湖北建设大厦外墙装饰设计计算书.doc

1、湖北建设大厦外墙装饰设计计算书基本参数: 武汉地区 抗震8度设防 .设计依据: 建筑结构荷载规范 GBJ9-87 钢结构设计规范 GBJ17-88 玻璃幕墙工程技术规范 JGJ102-96 金属与石材幕墙工程技术规范 JGJ133-2001 建筑玻璃应用技术规程 JGJ113-97 建筑幕墙 JG3035-96 建筑结构静力计算手册 （第二版） 建筑幕墙物理性能分级 GB/T15225-94 铝及铝合金阳极氧化，阳极氧化膜的总规范 GB8013 铝及铝合金加工产品的化学成份 GB/T3190 碳素结构钢 GB700-88 硅酮建筑密封胶 GB/T14683-93 建筑幕墙风压变形性能检测方法

2、GB/T15227 建筑幕墙雨水渗漏形性能检测方法 GB/T15228 建筑幕墙空气渗透形性能检测方法 GB/T15226 建筑结构抗震规范 GBJ11-89 建筑设计防火规范 GBJ16-87（修订本） 高层民用建筑设计防火规范 GB50045 建筑物防雷设计规范 GB50057-94 铝合金建筑型材 GB/T5237-93 民用建筑隔声设计规范 GBJ118-88 民用建筑热工设计规范 GB50176-93 采暖通风与空气调节设计规范 GBJ19-87 优质碳素结构钢技术条件 GB699-88 低合金高强度结构钢 GB1579 不锈钢棒 GB1220 不锈钢冷加工钢棒 GB4226 聚硫建

3、筑密封胶 JC483-92 铝及铝合金板材 GB3380-97 不锈钢冷轧钢板 GB3280-92 不锈钢热轧钢板 GB4237-92 建筑幕墙窗用弹性密封剂 JC485-92.设计参数取值1、玻璃的强度设计值fg(N/mm2) ：类型厚度强度设计值fg大面上的强度边缘强度普通玻璃528.019.5浮法玻璃51228.019.5151920.014.0钢化玻璃51284.058.8151959.041.3夾丝玻璃61021.014.7 2、材料的弹性模量E(N/mm2) ：材 料E玻 璃0.72105铝 合 金0.7105钢2.11053、 材料的线膨胀系数a：材 料a混 凝 土1.010-5

4、钢 材1.210-5铝 合 金2.3510-5玻 璃1.010-5砖 混0.510-54、 钢材的分组及强度设计值： 3号钢钢材分组尺寸(mm)级 别圆钢.方钢和扁钢直径或厚度角钢.工字钢和槽钢的厚度钢板的厚度第一组401520第二组40-10015-2020-40第三组2040-503号钢材的强度设计值(N/mm2)钢 材抗 拉. 抗 压. 抗 剪f抗 剪 fv端面承压(刨平顶紧)foe钢号组 别厚度或直径3#钢第一组215125320第二组200115320第三组1901103205、 联结强度的取值：焊缝的强度设计值(N/mm2)焊接方法和焊条型号构材钢材对 接 焊 缝角焊缝钢号组别厚度

5、或直径(mm)抗压fcw焊缝质量为下列级别抗拉和抗弯ffw抗剪fvw抗拉.抗压和抗剪ftw一.二级三级自动.半自动焊和E43XX型焊条手工焊3号钢121521518512516022002001701151603190190160110160 螺栓的联结强度(N/mm2)普 通 螺 栓承压型市强螺栓C级B级A级8.8级10.9级抗拉fvh170170170抗剪fvh130170170抗剪fvh250310联结螺栓有效面积采用表(mm2)螺栓规格M14M16M18M20M22M24M27有效面积115.4156.7192.5244.8303.4352.5459.5.基本计算公式: 1.场地类别划

6、分: 根据地面粗糙度,场地可划分为以下类别: A类近海面,海岛,海岸,湖岸及沙漠地区; B类指田野,乡村,丛林,丘陵以及房屋比较稀疏的中小城镇和大城市郊区; C类指有密集建筑群的大城市市区; 湖北建设大厦按C类地区计算风压2.风荷载计算: 风荷载计算公式: Wk=zzsW0 其中: Wk-作用在幕墙上的风荷载标准值(kN/m2) z-瞬时风压的阵风系数取为 2.25 z-风压高度变化系数,按建筑结构荷载规范GBJ9-87取定, 根据不同场地类型,按以下公式计算: A类场地: z=1.379(Z/10)0.24 B类场地: z=(Z/10)0.32 C类场地: z=0.713(Z/10)0.40

7、 本工程属于C类地区,故z=0.713(Z/10)0.40 s-风荷载体型系数,按 1.5 取用 W0-基本风压,按全国基本风压图,武汉地区取为0.300KN/m2, 考虑结构重要性,按50年一遇的最大风力考虑,乘1.1系数3.地震作用计算: qEAk=EmaxGAK 其中: qEAk-水平地震作用标准值 E-动力放大系数,按 3.0 取定 max-水平地震影响系数最大值,按相应设防烈度取定: 6度: max=0.04 7度: max=0.08 8度: max=0.16 9度: max=0.32 武汉设防烈度为8度,故取max=0.160 GAK-幕墙构件的自重(N/m2)4.荷载组合: 水平

8、荷载标准值: qk=Wk+0.6qEAk 水平荷载设计值: q=1.4Wk+0.61.3qEAk 荷载和作用效应组合的分项系数,按以下规定采用: A、承载力计算时: 重力荷载: 1.2 风荷载: 1.4 地震作用: 1.3 B、挠度和变形计算时: 重力荷载: 1.0 风荷载: 1.0 地震作用:1.0 荷载和作用效应组合的组合系数,按以下规定采用: 第一个可变荷载按1.0取用 第二个可变荷载按0.6取用.全隐框幕墙设计计算本计算选择两处进行。第1处：屋顶单层隐框玻璃幕墙，计算标高110米，最大分格为1375mm1500mm；第2处：塔身中空隐框玻璃幕墙，计算标高98米，最大分格为1100mm1

9、200mm一、风荷载计算 1、标高为110.000处风荷载计算(1). 风荷载标准值计算: Wk: 作用在幕墙上的风荷载标准值(kN/m2) z: 110.000m高处风压高度变化系数(按C类区计算): (GBJ9-87 6.2.1) z=0.713(Z/10)0.40=1.861 Wk=zzs1.1W0 (JGJ102-96 5.2.2) =2.251.8611.51.10.300 =2.072 kN/m2(2). 风荷载设计值: W: 风荷载设计值: kN/m2 rw: 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 102-96 5.1.6条规定采用 W=rwWk=1.4

10、2.072=2.901kN/m22、标高为98.000处风荷载计算(1). 风荷载标准值计算: Wk: 作用在幕墙上的风荷载标准值(kN/m2) z: 98.000m高处风压高度变化系数(按C类区计算): (GBJ9-87 6.2.1) z=0.713(Z/10)0.40=1.777 Wk=zzs1.1W0 (JGJ102-96 5.2.2) =2.251.7771.51.10.300 =1.979 kN/m2(2). 风荷载设计值: W: 风荷载设计值: kN/m2 rw: 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 102-96 5.1.6条规定采用 W=rwWk=1.

11、41.979=2.770kN/m2二、玻璃的选用与校核 玻璃的选用与校核:(第1处) 本处选用玻璃种类为: 钢化玻璃1. 玻璃面积: B: 该处玻璃幕墙分格宽: 1.375m H: 该处玻璃幕墙分格高: 1.500m A: 该处玻璃板块面积: A=BH =1.3751.500=2.063m22. 玻璃厚度选取: Wk: 风荷载标准值: 2.901kN/m2 A: 玻璃板块面积: 2.063m2 K3: 玻璃种类调整系数: 3.000 试算: C=WkA10/3/K3 =1.9792.06310/3/3.000 =4.534 T=2(1+C)0.5-2 =2(1+4.534)0.5-2 =2.705mm玻璃选取厚度为: 6.0mm3. 该处玻璃板块自重: GAK: 玻璃板块平均自重(不包括铝框): t: 玻璃板块厚度: 6.0mm 玻璃的体积密度为: 25.6(KN/M3) (JGJ102-96 5.2.1) GAK=25.6t/1000 =25.66.0/1000=0.154kN/m24. 该处垂直于玻璃平面的分布水平地震作用: max: 水平地震影响系数最大值: 0.160 qEAk: 垂直于玻璃平面的分布水平地震作用(kN/m2) qEAk=3