济南某操场玻璃幕墙工程计算书_secret

'济南xxxx大学xxxxx校区风雨操场玻璃幕墙设计计算书　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　xxxxxx幕墙装饰有限公司济南xxxx大学xxxx校区玻璃幕墙工程设计计算书基本参数:济南地区抗震6度设防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》JGJ102-2003《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《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《聚硫建筑密封胶》JC483-92《铝及铝合金板材》GB3380-97《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》JC485-92Ⅱ.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;济南xxxxxx大学xxxxxxx校区玻璃幕墙工程按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》GB50009-20017.1.1采用风荷载计算公式:Wk=βgz×μz×μs×W0其中:Wk---作用在幕墙上的风荷载标准值(kN/m^2)βgz---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:βgz=K(1+2μf)其中K为地区粗糙度调整系数，μf为脉动系数A类场地:βgz=0.92*(1+2μf)其中：μf=0.387*(Z/10)^(-0.12)B类场地:βgz=0.89*(1+2μf)其中：μf=0.5(Z/10)^(-0.16)C类场地:βgz=0.85*(1+2μf)其中：μf=0.734(Z/10)^(-0.22)D类场地:βgz=0.80*(1+2μf)其中：μf=1.2248(Z/10)^(-0.3)μz---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:μz=1.379×(Z/10)^0.24B类场地:μz=(Z/10)^0.32C类场地:μz=0.616×(Z/10)^0.44D类场地:μz=0.318×(Z/10)^0.60本工程属于C类地区,故μz=0.616×(Z/10)^0.44μs---风荷载体型系数,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001取为：1.0W0---基本风压,按全国基本风压图,济南地区取为0.450kN/m^2,(3).地震作用计算:qEAk=βE×αmax×GAK其中:qEAk---水平地震作用标准值βE---动力放大系数,按3.0取定αmax---水平地震影响系数最大值,按相应设防烈度取定:6度:αmax=0.047度:αmax=0.088度:αmax=0.169度:αmax=0.32济南设防烈度为6度,故取αmax=0.040GAK---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：γGSG+γwφwSw+γEφESE+γTφTST　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　第10页共10页 济南xxxx大学xxxxx校区风雨操场玻璃幕墙设计计算书　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　xxxxxx幕墙装饰有限公司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+0.6×1.3qEAk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1.35b.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0.9②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1、标高为16.600处风荷载计算(1).风荷载标准值计算:Wk:作用在幕墙上的风荷载标准值(kN/m^2)βgz:16.600m高处阵风系数(按C类区计算):μf=0.734×(Z/10)^(-0.22)＝0.657βgz=0.85×(1+2μf)=1.966μz:16.600m高处风压高度变化系数(按C类区计算):(GB50009-2001)μz=0.616×(Z/10)^0.44=0.770风荷载体型系数μs=1.00Wk=βgz×μz×μs×W0(GB50009-2001)=1.966×0.770×1.0×0.450=0.681kN/m^2因为Wk<=1.0KN/M^2,取Wk=1.000kN/m^2按JGJ102-2003采用(2).风荷载设计值:W:风荷载设计值:kN/m^2rw:风荷载作用效应的分项系数：1.4按《建筑结构荷载规范》GB50009-20013.2.5规定采用W=rw×Wk=1.4×1.000=1.400kN/m^2二、幕墙立柱计算:幕墙立柱计算:(第1处)幕墙立柱按简支梁力学模型进行设计计算：1.选料:(1)风荷载线分布最大荷载集度设计值(矩形分布)qw:风荷载线分布最大荷载集度设计值(kN/m)rw:风荷载作用效应的分项系数：1.4Wk:风荷载标准值:1.000kN/m^2B:幕墙分格宽:1.200mqw=1.4×Wk×B=1.4×1.000×1.200=1.680kN/m(2)立柱弯矩:Mw:风荷载作用下立柱弯矩(kN.m)qw:风荷载线分布最大荷载集度设计值:1.680(kN/m)Hsjcg:立柱计算跨度:3.900mMw=qw×Hsjcg^2/8=1.680×3.900^2/8=3.194kN·mqEA:地震作用设计值(KN/M^2):GAk:玻璃幕墙构件(包括玻璃和框)的平均自重:400N/m^2垂直于玻璃幕墙平面的分布水平地震作用:qEAk:垂直于玻璃幕墙平面的分布水平地震作用(kN/m^2)qEAk=3×αmax×GAk(JGJ102-2003)=3×0.040×400.000/1000=0.048kN/m^2γE:幕墙地震作用分项系数:1.3qEA=1.3×qEAk=1.3×0.048=0.062kN/m^2qE：水平地震作用线分布最大荷载集度设计值(矩形分布)qE=qEA×B=0.062×1.200=0.075kN/mME:地震作用下立柱弯矩(kN·m):ME=qE×Hsjcg^2/8=0.075×3.900^2/8=0.142kN·mM:幕墙立柱在风荷载和地震作用下产生弯矩(kN·m)采用SW+0.6SE组合M=Mw+0.6×ME=3.194+0.6×0.142=3.280kN·m(3)W:立柱抗弯矩预选值(cm^3)W=M×10^3/1.05/84.2=3.280×10^3/1.05/84.2=37.094cm^3qWk:风荷载线分布最大荷载集度标准值(kN/m)qWk=Wk×B=1.000×1.200=1.200kN/mqEk:水平地震作用线分布最大荷载集度标准值(kN/m)qEk=qEAk×B=0.048×1.200　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　第10页共10页 济南xxxx大学xxxxx校区风雨操场玻璃幕墙设计计算书　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　xxxxxx幕墙装饰有限公司=0.058kN/m(4)I1,I2:立柱惯性矩预选值(cm^4)I1=900×(qWk+0.6×qEk)×Hsjcg^3/384/0.7=900×(1.200+0.6×0.058)×3.900^3/384/0.7=245.199cm^4I2=5000×(qWk+0.6×qEk)×Hsjcg^4/384/0.7/20=5000×(1.200+0.6×0.058)×3.900^4/384/0.7/20=265.633cm^4选定立柱惯性矩应大于:265.633cm^42.选用立柱型材的截面特性:选用型材号:XC172161型材强度设计值:85.500N/mm^2型材弹性模量:E=0.7×10^5N/mm^2X轴惯性矩:Ix=359.799cm^4Y轴惯性矩:Iy=121.852cm^4X轴抵抗矩:Wx1=58.897cm^3X轴抵抗矩:Wx2=52.212cm^3型材截面积:A=15.686cm^2型材计算校核处壁厚:t=3.000mm型材截面面积矩:Ss=34.549cm^3塑性发展系数:γ=1.053.幕墙立柱的强度计算:校核依据:N/A+M/γ/w≤ｆa=85.5N/mm^2(拉弯构件)(JGJ102-2003)B:幕墙分格宽:1.200mGAk:幕墙自重:400N/m^2幕墙自重线荷载:Gk=400×Wfg/1000=400×1.200/1000=0.480kN/mNK:立柱受力:Nk=Gk×Hsjcg=0.480×3.900=1.872kNN:立柱受力设计值:rG:结构自重分项系数:1.2N=1.2×Nk=1.2×1.872=2.246kNσ:立柱计算强度(N/mm^2)(立柱为拉弯构件)N:立柱受力设计值:2.246kNA:立柱型材截面积:15.686cm^2M:立柱弯矩:3.280kN·mWx2:立柱截面抗弯矩:52.212cm^3γ:塑性发展系数:1.05σ=N×10/A+M×10^3/1.05/Wx2=2.246×10/15.686+3.280×10^3/1.05/52.212=61.252N/mm^261.252N/mm^2≤ｆa=85.5N/mm^2立柱强度可以满足4.幕墙立柱的刚度计算:校核依据:Umax≤[U]=20mm且Umax≤L/180(JGJ102-2003)Umax:立柱最大挠度Umax=5×(qWk+0.6×qEk)×Hsjcg^4×1000/384/0.7/Ix立柱最大挠度Umax为:14.766mm≤20mmDu:立柱挠度与立柱计算跨度比值:Hsjcg:立柱计算跨度:3.900mDu=U/Hsjcg/1000=14.766/3.900/1000=0.004≤1/180挠度可以满足要求5.立柱抗剪计算:校核依据:τmax≤[τ]=49.6N/mm^2(1)Qwk:风荷载作用下剪力标准值(kN)Qwk=Wk×Hsjcg×B/2=1.000×3.900×1.200/2=2.340kN(2)Qw:风荷载作用下剪力设计值(kN)Qw=1.4×Qwk=1.4×2.340=3.276kN(3)QEk:地震作用下剪力标准值(kN)QEk=qEAk×Hsjcg×B/2=0.048×3.900×1.200/2=0.112kN(4)QE:地震作用下剪力设计值(kN)QE=1.3×QEk=1.3×0.112=0.146kN(5)Q:立柱所受剪力:采用Qw+0.6QE组合Q=Qw+0.6×QE=3.276+0.6×0.146=3.364kN(6)立柱剪应力:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　第10页共10页 济南xxxx大学xxxxx校区风雨操场玻璃幕墙设计计算书　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　xxxxxx幕墙装饰有限公司τ:立柱剪应力:Ss:立柱型材截面面积矩:34.549cm^3Ix:立柱型材截面惯性矩:359.799cm^4t:立柱壁厚:3.000mmτ=Q×Ss×100/Ix/t=3.364×34.549×100/359.799/3.000=10.766N/mm^210.766N/mm^2≤49.6N/mm^2立柱抗剪强度可以满足三、立梃与主结构连接立梃与主结构连接:(第1处)Lct2:连接处钢角码壁厚:6.000mmD2:连接螺栓直径:12.000mmD0:连接螺栓直径:10.360mm采用SG+SW+0.6SE组合N1wk:连接处风荷载总值(N):N1wk=Wk×B×Hsjcg×1000=1.000×1.200×3.900×1000=4680.000N连接处风荷载设计值(N):N1w=1.4×N1wk=1.4×4680.000=6552.000NN1Ek:连接处地震作用(N):N1Ek=qEAk×B×Hsjcg×1000=0.048×1.200×3.900×1000=224.640NN1E:连接处地震作用设计值(N):N1E=1.3×N1Ek=1.3×224.640=292.032NN1:连接处水平总力(N):N1=N1w+0.6×N1E=6552.000+0.6×292.032=6727.219NN2:连接处自重总值设计值(N):N2k=400×B×Hsjcg=400×1.200×3.900=1872.000NN2:连接处自重总值设计值(N):N2=1.2×N2k=1.2×1872.000=2246.400NN:连接处总合力(N):N=(N1^2+N2^2)^0.5=(6727.219^2+2246.400^2)^0.5=7092.376NNvb:螺栓的承载能力:Nv:连接处剪切面数:2Nvb=2×3.14×D0^2×130/4(GBJ17-887.2.1-1)=2×3.14×10.360^2×130/4=21905.971NNum1:立梃与建筑物主结构连接的螺栓个数:Num1=N/Nvb=7092.376/21905.971=0.324个取2个Ncbl:立梃型材壁抗承压能力(N):D2:连接螺栓直径:12.000mmNv:连接处剪切面数:4t:立梃壁厚:3.000mmNcbl=D2×2×120×t×Num1(GBJ17-887.2.1)=12.000×2×120×3.000×2.000=17280.000N17280.000N≥7092.376N强度可以满足Ncbg:钢角码型材壁抗承压能力(N):Ncbg=D2×2×267×Lct2×Num1(GBJ17-887.2.1)=12.000×2×267×6.000×2.000=76896.000N76896.000N≥7092.376N强度可以满足四、幕墙预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=2246.400NN:法向力设计值:N=N1=6727.219NM:弯矩设计值(N·mm):　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　第10页共10页 济南xxxx大学xxxxx校区风雨操场玻璃幕墙设计计算书　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　xxxxxx幕墙装饰有限公司e2:螺孔中心与锚板边缘距离:50.000mmM=V×e2=2246.400×50.000=112320.000N·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:fc=15.000N/mm^2按现行国家标准≤混凝土结构设计规范≥GBJ10采用。选用一级锚筋锚筋强度设计值:fy=210.000N/mm^2d:钢筋直径:Φ12.000mmαv:钢筋受剪承载力系数:αv=(4-0.08×d)×(fc/fy)^0.5(JGJ102-2003)=(4-0.08×12.000)×(15.000/210.000)^0.5=0.812αv取0.7t:锚板厚度:8.000mmαb:锚板弯曲变形折减系数:αb=0.6+0.25×t/d(JGJ102-2003)=0.6+0.25×8.000/12.000=0.767Z:外层钢筋中心线距离:210.000mmAs:锚筋实际总截面积:As=Num1×3.14×d^2/4=4.000×3.14×d^2/4=452.160mm^2锚筋总截面积计算值:As1=(V/Kv+N/0.8/Kb+M/1.3/Kr/Kb/Z)/fy(JGJ102-2003)=70.067mm^2As2=(N/0.8/Kb+M/0.4/Kr/Kb/Z)/fy(JGJ102-2003)=60.535mm^270.067mm^2≤452.160mm^260.535mm^2≤452.160mm^24根φ12.000锚筋可以满足要求A:锚板面积:60000.000mm^20.5fcA=450000.000NN=6727.219N≤0.5fcA锚板尺寸可以满足要求五、幕墙预埋件焊缝计算幕墙预埋件焊缝计算:(第1处)Hf:焊缝厚度8.000L:焊缝长度150.000σm:弯矩引起的应力σm=6×M/(2×he×lw^2×1.22)(GBJ17-887.1.2)=2.516N/mm^2σn:法向力引起的应力σn=N/(2×he×Lw×1.22)(GBJ17-887.1.2)=3.517N/mm^2τ:剪应力τ=V/(2×Hf×Lw)(GBJ17-887.1.2)=1.003N/mm^2σ:总应力σ=((σm+σn)^2+τ^2)^0.5(GBJ17-887.1.2-3)=6.1166.116N/mm^2≤160N/mm^2焊缝强度可以满足!六、幕墙横梁计算幕墙横梁计算:(第1处)1.选用横梁型材的截面特性:选用型材号:XC172164型材强度设计值:85.500N/mm^2型材弹性模量:E=0.7×10^5N/mm^2X轴惯性矩:Ix=60.210cm^4Y轴惯性矩:Iy=37.337cm^4X轴抵抗矩:Wx1=18.760cm^3X轴抵抗矩:Wx2=15.885cm^3Y轴抵抗矩:Wy1=9.993cm^3Y轴抵抗矩:Wy2=10.779cm^3型材截面积:A=8.234cm^2型材计算校核处壁厚:t=3.000mm型材截面面积矩:Ss=10.667cm^3塑性发展系数:γ=1.052.幕墙横梁的强度计算:校核依据:Mx/γWx+My/γWy≤ｆa=85.5(JGJ102-2003)(1)横梁在自重作用下的弯矩(kN·m)H:幕墙分格高:1.650mGAk:横梁自重:300N/m^2Gk:横梁自重荷载线分布均布荷载集度标准值(kN/m):Gk=300×H/1000=300×1.650/1000　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　第10页共10页 济南xxxx大学xxxxx校区风雨操场玻璃幕墙设计计算书　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　xxxxxx幕墙装饰有限公司=0.495kN/mG:横梁自重荷载线分布均布荷载集度设计值(kN/m)G=1.2×Gk=1.2×0.495=0.594kN/mMx:横梁在自重荷载作用下的弯矩(kN·m)Mx=G×B^2/8=0.594×1.200^2/8=0.107kN·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=Wk×B=1.000×1.200=1.200kN/m风荷载线分布最大荷载集度设计值qw=1.4×qwk=1.4×1.200=1.680kN/mMyw:横梁在风荷载作用下的弯矩(kN·m)Myw=qw×B^2/12=1.680×1.200^2/12=0.202kN·m(3)地震作用下横梁弯矩qEAk:横梁平面外地震荷载:βE:动力放大系数:3αmax:地震影响系数最大值:0.040Gk:幕墙构件自重:300N/m^2qEAk=3×αmax×300/1000(JGJ102-2003)=3×0.040×300/1000=0.036kN/m^2qex:水平地震作用线分布最大荷载集度标准值B:幕墙分格宽:1.200m水平地震作用线分布最大荷载集度标准值(三角形分布)qex=qEAk×B=0.036×1.200=0.043KN/mqE:水平地震作用线分布最大荷载集度设计值γE:地震作用分项系数:1.3qE=1.3×qex=1.3×0.043=0.056kN/mMyE:地震作用下横梁弯矩:MyE=qE×B^2/12=0.056×1.200^2/12=0.007kN·m(4)横梁强度:σ:横梁计算强度(N/mm^2):采用SG+SW+0.6SE组合Wx1:X轴抵抗矩:18.760cm^3Wy2:y轴抵抗矩:10.779cm^3γ:塑性发展系数:1.05σ=(Mx/Wx1+Myw/Wy2+0.6×MyE/Wy2)×10^3/1.05=23.597N/mm^223.597N/mm^2≤ｆa=85.5N/mm^2横梁正应力强度可以满足3.幕墙横梁的抗剪强度计算:校核依据:τmax≤[τ]=49.6N/mm^2(1)Qwk:风荷载作用下横梁剪力标准值(kN)Wk:风荷载标准值:1.000kN/m^2B:幕墙分格宽:1.200m风荷载线分布呈三角形分布时：Qwk=Wk×B^2/4=1.000×1.200^2/4=0.360kN(2)Qw:风荷载作用下横梁剪力设计值(kN)Qw=1.4×Qwk=1.4×0.360=0.504kN(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=qEAk×B^2/4=0.036×1.200^2/4=0.013kN(4)QE:　地震作用下横梁剪力设计值(kN)γE:地震作用分项系数:1.3QE=1.3×QEk=1.3×0.013=0.017kN(5)Q:横梁所受剪力:采用Qw+0.6QE组合Q=Qw+0.6×QE=0.504+0.6×0.017=0.514kN(6)τ:横梁剪应力　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　第10页共10页 济南xxxx大学xxxxx校区风雨操场玻璃幕墙设计计算书　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　xxxxxx幕墙装饰有限公司Ss:横梁型材截面面积矩:10.667cm^3Iy:横梁型材截面惯性矩:37.337cm^4t:横梁壁厚:3.000mmτ=Q×Ss×100/Iy/t=0.514×10.667×100/37.337/3.000=4.896N/mm^24.896N/mm^2≤49.6N/mm^2横梁抗剪强度可以满足4.幕墙横梁的刚度计算校核依据:Umax≤[U]=20mm且Umax≤L/180(JGJ102-2003)横梁承受呈三角形分布线荷载作用时的最大荷载集度：qwk：风荷载线分布最大荷载集度标准值(KN/m)qwk=Wk×B=1.000×1.200=1.200KN/mqex:水平地震作用线分布最大荷载集度标准值(KN/m)qex=qEAk×B=0.036×1.200=0.043KN/m水平方向由风荷载和地震作用产生的弯曲:U1=(qwk+0.6×qex)×Wfg^4×1000/0.7/Iy/120=0.811mm自重作用产生的弯曲:U2=5×Gk×Wfg^4×1000/384/0.7/Ix=0.317mm综合产生的弯曲为:U=(U1^2+U2^2)^0.5=0.870mm<=20mmDu=U/Wfg/1000=0.870/1.200/1000=0.001≤1/180挠度可以满足要求七、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(1)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+0.6×QE)×1000=(0.504+0.6×0.017)×1000=514.109N普通螺栓连接的抗剪强度计算值:130N/mm^2Nv:剪切面数:1D1:螺栓公称直径:6.000mmD0:螺栓有效直径:5.060mmNvbh:螺栓受剪承载能力计算:Nvbh=1×3.14×D0^2×130/4(GBJ17-887.2.1-1)=1×3.14×5.060^2×130/4=2612.847NNum1:螺栓个数:Num1=N1/Nvbh=514.109/2612.847=0.197取2个Ncb:连接部位幕墙横梁铝型材壁抗承压能力计算:t:幕墙横梁壁厚:3.000mmNcb=D1×t×120×num1=6.000×3.000×120×2.000=4320.000N4320.000N≥514.109N强度可以满足(2)竖向节点(角码与立柱)Gk:横梁自重线荷载(N/m):Gk=300×H=300×1.650=495.000N/m横梁自重线荷载设计值(N/m)G=1.2×Gk=1.2×660.000=792.000N/mN2:自重荷载(N):N2=G×B/2=792.000×1.200/2=475.200NN:连接处组合荷载:采用SG+SW+0.6SEN=(N1^2+N2^2)^0.5N=(514.109^2+475.200^2)^0.5=700.088NNum2:螺栓个数:Num2=N/Nvbh=0.268取2个　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　第10页共10页 济南xxxx大学xxxxx校区风雨操场玻璃幕墙设计计算书　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　xxxxxx幕墙装饰有限公司Ncbj:连接部位铝角码壁抗承压能力计算:Lct1:铝角码壁厚:4.000mmNcbj=D1×Lct1×120×Num2(GBJ17-887.2.1)=6.000×4.000×120×2.000=5760.000N5760.000N≥700.088N强度可以满足八、玻璃的选用与校核玻璃的选用与校核:(第1处)本处选用玻璃种类为:钢化玻璃1.玻璃面积:B:该处玻璃幕墙分格宽:1.060mH:该处玻璃幕墙分格高:1.650mA:该处玻璃板块面积:A=B×H=1.060×1.650=1.749m^22.玻璃厚度选取:Wk:风荷载标准值:1.400kN/m^2A:玻璃板块面积:1.749m^2K3:玻璃种类调整系数:3.000试算:C=Wk×A×10/3/K3=1.000×1.749×10/3/3.000=1.943T=2×(1+C)^0.5-2=2×(1+1.943)^0.5-2=1.431mm玻璃选取厚度为:6.0mm3.该处玻璃板块自重:GAK:玻璃板块平均自重(不包括铝框):t:玻璃板块厚度:6.0mm玻璃的体积密度为:25.6(KN/M^3)(JGJ102-2003)GAK=25.6×t/1000=25.6×6.0/1000=0.154kN/m^24.该处垂直于玻璃平面的分布水平地震作用:αmax:水平地震影响系数最大值:0.040qEAk:垂直于玻璃平面的分布水平地震作用(kN/m^2)qEAk=3×αmax×GAK(JGJ102-2003)=3×0.040×0.154=0.018kN/m^2rE:地震作用分项系数:1.3qEA:垂直于玻璃平面的分布水平地震作用设计值(kN/m^2)qEA=rE×qEAk=1.3×qEAK=1.3×0.018=0.024kN/m^25.玻璃的强度计算:校核依据:σ≤ｆg=84.000(JGJ102-2003)q:玻璃所受组合荷载:a:玻璃短边边长:1.060mb:玻璃长边边长:1.650mt:玻璃厚度:6.0mmψ:玻璃板面跨中弯曲系数,按边长比a/b查表5.4.1得:0.082σw:玻璃所受应力:采用SW+0.6SE组合:q=W+0.6×qEA=1.400+0.6×0.024=1.414kN/m^2σw=6×ψ×q×a^2×1000/t^2(JGJ102-2003)=6×0.082×1.414×1.060^2×1000/6.0^2=21.640N/mm^221.640N/mm^2≤ｆg=84.000N/mm^2玻璃的强度满足6.玻璃温度应力计算:校核依据:σmax≤[σ]=58.800N/mm^2(JGJ102-2003)(1)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温度应力为:E:玻璃的弹性模量:0.72×10^5N/mm^2α^t:玻璃的线膨胀系数:1.0×10^-5△Ｔ:年温度变化差:62.200℃c:玻璃边缘至边框距离,取5mmdc:施工偏差,可取:3mm,按5.4.3选用b:玻璃长边边长:1.650m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:σt1=E(a^t×△Ｔ-(2c-dc)/b/1000)(JGJ102-2003)=0.72×△Ｔ-72×(2×5-3)/b=0.72×62.200-72×(2×5-3)/1.650=-260.671N/mm^2计算值为负,挤压应力取为零.　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　第10页共10页 济南xxxx大学xxxxx校区风雨操场玻璃幕墙设计计算书　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　xxxxxx幕墙装饰有限公司0.000N/mm^2＜58.800N/mm^2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:μ1:阴影系数:按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003得1.000μ2:窗帘系数:按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003得1.000μ3:玻璃面积系数:按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003得1.052μ4:边缘温度系数:按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003得0.400a:玻璃线胀系数:1.0×10^-5I0:日照量:3027.600(KJ/M^2h)t0:室外温度-40.000℃t1:室内温度40.000℃Ｔc:单片玻璃中心温度(依据JGJ113-97附录B计算):α0:玻璃的吸收率:0.142Ｔc=0.012×I0×α0+0.65×t0+0.35×t1(JGJ113-97B.0.1)=0.012×3027.600×0.142+0.65×-40.000+0.35×40.000=-6.841℃Ｔs:玻璃边缘部分温度(依据JGJ113-97附录B计算):Ｔs=(0.65×t0+0.35×t1)(JGJ113-97B.0.4)=(0.65×-40.000+0.35×40.000)=-12.000℃△t:玻璃中央部分与边缘部分温度差:△t=Ｔc-Ｔs=5.159℃玻璃中央与边缘温度差产生的温度应力:σt2=0.74×E×a×μ1×μ2×μ3×μ4×(Ｔc-Ｔs)(JGJ102-2003)=0.74×0.72×10^5×1.0×10^-5×μ1×μ2×μ3×μ4×△t=1.157N/mm^2玻璃中央与边缘温度差产生的温度应力可以满足要求7.玻璃最大面积校核:Azd:玻璃的允许最大面积(m^2)Wk:风荷载标准值:1.000kN/m^2t:玻璃厚度:6.0mmα1:玻璃种类调整系数:3.000A:计算校核处玻璃板块面积:1.749m^2Azd=0.3×α1×(t+t^2/4)/Wk(JGJ102-2003)=0.3×3.000×(6.0+6.0^2/4)/1.000=13.500m^2A=1.749m^2≤Azd=13.500m^2可以满足使用要求九、幕墙玻璃板块结构胶计算:幕墙玻璃板块结构胶计算:(第1处)该处选用结构胶类型为:SS6221.按风荷载和自重效应,计算结构硅酮密封胶的宽度:(1)风载荷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:风荷载标准值:1.000kN/m^2a:矩形分格短边长度:1.060mf1:结构胶的短期强度允许值:0.14N/mm^2按5.6.3条规定采用Cs1=Wk×a/2/0.14(JGJ102-2003)=1.000×1.060/2/0.14=3.79mm取4mm(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:1.060mH:幕墙分格高:1.650mt:玻璃厚度:6.0mmf2:结构胶的长期强度允许值:0.007N/mm^2按5.6.3条规定采用Cs2=H×B×t×25.6/(H+B)/2/7(JGJ102-2003)=7.08mm取8mm(3)结构硅酮密封胶的最大计算宽度:8mm2.结构硅酮密封胶粘接厚度的计算:(1)温度变化效应胶缝厚度的计算:Ts3:温度变化效应结构胶的粘结厚度:mmδ1:结构硅酮密封胶的温差变位承受能力:12.5%△Ｔ:年温差:62.2℃Us:玻璃板块在年温差作用下玻璃与铝型材相对位移量:mm铝型材线膨胀系数:a1=2.35×10^-5玻璃线膨胀系数:a2=1×10^-5Us=b×△Ｔ×(2.35-1)/100=1.650×62.200×(2.35-1)/100=1.386mmTs3=Us/(δ1×(2+δ1))^0.5(JGJ102-965.6.5)=1.386/(0.125×(2+0.125))^0.5=2.7mm(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:1.650m　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　第10页共10页 济南xxxx大学xxxxx校区风雨操场玻璃幕墙设计计算书　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　xxxxxx幕墙装饰有限公司θ:幕墙层间变位设计变位角0.0077ψ:胶缝变位折减系数0.700δ2:结构硅酮密封胶的地震变位承受能力:100.0%Ts4=θ×H×ψ×1000/(δ2×(2+δ2))^0.5=0.0077×1.650×0.700×1000/(1.000×(2+1.000))^0.5=5.1mm3.胶缝推荐宽度为:8mm4.胶缝推荐厚度为:6mm5.胶缝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:1.000kN/m^2a:矩形分格短边长度:1.060mCs:结构胶粘结宽度:15.000mmσ1=Wk×a×0.5/Cs=1.000×1.060×0.5/15.000=0.035N/mm^2(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:1.650mt:玻璃厚度:6.0mmσ2=12.8×H×B×t/Cs/(B+H)/1000=0.003N/mm^2(3)短期荷载和作用在结构胶中产生的总应力:σ=(σ1^2+σ2^2)^0.5=(0.035^2+0.003^2)^0.5=0.035N/mm^2≤0.14N/mm^2结构胶强度可以满足要求十、固定片（压板）计算:固定片（压板）计算:(第1处)Wfg_x:计算单元总宽为1060.0mmHfg_y:计算单元总高为1650.0mmHyb1:压板上部分高为350.0mmHyb2:压板下部分高为350.0mmWyb:压板长为30.0mmHyb:压板宽为34.0mmByb:压板厚为6.0mmDyb:压板孔直径为6.5mmWk:作用在玻璃幕墙上的风荷载标准值为1.000(kN/m^2)qEAk:垂直于玻璃幕墙平面的分布水平地震作用为0.048(kN/m^2)A:每个压板承受作用面积(m^2)A=(Wfg_x/1000/2)×(Hyb1+Hyb2)/1000/2=(1.0600/2)×(0.3500+0.3500)/2=0.1855(m^2)Pwk:每个压板承受风荷载标准值(KN)Pwk=Wk×A=1.000×0.1855=0.186(KN)Pw:每个压板承受风荷载设计值(KN)Pw=1.4×Pwk=1.4×0.186=0.260(KN)Mw:每个压板承受风荷载产生的最大弯矩(KN.M)Mw=1.5×Pw×(Wyb/2)=1.5×0.260×(0.0300/2)=0.006(KN.M)Pek:每个压板承受地震作用标准值(KN)Pek=qEAK×A=0.048×0.1855=0.009(KN)Pe:每个压板承受地震作用设计值(KN)Pe=1.3×Pek=1.3×0.009=0.012(KN)Me:每个压板承受地震作用产生的最大弯矩(KN.M)Me=1.5×Pe×(Wyb/2)=1.5×0.012×(0.0300/2)=0.000(KN.M)采用Sw+0.6Se组合M:每个压板承受的最大弯矩(KN.M)M=Mw+0.6×Me=0.006+0.6×0.000=0.006(KN.M)W:压板截面抵抗矩(MM^3)W=((Hyh-Dyb)×Byb^2)/6=((34.0-6.5)×6.0^2)/6=165.0(MM^3)I:压板截面惯性矩(MM^4)I=((Hyh-Dyb)×Byb^3)/12=((34.0-6.5)×6.0^3)/12=495.0(MM^4)σ=10^6×M/W=10^6×0.006/165.0=36.4(N/mm^2)σ=36.4(N/mm^2)≤84.2(N/mm^2)强度满足要求U:压板变形(MM)U=1.5×1000×2×(Pwk+0.6×Pek)×Wyb^3/(48×E×I)=1.5×1000×(0.186+0.6×0.009)×30.0^3)/(24×0.7×10^5×495.0)=0.005MMDu:压板相对变形(MM)Du=U/L=U/(Wyb/2)=0.005/15.0=0.0003Du=0.0003≤1/150符合要求Nvbh:压板螺栓(受拉)承载能力计算(N):D:压板螺栓有效直径为5.060(MM)Nvbh=(π×D^2×170)/4=(3.1416×5.060^2×170)/4(GBJ17-887.2.1-5)=3418.5(N)Nvbh=3418.5≥2×(Pw+0.6×Pe)=533.3(N)满足要求　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　第10页共10页'