《某厂房半隐框玻璃幕墙设计计算书全套.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《某厂房半隐框玻璃幕墙设计计算书全套.docx（63页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、某厂房半隐框玻璃幕墙设计计算书基本参数：信阳地区地区抗震列度：I=6度I.设计依据：建筑结构荷载规范GB50009-2001钢结构设计规范GBJ17-88建筑玻璃应用技术规范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GB/T14683-94铝及铝合金阳极氧化，阳极氧化膜的总规范GB8013铝及铝合金加工产品的化学成分GB/T15228碳素结构钢GB700-88硅酮建筑密封胶GB/T14683-93建筑暮墙风压变形性能检测方法GB/T15227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GB/T15228建筑结
2、构抗震规范GBJ11-J89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铝及铝合金板材GB3280-97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JC485-92n.基本计算公式：(1).场地类别划分：根据地面
3、粗糙度，场地可划分为一下类别：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类指有空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；信阳舜宇光学厂房一期工程位于信阳市平桥工业园，则按B类地区设计而(2)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:分荷载计算公式：Wk=gzzsWO其中：Wk一作用在幕墙上的风荷载标准值(kNm2)gz一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：gz=K(1.2f)其中K为地区粗糙度调
4、整系数，f为脉动系数A类场地:gz=0.92*(1.+2f)其中:f=0387*(Z/10)(-0.12)B类场地:gz=0.89*(1.+2f)其中:f=O.5*(Z/10)(-0.16)C类场地:gz=O.85*(1.+2f)其中:f=0.734*(Z/10)(-0.22)D类场地:gz=0.80*(1.+2f)其中：f=1.2248*(Z/10)(-0.3)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：z=1.379(Z/10)0.24B类场地:z=1.O(Z/10)a0.32C类场地：z=0.616(Z/10)0.44
5、D类场地:z=0.318(Z/10)0.60本工会于B类地区，故z=(Z/10)0.32s-风荷载体型系数，按建筑结构荷载规范GB50009-2001取为：1.5Wo-基本风压，按全国基本风压图，信阳地区取为0.500kNm2,(3).地震作用计算：qEAK=EmaGAK其中：qEAK-水平地震作用标准值E-动力放大系数，按5.0取定max-水平地震影响系数最大值，按相应设防烈度取定：6 度:ma=0.047 度:ma=0.088 度:ma=0.169 度:max=0.32信阳地方设防烈度为7度，故取max=0.080GAK-幕墙构件的自重（Nm2）（4）.荷载组合：结构设计时，根据构件受力特
6、点，荷载或作用的情况产生的应力（内力昨用方向，选用最不利的组合,荷载和效应组合设计值按下式采用：GSG+wwSw+EESE+TTST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+0.61.3qEAk荷物口作用效应组合的分项系数，按以下规定采用：对永久荷载采用标准值作为代表值，其分项系数满足：a.当其效应对结构有利时：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135b.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0.9可变荷载根据设计要求选代表值，
7、其分项系数一般情况取14一、风荷基计算1,标高为17.00处风荷载计算风荷载标准值计算：Wk:作用在幕墙上的风荷载标准值(Knm2)gz：17.00m高处阵风系数(按B类区计算)：f=0.5(Z10)(-0.16)=0.456gz=0.89(1.+2f)=1.702z：17.00m高处阵风系数(按B类区计算)：(GB50009-2001)z=(Z/10)(-0.16)=1.200风荷载体型系数PS=I.50Wk=gzzsW0=1.7021.2001.50.500=1.533kNm2风荷载设计值：W:风荷载设计值:kNmA2rw:风荷载作用效应的分项系数:1.4按建筑结构荷载规范GB50009-
8、20013.2.5规定采用W=rwWk=1.41.533=2.146kNm2二、玻璃的选用与校核玻璃的选用与校核：（第一处）本处选用玻璃的种类为钢化玻璃1 .坡璃面积：B:该处的玻璃幕墙分格宽：1.273mH:该处的玻璃幕墙分格高：1.50mA:该处玻璃板块的面积：A=BxH=1.2731.50=1.91m22 .玻璃厚度选取：Wk风荷载标准值：2.146kNm2A:坡璃板块面积:1.91mA2K3:玻璃种类调整系数:3.000吹C=WkA1033.000=1.5331.911033.000=3.253T=2(1+C)0.5-2=2(1+3.253)0.5-2=2.253mm玻璃选取厚度为6.
9、0mm3 .该处玻璃板块自重GAK:玻璃板块平均自重(不包括铝框):t:玻璃板块的厚度60mm玻璃的体积密度为25.6(KNM3)GAK=25.6t1000=25.661000=0.154kNm24 .该处垂直于玻璃平面的分布水平地震作用：max:水平地震影响系数最大值：Oe080qEAK:垂直于玻璃平面的分布的水平地震作用(kNm2)qEAK=5maxGAK=50.0800.154=0.061kNm2rE:地震作用分项系数:1.3qA:垂直于坡璃平面的分布水平地震作用设计值(kNm2)qEA=rEqEAK=13qEAK=1.30.061=0.080kNm25 .玻璃的强度计算:校核依据:。W
10、fg=84000q：玻璃所受组合荷载：a:玻璃短边边长:1.273mb:玻璃长边边长:1.50mt:玻璃厚度:6mm:玻璃板面跨中弯曲系数，按边长比a/b直表5.4.1得0.082OW:玻璃所受应力：采用SW+0.6SE组合：q=W+0.6qEA=2.146+0.60.080=2.194kNmm2GW=6xipxqxaA2x1.000/tA2=60.0822.1941.273210006.02=32.686Nmm232.686N/mm2fg=84.000N/mm2玻璃的强度满足6 .玻璃温度应力计算：校核依据:OmaX=58.800Nmm2在年温差变化下,玻璃边缘与边框间挤压在玻璃中产生的挤压
11、温度应力为：E:坡璃的弹性模量:0.72X10人5Nmm人2at：玻璃的线膨胀系数:1.010-5AT:年;疑变磔:80.000。CC:玻璃边缘至边框距离,取5mmde:施工偏差,可取:3mm,按5.4.3选用b:玻璃长边边长:1.50m在年温差变化下,玻璃边缘与边框间挤压在玻璃中产生的温度应力为：t1.=E(atT-(2c-cd)b1000=0.72XAT-72(25-3)b=0.72X80.000-72(25-3)/150=-278.40Nmm2计算值为负,挤压应力取为零.0.000Nmm258.800Nmm2玻璃边缘与边框间挤压温度应力可以满足要求(2)玻璃中央与边缘温度差产生的温度应力
12、：1.:阴影系数:按玻璃暮墙工程技术规范JGJ102-96表5.4.4-1得1.0002:窗帘系数:按玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-96表5.4.4-2得1.0003:玻璃面积系数:按坡璃幕墙工程技术规范JGJ102-96表5.4.4-3得1.o464:边缘温度系数:按玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-96表5.4.4-4得0.380a:玻璃膨胀线系数：1.Ox1.O,510:日照量3027.600(KJM2h)to：室外温度-1OOOOCt1.:室内屣-40.000CTc:单片玻璃中心温度(依据JGJ113-97附录B计算)：:玻璃的吸收率0142Tc=0.012100+0.65t0+0
13、.35t1.(JGJ113-97B.0.1)=0.0123027.6000.142+0.65-10.000+0.3540.000=12.659oCTs:玻璃边缘部分温度(依据JGJ113-97附录B计算)：Ts=(O.65tO+O.35t1.)(JGJ113-97B.0.4)=(0.65-10.000+0.3540.000)=7.500oC*：玻璃中央部分与边缘部分温度差：At=Tc-Ts=5.159oC玻璃中央与边缘温度差产生的温度应力:t2=0.74Ea1.234(Tc-Ts)=0.740.721051.010-51.234t=1.093Nmm2玻璃中央与边缘温度差产生的温度应力可以满足要
14、求7.玻璃最大面积校核：Azd:玻璃的允许最大面积(m2)Wk:风荷载标准值:1.533kN/mA2t:玻璃厚度60mma1.:玻璃种类调整系数:3.000A:计算校核处玻璃板块面积1.91mA2Azd=0.31.(t+t24)Wk=0.33.000(6.0+6.024)1.533=8.806m2A=1.910m2Azd=8.806m2可以满足使用要求三、幕墙坡璃板块结构胶计算：幕墙坡璃板块结构胶计算：(第一处)该处选用得结构胶类型为：DC9951 .按风荷载和自重效应，计算结构硅酮密封胶得宽度：(1)风荷载作用下结构胶粘结宽度的计算：Cs1.:风载荷作用下结构胶粘结宽度(mm)Wk:风荷载标
15、准值:1.533kNm2a:矩形分格短边长度:1.273mf1.：结构胶的短期强度允许值：0.14Nmm2按5.6.3条规定采用Cs1.=Wka20.14=1.5331.27320.14=6.970mm取7mm(2)自重效应胶缝宽度的计算：Cs2:自重效应胶缝宽度(mm)B:幕墙分格宽:1.273mH:幕墙分格高:1.50mt:玻璃厚度：6.0mmf2:结构胶的长期强度允许值：0.007Nmm2按5.6.3条规定采用Cs2=HBt25.6(H+B)27=6.97mm取7mm(3)结构硅酮密封胶的最大计算宽度：7mm2 .结构硅酮密封胶粘接厚度的计算：(1)温度变化效应胶链厚度的计算：Ts3:温
16、度变化效应结构胶的粘结厚度：mm1.:结构硅酮密封胶的温差变位承受能力：12.5%T:年温差:80.0mmUs:玻璃板块在年温差作用下玻璃与铝型材相对位移量:铝型材线膨胀系数：a1.=2.3510-5玻璃线膨胀系数：a2=1.x1.O,5s=bT(2.35-1.)100=1.620X80.000X(2.35-1)/100=1.750mmTs3=s(1.(2+1.)0.5=1.750(0.125(2+0.125)0.5=3.4mm(2)地震作用下胶缝厚度的计算：Ts4:地震作用下结构胶的粘结厚度：mmH:幕墙分格高：1.50m:幕墙层间变位设计定位角00077:胶缝变位折减系数0.7002:结构
17、硅酮密封胶的地震变位承受能力：100.0%Ts4=H1.000(2X(2+2)0.5=0.00771.500.700X1000/(1.000X2+1,000)0.53 .胶锭推荐宽度为：7mm4 .胶缝推荐厚度为：6mm5 .胶骚强度验算胶缝选定宽度为：15mm胶缝选定厚度为：8mm(1)短期荷载和作用在结构胶中产生的拉应力：Wk:风荷载标准值:1.533kNm2a:矩形分格短边长度:1.273mCs:结构胶粘结宽度：15.000mm1.=Wka0.5Cs=1.5331.2730.515.000=0.065Nmm2(2)短期荷载和作用在结构胶中产生的剪应力：H:幕墙分格高:1.50mt:玻璃厚
18、度:6.0mm2=12.8HBTCS(B+H)1000=0.003Nmm2(3)短期荷载和作用在结构胶中产生的总应力:o=(o1.A2+o2A2)A0.5=(0.0532+0.0032)0.5=0.054N/mmA28740.607N强度可以满足NCbg钢角码型材壁抗承压能力(N):Ncbg=D222671.ct2Num1.=6.00022678.0002.000=51264.000N51264.000N8760.607N强度可以满足七、幕融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=1807.488NN:法向力设计值：N=N1.=8551.6
19、78NM:弯距设计值(N.mm):e2:螺孔中心与锚板边缘距离:60.00OmmM=Ve2=1807.48860.000=108449.280N.mNum1.: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:VFC=15.000Nmm2按现行国家标准混凝土结构设计规范GBJ1O采用.选用一级锚筋锚筋强度设计值:fy=210.000NmmA2d:钢筋直径：12.000mmv:钢筋受剪承载力系数：av=(4-0.08d)(fcfy)O.5=(4-0.0812.000)(15.000210.000)0.5=0.812OV取0.7t：锚板厚度
20、800Ommab:锚板弯曲变形折减系数：ab=0.6+0.25td=0.60.258.00012.000=0.767Z:外层钢筋中心线距离:210.000mmAs:锚筋实际总截面积：As=Num1.3.14d24=4.0003.14d24=452.160mm2锚筋总截面积计算值：As1.=(VKv+N0.8Kb+M1.3KrKbZ)fy=81.158mm2As2=(N0.8Kb+M0.4KrKbZ)fy=74.414mm281.158mm2454.160mm274.414mm2452.160mm24根12.000锚筋可以满足要求A:锚板面积:60000.0Omm人20.5fcA=450000.
21、000NN=8551.678N0.5fcA锚板尺寸可以满足要求八、幕墙预埋件焊蜀算幕墙预埋件焊缝计算(第1处)Hf:焊缝厚度8.0001.:焊罐长度100.000Om:变距引起的应力m=6M(2he1.w1.22)=5.879Nmm2on:法向力引起的应力n=N(2he1.w1.22)=6.954Nmm2:剪应力=V(2Hf1.w)=1.255Nmm20：总应力o=(am+on)A2+TA2)A0.5=12.89412.894N/mm2160N/mm2焊缝强度可以满足！九、幕墙横梁计算幕墙横梁计算:(第1处)3.选用横梁型材的截面特性：选用型材号:XC2H513型材强度设计值:85.500Nm
22、m人2型材弹性模量:E=0.7X10人5Nmm2X轴惯性矩：Ix=9.794CmA4丫轴惯性矩Uy=47.869cmMX轴抵抗矩:W1.=4.519cm3丫轴氐腱:W2=3.793cm3型材截面积:A=6.762cm2型材计算校核处壁厚:t=3.000mm型材截面面积矩:Ss=8.2O2cm7塑性发展系数:Y=1.O53.幕墙横梁的强度计算：校核依据:MW+MyWyfa=85.5(I)H:幕墙分格高:1.50mGAk:幕墙自重:300Nmm2Gk:横梁自重荷载线分布均布荷载集度设计值(kNm):Gk=300H1000=3001.6201000=0.486kNmG:横梁自重荷载线分布均布荷载集度
23、设计值(kNm):G=1.2Gk=1.20,486=0.583kN/mMx:横梁在自重荷载作用下的弯距(kN.m)Mx=GB28=0.5831.27328=0.118kN.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=1.5331.273=1.852kNm风荷载线分布最大荷载集度设计值qw=1.4qwk=1.41.952=2.733kN/mMyw:横梁在风荷载作用下的弯矩(kN.m)Myw=qwB212=2.7331.273212=0369kN.m(3)地震作用下横梁弯矩qEAk:横梁平面外地震荷载：B:动力放大系数:5amax:地震
24、影响系数最大值:0.080Gk:幕墙构件自重300NmA2qEAk=5ma300/1000=50.0803001000=0.120kNm2qex:水平地震作用线分布最大荷载集度标准值B:幕墙分格宽:1.273m水平地震作用线分布最大荷载集度标准值(三角形分布)Qex=qEAkB=0.1201.273=0.153kN/m:水平地震作用线分布最大荷载集度设计值E:地震作用分项系数:1.3qE=1.3qe=1.30.153=0.20kN/mMyE:地震作用下横梁弯矩：MyE=qEB212=0.201.046212=0.027kN.m(4)横梁强度：。:横梁计算强度(N/mmO):采用SG+SW+0.
25、6SE组合Wx1.:X轴抵抗矩4519cmNWx2:Y轴抵族:12.172Cm3:塑性发展系数:1.05=(MWx1.+MywWy2+0.6XMyEWy2)103/1.05=33.525Nmm233525Nmr11A2vfa=855NmmA2横梁正应力强度可以满足3.蒋墙横梁的抗剪强度计算：校核依据:TmaXE=49.6Nmm2(1) QWk:风荷载作用下横梁剪力标准值(kN)Wk:风荷载标准值1533KNrA2B:幕墙分格宽:1.273m风荷载线分布呈三角形分布时：Qwk=WkB24=1.5331.27324(2) Qw:风荷载作用下横梁剪力设计值(kN)Qw=1.4Qwk=1.40.621
26、=0.869kN(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=qEAkB24=0.1201.27324=0.049kNQE:地震作用下横梁剪力设计值(kN)E:地震作用分项系数:1.3QE=1.3QEk=1.30.049=0.063kN(5)Q:横梁所受剪力:采用QW+0.6QE组合Q=Qw+0.6QE=0.869+0.60.063=0.907kN(6):横梁剪应力Ss:横梁型材截面面积距:8.202cm3Iy:横梁型材截面惯性距：47.869cm八4t:横梁壁厚:3.00Omm=QSs100Iyt=0.907X8.202X100/47.869/3.00
27、0=5.18Nmm23.499N/mm249.6N/mm2横梁抗剪强度可以满足4.幕墙横梁的刚度计算校核依据:UmaXSU=20mm且UmaX1.180横梁承受呈三角形分布线荷载作用时的最大荷载集度:qwk:风硝京分布最大荷载集度标准值(KNm)qwk=WkB=1.5331.273=1.952KNmqe:水平地震作用线分布最大荷载集度标准值(KNm)qe=qEAkB=0.1201.273=0.153KN/m水平方向由风荷载和地震作用产生的弯曲：1.=(qwk+0.6qex)Wfg410000.7Iy120=O-SOOmm自重作用产生的弯曲：U2=5GkWfg410003840.7I综合产生的弯曲为:=（12+22）0.5=1.213mm20mmDu=UWfg1.OOO=1.213/1.273/1000=0.0011.180绕度可以满足要求十、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Q）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N1.=（Qw+0.6QE）1000=(0.869+0.60.063)1000普通螺栓连接的抗剪强度计算值:130Nmm2Nv:剪切面数:1D1.:螺栓公称直径:6.000mmDO:螺栓有效直径:5.06OmmNvbh:螺栓受剪承载能力计算：Nvbh=1.
