06点玻幕墙

点支式玻璃幕墙结构计算第一章、基本参数计算高度：39.9m计算位置：转角点支式玻璃幕墙幕墙分格：B×H=1.8×2.6mB：玻璃宽度H：玻璃高度设计地震烈度：7度地面粗糙度类别：B类第二章、转角玻璃面板计算一、计算说明玻璃面板选用TP19mm钢化玻璃，幕墙的分格尺寸为，a=1800mm，b=2600mm。该玻璃幕墙的玻璃属于点支承体系，面板四点固定，可将其简化为四点简支的面板计算模型。爪件为250爪件。二、荷载计算1、水平风荷载标准值计算βgz：阵风系数，取βgz=1.5999按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001（2006年版）表7.5.1μS：风荷载体型系数，A=a×b=1.8×2.6=4.68m2μS(A)=μS(1)+[μS(10)-μS(1)]×logA=-(1.8-0.36×log4.68)=-1.5587取μS=-1.5587+(-0.2)=-1.7587μZ：风压高度变化系数，取μZ=1.5731按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001（2006年版）表7.2.1W0：作用在幕墙上的风荷载基本值0.75KN/m2按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001（2006年版）附表D.4（按50年一遇）WK：作用在幕墙上的风荷载标准值WK=βgz·μS·μZ·W0=1.5999×（-1.7587）×1.5731×0.75=-3.32KN/m2（表示负风压）2、幕墙构件重量荷载玻璃采用TP19mm钢化玻璃GAK：幕墙构件自重标准值，取0.60KN/m2GA：幕墙构件自重设计值GA=1.2×GAK=1.2×0.60=0.72KN/m23、地震作用qEK：垂直于幕墙平面的水平地震作用标准值(KN/m2)qE：垂直于幕墙平面的水平地震作用设计值(KN/m2)βE：动力放大系数，可取5.0αmax：水平地震影响系数最大值，取0.08GAK：幕墙构件(包括玻璃和龙骨)的重量标准值，取0.60KN/m2qEK=AKG××maxEαβ=5.0×0.08×0.60=0.24KN/m24、风荷载和水平地震作用组合计算ψW：风荷载的组合值系数，取ψW=1.0按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第5.4.3条ψE：地震作用的组合值系数，取ψE=0.5按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第5.4.3条qK：风荷载和水平地震作用组合标准值qK=ψW·WK+ψE·qEK=1.0×3.32+0.5×0.24=3.44KN/m2q：风荷载和水平地震作用组合设计值q=ψW·W+ψE·qE=1.0×1.4×3.32+0.5×1.3×0.24=4.804KN/m2三、玻璃面板强度和刚度校核校核依据：226tmqb≤fg按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第8.1.5条1、玻璃的强度折减系数a=1800-2×125=1550b=2600-2×125=2350θ：参数t：玻璃厚度，取t=19mm44Etbqk4543-191072.023501044.3××××==11.2η：折减系数，取η=0.9552由θ=11.2，查《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003表6.1.2-2得2、玻璃强度校核m：弯矩系数，取m=0.1364由ba=23501550=0.66，查《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003表8.1.5-1得σ：玻璃产生的最大应力226tmqb=9552.019235010804.41364.06223-×××××=60.14N/mm2＜fg=72.0N/mm2玻璃面板强度符合规范要求。3、玻璃刚度校核D=)1(1223vEt=)2.01(12191072.0235=4.29×107η=0.9560μ=0.0157df=DbWK4=9552.01029.423501044.30157.0743-×××××=36.67mmu=2350/60=39.17mm根据以上计算，玻璃面板符合规范要求，满足设计要求，达到使用功能，可以正常使用。第三章、点式玻璃幕墙连接计算一、计算说明选用Q235钢，根据建筑结构特点，玻璃面板通过爪件和钢管与主体结构相连，须对立钢管进行强度和挠度校核。结构形式如下图：二、部位要素该处幕墙最大计算高度，39.9m计，计算模型取转角处，竖直荷载GA=0.72KN/m2，水平荷载qk=4.804KN/m2，横向计算分格宽度B=1.8m，竖向计算高度H=2.6m。三、力学模型采用Φ70×6钢管与主体相接，按照悬臂梁力学模型，水平方向承受轴向拉力，竖直方向承受集中荷载。计算简图如下：1、钢管承受的水平荷载标准值Nk=qk·H·B=3.44×1.8×2.6=16.1KN设计值N=q·B=4.804×1.8×2.6=22.48KN2、钢管承受的竖直方向集中荷载标准值V=0.6×1.8×2.6＝2.81KN设计值V=0.72×1.8×2.6＝3.37KN3、钢管所受的弯矩M=V×L=3.37×0.4=1.348KN·m四、钢管强度校核WMAN5977.7802105.113480001206.371622480×+==90.75N/mm2＜Sf=215N/mm2强度满足要求。五、钢管挠度校核校核依据：df≤df,lim=125l按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第6.3.10条1.挠度计算2.V＝3.37KNdf，X：竖直方向的挠度，df，X=9205.62309020600032203370333XEIVL=0.09mm＜df,lim=125L=125220=1.76mm钢管刚度符合规范要求。根据以上计算，钢管的各个构件均符合规范要求，满足设计要求，达到使用功能，可以正常使用。第四章、钢管与预埋件的连接计算一、计算说明钢管与预埋件通过4mm厚的直角角焊缝连接。连接形式见下图。二、焊缝所受荷载1、焊缝承受的水平荷载标准值Nk=qK·H·B=3.44×1.8×2.6=16.10KN设计值N=q·H·B=4.804×1.8×2.6=22.48KN2、焊缝承受的剪力标准值VK=0.6×1.8×2.6＝2.808KN设计值V=0.72×1.8×2.6＝3.37KN3、焊缝所受的弯矩M=V·L=3.37×0.4=1.348KN.m三、焊缝的截面特性四、焊缝计算1、剪力作用下的应力：he=0.7hf=0.7×4=2.8mm2N/mm03.218.20053.424868347.4.74233370tIVSww2、拉力和弯矩作用下的应力：WMAN8943.1123910348.13822.6401048.2263×+×==155.03N/mm2＜ffw=160N/mm23、焊缝所受的应力合力为：22=2203.15503.21+=156.45N/mm2＜ffw=160N/mm2所以，焊缝强度满足要求。五、埋件计算主体结构采用混凝土强度等级为C30，锚板t=8mm，用4根Φ12的HRB235级钢筋作为锚筋。埋件采用平板式，具体尺寸如图当有剪力、法向拉力、弯矩共同作用时，锚筋面积按下式计算并应大于其最大值：ZfMffVAyVrybyVrS3.18.0NZfMfNAybrybS4.08.0式中：V：剪力设计值V=3.37KNN：法向拉力N=22.48KNM：弯矩设计值M=1.348KN·mαr：钢筋层数影响系数，取αr=1αV：锚筋受剪承载力系数，αV=0.7αV=()ycffd08.0-0.4=2153.141208.0-0.4=0.780.7取0.7d：锚筋直径，取d=12mmt：锚板厚度，取t=8mmαb：锚板弯曲变形折减系数，取αb=0.77αb=dt25.06.0=12825.06.0=0.77Z：外层锚筋中心线之间的距离，取Z=90mmZfMffVAyVrybyVrS3.18.0N84.2779021577.00.13.1134800021577.08.0224801257.00.11037.33=××××+××+×××=ZfMfNAybrybS4.08.0=9021577.00.14.010348.121577.08.01048.2263×××××+×××=395.9mm2平板埋件所需锚筋最小截面积为395.9mm2.六、预埋件选择预埋件锚筋（选择4φ12）锚筋总面积为4×π122/4=452.16mm2＞393.2mm2预埋件锚筋截面积满足设计要求。预埋件设计满足要求。