某广场幕墙工程施工组织设计

(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！)目录工程概况-----1结构设计理论和标准--1幕墙材料的物理特性及力学性能荷载及作用计算玻璃板块的选用与校核玻璃幕墙结构胶缝计算玻璃幕墙立柱计算---13幕墙横梁强度、挠度计算玻璃组件的固定块及其间距计算横梁与立柱连接计算41立柱与支座连接计算44支座连接件计算连接件与预埋件连接计算幕墙预埋件计算立柱伸缩缝设计计算49南立面钢架计算后置件的计算钢角码与后置件相连接的焊缝计算观光梯与雨棚计算---57全玻璃幕墙计算屋顶钢结构支座计算73第一章工程概况一、工程名称：××广场幕墙工程二、工程地点：××市三、工程内容：玻璃、铝板幕墙四、幕墙最大高度：99.75m五、地震设防烈度：六度设防六、幕墙防火等级：耐火等级一级第二章结构设计理论和标准一、本结构计算遵循以下规范及标准：1、《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-962、《建筑幕墙》JGJ302-963、《建筑结构荷载规范》GB4、《钢结构设计规范》GBJ17-885、《高层民用建筑设计防火规范》GB500456、《建筑防雷设计规范》GB7、《建筑抗震设计规范》GB8、《民用建筑隔声设计规范》GBJ118-889、《建筑模数协调统一标准》GBJ2-9610、《铝及铝合金阳极氧、阳极氧化膜总规范》GB11、《金属镀膜和化学处理表示方法》GBT12、《金属覆盖层、钢铁制品热镀锌层相关要求》GBT13、高层民用建筑钢结构技术规程JGJ99-98二、本结构计算遵循以下设计理论和规定：1、玻璃幕墙按围护结构设计，其骨架竖梃悬挂在主体结构上，处于受拉状态，层与层之间设置竖向伸缩缝。2、玻璃幕墙及其连接件均具有承载力、刚度和相对于主体结构的位移能力，均采用螺栓连接。3、幕墙均按6度设防，遵循“小震不坏，中震可修，大震不倒”的原则，幕墙在设防烈度地震作用下经修理后仍可使用，在罕遇地震作用下幕墙骨架不脱落。4、幕墙构件在重力荷载、风荷载、地震作用、温度作用和主体结构位移影响下均具有安全性。5、幕墙构件采用弹性方法计算，其截面最大应力设计值应不超过材料的强度设计值：≤ƒ式中——荷载和作用产生的截面最大应力设计值；ƒ——材料强度设计值。6、荷载和作用效应组合的分项系数按下列规定采用：⑴、进行幕墙构件、连接件和预埋件承载力计算时：重力荷载γG：1.2风荷载γW：1.4地震作用γE：1.3温度作用γT：1.2⑵、进行位移和挠度计算时：重力荷载γG：1.0风荷载γw：1.0地震作用γE：1.0温度作用γT：1.07、当两个及以上的可变荷载或作用（风荷载、地震作用和温度作用）效应参加组合时，第一个可变荷载或作用效应的组合系数可按1.0采用；第二个可变荷载或作用效应的组合系数可按0.6采用；第三个可变荷载或作用效应的组合系数可按0.2采用。8、荷载和作用效应可按下式进行组合：S=γGSG+ψwγwSw+ψEγESE+ψTγTST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荷载和作用产生的效应。按不同的组合情况，三者可分别作为第一个、第二个和第三个可变荷载和作用产生的效应；γG、γw、γE、γT——各效应的分项系数，可按2.2.6采用；ψw、ψE、ψT——分别为风荷载、地震作用和温度作用效应的组合系数。取决于各效应分别作为第一个、第二个和第三个可变荷载和作用的效应，可按2.2.7取值；9、幕墙按各效应组合中的最不利组合进行设计。第三章幕墙材料的物理特性及力学性能一、玻璃的强度设计值：类型厚度(mm)强度设计值ƒg(Nmm2)大面上的强度边缘强度浮法玻璃5~1228.019.515~1920.014.0钢化玻璃5~1284.058.815~1959.041.3二、铝合金型材的强度设计值：型材状态强度设计值ƒg(Nmm2)抗拉、抗压抗剪6063、T584.248.9三、幕墙连接件钢材的强度设计值：钢材类型强度设计值(Nmm2)抗拉、抗压和抗弯ƒ抗剪ƒVQ235（第一组）215125四、焊缝强度设计值：焊接方法和焊条型号构件钢材强度设计值ƒ(Nmm2)对接焊缝隙(三级)角焊缝手工焊E43XX型Q235抗拉、抗弯抗拉、抗压、抗剪185160五、螺栓连接的强度设计值：螺栓钢号强度设计值ƒ(Nmm2)C级A级、B级普通螺栓Q235抗拉抗剪抗拉抗剪170130170170六、幕墙材料的重力体积密度：序号材料名称密度（kNm3）密度（Nmm3）1玻璃25.62.5610-52矿棉（防火棉、保温棉）0.5~1.0(0.5~1.0)10-63铝合金型材28.02.810-54钢材78.57.8510-5七、幕墙材料的弹性模量：序号材料弹性模量E(Nmm2)1玻璃0.721052铝合金0.701053Q235钢材2.061054不锈钢（奥氏体）2.06105八、幕墙材料的线膨胀系数：序号材料线膨胀系数ɑ(X10-5)1混凝土1.02钢材1.23铝合金2.354玻璃1.05不锈钢（奥氏体）1.8第四章荷载及作用计算一、风荷载作用1、作用在幕墙上的风荷载标准值按下式计算：ωK=βZ·µZ·μS·ωo式中ωK——作用在幕墙上的风荷载标准值（kNm2）；βZ——瞬时风压的阵风系数，取2.25；µZ——风压高度变化系数，按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB采用，取µZ=0.616(Z10)0.44（按C类地区计算）；μS——风荷载体型系数，竖向幕墙外表面取±1.5；ωo——基本风压，根据《建筑结构荷载规范》GB，××市取0.45kNm2。则ωK=2.25µZ1.50.45=1.52µZkNm2(公式4.1)2、作用在幕墙上的风荷载设计值按下式计算：ω=γw·ωK式中ω——作用在幕墙上的风荷载设计值（kNm2）；γw——风荷载作用效应的分项系数,取1.4；则ω=1.4ωK(公式4.2)二、地震作用（1）玻璃地震作用1、垂直于幕墙平面的均布水平地震作用按下式计算：qE=βE·αmax·GA式中qE——垂直于幕墙平面的均布水平地震作用（kNm2）；βE——动力放大系数，取3.0；αmax——水平地震影响系数最大值，6度防震设计时取0.04；GA——幕墙单位面积自重标准值。则qE=3.00.040.4=0.05kNm2(公式4.3)2、平行于幕墙平面的集中水平地震作用按下式计算：pE=βE·αmax·G式中pE——平行于幕墙平面的集中水平地震作用（kN）；βE——动力放大系数，取3.0；αmax——水平地震影响系数最大值，6度防震设计时取0.04；G——幕墙构件的重量（kN），玻璃幕墙等于0.5b·=4.95×104mm3由自重产生的最大轴力N=0.4bh=0.4×1.185×5.5=6.52kNa强度验算MNmax=+ƒaWA03.9×1066.52×103=+1.05×4.95×1041358=75+4.8=79.8kNmm284.2Nmm2式中max——立柱截面承载力量大值（Nmm2）；N——立柱拉力设计值（N）；A0——立柱的净截面面积；M——立柱弯矩设计值（N·mm）；——塑性发展系数，可取为1.05；W——立柱对x轴的净截面抵抗矩（mm3）；ƒa——立柱的强度设计值，铝材取84.2Nmm2。3、刚度验算由计算结果得μmax=15.6mmL180==16.7mm（安全）二、标高86.25m~53.85m玻璃幕墙立柱计算1、概述：幕墙立柱均悬挂在主体结构上的抗弯构件进行设计，立柱在水平荷载和自重的共同作用下，处于拉弯状态，不需验算其稳定性，仅计算其截面承载力和挠度。本立柱位于主塔楼，南立面标高86.25m。查（表4.1）得S=3.42kNm2S’=2.45kNm2荷载带宽b=1.185mq=S×b=3.42×1.185=4.05kNm2q’=S’×b=2.45×1.185=2.90kNm22、内力计算：按不等跨二跨连续梁计算（采用赵西安编著的计算用表）α=α=4.95×104mm2NMmax=+ƒaA0W3.92×1062.13×103=+=75.4+1.6=77Nmm284.2Nmm21.05×4.95×1041358式中max——立柱截面承载力量大值（Nmm2）；N——立柱拉力设计值（N）；A0——立柱的净截面面积；M——立柱弯矩设计值（N·mm）；——塑性发展系数，可取为1.05；W——立柱对x轴的净截面抵抗矩（mm3）；ƒa——立柱的强度设计值，铝型材取84.2Nmm2。b.刚度验算α=0.16由表查得挠度系数ƒ=0.0031qkh42.9×3.64×1012µ=ƒ×=0.0031×E×I0.7×105×3.5×106=6.2mmL180==20mm(安全)三、标高53.86m~25.05m玻璃幕墙立柱计算1、概述：幕墙立柱均悬挂在主体结构上的抗弯构件进行设计，立柱在水平荷载和自重的共同作用下，处于拉弯状态，不需验算其稳定性，仅计算其截面承载力和挠度。本立柱位于主塔楼南立面，标高53.85m。查（表4.1）得S=2.79kNm2S’=1.99kNm2荷载带宽b=1.185mq=S×b=2.79×1.185=3.31kNmq’=S’×b=1.99×1.185=2.36kNm2、内力计算按不等跨=跨连续梁计算(采用赵西安编著的计算用表)α=αl==0.16查表m=0.0747ƒ=0.0031M=mqh2=0.0747×3.31×3.62=3.2kN.M由自重产生的最大轴力N=0.5bh=0.5×1.185×3.6=2.13kN3、强度验算采用Y130-1A=1298mm2IX=2.91×106mm4Wmin=4.43×104NMmax=+ƒaA0W3.2×1062.13×103=+=1.6+68.8=70.4Nmm284.2Nmm21.05×4.43×1041298式中max——立柱截面承载力量大值（Nmm2）；N——立柱拉力设计值（N）；A0——立柱的净截面面积；M——立柱弯矩设计值（N·mm）；——塑性发展系数，可取为1.05；W——立柱对x轴的净截面抵抗矩（mm3）；ƒa——立柱的强度设计值，铝材取215Nmm2。3、刚度验算由表查得刚度系数ƒ=0.0031qk×=3.32×104mm3A=1315mm2I=2.74×106mm43、强度验算MNmax=+ƒaWA02.22×1063.99×103=+1.05×3.32×1041315=63.7+3=66.7kNmm284.2Nmm2(安全)式中max——立柱截面承载力量大值（Nmm2）；N——立柱拉力设计值（N）；A0——立柱的净截面面积；M——立柱弯矩设计值（N·mm）；——塑性发展系数，可取为1.05；W——立柱对x轴的净截面抵抗矩（mm3）；ƒa——立柱的强度设计值，铝材取84.2Nmm2。4、刚度验算由表查得挠度系数ƒ=0.003128qkh40.003128×2.89×4.24×1012μ=ƒ×==14.7mmEI0.7×105×2.74×106L180==23.3mm20mm（安全）一、标高25.05m~6.65m玻璃幕墙立柱计算1、概述：幕墙立柱均悬挂在主体结构上的抗弯构件进行设计，立柱在水平荷载和自重的共同作用下，处于拉弯状态，不需验算其稳定性，仅计算其截面承载力和挠度。本立柱位于裙楼，标高25.05m。查（表4.1）得S=2.0kNm2S’=1.43kNm2荷载带宽b=1.17mq=S×b=2.0×1.9=3.8kNm2q’=S’×b=1.43×1.9=2.72kNm22、内力计算：按不等跨两跨连续梁计算(采用赵西安编著的计算用表)ą=a=×b1×t2=×50×4266=133(mm3)本幕墙组件承受水平荷载：P=S×1.185×1.5=3.63×1.185×1.5=6.45(N)该作用力由18块固定块承担，每块所受的外力为N1=P118=6.4518=0.36kN因此，一个固定块承受弯矩值为：M=360×13=468