1、华南理工大学大学城校区华南理工大学大学城校区研究生宿舍项目研究生宿舍项目幕墙幕墙工程结构工程结构计算书计 算：.审 核：.批 准：.二零二三年七月I目目录录目录.I建筑工程基本情况.1（一）设计依据.1（二）、设计荷载.2（三）、结构设计理论.3（四）、设计中选用材料的技术参数.3（五）、结构安全系数.4第一章 玻璃幕墙系统.5第一节、6(双银 LOW-E)+12A+6 mm 厚钢化中空玻璃.51、设计说明.52、荷载计算.53、玻璃面板强度校核.64、玻璃挠度计算.95、结构胶计算.10第二节、8(双银 LOW-E)+12A+8 mm 厚钢化中空玻璃.111、设计说明.112、荷载计算.112、3、玻璃面板强度校核.124、玻璃挠度计算.145、结构胶计算.15第三节、横梁计算.171、计算说明.172、力学模型及基本假定.173、横梁截面参数.17II4、荷载计算.185、水平荷载下横梁的受力分析.196、竖向荷载下横梁的受力分析.207、组合荷载下横梁的受力分析.20第四节、立柱计算.221、计算说明.222、力学模型.223、立柱截面参数.224、荷载计算.235、立柱强度及挠度校核.246、埋件计算.25第二章 雨棚幕墙系统.28第一节、8+1.52PVB+8mm 厚钢化夹胶超白玻璃.281、设计说明.282、荷载计算.283、玻璃面板强度校核.294、玻璃挠度计算.31第二3、节、横梁计算.331、计算说明.332、力学模型.333、立柱截面参数.334、荷载计算.345、横梁强度及挠度校核.356、埋件计算.36第三节、立柱计算.391、计算说明.39III2、力学模型.393、立柱截面参数.404、荷载计算.415、立柱强度及挠度校核.421建建筑筑工工程程基基本本情情况况1、工程名称：华南理工大学大学城校区研究生宿舍项目勘察设计-研究生宿舍2、工程地点：3、建设单位：4、建筑设计：5、主体结构形式：钢筋混凝土框架结构6、地震设防烈度：七度（一一）设设计计依依据据2 2.1 1、所所采采用用的的设设计计标标准准和和规规范范:2.1.1、中华人民共和国(以下简称中4、国)的设计标准和规范:1.GBT 21086-2007;2.JGJ102-20033.GB50016-20144.GB50057-2010;5.JGJ133-2001,6.工程结构通用规范GB 55001-20217.DBJT 15-101-2022;8.GB50011-2016;9.GB 5237.1-2008;10.GB/T700-2006;11.GB/T14683-2003;12.GB16776-2005;213.GB11614-2009;14.GB11944-2002;（二）、设计荷载（二）、设计荷载1、风荷载标准值计算根据以下标准进行荷载取值1）广东省地方标准：DBJT 15-1015、-20222)中国行业标准：玻璃幕墙工程技术规范JGJ 102-2003采用以下给定公式计算风荷载设计标准值:0wWzslgzk0w基本风压sl 局部风压体型系数z 风压高度变化系数gz 高度 Z 处的阵风系数结构设计及安装应满足建筑抗震设计规范GBJ 50011-2019和玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003的相关要求，按 7 级抗震设防。地震作用标准值按下式计算kEEkGqmax式中：qEk作用于门窗平面外水平地震作用（KNm2）；Gk门窗构件的重量（KNm2）；max水平地震影响系数最大值，取 0.05;E动力放大系数4、荷载和作用效应的组合系数及分项系数，应按下列规定采用：荷载作6、用的分项系数及组合系数：组合系数分项系数3风荷载0.1ww1.5活荷载作用7.0LL1.5地震荷载作用5.0EE1.3恒载0.1GG1.3注：1、对水平吊挂玻璃风荷载起控制作用，风荷载组合系数取 1.0，反之取 0.6；2、恒载在不利的情况下：恒载起控制作用时作用的分项系数取 1.35，荷载不起控制作用的时作用的分项系数取 1.3，荷载在有利的情况下作用的分项系数取 1.0。组合荷载设计值：组合荷载设计值：EQEWWGGKSSSSEQGEWGWGGGSSSS（三）、结构设计理论（三）、结构设计理论4.1 荷载的传递：荷载的组合作用门窗的外装饰面板竖框（横、竖龙骨）连接件（支座）预埋件主体结构47、.2 计算模型的选用4.2.1 竖框的设计，根据实际情况竖框采用“多跨铰接静定梁或简支梁或双跨梁”计算模型。（四）、设计中选用材料的技术参数（四）、设计中选用材料的技术参数5.1 玻璃强度的取值：fg(N/mm2)类型厚度（mm）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51228.019.5151924.017.0钢化玻璃51284.058.815197250.45.2 铝合金型材的强度设计值 fa(N/mm2)4铝合金牌号状态强度设计值 fa受拉、受压受剪6063AT5124.472.2T6147.785.76063T59055T6150.0855.3 钢材的强8、度设计值 fS(N/mm2)钢材抗拉、抗弯、抗压抗剪Q235t16mm215125Q235 16t40mm205120Q235 40t60mm200115Q345t16mm310180Q345 16t35mm295170Q345 35t50mm2651555.4 结构硅酮密封胶的强度 f1、f2(N/mm2)结构硅酮密封胶短期强度允许值 f10.2 N/mm2结构硅酮密封胶长期强度允许值 f20.01 N/mm25.6 不锈钢螺栓强度设计值：类别组别性能等级抗拉抗剪A（奥氏体）A150500230175A270700320245A48080037028060600275210（五）、结构安全系9、数（五）、结构安全系数铝合金型材的总安全系数 K 取为 1.8。铝板的总安全系数 K 取为 2.0。钢材（包括不锈钢材）的总安全系数 K 取为 1.55。玻璃的总安全系数 K 取为 2.5。结构硅酮密封胶总安全系数取为 5.05第一章第一章 玻璃幕墙系统玻璃幕墙系统一、设计说明玻璃幕墙系统计算标高为 7.4 米，建筑物风荷载按 50 年一遇取值。玻璃为 6(双银LOW-E)+12A+6 mm 厚钢化中空玻璃，8(双银 LOW-E)+12A+8 mm 厚钢化中空玻璃，立柱分别为简支连接方式。第一节、第一节、6(双银双银 LOW-E)+12A+6 mm 厚钢化中空玻璃厚钢化中空玻璃1、设计说明设计10、说明此玻璃板块位于 7.4 m 处，按四边简支于横梁立柱上，取最大板块用作计算，玻璃采用6(双银 LOW-E)+12A+6 mm 厚钢化中空玻璃，最大分格取 11002400 mm 用作计算。2、荷载计算荷载计算根据设计说明，基本参数如下：此玻璃最大标高位 7.4 米，根据广东省标准 DBJ 15-101-2014，给出计算围护结构风荷载计算公式0wWzslgzk60w基本风压（广州市番禺区按 50 年一遇取 0.5 Kpa）sl 局部风压体型系数（按侧面位置取值为-1.4-0.3-1.7）-0.3 为表面风压正负情况z 风压高度变化系数（B B 类地区，7.4 米标高为 1.0）gz 高度 11、Z 处的阵风系数（B 类地区，7.4 米标高为 1.84）gWKzslzow1.841.71.00.5=1.57 Kpa水平分布地震作用标准值为:（本工程按 7 度抗震烈度设防，地震影响系数取 0.08），考虑幕墙副框等材料的荷载，取 0.5 kPa 参与计算。maxqEKEglglt=50.081225.6/1000=0.2 kPa水平风荷载和地震作用组合设计值：COMB1=1.01.51.57+1.30.50.2=2.49 kPa3、玻璃面板强度校核、玻璃面板强度校核各计算公式如下根据玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003 要求，最大应力标准值和最大挠度可列公式计算：32313111.12、1tttwwkk3231322tttwwkk3231311tttqqkk3231322tttqqkk226tamwkiwk226tamSEiEk44)5.0(EtaqwEkkDawdkf4式中:参数Ekwk、分 别 为 风 荷 载、地 震 荷 载 作 用 下 玻 璃 截 面 的 最 大 应 力 标 准 值，(2/mmN)；fd在风荷载标准值作用下挠度最大值（2mm）Ekkqw、分别为垂直于玻璃幕墙平面的风荷载、地震荷载（2/mmN）Ekikiqw,分别为垂直于单片玻璃平面的风荷载、地震荷载（2/mmN）7b支承点间玻璃面板长边边长，(mm)；t玻璃的厚度，(mm)；m弯曲系数，按 a/b 的值13、查玻璃幕墙工程技术规范 JGJ102-20表 6.1.2-1折减系数，按查玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003，表 6.1.2-2D玻璃面板的刚度，可按本规范公式（6.1.3-1）计算各计算参数如下：玻璃弹性模量 E=72000 Mpa，玻璃短边长度 a=1100mm，玻璃长边长度 b=2400mm风荷载标准值kw1.572/mkN，地震荷载标准值Ekq=0.22/mkN外层玻璃厚度1t=6mm，内层玻璃厚度2t=6mm32313111.1tttwwkk=1.11.57333666=0.872/mkN3223312kktwwtt=1.57333666=0.792/mkN3231311tt14、tqqEkEk=0.2333666=0.12/mkN,3223312qEkEktqtt=0.2333666=0.12/mkN411141(0.5)kEkwqaEt（0.87+0.50.1）1100/（10000.7210564）=14.34根据参数计算得值，由玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003 表 6.1.2-1；得10.943，按 a/b（a/b1100/24000.46）的值查玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003 表6.1.2-1 得弯曲系数 m0.10479玻璃幕墙工程技术规范四边支撑玻璃板的弯矩系数表 6.1.2-1a/b0.000.250.330.400.500.55m15、0.1250.1230.11800.11150.10000.0934a/b0.600.650.700.750.800.85m0.08680.08040.07420.06830.06280.05768a/b0.900.951.0m0.05280.04830.0442玻璃幕墙工程技术规范表 6.1.2-2 折减系数5.010.020.040.060.080.0100.01.000.960.920.840.780.730.68120.0150.0200.0250.0300.0350.0 4000.650.610.570.540.520.510.50内外层玻璃应力计算：根据上述结果，代入公式：226t16、amwkwk分别计算风荷载和地震荷载应力。风荷载应力计算：1212116tamwkwk60.104790.870.9431100/（100062）17.22 Mpa地震荷载应力计算：2111216EkEkmqat60.104790.10.9431100/（100062）1.99 Mpa单片玻璃在垂直于玻璃幕墙平面的风荷载和地震荷载作用下，玻璃截面最大应力计算：根据上述计算结果，代入的应力组合设计值计算公式：EkEEkwwqw。式中:Ew,荷载作用效应组合系数，按玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003 第5.4.1 取值：风荷载作用效应组合系数w为 1.0，自重荷载作用效应组合系数E为 1.17、0；Ew,荷载作用效应分项系数，按玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003 第 5.4.2-1取值：风荷载作用效应分项系数w为 1.4，地震荷载作用效应分项系数E为 1.3。玻璃应力组合一设计值计算：111wwkEEEkwq 1.01.517.22+0.51.31.9927.12 Mpa10.06（mm）所以玻璃挠度可以满足要求。105、结构胶计算、结构胶计算在结构胶计算中，玻璃短边长度为 1100mm风荷载设计值：w=1.5kw=1.51.57=2.492/mkN，风荷载和水平地震作用下，隐框立柱处结构胶的粘结宽度计算：sC(w+0.5qe)a20001f2.491100(20000.2)18、6.85 mm式中：sC结构硅酮密封胶的粘结宽度mm；a 玻璃的短边长度mm；1f胶的短期强度允许值，取 0.22/mmN；w风荷载设计值2/mkN；eq作用在计算单元的地震作用设计值2/mkN；风荷载和水平作用下胶接宽度为 6.85 mm实际胶接宽度 16.0 mm，所以满足要求。地震作用下地震作用下结构硅酮密封胶的粘结厚度结构硅酮密封胶的粘结厚度 tsts 按下式计算按下式计算：tss(2)0.5(6ts12)式中：ts结构硅酮密封胶的粘结厚度mm；结构硅酮密封胶的变位能力，取其受拉应力为 0.14MPa 时的伸长率 0.12；s幕墙玻璃的相对位移量mm地震作用下s按下式计算:s=L 2419、001/800 3.0mm式中：主体结构层间位移角（结构取 1/800）则 tss(2)0.53.0(0.12(20.12)0.55.95mm胶接厚度为 5.95mm实际胶接厚度 8mm，所以满足要求。根据上述计算结构胶的强度满足设计要求。11第二节、第二节、8(双银双银 LOW-E)+12A+8 mm 厚钢化中空玻璃厚钢化中空玻璃1、设计说明设计说明此玻璃板块位于 7.4 m 处，按四边简支于横梁立柱上，取最大板块用作计算，玻璃采用8(双银 LOW-E)+12A+8 mm 厚钢化中空玻璃，最大分格取 14502400 mm 用作计算。2、荷载计算荷载计算根据设计说明，基本参数如下：此玻璃最大20、标高位 7.4 米，根据广东省标准 DBJ 15-101-2014，给出计算围护结构风荷载计算公式0wWzslgzk0w基本风压（广州市番禺区按 50 年一遇取 0.5 Kpa）sl 局部风压体型系数（按侧面位置取值为-1.4-0.3-1.7）-0.3 为表面风压正负情况z 风压高度变化系数（B B 类地区，7.4 米标高为 1.0）gz 高度 Z 处的阵风系数（B 类地区，7.4 米标高为 1.84）12gWKzslzow1.841.71.00.5=1.57 Kpa水平分布地震作用标准值为:（本工程按 7 度抗震烈度设防，地震影响系数取 0.08），考虑幕墙副框等材料的荷载，取 0.5 kP21、a 参与计算。maxqEKEglglt=50.081625.6/1000=0.2 kPa水平风荷载和地震作用组合设计值：COMB1=1.01.51.57+1.30.50.2=2.49 kPa3、玻璃面板强度校核、玻璃面板强度校核各计算公式如下根据玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003 要求，最大应力标准值和最大挠度可列公式计算：32313111.1tttwwkk3231322tttwwkk3231311tttqqkk3231322tttqqkk226tamwkiwk226tamSEiEk44)5.0(EtaqwEkkDawdkf4式中:参数Ekwk、分 别 为 风 荷 载、地 震 荷 载 22、作 用 下 玻 璃 截 面 的 最 大 应 力 标 准 值，(2/mmN)；fd在风荷载标准值作用下挠度最大值（2mm）Ekkqw、分别为垂直于玻璃幕墙平面的风荷载、地震荷载（2/mmN）Ekikiqw,分别为垂直于单片玻璃平面的风荷载、地震荷载（2/mmN）b支承点间玻璃面板长边边长，(mm)；t玻璃的厚度，(mm)；m弯曲系数，按 a/b 的值查玻璃幕墙工程技术规范 JGJ102-20表 6.1.2-1折减系数，按查玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003，表 6.1.2-2D玻璃面板的刚度，可按本规范公式（6.1.3-1）计算各计算参数如下：13玻璃弹性模量 E=72000 Mpa，玻23、璃短边长度 a=1450mm，玻璃长边长度 b=2400mm风荷载标准值kw1.572/mkN，地震荷载标准值Ekq=0.22/mkN外层玻璃厚度1t=8mm，内层玻璃厚度2t=8mm32313111.1tttwwkk=1.11.57333888=0.872/mkN3223312kktwwtt=1.57333888=0.792/mkN3231311tttqqEkEk=0.2333888=0.12/mkN,3223312qEkEktqtt=0.2333888=0.12/mkN411141(0.5)kEkwqaEt（0.87+0.50.1）1450/（10000.7210584）=13.7根据参数24、计算得值，由玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003 表 6.1.2-1；得10.945，按 a/b（a/b1450/24000.61）的值查玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003 表6.1.2-1 得弯曲系数 m0.08627玻璃幕墙工程技术规范四边支撑玻璃板的弯矩系数表 6.1.2-1a/b0.000.250.330.400.500.55m0.1250.1230.11800.11150.10000.0934a/b0.600.650.700.750.800.85m0.08680.08040.07420.06830.06280.0576a/b0.900.951.0m0.05280.04825、30.0442玻璃幕墙工程技术规范表 6.1.2-2 折减系数5.010.020.040.060.080.0100.01.000.960.920.840.780.730.68120.0150.0200.0250.0300.0350.0 400140.650.610.570.540.520.510.50内外层玻璃应力计算：根据上述结果，代入公式：226tamwkwk分别计算风荷载和地震荷载应力。风荷载应力计算：1212116tamwkwk60.086270.870.9451450/（100082）13.88 Mpa地震荷载应力计算：2111216EkEkmqat60.086270.10.945126、450/（100082）1.61 Mpa单片玻璃在垂直于玻璃幕墙平面的风荷载和地震荷载作用下，玻璃截面最大应力计算：根据上述计算结果，代入的应力组合设计值计算公式：EkEEkwwqw。式中:Ew,荷载作用效应组合系数，按玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003 第5.4.1 取值：风荷载作用效应组合系数w为 1.0，自重荷载作用效应组合系数E为 1.0；Ew,荷载作用效应分项系数，按玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003 第 5.4.2-1取值：风荷载作用效应分项系数w为 1.4，地震荷载作用效应分项系数E为 1.3。玻璃应力组合一设计值计算：111wwkEEEkwq 1.01.513.27、7+0.51.31.6121.87 Mpa10.37（mm）所以玻璃挠度可以满足要求。5、结构胶计算、结构胶计算在结构胶计算中，玻璃短边长度为 1450mm风荷载设计值：w=1.5kw=1.51.57=2.492/mkN，风荷载和水平地震作用下，隐框立柱处结构胶的粘结宽度计算：sC(w+0.5qe)a20001f2.491450(20000.2)169.03 mm式中：sC结构硅酮密封胶的粘结宽度mm；a 玻璃的短边长度mm；1f胶的短期强度允许值，取 0.22/mmN；w风荷载设计值2/mkN；eq作用在计算单元的地震作用设计值2/mkN；风荷载和水平作用下胶接宽度为 9.03 mm实际胶接28、宽度 16.0 mm，所以满足要求。地震作用下地震作用下结构硅酮密封胶的粘结厚度结构硅酮密封胶的粘结厚度 tsts 按下式计算按下式计算：tss(2)0.5(6ts12)式中：ts结构硅酮密封胶的粘结厚度mm；结构硅酮密封胶的变位能力，取其受拉应力为 0.14MPa 时的伸长率 0.12；s幕墙玻璃的相对位移量mm地震作用下s按下式计算:s=L 24001/800 3.0mm式中：主体结构层间位移角（结构取 1/800）则 tss(2)0.53.0(0.12(20.12)0.55.95mm胶接厚度为 5.95mm实际胶接厚度 8mm，所以满足要求。根据上述计算结构胶的强度满足设计要求。17第三29、节、横梁计算第三节、横梁计算1、计算说明、计算说明根据图纸分格及幕墙所处的位置，我们选取了最不利的位置进行计算。横梁选用6063-T6 铝合金型材，根据建筑结构特点，幕墙横梁为双向受弯构件，在平面外承受由面材传来的风荷载、地震作用等其他荷载，并根据面材的宽高比确定横梁的负荷范围（三角形荷载、梯形荷载或者均布荷载）；在平面内承受由面材传来的集中荷载及型材本身的自重。上分格高度为 700 mm，下分格高度为 2400 mm。横料的计算宽度：S 1450 mm2、力学模型及基本假定、力学模型及基本假定横梁支撑于竖料之上，可将其简化为简支梁，它将承受风荷载、地震作用、自重荷载及其他形式的荷载；水平荷载30、可简化为三角形荷载或梯形荷载，玻璃自重为集中荷载，作用于横梁上。3、横梁截面参数、横梁截面参数横料的截面性质：18横梁截面截面参数：材料：6063-T6 铝合金型材弹性模量：E=70000 N/mm2弯曲抗弯强度：fa=150 N/mm2剪切强度：fav=85 N/mm24、荷载计算、荷载计算根据设计说明，基本参数如下：此玻璃最大标高位 7.4 米，根据广东省标准 DBJ 15-101-2014，给出计算围护结构风荷载计算公式0wWzslgzk0w基本风压（广州市番禺区按 50 年一遇取 0.5 Kpa）sl 局部风压体型系数（按侧面位置取值为-1.4-0.3-1.7）-0.3 为表面风压正负31、情况z 风压高度变化系数（B B 类地区，7.4 米标高为 1.0）gz 高度 Z 处的阵风系数（B 类地区，7.4 米标高为 1.84）gWKzslzow1.841.71.00.5=1.57 Kpa19水平分布地震作用标准值为:（本工程按 7 度抗震烈度设防，地震影响系数取 0.08），考虑幕墙副框等材料的荷载，取 0.5 kPa 参与计算。maxqEKEglglt=50.081625.6/1000=0.2 kPa水平风荷载和地震作用组合设计值：COMB1=1.01.51.57+1.30.50.2=2.49 kPa5、水平荷载下横梁的受力分析、水平荷载下横梁的受力分析作用在横梁上的水平线荷载32、标准值：uk1q1.570.35=0.55mKN/（梯形荷载）uk2q1.570.725=1.14mKN/（三角形荷载）作用在横梁上的水平线荷载设计值：u1q2.490.35=0.87mKN/（梯形荷载）u2q2.490.725=1.81mKN/（三角形荷载）横梁在水平荷载作用下的支座反力：)(2)(22211LLqLLqVuu0.87(1450-350)/2/1000+1.81(1450-725)/2/1000=1.13 kN横梁在水平荷载作用下的最大弯矩:)68()68(22222121LLqLLqMuuy0.87(1.452/8-0.352/6)+1.81(1.452/8-0.7252/33、6)=0.53 KN.m材料塑性发展系数:05.1横梁上的水平最大弯曲应力:11MWy=530000/（143741.05）=36.73 Mpa150Mpa作用在横料上的最大变形:20)(2)(5825240)(2)(5825240412142412142LLLLEILqLLLLEILquyukyuky=0.551450425/8-5(350/1450)2+2(350/1450)4/(24070000780690)+1.141450425/8-5(725/1450)2+2(725/1450)4/(24070000780690)=1.3 mm1450/180=8.1 mmxdmin(/180 234、0mm)l短，8.1mm故横料在水平荷载作用下是安全的。6、竖向荷载下横梁的受力分析、竖向荷载下横梁的受力分析作用在横梁上由玻璃传来的集中荷载标准值,两个集中荷载作用于横梁跨长的 1/8 处:kp 25.6161450700/1000000=416 N作用在硬胶上的集中荷载设计值:gl1.3kPP=540N横梁在竖向荷载作用下的支座反力:yglR/2P=270N横梁在竖向荷载作用下的最大弯矩xM/xF L n0.25270145097948 N.mm作用在横料上的最大弯曲应力:xtMWx=97948/（89611.05）=10.9 Mpa横梁自重作用下挠度系数)43(242=0.02865（重35、力作用点在横梁的 1/4 处）EILFxx30.0286527014503/(70000376410)=0.9 mm1450/5002.9 mm故横料在重力荷载作用下是安全的。7、组合荷载下横梁的受力分析、组合荷载下横梁的受力分析作用在横梁上的最大组合应力:yx=10.9+36.7=47.6 Mpa 150 Mpa21故所选用的横料是安全的。横梁挠度满足设计要求。22第四节、立柱计算第四节、立柱计算1、计算说明、计算说明根据建筑结构特点，玻璃幕墙最大计算高度位于 7.4 米，位于建筑侧面位置。幕墙立柱选取简支梁的计算模型,幕墙横向计算分格宽度按 B=1450 mm，长度按 L=3470 mm。36、2、力学模型、力学模型幕墙的荷载由横梁和立柱承担。玻璃面板将受到的水平方向的荷载，按 45 度角分别传递到横梁和立柱上，玻璃与立柱之间并无固接，两者以铰接的形式相连，所以此不考虑立柱的扭转，横梁又将承受的荷载传递给立柱，所以立柱承受荷载简化为均部线荷载，最后由立柱将所有荷载通过埋件传递到主体结构上。3、立柱截面参数、立柱截面参数23立柱截面截面参数：材料：6063-T6 铝合金型材弹性模量：E=70000 N/mm2弯曲抗弯强度：fa=150 N/mm2剪切强度：fav=85 N/mm24、荷载计算、荷载计算根据设计说明，基本参数如下：此玻璃最大标高位 7.4 米，根据广东省标准 DBJ 1537、-101-2014，给出计算围护结构风荷载计算公式0wWzslgzk0w基本风压（广州市番禺区按 50 年一遇取 0.5 Kpa）sl 局部风压体型系数（按侧面位置取值为-1.4-0.3-1.7）-0.3 为表面风压正负情况z 风压高度变化系数（B B 类地区，7.4 米标高为 1.0）gz 高度 Z 处的阵风系数（B 类地区，7.4 米标高为 1.84）24gWKzslzow1.841.71.00.5=1.57 Kpa水平分布地震作用标准值为:（本工程按 7 度抗震烈度设防，地震影响系数取 0.08），考虑幕墙副框等材料的荷载，取 0.5 kPa 参与计算。maxqEKEglglt=50.038、81625.6/1000=0.2 kPa水平风荷载和地震作用组合设计值：COMB1=1.01.51.57+1.30.50.2=2.49 kPa立柱承受的水平线荷载标准值:qK 线=qKB=1.571.45=2.28 KN/m设计值:q线=qB=2.491.45=3.61 KN/m立柱承受的拉力设计值（考虑玻璃与横梁自重），取 0.5 kN 参与计算。N=G=1.31glDLHB=1.30.51.453.47=3.27 KN5、立柱、立柱强度及挠度强度及挠度校核校核立柱跨中最大弯矩为M4.04 kN.mF=5.61+1.527.13 kN作 用在铝立柱的最大弯曲应力:MNAW25=3.2710039、0/1704+4.04106/(606631.05)=68.5 Mpa150paM立柱强度满足要求！立柱挠度大小为5.833050/180=16.9 mm立柱挠度满足规范要求！6、埋件计算、埋件计算埋件为预埋件，取最不利位置荷载进行计算，承受自重以及风荷载，承受 N=7.13 KN拉力作用和 V=3.27 KN 剪力作用，偏心间距为 L70 mm，偏心弯矩 M=VL3.270.070.23 KNm，计算模型及节点布置图如图取立柱最大的支反力，荷载值为:N:作用于预埋件的拉力设计值:N=7.13 kNV:作用于预埋件的剪力设计值:V=3.27 KNM：作用于预埋件的弯矩设计值:M=0.23 KN40、mNum1:锚筋根数:4 根锚筋层数:2 层ra:锚筋层数影响系数:126关于混凝土：混凝土标号 C30混凝土轴心抗压强度设计值:cf=14.3N/mm2按现行国家标准混凝土结构设计规范 GB50010-2010 采用。选用 HRB400 锚筋锚筋强度设计值:yf=300.0 Mpad:钢筋直径:12 mm拉弯构件承载力计算拉弯构件承载力计算va：钢筋受剪承载力系数:ycvffda)08.00.4(=(4-0.08 12)(14.3/300.0)0.5=0.664t:锚板厚度:10 mmba:锚板弯曲变形折减系数:dtab25.06.0=0.6+0.25 10/12=0.808Z:外层钢筋中心41、线距离:100 mmAs:锚筋实际总截面积:4/2dNAumls43.141212/4=4522mm锚筋总截面积计算值:zfaaMfaNfaaVAybrybyvrs3.18.0=3.271000/（10.664300）+7.131000/（0.80.808300）+0.231000000/（1.310.808300100）=60.52mmzfaaMfaNAybrybs4.08.0=7.131000/（0.80.808300）+0.231000000/（0.410.808300100）=60.52mm最大锚筋总截面积计算值:4522mm 60.52mm4 根12 mm 锚筋可以满足要求锚筋长度计42、算:锚筋的外形系数:0.1427根据混凝土规范 8.3.2，纵向受拉普通钢筋的锚固长度修正系数a应按下列确定取用：锚固钢筋的保护层厚度为 3d 时修正系数可取 0.80，保护层厚度为 5d 时修正系数可取0.70，中间按内插取值，此处 d 为锚固钢筋的直径。经计算，修正系数取 0.6该结构抗震等级为一级，15.1aE混凝土轴心抗拉强度设计值:tf=1.43 Mpala:受拉钢筋总锚固长度根据公式aaEaEll；abaalldffaltyab；dffaltyaaEae=1.150.6 0.14 12 300/1.43=243.2mmaEl=250mm 243.2mm受拉钢筋锚固长度可以满足要求。43、28第二章第二章 雨棚幕墙系统雨棚幕墙系统一、设计说明雨棚幕墙系统计算标高为 3.8 米，建筑物风荷载按 50 年一遇取值。玻璃为8+1.52PVB+8mm 厚钢化夹胶超白玻璃，立柱分别为悬挑连接方式。第一节、第一节、8+1.52PVB+8mm 厚钢化夹胶超白玻璃厚钢化夹胶超白玻璃1、设计说明设计说明此玻璃板块位于 3.8 m 处，按四边简支于横梁立柱上，取最大板块用作计算，玻璃采用8+1.52PVB+8mm 厚钢化夹胶超白玻璃，最大分格取 11001000 mm 用作计算。2、荷载计算荷载计算根据设计说明，基本参数如下：此玻璃最大标高位 3.8 米，根据广东省标准 DBJ 15-101-2044、14，给出计算围护结构风荷载计算公式0wWzslgzk0w基本风压（广州市番禺区按 50 年一遇取 0.5 Kpa）sl 局部风压体型系数（按凸出位置取值为-2.0）29z 风压高度变化系数（B B 类地区，7.4 米标高为 1.0）gz 高度 Z 处的阵风系数（B 类地区，7.4 米标高为 1.84）gWKzslzow1.842.01.00.5=1.84 Kpa面板为水平放置，不考虑地震作用的组合效应（JGJ-102，5.4.3）面板自重作用标准值为D=1625.6310Kpa=0.41Kpa水平风荷载和地震作用组合设计值：COMB1=1.01.51.84-1.00.41=2.35 kPa345、玻璃面板强度校核、玻璃面板强度校核作用于夹层玻璃上的风荷载和自重作用可按下列公式分配到两片玻璃上3231311tttwwkk3231322tttwwkk3231311tttSSGG3231322tttSSGG226tbmwkiwk226tbmSGiGk44)(EtbSwGk（2.3.1）式中:参数GkwkS、分别为风荷载、自重荷载作用下玻璃截面的最大应力标准值，(N/2mm)；fd在风荷载标准值作用下挠度最大值（2mm）GkSw、分别为垂直于玻璃幕墙平面的风荷载、自重荷载（N/2mm）b支承点间玻璃面板长边边长，(mm)；t玻璃的厚度，(mm)；m弯曲系数，按 a/b 的值查玻璃幕墙工程技术46、规范 JGJ102-20表 6.1.2-1折减系数，按查玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003，表 6.1.2-2D玻璃面板的刚度，可按本规范公式（6.1.3-1）计算玻璃幕墙工程技术规范四点支撑玻璃板的弯矩系数表 8.1.5-130a/b0.000.250.300.400.500.550.600.65m0.1250.1260.1270.1290.1300.1320.1340.136a/b0.700.750.800.850.900.951.0m0.1380.1400.1420.1450.1480.1510.154玻璃幕墙工程技术规范表 6.1.2-2 折减系数 5.010.020.040.47、060.080.0100.01.000.960.920.840.780.730.68120.0150.0200.0250.0300.0350.0 4000.650.610.570.540.520.510.50各计算参数如下：玻璃弹性模量 E=72000 Mpa，玻璃短边长度 a=1000mm，玻璃长边长度 b=1100mm风荷载标准值kw1.842/mkN，自重荷载标准值GS=0.412/mkN外层玻璃厚度1t=8 mm，内层玻璃厚度2t=8 mm（2.3.2）将（2.3.2）各参数代入（2.3.1）方程中可得31133121.84 0.5kktwwtt0.92 kpa，3231322tttw48、wkk=1.840.5=0.92 Kpa3231311tttSSGG=0.410.5=0.205 Kpa，3231322tttSSGG=0.410.5=0.205 Kpa由于内层玻璃和外层玻璃等厚，夹层玻璃不在重复计算两片玻璃（此时只需计算一片玻璃即可）44)(EtbSwGk=（0.92-0.205）41100/（72000481000）=3.55由上表 8.1.5-1 查得弯矩系数 m=0.014855，由表 6.1.2-2 查得折减系数=1.0风荷载应力计算：212116tbmwkwk60.0148550.921.01100/（100082）15.5 Mpa重力荷载应力计算：3121g1149、216bGSmSt60.0148550.2011.01100/（100082）3.45 Mpa外层玻璃面板强度组合设计值GkEEwkwwkS式中:Ew,荷载作用效应组合系数，按玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003第 5.4.1 取值：风荷载作用效应组合系数w为 1.0，自重荷载作用效应组合系数E为1.0；Ew,荷载作用效应分项系数，按玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003 第5.4.2-1 取值：风荷载作用效应分项系数w为 1.4，自重荷载作用效应分项系数E为1.0。GkEEwkwwkS=1.01.515.5-1.01.03.45=19.8 Mpa 7.18 mm玻璃跨中挠度可以满足50、设计要求33第二节、横梁计算第二节、横梁计算1、计算说明、计算说明根据建筑结构特点，玻璃幕墙最大计算高度位于 3.8 米，位于建筑凸出位置。幕墙横梁选取悬挑梁的计算模型,幕墙横向计算分格宽度按 B=1100 mm，长度按 L=1000 mm。根据规范要求，应沿板宽每隔 1 米取一个集中荷载，不小于 1.0kN，按 1.0 kN 取值参与计算。2、力学模型、力学模型幕墙的荷载由横梁和立柱承担。玻璃面板将受到的水平方向的荷载，按 45 度角分别传递到横梁和立柱上，玻璃与立柱之间并无固接，两者以铰接的形式相连，所以此不考虑立柱的扭转，横梁又将承受的荷载传递给立柱，所以立柱承受荷载简化为均部线荷载，最51、后由立柱将所有荷载通过埋件传递到主体结构上。3、立柱截面参数、立柱截面参数横梁截面截面参数：34材料：Q235B 钢型材弹性模量：E=206000 N/mm2弯曲抗弯强度：fa=205 N/mm2剪切强度：fav=125 N/mm24、荷载计算、荷载计算根据设计说明，基本参数如下：此玻璃最大标高位 3.8 米，根据广东省标准 DBJ 15-101-2014，给出计算围护结构风荷载计算公式0wWzslgzk0w基本风压（广州市番禺区按 50 年一遇取 0.5 Kpa）sl 局部风压体型系数（按凸出位置取值为-2.0）z 风压高度变化系数（B B 类地区，7.4 米标高为 1.0）gz 高度 Z 52、处的阵风系数（B 类地区，7.4 米标高为 1.84）gWKzslzow1.842.01.00.5=1.84 Kpa面板为水平放置，不考虑地震作用的组合效应（JGJ-102，5.4.3）面板自重作用标准值为D=1625.6310Kpa=0.41Kpa水平风荷载和地震作用组合设计值：COMB1=1.01.51.84-1.00.41=2.35 kPa横梁承受的集中荷载标准值:qK=qKBL/2=1.841.11.0/2=1.1 KN设计值:q=qBL/2=2.351.11.0/2=1.3 KN横梁承受的每每隔 1 米取一个集中荷载标准值:qK1=qKL=1.01.1=1.1 KN设计值:q1=qL53、=1.31.01.1=1.43 KN/m355、横梁、横梁强度及挠度强度及挠度校核校核立柱最大弯矩为M2.73 kN.mF=4.03 kN作用在横梁的最大弯曲应力:MW=2.73106/(1125871.05)=24.3 Mpa205paM横梁强度满足要求！横梁挠度大小为360.221000/125=8.0 mm横梁挠度满足规范要求！6、埋件计算、埋件计算埋件为预埋件，取最不利位置荷载进行计算，承受自重以及风荷载，承受 N=0 KN 拉力作用和 V=4.03 KN 剪力作用，弯矩 M=2.73 KNm，计算模型及节点布置图如图取横梁最大的支反力，荷载值为:N:作用于预埋件的拉力设计值:N=0 54、kNV:作用于预埋件的剪力设计值:V=4.03 KNM：作用于预埋件的弯矩设计值:M=2.73 KNmNum1:锚筋根数:4 根锚筋层数:2 层ra:锚筋层数影响系数:1关于混凝土：混凝土标号 C30混凝土轴心抗压强度设计值:cf=14.3N/mm2按现行国家标准混凝土结构设计规范 GB50010-2010 采用。选用 HRB400 锚筋锚筋强度设计值:yf=300.0 Mpa37d:钢筋直径:12 mm拉弯构件承载力计算拉弯构件承载力计算va：钢筋受剪承载力系数:ycvffda)08.00.4(=(4-0.08 12)(14.3/300.0)0.5=0.664t:锚板厚度:10 mmba:锚55、板弯曲变形折减系数:dtab25.06.0=0.6+0.25 10/12=0.808Z:外层钢筋中心线距离:100 mmAs:锚筋实际总截面积:4/2dNAumls43.141212/4=4522mm锚筋总截面积计算值:zfaaMfaNfaaVAybrybyvrs3.18.0=4.031000/（10.664300）+01000/（0.80.808300）+2.731000000/（1.310.808300100）=106.82mmzfaaMfaNAybrybs4.08.0=01000/（0.80.808300）+2.731000000/（0.410.808300100）=281.52mm最大56、锚筋总截面积计算值:4522mm 281.52mm4 根12 mm 锚筋可以满足要求锚筋长度计算:锚筋的外形系数:0.14根据混凝土规范 8.3.2，纵向受拉普通钢筋的锚固长度修正系数a应按下列确定取用：锚固钢筋的保护层厚度为 3d 时修正系数可取 0.80，保护层厚度为 5d 时修正系数可取0.70，中间按内插取值，此处 d 为锚固钢筋的直径。经计算，修正系数取 0.638该结构抗震等级为一级，15.1aE混凝土轴心抗拉强度设计值:tf=1.43 Mpala:受拉钢筋总锚固长度根据公式aaEaEll；abaalldffaltyab；dffaltyaaEae=1.150.6 0.14 12 357、00/1.43=243.2mmaEl=250mm 243.2mm受拉钢筋锚固长度可以满足要求。39第三节、立柱计算第三节、立柱计算1、计算说明、计算说明根据建筑结构特点，玻璃幕墙最大计算高度位于 3.8 米，位于建筑侧面位置。幕墙立柱选取双跨梁的计算模型,幕墙横向计算分格宽度按 B=1000 mm，长度按 L=3800 mm。立面由铝型材与钢型材组合而成，铝型材主要承受立面幕墙荷载。因雨棚直接连接在钢型材上，所以钢型材主要承受雨棚荷载。第一章第四节立柱已经计算同截面，分格大、且为简支梁的铝型材立柱计算过程，满足设计要求，所以这里不再对铝型材进行计算，仅计算支撑雨棚的钢立柱。2、力学模型、力学模58、型幕墙的荷载由横梁和立柱承担。玻璃面板将受到的垂直方向的荷载，传递到横梁上，玻璃与立柱之间并无固接，两者以铰接的形式相连，所以此不考虑立柱的扭转，横梁又将承受的荷载传递给立柱，所以立柱承受荷载简化为集中荷载，最后由立柱将所有荷载通过埋件传递到主体结构上。403、立柱截面参数、立柱截面参数立柱截面截面参数：材料：35B 钢型材弹性模量：E=206000 N/mm2弯曲抗弯强度：fa=215 N/mm241剪切强度：fav=125 N/mm24、荷载计算、荷载计算根据设计说明，基本参数如下：此玻璃最大标高位 3.8 米，根据广东省标准 DBJ 15-101-2014，给出计算围护结构风荷载计算公式59、0wWzslgzk0w基本风压（广州市番禺区按 50 年一遇取 0.5 Kpa）sl 局部风压体型系数（按凸出位置取值为-2.0）z 风压高度变化系数（B B 类地区，7.4 米标高为 1.0）gz 高度 Z 处的阵风系数（B 类地区，7.4 米标高为 1.84）gWKzslzow1.842.01.00.5=1.84 Kpa面板为水平放置，不考虑地震作用的组合效应（JGJ-102，5.4.3）面板自重作用标准值为D=1625.6310Kpa=0.41Kpa水平风荷载和地震作用组合设计值：COMB1=1.01.51.84-1.00.41=2.35 kPa横梁承受的集中荷载标准值:qK=qKBL/60、2=1.841.11.0/2=1.1 KN设计值:q=qBL/2=2.351.11.0/2=1.3 KN横梁承受的每每隔 1 米取一个集中荷载标准值:qK1=qKL=1.01.1=1.1 KN设计值:q1=qL=1.31.01.1=1.43 KN/m42设计值5、立柱、立柱强度及挠度强度及挠度校核校核立柱跨中最大弯矩为M3.0 kN.mF=7.11 kN43弯矩设计值44轴力设计值作用在铝立柱的最大弯曲应力:45MNAW=7.111000/1874+3.0106/(522751.05)=61.2 Mpa215paM立柱强度满足要求！立柱挠度大小为1.392740/250=10.96 mm立柱挠度满足规范要求！