明框玻璃幕墙计算书

工程名玻璃幕墙设计计算书江苏苏鑫装饰有限公司1998年11月10日工程名玻璃幕墙设计计算书一.计算依据：1.玻璃幕墙分格图2.国标《建筑结构荷载规范》GBJ9-87《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-96《建筑幕墙》JG3035-1996二.验算项目：验算主杆横梁验算连接验算玻璃验算胶缝计算固定片计算江苏苏鑫装饰有限公司工程技术部1998年11月10日苏州市一建筑高100m，框架砌体充填墙结构，抗震8度设防，层高3300mm,隐框幕墙。最大分格（BxH）=1.2mx0.9m.进行结构设计。苏州市基本风压：W0=400N/m2风压高度变化系数取B类地区：μZ=（Z/10）0.32=（100/10）0.32=2.089风荷载体型系数：μs=±1.5瞬时风压阵风系数：βD=2.25风荷载标准值：Wk=βD·μZ·μs·W0=2.25x2.089x1.5x400=2820Pa幕墙单位面积自重标准值：GAK=400N/m2一个幕墙组件自重标准值：GK=GAK·H·B=400x1.2x0.9=432N地震作用标准值：qEAK=βE·αmax·GK/A=（3x0.16x432）/（1.2x0.9）=192N/m2立梃验算：A.选用风荷载设计值：W=1.4Wk=1.4x2820=3948N/m2风荷载线荷载设计值：qw=W·B=3948x1.2=4737.6N/m=4.738KN/m风荷载产生的弯矩：Mw=qwL2/8=4.738x33002/8=6449602.5N·mm地震作用设计值：qEA=1.3qEAK=1.3x192=249.6N/m2地震作用线荷载设计值：qE=B·qEA=1.2x249.6=299.5N/m=0.3N/mm地震作用产生的弯矩：ME=qEL2/8=0.3x33002/8=408375N·m采用Sw+0.6SE组合，验算用总弯矩：M=Mw+0.6ME=6449602.5+0.6x408375=6694627.5N·mm选用的立梃需要最小截面抵抗矩：W=M/1.05fa=6694627.5/（1.05x84.2）=75722.5mm3风荷载线荷载标准值：qWK=B·WK=1.2x2820=3384N/m=3.384N/mm地震作用线荷载标准值：qEK=B·qEAK=1.2x192=230.4N/m=0.2304N/mm选用的立梃需要最小惯性矩：I=5qL3/（384E·1/180）（用于≤3600层高）；=5x（3.384+0.6x0.23）x33003/384x0.7x105x1/180=4237839mm4选用150A系列：A=1791mm2；A0=1641mm2；t=6mm；Ix=5243068mm4；Wx=789640mm3SS=87636mm3；Iy=959779mm4Wy=274222mm3B.抗弯强度验算幕墙自重线荷载标准值：GK=GAK·B=1.2x400=480N/m幕墙每层（一个分格宽）自重标准值：NK=GK·L=480x3.3=1584N幕墙每层（一个分格宽）自重设计值:=1.2NK=1.2x1584=1901N采用SG+SW+0.6SE组合：（NK/C.挠度计算0.7x105x5243068=14.8＜20D.抗剪强度验算风荷载产生的剪力标准值VWK=WK·L·B/2=2820x3.3x1.2/2=5583.6N风荷载产生的剪力设计值：VW=1.4VWK=1.4x5583.6=7817.4N地震作用产生的剪力标准值：VEK=qEAK·L·B/2=192x1.2x3.3/2=380.2N地震作用产生的剪力设计值：VE=1.3VEK=1.3x380.2=494N采用SW+0.6SE组合V=VW+0.6VE=7817+0.6x494=8113Nτ=VSS/It=8113x88614/5243068x6=22.8N/mm2＜48.9N/mm2二.横梁验算IX=68mm4；WX1=24500mm3；WX2=22000mm3；Iy=850000mm4；Wy1=23000mm3；Wy2=21000mm3；SS=24000mm3；t=3A.强度验算幕墙组件单位面积自重标准值：GAK=300N/m2幕墙组件自重线荷载标准值：GK=H·GAK=0.9x300=270N/m幕墙组件自重线荷载设计值：G=1.2GK=1.2x270=324N/m=0.32N/mm由幕墙自重产生的竖向弯矩：MX=GB2/8=0.324x12002/8=32805N·mm风荷载线分布荷载最大荷载集度标准值：qWK=1.2WK=1.2x2820=3384N其设计值：qW=1.4qWK=1.4x3384=4738N由风荷载产生的水平方向弯矩MYw=qWB2/12=4738x1.22/12=6822.7N·m=6822700N·mm单位面积水平地震作用标准值：qEAK=βE·αmax·GAK=3x0.16x300=144N/m2水平地震作用线分布最大集度标准值：qEK=1.2qEAK=1.2x144=172.8N其设计值：qE=1.3qEK=1.3x172.8=224.64N由水平地震作用产生的弯矩：MyE=qEB2/12=224.64x1.22/12=26.96N·m=26960N·mm采用SG+SW+0.6SE组合B.抗剪验算风荷载产生的剪力标准值：VWK=WK·B·B/2·2/4=2820x1.2x0.6x0.5=1015.2N其设计值：VW=1.4VWK=1.4x1015.2=1421.3N水平地震作用产生的剪力标准值：VEK=qEAK·B·B/2·2/4=144x1.2x0.6x0.5=51.84N其设计值：VE=1.3VEK=1.3x51.84=67.4N采用SW+0.6SE组合C.挠度计算uX=5qKXH4/384EIX=uY=qKYB4/120EIY=u总=（uX2+uY2）1/2≤20mmu总/B=≤1/180三.连接验算横梁与立梃φ6螺栓；铝角码t=4mma.横向水平作用：N1=VW+0.6VE=2115+0.6x34=2135.4N一个螺栓抗剪承受能力：NV=nV·πd2/4·fV=1xπx4.9182/4x130=2470N需用螺栓个数：n=N1/NV=2135.4/2470=0.86个取1个横梁承压能力：nC=dΣtfC=6x4x120=2160N＞2135.4Nb.竖向幕墙组件单位面积自重标准值：GAK=300N/m2幕墙组件自重线荷载标准值：GK=H·GAK=1.5x300=450N/m其设计值：G=1.2GK=1.2x450=540N/m竖向作用：N2=GB/2=540x1.2/2=324N采用SG+SW+0.6SE组合合力N=（N12+N22）1/2=（2135.42+3242）1/2=2160N需用螺栓个数：n=2160/2470=0.87个取1个铝角码承压能力：nC=dΣtfC=6x4x120=2880N＞2160NB.主梃与建筑物主框架连接75x4角铁L=80mm；φ16螺栓；焊脚宽5mm；L=80mm；预埋件t=8mm；φ12直锚筋fy=210MPa;fC=15MPa采用SG+SW+0.6SE组合每层每根立梃承受的风荷载标准值：N1WK=WK·B·L=4197x1.2x3.6=18131N其设计值：N1W=1.4N1WK=1.4x18131=25383.4N每层每一根立梃承受的水平地震作用标准值：N1WK=qEAK·B·L=96x1.2x3.6=414.72N其设计值：N1E=1.3N1EK=1.3x414.72=539N水平作用组合值：N1=N1W+0.6N1E=25383.4+0.6x539=25706N每层每一根立梃承受自重标准值：N2K=GAK·B·L=400x1.2x3.6=1728N其设计值：N2=1.2N2K=1.2x1728=2074N合力：一个螺栓抗剪承载能力：NV=nV·πd2/4·fV=2xπx13.8352/4x130=39086N需用螺栓个数：n=N/NV=25790/39086=0.66个取1个铝型材壁承载能力：NC=16x2x6x120=23040N＜25790N；改用t=7NC=16x2x7x120=26880N＞25790N角铁壁承压能力：NC=16x2x4x320=40960N＞25790NC.预埋件由自重产生的剪力：V=N2=2074N由水平作用产生的拉力：N=N1=25706N由于自重作用线距预埋件表面距离产e0生的弯矩：M=V·e0=2074x60=124440N·mm锚筋受剪承载能力系数取：C30混凝土强度设计值fc=15MPaI级钢筋fy=210MPa=0.81＞0.7取0.7锚板弯曲变形折减系数：αb=0.4+0.25t/d=0.4+0.25x8/12=0.57锚筋总截面积（一）：锚筋总截面积（二）：四.玻璃验算t=12mm长短边比：a/b=1.2/1.5=0.8弯曲系数φ1=0.0628单位面积自重标准值：GAK=0.012x25600=307.2N/m2单位面积地震作用标准值：qEAK=βE·αmax·GAK=3x0.08x307.2=73.728N/m2其设计值：qEA=1.3qEAK=1.3x73.728=96N/m2采用SW+0.6SE组合q=5876+0.6x96=5934N/m2=0.05934N/mm2σ=6φ1qa2/t2=6x0.0628x0.005934x12002/122=22.36N/mm2＜28N/mm2胶缝计算采用GE4000胶风荷载效应胶缝宽度：CS1=WKa/2000f1=4.617x1200/2000x0.14=18mm取18mm自重效应胶缝宽度：温度变化变位值温差效应胶缝厚度：TS3=US/[δ（δ+2）]1/2=1.62/[0.125x（0.125+2）]1/2=3.14mm取6mm。地震效应胶缝厚度：TS3=H·θ·ψ/[δ（δ+2）]1/2=1500x（1/150）x0.7/[0.41x（0.41+2）]1/2=7.04mm取8mm采用宽度18mm，厚度9mm。m2PWK=1982x0.2475=490.5PW=1.4PWK=1.4x490.5=687NMW=1.5x687x20=20610N·mmPEK=72x0.2475=18NPE=1.3x18=23.4NME=1.5x23.4x20=702N·mm采用SW+0.6SE组合M=20610+0.6x702=21031N·mm固定片W=（40-6）x82/6=362.7mm3I=（40-6）x83/12=1450.7mm4σ=20610/362.7=57.98N/mm2＜84.2N/mm2u=1.5x（490.5+0.6x18）x203/3x0.7x105x1450.7=0.0197mmu/L=0.0197/20=1/1015＜1/150NV=πd2/4·fV=πx4.9182/4x170=3229N＞（687+0.6x23.4）x2=1402N六.扣勾验算（t=4mm；h=16