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1、防震減災(zāi)指揮技術(shù)中心外裝飾工程設(shè)計計算書2005.5.2目 錄目 錄1一、設(shè)計計算依據(jù)：3二、設(shè)計荷載確定原則:3三、立柱計算5(一)、第一處立柱計算 標(biāo)高：13.75m,H150-15(二)、第二處立柱計算 標(biāo)高：27m,H140-17(三)、第三處立柱計算 標(biāo)高：30.4m,H100-110(四)、第四處立柱計算 標(biāo)高：33.4m,槽鋼10號12(五)、第五處立柱計算 標(biāo)高：33.4m,槽鋼8號15四、橫梁計算17(一)、第一處橫梁計算 標(biāo)高：27m,M180-2617(二)、第二處橫梁計算 標(biāo)高：33.4m,L50x50x5角鋼21五、玻璃計算 標(biāo)高:27m,中空(外單片.內(nèi)單片)24六

2、、結(jié)構(gòu)膠膠形計算 標(biāo)高:27m,D.C.99527七、橫梁與立柱連接計算29(一)、第一處橫梁與立柱連接計算 標(biāo)高:27m,M180-26+H140-129(二)、第二處橫梁與立柱連接計算 標(biāo)高:33.4m,L50x50x5角鋼+10鍍鋅槽鋼30八、立柱與支座連接計算32(一)、第一處立柱與鋼支座連接計算 標(biāo)高:27m,H140-1+6mm厚鍍鋅鋼角碼32(二)、第二處立柱與鋼支座連接計算 標(biāo)高:33.4m,10鍍鋅槽鋼+6mm厚鍍鋅鋼角碼33九、支座計算34(一)、第一處支座計算 標(biāo)高:27m,6mm厚鍍鋅鋼角碼34(二)、第二處支座計算 標(biāo)高:33.4m,6mm厚鍍鋅鋼角碼35十、支座與埋

3、件連接計算36(一)、第一處支座與埋件連接計算 標(biāo)高:27m,支座：6mm厚鍍鋅鋼角碼36(二)、第二處支座與埋件連接計算 標(biāo)高:33.4m,支座：6mm厚鍍鋅鋼角碼37十一、幕墻預(yù)埋件計算38(一)、第一處預(yù)埋件計算 標(biāo)高:33.4m,MJ-0138(二)、第二處預(yù)埋件計算 標(biāo)高:13.75m,MJ-0241十二、立柱伸縮縫設(shè)計計算44十三、加肋全玻計算 標(biāo)高:7m,單片44十四、短槽固定式石材計算 標(biāo)高:33.4m,MU19047附錄一、符號說明51附錄二、材料特性52附錄三、參考文獻(xiàn)資料54 一、設(shè)計計算依據(jù)：1、建筑結(jié)構(gòu)施工圖。2、規(guī)范：玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范JGJ 102-2003；建

4、筑幕墻JG 3035-1996；建筑玻璃應(yīng)用技術(shù)規(guī)程JGJ 113-2003；金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范JGJ 133-2001、J 113-2001；建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB 50009-2001；鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GBJ 50017-2003。3、工程基本條件：(1)、地區(qū)類別：類；(2)、基本風(fēng)壓：Wo = kN/；(3)、風(fēng)荷載取值按規(guī)范要求考慮；(4)、地震烈度：度；(5)、年最大溫差：oC；(6)、在風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下主體結(jié)構(gòu)的樓層彈性層間位移角限值取為q=1/。 二、設(shè)計荷載確定原則:在作用于幕墻上的各種荷載中，主要有風(fēng)荷載、地震作用、幕墻結(jié)構(gòu)自重和由環(huán)境溫度變化引起的作用效應(yīng)等等。在幕

5、墻的節(jié)點設(shè)計中通過預(yù)留一定的間隙，消除了由各種構(gòu)件和飾面材料熱脹冷縮引起的作用效應(yīng)。所以，作用于垂直立面幕墻的荷載主要是風(fēng)荷載、地震作用，幕墻平面內(nèi)主要是幕墻結(jié)構(gòu)自重，其中風(fēng)荷載引起的效應(yīng)最大。在進(jìn)行幕墻構(gòu)件、連接件和預(yù)埋件承載力計算時，必須考慮各種荷載和作用效應(yīng)的分項系數(shù)，即采用其設(shè)計值；進(jìn)行位移和撓度計算時，各分項系數(shù)均取1.0，即采用其標(biāo)準(zhǔn)值。1、風(fēng)荷載根據(jù)規(guī)范，垂直于幕墻表面上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值，按下列公式(2.1)計算：Wk = bgz ms mz Wo (2.1)式中: Wk -風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值( KN/m2)； bgz -高度z處的陣風(fēng)系數(shù)；ms -風(fēng)荷載體型系數(shù)；mz -風(fēng)壓高度變化系

6、數(shù)；Wo -基本風(fēng)壓( KN/m2)。按規(guī)范要求，進(jìn)行建筑幕墻構(gòu)件、連接件和錨固件承載力計算時，風(fēng)荷載分項系數(shù)應(yīng)取gw = 1.4，即風(fēng)荷載設(shè)計值為：W= gw Wk = 1.4 Wk (2.2)2、地震作用幕墻平面外地震作用標(biāo)準(zhǔn)值計算公式如下：qEK = (2.3)式中, qEK為垂直幕墻平面的分布水平地震作用；( KN/m2)bE為地震動力放大系數(shù)；amax為水平地震影響系數(shù)最大值；為單位面積的幕墻結(jié)構(gòu)自重( KN/m2)。按規(guī)范要求，地震作用的分項系數(shù)取gE = 1.3，即地震作用設(shè)計值為：qE = gE qEK = 1.3 qEK (2.4)3、幕墻結(jié)構(gòu)自重按規(guī)范要求，幕墻結(jié)構(gòu)自重的分

7、項系數(shù)取gG =1.2。4、荷載組合按規(guī)范要求對作用于幕墻同一方向上的各種荷載應(yīng)作最不利組合。對垂直立面上的幕墻，其平面外的荷載最不利荷載組合為：WK合=1.0 WK + 0.5 qEK (2.5)W合 =1.0 W + 0.5 qE (2.6)其中, WK合為組合荷載的標(biāo)準(zhǔn)值( KN/m2)；W合 為組合荷載的設(shè)計值( KN/m2)。 三、立柱計算 根據(jù)大廈的建筑結(jié)構(gòu)特點，綜合考慮標(biāo)高、橫向分格寬度、所選立柱型材、樓層高度以及對立柱的固定方式，以下列情況最為不利，須作立柱強(qiáng)度和剛度的校核。(一)、第一處立柱計算 標(biāo)高：13.75m,H150-11、部位要素該處位于，計算標(biāo)高按m計，結(jié)構(gòu)自重G

8、k/A= N/m2，橫向分格計算寬度B= mm。2、力學(xué)模型立柱與主體結(jié)構(gòu)通過支座進(jìn)行連接，計算跨高L=mm；采用簡支梁力學(xué)模型，如圖所示。3、荷載確定按橫向分格寬度B，取出一個縱向的計算單元，立柱受均布載作用。荷載取最大值(標(biāo)高最高處的值)，對類地區(qū)，該處風(fēng)壓高度變化系數(shù)?。簃z= ；陣風(fēng)系數(shù)?。篵gz =2.0135 ；體型系數(shù)?。簃s= 1.2 。根據(jù)公式(2.1)(2.6)可得： WK=2.0135取WK =(KN/m2)W=1.4WK=(KN/m2)取地震動力放大系數(shù)：bE = 5 qEk=5/1000 =(KN/m2)qE=1.3qEK=(KN/m2)W合=1.0+0.5 =(KN

9、/m2)從而，作用于立柱上的風(fēng)荷載的線荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：qK=/1000=(N/mm)作用于立柱上的組合線荷載設(shè)計值為：q=/1000=(N/mm)4、立柱()參數(shù):該處立柱的橫截面參數(shù)如下:橫截面主慣性矩： I= mm4橫截面積： A= mm2彎矩作用方向的凈截面抵抗矩： W= mm3橫截面靜矩： Sz= mm3型材壁厚： t= mm型材材料為： ；強(qiáng)度設(shè)計值為： f= N/mm2；彈性模量為： E= N/mm2。5、立柱強(qiáng)度校核根據(jù)規(guī)范立柱截面最大應(yīng)力滿足：式中： smax 立柱中的最大應(yīng)力(N/mm2) N 立柱中的拉力設(shè)計值(N) An 立柱凈截面面積(mm2) M 立柱彎矩設(shè)計值(N.m

10、m) g 塑性發(fā)展系數(shù)，取為1.05 Wn 彎矩作用方向的凈截面抵抗矩(mm3)該處立柱跨中彎矩值最大為：(N.mm)立柱承受拉力設(shè)計值為：錯誤! 未定義書簽。= 1.2/1000000= (N)則： (N/mm2)可見：所選立柱的強(qiáng)度滿足設(shè)計要求。6、立柱剛度校核立柱最大撓度：(mm)式中： dmax 立柱最大撓度(mm) qk 立柱承受的風(fēng)荷載對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)線荷載(N/mm) L 立柱支點間的距離(mm) E 立柱材料的彈性模量(N/mm2) I 立柱橫截面主慣性矩(mm4) 根據(jù)規(guī)范對立柱剛度要求，立柱撓度限值為df,lim=，即df,lim=可見， dmaxdf,lim所選立柱的剛度滿足設(shè)

11、計要求。 (二)、第二處立柱計算 標(biāo)高：27m,H140-11、部位要素該處位于，計算標(biāo)高按m計，結(jié)構(gòu)自重Gk/A= N/m2，橫向分格計算寬度B= mm。2、力學(xué)模型立柱與主體結(jié)構(gòu)通過支座進(jìn)行連接，計算跨高L=mm；采用簡支梁力學(xué)模型，如圖所示。3、荷載確定按橫向分格寬度B，取出一個縱向的計算單元，立柱受均布載作用。荷載取最大值(標(biāo)高最高處的值)，對類地區(qū)，該處風(fēng)壓高度變化系數(shù)?。簃z= ；陣風(fēng)系數(shù)?。篵gz =1.8529 ；體型系數(shù)?。簃s= 1.2 。根據(jù)公式(2.1)(2.6)可得： WK=1.8529取WK =(KN/m2)W=1.4WK=(KN/m2)取地震動力放大系數(shù)：bE =

12、 5 qEk=5/1000 =(KN/m2)qE=1.3qEK=(KN/m2)W合=1.0+0.5 =(KN/m2)從而，作用于立柱上的風(fēng)荷載的線荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：qK=/1000=(N/mm)作用于立柱上的組合線荷載設(shè)計值為：q=/1000=(N/mm)4、立柱()參數(shù):該處立柱的橫截面參數(shù)如下:橫截面主慣性矩： I= mm4橫截面積： A= mm2彎矩作用方向的凈截面抵抗矩： W= mm3橫截面靜矩： Sz= mm3型材壁厚： t= mm型材材料為： ；強(qiáng)度設(shè)計值為： f= N/mm2；彈性模量為： E= N/mm2。5、立柱強(qiáng)度校核根據(jù)規(guī)范立柱截面最大應(yīng)力滿足：式中： smax 立柱中的最大應(yīng)力(N/mm2) N 立柱中的拉力設(shè)計值(N) An 立柱凈截面面積(mm2) M 立柱彎矩設(shè)計值(N.mm) g 塑性發(fā)展系數(shù)，取為1.05 Wn 彎矩作用方向的凈截面抵抗矩(mm3)該處立柱跨中彎矩值最大為：(N.mm)立柱承受拉力設(shè)計值為：錯誤! 未定義書簽。= 1.2/1000000= (N)則： (N/mm2)可見：所選立柱的強(qiáng)度滿足設(shè)計要求。6、立柱剛度校核立柱最大撓度：(mm)式中： dmax 立柱最大撓度(mm) qk 立柱承受的風(fēng)荷載對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)線荷載(N/mm) L 立柱支點