河畔明月大板玻璃计算.doc

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1、河畔明月全玻璃幕墙设计计算书设计： 校对： 审核： 批准： 洛阳长丰门窗有限公司2009年12月19日 星期六目录一、计算引用的规范、标准及资料11.幕墙设计规范：12.建筑设计规范：13.铝材规范：24.金属板及石材规范：25.玻璃规范：26.钢材规范：37.胶类及密封材料规范：38.门窗及五金件规范：39.建筑结构静力计算手册 (第二版)410.土建图纸：4二、基本参数41.幕墙所在地区：42.地区粗糙度分类等级：43.抗震烈度：4三、幕墙承受荷载计算41.风荷载标准值计算：42.垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值：53.作用效应组合：5四、全玻璃幕墙大面玻璃的计算61.玻璃板块荷载计

2、算：62.玻璃的强度计算：73.玻璃最大挠度校核：7五、全玻璃幕墙玻璃肋及结构胶的校核81.肋截面高度的校核：82.玻璃肋的挠度计算：83.胶缝强度的校核:9河畔明月全玻璃幕墙设计计算书 洛阳长丰门窗有限公司全玻璃幕墙设计计算书一、计算引用的规范、标准及资料1.幕墙设计规范：建筑幕墙 JG3035-1996玻璃幕墙工程技术规范 JGJ102-2003金属与石材幕墙工程技术规范 JGJ133-2001点支式玻璃幕墙工程技术规程 CECS127-2001全玻璃幕墙工程技术规程 DBJ/CT014-2001玻璃幕墙光学性能 GB/T18091-2000建筑幕墙物理性能分级 GB/T15225-94建

3、筑幕墙空气渗透性能测试方法 GB/T15226-94建筑幕墙风压变形性能测试方法 GB/T15227-94建筑幕墙雨水渗透性能测试方法 GB/T15228-94建筑幕墙保温性能测试方法 GB8484建筑幕墙平面内变形性能检测方法 GB/T18250-2000建筑幕墙抗震性能振动台试验方法 GB/T18575-2001点支式玻璃幕墙支承装置 JG138-2001吊挂式玻璃幕墙支承装置 JG139-20012.建筑设计规范：建筑结构荷载规范 GB50009-2001钢结构设计规范 GB50017-2003冷弯薄壁型钢结构设计规范 GB50018-2002高层民用钢结构技术规程 JGJ99-98建筑

4、设计防火规范 GBJ16-2001高层民用建筑设计防火规范 GB50045-2001建筑物防雷设计规范 GB50057-2000工程抗震术语标准 JGJ/T97-95中国地震烈度表 GB/T17742-1999建筑抗震设计规范 GB50011-2001建筑抗震设防分类标准 GB50223-1995中国地震动参数区划图 GB18306-2000采暖通风与空气调节设计规范 GBJ19-87高层建筑混凝土结构技术规程 JGJ3-2002混凝土结构设计规范 GB50010-2002民用建筑热工设计规范 GB50176-93民用建筑隔声设计规范 GBJ118-88建筑结构可靠度设计统一标准 GB5006

5、8-2001建筑装饰工程施工质量验收规范 GB50210-2001建筑钢结构焊接规程 GB/T8162钢结构防火涂料 GB14907-2002碳钢焊条 GB/T5117-1995低合金钢焊条 GB/T5118-1995铝型材截面几何参数算法及计算机程序要求 YS/T437-20003.铝材规范：铝幕墙板 板基 YS/T429.1-2000铝幕墙板 氟碳喷漆铝单板 YS/T429.2-2000铝及铝合金彩色涂层板、带材 YS/T431-2000铝塑复合板用铝带 YS/T432-2000铝合金建筑型材 GB/T5237-2000建筑铝型材 基材 GB/T5237.1-2000建筑铝型材 阳极氧化、

6、着色型材 GB/T5237.2-2000建筑铝型材 电泳涂漆型材 GB/T5237.3-2000建筑铝型材 粉末喷涂型材 GB/T5237.4-2000建筑铝型材 氟碳漆喷涂型材 GB/T5237.5-2000变形铝及铝合金化学成份 GB/T3190-1996铝及铝合金阳极氧化-阳极氧化膜的总规范 GB8013-1987铝及铝合金轧制板材 GB/T3880-1997建筑用铝型材、铝板氟碳涂层 JC133-20004.金属板及石材规范：天然花岗石荒料 JC/T204-2001天然大理石荒料 JC/T202-2001天然板石 GB/T18600-2001天然花岗石建筑板材 GB/T18601-20

7、01天然大理石建筑板材 JC/T79-2001干挂石材幕墙用环氧胶粘剂 JC/T887-2001天然饰面石材术语 GB/T13890-92建筑材料放射性核素限量 GB6566-2001干挂天然花岗岩，建筑板材及其不锈钢配件 JC830-1998铝塑复合板 GB/T17748-1999建筑瓷板装饰工程技术规范 CECS101：98建筑装饰用微晶玻璃 JC/T872-20005.玻璃规范：建筑玻璃应用技术规程 JGJ113-2003普通平板玻璃 GB4871-1995浮法玻璃 GB116141999钢化玻璃 GB/T9963-1998幕墙用钢化玻璃与半钢化玻璃 GB/T17841-1999建筑用安

8、全玻璃 防火玻璃 GB15763.1-2001中空玻璃 GB/T11944-2002夹层玻璃 GB9962-1999镀膜玻璃 第一部分 阳光控制镀膜玻璃 GB/T18915.1-2002镀膜玻璃 第二部分 低辐射镀膜玻璃 GB/T18915.2-2002热反射玻璃 JC693-1998热弯玻璃 JC/T915-20036.钢材规范：不锈钢棒 GB/T1220-1992不锈钢冷加工钢棒 GB/T4226不锈钢冷扎钢板 GB/T3280不锈钢热扎钢板 GB/T4237-92不锈钢热扎钢带 GB/T5090冷拔异形钢管 GB/T3094-2000碳素结构钢 GB/T700-1988优质碳素结构钢 G

9、B/T699合金结构钢 GB/T3077不锈钢和耐热钢冷扎带钢 GB/T4239高耐候结构钢 GB/T4171-2000焊接结构用耐候钢 GB/T4172-2000低合金高强度结构钢 GB/T1591-1994碳素结构和低合金结构钢热轧薄钢板及钢带 GB/T912碳素结构和低合金结构钢热轧厚钢板及钢带 GB/T3274结构用无缝钢管 JBJ102金属覆盖层钢铁制品热镀锌层技术要求 GB/T13912-19927.胶类及密封材料规范：混凝土接缝用密封胶 JC/T881-2001硅酮建筑密封胶 GB/14683-2003建筑用硅酮结构密封胶 GB16776-2003聚硫建筑密封胶 JC483-19

10、92中空玻璃用弹性密封剂 JC486- 2001幕墙玻璃接缝用密封胶 JC/T882-2001石材幕墙接缝用密封胶 JC/T883-2001中空玻璃用丁基热熔密封胶 JC/T914-2003彩色钢板用建筑密封胶 JC/T884-2001工业用橡胶板 GB/T5574-1994绝热用岩棉、矿棉及其制品 GB/T11835-98建筑用防霉密封胶 JC/T885-2001建筑表面用有机硅防水剂 JC/T902-2002聚氨酯建筑密封胶 JC/T482-20038.门窗及五金件规范：铝合金门 GB/T8478铝合金窗 GB/T8479-2003建筑外窗抗风压性能分级及检测方法 GB/T7106-200

11、2建筑外窗气密性能分级及检测方法 GB/T7107-2002建筑外窗水密性能分级及检测方法 GB/T7108-2002建筑外窗空气隔声性能分级及检测方法 GB/T8485-2002铝合金门窗工程设计、施工及验收规范 DBJ15-30-2002建筑外窗采光性能分级及检测方法 GB/T11976-2002地弹簧 GB/T9296平开铝合金窗执手 GB/T9298铝合金窗不锈钢滑撑 GB/T9300铝合金门插销 GB/T9297铝合金窗撑挡 GB/T9299铝合金门窗拉手 GB/T9301铝合金窗锁 GB/T9302铝合金门锁 GB/T9303闭门器 GB/T9305推拉铝合金门窗用滑轮 GB/T9

12、304紧固件 螺栓和螺钉 GB/T5277十字槽盘头螺钉 GB/T818紧固件机械性能 螺栓、螺钉和螺柱 GB3098.1-2000紧固件机械性能 螺母 粗牙螺纹 GB3098.2-2000紧固件机械性能 螺母 细牙螺纹 GB3098.4-2000紧固件机械性能 自攻螺钉 GB3098.5-2000紧固件机械性能 不锈钢螺栓、螺钉、螺柱 GB3098.6-2000紧固件机械性能 不锈钢 螺母 GB3098.15-2000螺纹紧固件应力截面积和承载面积 GB/T16823.1-19979.建筑结构静力计算手册 (第二版)10.土建图纸：二、基本参数1.幕墙所在地区： 洛阳地区；2.地区粗糙度分类

13、等级： 幕墙属于薄壁外围护构件，按建筑结构荷载规范(GB50009-2001) 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C类地区考虑。3.抗震烈度： 按照国家规范建筑抗震设计规范(GB50011-2001)、中国地震动参数区划图(GB18306-2000)规定，洛阳地区地震基本烈度为7度，地震动峰值加速度为0.1g，水平地震影响系数最大值为：max=0.08。三、幕墙承受荷载计算1.风荷载标准值计算：幕墙属于薄壁外围护构

14、件，按建筑结构荷载规范(GB50009-2001)计算： wk=gzzsw0 7.1.1-2GB50009-2001上式中： wk：作用在幕墙上的风荷载标准值(MPa)； Z：计算点标高：4m； gz：瞬时风压的阵风系数； 根据不同场地类型,按以下公式计算: gz=K(1+2f) 其中K为地区粗糙度调整系数，f为脉动系数 A类场地: gz=0.92*(1+2f) 其中：f=0.387*(Z/10)-0.12 B类场地: gz=0.89*(1+2f) 其中：f=0.5(Z/10)-0.16 C类场地: gz=0.85*(1+2f) 其中：f=0.734(Z/10)-0.22 D类场地: gz=0

15、.80*(1+2f) 其中：f=1.2248(Z/10)-0.3对于C类地区，4m高度处瞬时风压的阵风系数： gz=0.85*(1+2*(0.734(Z/10)-0.22)=2.376 z：风压高度变化系数； 根据不同场地类型,按以下公式计算: A类场地: z=1.379*(Z/10)0.24 当Z300m时，取Z=300m，当Z350m时，取Z=350m，当Z400m时，取Z=400m，当Z450m时，取Z=450m，当Z30m时，取Z=30m；对于C类地区，4m高度处风压高度变化系数： z=0.616*(Z/10)0.44=0.736 s：风荷载体型系数，根据计算点体型位置取1.2； w0

16、：基本风压值(MPa)，根据现行GB50009-2001附表D.4(全国基本风压分布图)中数值采用，按重现期50年，洛阳地区取0.0004MPa； wk=gzzsw0 =2.376*0.736*1.2*0.0004 =0.000839MPa 因为wk0.001MPa,所以取wk=0.001MPa.2.垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值： qEAk=EmaxGk/A 5.3.4JGJ102-2003 qEAk：垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值(MPa)； E：动力放大系数,取5.0； max：水平地震影响系数最大值，取0.08； Gk：幕墙构件的重力荷载标准值(N)； A：幕墙构件的面

17、积(mm2)；3.作用效应组合：荷载和作用效应按下式进行组合： S=GSGk+wwSwk+EESEk 5.4.1JGJ102-2003上式中： S：作用效应组合的设计值； SGk：重力荷载作为永久荷载产生的效应标准值； Swk、SEk：分别为风荷载，地震作用作为可变荷载产生的效应标准值； G、w、E：各效应的分项系数； w、E：分别为风荷载，地震作用效应的组合系数。上面的G、w、E为分项系数，按5.4.2、5.4.3、5.4.4JGJ102-2003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：G：1.2； 风 荷 载：w：1.4； 地震作用：E：1.3；进行位移及挠度计

18、算时； 重力荷载：G：1.0； 风 荷 载：w：1.0； 地震作用：E：1.0；上式中，风荷载的组合系数w为1.0； 地震作用的组合系数E为0.5；四、全玻璃幕墙大面玻璃的计算基本参数： 1：计算点标高：4m； 2：分格尺寸：宽*高=B*H=1425mm*3050mm； 3：玻璃配置：单片玻璃，钢化玻璃12mm；模型简图为：1.玻璃板块荷载计算：(1)玻璃板块自重： GAk：玻璃板块单位面积自重(仅指玻璃)(MPa)； t：玻璃板块厚度(mm)； g：玻璃的体积密度(N/mm3)； GAk=gt =0.0000256*12 =0.000307MPa(2)垂直于幕墙平面的分布水平地震作用： qE

19、Ak：垂直于幕墙平面的分布水平地震作用(MPa)； E：动力放大系数,取5.0； max：水平地震影响系数最大值，取0.08； GAk：玻璃单位面积自重(MPa)； qEAk=EmaxGAk 5.2.5JGJ133-2001 =5.0*0.08*0.000307 =0.000123MPa(3)作用在玻璃上的风荷载及地震作用荷载组合：用于强度计算时，采用Sw+0.5SE设计值组合： 5.4.1JGJ102-2003 q=1.4wk+0.5*1.3qEAk =1.4*0.001+0.5*1.3*0.000123 =0.00148MPa用于挠度计算时，采用Sw+0.5SE标准值组合： 5.4.1JG

20、J102-2003 qk=wk+0.5*qEAk =0.001+0.5*0.000123 =0.001062MPa2.玻璃的强度计算：校核依据：fg ：玻璃的计算参数； ：玻璃的折减系数； qk：作用在玻璃上的荷载组合标准值(MPa)； a：玻璃跨度(mm)； E：玻璃的弹性模量(MPa)； t：玻璃厚度(mm)； =qka4/Et4 6.1.2-3JGJ102-2003 =0.001062*14254/72000/124 =2.933按系数，查表6.1.2-2JGJ102-2003，=1； ：玻璃在组合荷载作用下的板中最大应力设计值(MPa)； q：作用在幕墙玻璃上的荷载组合设计值(MPa)

21、； a：玻璃跨度(mm)； t：玻璃厚度(mm)； m：玻璃弯矩系数, 取m=0.125； =6mqa2/t2 6.1.2JGJ102-2003 =6*0.125*0.00148*14252*1/122 =15.653MPa 15.653MPafg=84MPa(钢化玻璃)玻璃的强度满足要求!3.玻璃最大挠度校核：校核依据： df=qka4/Ddf,lim 6.1.3-2JGJ102-2003上面公式中： df：玻璃板挠度计算值(mm)； ：玻璃的挠度折减系数，根据前面的计算，为1； ：玻璃挠度系数，取=0.013； qk：板块整体水平荷载作用组合标准值(MPa) a：玻璃板块跨度(mm)； D

22、：玻璃的弯曲刚度(Nmm)； df,lim：许用挠度，取跨度的1/60，为23.75mm；其中： D=Et3/(12(1-2) 6.1.3-1JGJ102-2003上式中： E：玻璃的弹性模量(MPa)； t：玻璃的厚度(mm)； ：玻璃材料泊松比，为0.2； D=Et3/(12(1-2) =72000*123/(12*(1-0.22) =10800000Nmm df=qka4/D =1*0.013*0.001062*14254/10800000 =5.271mm 5.271mmdf,lim=23.75mm(钢化玻璃)能满足要求!五、全玻璃幕墙玻璃肋及结构胶的校核1.肋截面高度的校核：校核依据

23、： hr(3qLh2/(4fgt)0.5上面公式中： hr：玻璃肋的截面高度(mm)； q：板块水平荷载作用下组合设计值(MPa)； L：两肋之间的玻璃面板跨度(mm)； h：玻璃肋上下支点间距，即计算跨度(mm)； t：玻璃肋截面厚度(mm)； fg：玻璃侧面强度设计值(MPa)； (3qLh2/(4fgt)0.5 =(3*0.00148*1425*30502/(4*58.8*12)0.5 =144.407mm 实际选用的玻璃肋宽度为：200mm144.407mm能够满足要求。2.玻璃肋的挠度计算： 校核依据： df=df,lim上面公式中： df：在水平荷载标准值作用下肋挠度（mm)； d

24、f,lim：玻璃肋的挠度限值，取计算跨度的1/200，为15.25mm； qk：板块水平荷载作用下组合标准值(MPa)； L：两肋之间的玻璃面板跨度(mm)； h：玻璃肋上下支点间距，即计算跨度(mm)； E：玻璃的弹性模量(MPa)； t：玻璃肋截面厚度(mm)； hr：玻璃肋的截面高度(mm)； 5qkLh4/(16Ethr3) =5*0.001062*1425*30504/(16*72000*12*2003) =5.921mm 5.921mm15.25mm所以，能满足要求。3.胶缝强度的校核:校核依据：a.qL/t2f1 b.t26mm上面公式中: q：水平作用设计值组合(MPa)； L：两肋之间的玻璃面板跨度(mm)； t2：胶缝宽度，取玻璃肋截面厚度(mm)； f1：硅酮结构胶在荷载作用下的强度设计值，取0.2MPa； qL/t2=0.00148*1425/12 =0.088MPa所以，胶缝强度满足要求。9