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C系统幕墙结构校核30001500150015001500750375300015001500150015003000750375121212121210500100350508508508508300050850814814001600SCALE:1立面图ELEVATIONA1=1:30SCALE:2平面图PLANA1=1:30SCALE:3墙剖SECTIONA1=1:307507505015020计算局部大样及横竖剖面图1计算条件计算所在（图纸）位置：塔楼底层幕墙结构：点式玻璃幕墙系统风荷载标准值为：0.55kPa(50年一遇)；地面粗糙度：B类；抗震设防烈度为：7度；玻璃面板采用：6HS+1.52PVB+6HS,三银LOW-E+12ARGON+8TP夹胶中空超白玻璃,分格3000×3000mm固定方式为一边简支，一边点式；分格3000×1500mm固定方式为四点固定；计算高度：15.26m2荷载计算2.1重力荷载标准值20mm厚玻璃：G=25.6×0.02=0.51kN/m22.2风荷载标准值按照建筑结构荷载规范(GB50009-2012)计算风荷载标准值：计算结构地面粗糙度B类，危险标高Z=15.26m；风荷载标准值：Wo取值为0.55kPa；计算局部风压阵风系数：βgZ=1+2×g×I10(Z/10)-α=1.66其中，g为峰值因子，取为2.5，I10为10m高度名义湍流强度，对应A、B、C和D类地面粗糙度，可分别取0.12、0.14、0.23和0.39；脉动系数α对应各粗糙度分别取0.12、0.15、0.22和0.3；针对4类地貌，阵风系数分别规定了各自的截断高度，B类为10m，阵风系数不大于1.70。局部风压体形系数：μs1取值为-1.4，封闭建筑外表面取-1.4-0.2(按照GB50009-20128.3.3~8.3.5条)风压高度变化系数：B类场地:μz=1.0×(Z/10)^0.3=1.14针对4类地貌，风压高度变化系数分别规定了各自的截断高度，B类为10m，高度变化系数不小于1.00。负风标准值：Wk＝βgZ·μs1·μz·Wo＝1.66×(-1.4-0.2)×1.14×.55＝-1.665KN／m2风洞试验风荷载为负风为2.5KN／m2，正风为1.5KN／m2所以风荷载标准值取为负风为2.5KN／m2，正风为1.5KN／m22.3地震荷载地震作用（7抗震）按《建筑抗震设计规范》GB50011-2010Ek=βe×α×G=5×0.08×0.51=0.20kN/m2式中：Ek——作用于幕墙平面外垂直分布地震作用(KN／m2)；α——水平地震影响系数最大值，取0.08；βe——动力放大系数，取5；G——幕墙重力荷载标准值。3荷载组合强度校核：工况一(COMB1S):自重+风荷载+地震作用1.2G+1.4Wk+1.3×0.5Ek刚度校核：工况一(COMB1D):自重+风荷载+地震作用1.0G+1.0Wk+1.0×0.5Ek4材料参数钢材材料特性：钢材弹性模量：E=2.06E5N/mm2钢材泊松比：ν=0.3钢材厚度d≤16mm时强度设计值如下：Q235B钢材抗弯、抗拉强度设计值fs=215Mpa，冷弯则为205MpaQ235B钢材抗剪强度设计值fs=125Mpa，冷弯则为120MpaQ235B钢材端面承压强度设计值fs=325Mpa，冷弯则为310MpaS30408-06Cr19Ni10不锈钢抗弯、抗拉强度设计值fs=178Mpa，抗剪强度为104Mpa，端面承压为246MpaA3-70不锈钢螺栓抗拉强度设计值fs=320Mpa,抗剪强度为245Mpa玻璃材料特性：玻璃弹性模量：Eg=0.72E5N/mm2玻璃泊松比：Vg=0.25~12mm钢化玻璃大面强度设计值：fg=84Mpa，侧面强度为59Mpa，边缘强度67Mpa5~12mm半钢化玻璃大面强度设计值：fg=56Mpa，侧面强度为40Mpa，边缘强度44Mpa不锈钢拉杆：钢材弹性模量：Es=2.06E5N/mm2钢材泊松比：νs=0.3不锈钢拉杆抗拉强度设计值fs=250/1.4=178Mpa5结构变形限制根据幕墙结构技术规范在荷载标准组合作用下结构变形限值如下：玻璃变形限值：夹胶玻璃：dfmin(L/60,25mm),其中L为玻璃支撑点间间距索杆桁架体系变形限值：dfL/200,其中L为支撑点间间距6玻璃强度及刚度校核玻璃计算参数如下：材料：6HS+1.52PVB+6HS,三银LOW-E+12ARGON+8TP夹胶中空超白玻璃固定方式：一边简支，一边点式计算分格：B×H=3000×3000mm计算荷载：受到风荷载及地震作用应用Ansys有限元软件对玻璃进行建模分析，模型及结果如下：分析模型(3000×3000mm)计算说明：计算中按照最不利的分格及最不利的工况条件下进行玻璃承载能力及使用能力进行校核，如果在计算中满足要求，那么在此系统其他相同配置玻璃也能满足承载能力及使用能力极限要求！6.1玻璃强度校核外片6mm玻璃风荷载设计值：P1=1.1×1.4Wk×63/(63+63+83)=1.1×1.4×2.5×0.229=0.88N/m^2内片8mm玻璃风荷载设计值：P2=1.4Wk×83/(63+63+83)=1.4×2.5×0.542=1.90kN/m^2外片6mm玻璃地震荷载设计者：Ek1=25.6×0.006×5×0.08=0.06kN/m^2内片8mm玻璃地震荷载设计者：Ek2=25.6×0.008×5×0.008=0.08kN/m^2直接承受荷载的外片6mm玻璃承受荷载：Wkz1=P1+Ek1=0.94kPa未直接承受荷载的内8mm玻璃承受荷载：Wkz1=P1+Ek1=1.98kPa外片6mm玻璃应力计算结果如下：计算应力云图(unit:MPa)通过有限元软件对玻璃进行建模分析，在风荷载及地震作用设计组合作用下计算玻璃强度，计算玻璃产生的最大应力为σ=11.932MPa44MPa，符合玻璃承载能力极限要求！6.2玻璃刚度校核玻璃等效厚度为：te=0.95×(2×63+83)1/3=9.32mm风荷载及地震荷载组合标准值：1.0Wk+1.0×0.5qek=1.0×2.5+1.0×0.5×0.2=2.6kN/m2玻璃变形计算结果如下：计算变形云图(unit：mm)通过有限元软件对玻璃结构进行建模分析，在风荷载及地震作用标准组合作用计算玻璃挠度，计算玻璃产生的最大挠度为df=14.34mmL/50=20mm，符合玻璃使用能力极限要求！dfL/50,其中L为拉索长度。7玻璃强度及刚度校核玻璃计算参数如下：材料：6HS+1.52PVB+6HS,三银LOW-E+12ARGON+8TP夹胶中空超白玻璃固定方式：四点固定计算分格：B×H=3000×1500mm计算荷载：受到风荷载及地震作用应用Ansys有限元软件对玻璃进行建模分析，模型及结果如下：分析模型(3000×1500mm)计算说明：计算中按照最不利的分格及最不利的工况条件下进行玻璃承载能力及使用能力进行校核，如果在计算中满足要求，那么在此系统其他相同配置玻璃也能满足承载能力及使用能力极限要求！7.1玻璃强度校核外片6mm玻璃风荷载设计值：P1=1.1×1.4Wk×63/(63+63+83)=1.1×1.4×2.5×0.229=0.88N/m^2内片8mm玻璃风荷载设计值：P2=1.4Wk×83/(63+63+83)=1.4×2.5×0.542=1.90kN/m^2外片6mm玻璃地震荷载设计者：Ek1=25.6×0.006×5×0.08=0.06kN/m^2内片8mm玻璃地震荷载设计者：Ek2=25.6×0.008×5×0.008=0.08kN/m^2直接承受荷载的外片6mm玻璃承受荷载：Wkz1=P1+Ek1=0.94kPa未直接承受荷载的内8mm玻璃承受荷载：Wkz1=P1+Ek1=1.98kPa外片6mm玻璃应力计算结果如下：计算应力云图(unit:MPa)通过有限元软件对玻璃进行建模分析，在风荷载及地震作用设计组合作用下计算玻璃强度，计算玻璃产生的最大应力为σ=11.932MPa44MPa，符合玻璃承载能力极限要求！7.2玻璃刚度校核玻璃等效厚度为：te=0.95×(2×63+83)1/3=9.32mm风荷载及地震荷载组合标准值：1.0Wk+1.0×0.5qek=1.0×2.5+1.0×0.5×0.2=2.6kN/m2玻璃变形计算结果如下：计算变形云图(unit：mm)通过有限元软件对玻璃结构进行建模分析，在风荷载及地震作用标准组合作用计算玻璃挠度，计算玻璃产生的最大挠度为df=14.34mmL/50=20mm，符合玻璃使用能力极限要求！8拉索强度及刚度校核计算参数如下：材料：316不锈钢拉索固定方式：两端固定计算分格：计算长度L=16125mm计算荷载：风荷载及重力荷载作用应用Ansys有限元软件对结构进行建模分析，模型及结果如下：计算模型拉索预张拉为2.5L/1000，温度荷载考虑80度。8.1拉索强度校核荷载设计值：风荷载方向荷载：Fw=(1.4×1.993+0.65×0.328)×1.5×16.125/10=7.264KN重力方向荷载：Fg=1.2×0.82×1.5×16.125/10=2.38KN温度荷载为：0.6×-80=-48度（初始温度考虑为0度）计算结果如下：计算拉力云图(unit:N)通过有限元软件对拉索进行建模分析，在荷载作用设计组合作用下计算拉索强度，计算玻璃产生的最大拉力为σ=399.246KN434.56KN，符合拉索承载能力极限要求！8.2拉索刚度校核荷载标准值：风荷载方向荷载：Fw=(1.0×1.993+0.5×0.328)×1.5×16.125/10=5.217KN重力方向荷载：Fg=1.0×0.82×1.5×16.125/10=1.98KN温度荷载为：0.6×80=48度（初始温度考虑为0度）变形计算结果如下：计算变形云图(unit：mm)通过有限元软件对拉索结构进行建模分析，在荷载作用标准组合作用计算拉索挠度，计算拉索产生的最大挠度为df=300.861mmL/50=322.5mm，符合拉索使用能力极限要求！8.3强度荷载下支点反力NODEFXFYFZ1-34452.-0.37304E+060.000012-38440.0.39739E+060.0000