惠州某公寓外立面幕墙工程设计计算书.pdf

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1、公寓及办公项目外立面幕墙工程设计计算书设计：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _校对：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _审核：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _批准：E就滥崖潇灌凄滋就I目 录第 1 章基本参数.11.1 幕墙所在地区：.11.2 地面粗糙度分类等级：.11.3 抗震烈度：.11.4 垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值：.11.5 作用效应组合：.1第 2 章塔楼玻璃幕墙1设计计算.22.1 计算部位.22.2 幕墙承受荷载计算.22.3 幕墙立柱计算.32.4 幕墙横梁计算.72.5 幕墙玻

2、璃的选用与校核.112.6 连接件计算.142.7 幕墙埋件计算（土建预埋）.182.8 幕墙焊缝计算.20第 3 章 塔楼玻璃幕墙2 设计计算.213.1 计算部位.213.2 幕墙承受荷载计算.213.3 幕墙立柱计算.223.4 幕墙横梁计算.283.5 幕墙玻璃的选用与校核.323.6 连接件计算.353.7 幕墙埋件计算（土建预埋）.393.8 幕墙焊缝计算.41第 4 章塔楼玻璃幕墙3 设计计算.434.1 计算部位.434.2 幕墙承受荷载计算.434.3 幕墙立柱计算.444.4 幕墙横梁计算.494.5 幕墙玻璃的选用与校核.544.6 连接件计算.574.7 幕墙埋件计算（

3、土建预埋）.614.8 幕墙焊缝计算.63第 5 章裙楼玻璃幕墙1 设计计算.645.1 计算部位.645.2 幕墙承受荷载计算.645.3 幕墙立柱计算.655.4 幕墙横梁计算.705.5 幕墙玻璃的选用与校核.745.6 连接件计算.775.7 幕墙埋件计算（土建预埋）.815.8 幕墙焊缝计算.83第 6 章 裙楼玻璃幕墙2 设计计算.856.1 计算部位.856.2 幕墙承受荷载计算.856.3 幕墙立柱计算.866.4 幕墙横梁计算.906.5 幕墙玻璃的选用与校核.946.6 连接件计算.976.7 幕墙埋件计算（土建预埋）.1016.8 幕墙焊缝计算.103第 7 章一层全玻璃

4、幕墙设计计算.1047.1 计算部位.1047.2 幕墙承受荷载计算.1047.3 全玻璃幕墙大面玻璃的计算.1057.4 全玻璃幕墙玻璃肋及结构胶的校核.107第 8 章负一层全玻幕墙设计计算.1098.1 计算部位.1098.2 幕墙承受荷载计算.1098.3 全玻璃幕墙大面玻璃的计算.110第 9 章 屋面钢构设计计算.1129.1 计算部位.1129.2 幕墙承受荷载计算.1129.3 计算模型.1139.4 荷载组合工况.1149.5 结构计算.1159.6 钱接柱脚计算.1209.7 玻璃面板计算.121第 10章石材挑檐设计计算.12310.1 计算部位.12310.2 幕墙承受

5、荷载计算.12410.3 幕墙横梁计算.12410.4 背栓连接石材的选用与校核.12910.5 计算模型.13210.6 荷载组合工况.13310.7 结构计算.13410.8 埋件计算.138第 11章 雨 篷 1 设计计算.14111.1 计算部位.14111.2 雨篷荷载计算.14111.3 计算模型.14311.4 结构计算.14511.5 埋件计算.14811.6 幕墙玻璃的选用与校核.150第 12章 雨 篷 2 设计计算.15412.1 计算部位.15412.2 雨篷荷载计算.15412.3 雨篷杆件计算.15712.4 幕墙玻璃的选用与校核.15812.5 雨篷埋件计算（土建

6、预埋）.161第1章基本参数1.1 幕墙所在地区：惠州地区；1.2 地面粗糙度分类等级：幕墙属于外围护构件，按 建筑结构荷载规范(G B 5 0 0 0 9-2 0 0 1)A类：指近海海面和海岛、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；依照上面分类标准，本工程按B 类地区考虑。1.3 抗震烈度：按照国家规范 建筑抗震设计规范(G B 5 0 0 1 1-2 0 0 1),中国地震动参数区划图(G B 1 83 0 6-2 0 0 1)规定，惠州地区地震基本烈度为6度，地震

7、动峰值加速度为0.0 5 g,水平地震影响系数最大值为：a则=0.0 4。1.4 垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值：qU k=甬 a 皿G M A 5.3.4 J G J 1 0 2-2 0 0 3 q w k：垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值(M P a)；B e：动力放大系数，取 5.0；a.,x：水平地震影响系数最大值，取 0.0 4；Gu幕墙构件的重力荷载标准值(N)；A：幕墙构件的面积(m n?)；1.5 作用效应组合：荷载和作用效应按下式进行组合：S=Y c S c k+K Y S.k+M Y E S E k .5.4.1 J G J 1 0 2-2 0 0 3 上式中

8、：S：作用效应组合的设计值；SC k：重力荷载作为永久荷载产生的效应标准值；s.*、S,i k：分别为风荷载，地震作用作为可变荷载产生的效应标准值；Y c、丫”、YE:各效应的分项系数；中.、巾 E：分别为风荷载，地震作用效应的组合系数。上面的Y Y a、Y E 为分项系数，按 5.4.2、5.4.3、5.4.4 J G J 102-2003 规定如下:进行幕墙构件强度、连接件和预埋件承载力计算时：重力荷载：YG：1.2；风 荷 载：Y.：1.4；地震作用：YB：1.3；进行挠度计算时：重力荷载：丫6：1.0;风 荷 载：Y ：1.0；地震作用：可不做组合考虑；上式中，风荷载的组合系数十 为1

9、.0；地震作用的组合系数如为0.5；第2章塔楼玻璃幕墙1 设计计算2.1 计算部位D Y-042.2 幕墙承受荷载计算2.2.1 风荷载标准值的计算方法：幕墙属于外围护构件，按建筑结构荷载规范(G B 50009-2001 2006年版)计算：W k=B 的 U z U slw0.7.1.1-2 G B 50009-2001 2006 年版上式中：wk：作用在幕墙上的风荷载标准值(M P a)；Z：计算点标高：84.9m；瞬时风压的阵风系数；B82=K(1+2U,)其中K为地面粗糙度调整系数，M ,为脉动系数对于B类地区，84.9m 高度处瞬时风压的阵风系数：B.=0.89X (1+2X (0

10、.5(Z/10)016)=1.5221P z：风压高度变化系数；对于B类地区，84.9m 高度处风压高度变化系数：Uz=1.000X (Z/10)a j i.9827Us,:局部风压体型系数；w0：基本风压值(M P a),根据现行 建筑结构荷载规范G B 50009-2001附 表 D.4(全国基本风压分布图)中数值采用，但不小于0.3K N/m 按重现期5 0 年，惠州地区取0.00055M Pa；2.2.2 计算支撑结构时的风荷载标准值：计算支撑结构时的构件从属面积：A=1.2X 3.25=3.9m2(102A l)L o g A=0.591N “(A)=H +u s i (10)-H

11、l o g A=1.5872U si=l.587+0.2=1.787W k=6 gz U z U slW o=1.5221 X 1.9827X 1.787X 0.00055=0.002966M P a2.2.3计算面板材料时的风荷载标准值：计算面板材料时的构件从属面积：A=l.238X 1.4=1.7332m2(102A 21)L o g A=0.239p s i (A)=u s i (l)+ysl(1O)-U s i l o g A=1.714P sF l.714+0.2=1.914W k=0 gz U z U SlWo=1.5221 X 1.9827X 1.914X 0.00055=0.0

12、03177M P a2.3幕墙立柱计算基本参数：1：计算点标高：84.9m；2：力学模型：双跨梁；3：立柱跨度：L=3250m m,短跨长 L=1200m m,长跨长 L 2=2050m m；4：立柱左分格宽：1163m m；立柱右分格宽：1238m m；5：立柱计算间距(指立柱左右分格平均宽度)：B=1200m m；6：板块配置：中空玻璃6+6 m m；7：立柱材质：6063-T5；8：安装方式：偏心受拉；本处幕墙立柱按双跨梁力学模型进行设计计算，受力模型如下：2.3.1立柱型材选材计算：(1)风荷载作用的线荷载集度(按矩形分布)：qm风荷载线分布最大荷载集度标准值(N/m m)；映：风荷载

13、标准值(M P a)；B：幕墙立柱计算间距(m m)；q.k=wkB二 0.002966X 1200=3.559N/m mq.：风荷载线分布最大荷载集度设计值(N/m m)；Qa=1.4q wk=1.4X 3.5593=4.983N/m m(2)水平地震作用线荷载集度(按矩形分布)：垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值(M P a)；BE：动力放大系数，取 5.0；a 3：水平地震影响系数最大值，取 0.04；Gk：幕墙构件的重力荷载标准值(N),(含面板和框架)；A：幕墙平面面积(m n?)；4匹=M a 耐G/A 5.3.4 J GJ 1 0 2-2 0 0 3=5 X 0.0 4 X

14、0.0 0 0 5=0.0 0 0 1 M P aql；k：水平地震作用线荷载集度标准值(N/m m)；B：幕墙立柱计算间距(m m)；QEk=QEAkB=0.0 0 0 1 X 1 2 0 0=0.1 2 N/m mqE：水平地震作用线荷载集度设计值(N/m m)；3qEk=1.3 X 0.1 2=0.1 5 6N/m m(3)幕墙受荷载集度组合：用于强度计算时，采用SW+0.5 SE设计值组合：5.4.1 EJ GJ 1 0 2-2 0 0 3 q=q+O.5 qE=4.9 83+0.5 X 0.1 5 6=5.0 61 N/m m用于挠度计算时，采用 标准值：5.4.1 EJ GJ 1

15、0 2-2 0 0 3 Qk-Qwk=3.5 5 9 N/m m(4)求支座反力R及最大弯矩：由双跨梁弯矩图可知，两支点0,2处弯矩为零，中支点弯矩最大为M i,而在均布荷载作用下，最大挠度在长跨内出现。M i：中支座弯矩(Nm m)；R：中支座反力(N)；=-5.0 61 X (1 2 0 0S+2 0 5 03)/8/3 2 5 0=-2 0 1 3 3 2 9.0 62 N m mR i=qL1/2-M i/L1+qU/2-MI/L2=5.0 61 X 1 2 0 0/2-(-2 0 1 3 3 2 9.0 62/1 2 0 0)+5.0 61 X 2 0 5 0/2-(-2 0 1 3

16、 3 2 9.0 62/2 0 5 0)=1 0 884.0 1 IN2.3.2确定材料的截面参数：(1)截面的型材惯性矩要求：k2=0k i=4 M1/(qL22)=4 X 2 0 1 3 3 2 9.0 62/(5.0 61 X 2 0 5 02)=0.3 7 9查 建筑结构静力计算手册第二版表3-9 附注说明：XO=A/4+2 R1/3C O S(9 +2 4 0)其中：A=2+k=k z=2.3 7 9R=(A/4)-k,/2)3/2=0.0 674o=l/3 a r ccos (A3-1 2 k i A-8(l-2 k 1-k2)/64 R)=2 6.84 8X o=A/4+2 R=

17、3 cos (0 +2 4 0)=2.3 7 9/4+2 X 0.0 67 3 cos (2 6.84 8+2 4 0)=0.5 5X =x o(l-2 k i+3 k i X o-2 x o2-k i X 0 2+x()3)=0.1 7 2 7代入 d f,l i m-入 qk L z4/2 4 EIx m i n上式中：d.g按规范要求，立柱的挠度限值(m m);q u风荷载线荷载集度标准值(N/m ni)；L a：长跨长度(m m)；E：型材的弹性模量(M P a),对60 63-T 5取7 0 0 0 0 M P a；L.l n：材料需满足的绕X轴最小惯性矩(m m1)；L2/1 80

18、=2 0 5 0/1 80=l l.3 89取：dr.38 9mm代入上式：Ix m i n-X qkL27 2 4 Edf.,i m=0.1 7 2 7 X 3.5 5 9 X 2 0 5 0 V 2 4/7 0 0 0 0/1 1.3 89=5 67 3 3 6.7 2 2 m m1(2)截面的型材抵抗矩要求：W s：立柱净截面抵抗矩预选值M x：弯矩组合设计值即M,(N -m m)；Y：塑性发 展系数：取1.0 5；f a ：型材抗弯强度设计值(M P a),对60 63-T 5取85.5；W x=Mx/Y f=2 0 1 3 3 2 9.0 62/1.0 5/85.5=2 2 4 2

19、6.3 89 m m32.3.3 选用立柱型材的截面特性：型材的抗弯强度设计值：85.5 M P a型材的抗剪强度设计值：T =4 9.6M P a型材弹性模量：E=7 0 0 0 0 M P a绕X轴惯性矩：L=60 5 6680 m m4绕丫轴惯性矩：L=1 4 2 0 4 7 0 m m 绕X轴净截面抵抗矩：W a=7 2 82 2 m m 3绕X轴净截面抵抗矩：M*2=66682 m m 3型材净截面面积：A=1 89 7.9 m m2型材线密度：Y*=0.0 5 3 1 4 1 N/m ni型材截面垂直于X轴腹板的截面总宽度：t=6m m型材受力面对中性轴的面积矩：S x=4 7 8

20、3 4 m m：,塑性发展系数：丫 =1.0 52.3.4 立柱的抗弯强度计算：(1)立柱轴向拉力设计值：立柱轴向拉力标准值(N)；W：幕墙单位面积的自重标准值(M P a)；A：立柱单元的面积(m m%B：幕墙立柱计算间距(m m)；L：立柱跨度(nu n)；Nk=qGAkA=QGAkBL5=0.0 0 0 5 X 1 2 0 0 X 3 2 5 0=1 9 5 0 NN：立柱轴向拉力设计值(N)；N=l.2 Nk=1.2 X 1 9 5 0=2 3 4 0 N(2)抗弯强度校核：按双跨梁(受拉)立柱强度公式，应满足：N/A+M x/丫 W,“W f a .6.3.7 J GJ 1 0 2-

21、2 0 0 3 上式中：N：立柱轴力设计值(N)；扎:立柱弯矩设计值(N m m)；A：立柱净截面面积(m nd；W ：在弯矩作用方向的净截面抵抗矩(m m3)；Y：塑性发展系数，取1.0 5；f：型材的抗弯强度设计值，取85.5 M P a；则：N/An+M x/y Wl l x=2 3 4 0/1 89 7.9+2 0 1 3 3 2 9.0 62/1.0 5/66682=2 9.9 88M P a W 85.5 M P a立柱抗弯强度满足要求。2.3.5 立柱的挠度计算：d产 X qL /2 4 EL=0.1 7 2 7 X 3.5 5 9 X 2 0 5 0 7 2 4/7 0 0 0

22、 0/60 5 6680=1.0 67 m m而 df.1 i m=L2/1 80=2 0 5 0/1 80=1 1.3 89 m m所以，立柱挠度满足规范要求。2.3.6 立柱的抗剪计算：校核依据：T陶W T.=4 9.6M P a (立柱的抗剪强度设计值)(1)求中支座剪力设计值：采用X+0.5VE组合V i (qL i/2-M i/L i)=(5.0 61 X1 2 0 0/2-(-2 0 1 3 3 2 9.0 62/1 2 0 0)=-4 7 1 4.3 7 4 NV .l t=qL2/2-M1/L2=5.0 61 X 2 0 5 0/2-(-2 0 1 3 3 2 9.0 62/2

23、 0 5 0)=61 69.63 7 N取 V=61 69.63 7 N(2)立柱剪应力：立柱最大剪应力(M P a)；V ：立柱所受剪力(N)；Su立柱型材受力面对中性轴的面积矩(m n?)；L：立柱型材截面惯性矩(m m )；t：型材截面垂直于X轴腹板的截面总宽度(m m)；T Mx=V S x/L t=61 69.63 7 X 4 7 83 4/60 5 6680/6=8.1 2 1 M P a8.1 2 1 M P a W 4 9.6M P a立柱抗剪强度满足要求！62.4幕墙横梁计算基本参数：1：计算点标高：84.9 m；2：横梁跨度：B=1 2 3 8m m；3：横梁上分格高：1

24、4 0 0 m m；横梁下分格高：1 4 0 0 m m；4：横梁计算间距(指横梁上下分格平均高度)：H=1 4 0 0 m m；5：力学模型：三角荷载简支梁；6：板块配置：中空玻璃6+6 m m；7：横梁材质：60 63-T 5；因 为 B WH,所以本处幕墙横梁按三角形荷载简支梁力学模型进行设计计算，受力模型如下：2.4.1 横梁型材选材计算：(1)横梁在风荷载作用下的线荷载集度(按三角形分布)：q.u 风荷载线分布最大荷载集度标准值(N/m m)；wr 风荷载标准值(MP a)；B：横梁跨度(m m)；qrt=wkB=0.0 0 2 9 6 6 X 1 2 38=3.6 7 2 N/m

25、mq.：风荷载线分布最大荷载集度设计值(N/硒)；q*=l.4q k=1.4X 3.6 7 2=5.1 41 N/m m(2)垂直于幕墙平面的分布水平地震作用的线荷载集度(按三角形分布)：垂直于幕墙平面的分布水平地震作用(MP a)；BE:动力放大系数，取 5.0;a侬：水平地震影响系数最大值，取 0.0 4；Gk：幕墙构件的重力荷载标准值(N),(主要指面板组件)；A：幕墙平面面积(m m?)；QEAk=B -Q maxGk/A.5.3.4 JGJ1 0 2-2 0 0 3=5.0 X 0.0 4X 0.0 0 0 4=0.0 0 0 0 8 MP a横梁受水平地震作用线荷载集度标准值(N/

26、m m)；B：横梁跨度(m m)；QEk=QEAkB=0.0 0 0 0 8 X 1 2 38二 0.0 9 9 N/m mq.-：横梁受水平地震作用线荷载集度设计值(N/m m)；QE=1.3qEk=1.3X 0.0 9 97=0.129N/mm(3)幕墙横梁受荷载集度组合：用于强度计算时，采用SM+0.5SE设计值组合：5.4.1EJGJ102-2003q=q.+0.5qe=5.141+0.5X0.129=5.206N/mm用于挠度计算时,采用S”标准值：5.4.1JGJ 102-2003Q k=Q w k=3.672N/mm(4)横梁在风荷载及地震组合作用下的弯矩值(按三角形分布)：M,

27、：横梁受风荷载及地震作用弯矩组合设计值(N mm)；M,：风荷载作用下横梁产生的弯矩(N-mm)；ME：地震作用下横梁产生的弯矩(Nmm)；B：横梁跨度(nun)；M=qB2/12M E=qEB712采用S.+0.5SE组合：My=M+0.5ME=qB712=5.206X1238712=664912.055N m m(5)横梁在自重荷载作用下的弯矩值(按矩形分布)：G u横梁自重线荷载标准值(N/mm)；H：横梁计算间距(mm)；Gk=0.0004 XH=0.0004X1400=0.56N/mmG：横梁自重线荷载设计值(N/mm)；G=l.2Gk=1.2X0.56=0.672N/mmM r横梁

28、在自重荷载作用下的弯矩设计值(N mm)；B：横梁跨度(mm)；MX=GB78=0.672X123878=128742.096N m m2.4.2确定材料的截面参数：(1)横梁抵抗矩预选：Wu绕X轴横梁净截面抵抗矩预选值(mm3)；W y：绕Y轴横梁净截面抵抗矩预选值(nun；，):Mx：横梁在自重荷载作用下的弯矩设计值(Nmm)；My：风荷载及地震作用弯矩组合设计值(N mm)；Y：塑性发展系数：取L 05；fB：型材抗弯强度设计值(M Pa),对6063-T5取85.5；按下面公式计算：W X=MX/Y fa=128742.096/1.05/85.5=1434.053mm3W,=M,/y

29、fa8=6 6 49 1 2.0 55/1.0 5/8 5.5=7 40 6.42 8 m m 3(2)横梁惯性矩预选：d-按规范要求，横梁的挠度限值(m m)；B：横梁跨度(m m)；B/1 8 0=1 2 38/1 8 0=6.8 7 8 m m取：d i,i i =6.8 7 8 m mq u 风荷载作用线荷载集度标准值(N/m m)；E：型材的弹性模量(MP a),对 6 0 6 3-T5取 7 0 0 0 0 MP a；绕丫轴最小惯性矩(m m)；B：横梁跨度(m m)；dr.H qkB7 1 2 0 EIy m i n(受风荷载与地震作用的挠度计算)Iy i n=qk Bl/1 2

30、 0 Ed f.ii l,=3.6 7 2 X 1 2 38 7 1 2 0/7 0 0 0 0/6.8 7 8=1 49 2 9 4.49 5m m L.i n：绕 X 轴最小惯性矩(m m )；Gk：横梁自重线荷载标准值(N/m m)；dr,H 5GtB7 38 4EIMi (自重作用下产生的挠度计算)L.i=5GkB7 38 4Ed,.l i B=5X 0.56 X 1 2 38 7 38 4/7 0 0 0 0/6.8 7 8=3557 5.349 m m12.4.3选用横梁型材的截面特性：型材抗弯强度设计值：8 5.5MP a型材抗剪强度设计值：49.6 MP a型材弹性模量：E=7

31、 0 0 0 0 MP a绕 X轴惯性矩；h=37 0 9 2 0 m m 绕丫轴惯性矩：Iy=1 1 8 0 0 0 0 m m 绕 X轴净截面抵抗矩：“=1 350 6 m m 3绕 X轴净截面抵抗矩：Wn s2=8 7 2 0 m m3绕丫轴净截面抵抗矩：Wn yi=2 2 450 m m；1绕丫轴净截面抵抗矩：W y 2=2 436 1 m n i3型材净截面面积：A=1 0 8 5.7 m m2型材线密度：Y =0.0 30 4N/m m横梁与立柱连接时角片与横梁连接处横梁壁厚：t=3m m横梁截面垂直于X 轴腹板的截面总宽度：tx=6 m m横梁截面垂直于丫轴腹板的截面总宽度：t，

32、=6 m m型材受力面对中性轴的面积矩(绕X轴)：S 7 9 8 7 m m3型材受力面对中性轴的面积矩(绕丫轴)：S，=1 58 1 9 m m 3塑性发展系数：丫 =1.0 52.4.4幕墙横梁的抗弯强度计算：按横梁抗弯强度计算公式，应满足：N Y W g+M,/丫 6.2.4EJGJ1 0 2-2 0 0 3上式中：Ms：横梁绕X轴方向(幕墙平面内方向)的弯矩设计值(N m m)；M,：横梁绕Y 轴方向(垂直于幕墙平面方向)的弯矩设计值(N-m m)；W,.u横梁绕X 轴方向(幕墙平面内方向)的净截面抵抗矩(m m：)；W y：横梁绕丫轴方向(垂直于幕墙平面方向)的净截面抵抗矩(m m3

33、)；Y ：塑性发展系数，取 L 0 5；9fu：型材的抗弯强度设计值，取 8 5.5MP a。采用Sc+S*+0.5Se 组 合,则：Mx/Y W,+My/丫 W y=1 2 8 7 42.0 9 6/1.0 5/8 7 2 0+6 6 49 1 2.0 55/1.0 5/2 2 450=42.2 6 8 Mp a 11132.713N强度可以满足要求！(6)钢角码型材壁抗承压能力计算：N,5：钢角码型材壁抗承压能力(N)：连接处螺栓个数；d：连接螺栓直径：12mm；t i：幕墙钢角码壁厚:8 mm；fc 5：钢角码的抗压强度设计值，对Q 235取305MP a；17N=2XN,w 3dt 4

34、%.7.2.1-3 GB 50017-2003=2X2X 12X8 X305=117120N117120N11132.713N强度可以满足要求！2.7幕墙埋件计算(土建预埋)基本参数：1：计算点标高:8 4.9 m；2：幕墙立柱跨度：L=3250mm,短跨 Li=1200mm,长跨 L2=2050mm；3：立柱计算间距(指立柱左右分格平均宽度)：B=1200mm；4：立柱力学模型：双跨梁；5：埋件位置：侧埋；6：板块配置：中空玻璃；7：混凝土强度等级：C30；2.7.1荷载标准值计算：(1)垂直于幕墙平面的分布水平地震作用：q w=B *a w Gk/A=5.0X0.04X0.0005=0.0

35、001MP a(2)连接处水平总力计算：对双跨梁，中支座反力R”即为立柱连接处最大水平总力。q.：风荷载线荷载设计值(N/mm)；q,=l.4wkB=1.4X0.0029 66X1200=4.9 8 3N/mmq e：地震作用线荷载设计值(N/mm)；q E-l.3q*B=1.3X0.0001X1200=0.156N/mm采用 S.+0.5SE组合：5.4.1 J GJ 102-2003q=q.+0,5q c=4.9 8 3+0.5X0.156=5.061N/mmN：连接处水平总力(N)；R i:中支座反力(N);N=R,=q L(L12+3LIL2+L22)/8L,L2=5.061X 325

36、0 X(12002+3 X 1200X 2050+20502)/8/1200/2050=108 8 4.01I N(3)立柱单元自重荷载标准值：Gk=0.0005 X B L=0.0005X 1200X3250=19 50N(4)校核处埋件受力分析：V：剪力(N)；N：轴向拉力(N),等于中支座反力R；e o：剪力作用点到埋件距离，即立柱螺栓连接处到埋件面距离(mm)；V=1.2Gk=1.2X19 5018二 2340NN=Ri=10884.01INM=e0XV=80X2340=187200N m m2.7.2 埋件计算：校核依据，同时满足以下两个条件：a：AsV/aravfy+N/0.8ab

37、fy+M/l.3a,a,z C.0.1-1 JGJ102-2003b：AsN/0.8afy+M/0.4a,ahfyz C.0.l-2JGJ102-2003其中：As：锚筋的总截面面积(nun,)；V：剪力设计值(N)；ar：钢筋层数影响系数，二层取1.0,三层取0.9,四层取0.85；a,：钢筋受剪承载力系数，不大于0.7；f1.：锚筋抗拉强度设计值(M Pa),按GB50010选取，但不大于300MPa；N：法向拉力设计值(N)；ab：锚板弯曲变形折减系数；M：弯矩设计值(Nmm)；z：沿剪力作用方向最外层锚筋中心线之间的距离(mm)；另外：d：锚筋直径(mm)；t：锚板厚度(mm)；fc：

38、混凝土轴心抗压强度设计值(M Pa),按GB50010选取；a、.=(4.0-0.08d)X(f,/。尸$C.0.1-5 JGJ102-2003=(4.0-0.08X12)X(14.3/210)5=0.793 因为 a,0.7,所以取 0.7ab=0.6+0.25t/d C.0.l-6JGJ102-2003=0.6+0.25X8/12=0.767As=n“d2/4=4X3.14X1274=452.16mm2V/aafy+N/O.8abfy+M/1.3a,abfz=2340/1/0.7/210+10884.011/0.8/0.767/210+187200/1.3/1/0.767/210/120=

39、107.835mm2；fe：混凝土轴心抗压强度设计值(M Pa),按GB50010选取；0.5feA=0.5X14.3X60000=429000NN=10884.011NW0.5fcA埋板面积满足要求.192.7.4锚筋长度计算：计算依据：1,=1.I X a X Xd C,0.5 J GJ 102-2003在上面的公式中：L：受拉钢筋的锚固长度(m m)；f(：混凝土轴心抗拉强度设计值(MP a),按 GB50 0 1 0 选取，当混凝土强度高于C 4 0 时,按 C 4 0 取值；fy：锚筋抗拉强度设计值(MP a),按 GB50 0 1 0 选取；d：锚筋公称直径(m m)；a ：锚筋的

40、外型系数，光圆筋取0.1 6,带肋筋取0.1 4；1=1.IX a X(fs/ft)X d=1.1 X 0.1 4 X (21 0/1.4 3)X 1 2=27 1.38 5m m但是，由于锚筋的拉应力设计值小于钢筋抗拉强度设计值，按规范C.0.5第 3 条规定,锚固长度可适当减小，以不小于1 5倍锚固钢筋直径为宜，实际选用的锚筋长度为230 m m；所以，可以满足要求！2.8幕墙焊缝计算基本参数：1：焊缝形式：三边围焊；2：其它参数同埋件部分；2.8.1受力分析：根据前面埋件的计算结果，有：V：剪力(N)N：轴向拉力(N)M：弯矩(N,m m)V=234 0 NN=1 0 8 8 4.0 1

41、 1 NM=1 8 7 20 0 N m m2.8.2焊缝特性参数计算：(1)焊缝有效厚度：h e：焊缝有效厚度(m m)；h r：焊角高度(m m)：hc=0.7 1 7 hf=0.7 1 7 X 6=4.30 2m m(2)焊缝总面积：A：焊缝总面积(加)；Lv：竖向焊缝长度(m m)；Lh：横向焊缝长度(m m)；h e：焊缝有效厚度(m m);A=hc(Lv-1 0)+2(Lh-1 0)=4.30 2 X (1 0 0-1 0)+2 X (1 4 0-1 0)=1 50 5.7 m m2(3)焊缝截面抵抗矩及惯性矩计算：I：截面惯性矩h e：焊缝有效厚度(m m)；Lv：竖向焊缝长度(

42、m m)；20Li,：横向焊缝长度(m m)；W：截面抵抗距(m m)；I=hc(Lv-1 0)71 2+2(Lh-1 0)h?/1 2+h0-(Lh-1 0)(L-1 0-hs)/2)2)=231 67 1 5.4 39 m m W=2I/(L-1 0)=2X 231 67 1 5.4 39/(1 0 0-1 0)=51 4 8 2.565m m32.8.3焊缝校核计算：校核依据：(。M B M+T 7.1.3-3 GB50 0 1 7-20 0 3上式中：。,：按焊缝有效截面计算，垂直于焊缝长度方向的应力(MP a)；3r：正面角焊缝的强度设计值增大系数，取1.22；TH按焊缝有效截面计算

43、，沿焊缝长度方向的剪应力(MP a)；frw：角焊缝的强度设计值(MP a)；(。严=(N/1.22A+M/1.22W)2+(V/A)2)0-5=(1 0 8 8 4.0 1 1/1.22/1 50 5.7+1 8 7 20 0/1.22/51 4 8 2.565)2+(234 0/1 50 5.7)2)0 5=9.0 4 MP a9.0 4 MP a W f J=1 60 MP a,焊缝强度可以满足要求。第3章塔楼玻璃幕墙2 设计计算3.1 计算部位D Y-1 33.2 幕墙承受荷载计算3.2.1 风荷载标准值的计算方法：幕墙属于外围护构件，按建筑结构荷载规范(GB50 0 0 9-20 0

44、 1 20 0 6年版)计算:21W k=8 Hs i w o .7.1.l-2 GB50 0 0 9-20 0 1 20 0 6 年版上式中：wr作用在幕墙上的风荷载标准值(MP a)；Z：计算点标高：1 0 0.2m；瞬时风压的阵风系数；Ba=K(l+2U r)其中K 为地面粗糙度调整系数，P，为脉动系数对于B 类地区，1 0 0.2m 高度处瞬时风压的阵风系数：B 小0.8 9 X (1+2X (0.5(Z/1 0)d)1 6)=l.50 55U z：风压高度变化系数；对于B 类地区，1 0 0.2m 高度处风压高度变化系数：u2=l.0 0 0 X (Z/1 0 严=2.0 9 0 6

45、us l：局部风压体型系数；w o：基本风压值(MP a),根据现行 建筑结构荷载规范GB50 0 0 9-20 0 1 附 表 D.4(全国基本风压分布图)中数值采用，但不小于0.3KN/m 2,按重现期5 0 年，惠州地区取0.0 0 0 55MPa；3.2.2 计算支撑结构时的风荷载标准值：计算支撑结构时的构件从属面积：A=l.2X 5.1=6.12m2(102A l)L o g A=0.787P si (A)=P 8i(1)+P s i (10)HP 8I(1)l o g A=1.5 17u si=l.5 17+0.2=1.717Wk=0 gz U z U slWo=1.5 05 5

46、X 2.0906 X 1.717X 0.0005 5=0.002972MP a3.2.3 计算面板材料时的风荷载标准值：计算面板材料时的构件从属面积：A=l.238X 1.85=2.2903m2(102A 21)L o g A=0.36P s i (A)=u s i (1)+0 s i (10)-n s i (1)l o g A=1.6 7P s i=l.6 7+0.2=1.87W k-P gz U Z U slWo=1.5 05 5 X 2.0906 X 1.87X 0.0005 5=0.003237MP a3.3幕墙立柱计算基本参数：1：计算点标高：100.2m；2：力学模型：双跨梁；3：

47、立柱跨度：L=5 100m m,其 中 短 跨 长 为 1200m m,长跨长为L 2=3900m m；4：立柱左分格宽：116 3m m；立柱右分格宽：1238m m；5：立柱计算间距(指立柱左右分格平均宽度)：B=1200m m；6：板块配置：中空玻璃6 +6 m m；7：立柱材质：钢铝结合，6 06 3-T 5+Q 235；228：安装方式：偏心受压；本处幕墙立柱按双跨梁力学模型进行设计计算，受力模型如下:叫 山 川 川川IIU川山1川川川ML川3.3.1选用立柱材料的截面特性:双周菜爻力相型(1)铝框参数：选用型材号：1铝框的抗弯强度设计值：f，=85.5 MP a铝框的抗剪强度设计值

48、：T=4 9.6 MP a铝框弹性模量：E=70000MP a铝框绕X 轴惯性矩：IB S=6 05 6 6 80m m 铝框绕Y轴惯性矩：I”尸14 204 70m m 铝框绕X 轴净截面抵抗矩：Wa n x l=72822m m3铝框绕X 轴净截面抵抗矩：L x 2=6 6 6 82m n?铝框净截面面积：A =1897.9m m2铝框线密度：Y*=0.05 314 1N/m m铝框截面垂直于X 轴腹板的截面总宽度：ta=6 m m铝框受力面对中性轴的面积矩：S”=4 7834 m n?塑性发展系数：丫 =1.05(2)钢框参数：钢框的抗弯强度设计值：f s=215 MP a钢框的抗剪强度

49、设计值：T*=125 MP a钢框弹性模量：Es=206 000MP a钢框绕X 轴惯性矩：I,x=25 5 2000m m 钢框绕Y轴惯性矩：L y=84 7700m m 钢框绕X轴净截面抵抗矩：Ws n xF 4 25 30m m：l钢框绕X 轴净截面抵抗矩：L x 2=4 25 30m m 3钢框净截面面积：As=1376 m m2钢框线密度：Yg=0.108016 N/m m钢框截面垂直于X 轴腹板的截面总宽度：t.=8m m钢框受力面对中性轴的面积矩：SSx=26 4 6 0m m：,塑性发展系数：Y=1.053.3.2立柱荷载计算：60(1)风荷载作用的线荷载集度(按矩形分布)：q

50、.u 风荷载线分布最大荷载集度标准值(N/m m)；WM风荷载标准值(MP a)；B：幕墙立柱计算间距(m m)：q.k=wkB=0.002972X 1200=3.5 6 6 N/m m23q.：风荷载线分布最大荷载集度设计值(N/m m)；q*=l.4 q*k=1.4 X 3.5 6 6=4.992N/m m(2)水平地震作用线荷载集度(按矩形分布)：垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值(MP a)；PE：动力放大系数,取5.0；a 陶：水平地震影响系数最大值，取 0.04；Gu幕墙构件的重力荷载标准值(N),(含面板和框架)；A：幕墙构件的面积(m m q 风=P 1；a 皿G J A