全玻计算书.docx

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全玻计算书

美的大良顺峰山项目商业综合体

全玻幕墙

设计计算书

目录

1

第一章、建筑工程概况及设计参数和依据1

一、建筑概况1

二、设计采用规范及依据1

三、设计使用年限1

第二章、计算说明1

第三章、荷载计算2

一、风载作用3

二、玻璃面板自重荷载作用4

四、荷载组合4

第四章、玻璃面板计算5

一、计算说明5

二、玻璃面板强度校核5

三、玻璃挠度计算6

第五章、玻璃肋结构计算6

一、计算说明7

二、玻璃肋截面高度计算7

三、玻璃肋挠度计算7

第六章、胶缝及埋件结构计算8

一、计算说明9

二、胶缝计算9

三、预埋件结构计算10

全玻璃幕墙结构计算

第一章、建筑工程概况及设计参数和依据

一、建筑概况

1、项目名称：

美的大良顺峰山项目商业综合体-全玻璃幕墙结构计算

2、建设地点：

佛山

二、设计采用规范及依据

●《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003

●《金属、石材幕墙工程技术规范》JGJ133-2001

●《建筑结构静力计算手册》（第二版）

●《钢结构设计规范》GB50017－2003

●《建筑结构荷载规范》GB50009-2001（2006版）

●《建筑结构抗震规范》GB50011-2001

●《点支式玻璃幕墙工程技术规程》CECS127－2001

三、设计使用年限

按照《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003，此幕墙设计使用年限为：

25年

第二章、计算说明

此部分位于首层，标高在0.000——4.800m范围内，计算时，选取分格较大的计算。

面板玻璃为8LOW-E+12A+8钢化中空玻璃，玻璃肋为8+1.14PVB+8钢化夹胶玻璃

，玻璃面板分格尺寸为1540×4800。

第三章、荷载计算

一、风载作用

最大计算高度4.800米，以4.800米计算风荷载标准值。

WK:

作用在幕墙上的风荷载标准值（kN/m2）

βgZ:

瞬时风压阵风系数,βgZ=2.316

按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001（2006年版）表7.5.1

玻璃面板的大小为1.540×4.800=7.392m2

μs1（A）=μs1

（1）+[μs1（10）-μs1

（1）]×logA-0.2

=-1.0-[1.0×0.8-1.0]×log7.392-0.2

=-1.026

μS1:

局部风压体型系数,此处取-1.026

按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001（2006年版）表7.3.3

μZ:

风荷载高度变化系数:

0.740

按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001表7.2.1

W0:

佛山地区基本风压,W0=0.50kN/m2

按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001（2006年版）附表D.4得（按50年一遇）

风荷载标准值

WK=βgzμZμS1W0

=2.316×0.740×1.026×0.50

 =0.879kN/m2，按照《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ103-2003规定，风荷载标准值不得小于1.000kN/m2，此处取1.000kN/m2

风荷载设计值

设计值W=1.4×1.000=1.400kN/m2.

二、玻璃面板自重荷载作用

1、玻璃面板自重荷载标准值计算

GAK：

玻璃面板自重面荷载标准值

玻璃采用8LOW-E+12A+8钢化中空玻璃

GAK=12×10-3×25.6=0.3072KN/m2

GGK:

考虑各种零部件后的幕墙面板自重面荷载标准值

GGK=0.50KN/m2

2、玻璃面板自重荷载设计值计算

rG:

自重作用效应分项系数,取rG=1.2

按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第5.4.2.1条规定

GG:

各种零部件后的幕墙面板自重面荷载设计值

GG=rG×GGK=1.2×0.50=0.60KN/m2

三、玻璃幕墙板块承受的水平地震荷载计算

1、幕墙玻璃面板承受的水平地震荷载标准值计算

αmax:

水平地震影响系数最大值，取αmax=0.08

按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第5.3.4条规定

βE:

动力放大系数,取βE=5.0

按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第5.3.4条规定

qEK:

作用在幕墙上的地震荷载标准值计算

qEK=αmax×βE×GGK=0.08×5.0×0.50=0.20KN/m2

2、幕墙玻璃面板承受的水平地震荷载设计值计算

rE:

地震荷载作用效应分项系数,取rE=1.3

按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第5.4.2.1条规定

qE:

作用在幕墙上的地震荷载设计值

qE=rE×qEK=1.3×0.20=0.26KN/m2

四、荷载组合

1、风荷载和水平地震作用组合标准值计算

ψW:

风荷载作用效应分项系数,取ψW=1.0

按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第5.4.3条规定

ψE:

地震荷载作用效应分项系数，取ψE=0.5

风荷载标准值

qK=1.000KN/m2

2、风荷载和水平地震作用组合设计值计算

q=ψW×W+ψE×qE

=1.0×1.400+0.5×0.26

=1.530KN/m2

第四章、玻璃面板计算

一、计算说明

玻璃面板选用8LOW-E+12A+8钢化中空玻璃。

玻璃板块分格宽度a=1540mm分格高度b=4800mm.水平风荷载标准值为wK=1.000KN/m2。

二、玻璃面板强度校核

校核依据：

σ=1.4×6×η×m×wk×a2/t2+1.3×0.5×6×η×m×qEk×a2/t2<84.0N/mm2

σ:

玻璃面板承受的应力

1、玻璃强度计算:

a:

玻璃短边a=1540mm

b:

玻璃长边b=4800mm

玻璃配置:

8LOW-E+12A+8钢化中空玻璃

2、玻璃的强度计算，本工程采用8LOW-E+12A+8钢化中空玻璃

1）玻璃直接承受的风荷载为

wk=0.001000N/mm2

2）玻璃直接承受的地震荷载为

qEK=αmax×βE×GGK=0.08×5.0×0.50=0.20KN/m2

WK:

作用于玻璃上的风荷载标准值（N/mm2）

qEK:

玻璃的地震荷载标准值（N/mm2）

GAK:

玻璃的自重面荷载（N/mm2）

3）玻璃的应力

θ=（wk＋0.5×qEk）×a4/（E×t4）

=（1.000＋0.5×0.20）×10-3×15404/（0.72×105×124）

=4.144

σ:

组合应力设计值（N/mm2）

σwk:

风荷载标准值作用下玻璃应力标准值（N/mm2）

σEk:

地震荷载标准值作用下玻璃应力标准值（N/mm2）

a:

矩形玻璃的短边边长（mm）

b:

矩形玻璃的长边边长（mm）

t:

玻璃的厚度（mm）

E:

玻璃的弹性模量（N/mm2）

m:

弯矩系数取0.125

η:

折减系数,可由参数θ=4.144按表6.1.2-2采用η=1

表6.1.2-1折减系数η

θ

≤5.0

10.0

20.0

40.0

60.0

80.0

100.0

η

1.00

0.96

0.92

0.84

0.78

0.73

0.68

θ

120.0

150.0

200.0

250.0

300.0

350.0

≥400

η

0.65

0.61

0.57

0.54

0.52

0.51

0.50

σ=1.4×6×η×m×wk×a2/t2+1.3×0.5×6×η×m×qEk×a2/t2=1.4×6×1.0×0.125×0.001000×15402/122+1.3×0.5×6×1.0×0.125×0.00020×15402/122

=18.899N/mm2<84N/mm2

玻璃强度符合设计要求!

三、玻璃挠度计算

校核依据:

df≤df,lim=a/60=1540/60=25.667mm

E:

玻璃的弹性模量7.2×104N/mm2

υ:

玻璃的泊松比0.2

t:

玻璃的厚度

μ:

两边支承玻璃面板的挠度系数,按照规范μ=0.013

a:

玻璃短边尺寸:

1540mm

b:

玻璃长边尺寸:

4800mm

玻璃的刚度:

D=Et3/（12（1-ν2））

=0.72×105×123/（12×（1－0.22））

=10800000Nmm

式中：

ν－泊松比，取ν=0.2

E－玻璃弹性模量，取0.72×105N/mm2

t－玻璃等效厚度（mm）

玻璃的挠度:

θ=wk×a4/Et4

=1.000×10-3×15404／（0.72×105×124）

=3.767

查《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003,表6.1.2-2折减系数η得：

η=1.000

玻璃的挠度：

则玻璃挠度为

df=η×m×wk×a4／D

=1.000×0.013×1.000×10-3×15404/10800000

=6.770mm

按照《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003，7.2.3条规定，挠度满足规范要求！

由上述计算可知，全玻的大面玻璃设计满足要求!

第五章、玻璃肋结构计算

一、计算说明

玻璃肋采用8+1.14PVB+8钢化夹胶玻璃，玻璃肋截面高度为300mm，计算跨度取为4800mm；

二、玻璃肋截面高度计算

玻璃肋采用单肋形式，截面高度hr按下式计算

hr=[（3×w×a×h2）/（4×fg×t）]0.5

=[3×1.530×10-3×1540×48002/（4×58.8×15）]0.5

=214.854mm

式中：

fg——玻璃边缘强度设计值N/mm2；

h——玻璃肋上下支点的距离m；

a——两肋之间的距离m；

W——风荷载设计值，取1.4WkN/mm2；

t——玻璃肋厚度mm；

实际选择的玻璃肋截面高度Lb为250mm，满足使用要求。

三、玻璃肋挠度计算

玻璃肋在风荷载标准值作用下的挠度df根据下式计算

df=（5×wk×a×h4）／（32×E×t×Lb3）

=（5×1.000/1000×1540×48004）/（32×0.72×105×15×2503）

=7.569mm

4800/200=24.00mm>7.569mm

根据规范，玻璃肋挠度限值取其计算跨度的1/200，即h/200=24.000mm>7.569mm,故挠度满足使用要求。

第六章、胶缝及埋件结构计算

一、计算说明

此处采用后置的方式，胶缝大小此处取为15mm；埋件采用MJJ02。

二、胶缝计算

后置的玻璃肋处结构胶胶缝宽度按下式计算

[t]=q×a/（f1）

式中：

[t]——胶缝最小宽度mm；

f1——结构硅酮密封胶短期强度设计值，取0.2N/mm2

则

[t]=q×a/f1

=1.530×10-3×1540/0.2

=11.781mm

实际选择的结构胶胶缝宽度t为15mm，满足使用要求。

三、预埋件结构计算

对于此部分埋件，为平面，承受水平剪力及自重产生的压力，埋件承受的压力为：

1.540×4.800×600=4435.2N，承受剪力：

1.540×4.800×1530/2=5654.88N，埋板承受的弯矩为:

0Nmm，埋件采用MJJ02。

一个预埋件锚筋的总截面面积As应同时满足下式：

As≥（V-0.3N）/aravfy＋（M-0.4Nz）/1.3arabfyZ

As≥（M-0.4Nz）/0.4arabfyZ

式中，ar——钢筋层数影响系数，本计算取1.000

z——最上排与最下排锚筋间距（mm）

av——钢筋受剪承载力系数

ab——锚板弯曲变形折减系数

av=（4.0-0.08d）×（fc/fy）0.5

=（4.0-0.08×12）×（14.3/300）0.5

=0.664，这里取0.664

式中，fc——砼轴心受压强度设计值（N/mm2）

fy——锚筋抗拉强度设计值（N/mm2）

ab——锚板弯曲变形折减系数

ab=0.6＋0.25t/d

=0.6＋0.25×10/12

=0.808

式中，t——预埋板厚度（mm）

d——锚筋直径（mm）

实际采用的锚筋总截面面积为

As=6×（36×π）

=678mm2

根据《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003，附录C法向压力设计值不应大于0.5fcA=0.5×14.3×200×300=429000N>4435.2N

根据《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003，附录CM小于0.4Nz时，取M等于0.4Nz。

此处M等于0,取M等于0.4Nz。

预埋件锚筋的总截面面积As

（V-0.3N）/aravfy＋（M-0.4Nz）/1.3arabfyZ

=（5654.88-0.3×4435.2）/（1.000×0.664×100）+0

=65mm2≤As=678mm2

（M-0.4Nz）/0.4arabfyZ

=0mm2≤As=678mm2

所以MJJ02埋板可以满足规范要求！