石材幕墙设计计算书

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1、1石材幕墙设计计算书 基本参数: 内江地区基本风压 0.400kN/m2 抗震设防烈度 6 度 设计基本地震加速度 0.05g .设计依据: 建筑结构可靠度设计统一标准 GB 50068-2001建筑结构荷载规范 GB 50009-2001建筑抗震设计规范 GB 50011-2001混凝土结构设计规范 GB 50010-2002钢结构设计规范 GB 50017-2003混凝土结构后锚固技术规程JGJ 145-2004玻璃幕墙工程技术规范 JGJ 102-2003金属与石材幕墙工程技术规范 JGJ 133-2001建筑幕墙 JG 3035-1996玻璃幕墙工程质量检验标准 JGJ/T 139-2

2、001铝合金建筑型材 基材 GB/T 5237.1-2004铝合金建筑型材 阳极氧化、着色型材 GB 5237.2-2004紧固件机械性能 螺栓、螺钉和螺柱 GB 3098.1-2000紧固件机械性能 螺母 粗牙螺纹 GB 3098.2-2000紧固件机械性能 自攻螺钉 GB 3098.5-2000紧固件机械性能 不锈钢螺栓、螺钉和螺柱 GB 3098.6-2000紧固件机械性能 不锈钢螺母 GB 3098.15-2000浮法玻璃 GB 11614-1999建筑用安全玻璃 第 2 部分： 钢化玻璃 GB 15763.2-2001幕墙用钢化玻璃与半钢化玻璃 GB 17841-1999建筑结构静力

3、计算手册 (第二版) BKCADPM 集成系统(BKCADPM2006 版).基本计算公式: (1).场地类别划分:地面粗糙度可分为 A、B、C、D 四类：-A 类指近海海面和海岛、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乡镇和城市郊区；-C 类指有密集建筑群的城市市区；-D 类指有密集建筑群且房屋较高的城市市区。本工程为：内江百科园一期工程，按 C 类地区计算风荷载。 (2).风荷载计算:幕墙属于薄壁外围护构件，根据建筑结构荷载规范GB50009-2001 规定采用风荷载计算公式: Wk=gzszW0 （7.1.1-2）其中: Wk-垂直作用在幕墙表面上的风荷

4、载标准值(kN/m2)；gz-高度 Z 处的阵风系数,按建筑结构荷载规范GB50009-2001 第 7.5.1 条 取定。2根据不同场地类型,按以下公式计算:gz=K(1+2f)其中 K 为地区粗糙度调整系数，f为脉动系数。经化简，得：A 类场地: gz=0.921+35-0.072(Z/10)-0.12B 类场地: gz=0.891+(Z/10)-0.16C 类场地: gz=0.851+350.108(Z/10)-0.22D 类场地: gz=0.801+350.252(Z/10)-0.30z-风压高度变化系数,按建筑结构荷载规范GB50009-2001 第 7.2.1 条取定。根据不同场地

5、类型,按以下公式计算:A 类场地: z=1.379(Z/10)0.24B 类场地: z=1.000(Z/10)0.32C 类场地: z=0.616(Z/10)0.44D 类场地: z=0.318(Z/10)0.60本工程属于 C 类地区,故 z=0.616(Z/10)0.44s-风荷载体型系数,按建筑结构荷载规范GB50009-2001 第 7.3.3 条取为：-2.0W0-基本风压,按建筑结构荷载规范GB50009-2001 附表 D.4 给出的 50 年一遇的风 压采用，但不得小于 0.3kN/m2，内江地区取为 0.400kN/m2 (3).地震作用计算:qEAk=EmaxGAK其中:

6、qEAk-水平地震作用标准值E-动力放大系数,按 5.0 取定max-水平地震影响系数最大值，按相应抗震设防烈度和设计基本地震加速度取定:max选择可按 JGJ102-2003 中的表 5.3.4 进行。 表表 5.3.45.3.4 水平地震影响系数最大值水平地震影响系数最大值 maxmax 抗震设防烈度6 度7 度8 度max0.040.08(0.12)0.16(0.24)注:7、8 度时括号内数值分别用于设计基本地震速度为 0.15g 和 0.30g 的地区。设计基本地震加速度为 0.05g，抗震设防烈度 6 度： max=0.04设计基本地震加速度为 0.10g，抗震设防烈度 7 度：

7、max=0.08设计基本地震加速度为 0.15g，抗震设防烈度 7 度： max=0.12设计基本地震加速度为 0.20g，抗震设防烈度 8 度： max=0.16设计基本地震加速度为 0.30g，抗震设防烈度 8 度： max=0.24设计基本地震加速度为 0.40g，抗震设防烈度 9 度： max=0.32内江设计基本地震加速度为 0.05g，抗震设防烈度为 6 度，故取 max=0.04GAK-幕墙构件的自重(N/m2) (4).作用效应组合: 一般规定，幕墙结构构件应按下列规定验算承载力和挠度：a.无地震作用效应组合时，承载力应符合下式要求：0S Rb.有地震作用效应组合时，承载力应符

8、合下式要求：SE R/RE 式中 S-荷载效应按基本组合的设计值；3SE-地震作用效应和其他荷载效应按基本组合的设计值；R-构件抗力设计值；0-结构构件重要性系数，应取不小于 1.0；RE-结构构件承载力抗震调整系数，应取 1.0；c.挠度应符合下式要求：df df,limdf-构件在风荷载标准值或永久荷载标准值作用下产生的挠度值；df,lim-构件挠度限值；d.双向受弯的杆件，两个方向的挠度应分别符合 dfdf,lim的规定。 幕墙构件承载力极限状态设计时，其作用效应的组合应符合下列规定：1 有地震作用效应组合时，应按下式进行：S=GSGK+wwSWK+EESEK2 无地震作用效应组合时，应

9、按下式进行：S=GSGK+wwSWKS-作用效应组合的设计值；SGk-永久荷载效应标准值；SWk-风荷载效应标准值；SEk-地震作用效应标准值；G-永久荷载分项系数；W-风荷载分项系数；E-地震作用分项系数；W-风荷载的组合值系数；E-地震作用的组合值系数；进行幕墙构件的承载力设计时，作用分项系数，按下列规定取值：一般情况下，永久荷载、风荷载和地震作用的分项系数 G、W、E应分别取 1.2、1.4 和 1.3；当永久荷载的效应起控制作用时，其分项系数 G应取 1.35；此时，参与组合的可 变荷载效应仅限于竖向荷载效应；当永久荷载的效应对构件利时，其分项系数 G的取值不应大于 1.0。可变作用的

10、组合系数应按下列规定采用：一般情况下，风荷载的组合系数 W应取 1.0，地震作用于的组合系数 E应取 0.5。对水平倒挂玻璃及框架，可不考虑地震作用效应的组合，风荷载的组合系数 W应 取 1.0（永久荷载的效应不起控制作用时）或 0.6(永久荷载的效应起控制作用时)。幕墙构件的挠度验算时，风荷载分项系数 W和永久荷载分项系数均应取 1.0，且可不考 虑作用效应的组合。.材料力学性能: 材料力学性能，主要参考 JGJ 102-2003 玻璃幕墙工程技术规范 。 (1).玻璃的强度设计值应按表 5.2.1 的规定采用。表表 5.2.15.2.1 玻璃的强度设计值玻璃的强度设计值 f fg g(N/

11、mm(N/mm2 2) )种 类厚度（mm）大 面侧 面普通玻璃528.019.5451228.0 19.5 151924.0 17.0 浮法玻璃2020.0 14.0 51284.0 58.8 151972.0 50.4钢化玻璃2059.0 41.3注： 1.夹层玻璃和中空玻璃的强度设计值可按所采用的玻璃类型确定； 2.当钢化玻璃的强度标准达不到浮法玻璃强度标准值的 3 倍时，表中数值 应根据实测结果予于调整； 3.半钢化玻璃强度设计值可取浮法玻璃强度设计值的 2 倍。当半钢化玻璃 的强度标准值达不到浮法玻璃强度标准值的 2 倍时，其设计值应根据实 测结果予于调整； 4.侧面玻璃切割后的断面

12、，其宽度为玻璃厚度。(2).铝合金型材的强度设计值应按表 5.2.2 的规定采用。表表 5.2.25.2.2 铝合金型材的强度设计值铝合金型材的强度设计值 f fa a（N/mmN/mm2 2）强度设计值 fa铝合金牌号状 态壁厚（mm） 抗拉、抗压抗剪局部承压T4不区分85.5 49.6 133.0 6061 T6不区分190.5 110.5 199.0 T5不区分85.5 49.6 120.0 6063 T6不区分140.0 81.2 161.0 10124.4 72.2 150.0 T5 10116.6 67.6 141.5 10147.7 85.7 172.0 6063AT6 1014

13、0.0 81.2 163.0 (3).钢材的强度设计值应按现行国家标准钢结构设计规范GB50017-2003 的规定采用， 也可按表 5.2.3 采用。表表 5.2.35.2.3 钢材的强度设计值钢材的强度设计值 f fs s（N/mmN/mm2 2）钢材牌号厚度或直径 d（mm）抗拉、抗压、抗弯抗 剪端面承压5d1621512516d40205120Q23540d60200115325d1631018016d35295170Q34535d50265155400注：表中厚度是指计算点的钢材厚度；对轴心受力杆件是指截面中较厚钢板的厚度.(4).玻璃幕墙材料的弹性模量可按表 5.2.8 的规定采用

14、。表表 5.2.85.2.8 材料的弹性模量材料的弹性模量 E E（N/mmN/mm2 2）材 料E玻 璃0.72105铝合金0.70105钢、不锈钢2.06105消除应力的高强钢丝2.05105不锈钢绞线1.201051.50105高强钢绞线1.95105钢丝绳0.801051.00105注：钢绞线弹性模量可按实测值采用。(5).玻璃幕墙材料的泊松比可按表 5.2.9 的规定采用。表表 5.2.95.2.9 材料的泊松比材料的泊松比 材 料材 料玻璃0.20钢、不锈钢0.30铝合金0.33高强钢丝、钢绞线0.30(6).玻璃幕墙材料的线膨胀系数可按表 5.2.10 的规定采用。表表 5.2.

15、105.2.10 材料的线膨胀系数材料的线膨胀系数 (1/)(1/)材料材料 玻璃0.8010-51.0010-5不锈钢板1.8010-5铝合金2.3510-5混凝土1.0010-5 铝材1.2010-5砌砖体0.5010-56(7).玻璃幕墙材料的重力密度标准值可按表 5.3.1 的规定采用。表表 5.3.1 材料的重力密度材料的重力密度 g（kN/m3)材料g材料g矿棉1.21.5普通玻璃、夹层玻璃、钢化玻璃、半钢化玻璃25.6玻璃棉0.51.0钢材78.5 岩棉0.52.5铝合金28.0 一、风荷载计算 标高为 35.0m 处风荷载计算 (1). 风荷载标准值计算:W0:基本风压W0=0.40 kN/m2gz: 35.0m 高处阵风系数(按 C 类区计算)gz=0.851+350.108(Z/10)-0.22=1