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  • 中开幕墙设计公司是一家专业从事智慧艺型建筑幕墙设计与施工一体化的建筑企业。集团起源于2004年,拥有建筑幕墙工程专业承包一级资质、建筑幕墙工程专项设计甲级资质、钢结构工程专业承包一级资质,各项配套资质齐备,拥有14年幕墙设计施工专项经验。公司主要经营业务为玻璃幕墙设计石材幕墙设计金属幕墙设计异形幕墙设计单元式幕墙设计陶土板幕墙设计铝板幕墙设计单曲面幕墙设计双曲面幕墙设计建筑幕墙设计为主,设计业务包括:幕墙设计效果图;设计方案及施工图纸绘制、会审、报批;技术交底,技术答疑及解决;竣工图纸的绘制及报批;技术文件的整理及归档等。服务内容:通过提供专业的幕墙设计来服务和协助业主、建筑师及业主成功的完成幕墙工程。服务内容贯穿于整个幕墙工程,包括从建筑初步设计阶段到幕墙施工阶段。提供高水准的幕墙设计方案及招标图、施工图设计、幕墙材料的对比及选择、相关方案的成本预算、幕墙造价的审查、施工工程中的技术跟踪指导等。主要为北京天津上海深圳广州全国各地提供建筑幕墙设计服务,欢迎大家咨询。您的IP地址是:54.196.13.210。今天是:2018年09月23日,星期日,农历戊戌年(狗),八月十四,现在是:15:19:10,外面的天气不错吧,出去放松一下~
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      全隐框玻璃幕墙设计计算书

      发布时间:2018-7-17 15:47:42浏览次数:10080文章出处:幕墙设计

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        本设计计算书由中开建筑集团整理,全隐框玻璃幕墙设计计算书共分为十一大部分:设计依据、基本计算公式、风荷载计算、玻璃的选用与校核、幕墙玻璃板块结构胶计算、幕墙立柱计算、立梃与主结构连接、幕墙预埋件总截面面积计算、幕墙预埋件焊缝计算、幕墙横梁计算、横梁与立柱连接件计算

      一、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

        《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》JC485-92

      二、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;

        **大厦按B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/m2)

        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)0.24

        B类场地:μz=(Z/10)0.32

        C类场地:μz=0.616×(Z/10)^0.44

        D类场地:μz=0.318×(Z/10)^0.60

        本工程属于B类地区,故μz=(Z/10)0.32

        μs---风荷载体型系数,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001取为:1.0

        W0---基本风压,按全国基本风压图,海口地区取为0.750kN/m2,

      (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=0.04

        7度:αmax=0.08

        8度:αmax=0.16

        9度:αmax=0.32

        海口设防烈度为8度,故取αmax=0.160

        GAK---幕墙构件的自重(N/m2)

      (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

        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1.35

        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

      三、风荷载计算

      1、标高为16.100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/m2)

        βgz:16.100m高处阵风系数(按B类区计算):

        μf=0.5×(Z/10)^(-0.16)=0.463

        βgz=0.89×(1+2μf)=1.715

        μz:16.100m高处风压高度变化系数(按B类区计算):(GB50009-2001)

        μz=(Z/10)0.32=1.165

        风荷载体型系数μs=1.00

        Wk=βgz×μz×μs×W0(GB50009-2001)

        =1.715×1.165×1.0×0.750

        =1.498kN/m2

      (2).风荷载设计值:

        W:风荷载设计值:kN/m2

        rw: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=1.4×1.498=2.097kN/m2

      四、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:1.675m

        H:该处玻璃幕墙分格高:2.000m

        A:该处玻璃板块面积:

        A=B×H

        =1.675×2.000

        =3.350m2

      2.玻璃厚度选取:

        Wk:风荷载标准值:2.097kN/m2

        A:玻璃板块面积:3.350m2

        K3:玻璃种类调整系数:3.000

        试算:

        C=Wk×A×10/3/K3

        =1.498×3.350×10/3/3.000

        =5.575

        T=2×(1+C)0.5-2

        =2×(1+5.575)0.5-2

        =3.128mm

        玻璃选取厚度为:6.0mm

      3.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/M3)(JGJ102-965.2.1)

        GAK=25.6×t/1000

        =25.6×6.0/1000

        =0.154kN/m2

      4.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:0.160

        qEAk:垂直于玻璃平面的分布水平地震作用(kN/m2)

        qEAk=3×αmax×GAK(JGJ102-965.2.4)

        =3×0.160×0.154

        =0.074kN/m2

        rE:地震作用分项系数:1.3

        qEA:垂直于玻璃平面的分布水平地震作用设计值(kN/m2)

        qEA=rE×qEAk

        =1.3×qEAK

        =1.3×0.074

        =0.096kN/m2

      5.玻璃的强度计算:

        校核依据:σ≤fg=84.000(JGJ102-965.3.1)

        q:玻璃所受组合荷载:

        a:玻璃短边边长:1.675m

        b:玻璃长边边长:2.000m

        t:玻璃厚度:6.0mm

        ψ:玻璃板面跨中弯曲系数,按边长比a/b查

        表5.4.1得:0.060

        σw:玻璃所受应力:

        采用SW+0.6SE组合:

        q=W+0.6×qEA

        =2.097+0.6×0.096

        =2.155kN/m2

        σw=6×ψ×q×a2×1000/t2(JGJ102-965.4.1)

        =6×0.060×2.155×1.6752×1000/6.02

        =60.145N/mm2

        60.145N/mm2≤fg=84.000N/mm2

        玻璃的强度满足

      6.玻璃温度应力计算:

        校核依据:σmax≤[σ]=58.800N/mm2(JGJ102-965.3.1)

      (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:0.72×105N/mm2

        αt:玻璃的线膨胀系数:1.0×10-5

        △T:年温度变化差:36.100℃

        c:玻璃边缘至边框距离,取5mm

        dc:施工偏差,可取:3mm,按5.4.3选用

        b:玻璃长边边长:2.000m

        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(at×△T-(2c-dc)/b/1000)(JGJ102-965.4.3)

        =0.72×△T-72×(2×5-3)/b

        =0.72×36.100-72×(2×5-3)/2.000

        =-226.008N/mm2

        计算值为负,挤压应力取为零.

        0.000N/mm2<58.800N/mm2

        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》

        JGJ102-96表5.4.4-1得1.000

        μ2:窗帘系数:按《玻璃幕墙工程技术规范》

        JGJ102-96表5.4.4-2得1.000

        μ3:玻璃面积系数:按《玻璃幕墙工程技术规范》

        JGJ102-96表5.4.4-3得1.106

        μ4: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0.400

        a:玻璃线胀系数:1.0×10-5

        I0:日照量:3027.600(KJ/M2h)

        t0:室外温度80.000℃

        t1:室内温度15.000℃

        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:0.142

        Tc=0.012×I0×α0+0.65×t0+0.35×t1(JGJ113-97B.0.1)

        =0.012×3027.600×0.142+0.65×80.000+0.35×15.000

        =62.409℃

        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)

        =(0.65×80.000+0.35×15.000)

        =57.250℃

        △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)(JGJ102-965.4.4)

        =0.74×0.72×105×1.0×10-5×μ1×μ2×μ3×μ4×△t

        =1.216N/mm2

        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(m2)

        Wk:风荷载标准值:1.498kN/m2

        t:玻璃厚度:6.0mm

        α1:玻璃种类调整系数:3.000

        A:计算校核处玻璃板块面积:3.350m2

        Azd=0.3×α1×(t+t2/4)/Wk(JGJ102-966.2.7-1)

        =0.3×3.000×(6.0+6.02/4)/1.498

        =9.012m2

        A=3.350m2≤Azd=9.012m2

        可以满足使用要求

      五、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:SS621

      1.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:1.498kN/m2

        a:矩形分格短边长度:1.675m

        f1:结构胶的短期强度允许值:0.14N/mm2

        按5.6.3条规定采用

        Cs1=Wk×a/2/0.14(JGJ102-965.6.4-1)

        =1.498×1.675/2/0.14

        =8.96mm取9mm

      (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:1.675m

        H:幕墙分格高:2.000m

        t:玻璃厚度:6.0mm

        f2:结构胶的长期强度允许值:0.007N/mm2

        按5.6.3条规定采用

        Cs2=H×B×t×25.6/(H+B)/2/7(JGJ102-965.6.4-2)

        =10.00mm取11mm

        (3)结构硅酮密封胶的最大计算宽度:11mm

      2.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:mm

        δ1:结构硅酮密封胶的温差变位承受能力:12.5%

        △T:年温差:36.1℃

        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=1×10-5

        Us=b×△T×(2.35-1)/100

        =2.000×36.100×(2.35-1)/100

        =0.975mm

        Ts3=Us/(δ1×(2+δ1))0.5(JGJ102-965.6.5)

        =0.975/(0.125×(2+0.125))0.5

        =1.9mm

      (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:mm

        H:幕墙分格高:2.000m

        θ:幕墙层间变位设计变位角0.0077

        ψ:胶缝变位折减系数0.700

        δ2: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

        =0.0077×2.000×0.700×1000/(1.000×(2+1.000))0.5

        =6.2mm

      3.胶缝推荐宽度为:11mm

      4.胶缝推荐厚度为:7mm

      5.胶缝强度验算

        胶缝选定宽度为:12mm

        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:1.498kN/m2

        a:矩形分格短边长度:1.675m

        Cs:结构胶粘结宽度:12.000mm

        σ1=Wk×a×0.5/Cs

        =1.498×1.675×0.5/12.000

        =0.105N/mm2

      (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:2.000m

        t:玻璃厚度:6.0mm

        σ2=12.8×H×B×t/Cs/(B+H)/1000

        =0.006N/mm2

      (3)短期荷载和作用在结构胶中产生的总应力:

        σ=(σ12+σ22)0.5

        =(0.1052+0.0062)0.5

        =0.105N/mm2≤0.14N/mm2

        结构胶强度可以满足要求

      六、幕墙立柱计算:

        幕墙立柱计算:(第1处)

        幕墙立柱按等距四点三跨连续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:1.4

        Wk:风荷载标准值:1.498kN/m2

        B:幕墙分格宽:1.675m

        qw=1.4×Wk×B

        =1.4×1.498×1.675

        =3.513kN/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:3.513(kN/m)

        Hsjcg:立柱计算跨度:4.000m

        Mw=0.08×qw×Hsjcg2

        =0.08×3.513×4.0002

        =4.496kN·m

        qEA:地震作用设计值(KN/M2):

        GAk:玻璃幕墙构件(包括玻璃和框)的平均自重:400N/m2

        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/m2)

        qEAk=5×αmax×GAk(JGJ102-965.2.4)

        =5×0.160×400.000/1000

        =0.320kN/m2

        γE:幕墙地震作用分项系数:1.3

        qEA=1.3×qEAk

        =1.3×0.320

        =0.416kN/m2

        qE: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

        =0.416×1.675

        =0.697kN/m

        ME:地震作用下立柱弯矩(kN·m):

        ME=0.08×qE×Hsjcg2

        =0.08×0.697×4.0002

        =0.892kN·m

        M: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

        =4.496+0.6×0.892

        =5.032kN·m

      (3)W:立柱抗弯矩预选值(cm3)

        W=M×103/1.05/84.2

        =5.032×103/1.05/84.2

        =56.911cm3

        qWk:风荷载线分布最大荷载集度标准值(kN/m)

        qWk=Wk×B

        =1.498×1.675

        =2.509kN/m

        qEk:水平地震作用线分布最大荷载集度标准值(kN/m)

        qEk=qEAk×B

        =0.320×1.675

        =0.536kN/m

      (4)I1,I2:立柱惯性矩预选值(cm4)

        I1=0.007×180×(qWk+0.6×qEk)×Hsjcg3/0.7

        =0.007×180×(2.509+0.6×0.536)×4.0003/0.7

        =326.102cm4

        I2=0.007×1000×(qWk+0.6×qEk)×Hsjcg4/0.7/20

        =0.007×1000×(2.509+0.6×0.536)×4.0004/0.7/20

        =362.336cm4

        选定立柱惯性矩应大于:362.336cm4

      2.选用立柱型材的截面特性:

        选用型材号:170

        型材强度设计值:85.500N/mm2

        型材弹性模量:E=0.7×105N/mm2

        X轴惯性矩:Ix=536.314cm4

        Y轴惯性矩:Iy=148.760cm4

        X轴抵抗矩:Wx1=63.138cm3

        X轴抵抗矩:Wx2=63.053cm3

        型材截面积:A=14.374cm2

        型材计算校核处壁厚:t=3.000mm

        型材截面面积矩:Ss=39.143cm3

        塑性发展系数:γ=1.05

      3.幕墙立柱的强度计算:

        校核依据:N/A+M/γ/w≤fa=85.5N/mm2(拉弯构件)(JGJ102-965.5.3)

        B:幕墙分格宽:1.675m

        GAk:幕墙自重:400N/m2

        幕墙自重线荷载:

        Gk=400×Wfg/1000

        =400×1.675/1000

        =0.670kN/m

        NK:立柱受力:

        Nk=Gk×Hsjcg

        =0.670×4.000

        =2.680kN

        N:立柱受力设计值:

        rG:结构自重分项系数:1.2

        N=1.2×Nk

        =1.2×2.680

        =3.216kN

        σ:立柱计算强度(N/mm2)(立柱为拉弯构件)

        N:立柱受力设计值:3.216kN

        A:立柱型材截面积:14.374cm2

        M:立柱弯矩:5.032kN·m

        Wx2:立柱截面抗弯矩:63.053cm3

        γ:塑性发展系数:1.05

        σ=N×10/A+M×103/1.05/Wx2

        =3.216×10/14.374+5.032×103/1.05/63.053

        =78.235N/mm2

        78.235N/mm2≤fa=85.5N/mm2

        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(JGJ102-965.5.5)

        Umax:立柱最大挠度

        Umax=0.007×(qWk+0.6×qEk)×Hsjcg4×1000/0.7/Ix

        立柱最大挠度Umax为:13.512mm≤20mm

        Du:立柱挠度与立柱计算跨度比值:

        Hsjcg:立柱计算跨度:4.000m

        Du=U/Hsjcg/1000

        =13.512/4.000/1000

        =0.003≤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/mm2

      (1)Qwk:风荷载作用下剪力标准值(kN)

        Qwk=0.6×Wk×Hsjcg×B

        =0.6×1.498×4.000×1.675

        =6.022kN

      (2)Qw:风荷载作用下剪力设计值(kN)

        Qw=1.4×Qwk

        =1.4×6.022

        =8.431kN

      (3)QEk:地震作用下剪力标准值(kN)

        QEk=0.6×qEAk×Hsjcg×B

        =0.6×0.320×4.000×1.675

        =1.286kN

      (4)QE:地震作用下剪力设计值(kN)

        QE=1.3×QEk

        =1.3×1.286

        =1.672kN

      (5)Q:立柱所受剪力:

        采用Qw+0.6QE组合

        Q=Qw+0.6×QE

        =8.431+0.6×1.672

        =9.434kN

      (6)立柱剪应力:

        τ:立柱剪应力:

        Ss:立柱型材截面面积矩:39.143cm3

        Ix:立柱型材截面惯性矩:536.314cm4

        t:立柱壁厚:3.000mm

        τ=Q×Ss×100/Ix/t

        =9.434×39.143×100/536.314/3.000

        =22.952N/mm2

        22.952N/mm2≤49.6N/mm2

        立柱抗剪强度可以满足

      七、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:10.000mm

        D2:连接螺栓直径:12.000mm

        D0: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

        =1.498×1.675×4.000×1000

        =10036.600N

        连接处风荷载设计值(N):

        N1w=1.4×N1wk

        =1.4×10036.600

        =14051.240N

        N1Ek:连接处地震作用(N):

        N1Ek=qEAk×B×Hsjcg×1000

        =0.320×1.675×4.000×1000

        =2144.000N

        N1E:连接处地震作用设计值(N):

        N1E=1.3×N1Ek

        =1.3×2144.000

        =2787.200N

        N1:连接处水平总力(N):

        N1=N1w+0.6×N1E

        =14051.240+0.6×2787.200

        =15723.560N

        N2:连接处自重总值设计值(N):

        N2k=400×B×Hsjcg

        =400×1.675×4.000

        =2680.000N

        N2:连接处自重总值设计值(N):

        N2=1.2×N2k

        =1.2×2680.000

        =3216.000N

        N:连接处总合力(N):

        N=(N12+N22)0.5

        =(15723.5602+3216.0002)0.5

        =16049.081N

        Nvb:螺栓的承载能力:

        Nv:连接处剪切面数:2

        Nvb=2×3.14×D02×130/4(GBJ17-887.2.1-1)

        =2×3.14×10.3602×130/4

        =21905.971N

        Num1:立梃与建筑物主结构连接的螺栓个数:

        Num1=N/Nvb

        =16049.081/21905.971

        =0.733个

        取2个

        Ncbl:立梃型材壁抗承压能力(N):

        D2:连接螺栓直径:12.000mm

        Nv:连接处剪切面数:4

        t:立梃壁厚:3.000mm

        Ncbl=D2×2×120×t×Num1(GBJ17-887.2.1)

        =12.000×2×120×3.000×2.000

        =17280.000N

        17280.000N≥16049.081N

        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)

        =12.000×2×267×10.000×2.000

        =128160.000N

        128160.000N≥16049.081N

        强度可以满足

      八、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

        =3216.000N

        N:法向力设计值:

        N=N1

        =15723.560N

        M:弯矩设计值(N·mm):

        e2:螺孔中心与锚板边缘距离:60.000mm

        M=V×e2

        =3216.000×60.000

        =192960.000N·m

        Num1: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/mm2

        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/mm2

        d:钢筋直径:Φ12.000mm

        αv:钢筋受剪承载力系数:

        αv=(4-0.08×d)×(fc/fy)0.5(JGJ102-965.7.10-5)

        =(4-0.08×12.000)×(15.000/210.000)0.5

        =0.812

        αv取0.7

        t:锚板厚度:8.000mm

        αb:锚板弯曲变形折减系数:

        αb=0.6+0.25×t/d(JGJ102-965.7.10-6)

        =0.6+0.25×8.000/12.000

        =0.767

        Z:外层钢筋中心线距离:210.000mm

        As:锚筋实际总截面积:

        As=Num1×3.14×d2/4

        =4.000×3.14×d2/4

        =452.160mm2

        锚筋总截面积计算值:

        As1=(V/Kv+N/0.8/Kb+M/1.3/Kr/Kb/Z)/fy(JGJ102-965.7.10-1)

        =148.345mm2

        As2=(N/0.8/Kb+M/0.4/Kr/Kb/Z)/fy(JGJ102-965.7.10-2)

        =136.345mm2

        148.345mm2≤452.160mm2

        136.345mm2≤452.160mm2

        4根φ12.000锚筋可以满足要求

        A:锚板面积:60000.000mm2

        0.5fcA=450000.000N

        N=15723.560N≤0.5fcA

        锚板尺寸可以满足要求

      九、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8.000

        L:焊缝长度100.000

        σm:弯矩引起的应力

        σm=6×M/(2×he×lw2×1.22)(GBJ17-887.1.2)

        =10.461N/mm2

        σn:法向力引起的应力

        σn=N/(2×he×Lw×1.22)(GBJ17-887.1.2)

        =12.786N/mm2

        τ:剪应力

        τ=V/(2×Hf×Lw)(GBJ17-887.1.2)

        =2.233N/mm2

        σ:总应力

        σ=((σm+σn)2+τ2)0.5(GBJ17-887.1.2-3)

        =23.353

        23.353N/mm2≤160N/mm2

        焊缝强度可以满足!

      十、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:170H

        型材强度设计值:85.500N/mm2

        型材弹性模量:E=0.7×105N/mm2

        X轴惯性矩:Ix=47.331cm4

        Y轴惯性矩:Iy=36.994cm4

        X轴抵抗矩:Wx1=15.536cm3

        X轴抵抗矩:Wx2=16.026cm3

        Y轴抵抗矩:Wy1=8.399cm3

        Y轴抵抗矩:Wy2=12.432cm3

        型材截面积:A=8.252cm2

        型材计算校核处壁厚:t=3.000mm

        型材截面面积矩:Ss=9.427cm3

        塑性发展系数:γ=1.05

      2.幕墙横梁的强度计算:

        校核依据:Mx/γWx+My/γWy≤fa=85.5(JGJ102-965.5.2)

      (1)横梁在自重作用下的弯矩(kN·m)

        H:幕墙分格高:2.000m

        GAk:横梁自重:300N/m2

        Gk:横梁自重荷载线分布均布荷载集度标准值(kN/m):

        Gk=300×H/1000

        =300×2.000/1000

        =0.600kN/m

        G:横梁自重荷载线分布均布荷载集度设计值(kN/m)

        G=1.2×Gk

        =1.2×0.600

        =0.720kN/m

        Mx:横梁在自重荷载作用下的弯矩(kN·m)

        Mx=G×B2/8

        =0.720×1.6752/8

        =0.253kN·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

        =1.498×1.675

        =2.509kN/m

        风荷载线分布最大荷载集度设计值

        qw=1.4×qwk

        =1.4×2.509

        =3.513kN/m

        Myw:横梁在风荷载作用下的弯矩(kN·m)

        Myw=qw×B2/12

        =3.513×1.6752/12

        =0.821kN·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:3

        αmax:地震影响系数最大值:0.160

        Gk:幕墙构件自重:300N/m2

        qEAk=3×αmax×300/1000(JGJ102-965.2.4)

        =3×0.160×300/1000

        =0.144kN/m2

        qex:水平地震作用线分布最大荷载集度标准值

        B:幕墙分格宽:1.675m

        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

        =0.144×1.675

        =0.241KN/m

        qE: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:1.3

        qE=1.3×qex

        =1.3×0.241

        =0.314kN/m

        MyE:地震作用下横梁弯矩:

        MyE=qE×B2/12

        =0.314×1.6752/12

        =0.073kN·m

      (4)横梁强度:

        σ:横梁计算强度(N/mm2):

        采用SG+SW+0.6SE组合

        Wx1:X轴抵抗矩:15.536cm3

        Wy2:y轴抵抗矩:12.432cm3

        γ:塑性发展系数:1.05

        σ=(Mx/Wx1+Myw/Wy2+0.6×MyE/Wy2)×103/1.05

        =81.767N/mm2

        81.767N/mm2≤fa=85.5N/mm2

        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/mm2

      (1)Qwk:风荷载作用下横梁剪力标准值(kN)

        Wk:风荷载标准值:1.498kN/m2

        B:幕墙分格宽:1.675m

        风荷载线分布呈三角形分布时:

        Qwk=Wk×B2/4

        =1.498×1.6752/4

        =1.051kN

      (2)Qw:风荷载作用下横梁剪力设计值(kN)

        Qw=1.4×Qwk

        =1.4×1.051

        =1.471kN

      (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×B2/4

        =0.144×1.6752/4

        =0.101kN

      (4)QE:地震作用下横梁剪力设计值(kN)

        γE:地震作用分项系数:1.3

        QE=1.3×QEk

        =1.3×0.101

        =0.131kN

      (5)Q:横梁所受剪力:

        采用Qw+0.6QE组合

        Q=Qw+0.6×QE

        =1.471+0.6×0.131

        =1.550kN

      (6)τ:横梁剪应力

        Ss:横梁型材截面面积矩:9.427cm3

        Iy:横梁型材截面惯性矩:36.994cm4

        t:横梁壁厚:3.000mm

        τ=Q×Ss×100/Iy/t

        =1.550×9.427×100/36.994/3.000

        =13.164N/mm2

        13.164N/mm2≤49.6N/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:Umax≤[U]=20mm且Umax≤L/180(JGJ102-965.5.5)

        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

        =1.498×1.675

        =2.509KN/m

        qex:水平地震作用线分布最大荷载集度标准值(KN/m)

        qex=qEAk×B

        =0.144×1.675

        =0.241KN/m

        水平方向由风荷载和地震作用产生的弯曲:

        U1=(qwk+0.6×qex)×Wfg4×1000/0.7/Iy/120

        =6.723mm

        自重作用产生的弯曲:

        U2=5×Gk×Wfg4×1000/384/0.7/Ix

        =1.856mm

        综合产生的弯曲为:

        U=(U12+U22)0.5

        =6.974mm<=20mm

        Du=U/Wfg/1000

        =6.974/1.675/1000

        =0.004≤1/180

        挠度可以满足要求

      十一、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

        =(1.471+0.6×0.131)×1000

        =1549.771N

        普通螺栓连接的抗剪强度计算值:130N/mm2

        Nv:剪切面数:1

        D1:螺栓公称直径:5.000mm

        D0:螺栓有效直径:4.250mm

        Nvbh:螺栓受剪承载能力计算:

        Nvbh=1×3.14×D02×130/4(GBJ17-887.2.1-1)

        =1×3.14×4.2502×130/4

        =1843.278N

        Num1:螺栓个数:

        Num1=N1/Nvbh

        =1549.771/1843.278

        =0.841

        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:3.000mm

        Ncb=D1×t×120×num1

        =5.000×3.000×120×2.000

        =3600.000N

        3600.000N≥1549.771N

        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

        =300×2.000

        =600.000N/m

        横梁自重线荷载设计值(N/m)

        G=1.2×Gk

        =1.2×600.000

        =720.000N/m

        N2:自重荷载(N):

        N2=G×B/2

        =720.000×1.675/2

        =603.000N

        N:连接处组合荷载:

        采用SG+SW+0.6SE

        N=(N12+N22)0.5

        N=(1549.7712+603.0002)0.5

        =1662.949N

        Num2:螺栓个数:

        Num2=N/Nvbh

        =0.902

        取2个

        Ncbj:连接部位铝角码壁抗承压能力计算:

        Lct1:铝角码壁厚:3.000mm

        Ncbj=D1×Lct1×120×Num2(GBJ17-887.2.1)

        =5.000×3.000×120×2.000

        =3600.000N

        3600.000N≥1662.949N

        强度可以满足
      • 文章来源:幕墙设计
      • 文章标题:全隐框玻璃幕墙设计计算书
      • 本文地址:https://www.zkjz.com.cn/info_116.html
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        用户评论 测试 我司对本工程高度重视,由我司副总经理担任项目总指挥,由我司副总工程师担任设计负责人,并

        2018-08-09 10 1
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        用户评论 测试 在工程施工需用水、用电时,我司将提前五天提交用水、用电计划以便总包方统一安排。并严格按现场相关管理规定做好用水、用电工作,确保安全、规范、节约用水用电。

        2018-08-09 10 1
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