幕墙结构计算书(共20页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上第一部分、计算书设计简介一、工程概况01 工程名称：*二期商业幕工程02 建设单位（业主）：*有限公司03 设计单位：*有限公司04 主体结构形式：全现浇钢筋混凝土框剪结构05 地面粗糙度类型：B类 06 建筑物耐火等级：二级07 抗震设防烈度：7度 二、设计内容*工程包括主楼的铝板幕墙、明框玻璃玻璃幕墙；裙楼隐框玻璃幕墙、石材幕墙、广告牌及入口雨蓬、采光顶等。我们对下列相对应的内容进行了详细的功能计算和结构设计。设计中按照建筑结构荷载规范GB50009-2001的规定及相应的幕墙规范对结构所承受的主要的自重荷载、风荷载和地震荷载等进行了分别计算和荷载的最不利组合。

2、1、裙楼明框幕墙 2、裙楼隐框幕墙3、干挂石材幕墙4、单层铝板幕墙5、裙楼广告牌 以上内容为本次招标的主要范围，也是本计算书做了重点计算的部分，其它未提到的部分节点设计时我们也进行了计算，但未列入本计算书中。三、设计要求本工程所有外墙幕墙的计算均按照国家的规范规定执行，而且在此基础之上，我们做出郑重承诺“我们并不因为遵守规范本身，而放弃对计算书的准确无误性的保证”。本工程幕墙的风压变形性能要求为一级，雨水渗透性能要求为一级，空气渗透性能要求为一级，保温性能要求为一级，隔声、采光、防雷、防火、抗震、耐撞击、表面处理与防腐要求及其它设计要求均按国家现行的标准执行，另外，我们还采用了国外的一些质量标

3、准，以提高我们设计的科学性、经济性和美观性的要求。四、主要材料本工程根据国家现行规范的有关要求，结合建筑师和图纸的要求，本着安全、经济、美观的原则，选取如下材料作为我们使用的主要材料:1、 铝合金型材：本工程所采用的铝合金型材按照招标文件及现行规范的要求，并经严格计算选定为6063A-T5。2、 本工程幕墙采用的玻璃主要为8mm（超白玻璃）+12A+6mm（Low-E）钢化中空玻璃。3、 铝板：本工程采用2.5mm铝单板（氟碳喷涂）。5、 石材：本工程采用25 mm厚花岗岩。6、 钢材：采用国产优质钢，钢龙骨、预埋件和钢转接件等采用Q235B，不锈钢螺栓及螺钉采用奥氏体不锈钢A2-70。7、

4、结构胶和密封胶：采用进口的结构胶和密封胶，并符合国标GB16776性能标准。五、主要结论本工程所有外墙幕墙的骨架均按照国家的有关规定，经过了严格、准确的结构计算，不仅从常规上考虑了骨架的各种受力等，而且还充分考虑了地震作用下的骨架牢固程度。我们保证经过严格计算的本工程的所有骨架系统，真正做到了，“小震无妨，中震简修，大震不倒”的设计要求。第二部分、计算书设计依据1、碳素结构钢GB700-882、不锈钢冷轧钢板GB3280-923、铝及铝合金板材GB3380-974、建筑结构荷载规范GB50009-20015、混凝土结构设计规范GB50010-20026、建筑抗震设计规范GB50011-2001

5、7、钢结构设计规范GB50017-20028、民用建筑热工设计规范GB50176-939、硅酮建筑密封胶GB/T14683-9310、建筑幕墙空气渗透性能测试方法GB/T15226-9411、建筑幕墙风压变形性能测试方法GB/T15227-9412、建筑幕墙雨水渗透性能测试方法GB/T15228-9413、铝合金建筑型材GB/T5237-200014、建筑幕墙JG3035-9615、玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-200316、建筑玻璃应用技术规程JGJ113-200317、金属与石材幕墙工程技术规范JGJ133-200118、建筑结构静力计算手册（第二版）19、甲方提供的建筑结构图纸及电子

6、版图纸 第三部分、主要材料设计指标及基本参数1、6063-T5铝型材(壁厚10 mm)抗拉强度设计值 fa =85.5 N/mm2 抗剪强度设计值 fav=49.6 N/mm2局部承压强度设计值 fab=120 N/mm2弹性模量 E =0.7105 N/mm2线膨胀系数 =2.3510-5泊松比 =0.332、6063A-T5铝型材 (壁厚10 mm)抗拉强度设计值 fa =124.4 N/mm2抗剪强度设计值 fav=72.2 N/mm2局部承压强度设计值 fab=150 N/mm2弹性模量 E =0.7105 N/mm2线膨胀系数 a=2.3510-5泊松比 =0.333、钢化玻璃 （5

7、12 mm）重力体积密度 r =25.6 KN/m3强度设计值 fg1=84 N/mm2边缘强度设计值 fg2=58.8 N/mm2弹性模量 E =0.72105 N/mm2线膨胀系数 a=110-5泊松比 =0.24、天然石材25mm厚（MU110级）重力体积密度： r =28.0 KN/m3抗弯强度设计值： fT=3.7 N/mm2抗剪强度设计值： fTV=1.9 N/mm2弹性模量 E=0.8105 N/mm2泊松比 =0.125线膨胀系数 =0.8105 1/5、结构硅酮密封胶短期强度允许值 f1=0.14 N/mm2长期强度允许值 f2=0.007 N/mm26、Q235B钢 抗拉、

8、抗弯强度设计值 f =215 N/mm2抗剪强度设计值 fv =125 N/mm2局部承压强度设计值 fab=320 N/mm2弹性模量 E =2.06105 N/mm2线膨胀系数 =1.210-5重力体积分布 =78.5103 N/m3泊松比 =0.37、奥氏体不锈钢螺栓（A2-70）抗拉强度设计值 fa =320 N/mm2抗剪强度设计值 fv =245 N/mm28、焊缝 抗压强度设计值 fcw=215 N/mm2抗拉强度设计值 ftw=215 N/mm2抗剪强度设计值 fww=125 N/mm2角焊缝抗拉压剪强度设计值 ffw=160 N/mm29、C30钢筋混凝土轴心抗压强度设计值

9、fc=15 N/mm2抗拉强度设计值 ft=1.5 N/mm210、级钢筋抗拉强度设计值 fy=310 N/mm2 专心-专注-专业第四部分、主楼明框玻璃幕墙计算第一章、荷载计算一、基本参数最大标高：30.15 m计算位置：5642轴立面明框玻璃幕墙 幕墙分格：BH=1.54.5 mB：玻璃宽度H：玻璃高度设计地震烈度：7度地面粗糙度类别：B类二、荷载计算1、幕墙自重荷载标准值计算GAK：玻璃面板自重面荷载标准值玻璃面板采用8mm（超白）+12A+6mm(Low-E)钢化中空玻璃GAK=（8+6）10-325.6=0.36 KN/m2GGK：考虑龙骨和各种零部件等后的玻璃幕墙重力荷载标准值GG

10、K=0.5 KN/m22、幕墙自重荷载设计值计算rG：永久荷载分项系数，取rG=1.2GG：考虑龙骨和各种零部件等后的玻璃幕墙重力荷载设计值GG=rGGGK=1.20.5=0.6 KN/m23、幕墙承受的水平地震荷载标准值计算qEK：垂直于幕墙平面的水平地震作用标准值E：动力放大系数，可取5.0max：水平地震影响系数最大值，取0.08 qEK=maxEGGK =0.085.00.50=0.2 KN/m24、幕墙承受的水平地震荷载设计值计算rE：地震作用分项系数，取rE=1.3qE：作用在幕墙上的水平地震荷载设计值 qE=rEqEK=1.30.2=0.26 KN/m2第二章、玻璃面板校核本工程

11、选用8mm(超白)+12A+6mm钢化中空玻璃，最大玻璃分格a=1500 mm,b=4500 mm。 一、荷载计算1、幕墙的风荷载计算gz：阵风系数，1.6359Z：风压高度变化系数，1.4235W0：基本风压 W0=0.45 KN/m2（50年一遇）S1：围护构件面板局部风压体型系数，S1=-1.2，（依据建筑结构荷载规范GB 50009-2001（2006版）第7.3.3条）WK：作用在幕墙上的风荷载标准值 (KN/m2)WK=gzS1ZW0=1.6359(-1.2)1.42350.45=-1.2575 KN/m2W：作用在幕墙上的风荷载设计值(KN/m2) rW：风荷载作用效应的分项系数

12、，取1.4W= rWWK=1.4-1.2575=-1.76KN/m2(负号表示负风压)2、荷载组合W：风荷载的组合值系数，取W=1.0E：地震作用的组合值系数，取E=0.5风荷载和水平地震作用组合标准值qK=WWK+EqEK=1.01.26+0.50.2=1.36KN/m2风荷载和水平地震作用组合设计值q=WWWK+EEqEK=1.01.41.26 +0.51.30.2=1.894 KN/m2二、外片玻璃面板强度校核校核依据：fg按玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003第6.1.5条1、计算说明根据玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003第6.1.5条的规定，中空玻璃的内外片玻璃承受的荷

13、载分别为、。因为内外片玻璃承受的荷载不同，所以我们需要分别结算内外片的玻璃强度及挠度。2、外片玻璃承受的水平风荷载t1、t2：中空玻璃外片玻璃的厚度，取t1=8mm，t2=6 mmW K1：外片玻璃承受的水平风荷载标准值=0.97 KN/m2W1：外片玻璃承受的水平风荷载设计值=1.36 KN/m23、外片玻璃承受的水平地震荷载t1：中空玻璃外片玻璃的厚度，取t1=8 mmGAK1：外片玻璃面板自重面荷载标准值GAK1=810-325.6=0.201 KN/m2max：水平地震影响系数最大值，取max=0.08按玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003第5.3.4条E：动力放大系数，取E=5

14、.0按玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003第5.3.4条qEK1：作用在外片玻璃上的地震荷载标准值计算qEK1=maxEGGK1=0.085.00.201=0.08 KN/m2rE：地震作用分项系数，取rE=1.3按玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003第5.4.2条qE1：作用在外片玻璃上的地震荷载设计值 qE1=rEqEK1=1.30.08=0.104 KN/m24、外片玻璃风荷载和水平地震作用组合计算W：风荷载的组合值系数，取W=1.0按玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003第5.4.3条E：地震作用的组合值系数，取E=0.5按玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003第5

15、.4.3条qK1：外片玻璃风荷载和水平地震作用组合标准值qK1=WWK1+EqEK1=1.00.97+0.50.08=1.01KN/m2q1：外片玻璃风荷载和水平地震作用组合设计值q1=WW1+EqE1=1.01.36+0.50.104=1.412 KN/m25、外片玻璃的折减系数：参数t：外片玻璃厚度，取t=8 mm =17.33：折减系数，取=0.906由=17.33，查玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003表6.1.2-2得6、外片玻璃强度校核m：弯矩系数，取m=0.118由=1500/4500=0.33，查玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003表6.1.2-1得：外片玻璃产生的

16、最大应力=31.84 N/mm2fg=84.0 N/mm2外片玻璃面板强度符合规范要求。由于内片玻璃厚度小于外片，故内片玻璃也满足强度要求。三、玻璃面板挠度校核校核依据：df=df,lim=按玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003第6.1.5条1、计算说明根据玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003第5.4.4条的规定，玻璃幕墙的玻璃面板的挠度，可不考虑组合效应，所以我们只需验算玻璃面板在风荷载作用下的挠度即可。2、玻璃刚度计算t：中空玻璃的两片玻璃的等效厚度按玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003第6.1.5条t=8.55 mmD：玻璃刚度D=6.25106 Nmm3、玻璃的挠度折

17、减系数：参数t：玻璃厚度，取t=8.55 mm=16.58：折减系数，取=0.9105由=16.58，查玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003表6.1.2-2得4、玻璃的挠度系数 ：挠度系数，取=0.01223由=0.33，查玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003表6.1.3得5、玻璃挠度校核df：玻璃产生的最大挠度df=11.36mmdf=11.36 mmdf,lim=16.7 mm玻璃面板挠度符合规范要求。第三章、幕墙横梁计算综合考虑横梁所处位置的标高、玻璃的分格,选横梁型材为6063A-T5。横梁简支在立柱上，须对横梁的强度和挠度进行校核。一、基本参数横梁最大标高为30.15，饰

18、面材料为玻璃，所受重力GAK=0.36 KN/m2，横梁的计算长度取L=1.5 m，承受的自重荷载分格高度H=4.5 m，承受的三角形荷载高度h1=750 mm。 二、荷载计算 1.横梁承受的竖直方向面荷载 标准值：GGK=0.5 KN/m2 设计值：GG=rGGGK=1.20.5=0.6 KN/m2 2.横梁承受的水平方向面荷载 标准值：qK=WWK+EqEK=1.01.26+0.50.2=1.36KN/m2 设计值: q=WWWK+EEqEK=1.01.41.26 +0.51.30.2=1.894 KN/m23.横梁承受的竖直方向集中荷载 标准值：0.51.54.5=3.375 KN 设计

19、值：0.61.54.5=4.05 KN4.横梁承受的竖直方向集中荷载产生的最大弯矩MXMX=0.5Ga=0.54.050.25=0.506 KNm 5、横梁承受的竖直方向集中荷载产生的最大剪力VX=0.5G=0.54.05=2.025 KN6、横梁承受的水平方向线荷载标准值 qK线1=qK线2 =qKh1=1.360.75=1.02KN/m设计值 q线2 = q线1=qh1 =1.8940.75=1.4205 KN/m7、横梁承受的水平方向线荷载产生的最大弯矩My=1/2q线1 B2 1/12=0.133KNm8、横梁承受的水平方向线荷载产生的最大剪力VY=1/2q线1 B=1.065KN四、

20、横梁截面参数横梁截面积 A=1300 mm2 X轴惯性矩 IX= mm4X轴抵抗矩 WX=28270 mm3X轴面积矩 SX=17380 mm3Y轴惯性矩 IY=mm4Y轴抵抗矩 WY=23690mm3Y轴面积矩 SY=14130mm3塑性发展系数 =1.05五、横梁强度校核校核依据：fa=124.4 N/mm2=22.4N/mm2fa=124.4N/mm2横梁强度满足设计要求。六、横梁抗剪强度校核1、校核依据：maxfav=72.2 N/mm22、竖直方向产生的剪应力t：横梁壁厚，取t=5 mmX：横梁承受的竖直荷载产生的剪应力X= =（202517380）/(5)=6.22N/mm23、水

21、平方向产生的剪应力Y：横梁承受的水平荷载产生的剪应力Y= =（106514130）/(5)=4.23 N/mm24、横梁承受的最大剪应力max=7.52N/mm2fav=72.2 N/mm2横梁抗剪强度满足设计要求。七、横梁折算应力校核校核依据：fa=124.4 N/mm2横梁折算应力=25.91 N/mm2fa=124.4 N/mm2横梁折算应力满足设计要求。八、横梁挠度校核1、校核依据：横梁承受的最大挠度应不大于H/200。2、由竖直荷载引起的挠度X=1.444 mm3、由水平荷载引起的挠度Y：水平荷载产生的最大挠度Y=2=2.41mm4、横梁承受的最大挠度max=2.81 mmmax=2.81 mmB/200=1500/200=7.5 mm横梁刚度符合设计要求。经过以上计算得知，横梁的各项性能满足设计要求，可以使用。