1、玻璃抗風(fēng)壓計(jì)算書基本參數(shù):分格BXH=2.350(m)X1.500(m)抗震七度設(shè)防(一) 風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值：1. 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算:設(shè)計(jì)按50年一遇風(fēng)壓計(jì)算Wk:作用在玻璃上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)Wo:鄭州30年一遇十分鐘平均最大風(fēng)壓:0.400kN/m2根據(jù)現(xiàn)行建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GBJ9-87附圖(全國基本風(fēng)壓分布圖)中數(shù)值采用Pz:瞬時(shí)風(fēng)壓的陣風(fēng)系數(shù)：取2.25Ms:風(fēng)荷載體型系數(shù)：1.5卩z:8.000m高處風(fēng)壓高度變化系數(shù)：Mz=1.000Wk=PzXMzXMsXW0(5.2.2)=2.25X1.000X1.5X0.400=1.35kN/m22. 風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值:W:風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值:kN

2、/m2rw:風(fēng)荷載作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)：1.4按玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范JGJ102-96(5.1.6)條規(guī)定采用W=rwXWk=1.4X1.35=1.89kN/m2(二) 、玻璃的選用與校核:本工程選用玻璃種類為:浮法玻璃1. 玻璃面積:B:玻璃分格寬:1.500mH:玻璃分格高:2.350mA:玻璃板塊面積:A=BXH=2.350X1.500=3.525m22. 玻璃板塊自重:GAk:玻璃板塊平均自重:t:玻璃板塊厚度:10.0mm玻璃的體積密度為:25.6(KN/M3)按5.2.1采用GAk=25.6Xt/1000=25.6X10.0/1000=0.256kN/m23. 垂直于玻璃平面的分布水

3、平地震作用:amax:水平地震影響系數(shù)最大值：0.080qEAk:垂直于玻璃平面的分布水平地震作用(kN/m2)qEAk=3XamaxXGAk=3X0.080X0.256=0.061kN/m2rE:地震作用分項(xiàng)系數(shù):1.3qEA:垂直于玻璃平面的分布水平地震作用設(shè)計(jì)值(kN/m2)qEA=rEXqEAk=1.3XqEAK=1.3X0.061=0.079kN/m24. 玻璃的強(qiáng)度計(jì)算:校核依據(jù)：aWfg=28.000N/mm2q:玻璃所受組合荷載:a:玻璃短邊邊長:1.500mb:玻璃長邊邊長:2.350mt:玻璃厚度：10.0mm屮：玻璃板面跨中彎曲系數(shù)，按邊長比a/b查表5.4.1得:0.0

4、804aw:玻璃所受應(yīng)力:采用Sw+0.6SE組合:q=W+0.6XqEA=1.89+0.6X0.079=1.94kN/m2aw=6X屮XqXa2X1000/12=6X0.0804X1.94X12X1000/102=21.06N/mm221.06N/mm2Wfg=28.000N/mm2玻璃的強(qiáng)度滿足(三) .玻璃最大面積校核:Azd:玻璃的允許最大面積(m2)Wk:風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值:1.35kN/m2t:玻璃厚度:10.0mma1:玻璃種類調(diào)整系數(shù):1.000A:計(jì)算校核處玻璃板塊面積:3.525m2Azd=0.3Xa1X(t+t2/4)/Wk(6.2.7-1)=0.3X1.000X(10.0+1

5、0.02/4)/1.35=7.78m2A=3.525m2WAzd=7.78m2可以滿足使用要求三、幕墻桿件計(jì)算:幕墻立柱按簡支梁力學(xué)模型進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算：1. 選料:(1) 風(fēng)荷載線分布最大荷載集度設(shè)計(jì)值(矩形分布)qw:風(fēng)荷載線分布最大荷載集度設(shè)計(jì)值(kN/m)rw:風(fēng)荷載作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)：1.4Wk:風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值:1.48KN/m2B:幕墻分格寬:1.000mqw=1.4XWkXB=1.4X1.48X1.0=2.072kN/m(2) 立柱彎矩:Mw:風(fēng)荷載作用下立柱彎矩(kNm)qw:風(fēng)荷載線分布最大荷載集度設(shè)計(jì)值:2.072(kN/m)Hsjcg:立柱計(jì)算跨度:3.0mMw=qw*hsjc

6、g"2/8=2.072X3.04/8=2.331kNmqEA:地震作用設(shè)計(jì)值(KN/M2):qEAK:地震作用標(biāo)準(zhǔn)值(KN/M2):0.037kN/m2YE:幕墻地震作用分項(xiàng)系數(shù)：1.3qEA=1.3XqEAk=1.3X0.037=0.0481kN/m2qE：水平地震作用線分布最大荷載集度設(shè)計(jì)值(矩形分布)qE=qEAXB=0.0481X1.0=0.0481KN/mME:地震作用下立柱彎矩(kNm):ME二qEXHSjcg"2/8=0.0481X3.02/8=0.054kNmM:幕墻立柱在風(fēng)荷載和地震作用下產(chǎn)生彎矩(kNm)采用Sw+0.6SE組合M=Mw+0.6XME=2

7、.331+0.6X0.054=2.363kNm(3) W:立柱抗彎矩預(yù)選值(cm3)W=MX103/1.05/84.2=2.363X103/1.05/84.2=26.73cm3qWk:風(fēng)荷載線分布最大荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m)qwk=WkXB=1.48X1.0=1.48kN/mqEk:水平地震作用線分布最大荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m)qEk二qEAk_MXB=0.0481X1.0=0.0481kN/m(4) 11,12:立柱慣性矩預(yù)選值(cm4)11=900X(qwk+0.6XqEk)XHsjcg"3/384/0.7=47.405cm4I2=5000X(qwk+0.6XqEk)XHsj

8、cg"3/384/0.7=31.6cm4選定立柱慣性矩應(yīng)大于:31.6cm42. 選用立柱型材的截面特性:選用系列:120鋁型材強(qiáng)度設(shè)計(jì)值:84.200N/mm2鋁型材彈性模量:E=7X106N/cm2X軸慣性矩:Ix=250cm4Y軸慣性矩:Iy=136cm4X軸抵抗矩:Wx1=41.7cm3X軸抵抗矩:Wx2=38.86cm3型材截面積:A=12.81cm2型材計(jì)算校核處壁厚:t=3.500mm型材截面面積矩:Ss=29.778cm3塑性發(fā)展系數(shù)：Y=1.053. 幕墻立柱的強(qiáng)度計(jì)算:(5.5.3)校核依據(jù)：N/A+m/丫W(wǎng)Wfa=84.200N/mm2(拉彎構(gòu)件)B:幕墻分格寬

9、:1.0mGAk:幕墻自重:400N/m2幕墻自重線荷載:Gk=400XWfg/1000=400X1.0/1000=0.400kN/mNK:立柱受力:Nk=GkXHsjcg=0.400X3.00=1.2kNN:立柱受力設(shè)計(jì)值:rG:結(jié)構(gòu)自重分項(xiàng)系數(shù):1.2N=1.2X1.2=1.44kNO:立柱計(jì)算強(qiáng)度(N/mm2)(立柱為拉彎構(gòu)件)N:立柱受力設(shè)計(jì)值:1.44kNA:立柱型材截面積:12.81cm2m:立柱彎矩：2.363kNmWx2:立柱截面抗彎矩:38.86cm3Y:塑性發(fā)展系數(shù)：1.05a=NX10/A+MX103/1.05/Wx2=1.44X10/12.81+2.363X103/1.

10、05/38.86=59.04N/mm259.04N/mm2Wfa=84.200N/mm2立柱強(qiáng)度可以滿足4. 幕墻立柱的剛度計(jì)算:校核依據(jù)：UmaxWU=20mm且UmaxWL/180(5.5.5)Umax:立柱最大撓度Umax=5X(0.981+0.6X0.072)XHsjcg"4X1000/384/0.7/Ix立柱最大撓度Umax為：2.06mmW20mmDu:立柱撓度與立柱計(jì)算跨度比值:Hsjcg：立柱計(jì)算跨度：3.000mDu=U/Hsjcg/1000=2.06/3.000/1000=0.0006W1/180撓度可以滿足要求5. 立柱抗剪計(jì)算：校核依據(jù)：TmaxWt=48.9

11、00N/mm2(1) Qwk:風(fēng)荷載作用下剪力標(biāo)準(zhǔn)值(kN)Qwk=wk*Hsjcg*B/2=1.48*3.0*1.00/2=2.22kN(2) Qw:風(fēng)荷載作用下剪力設(shè)計(jì)值(kN)Qw=1.4XQwk=1.4X2.22=3.108kN(3) QEk:地震作用下剪力標(biāo)準(zhǔn)值(kN)Qek=Qeak_m*Hsjcg*B/2=0.0481*3.0*1.0/2=0.0722kN(4) QE:地震作用下剪力設(shè)計(jì)值(kN)QE=1.3XQEk=1.3X0.0722=0.0939kN(5) Q:立柱所受剪力:采用Qw+0.6QE組合Q=Qw+0.6XQE=3.108+0.6X0.0939=3.164kN(6

12、) 立柱剪應(yīng)力:T:立柱剪應(yīng)力：Ss:立柱型材截面面積矩:29.778cm3Ix:立柱型材截面慣性矩:250.00cm4t:立柱壁厚:3.500mmT二QXSsX100/Ix/t=3.164X29.778X100/250/3.500=10.77N/mm210.77N/mm2W48.900N/mm2立柱抗剪強(qiáng)度可以滿足6. 選用橫梁型材的截面特性:選用系列:120鋁型材強(qiáng)度設(shè)計(jì)值:84.200N/mm2鋁型材彈性模量:E=7X106N/cm2X軸慣性矩:Ix=23.189cm4Y 軸慣性矩:Iy=30.551cm4X軸抵抗矩：Wx1=7.498cm3X軸抵抗矩:Wx2=10.050cm3Y 軸抵

13、抗矩:Wy1=8.684cm3Y 軸抵抗矩:Wy2=10.420cm3型材截面積:A=6.973cm2型材計(jì)算校核處壁厚:t=3.000mm型材截面面積矩:Ss=6.718cm3塑性發(fā)展系數(shù)：Y=1.057. 幕墻橫梁的強(qiáng)度計(jì)算:校核依據(jù)：mx/YWx+my/丫W(wǎng)yWfa=84.200N/mm2(5.5.2)(1) 橫梁在自重作用下的彎矩(kNm)H：幕墻分格高：1.500mGAk：橫梁自重：300N/m2Gk:橫梁自重荷載線分布均布荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m):Gk=300XH/1000=300X1.500/1000=0.450kN/mG:橫梁自重荷載線分布均布荷載集度設(shè)計(jì)值(kN/m)G=1

14、.2XGk=1.2X0.450=0.54kN/mMx:橫梁在自重荷載作用下的彎矩(kNm)Mx=GXB2/8=0.54X1.02/8=0.068kNm(2) 橫梁在風(fēng)荷載作用下的彎矩(kNm)風(fēng)荷載線分布最大荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(三角形分布)qwk=WkXB=1.48X1.0=1.48kN/m風(fēng)荷載線分布最大荷載集度設(shè)計(jì)值qw=1.4Xqwk=1.4X1.48=2.072kN/mMyw:橫梁在風(fēng)荷載作用下的彎矩(kNm)Myw=qwXB2/12=2.072X1.02/12=0.173kNm(3) 地震作用下橫梁彎矩qEAk:橫梁平面外地震荷載:pE:動(dòng)力放大系數(shù)：3amax:地震影響系數(shù)最大值：0.

15、080Gk:幕墻構(gòu)件自重:300N/m2qEAk=3XamaxX300/1000=3X0.080X300/1000=0.072kN/m2qex:水平地震作用線分布最大荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值B:幕墻分格寬:1.0m水平地震作用線分布最大荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(三角形分布)qex=qeakXB=0.072X1.0=0.072KN/mqE:水平地震作用線分布最大荷載集度設(shè)計(jì)值Y E:地震作用分項(xiàng)系數(shù)：1.3qE=1.3XqEx=1.3X0.072=0.0936kN/mMyE:地震作用下橫梁彎矩:MyE=qEXB2/12=0.0936X1.02/12=0.0078kNm(4) 橫梁強(qiáng)度:O:橫梁計(jì)算強(qiáng)度(N/mm2)

16、:采用SG+Sw+0.6SE組合Wx1:X軸抵抗矩：7.498cm3Wy2:y軸抵抗矩:10.420cm3Y :塑性發(fā)展系數(shù):1.05a=(0.064/5.297+0.0033/7.273+0.6X0.0033/7.273)X103/1.05=12.198N/mm212.198N/mm2<fa=84.200N/mm2橫梁正應(yīng)力強(qiáng)度可以滿足8. 幕墻橫梁的抗剪強(qiáng)度計(jì)算:校核依據(jù)：TmaxWt=48.900N/mm2(1) Qwk:風(fēng)荷載作用下橫梁剪力標(biāo)準(zhǔn)值(kN)Wk:風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值:1.48kN/m2B:幕墻分格寬:1.0m風(fēng)荷載線分布呈三角形分布時(shí)：Qwk=WkXB2/4=1.48X1.

17、02/4=0.37kN(2) Qw:風(fēng)荷載作用下橫梁剪力設(shè)計(jì)值(kN)Qw=1.4XQwk=1.4X0.37=0.518kN(3) QEk:地震作用下橫梁剪力標(biāo)準(zhǔn)值(kN)地震作用線分布呈三角形分布時(shí)：QEk=qEakXB2/4=0.072X1.02/4=0.018kN(4) QE:地震作用下橫梁剪力設(shè)計(jì)值(kN)YE:地震作用分項(xiàng)系數(shù)：1.3QE=1.3XQEk=1.3X0.018=0.023kN(5) Q:橫梁所受剪力:采用Qw+0.6QE組合Q=Qw+0.6XQE=0.518+0.6X0.023=0.532kN(6) t:橫梁剪應(yīng)力Ss:橫梁型材截面面積矩:6.718cm3Iy:橫梁型材

18、截面慣性矩:30.551cm4t:橫梁壁厚:3.000mmt=QXSsX100/Iy/t=0.532X6.718X100/30.551/3.000=3.90N/mm23.90N/mm2W48.900N/mm2橫梁抗剪強(qiáng)度可以滿足9. 幕墻橫梁的剛度計(jì)算校核依據(jù)：UmaxWU=20mm且UmaxWL/180橫梁承受呈三角形分布線荷載作用時(shí)的最大荷載集度qwk：風(fēng)荷載線分布最大荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(KN/m)qwk=WkXB=1.48X1.0=1.48KN/mqex:水平地震作用線分布最大荷載集度標(biāo)準(zhǔn)值(KN/m)qex=qeakXB=0.072X1.0=0.072KN/m水平方向由風(fēng)荷載和地震作用產(chǎn)生

19、的彎曲:U1=(qwk+0.6Xqex)XWfg4X1000/0.7/Iy/120=0.176mm自重作用產(chǎn)生的彎曲:U2=5XGKXWfg4X1000/384/0.7/Ix=0.096mm綜合產(chǎn)生的彎曲為:U=(U12+U22)0.5=0.200mm<=20mmDu=U/Wfg/1000=0.200/0.75/1000=0.0003W1/180撓度可以滿足要求四、連接件計(jì)算:1. 橫梁與立柱間連結(jié)(1) 橫向節(jié)點(diǎn)(橫梁與角碼)N1:連接部位受總剪力:采用Sw+0.6SE組合N1=(Qw+0.6XQE)X1000=(0.518+0.6X0.023)X1000=531.8N普通螺栓連接的抗

20、剪強(qiáng)度計(jì)算值:130N/mm2Nv:剪切面數(shù):1D1:螺栓公稱直徑:6.000mmD0:螺栓有效直徑:5.060mmNvbh:螺栓受剪承載能力計(jì)算:Nvbh=1X3.14XD02X130/4=1X3.14X5.0602X130/4=2612.847NNum1:螺栓個(gè)數(shù):Num1=N1/Nvbh=266/2612.847=0.1取2個(gè)Ncb:連接部位幕墻橫梁鋁型材壁抗承壓能力計(jì)算:t:幕墻橫梁壁厚:3.000mmNcb=D1XtX120Xnum1=6.000X3.000X120X2.000=4320.000N4320.000N2266.000N強(qiáng)度可以滿足(2) 豎向節(jié)點(diǎn)(角碼與立柱)Gk:橫梁

21、自重線荷載(N/m):Gk=300XH=300X1.500=450.000N/m橫梁自重線荷載設(shè)計(jì)值(N/m)G=1.2XGk=1.2X450.000=540.000N/mN2:自重荷載(N):N2=GXB/2=540.000X1.0/2=270NN:連接處組合荷載:采用SG+Sw+0.6SEN=(N12+N22)0.5N=(531.82+2702)0.5=596.4NNum2:螺栓個(gè)數(shù):Num2=N/Nvbh=0.160取2個(gè)Ncbj:連接部位鋁角碼壁抗承壓能力計(jì)算:Lct1:鋁角碼壁厚：4.000mmNcbj=D1XLct1X120XNum2=6.000X4.000X120X2.000=5

22、760.000N5760.000N2419.2N強(qiáng)度可以滿足2. 立梃與主結(jié)構(gòu)連接Lct2:連接處鋼角碼壁厚:6.000mmD2:連接螺栓直徑:12.000mmD0:連接螺栓直徑:10.360mm采用SG+SW+0.6SE組合N1wk:連接處風(fēng)荷載總值(N):N1wk=WkXBXHsjcgX1000=1.308X0.75X2.400X1000=2354.4N連接處風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值(N):N1w=1.4XN1wk=1.4X2354.4=3296.16NN1Ek:連接處地震作用(N):N1Ek=qEAkXBXHsjcgX1000=0.096X0.75X2.4X1000=172.8NN1E:連接處地震作

23、用設(shè)計(jì)值(N):N1E=1.3XN1Ek=1.3X172.8=224.64NN1:連接處水平總力(N):N1=N1w+0.6XN1E=3296.16+0.6X224.64=3430.944NN2:連接處自重總值設(shè)計(jì)值(N):N2k=400XBXHsjcg=400X1.0X2.400=960NN2:連接處自重總值設(shè)計(jì)值(N):N2=1.2XN2k=1.2X960=1152NN:連接處總合力(N):N=(N12+N22)0.5=(3430.9442+9602)0.5=3538.06NNvb:螺栓的承載能力:Nv:連接處剪切面數(shù):2Nvb=2X3.14XD02X130/4=2X3.14X10.360

24、2X130/4=21905.971NNum1:立梃與建筑物主結(jié)構(gòu)連接的螺栓個(gè)數(shù):Num1=N/Nvb=3538.06/21905.971=0.161個(gè)取2個(gè)Ncbl:立梃型材壁抗承壓能力(N):D2:連接螺栓直徑:12.000mmNv:連接處剪切面數(shù):4t:立梃壁厚:3.500mmNcbl=D2X2X120XtXNum1=12.000X2X120X3.500X2.000=20160.000N20160.000N三3538.06N強(qiáng)度可以滿足Ncbg:鋼角碼型材壁抗承壓能力(N):Ncbg=D2X2X267XLct2XNum1=12.000X2X267X6.000X2.000=76896.000N76896.000N23538.06N強(qiáng)度可以滿足五、幕墻玻璃板塊結(jié)構(gòu)膠計(jì)算:本工程選用結(jié)構(gòu)膠類型為:DC9951. 按風(fēng)荷載和自重效應(yīng),計(jì)算結(jié)構(gòu)硅酮密封膠的寬度:(1) 風(fēng)載荷作用下結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)寬度的計(jì)算:Cs1:風(fēng)載荷作用下結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)寬度(mm)Wk:風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值:1.48kN/m2a:矩形分格短邊長度:1.0mf1:結(jié)構(gòu)膠的短期強(qiáng)度允許值:0.14N/mm2按5.6.3條規(guī)定采用Cs1=WkXa/2/0.14(5.6.4-1)=1.48