1、1点式玻璃幕墙计算书 .设计依据: 建筑结构荷载规范 GB50009-2001钢结构设计规范 GB50017-2003玻璃幕墙工程技术规范 JGJ102-2003建筑玻璃应用技术规程 JGJ113-97建筑幕墙 JG3035-96建筑结构静力计算手册 （第二版）建筑幕墙物理性能分级 GB/T15225碳素结构钢 GB700-88建筑抗震设计规范 GB50011-2001优质碳素结构钢技术条件 GB699-88低合金高强度结构钢 GB1579.建筑概况： 本工程位于沈阳市地区,建筑总高度 16.2 米,地震设防烈度按 7 度设计,地区粗糙度类别为 B 类,基本风压 W0=0.55KN/m2,幕墙
2、采用 10+12A+10 双钢化中空玻璃。.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 类指近海面,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;(2).风荷载计算:根据建筑结构荷载规范GB50009-2001 7.1.1 采用风荷载计算公式: W k= gz z sW0其中: W k-作用在幕墙上的风荷载标准值(kN/m 2) gz-瞬时风压的阵风系数,按建筑结构荷载规范GB50009-2001 取定根据不同场地类型,按以下公式计算: g
3、z=K(1+2 f)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+2 f) 其中： f=0.387*(Z/10)-0.12B 类场地: gz=0.89*(1+2 f) 其中： f=0.5(Z/10)-0.16C 类场地: gz=0.85*(1+2 f) 其中： f=0.734(Z/10)-0.22D 类场地: gz=0.80*(1+2 f) 其中： f=1.2248(Z/10)-0.3 z-风压高度变化系数,按建筑结构荷载规范GB50009-2001 取定,根据不同场地类型,按以下公式计算:A 类场地: z=1.379(Z/10)0.242B 类场地: z=
4、(Z/10)0.32C 类场地: z=0.616(Z/10)0.44D 类场地: z=0.318(Z/10)0.60 s-风荷载体型系数,按建筑结构荷载规范GB50009-2001 取定W0 -基本风压,按建筑结构荷载规范GB50009-2001 取定(3) 地震荷载计算:QE E maxG式中：Q E -作用于幕墙平面外水平地震作用（KN）G-幕墙构件的重量（KN） max-水平地震影响系数最大值 E-动力放大系数，取 5.0(4) 荷载分项系数和组合系数的确定根据建筑结构荷载规范 （50009-2001）及玻璃幕墙工程技术规范 ，结合本工程的地区地理环境，建筑特点以及幕墙的受力情况，各分项
5、系数和组合系数选择 如下： 强度计算时分项系数 组合系数重力荷载， G取 1.2 风荷载 ， w取 1.4 风荷载， w取 1.0地震作用， E取 1.3 地震作用， E取 0.5 刚度计算时分项系数 组合系数重力荷载， G取 1.0 风荷载 ， w取 1.0 风荷载， w取 1.0 地震作用， E取 1.0 地震作用， E取 0.5 (5) 荷载和作用效应按下式进行组合： S GSG w wSw E ESE T TST 式中：S-荷载和作用效应组合后的设计值； SG-重力荷载作为永久荷载产生的效应；Sw,SE,ST-分别为风荷载，地震作用和温度作用作为可变载和作用产生的效应； G, w ,
6、E, T-各效应的分项系数； w, E, T-分别为风荷载，地震作用和温度作用效应的组合系数。、风荷载计算 1、标高为 12.6 米处风荷载计算：(1).风荷载标准值计算：Wk：作用在幕墙上的风荷载标准值(KN/m 2) gz：12.6 米高处阵风系数(按 B 类地区计算) f= 0.535(1.8(-0.16)(Z/10)(-) 3= 0.535(1.8(.16-0.16)(12.6/10)(-.16)=.4818487 gz= k (1 + 2f)= .89(1 + 2.4818487)= 1.747691 z：12.6 米高处风压高度变化系数(按 B 类地区计算) z=1.000( Z/
7、10)0.32=1.000(12.6/10)0.32=1.076759风荷载体形系数 s=1.2Wk= gz z s Wo=1.7476911.0767591.2.55=1.242016KN/m2(2). 风荷载设计值：W：风荷载设计值(KN/m 2)rw：风荷载作用效应的分项系数：1.4W=rwWk=1.41.242016=1.7388KN/m2一、点式玻璃幕墙竖框计算： 幕墙竖框按简支梁力学模型进行设计计算：1.选料：(1)风荷载线分布最大荷载集度设计值qw：风荷载线分布最大荷载集度设计值(KN/m)rw：风荷载作用效应的分项系数：1.4Wk：风荷载标准值：1.242016KN/m 2B:
8、幕墙分格宽度：1.8 米qw=1.4WkB=1.41.2420161.8=3.129879KN/m(2)竖框弯矩：Mw：风荷载作用下竖框弯矩(KNm)qw：风荷载线分布最大荷载集度设计值：3.129879KN/mHsjcg：竖框计算跨度：3.6Mw=qwHsjcg2/8=3.1298793.62/8=5.070405KNmqEA：地震作用设计值(KN/m 2) GAk：玻璃幕墙构件(包括玻璃和框)的平均自重(N/m 2)GAk=20 25.6 + 120=632N/m2垂直于玻璃幕墙平面的分布水平地震作用：qEAk：垂直于玻璃幕墙平面的分布水平地震作用(KN/m 2)qEAk=5 maxGAk
9、=5.086324=.2528KN/m2 E：幕墙地震作用分项系数：1.3qEA=1.3qEAk=1.3.2528=.32864KN/m2qE：水平地震作用线分布最大荷载集度设计值qE=qEAB=.328641.8=.591552ME：地震作用下竖框弯矩(KNm)ME=qEHsjcg2/8=.5915523.62/8=.9583141M：幕墙竖框在风荷载和地震作用下产生的弯矩(KNm)采用 SW+0.5SE组合M=MW+0.5ME=5.070405+ 0.5 .9583141=5.549562KNm(3)W：竖框抗弯矩预选值(cm 3)W=M103/1.05/fa=5.549562103/1.
10、05/215=24.58278cm3qWk：风荷载线分布最大荷载集度标准值(KN/m)qWk=WkB=1.2420161.8=2.235628KN/mqEk：水平地震作用线分布最大荷载集度标准值(KN/m)qEk=qEAkB=.25281.8=.45504KN/m(4)I1,I2：竖框惯性矩预选值(cm 4)I1=900(qWk+0.5qEk)Hsjcg3/384/E=900(2.235628+0.5.45504)3.63/384/2.06= 130.750112950024 cm4I2=5000(qWk+0.5qEk)Hsjcg4/384/E/15=5000(2.235628+0.5.455
11、04)3.64/384/2.06/15=174.333479315105 cm4选定竖框惯性矩应大于：174.3335 cm 42.选定竖框型材的截面特性： 型材强度设计值：215N/mm 2型材弹性模量：E=2.0610 5N/mm2X 轴惯性矩：Ix=307cm 4Y 轴惯性矩：IY=307cm 4X 轴抵抗矩：Wx=50.7cm 35Y 轴抵抗矩：Wy=50.7cm 3型材截面积：A=18.22cm 2型材塑性发展系数 =1.053.幕墙竖框的强度计算：校核依据：N/A+M/Wf a= 215N/mm2 (jgj102-2003 6.3.7)B:幕墙分格宽：1.8mGAk：幕墙自重：63
12、2N/m 2幕墙自重线荷载：Gk=GAkB/1000=6321.8/1000=1.1376KN/mNk：竖框受力：Nk=GkHsjcg=1.13763.6=4.09536KNN：竖框受力设计值： 结构自重分项系数：1.2N=1.2Nk=1.24.09536=4.914432KN：竖框计算强度(N/mm 2)(竖框为拉弯构件)N ：竖框受力设计值：4.914432KNA ：竖框型材截面积：18.22cm 2M ：竖框弯矩：5.549562KNmWx：竖框截面抗弯矩：50.7cm 3：塑性发展系数：1.05=N10/A+M10 3/1.05/Wx=4.91443210/18.22+5.549562
13、103/1.05/50.7=106.9438N/mm2 fa=215N/mm 2竖框强度可以满足要求4.幕墙竖框的刚度计算：校核依据：U maxU=15mm 且 UmaxL/250 (jgj102-2003 6.3.10)Umax：竖框最大挠度Umax=5qWkHsjcg41000/384/E/Ix=52.2356283.641000/384/2.06/307=7.731125mmDu：竖框挠度与竖框计算跨度比值(相对挠度)：Hsjcg：竖框计算跨度：3.6mDu=Umax/Hsjcg/1000=7.731125/3.6/1000=2.147535E-03 1/250 竖框相对挠度满足要求（以
14、下为 ANSIS 计算结果）67PRINT U NODAL SOLUTION PER NODE* POST1 NODAL DEGREE OF FREEDOM LISTING * LOAD STEP= 1 SUBSTEP= 1 TIME= 1.0000 LOAD CASE= 0 THE FOLLOWING DEGREE OF FREEDOM RESULTS ARE IN GLOBAL COORDINATES NODE UX 1 0.0000 2 0.30875 3 0.17868E-014 0.59830E-015 0.12373 6 0.20743 7 1.0046 8 0.42556 9 0
15、.55570 10 0.69701 811 0.84735 12 1.8182 13 1.1665 14 1.3310 15 1.4958 16 1.6590 17 2.4806 18 1.9714 19 2.1164 20 2.2511 21 2.3732 22 2.7481 23 2.5650 24 2.6333 25 2.6861 26 2.7241 27 2.6799 28 2.7586 29 2.7563 30 2.7420 31 2.7163 32 2.3610 33 2.6335 34 2.5777 35 2.5132 36 2.4407 37 1.8761 * POST1 NO
16、DAL DEGREE OF FREEDOM LISTING * LOAD STEP= 1 SUBSTEP= 1 TIME= 1.0000 LOAD CASE= 0 THE FOLLOWING DEGREE OF FREEDOM RESULTS ARE IN GLOBAL COORDINATES NODE UX 38 2.2746 39 2.1822 40 2.0846 41 1.9823 42 1.3102 43 1.7667 44 1.6548 45 1.5409 946 1.4258 47 0.74811 48 1.1948 49 1.0802 50 0.96708 51 0.85617 52 0.27461 53 0.64361 54 0.54333 55 0.44795 56 0.35815 57 0.0000 58 0.19176 59 0.11937 60 0.60941E-0161 0.19980E-01MAXIMUM ABSOLUTE VALUESNODE 28VALUE 2.7586 强度及挠度均满足规范要求。10二点式玻璃幕墙玻璃计算
