国际鞋纺城一期工程市场三层以上明框玻璃幕墙(墙面区)设计计算书.docx
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1、国际鞋纺城一期工程市场三层以上明框玻璃幕墙(墙面区)设计计算书4玻璃的挠度计算&:在风荷载标准值作用卜挠度最大值(mm)D:玻璃的刚度(N. mm)te:玻璃等效厚度 0. 95X(B,/+B, .S),/J=7. 2nm)v :泊松比,按JGJ 102-2003 5. 2. 9条采用,取值为0. 20表529材料的泊松比u材料V材料V玻璃0. 20钢、不锈钢0. 30铝合金0. 33高胡钢丝、钢绞线0. 30U :挠度系数:按 JGJ102-2003 表 6. 1.3 采用 “=0.00723表四边支承板的挠度系数Ua/b0. 000. 200. 250. 330. 500.013020.0
2、12970.012820.012230.01013a/b0. 550. 600. 650. 700. 75u0. 009400. 008670. 007960. 007270. 00663a/b0. 800. 850. 900. 951.00u0. 006030. 005470. 004960. 001490. 001060=WkXa7(EXt?)=28. 08H :折减系数,按0=28. 08查 JGJ102-2003 6.1. 22 表得:n =0. 89D=(EXt/)/12(l-v2)=2314912. 42 (N. nun)df=U XWkXaX n/D= 14.9 (mm)dt/a
3、 Uii.L:矩形玻璃板块竖向边长,1850.0mm12:矩形玻璃板块横向边长,1300. 0mma:玻璃与左、右边框的平均间隙,3. 5mm(考虑1. 5mm的施工偏差)5:玻璃与上、下边框的平均间隙,3. 5mm(考虑1.5mm的施工偏差) 5”:由主体层间位移引起的分格框的变形限值(mm)抗震设计时,Un,根据主体结构弹性层间位移角限值的3倍确定 h/建筑物层高,3900. 0mm0 :主体结构弹性层间位移角限值(rad), 0. 0010u“=3x%x 0 x (L/hJ=3X1)X 0=3X1850.0X0. 0010=5. 550u=2ci (l+di/lz) X (cz/cj)=
4、2X3. 5X (1 + (1850. 0/1300. 0) X (3. 5/3. 5)=16. 9625. 550玻璃边缘至边框槽底间隙满足要求四、幕墙立柱计算幕尚立柱按多跨钱接超静定梁模型进行设计计算:多跨校能梁(双支点或三支点)力学模型1荷载计算(1)风荷载均布线荷载设计值(矩形分布)计算q.:风荷载均布线荷战设计值(kWm)W:风荷载设计值:2. 415kN/m2B:幕墙分格宽:1.300mq.=WXB=3. 140 kN/m(2)地震荷载计算qa:地震作用设计值(KN/m):G,k:幕墙构件(包括面板和框)的平均自重:600WnT垂直于卷墙平面的均布水平地震作用标准值:qw:垂直于幕
5、墙平面的均布水平地震作用标准值(kN/m2)(Jlu=5 X a 3 X G.v=5X0. 080X600. 000/1000=0. 240 kN/m2Ye:幕墙地震作用分项系数:1.3qc= L 3 X qF.tt= 1.3X0. 240=0. 312 kN/m2qr:水平地震作用均布线作用设计值(矩形分布)q 产 Qea X B=0.312X 1.300=0.406 kN/m2选用立柱型材的截面特性立柱型材号:XCl70-140明框立柱选用的立柱材料牌号:6063 T5型材强度设计值:抗拉、抗压90. OOON/nun, 抗剪55. ON/mm,型材弹性模量:E=0. 70X lO/mm2
6、X 轴惯性矩:h=484.833cmY 轴惯性矩:I,=97. 107cm立柱型材在弯矩作用方向净截面抵抗矩:Wn=52. 539cm3立柱型材净截面积:A.,=14. 191cm2立柱型材截面垂直于X轴腹板的截面总宽度:LT_x=6. 000mm立.柱型材计算剪应力处以上(或下)械面对中和轴的面积矩:S,=37. 448cm塑性开展系数:Y=1.003逐跨内力分析立柱按多跨校接梁进行设计计算:第1跨内力:RB,=3. 342 X 3300 X (1-(250/3300) 2)/2=5483NP2=5483N此=3. 342 X 3300-X (1- (250/3300)2)78=449763
7、2N mm第2跨内力:MA2=-(3. 342 X 25072+5483 X 250) =-1475233N mmtmpME,=(6X3. 342 X (3300+350)/24+(-1475233) X 350/6) / (3300+350) /2=-4106552N mmM2=3. 342 X 330078+ (-4106552)/2=2496430N mmRB2=3. 342 X3300/2+(-4106552)/3300=4270NPa=4270N第3跨内力:MA:t=-(3. 342 X 25072+4270 X 250) =-1172043N mmtmpME:(=-(6X3. 34
8、2 X (3300 +3505) /24+ (-1172043) X 350/6) / (3300+350) /2=-4108975N mmM;1=3. 342 X 330078+ (-4108975) /2=2495219N mmRB:t=3. 342 X 3300/2+ (-4108975) /3300=4270NP.t=4270N4幕墙立柱的强度验算强度计算校核依据:N/A+M/ Y /wW o =90. 0N/nun(拉弯构件)抗剪计算校核依据:t 皿W t =55. ON/mm2.第1跨立柱跨中强度验算:V1B=RB1=5483Nt ,=5483X37. 448/(484. 833X
9、6. 000X 10)=7. 06N/mm2Tit=55. ON/mm2第1跨立柱抗剪强度满足设计要求!Ni=l. 2X600. 000X1. 300X (250+3300)/1000-3323N。=4497632/(52. 539X 1.00X 1000)+3323/(14. 191 X 100)=87. 95N/mm2o Co =90. ON/mm2。=(87. 95/+3X7. 06?产=88. 79N/mnTo *W1. 1 o =99. ON/min第1跨立柱受压强度满足设计要求!(1) .第2跨以后立柱弯矩最大处的强度验算:A.立柱强度验算:从以上分析可以看到,弯矩最大值为:410
10、8975、-mm, MD:,为强度控制截面N=l. 2X600. 000X1. 300X (250+350+3300)/1000=3650NVm=3. 342X350/2+1 (-1172043)-(-4108975) I/350=8976NVw=-3. 342X3300/2+ -4108975 |/3300=-4270Nt =8976X37.448/(484. 833X6. 000X10) = 11. 56/mm?t W t =55. ON/mm2此处立柱抗剪强度满足设计要求!。=4108975/(52. 539 X 1. 00X1000)+3650/(14. 191X 100)=80. 7
11、8/mmo 13536. 5N螺栓抗剪强度可以满足!4型材壁的强度验算立柱型材种类:6063 T5t:立柱壁厚,3. 0mmXC y:立柱局部承压强度:IZS.ON/mn?根据选择的螺栓数目,连接处型材的承压承载能力Ncb=NutlXdXtX2XXC y=15000. ONN.:b= 15000. ON 13536. 5N 型材壁强度可以满足5角码抗承压承载能力计算角码材料牌号:Q235钢(C级螺栓)k.2:连接处热轧钢角码壁厚:8.0mmJ,:热轧钢角码承压强度:305. 0N/mm?钢角码型材壁抗承压能力(N):Ndw=d X 2 X JrX Lv,2X N11W|=97600. ON97
12、600. ON 13536. 5N角码强度可以满足6立柱连接伸缩缝计算为了适应幕墙温度变形以及施工调整的需要,立柱上下段通过插芯套装,留有一段空隙伸缩缝(d), d值按下 式计算:d妾 a X A tXL+di+dj上式中:d:伸缩缝计算值(mm); :立柱材料的线膨胀系数,取2. 3X10 s; t:温度变化,取80C;L:立柱跨度(mm);小:施工误差,取3mm;d2:考虑其它作用的预留量,取2mm;d=a X A t X L+di+d?=2. 3X 10 5X80X3900. 0+2+3=12.2=e20.0实际伸缩缝隙取:20. 0.满足要求!六、幕墙预埋件总截面面积和锚筋长度计算1荷
13、载计算本工程预埋件受拉力和剪力V:剪力设计值:V=N,=3650. 4NN:法向力设计值:N=N,=13035. ONM:弯矩设计值(N-mm):e2:螺孔中心与锚板边缘距离:200. 0mmM=VXez=730080. ON mm2锚筋的总截面积校核混凝土强度等级:湖度等级C30fc:混凝土轴心抗压强度设计值J4.300N/mm:按现行国家标准混凝土结构设计规范GB50010-2010表4. 1. 4采用。锚筋级别:HRB400Q:锚筋根数,4根锚筋层数:2层ar:锚筋层数影响系数:1.03锚筋强度设计值360. OOON/min-按规范,锚筋强度设计值不大F 300N/mmd:锚筋直径,1
14、2. 0mmav:锚筋受剪承载力系数:a v=(4. 0-0. 08Xd)X (fc/fy)0 5 依据 GB50010 9. 7. 2-5 式计算= (4. 0-0. 08X12. 000) X (14. 300/300. 000)o s=0.7t:热轧钢板锚板厚度:8. 0mmab:锚板弯曲变形折减系数:a b=0. 6+0. 25 X (t/d)依据 GB50010 9. 7. 2-6 式计算=0. 6+0. 25 X (8. 0/12. 000)=0.8Z:外层锚筋中心线距离:150. 0mmAs:锚筋实际总截面积:A,=NU.( X JI X d*/4=4. 000X3. 14Xd2
15、/4=452. 2mm锚筋的总截面积计算值:依据GB50010 9. 7. 2-1和9. 7. 2-2等公式计算Asl=V/(a,X a,Xfy)+N/(0.8X abXfy)+M/(1.3X arX abXf,XZ)= 105. 5mmAi2=N/(0. 8X a bXfy)+M/(0.4X a rX a hXfyXZ)=123. 7mm105. 5mm2 452. 2mm2123. 7mm 452. 2mm:4根。12. 000锚筋可以满足要求!3锚筋长度校核1一选用愤筋长度,180. 000mmL=l. IX a X (fr/ft) Xd依据 JGJ 102-2003 C. 0. 5 计
16、算la:受拉锚筋计算氏度丫:普通锚筋的抗拉强度设计值,按61,50010表4.2. 3-1采用,360. OOON/mn/E:混凝土轴心抗拉强度设计值,按GB50010表4. 1.4式采用,1.430N/mnf d:锚筋直径,12. 0mma :锚筋的外形系数,按GB50010表8. 3. 1式采用,HRB400级锚筋取0. 140L=l. IX a X (f/fJXd=1. 1X0. 140X (360. 000/1. 430) X 12. 0=465. 231mm由于锚筋拉应力值小于锚筋抗拉强度设计值,依据JGJ 102-2003 C. 0.5条: 锚筋长度可以适当减,以不小于锚筋直径15
17、倍为宜1=15X6=180. 000,锚筋长度满足要求4锚板尺寸校核锚板面积A=75000. 0 mm:0. 5 f3=536250. 0 NN= 13035. ON 0. 5fi;A锚板尺寸可以满足要求!七、幕墙预埋件焊缝计算法向力设设计值N: 13035. 0N剪力设计值V:3650.4N弯矩 M: 730080. ON mm焊缝参数:焊接形式:三围围焊水平焊缝长度L.:70. Onun竖宜焊缝长度L,: 100. 0mm焊角高度hf:7. 0mm角焊缝的计算厚度:h“=0. 707Xh(=4. 9mm1焊缝截面参数计算有效面积:A=2Xh.X (L-2Xh,)+h.X (Ly-2Xht)
18、=2X4. 9X (70. 0-2X7. 0) +4.9X (100. 0-2X 7. 0)=979. 9mm2形心到竖立焊缝轴线距离:d,= (Lx-2 X hr) X (U-he)/(2X (L,-2 X hf)+(L-2 X hy)=(70. 0-2X7.0) X (70. 0-4. 9)/(2X (70. 0-2X 7. 0)+ (100. 0-2X7. 0)= 18. 4mmL=haX (Ly-2Xhf)712+(L-2Xhf) X (Ly-(Ly-2Xh.),)/12 =4.9X(100. 0-2X7. 0)712+(70. 0-2X7. 0)X (100. O- (100. 0-
19、2 X 4. 9)3) /12= 1515406. 8nwnI,=h“X (L2Xh)Xdx2+h/X (L,-2 X hr)/12+ (Lx-2 X hr)76*2 X (L.-2Xhf) (U-hJ/2-d,)2 =4. 9X (100. 0-2X7. 0) X 18.42+4. 9X (100. 0 2X7. 0)/12+(70. 0-2X7. 0)J/6+2X (70. 0-2X7. 0)(70. 0-4. 9)/2-18. 4)2=400415. 1mmJ=h+Iy=1515406. 8+400415.4=1915822. 3nm2焊缝强度计算根据钢结构设计规范GB50017-200
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