度标准值(KN/m)qex=qEAkxB=0.072x1.627=0.117KN/m水平方向由风荷载和地震作用产生的弯曲:UI=(qwk+0.6xqex)xWfgA4x1000/0.7/Iy/l20=4.392mm自重作用产生的弯曲:U2=5xGkxWfgA4x1000/384/0.7/Ix=1.862mm综合产生的弯曲为:U=(UlA2+U2A2)A0.5=4.771mm<=20mmDu=U/Wfg/1000=4.771/1.627/1000=0.003^1/180挠度可以满足要求七、横梁与立柱连接件计算横梁与立柱连接件计算:(第1处)1.横梁与立柱间连结(1)横向节点(横梁与角码)N1:连接部位受总剪力:采用Sw+0.6SE组合Nl=(Qw+0.6xQE)x1000=(1.673+0.6x0.062)x1000=1710.416N普通螺栓连接的抗剪强度计算值:130N/mm八2Nv:剪切面数:1D1:螺栓公称直径:6.000mmDO:螺栓有效直径:5.060mmNvbh:螺栓受剪承载能力计算:Nvbh=lx3.14xD0A2x130/4 (GBJ17-887.2.1-1)=1x3.14x5.060八2x130/4=2612.847NNuml:螺栓个数:Numl=Nl/Nvbh=1710.416/2612.847=0.655取2个Neb:连接部位幕墙横梁铝型材壁抗承压能力计算:t:幕墙横梁壁厚:3.000mmNcb=D1xtx120xnum1=6.000x3.000x120x2.000=4320.000N4320.000N^l710.416N强度可以满足(2)竖向节点(角码与立柱)Gk:横梁自重线荷载(N/m):Gk=300xH=300x1.650=495.000N/m横梁自重线荷载设计值(N/m)G=1.2xGk=1.2x660.000=792.000N/mN2:自重荷载(N):N2=GxB/2=792.000x1.627/2=644.292NN:连接处组合荷载:采用SG+SW+0.6SEN=(NlA2+N2A2)A0.5N=(1710.416八2+644.292八2)八0.5=1827.740NNum2:螺栓个数:Num2=N/Nvbh=0.700取2个Nebj:连接部位铝角码壁抗承压能力计算:Lctl:铝角码壁厚:4.000mmNcbj=DlxLctlx120xNum2 (GBJ17-887.2.1)=6.000x4.000x120x2.000=5760.000N5760.000N^1827.740N强度可以满足大连某大厦幕墙设计计算书JK06(2100x1760x3250)基本参数:大连地区抗震7度设防I.设计依据:《建筑结构荷载规范》GB50009-2001《钢结构设计规范》GBJ17-88《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-96《建筑玻璃应用技术规程》JGJ113-97《建筑幕墙》JG3035-96《建筑结构静力计算手册》(第二版)《建筑幕墙物理性能分级》GBfT15225-94《铝及铝合金阳极氧化,阳极氧化膜的总规范》GB8O13《铝及铝合金加工产品的化学成份》GB/T3190《碳素结构钢》GB700-88《硅酮建筑密封胶》GB/T14683-93《建筑幕墙风压变形性能检测方法》GBfT15227《建筑幕墙雨水渗漏形性能检测方法》GB/T15228《建筑幕墙空气渗透形性能检测方法》GBAT15226《建筑结构抗震规范》GBJ11-89《建筑设计防火规范》GBJ16-87(修订本)《高层民用建筑设计防火规范》GB5OO45《建筑物防雷设计规范》GB50057-94《铝合金建筑型材》GB/T5237-93《民用建筑隔声设计规范》GBJ118-88《民用建筑热工设计规范》GB50176-93《采暖通风与空气调节设计规范》GBJ19-87《优质碳素结构钢技术条件》GB699-88《低合金高强度结构钢》GB1579《不锈钢棒》GB1220《不锈钢冷加工钢棒》GB4226《聚硫建筑密封胶》JC483-92《铝及铝合金板材》GB3380-97《不锈钢冷轧钢板》GB3280-92《不锈钢热轧钢板》GB4237-92《建筑幕墙窗用弹性密封剂》JC485-92H.基本计算公式:.场地类别划分:根据地面粗糙度,场地可划分为以下类别:A类近海面,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;大连某大厦按A类地区计算风压.风荷载计算:幕墙属于薄壁外围护构件,根据《建筑结构荷载规范》GB50009-20017.1.1采用风荷载计算公式:Wk=PgzXyzXusXWO其中:Wk—作用在幕墙上的风荷载标准值(kN/m"2)Bgz—瞬时风压的阵风系数,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001取定根据不同场地类型,按以下公式计算:Bgz=K(l+2uf)其中K为地区粗糙度调整系数,uf为脉动系数A类场地:Bgz=O.92*(l+2uf)其中:Pf=0.387*(Z/10)A(-0.12)B类场地:Bgz=O.89*(l+2uf)其中:uf=0.5(Z/10)A(-0.16)C类场地:Bgz=O.85*(l+2uf)其中:Pf=0.734(Z/10)A(-0.22)D类场地:Pgz=O.8O*(l+2UD其中:Pf=1.2248(Z/10)A(-0.3)口z—风压高度变化系数,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001取定,根据不同场地类型,按以下公式计算:A类场地:Pz=1.379X(Z/10)A0.24B类场地:uz=(Z/10)A0.32C类场地:uz=0.616X(Z/10)A0.44D类场地:uz=0.318X(Z/10)A0.60本工程属于A类地区,故uz=1.379X(Z/10)A0.24□s—风荷载体型系数,按《建筑结构荷载规范》GB5OOO9-2OO1取为:1.5W0—基本风压,按全国基本风压图,大连地区取为0.650kN/mA2,.地震作用计算:qEAk邛ExamaxxGAK其中:qEAk—水平地震作用标准值BE--动力放大系数,按3.0取定amax…水平地震影响系数最大值,按相应设防烈度取定:度:amax=0.04度:amax=0.08度:amax=0.16度:amax=0.32大连设防烈度为7度,故取amax=0.080GAK—幕墙构件的自重(N/m9).荷载组合:结构设计时,根据构件受力特点,荷载或作用的情况和产生的应力(内力)作用方向,选用最不利的组合,荷载和效应组合设计值按下式采用:yGSG+yw(pwSw+yE(pESE+yT(pTST各项分别为永久荷载:重力;可变荷载:风荷载、温度变化:偶然荷载:地震水平荷载标准值:qk=Wk+0.6qEAk水平荷载设计值:q=1.4Wk+0.6X1.3qEAk荷载和作用效应组合的分项系数,按以下规定采用:①对永久荷载采用标准值作为代表值,其分项系数满足:a.当其效应对结构不利时:对由可变荷载效应控制的组合,取1.2;对有永久荷载效应控制的组合,取1.35b.当其效应对结构有利时:一般情况取1.0;对结构倾覆、滑移或是漂浮验算,取0.9②可变荷载根据设计要求选代表值,其分项系数一般情况取1.4一、风荷载计算1、标高为3.250处风荷载计算1).风荷载标准值计算:Wk:作用在幕墙上的风荷载标准值(kN/m9)Pgz:3.250m高处阵风系数(按A类区计算):uf=0.387X(Z/10)A(-0.12)=0.443Pgz=0.92x(l+2阳=1.735uz:3.250m高处风压高度变化系数(按A类区计算):(GB50009-2001)HZ=1.379x(Z/10)A0.24=1.053风荷载体型系数us=1.50Wk=PgzxgzxgsxWO (GB5OOO9-2OO1)=1.735x1.053x1.5x0.650=1.781kN/mA2(2).风荷载设计值:W:风荷载设计值:kN/mA2rw:风荷载作用效应的分项系数:1.4按《建筑结构荷载规范》GB50009-20013.2.5规定采用W=rwxWk=1.4xl.781=2.494kN/mA2二、幕墙立柱计算:幕墙立柱计算:(第1处)幕墙立柱按简支梁力学模型进行设计计算:1.选料:(1)风荷载线分布最大荷载集度设计值(矩形分布)qw:风荷载线分布最大荷载集度设计值(kN/m)rw:风荷载作用效应的分项系数:1.4Wk:风荷载标准值:1.781kN/m八2B:幕墙分格宽:1.929mqw=1.4xWkxB=1.4x1.781x1.929=4.810kN/m(2)立柱弯矩:Mw:风荷载作用下立柱弯矩(kN.m)qw:风荷载线分布最大荷载集度设计值:4.810(kN/m)Hsjcg:立柱计算跨度:3.250mMw=qwxHsjcgA2/8=4.810x3.250八2/8=6.350kNmqEA:地震作用设计值(KN/M"):GAk:玻璃幕墙构件(包括玻璃和框)的平均自重:500N/m八2垂直于玻璃幕墙平面的分布水平地震作用:qEAk:垂直于玻璃幕墙平面的分布水平地震作用(kN/m八2)qEAk=3xamaxxGAk (JGJ102-965.2.4)=3x0.080x500.000/1000=0.120kN/mA2YE:幕墙地震作用分项系数:1.3qEA=1.3xqEAk=1.3x0.120=0.156kN/mA2qE:水平地震作用线分布最大荷载集度设计值(矩形分布)qE=qEAxB=0.156x1.929=0.301kN/mME:地震作用下立柱弯矩(kN•m):ME=qExHsjcgA2/8=0.301x3.250八2/8=0.397kNmM:幕墙立柱在风荷载和地震作用下产生弯矩(kN•m)采用SW+0.6SE组合M=Mw+0.6xME=6.350+0.6x0.397=6.589kNm(3)W:立柱抗弯矩预选值(cm八3)W=Mxl0A3/l.05/84.2=6.589xl0A3/l.05/84.2=74.525cmA3qWk:风荷载线分布最大荷载集度标准值(kN/m)qWk=WkxB=1.781x1.929=3.436kN/mqEk:水平地震作用线分布最大荷载集度标准值(kN/m)qEk=qEAkxB=0.120x1.929=0.231kN/m(4)11J2:立柱惯性矩预选值(cm八4)11=900x(qWk+0.6xqEk)xHsjcgA3/384/0.7=900x(3.436+0.6x0.231)x3250八3/384/0.7=410.838cm八4I2=5000x(qWk+0.6xqEk)xHsjcgA4/384/0.7/20二5000x(3.436+0.6x0.231)x3.250八4/384/0.7/20=370.896cm人4选定立柱惯性矩应大于:410.838cm八4.选用立柱型材的截面特性:选用型材号:XC1UK06型材强度设计值:85.500N/mmA2型材弹性模量:E=0.7X10A5N/mmA2X轴惯性矩:Ix=392.379cmA4Y轴惯性矩:Iy=78.236cmMX轴抵抗矩:Wxl=50.627cmA3X轴抵抗矩:Wx2=46.438cmA3型材截面积:A=13.572cmA2型材计算校核处壁厚:t=3.000mm型材截面面积矩:Ss=32.812cmA3塑性发展系数:Y=1.05.幕墙立柱的强度计算:校核依据:N/A+M/y/wWfa=85.5N/mmA2(拉弯构件)QGJ102-965.5.3)B:幕墙分格宽:1.929mGAk:幕墙自重:5OON/mA2幕墙自重线荷载:Gk=500xWfg/1000=500x1.929/1000=0.965kN/mNK:立柱受力:Nk=GkxHsjcg=0.965x3.250=3.135kNN:立柱受力设计值:rG:结构自重分项系数:1.2N=1.2xNk=1.2x3.135=3.762kN。:立柱计算强度(N/mmA2)(立柱为拉弯构件)N:立柱受力设计值:3.762kNA:立柱型材截面积:13.572cm"2M:立柱弯矩:6.589kN•mWx2:立柱截面抗弯矩:46.438cmA3Y:塑性发展系数:1.05o=Nx10/A+Mx10A3/1.05/Wx2=3.762x10/13.572+6.589x10A3/l.05/46.438=137.900N/mmA2137.900N/mmA2>fa=85.5N/mmA2立柱强度不能满足.幕墙立柱的刚度计算:校核依据:Umax<[U]=20mm且UmaxWL/180(JGJ102-965.5.5)Umax:立柱最大挠度Umax=5x(qWk+0.6xqEk)xHsjcgA4x1000/384/0.7/Ix立柱最大挠度Umax为:18.905mmW20mmDu:立柱挠度与立柱计算跨度比值:Hsjcg:立柱计算跨度:3.250mDu=U/Hsjcg/1000=18.905/3.250/1000=0.006>1/180挠度不能满足要求5.立柱抗剪计算:校核依据:tmax<[t]=49.6N/mmA2(DQwk:风荷载作用下剪力标准值(kN)Qwk=WkxHsjcgxB/2=1.781x3.250x1.929/2=5.583kN(2)Qw:风荷载作用下剪力设计值(kN)Qw=1.4xQwk=1.4x5.583=7.816kN(3)QEk:地震作用下剪力标准值(kN)QEk=qEAkxHsjcgxB/2=0.120x3.250x1.929/2=0.376kN(4)QE:地震作用下剪力设计值(kN)QE=1.3xQEk=1.3x0.376=0.489kN(5)Q:立柱所受剪力:采用QW+0.6QE组合Q=Qw+0.6xQE=7.816+0.6x0.489=8.109kN(6)立柱剪应力:T:立柱剪应力:Ss:立柱型材截面面积矩:32.812cm八3lx:立柱型材截面惯性矩:392.379cmMt:立柱壁厚:3.000mmT=QxSsxl00/Ix/t=8.109x32.812x100/392.379/3.000=22.604N/mmA222.604N/mm八2W49.6N/mm八2立柱抗剪强度可以满足三、立梃与主结构连接立梃与主结构连接:(第1处)Lct2:连接处钢角码壁厚:4.000mmD2:连接螺栓直径:12.000mmDO:连接螺栓直径:10.360mm采用SG+SW+0.6SE组合Nlwk:连接处风荷载总值(N):N1wk=WkxBxHsjcgx1000=1.781x1.929x3.250x1000=11165.534N连接处风荷载设计值(N):Nlw=1.4xNlwk=1.4x11165.534=15631.748NNIEk:连接处地震作用(N):NlEk=qEAkxBxHsjcgx1000=0.120x1.929x3.250x1000=752.3IONNIE:连接处地震作用设计值(N):NlE=1.3xNlEk=1.3x752.310=978.003NNl:连接处水平总力(N):Nl=Nlw+0.6xNlE=15631.748+0.6x978.003=16218.550NN2:连接处自重总值设计值(N):N2k=500xBxHsjcg=500x1.929x3.250=3134.625NN2:连接处自重总值设计值(N):N2=1.2xN2k=1.2x3134.625=3761.550NN:连接处总合力(N):N=(NlA2+N2A2)A0.5=(16218.550A2+3761.550八2)2.5=16649.042NNvb:螺栓的承载能力:Nv:连接处剪切面数:2Nvb=2x3.14xD0A2x130/4 (GBJ17-88=2x3.14xl0.360A2x130/4=21905.971NNuml:立梃与建筑物主结构连接的螺栓个数:Numl=N/Nvb=16649.042/21905.971=0.760个取2个Ncbl:立梃型材壁抗承压能力(N):D2:连接螺栓直径:12.000mm

(GBJ17-887.2.1)Nv:连接处剪切面数:4t:立梃壁厚:3.000mmNcbl=D2x2x120xtxNum1(GBJ17-887.2.1)=12.000x2x120x3.000x2.000=17280.000N17280.000N216649.042N强度可以满足Ncbg:钢角码型材壁抗承压能力(N):Ncbg=D2x2x267xLct2xNum1 (GBJ17-887.2.1)=12.000x2x267x4.000x2.000=51264.000N51264.000N216649.042N强度可以满足四、幕墙预埋件总截面面积计算幕墙预埋件计算:(第1处)本工程预埋件受拉力和剪力V:剪力设计值:V=N2=3761.550NN:法向力设计值:N=N1=16218.550NM:弯矩设计值(N•mm):e2:螺孔中心与锚板边缘距离:60.000mmM=Vxe2=3761.550x60.000=225693.000NmNuml:锚筋根数:4根锚筋层数:2层Kr:锚筋层数影响系数:1.000关于混凝土:混凝土标号C30混凝土强度设计值:fc=15.000N/mm八2按现行国家标准W混凝土结构设计规范2GBJ10采用。选用二级锚筋锚筋强度设计值:fy=310.000N/mm八2d:钢筋直径:012.000mmav:钢筋受剪承载力系数:av=(4-0.08xd)x(

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