点支承玻璃幕墙计算书

点支承玻■幕墙工程2007年1月25日项目名称：点支承玻璃幕墙计算书第一部分计算说明参照的标准及规范：《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001《建筑结构荷载规范》GB50009-2001《混凝土结构设计规范》GB50010-2002《钢结构设计规范》GB50017-2003《冷弯薄壁钢结构设计规范》GB50018-2003《建筑钢结构焊接规程》GBJ81-91《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001《建筑工程质量检验评定标准》GB50221-95《钢结构工程质量检评定标准》GB50221-95《钢结构工程施工及验收规范》GB50205-95《建筑防腐蚀工程质量检验评定标准》GB50224-95《建筑装饰装修工程质量验收规范》GB50210-2001《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》JGJ85《预应力筋用锚具、夹具和连接器》GB/T14370《建筑幕墙物理性能分级》GB/T15225《玻璃幕墙工程质量检验标准》JGJ/139-2001《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003《建筑幕墙》GB3035《点支式玻璃幕墙支承装置》JB/T138-2003《金属石材幕墙工程技术规范》JGJ133-2001《建筑玻璃应用技术规程》JGJ113-97《建筑结构静力计算手册》（第二版）《建筑结构抗震规范》GB50011-2001《浮法玻璃》GB11614

项目名称：点支承玻璃幕墙计算书《钢化玻璃》GB/T9963《幕墙用钢化玻璃与半钢化玻璃》GB/T17841《夹层玻璃》GB9962《不锈钢棒》GB/T1220《不锈钢冷加工钢棒》GB/T4226《不锈钢冷轧钢板》GB/T3280《不锈钢热轧钢带》YB/T5090《不锈钢热轧钢板》GB/T4237《不锈钢丝》GB/T4240《不锈钢丝绳》GB/9944《幕墙玻璃拉缝用密封胶》JC/T882《建筑密封材料试验方法》GB/T13477《建筑施工安全检查评分办法》JGJ59-88《建筑机械安全技术规程》JGJ33-86《施工现场临时用电安全技术规程》JGJ46-88《建设工程施工现场供用电安全规范》GB50194-93设计计算依据：结构风荷载的基本计算公式：结构承受的风荷载取值依据《建筑结构荷载规范》GB50009-2001的规定作为算依据：风荷载计算公式：WK=3gzXpzXpsXW0WK——作用在幕墙上的风荷载标准值（kN/m2）Bgz——Z高度处的阵风系数（GB50009-2001，表7.5.1；《建筑结构荷载规范》）uz——风压高度变化系数（GB50009-2001，表7.2.1；《建筑结构荷载规范》）us——风荷载体型系数（GB50009-2001,7.3.3；《建筑结构荷载规范》）W0基本风压

项目名称：点支承玻璃幕墙计算书场地类别划分：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，湖岩及沙漠地区B类指田野，乡村，丛林，丘陵以有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结构地震荷载的基本计算公式：地震荷载分为水平地震作用和平竖向地震作用。1）垂直于玻璃幕墙平面的分布水平地震作用的标准值的计算公式：（《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003）QEK=amaXX3eXGAk其中：qEK一垂直于玻璃幕墙平面的分布水平地震作用标准（KN/m2）。顺—水平地震影响系数最大值，按相应设防烈度取定口盛一动力放大系数，可取5.0G/—玻璃幕墙自重作用标准值（KN/m2）2）水平地震影响系数最大值a抗震设防烈度6度7度8度max0.040.08(0.12)0.16(0.24)注：7、8度时括号内的数值分别用于设计基本地震加速度为0.15g和0.30g的地区。3）竖向地震作用：根据《建筑抗震设计规范》GB50011-2001第5.1.1规定，8、9度的大跨度和长悬臂结构及9度时的高层建筑，应计算竖向地震作用。在本设计计算中主要考虑垂直于玻璃幕墙平面横向水平地震作用。结构的荷载组合：（《建筑结构荷载规范》GB50009-2001第3.2.3）对于基本组合，荷载效应组合的设计值S应从下列组合值中取最不利值确定：1）由可变荷载效应控制的组合：nS=YgSgk+Yq鬲k+Iq%Sqik（3・2.3-l）i=2式中：YG—永久荷载的分项系数，应按第3.2.5条采用；YQ—第i个可变荷载的分项系数，其中Yq为可变荷载Q1的分项系数，应按第3.2.5条采用；SGK一按永久荷载标准值Gk计算的荷载效应值；SQik一按永久荷载标准值Qik计算的荷载效应值，其中SQlK为诸可变荷载效应中起控制作用者;wei一可变荷载Q|的组合值系数，应分别按各章的规定采用；n一参与组合的可变荷载数。2）由永久荷载效应控制的组合：nS=YgSgk+^Yq%SQik（3-2-3-2）i=1注：1.基本组合中的设计值仅适用于荷载与荷载效应为线性的情况。当对SQlk无法明显判断时，轮次以各可变荷载效应为SQlk，选其中最不利的荷载效应组合。当考虑以竖向的永久荷载效应控制的组合时，参与组合可采用简化规则，荷载仅限于竖向荷载。荷载分项系数：基本组合的荷载分项系数，应按下列规定采用：永久荷载的分项系数：1）当其效应结结构不利时一对由可变荷载效应控制的组合，应取1.2；一对由永久荷载效应控制的组合，应取1.35；2）当其效应对结构有利时一般情况下应取1.0；一对结构的倾覆、滑移或漂浮验算，应取0.9。可变荷载的分项系数：一般情况下应取1.4；—对标准植大于4kN/m2的工业房屋楼面结构的活荷载应取1.3。注：对于某种特殊情况，可按建筑结构有关设计规范的规定确定。材料参数项目名称：点支承玻璃幕墙计算书常用参数：强度设计值:1）玻璃的强度设计值：fg（N/mm2）玻璃种类厚度（mm）大面强度侧面强度普通玻璃528.019.5浮法玻璃5-1228.019.515-1924.017.0N2020.014.0钢化玻璃5-1284.058.815-1972.050.4N2059.041.3

项目名称：点支承玻璃幕墙计算书注：1、夹层玻璃和中空玻璃的强度设计值可按所采用的玻璃种类确定2、当钢化玻璃的强度标准值达不到浮法玻璃的强度标准值的3倍时，表中数据应根据实测结果予以调整3、半化玻璃的强度设计值可取浮法玻璃的强度设计的2倍。当钢化玻璃的强度标准值达不到浮法玻璃的强度标准值的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判面，其宽为玻璃厚度2）钢材的强度设计值fS（N/mm2）钢材牌号厚度或直径抗拉、抗压、抗弯抗剪端面承压Q235dW1621512532516<dW4020512040<dW60200115Q345dW1631018040016<dW3529517035<dW50356155注：表中厚度是指计算点的钢材厚度；对轴心受力构件是指截面中较厚板件的厚度。项目名称：点支承玻璃幕墙计算书坚朗(KINLONG)018〜。24不锈钢索参数:钢索直径(mm)结构金属断面积(mm2)最小破断拉力(KN)抗拉承载力设计值：(KN)弹性模量(X10新pa)161X61152.81181.52100.81.25〜1.4518192.15220.39122.4419.5225.51255.60142.021261.54293.43163.0222.51X91299.43309.76172.0924340.69363.55201.97根据JGJ102—2003规定，拉索抗力分项系数取1.8。第二部分荷载计算风荷载计算：建筑物基本条件：工程所在地区：武汉地区工程所在区域的地面粗糙度类别：B类幕墙风压计算取用高度：H=30m计算位置：墙角区所需参数：查《建筑结构荷载规范》(GB51009)及附表可得如下参数：阵风系数Bgz=1.64体型系数：墙面区负风：Us=—1.2墙面区正风Us=1.0。风压高度变化系数Uz=1.42基本风压W0=0.35KN/m2风荷载标准值：正风：Wk1=BgzUsUzWo=1.64X1.0X1.42X0.35=0.815KN/m2根据《玻璃幕墙工程技术规范》(JGJ102—2003)取，Wk1=1.0KN/m2墙面区负风：Wk2=BgzUsUzWo=1.64X(-1.2)X1.42X0.35=—0.978KN/m2项目名称：点支承玻璃幕墙计算书根据《玻璃幕墙工程技术规范》(JGJ102—2003)取，Wk2=—1.0KN/m2。后面组合时，取其绝对值Wk2=1.0KN/m2。自重作用计算：所需参数：玻璃：12+12A+12双钢化中空玻璃玻璃有效重力厚度t=24mm玻璃重力密度Yg=25.6KN/m2玻璃面板自重作用标准值：GAK=Ygt=25.6X24/1000=0.614N/m2在结构计算时，考虑到驳接爪等附件重量，取Gak=0.65N/m2地震作用计算：建筑物基本条件：武汉地区抗震设防烈度：7度所需参数：查《玻璃幕墙工程技术规范》(JGJ102—2003)可得如下参数：水平地震影响系数最大值：a皿=0.08动力放大系数：Be=5水平地震作用标准值：qEK=^EXamaxXGk=5.0X0.08X0.614=0.246kN/m2

项目名称：点支承玻璃幕墙计算书荷载组合：所需参数：a.风荷载：组合系数：Ww=1.00分项系数：Yw=1.40地震作用：组合系数：We=0.50分项系数：Ye=1.30自重作用：分项系数：Ye=1.20d：进行正常使用极限状态组合时，分项系数均取1。正常使用极限状态：1）墙面区负风时：q=WyW+PYqKWWkEEEk=1.00X1.0X1.0+0.50X1.0X0.246=1.123kN/m2=1.123X10-3N/mm22）所有位置正风时：q=PYW+PYqKWWkEEEk=1.00X1.0X1.0+0.50X1.0X0.246=1.123kN/m2=1.123X10-3N/mm2项目名称：点支承玻璃幕墙计算书承载能力极限状态：1）墙面区负风时：q=^WYWWk+^EYEqEk=1.00X1.4X1.0+0.50X1.3X0.246=1.56kN/m2=1.56X10-3N/mm22）所有位置正风时：q=^WYWWk+^EYEqEk=1.00X1.4X1.0+0.50X1.3X0.246=1.56kN/m2=1.56X10-3N/mm2注：由于玻璃自重方向与水平外荷载方向不同，因此上述数值组合玻璃自重作用不参与。第四部分墙面玻璃计算原始参数：玻璃取点支玻璃幕墙中最大的一块进行计算，其规格BXH=3000mmX2071mm，玻璃为12(FT)+12A+12(FT)双钢化中空玻璃，内倾15°，采用300系列驳接爪！(如下图所示)中空玻璃上的分配荷载：外片：1)设计值：qi=1-1ti3/(ti3+tpxq=1.1X123/(123+123)X1.56X10-3=0.858X10-3N/mm2内片：1)设计值：%="/("+顷冲=123/(123+123)X1.56X10-3=0.78X10-3N/mm2中空玻璃的等效厚度：t=0.95(t「+t23)1/3=0.95(123+123)1/3=14.36mm玻璃计算：挠度及应力折减系数：由。=qp/Et4=1.123X103X(3000-3004/0.7X105X14.364=19.48查《玻璃幕墙工程技术规范》(JGJ102—2003)附表得，n=0.92弯矩系数及挠度系数：由a/b=(2071-300)/(2071-300)=0.66查《玻璃幕墙工程技术规范》(JGJ102—2003)附表得，弯矩系数：m=0.1362挠度系数：^=0.01564强度计算：o=n6mqb/t?。一玻璃面板最大应力。n—折减系数。M一玻璃板的弯矩系数。Q一荷载设计值。本处取单片玻璃上的分配荷载。B一长边计算跨度，本处为b=3000-300=2700mmt一相对于分配荷载的玻璃厚度。项目名称：点支承玻璃幕墙计算书玻璃的最大应力为：o1=n6mqb/t?=0.9次6X0.136水0.85§<1O3X2700/12=32.66N/mm校核：32.66N/im^84N/mm强度合格!强度复验：1）有限元模型：■吕吕HS项目名称：点支承玻璃幕墙计算书2）第一主应力云图：■吕吕HSE0一.858E05911312.17916.239Z0_Z99Z4.359MM4L33E.47936.529AJ-ISTS3.US5SE-034.0.59G.1191£_17916-£33EU_Z3'3E4_353矣.4133£_47936-£393）校核：36.539/a蓝84N/mm强度合格!5、挠度计算:

u=nuWb/Dku---玻璃面板最大挠度。n---折减系数。■---玻璃板的挠度系数。wk---风荷载标准值。b长边计算跨度，本处为b=2700mmD---中空玻璃刚度，D=Et/12(1u2)=0.72X10X14.33/12(1-02)2=1.85K1ON/mm2玻璃的最大挠度为：u=nuWb/Dk=0.9X0.0156X1.0X103X2700/1.8X10=41.33mm校核：u/L=41.33/2700=1/651/65W1/60，挠度符合《玻璃幕墙工程技术规范》(JGJ102-2003)要求!挠度复验：有限元模型，同上。2)挠度云图:校核：u/L=40.711/2700=1/661/66W1/60，挠度符合《玻璃幕墙工程技术规范》(JGJ102—2003)要求!第五部分横向自平衡索结构分析基本条件：由幕墙设计图可知，横向自平衡索结构基本情况如下图：其它参数：1）竖向玻璃分格标准格为2071mm,则标准的玻璃分格为BXH=3000mmX2071mm。2）自平衡索桁架横向跨度L=13500mm。3）结构计算时年最低温度取一10°C；年最高温度取+40°C。正常使用极限状态，集中力计算：风荷载与地震作用作用于支撑杆端部的集中力：1）正风：Pw1=qKXBXH=1.123X3.0X2.071=6.977KN=6977N幕墙内倾斜15。，设水平方向为X方向，重力方向为Z方向，则风荷载在两个方向的分量为:Pwx1=PW1XCOS15°=6977XCOS15°=6739N

Pwzi=PwiXSIN15°=6977XSIN15°=1806N负风：绝对值同正风。自重作用作用于支撑杆端部的集中力:Pgi=GakXB"=0.65X3.0X2.071=4.038KN=4038N承载能力极限状态计算：在软件分析时在软件中设定。荷载组合：分析:作用于点支幕墙结构上可由多个荷载组合，但决定杆件截面及结构受力安全的是其最不利的荷载组合，经分析可知，最不利荷载组合如下：预应力状态：(式中Pre指预拉力)COMB1：1.0XPre+1.0XTEP(+)"+”代表升温，本处取+40°CCOMB2：1.0XPre+1.0XTEP(-)“一”代表降温，本处取一10°C正常使用极限状态：(式中Pre指预拉力)COMB3：1.0XGK+1.0XPre+1.0XTEP(+)+1.0XWK(+)“+”代表正风COMB4：1.0XGK+1.0XPre+1.0XTEP(+)+1.0XWK(—)“一”代表负风承载能力极限状态：(式中P指预拉力)COMB5：1.2XGK+1.0XPre+1.0XTEP(-)+1.4XWK(+)+0.5X1.3XqECOMB6：1.2XGK+1.0XPre+1.0XTEP(-)+1.4XWK(—)+0.5X1.3XqECOMB7：1.2XGK+1.0XPre+1.0XTEP(+)+1.4XWK(+)+0.5X1.3XqECOMB8：1.2XGK+1.0XPre+1.0XTEP(+)+1.4XWK(—)+0.5X1.3XqE对荷载组合的说明：

COMB1、COMB2用于施工时进行预张力施加。COMB3、COMB4用于计算挠度。COMB5、COMB6用于计算强度。COMB7、COMB8用于检验索在承载能力极限状态是否有部分拉索产生松驰。结构分析软件说明：该计算采用SAP2000软件，对结构进行受力分析。计算模型及模型信息：计算模型：七.预拉力状态杆件预拉力:巾16不锈钢拉索巾16不锈钢拉杆巾七.预拉力状态杆件预拉力:巾16不锈钢拉索巾16不锈钢拉杆巾18不锈钢拉索巾50X5钢管巾159X8钢管整体轴力示意图局部轴力示意图局部轴力示意图预拉力说明：1）由于横向自平衡索桁架均相同，此处仅显示其中一棉的预拉力值