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1、玻璃幕墙荷载和中空玻璃结构胶设 计 计 算 书计算 :校核 :审核 :XXX装饰工程公司xxxx 年 xx 月 xx 日计算依据及说明 11. 工程概况说明 12. 设计依据 13. 基本计算公式 3荷载计算 51. 风荷载标准值计算 52. 风荷载设计值计算 83. 水平地震作用计算 84. 荷载组合计算 8中空玻璃结构胶计算 91. 结构胶宽度计算 92. 结构胶厚度计算 93. 结构胶强度计算 10强度计算信息产品结构设计计算书一、计算依据及说明1 .工程概况说明工程名称：工程名称工程所在城市：北京市工程所属建筑物地区类别：C类工程所在地区抗震设防烈度：八度(0.2g)工程基本风压：0.
2、45kN/m 2工程强度校核处标高：10m2 .设计依据序号标准名称标准号1建筑结构荷载规范GB 50009-20122建筑工程用索JG T 330-20113铝合金门窗工程技术规范JGJ 214-20104混凝土结构设计规范GB 50010-20105吊挂式玻幕墙支承装置JG 139-20106点支式玻幕墙支承装置JG 138-20107建筑抗震设计规范GB 50011-20108天然花岗石建筑板材GB/T 18601-20099石材幕墙接缝用密封胶GB/T 23261-200910铝型材截面几何参数算法及计算机程序要求YS/T 437-200911建筑用安全玻璃防火玻璃GB 15763.1
3、-200912建筑抗震加固技术规程JGJ/T116-200913公共建筑节能改造技术规范JGJ176-200914浮法玻璃GB11614.2-200915建筑陶瓷薄板应用技术规程JGJ/T 172-200916夹层玻璃GB15763.3-200917建筑玻璃应用技术规程JGJ 113-200918平板玻璃GB11614-200919铝合金建筑型材基材GB/T 5237.1-200820耐候结构钢GB/T4171-200821干挂空心陶瓷板JC/T1080-200822搪瓷用冷轧低碳钢板及钢带GB/T13790-200823铝合金建筑型材隔热型材GB/T 5237.6-200824铝合金建筑型材
4、氟碳漆喷涂型材GB/T 5237.5-200825铝合金建筑型材粉末喷涂型材GB/T 5237.4-200826半钢化玻璃GB/T17841-200827铝合金建筑型材阳极氧化、着色型材GB/T 5237.2-200828陶瓷板GB/T23266-200829中空玻璃稳态U直（传热系数）的计算和测定GB/T 22476-200830塑料门窗工程技术规程JGJ 103-200831建筑玻璃米光顶JG/T 231-200832建筑门窗玻璃帚墙热工计算规程JGJ/T 151-200833铝合金建筑型材 电泳涂漆型材GB/T 5237.3-200834热轧型钢GB/T706-200835建筑物防雷检测
5、技术规范GB/T21434-200836小单元建筑幕墙JG/T 217-200837铝合金门窗GB/T 8478-200838冷弯型钢GB/T6725-200839建筑外门窗保温性能分级及检测方法GB/T8484-200840中国地震烈度表GB/T17742-200841普通装饰用铝塑复板GB/T22412-200842不锈钢棒GB/T 1220-200743不锈钢和耐热钢牌号及化学成份GB/T20878-200744建筑用不锈钢绞线JG/T 200-200745民用建筑能耗数据采集标准JG/T 154-200746建筑累墙GB/T 21086-200747铝合金结构设计规范GB 50429-
6、200748白贝窗用铝合金带材YS/T621-200749建筑外窗气密、水密、抗风压性能现场检测方法JGJ/T 211-200750«中空玻璃用复合密封胶条JC/T 1022-200751建筑幕墙用瓷板JG/T217-200752绿色建筑评价标准GB/T50378-200653建筑设计防火规范GB 50016-200654混凝土加固设计规范GB50367-200655铝及铝合金轧制板材GB/T 3880-200656干挂饰面石材及其金属挂件JC830 1830 2-200557建筑用隔热铝合金型材 穿条式JG/T 175-200558钢化玻璃GB15763.2-200559建筑隔声评
7、价标准GB/T50121-200560公共建筑节能设计标准GB 50189-200561建筑用硬质塑料隔热条JG/T 174-200562建筑结构用冷弯矩形钢管JG/T 178-200563混凝土用膨胀型、扩孔型建筑锚栓JG 160-200464混凝土结构后锚固技术规程JGJ 145-200465玻璃幕墙工程技术规范JGJ 102-200366钢结构设计规范GB 50017-200367中空玻璃GB/T11944-200268建筑钢结构焊接技术规程JGJ81-200269混凝土接缝用密封胶JC/T 881-200170幕墙玻璃接缝用密封胶JC/T 882-200171«中空玻璃用弹性
8、密封胶JC/T 486-200172建筑结构可靠度设计统一标准GB 50068-200173玻璃幕墙工程质量检验标准JGJ/T 139-200174建筑制图标准GB/T 50104-200175全玻璃幕墙工程技术规程DBJ/CT 014-200176点支式玻璃悬墙工程技术规程CECS 127-200177建筑幕墙抗震性能振动台试验方法GB/T 18575-200178建筑幕墙平面内变形性能检测方法GB/T 18250-200079紧固件机械性能螺母粗牙螺纹GB 3098.2-200080建筑用铝型材、铝板氟碳涂层JC 133-200081紧固件机械性能不锈钢螺母GB 3098.15-20008
9、2紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱GB 3098.1-200083紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉、螺柱GB 3098.6-200084紧固件机械性能自攻螺钉GB 3098.5-200085紧固件机械性能螺母细牙螺纹GB 3098.4-200086螺纹紧固件应力面积和承载面积GB/T 16823.1-19973 .基本计算公式(1) .场地类别划分:根据地面粗糙度，场地可划分为以下类别：A类近海面，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；工程名称按C类地区计算风压(2) .风荷载
10、计算:幕墙属于薄壁外围护构件，根据建筑结构荷载规范GB50009-2012 8.1.1-2 采用风荷载计算公式：wk=3n7xt;l><7><W k gz si z 0其中：w k-作用在幕墙上的风荷载标准值(kN/m 2)3瞬时风压的阵风系数，按建筑结构荷载规范GB50009-2012条文说明8.6.1gz取定根据不同场地类型，按以下公式计算：3 gji+zgiga)'")其中g为峰值因子取为2.5 ,110为10米高名义湍流度，a为地面粗糙度指数A类场地：I10=0.12,a =0.12B类场地：I10=0.14,a =0.15C类场地：I10=0
11、.23,a =0.22GB50009-2012 取定,D 类场地:I 10=0.39 , a =0.30w z-风压高度变化系数,按建筑结构荷载规范ABCD根据不同场地类型，按以下公式计算类场地： 噎=1.284 X 10)如类场地：1 z=1.000 X10)类场地：z=0.544 >(10)0.44类场地: z=0.262>4严本工程属于C类地区dsl-风荷载体型系数，按建筑结构荷载规范GB50009-2012取定w0基本风压，按全国基本风压图，北京市地区取为 0.45kN/m2(3) .地震作用计算：q EAk= 3 e* " max* Gk其中：q EAk-水平地
12、震作用标准值3 E-动力放大系数，按5.0取定a -水平地震影响系数最大值，按相应设防烈度取定 max6度(0.05g):=0.04 max7度(0.1g):a =0.08 max7度(0.15g):0c max=0.128度(0.2g):amax=0.168度(0.3g):a =0.24 max9度(0.4g):a =0.32 max北京市地区设防烈度为八度(0.2g),根据本地区的情况，故取a max=0.16GAk-幕墙构件的自重(N/m2)(4) .荷载组合：结构设计时，根据构件受力特点， 荷载或作用的情况和产生的应力 （内力）作用方向，选用 最不利的组合，荷载和效应组合设计值按下式采
13、用：丫 GSG+ 丫 w" wSw+ 丫 £嗅学丫 T少 TST各项分别为永久荷载：重力；可变荷载：风荷载、温度变化；偶然荷载：地震水平荷载标准值：q k=W（+0.5 >EAk，维护结构荷载标准值不考虑地震组合水平荷载设计值：q=1.4 X牛+0.5 X1.3 xqEAk荷载和作用效应组合的分项系数，按以下规定采用：对永久荷载采用标准值作为代表值，其分项系数满足：a. 当其效应对结构不利时：对由可变荷载效应控制的组合，取 1.2 ;对有永久荷载效应控制的组合，取1.35b. 当其效应对结构有利时：一般情况取1.0;可变荷载根据设计要求选代表值，其分项系数一般情况取1
14、.4二、荷载计算1.风荷载标准值计算W :作用在幕墙上的风荷载标准值（kN/m2）kz :计算高度10mwz： 10m高处风压高度变化系数 （按C类区计算）：（GB50009-2012条文说明8.2.1）科 z=0.544 %余 0.44=0.544 由于 0.544<0.65,取 z z=0.65I 10: 10米高名义湍流度，对应A B、C D类地面粗糙度，分别取0.12、0.14、0.23、0.39。（GB50009-2012 条文说明 8.4.6）3 :阵风系数 ：（GB50009-2012 8.1.1-2）gz3 gz= 1 + 2 为汹10*京广）（GB50009-2012条
15、文说明 8.6.1）=1 + 2X2.5 >0.23 ><10）（-°.22）=2.15由于 2.15>2.05,取 3 gz=2.05 （GB50009-2012条文说明 8.1.1）Qn1:局部正风压体型系数spi科cm ：局部负风压体型系数，通过计算确定sn1%z：建筑物表面正压区体型系数，按照 （GB50009-2012 8.3.3） 取1wsf:建筑物表面负压区体型系数，按照 （GB50009-2012 8.3.3-2） 取-1对于封闭式建筑物，考虑内表面压力，按照 (GB50009-2012 8.3.5) 取-0.2或0.2A v:立柱构件从属面积
16、取 4m22A h：横梁构件从属面积取1m科S：维护构件面板的局部体型系数 sa%1z=sz+0.2=1.2=u , -0.2s1fsf=-1.2维护构件从属面积大于或等于25宿的体型系数计算科 coc =0.8+0.2(GB50009-2012 8.3.4)s25Z sz=1科 =,.=11 . X 0.8-0.2(GB50009-2012 8.3.4)s25l si=-1对于直接承受荷载的面板而言，不需折减有科 saz"2 sazs saf =-1.2同样，取立柱面积对数线性插值计算得到=+( 产 savz 广 sz '%z X。.8- %)iog(A v) *1+0.2
17、=1+(0.8-1)=1.113990.602061.4+0.2%avf = %f +( %f * 0.8s sf)iog(A v)X-0.21.4=-1+(-0.8)-(-1)=-1.11399按照以上计算得到 对于面板有：科 sp1=1.20.602061.4-0.2sn1=-1.2对于立柱有svp1=1.11399%vn1=-1.11399对于横梁有:%hp1=1.2=-1.2shn1面板正风压风荷载标准值计算如下Wkp=3gzX"W0(GB50009-2012 8.1.1-2)=2.05 M.2 X0.65 X0.452=0.71955 kN/m =0.71955 kN/m
18、2W khp<1kN/m2,取Wkhp=1kN/m2横梁负风压风荷载标准值计算如下W kp<1kN/m2,取 Wkp=1kN/m2面板负风压风荷载标准值计算如下Wkn=3gzX%n1><*XW0(GB50009-2012 8.1.1-2)=2.05X(-1.2) X0.65 X0.452=-0.71955 kN/m 2W kn>-1kN/m2,取Wn=-1kN/m2同样，立柱正风压风荷载标准值计算如下W =3X W (GB50009-2012 8.1.1-2)kvp gz svp1 z 0=2.05 M.11399 X0.65 X0.452=0.667977 kN
19、/m 2W kvp<1kN/m2,取Wkvp=1kN/m2立柱负风压风荷载标准值计算如下W =3 X iiX W (GB50009-2012 8.1.1-2)kvn gz svn1 z 02=-0.667977 kN/mW>-1kN/m2, 取 W =-1kN/m2kvnkvn同样，横梁正风压风荷载标准值计算如下W =3 X ii X X W (GB50009-2012 8.1.1-2) khp gz shp1z 0(GB50009-2012 8.1.1-2)W k =3X 林 X Wkhn gz shn1 z 02=-0.71955 kN/m 2W khn>-1kN/m2,
20、 取 Wkhn=-1kN/m22. 风荷载设计值计算1.4JGJ 102-2003 5.1.6 条规定采用W: 风荷载设计值 : kN/m 2r w :风荷载作用效应的分项系数：按玻璃幕墙工程技术规范面板风荷载作用计算2Wp= 丫 wXWkp=1.4X1=1.4kN/m2Wn= 丫 wXWkn=1.4X(-1)=-1.4kN/m立柱风荷载作用计算2Wvp= 丫 w>Wkvp=1.4 M=1.4kN/mWvn= y w>Wkvn=1.4 X(-1)=-1.4kN/m横梁风荷载作用计算2Whp= 丫 w>Wkhp=1.4 M=1.4kN/mWhn= y w>Wkhn=1.4
21、 X(-1)=-1.4kN/m3. 水平地震作用计算2GAK: 面板平米重量取 0.5kN/ma max:水平地震影响系数最大值：0.16qEk: 分布水平地震作用标准值(kN/m 2)qEk= 3 EX" maxXGAK(JGJ102-2003 5.3.4)=5X0.16 X0.52=0.4kN/mrE:地震作用分项系数: 1.3qEA: 分布水平地震作用设计值(kN/m 2)qEA=rE 凶Ek=1.3>0.4=0.52kN/m24. 荷载组合计算幕墙承受的荷载作用组合计算，按照规范，考虑正风压、地震荷载组合Szkp=Wkp2=1kN/mSzp=Wkp xT w+qEkXT
22、 EX E=1X1.4+0.4 M.3 X0.52=1.66kN/m2考虑负风压、地震荷载组合Szkn=Wkn2 =-1kN/mSzn=Wkn xT w-qEkXT EX E =-1 M.4-0.4 X1.3 >0.5=-1.66kN/m综合以上计算，取绝对值最大的荷载进行强度演算采用面板荷载组合标准值为1kN/m2面板荷载组合设计值为1.66kN/m2立柱承受风荷载标准值为1kN/m2横梁承受风荷载标准值为1kN/m2三、中空玻璃结构胶计算1.结构胶宽度计算(1)组合荷载作用下结构胶粘结宽度的计算：Cs1: 组合荷载作用下结构胶粘结宽度(mm)W:荷载组合设计值：1.66kN/m 2a
23、：矩形分格短边长度：1mf1:结构胶的短期强度允许值：0.2N/mm2按5.6.2条规定采用W<a-Cs1= 27fi(JGJ102-2003 5.6.3-1)_1.66 X1=2X0.2=4.15mm 取 5mm(2)自重效应胶缝宽度的计算：Cs2:自重效应胶缝宽度(mm)B：幕墙分格宽：1mH:幕墙分格高:1m 一 25.6 X6GAK:玻璃板块自重:1000 =0.1536f2:结构胶的长期强度允许值：0.01N/mm 2按5.6.2条规定采用1.2 XHXBXGAKCs2= (H+B) 300 M2(JGJ1022003 5.6.33)X 10001.2 X1X1X0.1536(
24、1+1) X2000X0.01=4.608mm 取 5mm(3)结构硅酮密封胶的最小计算宽度:5mm2.结构胶厚度计算(1)温度变化效应胶缝厚度的计算：Ts:温度变化效应结构胶的粘结厚度：mm8 1:结构硅酮密封胶的温差变位承受能力：0.125 T :年温差：68 CUs:玻璃板块在年温差作用下玻璃与铝型材相对位移量：mm铝型材线膨胀系数：al=2.35 X10-5 玻璃线膨胀系数：aw=1 x 10-5bXATX (2.35-1)100_ 1X68X(2.35-1)=100=IFValue(1,GetMax(GLUE_Hw,GLUE_Bw),0)*68*1.35e-005*1000mmUsT
25、s= (JGJ102-2003 5.6.5)481X(2+ %)_ IFValue(1,GetMax(GLUE_Hw,GLUE_Bw),0)*68*1.35e-005*1000=:0.125 X2+0.125) =IFValue(1,GetMax(GLUE_Hw,GLUE_Bw),0)*68*1.35e-005*1000/Sqrt(GLUE_RADTMP*(2+GLUE _RADTMP)mm(2)结构硅酮密封胶的最小计算厚度：2mm3.结构胶强度计算(1)设计选定胶缝宽度和厚度：胶缝选定宽度为：7 mm胶缝选定厚度为：7 mm(2)短期荷载和作用在结构胶中产生的拉应力：W:风荷载以及地震荷载组
26、合设计值：1.66kN/ma:矩形分格短边长度:1mCs:结构胶粘结宽度：7 mmv1.66 X12 >7=0.118571N/mm2 (3)短期荷载和作用在结构胶中产生的剪应力H:幕墙分格高:1mB: 幕墙分格宽:1mmGAK<r gxbxh 2心 X(B+H)_0.1536 X1.2 X1 M=2X7 >(1+1)=0.00658286N/mm2 0.01N/mm2结构胶长期强度满足要求(4)短期荷载和作用在结构胶中产生的总应力(T=12+ b22=0.118571 2+0.00658286 2=0.118754N/mm & 0.2N/mm2结构胶短期强度满足要求