玻璃幕墙荷载设计计算书.docx

榆林市青少年活动中心、文化中心玻璃幕墙设计计算书计算:赵成云校核:榆林市成信建工2015年 6月27日目录一、 风荷载计算 11. 风荷载标准值: 12. 风荷载设计值: 2二、 立柱计算 21. 立柱荷载计算: 22. 选用立柱型材的截面特性: 63. 立柱的强度计算: 84. 立柱的刚度计算: 95. 立柱抗剪计算: 11最高点 35 米幕墙设计计算书一、 风荷载计算1. 风荷载标准值:Wk:作用在玻璃幕墙上的风荷载标准值(kN/m2)M z: 35m高处风压高度变化系数(按C类区计算)：(GB50009-20017.2.1)yz=0.616x(z/10)o.44=1.19397M f: 脉动系数 : (GB50009-2001 7.4.2-8)yf=0.5x35(i .8X(0.22-0.16)) X (z/10) -0.22=0. 5272570 gz:阵风系数： (GB50009-2001 7.5.1T)卩gz二kx (l+2xf) = 1.74634Wk=Y0xpgzx^zx^sxW0 (JGJ102-2003 5.3.2)=1.1X1.74634X1.19397X1.2X0.45=1.23854 kN/m22. 风荷载设计值:W: 风荷载设计值: kN/m2rw : 风荷载作用效应的分项系数：1.4按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ 102-2003 5.1.6条规定采用W=rwxWk=1.4x1.23854=1.73395kN/m2二、 立柱计算1. 立柱荷载计算:(1) 风荷载线分布最大荷载集度设计值(矩形分布)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: 1.23854kN/m2Bl:幕墙左分格宽：1.5m，玻璃选用6+12a+6Br:幕墙右分格宽：1.2m，玻璃选用6+12a+6qwk=Wkx(Bl+Br)/2=1.23854x(1.5+1.2)/2=1.67202kN/mqw=1.4xqwk=1.4x1.67202=2.34083kN/m(2) 分布水平地震作用设计值GAkl: 立柱左边玻璃幕墙构件 (包括面板和框)的平均自重: 玻璃选用 6+12a+6，自重为 0.45kN/m2,GAkr: 立柱右边玻璃幕墙构件 (包括面板和框)的平均自重: 玻璃选 用 6+12a+6，自重为 0.45kN/m2,qEAkl=Y0x5xamaxxGAkl (JGJ102-2003 5.3.4)=1.1x5x0.16x0.45=0.396kN/m2qEAkr二Y0x5xamaxxGAkr (JGJ102-2003 5.3.4)=1.1x5x0.16x0.45=0.396kN/m2qek=(qEkl xBl+qEkrxBr)/2=(0.396x1.5+0.396x1.2)/2=0.5346kN/mqe=1.3xqek=1.3x0.5346=0.69498kN/m(3) 立柱所受组合荷载:组合线荷载标准值:qzk=qwk=1.67202kN/m组合线荷载设计值:qz=qw+0.5xqe=2.34083+0.5x0.69498=2.68832kN/mF3=0.806kN-F2=1.613kNFl=1.613kNF11=1.613kNF10=1.613kNF9=1.613kNF8=1.613kNF7=1.613kNF6=1.613kNF5=1.613kNF4=0.806kN *ub(4) 立柱弯矩:通过有限元分析计算得到立柱的弯矩图如下:m.Nk553.4=xamMU002100810081002立柱弯矩分布如下表:列表条目12345678910偏移(m)0.0000.1350.2700.4050.540).660 ().795 0).930 1.065 1.200弯矩(kN.m)-0.000-0.381-0.762-1.143-1.524-1.960-2.559-3.157-3.756-4.355偏移(m)1.2001.4021.6051.8002.0102.190 :L400 2：.595 2.797 3.000弯矩(kN.m)-4.355-3.539-2.722-1.936-1.428-0.992-0.484-0.327-0.1630.000偏移(m)3.0003.2033.4053.6003.810 :3.990 /L200 4.395 4.597 4.800弯矩(kN.m)0.000-0.163-0.327-0.484-0.992-1.428-1.936-2.722-3.539-4.355偏移(m)4.8004.9355.0705.2055.3405.460 f).595 5；.730 5.865 6.000弯矩(kN.m)-4.355-3.756-3.157-2.559-1.960-1.524-1.143-0.762-0.381-0.000最大弯矩发生在1.2m处M:幕墙立柱在风荷载和地震作用下产生弯矩(kN • m)M=4.35508kN・ m2. 选用立柱型材的截面特性:选定立柱材料类别：铝T20065-T5选用立柱型材名称: EA2629型材强度设计值: 85.5N/mm2型材弹性模量: E=70000N/mm2X 轴惯性矩: Ix=634.118cm4Y 轴惯性矩: Iy=133.448cm4X 轴上部截面矩: Wx1=66.8552cm3X 轴下部截面矩: Wx2=78.1409cm3y 轴左部截面矩: Wy1=38.1279cm3y 轴右部截面矩: Wy2=38.1279cm3型材截面积: A=17.8269cm2型材计算校核处壁厚: t=3.5mm型材截面面积矩: Ss=47.8233cm3塑性发展系数：Y =1.05EA26293. 立柱的强度计算:校核依据：N/A+M/ y /wWf a (JGJ102-2003 6.3.7)Bl:幕墙左分格宽：1.5m,玻璃选用6+12a+6Br:幕墙右分格宽：1.2m,玻璃选用6+12a+6Hv： 立柱长度GAkl: 幕墙左分格自重: 0.45kN/m2GAKr: 幕墙右分格自重: 0.45kN/m2幕墙自重线荷载:Gk=(GAklxBl+GAkrxBr)/2= (0.45x1.5+0.45x1.2)/2=0.6075kN/mNk: 立柱受力:Nk=y0xGkxHv=1.1x0.6075x6=4.0095kNN: 立柱受力设计值:rG: 结构自重分项系数: 1.2N=1.2xNk=1.2x4.0095=4.8114kNO :立柱计算强度（N/mm2）A: 立柱型材截面积: 17.8269cm2M:立柱弯矩：4.35508kN・mWx2: 立柱截面抗弯矩: 66.8552cm3Y :塑性发展系数：1.05 d-Nx10/A+Mx103/1.05/Wx2=4.8114x10/17.8269+4.35508x103/1.05/66.8552 =64.739N/mm264.739N/mm2 Wf a=85.5N/mm2 立柱强度满足要求4. 立柱的刚度计算:校核依据: UmaxWL/180Dfmax: 立柱最大允许挠度:通过有限元分析计算得到立梃的挠度图如下:mm351.9=xamD0021008100810021立柱挠度分布如下表:列表条目12345678910偏移(m)0.0000.1350.2700.4050.540).660 ().795 0).930 1.0651.200挠度(mm)0.000-0.136-0.262-0.368-0.445-0.482-0.475-0.402-0.2490.000偏移(m)1.2001.4021.6051.8002.0102.190 :>.400 2：.595 2.7973.000挠度(mm)0.0000.5701.3442.2373.3174.314 f〔533 6>.694 7.9199.153偏移(m)3.0003.2033.4053.6003.810 :3.990 /L200 4.395 4.5974.800挠度(mm)9.1537.7896.4975.3164.115 :3.154 :M29 1.287 0.5540.000偏移(m)4.8004.9355.0705.2055.3405.460 f〔595 5；.730 5.8656.000挠度(mm)0.000-0.249-0.402-0.475-0.482-0.445-0.368-0.262-0.1360.000最大挠度发生在 3m 处Dfmax二Hvmax/180xl000=1.8/180x1000=10mm立柱最大挠度Umax为：9.15336mmW 10mm挠度满足要求5. 立柱抗剪计算:校核依据：T maxW [t ]=49.6N/mm2通过有限元分析计算得到立柱的剪力图如下:U002002100810081Nk940.6=xamQ立柱剪力分布如下表:列表条目12345678910偏移(m)0.0000.1350.2700.4050.540).660 ().795 0).930 1.065 1.200剪力(kN)2.0162.8232.8232.8232.8234.436 /L436 4-.436 4.4366.049偏移(m)1.2001.4021.6051.8002.0102.190 :L400 2：.595 2.797 3.000剪力(kN)-4.032-4.032-4.032-4.032-2.419-2.419-2.419-0.806-0.8060.806偏移(m)3.0003.2033.4053.6003.810 :3.990 /L200 4.395 4.597 4.800剪力(kN)0.8060.8060.8060.8062.4192。