国际鞋纺城一期工程C区高层10层简支明框玻璃幕墙 (墙面区)设计计算书.docx
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1、国际鞋纺城一期工程C区高层10层简支明框玻璃幕墙(墙面区)设计计算书4玻璃的挠度计算d.:在风荷载标准值作用下挠度最大值(mm)D:玻璃的刚度(N. mm)te:玻璃等效等度 0. 95X(B./+B, ;),/,=7. 2nimv :泊松比,按JGJ 102-2003 5. 2. 9条采用,取值为0. 20表材料的泊松比U材料U材料V玻璃0. 20钢、不锈钢0. 30铝合金0. 33高强钢丝、钢绞线0. 30u :挠度系数:按 JGJ102-2003 表 6. L3 采用 u =0. 00672表四边支承板的挠度系数ua/b0. 000. 200. 250. 330. 50U0.013020
2、.012970.012820.012230.01013a/b0. 550. 600. 650. 700. 75p0. 009100. 008670.007960. 007270. 00663a/b0. 800. 850. 900. 951.00p0.006030. 005470.004960. 004490. 001068=WkXa7(EXt/)=32. 00n :折减系数,按9 =32. 00查 JGJ102-2003 6. 1. 2-2 表得:n =0. 87D=(EXtcx)/12(l-v2)=2314912. 42 (N. mm)dt=u XWkXa1X n/D=15. 5 (mm)d
3、r/a 6. 563玻璃边缘至边框槽底间隙满足要求四、幕墙立柱计算鞋墙立柱按双跨梁力学模型进行设计计算:双跨梁力学模型1荷载计算(I)风荷载均布线荷载设计值(矩形分布)计算尔:风荷载均布线荷载设计值(kN/m)W:风荷载设计值:2.745kN/m2B:幕墙分格宽:1.300mq,=WXB=2. 745X1.300=3.569 kN/m(2)地震荷我计算q*地震作用设计值(KN/m?):Gm:幕墙构件(包括面板和框)的平均自重:600N/m2 垂直于幕墙平面的均布水平地震作用标准值:q:垂直于幕墙平面的均布水平地震作用标准值(kN/m2)Qf.-5 X a X G,v.=5X0. 080X600
4、. 000/1000=0. 240 kN/m2Ye:幕墙地震作用分项系数:1.3Qea=L 3 X qcnk=1.3X0. 240=0. 312 kN/m2qF:水平地震作用均布线作用设计值(矩形分布)qmqcXB=0. 406 kN/m(3)立柱弯矩:扎:风荷毂作用下立柱弯矩(kN. m)q.:风荷裁均布线荷载设计值:3. 569(kN/m)立柱计算跨度:4. 100mM.=q.X (LZ+U/S/CLU)= (3. 300J+0. 800:)/8/(3. 300+0. 800) X3. 569=3. 966 kN m:地震作用下立柱弯矩(kN m):Me=qeX (Lj+L/)/8/(L+
5、L2)= (3. 300 +0. 800 )/8/(3. 300+0. 800) X0. 406=0. 451kN mM:卷墙立柱在风荷载和地震作用下产生弯矩(kN-m)采用S,+0. 5Se组合M-M+O. 5XMe=4. 191kN m=4191434. 975Nmm2选用立柱型材的截面特性立柱型材号:XCl70T40明框立柱选用的立柱材料牌号:6063 T6型材强度设计值:抗拉、抗压150. OOON/nun 抗剪85. ON/mm,型材弹性模量:E=0. 70 X立柱型材毛截面对X轴惯性矩:L=4848332. OOOnri立柱型材对x轴的有效净截面模量:W.nx=52538. 600
6、mm立柱型材有效净截面积:Al 1419. 060mm,立柱型材腹板厚度:L=6. 000mm立柱型材计算剪应力处以上毛截面对中和轴的面积矩:S=37447. 600nmi截面塑性开展系数:Yx=1.00截面塑性开展系数:Yy=1.003幕墙立柱的强度计算校核依据:N/An+Mx/(YxXWMj+M,/(yyXW,)WfF150.0N/mnr(拉弯构件)(GB 50429-2007 8. 1. 1)B:葬墙分格宽:1.300mG,u:幕墙自重:600N/m2幕墙自重线荷载:GGOOXB/IOOO=600X1.300/1000=0. 780kN/m刈:立柱受力:Nk=GkXL=0. 780X4.
7、 100=3.198kNN:立柱受力设计值:rc:结构自重分项系数:L 2N=1.2XNk=1.2X3. 198=3. 838kN =3837.600N 。:立柱计算强度(N/mnO (立柱为拉弯构件)N:轴心拉力:N=3837.600NM” My:同一截面处绕截面主轴X轴和y轴的弯矩:M产M=4191434.975Nmm, My=0NmmA.:有效净截面面枳,同时考虑局部屈曲、焊接热影响区以及截面孔洞的影响:A.F 1419.060mm-Wg,Weny:对X轴和y轴的有效净截面模量,同时考虑局部屈曲、焊接热影响区以及截面孔洞的影响: 1=52538. 600mmY、:截面塑性开展系数:Yx=
8、1.00Y,:截面塑性开展系数:Yy=1.00o=N/Acn+Mx/(ylXWG +MJ(丫,XD(GB 50429-2007 8. 1. 1)=N/Aen+Mx/(Y,XWU-3837. 600/1419. 060+4191434. 975/(1. 00X52538. 600)=82. 483N/mm-82. dSBN/mm2 f=150. ON/nun-立柱强度可以满足4幕墙立柱的刚度计算校核依据:&WL/180(GB/T 21086-2007)dr:立柱最大挠度D”:立柱最大挠度与其所在支承跨度(支点间的距离)比值,即相对挠度:Ltl:立柱域大挠度所在位置支承跨度(支点间的距离)3. 3
9、00mRo= L:/2- (Lj+l/) /8/ (Iu+Lz) X=3. 348KNd产 1000X 1. 4355X R 1ro. 409X XI., XL(24X0. 7X x) =6. 023nlm=0/(1,1X1000)=6. 023/(3. 300X1000)=1/5471/547 = q.k X (Li+L2) -Ro-Re=2.521KNL:中间支承处梁受到的最大剪力(KN)R.-= lq.kXLi-R(J=5.065 KNQ”=max (R(), Rt, R,)=5. 065 KN(2)Q、:风荷载作用下剪力设计值(kN)Q、=1.4XQ“=1.4X5. 065=7. 09
10、1 kN电:地震作用下剪力标准值(kN)Roe:双跨梁长跨端支座反力为:Ro C= L172-(L13+L23)/8/(L,+L2) X q&/Li=0.410KNR“二双跨梁中间支座反力为:1. 178KNR., c=qek X (L/+U3) / (8X L, X L2) + (LU) /2)=1. 178KNR.o:双跨梁短跨端支座反力为:-0. 309KNRb_e=0kX(l“+L2A=0. 309KN中间支承处梁受到的最大剪力(K、)&= I Qrk X L-Ro_e I=0.620 KNQ:k=max (Ro Rb_e, &)=0.620 KN(4)Q二地震作用下剪力设计值(kN)
11、Qi:= 1. 3 X Qn=1.3X0. 620=0.806kN(5)Q:立柱所受剪力:采用Q,+0. 5Q1组合Q=Q.+0. 5XQf=7. 091+0.5X0. 806=7. 494kN(6)立柱剪应力:T :立柱剪应力:S:计算剪应力处以上毛截面对中和轴的面积矩:S=37447. 600nunL:毛截面对X轴惯性矩:h=4848332.000mmU:腹板厚度:t,=6. 000mmV,n计算截面沿腹板平面作用的最大剪切力:V(.=Q=7. 494kN=7493. 635N =V.axXS/(I,Xu)=7493. 635X37447. 600,/(4848332. 00X6. 000
12、)=9. 647N/mm2t =9. 647N/mm2 15933. 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 T6t:立柱壁厚,3. 0mmXC y:立柱局部承压强度:160.0N/mnTNm根据选择的螺栓数目,连接处型材的承压承载能力Nch=Nu.,XdXtX2XXC_y=19200. ONNeb= 19200. ON 15933. 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)L.2:连接处热轧钢角码壁厚:8. 0mm工:热轧钢角码承压强度:305. ON/mnfNm:钢角码型材壁抗承压能力(N):Nm=dX2XJyX/XQ=
13、97600. ON97600. ON 15933. 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,留布一段空隙-伸缩健(d), d值按下 式计算:a X A tXL+d,+d2上式中:d:伸缩缝计算值(廊);a :立柱材料的线膨胀系数,取2. 3X10 ; 1:温度变化,取80C;L:立柱跨度(mm);ch:施工误差,取3mm;d?:考虑其它作用的预留量,取2mm;d= a X A t X L+di+d2=2.3X10 X80X4100. 0+2+3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荷载计算本
14、工程预埋件受拉力和剪力V:剪力设计值:v=n2=3837. 6NN:法向力设计值:N=Nt=15464. 5NM:弯矩设计值(Nmm):e2:螺孔中心与锚板边缘距离:200.0mmM=VXe2=767520. ON mm2锚筋的总截面积校核混凝土强度等级:强度等级C30fc:混凝土轴心抗压强度设计值,14.300N/mm2按现行国家标准混凝土结构设计规范GB50010-2010表4. L 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:L0f,:锚筋强度设计值360. OOON/imn1按规范,锚筋强度设计值不大于300N/nMn2d:锚筋汽径,12.0m
15、mav:锚筋受剪承载力系数:av=(4. 0-0. 08Xd)X (fc/fy)a5 依据 GB50010 9.7. 2-5 式计算= (4. 0-0. 08X12. 000) X (14. 300/300. 000)a 5=0.7t:热轧钢板锚板厚度:8. Omnib: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 式计第=0. 6+0. 25 X (8. 0/12. 000)=0.8Z:外层锚筋中心线距离:150.0廊九:锚筋实际总截面积:As=Nub1 X JT X d74=4. 000X3. 14 X 174=452. 2mm
16、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Aal=V/(a rX a .Xfy)+N/(0.8X a bXfy)+M/(l. 3X a ,X a XfyXZ)=120. 4mmA,2=N/(0.8X abXfy)+M/(0. 4X a , X a bXf,XZ)=139. 7mm2120. 4mm 452.2mm139. 7mm2 452. 2mm4根012. 000锚筋可以满足要求!3锚筋长度校核晨:选用锚筋长度,180. 000mmL=l. IX a X (f,/fJ Xd依据 JGJ 102-2003 C. 0. 5 计算la:受拉锚筋计算
17、氏度普通锚筋的抗拉强度设计值,按GB50010表4. 2. 3-1采用,360. OOON/mm2混凝土轴心抗拉强度设计值,按GB50010表4.1. 4式采用,1. 430N/mm2d: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. 140la=l. IX a X (fr/f.)Xd=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 CO. 5条:锚筋长度可以适当减,以不小于锚筋直径15倍为宜l=15Xd=180
18、, 000.锚筋长度满足要求4锚板尺寸校核锚板面积 A=75000. 0 ninf0. 5fcA=536250.0 NN= 15464. 5N 0. 5fcA锚板尺寸可以满足要求!七、幕墙预埋件焊缝计算法向力设没计值N: 15464. 5N剪力设计值V:3837. 6N弯矩 M: 767520. ON* mm焊健参数:焊接形式:三围困焊水平焊缝长度L: 70. Onin竖直焊缝长度Ly:100.0m焊角高度hf:7. 0mm角焊缝的计算厚度:h.=0. 707Xhr=4. 9nini1焊缝截面参数计算有效面积:A=2XheX (Lx-2Xhf)+heX (Ly-2Xhr)=2X4. 9X (7
19、0. 0-2X7. 0)+4. 9X (100. 0-2X 7. 0)=979. 9mm-形心到竖立焊缝轴线距离:dx= (Lx-2 X hf) X (Lx-hJ/(2X (L-2 X h,) + (Ly-2 X h,)=(70. 0-2X7. 0)X (70. 0-4. 9)/(2X (70. 0-2X7. 0)+ (100. 0-2X7. 0)= 18. 4mmI,=hcX (Ly-2Xhr)7i2+(L-2Xh) X (1-(1”-2乂4尸)/12=4.9X (100. 0-2X 7. 0)712+(70. 0-2X7. 0)X (100.0 -(100. 0-2X4. 9)3)/12=
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