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1、U 型玻璃强度计算书U 型玻璃设计计算书设计： 校对： 审核： 批准： 二一六年五月U型玻璃设计计算书1 计算引用的规范 、 标准及资料1.1 建筑结构静力计算手册 ( 第二版)1.2建筑用U形玻璃 JC/T867-2000 1.3国家建筑标准设计图集06J505-1外装修()1.4 JGJ113-2015建筑玻璃应用技术规程2 基本参数2.1 幕墙所在地区珠海地区；2.2 地面粗糙度分类等级幕墙属于外围护构件，按建筑结构荷载规范(GB50009-2012)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
2、城市市区；D 类：指有密集建筑群且房屋较高的城市市区；依照上面分类标准，本工程按B类地形考虑。2.3 抗震设防按建筑工程抗震设防分类标准 ，建筑工程应分为以下四个抗震设防类别：1.特殊设防类：指使用上有特殊设施，涉及国家公共安全的重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害等特别重大灾害后果，需要进行特殊设防的建筑，简称甲类；2.重点设防类：指地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的生命线相关建筑，以及地震时可能导致大量人员伤亡等重大灾害后果，需要提高设防标准的建筑，简称乙类；3.标准设防类：指大量的除 1、2、4 款以外按标准要求进行设防的建筑，简称丙类；4.适度设防类：指使用上人员稀少且震损不致产
3、生次生灾害，允许在一定条件下适度降低要求的建筑，简称丁类；在围护结构抗震设计计算中：1.特殊设防类，应按高于本地区抗震设防烈度提高一度的要求加强其抗震措施，同时，应按批准的地震安全性评价的结果且高于本地区抗震设防烈度的要求确定其地震作用；2.重点设防类，应按高于本地区抗震设防烈度一度的要求加强其抗震措施，同时，应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用；3.标准设防类，应按本地区抗震设防烈度确定其抗震措施和地震作用；4.适度设防类，应按本地区抗震设防烈度确定其抗震措施和地震作用；根据国家规范建筑抗震设计规范GB50011-2010，珠海地区地震基本烈度为：7 度，地震动峰值加速度为0.1g，由于本工
4、程是标准设防类，因此实际抗震计算中的水平地震影响系数最大值应按本地区抗震设防烈度选取，也就是取：max =0.08；3 幕墙承受荷载计算3.1 风荷载标准值的计算方法幕墙属于外围护构件，按建筑结构荷载规范(GB50009-2012)计算：Wk =gzs z W0 8.1.1-2GB50009-2012上式中：Wk：风荷载标准值(MPa)Z：计算点标高：40m；gz：高度Z处的阵风系数（阵风风压和平均风压有关）；s：风荷载体型系数；z：风压高度变化系数（与地面粗糙度及建筑高度有关）。W0：基本风压值(kPa)z的计算：场地类型特征公式附注A类指近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地z =1.379(
5、Z/10)0.24当Z300m时，取Z=300m，当Z350m时，取Z=350m，当Z400m时，取Z=400m，当Z450m时，取Z=450m，当Z30m时，取Z=30mgz的计算：脉动系数f场地类型阵风系数gz脉动系数fA类0.92(1+2f)0.387(Z/10)-0.12B类0.89(1+2f)0.5(Z/10)-0.16C类0.85(1+2f)0.734(Z/10)-0.22D类0.80(1+2f)1.2248(Z/10)-0.3s：局部风压体型系数；按建筑结构荷载规范GB50009-2012 第 8.3.3 条：计算围护结构及其连接的风荷载时，可按下列规定采用局部体型系数s ：1
6、封闭矩形平面房屋的墙面及屋面可按表 8.3.3-1 的规定采用；2 檐口、雨篷、遮阳板、边棱处的装饰条等突出构件，取-2.0；3 其它房屋和构筑物可按本规范第 8.3.1 条规定体型系数的1.25倍取值。本计算点为墙面大面位置，按如上说明，查表得：s =1按建筑结构荷载规范GB50009-2012 第 8.3.5 条：计算围护结构风荷载时，建筑物内部压力的局部体型系数可按下列规定采用：1 封闭式建筑物，按其外表面风压的正负情况取-0.2 或 0.2；2 仅一面墙有主导洞口的建筑物：当开洞率大于 0.02 且小于或等于 0.10 时，取 0.4s ；当开洞率大于 0.10 且小于或等于 0.30
7、 时，取 0.6s ；当开洞率大于 0.30 时，取 0.8s ；3 其它情况，应按开放式建筑物的s取值；注：1：主导洞口的开洞率是指单个主导洞口与该墙面全部面积之比；2：s应取主导洞口对应位置的值；本计算中建筑物内部压力的局部体型系数为0.2(封闭式建筑内表面)；因此，对直接承受风压的面板结构来说，其局部风压体型系数为：s=1+0.2=1.2W0 ：基本风压值(MPa)，根据现行建筑结构荷载规范GB50009-2012 附表E.5中数值采用，但不小于 0.3KN/m2，按重现期50年，珠海地区取0.0008MPa；3.2 计算面板材料时的风荷载标准值Wk =gzs z W0=1.61.21.
8、5580.0008=0.00239MPa3.3 垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值qEk =Emax GK/A 5.3.4JGJ102-2003qEk ：垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值(MPa)；E ：动力放大系数,取 5.0；max ：水平地震影响系数最大值，取 0.08；GK ：幕墙构件的重力荷载标准值(N)；A：幕墙构件的面积(mm 2 )；3.4 平行于幕墙平面的集中水平地震作用标准值PEk =Emax GK 5.3.5JGJ102-2003PEk ：平行于幕墙平面的集中水平地震作用标准值(N)；E ：动力放大系数,取 5.0；max ：水平地震影响系数最大值，取 0.08
9、；GK ：幕墙构件的重力荷载标准值(N)；按照 JGJ102 规范 5.4 节条文说明部分的规定，对于竖向幕墙和与水平面夹角大于 75 度、小于 90 度的斜玻璃幕墙，可不考虑竖向地震作用效应的计算和组合。3.5 作用效应组合荷载和作用效应按下式进行组合：S=G SGk +wwSwk +EESEk 5.4.1JGJ102-2003上式中：S：作用效应组合的设计值；SGk ：重力荷载作为永久荷载产生的效应标准值；Swk 、SEk ：分别为风荷载，地震作用作为可变荷载产生的效应标准值；G 、w、E ：各效应的分项系数；w 、E ：分别为风荷载，地震作用效应的组合系数。上面的G 、w 、E 为分项系
10、数，按 5.4.2、5.4.3、5.4.4JGJ102-2003规定如下：进行幕墙构件强度、连接件和预埋件承载力计算时：重力荷载：G ：1.2；风 荷 载：w ：1.4；地震作用：E ：1.3；进行挠度计算时；重力荷载：G ：1.0；风 荷 载：w ：1.0；地震作用：可不做组合考虑；上式中，风荷载的组合系数w 为 1.0；地震作用的组合系数E 为 0.5；4 U型玻璃计算基本参数：1：计算点标高：40m；2：力学模型：按简支梁形式计算；3：玻璃跨度：L=4000mm；4：玻璃类型：单层玻璃；5：玻璃翼朝向：室内；6：玻璃安装方式：翼在接缝处成对排列，垂直布置；7：玻璃材料物理性能级截面参数：
11、U 玻璃型号：F230707；玻璃强度设计值：51MPa；玻璃弹性模量 E：72000MPa；玻璃截面积 A：2492mm 2 ；翼板部分截面抗弯矩 Wx1 ：62712mm 3 ；板面部分截面抗弯矩 Wx2 ：18412mm 3 ；X 轴截面惯性矩 I x ：996339mm 4 ； (对于夹层玻璃，该处的各抗弯矩和惯性矩采用的是内片玻璃参数)U 型玻璃可以按简支梁力学模型进行设计计算：4.1 U型玻璃荷载计算(1)风荷载作用的线荷载集度(按矩形分布)：q wk ：风荷载线分布最大荷载集度标准值(N/mm)；w k ：风荷载标准值(MPa)；B：U 型玻璃宽度，也就是承载宽度(mm)；q w
12、k = w k B=0.00239230=0.5497N/mmqw ：风荷载线分布最大荷载集度设计值(N/mm)；qw =1.4 q wk=1.40.5497=0.77N/mm(2)水平地震作用线荷载集度(按矩形分布)：q Ek ：水平地震作用线荷载集度标准值(N/mm)；q EAk ：垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值(MPa)；E ：动力放大系数,取 5.0；max ：水平地震影响系数最大值，取 0.08；GK ：幕墙构件的重力荷载标准值(N)，(含面板和框架)；A：幕墙构件的面积(mm 2 )；q EAk =Emax GK /A 5.3.4JGJ102-2003q Ek = q EA
13、k Bq Ek =5.00.080.00002592492=0.0258N/mmq E ：水平地震作用线荷载集度设计值(N/mm)；q E =1.3 q Ek=1.30.0258=0.0335N/mm(3)幕墙受荷载集度组合：用于强度计算时，采用 SW +0.5 SE 设计值组合： 5.4.1JGJ102-2003q= qW +0.5q E=0.77+0.50.0335=0.7868N/mm用于挠度计算时，采用 SW 标准值： 5.4.1JGJ102-2003qk = qWk=0.5497N/mm(4)U 型玻璃在组合荷载作用下的弯矩设计值：MX ：弯矩组合设计值(Nmm)；MW ：风荷载作用下产生的弯矩设计值(Nmm)；ME ：地震作用下产生的弯矩设计值(Nmm)；L：U 型玻璃跨度(mm)；采用 SW +0.5 SE 组合：MW = qW L 2 /8M E =q E L 2 /8M x =M w +0.5M E=qL 2 /8=0.78684000 2/8=1573600Nmm4.2 U型玻璃的抗弯强度计算按简支梁抗弯强度公式,应满足：=M x /W nx f g上式中：M x ：弯矩组合设计值(Nmm)；对于单片的 U 型玻璃，该参数就是上面计算得到的 M
