幕墙的结构计算书文档格式.docx
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A1+η2×
A2+η3×
A3(KN/m2)
G—单元构件的重量(KN)
η1---玻璃单位面积重量(KN/m2)
η1=0.324KN/m2
A1----单元板玻璃安装面积m2
η2---型材及连接件单位面积安装重量(KN/m2)
η2=0.147KN/m2
A2-----单元板块的面积m2
A2=3.3m2
计算结果:
G=1.544KN
1.3幕墙立柱型材断面的几何特性:
Jy=699.98cm4
Wy=89.14cm3
A=27.54cm2
Wk=2.72KN/m2
水平分格=1.8m支点间距=1.85m
计算弯矩=3KN.mE=0.7×
105MPa(铝型材)
塑性发展系数取1.05
1.3.1幕墙立柱的挠度计算
fmax=
fmax=1.562mm
校核:
fmax<f=1850/180=10.287mm
结论:
挠度满足要求。
1.3.2幕墙立柱的强度计算:
бmax=32.05MPa
校核:
бmax<б=84.2MPa
结论:
强度满足要求
1.4横框的挠度、强度计算:
横框的挠度计算:
1.4.1横框受二个方向荷载作用,产生两个方向挠度fx和fy
总挠度:
f=
(mm)
Wk=2.72KN/m2水平分格=1.8m
垂直分格=1.85m,玻璃厚度=2×
6=12mm
地震作用=0.1127KN/m2玻璃自重=1.02KN
风载弯矩=1.893kN.m自重弯矩=0.2762m3
Jx=135.878cm4Wx=24.429m3
Jv=166.453cm4Wy=24.339m3
fmax=4.698mm
校核:
fmax<f=1800/180=10mm(fx=4.615mmfy=0.879mm)
挠度满足要求
1.4.2横框的强度计算:
横框截面承载力的计算式:
截面承载力:
бmax=73.817MPa
бmax<б=84.2MPa结论:
1.5幕墙转接件
1.5.1连接件与幕墙立柱连接螺栓抗剪强度计算:
Wk=2.72KN/m2地震作用=0.113KN/m2
板块自重=1.554水平分格=1.8m
立柱支点间距=1.8mA2-70不锈钢螺栓安装数量=6颗
螺栓孔数=6个螺栓直径=0.010m
螺栓孔总壁厚=0.006m承压面积=0.00036m2
抗剪面积=0.002827m2
τ=4.636MPa
核核:
τ<fs=89MPa(不锈钢材料)
螺栓抗剪强度满足要求。
1.5.2铝立柱抗挤压能力计算:
б压=18.352MPa
复核:
б压<
f=120Mpa(LD31--RCS)
铝立柱抗压强度满足要求
l.6连接件与预埋件焊接强度计算:
f=
(MPa)
板块自重=l.55KN风荷载=2.72KN/m2
地震作用=0.113KN/m2板块面积=3.3m2
焊缝高度=6mm、焊缝长度=200mm
水平分格=1.8m支点间距=10.85m
f=16.281MPa(垂直应力=16.112Mpa,平行应力=2.337Mpa)
焊缝强度满足要求。
1.7接缝间隙计算:
1.7.1层间位移计算,确定玻璃板块之间间隙。
Δ1=H1×
ηmm
式中:
Δ1——楼层间的位移量(mm)
H1一楼层间高度(mm)。
H1=1850mm
η——幕墙的平面变形件能。
η=l/200
△1=9.25mm
取△1=10mm
1.7.2温度变化引起的框料热涨冷缩量(△2)计算以确定竖框接缝之间隙。
△2=K1×
L×
α×
△T(mrn)
△2——框料热胀冷缩的需要间隙(mm)。
K1——增大系数,一般取K1=2-3。
α——材料的线膨胀系数。
α=2.35×
10-5
ΔT一年温度差.
ΔT=80°
C
L——框料长度。
L=1850mm
Δ2=10.43mm
取Δ2=11mm
比较1.7.1、l.7.2的Δ1、Δ2值后取最大值,不取接缝间隙为11mm
1.8幕墙玻璃计算:
1.8.1中空玻璃的最大面积计算:
A允许=
A允许——玻璃允许最大面积(m2)
Wk——风荷载标准值(KPa)
t1——中空玻璃中较薄的玻璃厚度(mm)
t2——中空玻璃中较厚的玻璃厚度(mm)
a2——玻璃品质系数(钢化中空玻璃为0.66)
玻璃宽度——1.8m
玻璃高度——1.85m
Wk——风荷载标准值(Kpa)
Wk=2.72KN/m2
A允许=7.279m2
A允体›A实际=3.3m2
玻璃面积满足计算要求。
1.8.2幕墙玻璃在垂直于玻璃平面的风荷载作用下的最大应力:
бw=
(N/mm)
бw——风荷载作用下玻璃最大应力(N/mm3)
a——玻璃短边边长。
a=1.8m
t——玻璃的厚度中空玻璃的厚度取单片外侧玻璃厚度的1.2倍
t=9.6mm(玻璃实厚mm)
W——风荷载设计值。
W=l.4WkKPa=3.808KPa
Φ1——跨中弯矩系数可按边长比a/b查表。
Φ1=0.0455
b——为玻璃长边边长(m)
b=185m
fg——玻璃强度设计值。
Fg=84Mpa——钢化玻璃强度设计值。
σw=78.215MPa
σw≤fg
玻璃强度满足要求。
1.8.3玻璃边缘与边框之间挤压温度应力计算:
计算式;
式中:
σ11-由于温度变化在玻璃中产生的挤压应力(N/mm2)
C——玻璃边缘至边框之间的距离(mm)C=6mm
b——玻璃长边尺寸(mm)b=1.85m
△T一年温度差(℃)△T=80℃
d——施工偏差,取d=3mm
fg——玻璃边缘强度设计值(58.8N/mm)
σ11=0
σ11<
fg
满足技术要求
1.9结构胶缝厚度和宽度计算
1.9.1结构胶粘结厚度(ts)按下式计算,且要求6mm≤ts≤12mm
ts——结构硅酮胶的粘结厚度(mm)
δ——结构硅酮胶的延伸率。
us——幕墙玻璃的相对位移量(mm)。
△1——层间相对位移
抗震按7度设防
l.9.2温度作用效应的相对位移量
ts1≥usl=3.877mm
1.9.3按地震作用效应计算:
ts2≥us2=8.81
取结构胶粘接厚度为10mm
l.10半陷框、幕墙的结构胶宽度计算(CS):
1.10.1按风荷载标准值计算:
CS=
Cs——粘结宽度(mm)。
Wk=2.72KN/m2——风荷载标准值。
a=1800——玻璃短边长度(mm)
f1=0.14N/mm2——结构硅酮胶短期强度允许值
CS=17.486mm
1.10.2按静荷载计算:
CS=
CS——粘结宽度(mm)。
g=1.02KN/m2——自重(玻璃板块单位面积重量)。
a=1800mm——玻璃最大板块短边长。
b=1850mm——玻璃最大板块长边长
f2=0.07N/mm2一结构硅酮胶长期强度允许值。
CS=2.0mm
比较1.10.1、1.10.2的CS值后取大值,则粘结宽度为18mm。
1.11铝合金板块幕墙计算:
铝单层板幕墙强度、挠度计算(按均布荷载,四边简支考虑):
1.11.1金属板的强度计算:
бmax=
W=1.4Wk=3.808KN/m2——风荷载设计值
a=0.55m——金属板的短边边长(b=0.6m)。
t=0.003m——金属板的厚度
a=0.06955——支撑条件系数(查表)。
fa=81.6N/mm2(铝板材料:
LF21Y2)金属板的允许强度
бmax=74.775(MPa)
бmax≤fa
铝板的强度满足要求。
1.11.2金属板的挠度计算:
μmax——金属板的挠度(mm)。
E=0.7×
105——铝合金板的弹性模量N/mm2
β=0.05212——支撑条件系数(查表)。
Wk=2.72Kpa——风荷载标准值。
μmax=6.864mm
μmax≤20mm
单板的挠度满足要求。
(三)板块幕墙试验技术指标
1、技术指标.
1).抗风压性能:
2.72KN/m2.
2).空气渗透性能:
固定部分:
10Pa≤0.1m3/mh.
开启部分:
10Pa≤2.5m3/mh.
3).雨水渗透性能:
250Pa15分钟不渗水.
1000Pa15分钟不渗水
4).抗震:
烈度7°
,平面内位移±
10mm.±
15mm.
2、试验程序.
1).n次开启窗循环测试.
要求:
不允许窗框附件和小五金件有缺陷或损毁;
如有损坏需更换并重新测试.
2).按50%的设计压力即1360Pa预加荷载.
3).空气渗透性能测试:
50pa≤0.1m3/mh.
10pa≤2.5m3/mh.
4).雨水渗透性能测试:
①开启部分:
100Pa200Pa312Pa
持续15分钟不渗水.
①固定部分:
250Pa500Pa750Pa
1000Pa1250Pa
5).循环压力下的雨水渗透性能测试.
交变压力±
720Pa15分钟不渗水.
6).风压试验.
P=2720Pa最大变形<10.3mm
①1200Pa②2000Pa③2720Pa
④-1200Pa⑤-2000Pa⑥-2720Pa
7).重复静止内向压力下的雨水渗透性能测试.
8).125%设计风压的安全检测:
P=3400Pa.
9).抗震实验:
①移动±
10mm.
②移动±
150mm.
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