全玻幕墙计算书范本
全玻幕墙计算书范本
基本参数: 地区，计算处标高：100M，校核玻璃规格：1.1M X 2.65M
抗震7度设防 玻璃采用10+10夹胶玻璃
Ⅰ.设计依据:
《建筑结构荷载规范》 GB50009-2001
《钢结构设计规范》 GBJ17-88
《玻璃幕墙工程技术规范》 JGJ102-96
《建筑玻璃应用技术规程》 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/T15225-94
《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份》 GB/T3190
《碳素结构钢》 GB700-88
《硅酮建筑密封胶》 GB/T14683-93
《建筑幕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/T15226
《建筑结构抗震规范》 GBJ11-89
《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
《浮法玻璃》 GB11614-99
《不锈钢热轧钢板》 GB4237-92
《建筑幕墙窗用弹性密封剂》 JC485-92
《花岗石建筑板材》 JC205
《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
《钢化玻璃》 GB9963-98
《普通平板玻璃》 GB4871-85
《中空玻璃》 GB11944-89
《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
《聚硫建筑密封胶》 JC483-92
《中空玻璃用弹性密封胶剂》 JC486-92
《铝及铝合金板材》 GB3380-97
《不锈钢冷轧钢板》 GB3280-92
Ⅱ.基本计算公式:
(1).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中小城镇和大城市郊区;
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;
KKK按C类地区计算风压
(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》GB50009-2001 7.1.1 采用风荷载计算公式: W(#1k)=β(#2gz)×μ(#1z)×μ(#1s)×W(#10)
其中: W(#1k)---作用在幕墙上的风荷载标准值(kN/m^2)
β(#2gz)---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:β(#2gz)=K(1+2μ(#1f))
其中K为地区粗糙度调整系数，μ(#1f)为脉动系数
A类场地: β(#2gz)=0.92*(1+2μ(#1f))
其中：μ(#1f)=0.387*(Z/10)^(-0.12)
B类场地: β(#2gz)=0.89*(1+2μ(#1f))
其中：μ(#1f)=0.5(Z/10)^(-0.16)
C类场地: β(#2gz)=0.85*(1+2μ(#1f))
其中：μ(#1f)=0.734(Z/10)^(-0.22)
D类场地: β(#2gz)=0.80*(1+2μ(#1f))
其中：μ(#1f)=1.2248(Z/10)^(-0.3)
μ(#1z)---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: μ(#1z)=1.379×(Z/10)^0.24
B类场地: μ(#1z)=(Z/10)^0.32
C类场地: μ(#1z)=0.616×(Z/10)^0.44
D类场地: μ(#1z)=0.318×(Z/10)^0.60
本工程属于C类地区,故μ(#1z)=0.616×(Z/10)^0.44
μ(#1s)---风荷载体型系数,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001取为：1.5
W(#10)---基本风压,按全国基本风压图,郑州地区取为0.400kN/m^2,
(3).地震作用计算:
q(#3EAk)=β(#1E)×α(#3max)×G(#2AK)
其中: q(#3EAk)---水平地震作用标准值
β(#1E)---动力放大系数,按 3.0 取定
α(#3max)---水平地震影响系数最大值,按相应设防烈度取定:
6度: α(#3max)=0.04
7度: α(#3max)=0.08
8度: α(#3max)=0.16
9度: α(#3max)=0.32
郑州设防烈度为7度,故取αmax=0.080
G(#2AK)---幕墙构件的自重(N/m^2)
(4).荷载组合:
结构设计时，根据构件受力特点，荷载或作用的情况和产生的应力(内力)作用方向，选用最不利的组合，荷载和效应组合设计值按下式采用：
γ(#1G)S(#1G)+γ(#1w)φ(#1w)S(#1w)+γ(#1E)φ(#1E)S(#1E)+γ(#1T)φ(#1T)S(#1T)
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: q(#1k)=W(#1k)+0.6q(#3EAk)
水平荷载设计值: q=1.4W(#1k)+0.6×1.3q(#3EAk)
荷载和作用效应组合的分项系数,按以下规定采用:
①对永久荷载采用标准值作为代表值，其分项系数满足：
a.当其效应对结构不利时：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1.35
b.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
②可变荷载根据设计要求选代表值，其分项系数一般情况取1.4
一、风荷载计算 [FONT:黑体][SIZE:小四]
1、标高为100.000处风荷载计算
(1). 风荷载标准值计算:
W(#1k): 作用在幕墙上的风荷载标准值(kN/m^2)
β(#2gz): 100.000m高处阵风系数(按C类区计算):
μ(#1f)=0.734×(Z/10)^(-0.22)＝0.442
β(#2gz)=0.85×(1+2μ(#1f))=1.602
μ(#1z): 100.000m高处风压高度变化系数(按C类区计算): (GB50009-2001)
μ(#1z)=0.616×(Z/10)^0.44=1.697
风荷载体型系数
μ(#1s)=1.50W(#1k)=β(#2gz)×μ(#1z)×μ(#1s)×W(#10) (GB50009-2001)
=1.602×1.697×1.5×0.400
=1.631 kN/m^2
(2). 风荷载设计值:
W: 风荷载设计值: kN/m^2
r(#1w): 风荷载作用效应的分项系数：1.4
按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ 102-96 5.1.6条规定采用
W=r(#1w)×W(#1k)=1.4×1.631=2.283kN/m^2
二、大片玻璃强度校核:
本工程选用大片玻璃种类为: 浮法平板玻璃
1. 该处垂直于玻璃平面的分布水平地震作用:
α(#3max): 水平地震影响系数最大值: 0.080
G(#2AK): 玻璃板块平均自重:200.000(N/m^2)
q(#3EAk): 垂直于玻璃平面的分布水平地震作用(kN/m^2)
q(#3EAk)=3×α(#3max)×G(#2AK)/10^3 JGJ102-96 5.2.4)
=3×0.080×200.000/10^3
=0.048kN/m^2
r(#1E): 地震作用分项系数: 1.3
q(#2EA): 垂直于玻璃平面的分布水平地震作用设计值(kN/m^2)
q(#2EA)=r(#1E)×q(#3EAk)
=1.3×q(#3EAk)
=1.3×0.048
=0.062kN/m^2
2.荷载组合
q(#1k): 玻璃所受组合荷载标准值
kN/m^2)
q: 玻璃所受组合荷载设计值
kN/m^2)
采用S(#1W)+0.6S(#1E)组合:
q(#1k)=W(#1k)+0.6×q(#3EAk)
=1.631+0.6×0.048
=1.659kN/m^2
q=W+0.6×q(#2EA)
=2.283+0.6×0.062
=2.320kN/m^2
3. 大片玻璃厚度预算:
f(#1g): 大片玻璃强度最大设计值:28.000N/mm^2
q: 玻璃所受组合荷载设计值:2.320kN/m^2
a: 玻璃短边长度(板的跨度): 1.100m
t(#11): 大片玻璃厚度预选值: mm
t(#11)=((3×q×a^2)/(4×f(#1g))/1000)^0.5×1000
=((3×2.320×1.100^2)/(4×28.000)/1000)^0.5×1000
=8.7mm
4. 大片玻璃强度校核:
校核依据: σ≤[σ]=28.000N/mm^2 (与玻璃厚度有关) (JGJ102-96 5.3.1)
M: 荷载作用下的弯矩:
q: 玻璃所受组合荷载设计值:2.320kN/m^2
a: 玻璃短边长度: 1.100m
b: 玻璃长边长度: 2.650m
t: 大片玻璃选取厚度: 10.0mm
M=q×b×a^2/8
=2.320×2.650×1.100^2/8
=0.930kN•m
荷载作用下的截面抗弯矩:
W=t^2×b×10^3/6
=10.0^2×2.650×10^3/6
=44166.667mm^3
全玻璃幕墙大片玻璃的强度:
σ=M×10^6/W
=0.930×10^6/44166.667
=21.058N/mm^2
21.058N/mm^2≤28.000N/mm^2
大片玻璃的强度可以满足要求
5. 大片玻璃的刚度校核:
校核依据: U(#3max)≤[U]=30mm 且 U(#3max)≤L/100
U(#3max): 玻璃最大挠度
qk: 玻璃所受组合荷载标准值:1.659kN/m^2
荷载作用下的截面惯性矩:
I=t^3×b×10^3/12
=10.0^3×2.650×10^3/12
=220833.333mm^4
U(#3max)=5×q(#1k)×a^4×10^9/384/E/I
=5×1.659×1.100^4×10^4/384/0.72/220833.333
=0.002mm≤30mm
D(#1u)=U(#3max)/a/1000
=0.002/1.100/1000
=0.000≤1/100
挠度可以满足要求
三、玻璃肋宽度选用:
本工程选用玻璃肋种类为: 浮法平板夹胶玻璃
玻璃肋宽度初选计算值:
L(#1b): 玻璃肋宽度
mm)
q: 玻璃幕墙所受组合荷载设计值:2.320kN/m^2
B: 两肋间距: 1.100m
H(#4sjcg): 玻璃肋上下两支承点之间距离: 2.650m
S(#2c0): 玻璃肋强度设计值:28.000N/mm^2
t: 玻璃肋的厚度: 10.000mm
L(#1b)=(3×q×B×H(#4sjcg)^2×10^6/4/S(#2c0)/t)^0.5
=219.118mm
四、玻璃肋强度及刚度校核:
玻璃肋宽度选取值: 260.000mm
1. 玻璃肋强度校核:
校核依据: σ≤[σ]=28.000N/mm^2 (JGJ102-96 5.3.1)
q: 玻璃幕墙所受组合荷载设计值:2.320kN/m^2
B: 两玻璃肋间距: 1.100m
H(#4sjcg): 计算跨度: 2.650m
L(#3bxz): 玻璃肋宽度: 260.000mm
t: 玻璃肋的厚度: 10.000mm
σ=q×B×H(#4sjcg)^2×6×10^6/t/L(#3bxz)^2/8
=19.887N/mm^2
19.887N/mm^2≤28.000N/mm^2
玻璃肋的强度可以满足要求
2. 玻璃肋刚度校核:
校核依据: U(#3max)≤L/150
U(#3max): 玻璃肋最大挠度
q(#1k): 玻璃幕墙所受组合荷载标准值:1.659(kN/m^2)
U(#3max)=5×q(#1k)×H(#4sjcg)^4×12×10^4/384/0.72/t/L(#3bxz)^3
=0.001mm
D(#1u)=U(#3max)/H(#4sjcg)/1000
=0.001/2.650/1000
=0.000≤1/150
挠度可以满足要求
五、胶缝强度校核: [FONT:黑体][SIZE:小四]
胶缝强度校核 (第1处)
校核依据: σ≤[σ]=0.14N/mm^2 (JGJ102-96 5.6.3)
Glasst：胶缝宽：8.0mm
B: 两玻璃肋间距(板跨度): 1.100m
q(#1k): 玻璃幕墙所受组合荷载标准值:1.659(kN/m^2)
σ=q(#1k)×B/2/Glasst
=1.659×1.100/2/8.000
=0.114N/mm^2
0.114N/mm^2≤0.14N/mm^2
胶缝强度可以满足要求
