中学体艺楼百叶幕墙设计计算书

正安县第一中学体艺楼·建筑百叶设计计算书正安县第一中学体艺楼建筑百叶设计计算书设计：校对：审核：批准：二〇一七年一月十七日建筑百叶设计计算书计算引用的规范、标准及资料幕墙及采光顶相关设计规范：《铝合金结构设计规范》GB50429-2007《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003《建筑玻璃应用技术规程》JGJ113-2015《建筑幕墙》GB/T21086-2007《建筑玻璃采光顶》JG/T231-2007《建筑用玻璃与金属护栏》JG/T342-2012《建筑幕墙工程技术规范》DGJ08-56-2012建筑设计规范：《地震震级的规定》GB/T17740-1999《钢结构设计规范》GB50017-2003《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010《高处作业吊蓝》GB19155-2003《工程抗震术语标准》JGJ/T97-2011《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145-2013《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2013《混凝土结构设计规范》GB50010-2010《混凝土用膨胀型、扩孔型建筑锚栓》JG160-2004《建筑防火封堵应用技术规程》CECS154：2003《钢结构焊接规范》GB50661-2011《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223-2008《建筑结构荷载规范》GB50009-2012《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001《建筑抗震设计规范》GB50011-2010《建筑设计防火规范》GB50016-2014《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-2002玻璃规范：《镀膜玻璃第1部分：阳光控制镀膜玻璃》GB/T18915.1-2013《镀膜玻璃第2部分：低辐射镀膜玻璃》GB/T18915.2-2013《防弹玻璃》GB17840-1999《平板玻璃》GB11614-2009《建筑用安全玻璃第3部分：夹层玻璃》GB15763.3-2009《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》GB15763.1-2009《半钢化玻璃》GB/T17841-2008《热弯玻璃》JC/T915-2003(2014)《压花玻璃》JC/T511-2002《中空玻璃》GB/T11944-2012钢材规范：《建筑结构用冷弯矩形钢管》JG/T178-2005《不锈钢棒》GB/T1220-2007《不锈钢冷加工钢棒》GB/T4226-2009《不锈钢冷轧钢板及钢带》GB/T3280-2007《不锈钢热轧钢板及钢带》GB/T4237-2007《不锈钢丝》GB/T4240-2009《建筑用不锈钢绞线》JG/T200-2007《不锈钢小直径无缝钢管》GB/T3090-2000《彩色涂层钢板和钢带》GB/T12754-2006《低合金钢焊条》GB/T5118-2012《低合金高强度结构钢》GB/T1591-2008《建筑幕墙用钢索压管接头》JG/T201-2007《耐候结构钢》GB/T4171-2008《高碳铬不锈钢丝》YB/T096—1997《合金结构钢》GB/T3077-1999《金属覆盖层钢铁制品热镀锌层技术要求》GB/T13912-2002《冷拔异形钢管》GB/T3094-2012《碳钢焊条》GB/T5117-2012《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/T912-2008《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《彩色涂层钢板用建筑密封胶》JC/T884-2001《丁基橡胶防水密封胶粘带》JC/T942-2004《工业用橡胶板》GB/T5574-2008《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《建筑用岩棉、矿渣棉绝热制品》GB/T19686-2005《建筑铝合金型材用聚酰胺隔热条》JG/T174-2014《聚氨酯建筑密封胶》JC/T482-2003《聚硫建筑密封胶》JC/T483-2006《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/T529-2008《修补用天然橡胶胶粘剂》HG/T3318-2002《中空玻璃用弹性密封胶》GB/T29755-2013《中空玻璃用丁基热熔密封胶》JC/T914-2014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《彩色涂层钢板和钢带试验方法》GB/T13448-2006《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2015《建筑防水材料老化试验方法》GB/T18244-2000《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《建筑装饰装修工程质量验收规范》GB50210-2001《金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法》GB/T228.1-2010《建筑结构静力计算手册》(第二版)土建图纸：基本参数百叶所在地区贵州贵阳地区；地面粗糙度分类等级百叶属于外围护构件，按《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)A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；依照上面分类标准，本工程按C类地形考虑。百叶承受风荷载计算风荷载标准值的计算方法软件计算的这种类型百叶的叶片质量非常小，抗震作用在计算中微不足道，忽略不计！实际主要是风荷载作用！百叶属于外围护构件，按《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)计算：wk=βgzμzμs1w0……8.1.1-2[GB50009-2012]上式中：wk：作用在百叶上的风荷载标准值(MPa)；Z：计算点标高：17.1m；βgz：高度z处的阵风系数；根据不同场地类型,按以下公式计算：βgz=1+2gI10(z/10)-α……条文说明部分8.6.1[GB50009-2012]其中A、B、C、D四类地貌类别截断高度分别为：5m、10m、15m、30m；A、B、C、D四类地貌类别梯度高度分别为：300m、350m、450m、550m；也就是：对A类场地：当z>300m时，取z=300m，当z<5m时，取z=5m；对B类场地：当z>350m时，取z=350m，当z<10m时，取z=10m；对C类场地：当z>450m时，取z=450m，当z<15m时，取z=15m；对D类场地：当z>550m时，取z=550m，当z<30m时，取z=30m；g：峰值因子，取2.5；I10：10m高名义湍流度，对应A、B、C、D地面粗糙度，可分别取0.12、0.14、0.23和0.39；α：地面粗糙度指数，对应A、B、C、D地面粗糙度，可分别取0.12、0.15、0.22和0.30；对于C类地形，17.1m高度处的阵风系数为：βgz=1+2×2.5×0.23×(17.1/10)-0.22=2.022μz：风压高度变化系数；根据不同场地类型,按《建筑结构荷载规范》条文说明部分8.2.1提供的公式计算：A类场地：μzA=1.284×(z/10)0.24B类场地：μzB=1.000×(z/10)0.30C类场地：μzC=0.544×(z/10)0.44D类场地：μzD=0.262×(z/10)0.60公式中的截断高度和梯度高度与计算阵风系数时相同，也就是：对A类场地：当z>300m时，取z=300m，当z<5m时，取z=5m；对B类场地：当z>350m时，取z=350m，当z<10m时，取z=10m；对C类场地：当z>450m时，取z=450m，当z<15m时，取z=15m；对D类场地：当z>550m时，取z=550m，当z<30m时，取z=30m；对于C类地形，17.1m高度处风压高度变化系数：μz=0.544×(17.1/10)0.44=0.6888μs1：局部风压体型系数；按《建筑结构荷载规范》GB50009-2012，本处百叶结构的体型系数μs1(1)为1.0。w0：基本风压值(MPa)，根据现行《建筑结构荷载规范》GB50009-2012附表E.5中数值采用，但不小于0.3KN/m2，按重现期50年，贵州贵阳地区取0.0003MPa；风荷载标准值的计算对于百叶结构来说，无需按从属面积折减，直接计算荷载即可：wk=βgzμzμs1w0=2.022×0.6888×1.0×0.0003=0.000418MPa因为wk<0.001MPa，所以按JGJ102-2003，取wk=0.001MPa。百叶计算基本参数：1：计算点标高：17.1m；2：叶片宽度：B=60mm；3：百叶跨度：L=1800mm；4：百叶材料：金属型材，6063-T5；5：百叶截面特性：百叶型材代号：BY02；惯性矩I=115390mm4；抗弯矩W=3711mm3；6：百叶力学模型：简支梁；风荷载设计值的计算w：风荷载设计值(MPa)；wk：风荷载标准值(MPa)；w=1.4wk=1.4×0.001=0.0014MPa百叶的强度计算(1)百叶弯矩的计算：这种百叶结构主要承受来自立面的风荷载作用，自重和地震作用非常小，计算中予以忽略。风荷载需要按其实际作用方向进行力的分解；q：百叶的线荷载设计值(N/mm)；w：风荷载设计值(MPa)；B：百叶宽度(mm)；α：百叶倾角(度)；q=w×B×sinα=0..0014××60×sin455°=0..059N//mmM：百叶叶所受弯矩设设计值(N·mmm)；L：百叶叶跨度(mm)；M=qLL2/8=0..059×180022/8=233895N··mm(2)百叶强度的的计算：σ=M/W=233895/33711=6..439MPPa≤f=90MMPa(60063-T55)所以百叶的强度能能够满足规范范要求！百叶的挠度计算qk：百百叶的线荷载载标准值(N/mmm)；wk：风风荷载标准值值(MPa)；B：百叶叶宽度(mm)；α：百叶倾角(度))；qk=wwk×B×sinα=0..001×60×sin455°=0..042N//mmdf：百百叶的挠度计计算值(mm)；df,llim：百叶的挠挠度限值，取取其跨度的1/180，为10mm；L：百叶叶的跨度(mm)；I：百叶叶的惯性矩(mm4)；E：百叶叶的弹性模量量(MPa)；df=55qkL4//384EII=5××0.0422×180044/384//700000/1153390=0..711mmm0.7111mm≤df,liim=10mmm所以百叶的挠度能能够满足规范范要求！附录常用材料的力学及及其它物理性性能玻璃的强度设计值值fg(MPa)JGJ102-22003表5.2.11种类厚度(mm)大面侧面普通玻璃528.019.5浮法玻璃5～1228.019.515～1924.017.0≥2020.014.0钢化玻璃5～1284.058.815～1972.050.4≥2059.041.3长期荷载作用下玻玻璃的强度设设计值fg(MPa)JGJ113-22015表4.1.99种类厚度(mm)大面侧面平板玻璃4～129615～1975≥2064半钢化玻璃4～12282015～192417≥202014钢化玻璃4～12423015～193626≥203021铝合金型材的强度度设计值(MPaa)GB50429--2007表4.3.44铝合金牌号状态厚度强度设计值(mm)抗拉、抗压抗剪6061T4不区分9055T6不区分2001156063T5不区分9055T6不区分150856063AT5≤1013575T6≤1016090钢材的强度设计值值(1-热轧钢材)fs(MPa)JGJ102-22003表5.2.33钢材牌号厚度或直径d(mmm)抗拉、抗压、抗弯弯抗剪端面承压Q235d≤16215125325Q345d≤16310180400钢材的强度设计值值(2-冷弯薄壁型型钢)fs(MPa)GB50018--2002表4.2.11钢材牌号抗拉、抗压、抗弯弯抗剪端面承压Q235205120310Q345300175400材料的弹性模量EE(MPa))JGJ102-22003表5.2.8、JGJ1333-20001表5.3.99材料E材料E玻璃0.72×1055不锈钢绞线1.2×105～～1.5×1105铝合金、单层铝板板0.70×1055高强钢绞线1.95×1055钢、不锈钢2.06×1055钢丝绳0.8×105～～1.0×1105消除应力的高强钢钢丝2.05×1055花岗石板0.8×105蜂窝铝板10mmm0.35×1055铝塑复合板4mmm0.2×105蜂窝铝板15mmm0.27×1055铝塑复合板6mmm0.3×105蜂窝铝板20mmm0.21×1055材料的泊松比υJGJ102-22003表5.2.9、JGJ1333-20001表5.3.110、GB504429-20007表4.3.77材料υ材料υ玻璃0.2钢、不锈钢0.3铝合金0.3(按GB550429))高强钢丝、钢绞线线0.3铝塑复合板0.25蜂窝铝板0.25花岗岩0.125材料的膨胀系数αα(1/℃)JGJ102-22003表5.2.110、JGJ1333-20001表5.3.111、GB504429-20007表4.3.77材料α材料α玻璃0.8×10-55～1.0×110-5不锈钢板1.80×10--5铝合金、单层铝板板2.3×10-55(按GB504429)混凝土1.00×10--5钢材1.20×10--5砖砌体0.50×10--5铝塑复合板≤4.0×10-55蜂窝铝板2.4×10-55花岗岩0.8×10-55材料的重力密度γγg(KN/m3)JGJ102-22003表5.3.1、GB504429-20007表4.3.77材料γg材料γg普通玻璃、夹层玻玻璃钢化、半钢化玻璃璃25．6矿棉1.2～1.5玻璃棉0.5～1.0钢材78．5岩棉0.5～2.5铝合金2700kg/mm3(按GB504429)板材单位面积重力力标准值（MPa）JGJ133-22001表5.2.22板材厚度（mm）qk(N/m2)板材厚度（mm）qk(N/m2)单层铝板2.53.04.067.581.0112.0不锈钢板1.52.02.53.0117.8157.0196.3235.5铝塑复合板4.06.055.073.6蜂窝铝板（铝箔芯芯）10.015.020.053.070.074.0花岗石板20.025.030.0500～560625～700750～840螺栓连接的强度设设计值一(MPa)JGJ102-22003表B.0.11-1螺栓的性能等级锚栓和构件件钢材的牌号号普通螺栓锚栓承压型连接高强度度螺栓C级螺栓A、B级螺栓抗拉抗剪承压抗拉抗剪承压抗拉抗拉抗剪承压ftbfvbfcbftbfvbfcbftbftbfvbfcb普通螺栓4.6、4.8级级1701405.6级2101908.8级400320锚栓Q235钢140Q345钢180承压型连接高强度度螺栓8.8级400250-10.9级500310-构件Q235钢--305--405470Q345钢--385--510590Q390钢--400--530615螺栓连接的强度设设计值二(MPa)GB50429--2007表4.3.55-1螺栓的材料、性能能等级和构件铝合合金牌号普通螺栓铝合金不锈钢钢抗拉ftv抗剪fvb承压fcb抗拉ftv抗剪fvb承压fcb抗拉ftv抗剪fvb承压fcb普通螺栓铝合金2B11170160———————2A90150145———————不锈钢A2-50、A44-50———200190————A2-70、A44-70———280265————钢4.6、4.8级级——————170140—构件6061-T4——210——210——2106061-T6——305——305——3056063-T5——185——185——1856063-T6——240——240——2406063A-T55——220——220——2206063A-T66——255——255——2555083-O/FF/H1122——315——315——315焊缝的强度设计值值(MPa)JGJ102-22003表B.0.11-3焊接方法和焊条型型号构件钢材对接焊缝角焊缝牌号厚度或直径d（mm）抗压fcw抗拉和抗弯受拉fftw抗剪fvw抗拉、抗压和一级、二级三级抗剪ffw自动焊、半自动焊焊和E43型焊条的手手工焊Q235钢d≤1621521518512516016＜d≤4020520517512016040＜d≤60200200170115160自动焊、半自动焊焊和E50型焊条的手手工焊Q345钢d≤1631031026518020016＜d≤3529529525017020035＜d≤50265265225155200自动焊、半自动焊焊和E55型焊条的手手工焊Q390钢d≤1635035030020522016＜d≤3533533528519022035＜d≤50315315270180220自动焊、半自动焊焊和E55型焊条的手手工焊Q420钢d≤1638038032022022016＜d≤3536036030521022035＜d≤50240240290195220不锈钢螺栓连接的的强度设