首都博物馆新馆青铜幕墙工程计算书Word文件下载.docx
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μZ(按GB50009-2001规范)
5、体形系数μS;
运算直截了当承担风荷载的围护构件,由于没有风洞试验数据,铜面板运算按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003取值:
6、设计地震烈度:
8度(近震)乙类抗震建筑
7、结构自重:
因为采纳程序运算,可由电脑程序自动叠加。
三、荷载运算
荷载运确实是按国家规范和行业规范和标准GB50009-2001和JGJ102-2003及GBJ17-88的有关规定进行的。
1、幕墙围护构件的水平风荷载值(JGJ102-2003规范)
运算公式:
WK=βzμSμZW0
W=1.4XWK
高度(米)
标准值(KN/m2)
设计值(KN/m2)
40
1.77×
1.2×
1.13×
0.45=1.0
1.4
其中:
W0————差不多风压值W0=0.45KN/m2
βZ————阵风系数GB50009-2001规定.
μS————体型系数μS=1.2(已考虑吸力)
μZ————高度修正系数,按GB50009-2001规范取用,μZ=1.13
W————风荷载的设计值(KN/m2)
1.4————风荷载的分项系数
2、作用在幕墙围护构件上的水平地震力
按常遇地震运算(近震),差不多设计烈度7度运算
qEK=
qE=1.3qEK
对铜面板水平地震荷载列为下表:
序号
铜板的规格(mm)
1
1.5
5×
0.16×
82.6×
0.0015=0.1
0.13
βE————动力放大系数,按JGJ102-2003和JGJ133-2001规范;
对玻璃、铝板、石材统按βE=5.0取值。
αmax————地震荷载阻碍系数αmax=0.16———8度
————单位平方米的幕墙构件重量(KN/m2)
1.3———地震荷载的分项系数
四、荷载组合
1、荷载组合的公式和系数
S=rGSG+φWrWSW+φErESE+φTrTST
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。
rG、rW、rE、rT————各效应的分项系数
φW、φE、φT————分别为风荷载、地震荷载、温度作用
效应组合系数,第二可变荷载:
φW=0.5
2、运算幕墙围护构件的水平荷载组合:
幕墙种类
幕墙高度
(m)
标准值
(KN/m2)
设计值
外墙室外部分铜板
1.0+0.5X0.1=1.05
1.47
五、铜板幕墙围护运算
(一)、说明
1、本运算按国内相关规范与标准进行校核验算。
运算书仅为标准板块:
高3m;
宽0.956m,详见下列附图1。
附图1:
整体运算的标准板模型
(1)
2、运算输入条件
按上面荷载组合值运算,模型作用外荷载取面荷载,作用于正立面p=1.47KN/m2,
重力荷载由程序自动进行。
分项系数取1.2。
依照正常使用时期工况进行。
3、运算结果同校核详见相关附图及附表。
(1)板面运算结果
1)位移:
最大位移在板面中部
fmax=10.3/1.4=7.4mm
fmax/L=7.4/956=1/130。
2)单元运算结果:
最大应力:
756#单元σmax=79.1N/mm2<
[σ]=390N/mm2
(2)边部龙骨
fmax=1.0mm
fmax/L=1.0/3200=1/3200<
1/300,通过。
2)单元结果:
最大应力:
1305#单元压应力
σmax=-24.2N/mm2<
φ[σ]
=0.5X215=107.5N/mm2
(3)板中水平龙骨
fmax=2.0mm
fmax/L=2.0/956=1/478<
1395#单元压应力
σmax=-46.7N/mm2<
(五)支座反力运算
安装杆位置:
最大轴向力:
节点1227#
竖向N(y)max=0.48KN;
(竖向合力:
Fy=0.5KN)
最大水平力;
水平力:
Q=0.8KN。
(水平合力:
Fx=4.2KN)
最大弯矩:
Mmax=0
六、结论与说明
以上方案运算,尽管取标准板块建模运算,但由于整个幕墙板块边界条件清晰,板块与板块之间的相互作用能够分别独立运算,因此采纳分解运算可不能产生较大偏差。
本运算模型在电子空间内为1:
1的实际模拟尺寸,运算结果符合实际情形。
通过运算并进行综合分析比较,认为该铜板幕墙安全、稳固,板内钢龙骨对整个板面体系起关键作用。
铜板悬挂连接在构造和受力上能够满足规范要求,变形和谐性理想。
但应注意在连接杆件端头的板内局部应力集中问题,需要在节点处理上注意和改进,整个结构经运算认为是安全的。
七、附图、数据表
附图2:
整体运算的标准板模型
(2)
附图3:
整体运算的标准板模型(3)
附图4:
整体运算的标准板模型(4)
附图5:
整体运算的标准板模型(5)
附图6:
整体运算的标准板模型(6)
附图7:
整体运算的应力结果图
(1)
附图8:
整体运算的应力结果图
(2)
附图9:
整体运算的应力结果图(3)
附图10:
整体模型的位移运算结果图
(1)
附图11:
整体模型的位移运算结果图
(2)
附图12:
整体模型的位移运算结果图(3)
附表1:
铜板单元运算应力与节点位移(N/mm2;
mm)
PRINTELEMENTTABLEITEMSPERELEMENT
*****POST1ELEMENTTABLELISTING*****
STATMIXEDMIXEDMIXEDMIXEDMIXED
ELEMUX(mm)UY(mm)UZ(mm)SINT(N/mm2)SEQV(N/mm2)
10.59082E-02-0.36823E-02-0.3098037.33134.080
20.59090E-02-0.34536E-02-0.3340532.81529.734
30.59098E-02-0.32225E-02-0.5439323.37021.775
40.59106E-02-0.29887E-02-0.6960328.16225.494
50.59113E-02-0.27529E-02-0.7871535.83331.550
60.59119E-02-0.25155E-02-0.8479140.58535.586
70.59124E-02-0.22768E-02-0.8900843.27237.899
80.59128E-02-0.20372E-02-0.9179644.68239.116
90.59130E-02-0.17969E-02-0.9334845.23539.591
100.59131E-02-0.15561E-02-0.9374745.11539.485
110.59130E-02-0.13147E-02-0.9300744.34838.814
120.59130E-02-0.10729E-02-0.9109042.82337.486
130.59129E-02-0.83057E-03-0.8791640.32635.310
140.59128E-02-0.58753E-03-0.8337436.56832.040
150.59127E-02-0.34358E-03-0.7734131.22327.395
160.59126E-02-0.98462E-04-0.6965123.85121.041
170.59126E-020.14813E-03-0.5975913.80212.933
180.59125E-020.39657E-03-0.4570014.87213.429
190.59122E-020.64716E-03-0.2775017.87515.761
200.59118E-020.89974E-03-0.2501822.59221.356
210.56878E-02-0.37475E-02-0.2952432.56029.517
220.56888E-02-0.35187E-02-0.3487032.29531.521
230.56893E-02-0.32877E-02-0.7342220.31319.081
240.56895E-02-0.30543E-02-1.099518.34316.761
250.56896E-02-0.28189E-02-1.344214.05713.340
260.56895E-02-0.25817E-02-1.500812.63712.064
270.56893E-02-0.23432E-02-1.600513.35112.137
280.56888E-02-0.21037E-02-1.661513.97212.482
290.56882E-02-0.18635E-02-1.693714.30512.700
300.56875E-02-0.16227E-02-1.702114.31112.690
310.56866E-02-0.13814E-02-1.688313.98712.433
320.56856E-02-0.11398E-02-1.650913.33511.946
330.56846E-02-0.89759E-03-1.586512.38111.299
340.56836E-02-0.65479E-03-1.489611.20310.684
350.56825E-02-0.41119E-03-1.353810.95710.497
360.56815E-02-0.16651E-03-1.172512.62311.246
370.56804E-020.79558E-04-0.9358214.76012.848
380.56793E-020.32736E-03-0.6266014.31812.993
390.56781E-020.57722E-03-0.2961237.41833.944
400.56766E-020.82939E-03-0.2382117.54015.385
410.54671E-02-0.38122E-02-0.4645122.27420.270
ELEMUXUYUZSINTSEQV
420.54681E-02-0.35833E-02-0.6800819.19218.038
430.54686E-02-0.33522E-02-1.12764.56694.4437
440.54686E-02-0.31189E-02-1.64537.99517.8773
450.54682E-02-0.28835E-02-2.064910.5369.5503
460.54675E-02-0.26465E-02-2.358610.2548.9298
470.54666E-02-0.24080E-02-2.55089.29978.0586
480.54655E-02-0.21686E-02-2.66908.60667.4912
490.54641E-02-0.19283E-02-2.73248.30837.2367
500.54625E-02-0.16876E-02-2.75258.30577.2224
510.54608E-02-0.14464E-02-2.73368.54647.4179
520.54589E-02-0.12048E-02-2.67439.06167.8507
530.54570E-02-0.96277E-03-2.56829.90708.5864
540.54551E-02-0.72024E-03-2.404811.0559.6671
550.54531E-02-0.47700E-03-2.171812.27010.990
560.54511E-02-0.23281E-03-1.858712.95512.091
570.54492E-020.12660E-04-1.462211.82811.719
580.54472E-020.25975E-03-1.00358.71147.8753
590.54451E-020.50885E-03-0.5860913.91112.648
600.54429E-020.76033E-03-0.3800215.54914.108
610.52466E-02-0.38762E-02-0.5721521.94320.213
620.52474E-02-0.36473E-02-0.9666716.00914.193
630.52477E-02-0.34160E-02-1.52849.01309.0111
640.52476E-02-0.31826E-02-2.135013.30011.578
650.52469E-02-0.29472E-02-2.671317.14715.102
660.52458E-02-0.27100E-02-3.081219.88217.391
670.52444E-02-0.24715E-02-3.365521.55018.725
680.52426E-02-0.22319E-02-3.547122.48619.482
690.52406E-02-0.19916E-02-3.649322.97219.895
700.52382E-02-0.17507E-02-3.688223.18820.086
710.52357E-02-0.15095E-02-3.671623.22020.115
720.52330E-02-0.12679E-02-3.599223.08819.995
730.52302E-02-0.10261E-02-3.463022.76519.716
740.52274E-02-0.78385E-03-3.249122.20519.239
750.52246E-02-0.54101E-03-2.940621.32318.473
760.52217E-02-0.29733E-03-2.523719.84117.188
770.52189E-02-0.52534E-04-1.999817.03114.909
780.52161E-020.19375E-03-1.407412.04611.586
790.52133E-020.44195E-03-0.8532514.27112.367
800.52105E-020.69250E-03-0.4849712.47411.985
810.50259E-02-0.39396E-02-0.6087024.41921.615
820.50265E-02-0.37107E-02-1.092710.1688.8926
830.50267E-02-0.34793E-02-1.744411.72010.361
840.50264E-02-0.32456E-02-2.409517.81415.481
850.50256E-02-0.30099E-02-3.002722.28919.490
860.50243E-02-0.27725E-02-3.476725.54922.277
870.50225E-02-0.25337E-02-3.821727.87124.191
880.50202E-02-0.22939E-02-4.051729.37625.445
890.50175E-02-0.20533E-02-4.187530.24226.193
900.50145E-02-0.18122E-02-4.246830.64226.551
910.50112E-02-0.15708E-02-4.239630.68026.586
920.50078E-02-0.13293E-02-4.167330.37326.310
930.50042E-02-0.10876E-02-4.022229.64925.677
940.50006E-02-0.84562E-03-3.789228.36324.587
950.49970E-02-0.60319E-03-3.448526.32222.882
960.49934E-02-0.36007E-03-2.982323.30920.310
970.49898E-02-0.11598E-03-2.388619.02616.508
980.49863E-020.12941E-03-1.703712.91911.462
990.49828E-020.37656E-03-1.029811.0619.6149
1000.49794E-020.62597E-03-0.5448621.14818.735
1010.48048E-02-0.40025E-02-0.6041722.40819.750
1020.48054E-02-0.37735E-02-1.08558.63487.5226
1030.48055E-02-0.35419E-02-1.737912.33210.833
1040.48051E-02-0.33080E-02-2.398718.90316.375
1050.48042E-02-0.30720E-02-2.987423.31720.244
1060.48027E-02-0.28342E-02-3.466326.21922.772
1070.48007E-02-0.25949E-02-3.825628.22124.474
1080.47980E-02-0.23546E-02-4.073229.59125.631
1090.47949E-02-0.21135E-02-4.225730.44226.366
1100.47913E-02-0.18721E-02-4.298830.87226.749
1110.47874E-02-0.16305E-02-4.303330.95026.820
1120.47832E-02-0.13888E-02-4.241830.68226.579
1130.47789E-02-0.11472E-02-4.108629.99525.976
1140.47746E-02-0.90555E-03-3.889928.72524.900
1150.47704E-02-0.66357E-03-3.565426.61723.162
1160.47662E-02-0.42103E-03-3.114723.33420.454
1170.47620E-02-0.17766E-03-2.528518.50116.283
1180.47578E-020.66811E-04-1.830911.75010.176
1190.47537E-020.31277E-03-1.11348.58167.5774
1200.47497E-020.56083E-03-0.5749425.98922.896
1210.45831E-02-0.40650E-02-0.5732817.26915.263
1220.45836E-02-0.38359E-02-0.985729.98228.6522
1230.45837E-02-0.36041E-02-1.549312.47411.701
1240.45834E-02-0.336