玻璃幕墙计算书完整版本.docx
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玻璃幕墙计算书完整版本
吴忠市人民医院迁建工程全科医师培训楼
玻璃幕墙
计
算
书
设计单位：
计算人：
检查：
审核：
基本计算公式
（1）.场地类别划分:
地面粗糙度可分为A、B、CD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；
--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。
（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》GB50009-2012规定采用，垂直于建筑物表面上的风荷载标准值，应按下述公式计算：
1当计算主要承重结构时
Wk=3zysyzWo（GB500098.1.1-1）
2当计算围护结构时
Wk=3gzys1yzWo（GB5ooo98.1.1-2）
式中：
其中:
Wk---垂直作用在幕墙表面上的风荷载标准值（kN/m）；
定。
根据不同场地类型,按以下公式计算：
3gz=1+2glio（Z/1O）-"
其中g为峰值因子，取值2.5,a为地面粗糙度指数，lio为10m高名义湍流度。
经化简,得：
GB50009-2012第8.2.1条取定。
A
类场地：
yz=1.284
X（Z/10）
0.24
B
类场地：
yz=1.000
X（Z/10）
0.30
C
类场地：
yz=0.544
X（Z/10）
0.44
D
类场地：
yz=0.262
X（Z/10）
0.60
按《建筑结构荷载规范》
GB50009-2012第833条
yz---风压高度变化系数,按《建筑结构荷载规范》
根据不同场地类型,按以下公式计算
验算围护构件及其连接的强度时，
可按下列规定采用局部风压体型系数yS1:
一、外表面
按表8.3.1-1采用；
取-1.2
取-2.0
对封闭式建筑物，按表面风压的正负情况取-0.2或0.2。
注：
上述的局部体型系数卩si
（1）是适用于围护构件的从属面积A小于或等于1m2的情况，当非直接承受风载荷的围护构件的从属面积A大于或等于25m2时，局部风压体型系数卩si（25）可乘以折减系数0.8,当构件的从属面积小于25m2而大于1m2时，局部风压体型系数卩si（A）可按面积的对数线性插值，即
卩si（A）=gsi
（1）+[卩si（25）-gsi
（1）]logA/1.4
（3）.地震作用计算
qEAk=3EXamaxXGAk
其中--水平地震作用标准值
3E---动力放大系数，按5.0取定
amax-水平地震影响系数最大值，根据相应抗震设防烈度和设计基本地震加速度
按照《建筑抗震设计规范》GB50011-2010表5.1.4-1采用.
表5.1.4-1水平地震影响系数最大值
地震影响
6度
7度
8度
9度
多遇地震
0.04
0.08（0.12）
0.16（0.24）
0.32
罕遇地震
0.28
0.50（0.72）
0.90（1.20）
1.40
注:
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。
根据《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223—2008规定：
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；但抗震
设防烈度为9度时应按比9度更高的要求采取抗震措施。
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；但抗震设防
烈度为9度时应按比9度更高的要求采取抗震措施；地基基础的抗震措施，应符合有关规定。
同时，应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。
设计基本地震加速度为
设计基本地震加速度为
设计基本地震加速度为
设计基本地震加速度为
设计基本地震加速度为
设计基本地震加速度为
设计基本地震加速度为
GAK---幕墙构件的自重（N/m2）
（4）.作用效应组合：
-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：
Y0SwR
b.有地震作用效应组合时，承载力应符合下式要求:
SEwR/YRE
式中S---荷载效应按基本组合的设计值；
SE---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；
Y0----结构构件重要性系数，应取不小于1.0；
丫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：
dfWdf,lim
df---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dfwdf,iim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=ygSgk+yw2WSwk+yeeSek
2无地震作用效应组合时，应按下式进行：
S=YgSgk+2WYWSwk
S---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；
Yo-永久荷载分项系数；
YW--风荷载分项系数；
YE---地震作用分项系数；
2W--风荷载的组合值系数；
2E---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：
1一般情况下，永久荷载、风荷载和地震作用的分项系数YGYWYE应分别取1.2、
1.4和1.3；
2当永久荷载的效应起控制作用时，其分项系数Yo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；
3当永久荷载的效应对构件有利时，其分项系数YG的取值不应大于1.0。
可变作用的组合系数应按下列规定采用：
1一般情况下，风荷载的组合系数2W应取1.0，地震作用于的组合系数2E应取0.5。
2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2W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Yw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。
工程信息概述
1工程所在地区信息
工程所在地区：
基本风压：
地面粗糙度类别：
类
抗震设防烈度：
8度
设计基本地震加速度0.20g
设计地震分组：
第2组
抗震设防类别：
_设防类,故本工程按9度采取抗震措施标准反应谱法（水平地震影响系数最大值ama）取为：
0.16
2板材选用信息
板材料：
玻璃
玻璃规格：
800.0mmx900.0mm
玻璃组合类型：
中空玻璃
玻璃种类：
钢化玻璃
内片玻璃厚度：
6.0mm,外片玻璃厚度：
6.0mm
3型材选用信息
立柱材料牌号立柱安装方式立柱计算模型
立柱型材类型：
隔热型材
6063T5
吊挂式，角码连接简支单跨梁
后锚固连接类型：
化学植筋
横梁型材类型：
隔热型材
横梁材料牌号：
6063T5
横梁受力方式：
均布受力横梁立柱连接形式：
角码连接
一、风荷载计算
标高为7.2m处风荷载计算
W0：
基本风压
2
W0=0.65kN/m
3gz：
7.2m高处阵风系数（按B类区计算）：
（GB50009-2012）
3gz=1+0.7x（Z/10）-0.15=1.700（10米以下按10米计算）
卩z：
7.2m高处风压高度变化系数（按B类区计算）:
（GB50009-2012）
卩z=（Z/10）0.30（B类区，在10米以下按10米计算）
=（10.0/10）0.30=1.000
卩sl:
局部风压体型系数（墙面区）
该处局部风压体型系数卩sl=1.200
1板块风载荷计算（直接承受风载荷）
板块（第1处）
该处局部风压体型系数卩si=1.200
卩si=-1.000+（-0.2）=-1.200
该处局部风压体型系数卩si=1.200风荷载标准值:
Wk=3gzXyzX口siXW（GB50009-2012）
=1.700X1.000X1.200X0.650
=1.326kN/m2
风荷载设计值:
W:
风荷载设计值（kN/m2）
Yw：
风荷载作用效应的分项系数：
1.4
按《建筑结构荷载规范》GB50009-20123.2.4规定采用
2
W=YwXWk=1.4X1.326=1.856kN/m2
2支撑结构风载荷计算（非直接受风载荷）
支承结构（第1处）
2
800mmX800mm=0.64m2
2
该处从属面积为：
0.64m2
该处局部风压体型系数卩sl=1.200风荷载标准值:
Wk=3gzXyzXyslXW（GB50009-2012）
=1.700X1.000X1.200X0.650
2
=1.326kN/m2
风荷载设计值:
W:
风荷载设计值（kN/m2）
Yw:
风荷载作用效应的分项系数：
1.4按《建筑结构荷载规范》GB50009-20123.2.4规定采用2
W=YwXWk=1.4X1.326=1.856kN/m2
二、玻璃的选用与校核
本处选用玻璃种类为:
钢化玻璃本处采用中空玻璃
1玻璃自重计算
GAK:
玻璃板块自重（不包括框）:
GAK1:
外侧玻璃板块自重:
GAK2:
内侧玻璃板块自重:
3玻璃的重力密度为:
25.6（KN/m3）
BT_L中空玻璃内侧玻璃厚度为:
6.0（mm）
BT_w中空玻璃外侧玻璃厚度为:
6.0（mm）
Gap=25.6X（Bt_L+Bt_w）/1000
=25.6X（6.000+6.000）/1000
2
=0.307kN/m2
GAK1=25.6XBt_w/1000
=25.6X6.000/1000
2
=0.154KN/m2
GAK2=25.6XBt_L/1000
=25.6X6.000/1000
2
=0.154KN/m2
2玻璃水平地震作用计算
该处垂直于玻璃平面的分布水平地震作用:
amax：
水平地震影响系数最大值：
0.160
2qEAk：
垂直于玻璃平面的分布水平地震作用（kN/m2）
qEk1中空玻璃外侧玻璃的地震作用标准值（KN/m2）
qEk2中空玻璃内侧玻璃的地震作用标准值（KN/m2）
qEAk=5XamaxXGAK
=5X0.160X0.307
=0.246kN/m2
qEk1=5XamaxXGAK1
=5X0.160X0.154
2
=0.123kN/m2
qEk2=5XamaxXGAK2
=5X0.160X0.154
2
=0.123kN/m2
丫e：
地震作用分项系数：
1.3
qEA：
垂直于玻璃平面的分布水平地震作用设计值（kN/m2）
qEA=rEXqEAk
=1.3XqEAK
=1.3X0.246
2
=0.319kN/m2
3玻璃的强度计算
内侧玻璃校核依据：
bWfg=84.000N/mm2
2
外侧玻璃校核依据：
（TWk：
垂直于玻璃平面的风荷载标准值（KN/m2）
qEAk：
垂直于玻璃平面的地震作用标准值（KN/m）
dWk在垂直于玻璃平面的风荷载作用下玻璃截面的最大应力标准值（N/mnf）
dEk：
在垂直于玻璃平面的地震作用下玻璃截面的最大应力标准值（N/mn?
）
0:
参数
n:
折减系数，可由参数0按JGJ102-2003表6.1.2-2采用
表6.1.2-2折减系数n
0
w5.0
10.0
20.0
40.0
60.0
80.0
100.0
n
1.00
0.96
0.92
0.84
0.78
0.73
0.68
0
120.0
150.0
200.0
250.0
300.0
350.0
>400.0
n
0.65
0.61
0.57
0.54
0.52
0.51
0.50
a：
玻璃短边边长：
800.0mm
b：
玻璃长边边长：
900.0mm
Bt_l中空玻璃内侧玻璃厚度为：
6.000（mm）
Bt_w中空玻璃外侧玻璃厚度为：
6.000（mm）
m:
玻璃板的弯矩系数，按边长比a/b查
表6.1.2-1得:
0.0539
表6.1.2-1四边支承玻璃板的弯矩系数m
a/b
0.00
0.25
0.33
0.40
0.50
0.55
0.60
0.65
m
0.1250
0.1230
0.1180
0.1115
0.1000
0.0934
0.0868
0.0804
a/b
0.70
0.75
0.80
0.85
0.90
0.95
1.00
m
0.0742
0.0683
0.0628
0.0576
0.0528
0.0483
0.0442
Wk1中空玻璃分配到外侧玻璃的风荷载标准值（KN/m2）
Wk2中空玻璃分配到内侧玻璃的风荷载标准值（KN/m2）
qEk1中空玻璃外侧玻璃的地震作用标准值（KN/m2）
2
qEk2中空玻璃内侧玻璃的地震作用标准值（KN/m）
3332
Wk1=1.1XWXB_w/（BT_w+B_L）=0.729（kN/m）
3332
Wk2=WXB_L/（BT_w+Bt_l）=0.663（kN/m）
2
qEk1=0.123（kN/m）qEk2=0.123（kN/m2）
在垂直于玻璃平面的风荷载和地震作用下玻璃截面的最大应力标准值计算（N/mm2）
在风荷载作用下外侧玻璃参数0=（讽什0.5XqEKi）Xa4/（EXt4）
=3.47
n:
折减系数，按0=3.47
查JGJ102-20036.1.2-2表得:
n=1.00
在风荷载作用下外侧玻璃最大应力标准值dw=6xmxWiXaXn/t
=4.193N/mm
2
n:
折减系数，按B=3.47
2
Ek=6xmXqEk〔xaXn/t
查6.1.2-2表得:
1.00
在地震作用下外侧玻璃最大应力标准值b
=0.706N/mm
b:
外侧玻璃所受应力：
采用S/+0.5Se组合:
b=1.4Xbw+0.5X1.3Xbek
=1.4X4.193+0.5X1.3X0.706
=6.329N/mm2
在风荷载作用下内侧玻璃参数B=（Wk2+0.5Xqek）Xa4/（EXt4）
=3.18
n:
折减系数，按B=3.18
查JGJ102-20036.1.2-2表得:
n=1.00
在风荷载作用下内侧玻璃最大应力标准值bw=6XmxW2Xa2Xn/t
2=3.812N/mm
44
在地震作用下内侧玻璃参数B=（Wk2+0.5XqEK》Xa/（EXt）
=3.18
n:
折减系数，按B=3.18
2
Ek=6XmXqEk2XaXn/t
查6.1.2-2表得:
n=1.00
在地震作用下内侧玻璃最大应力标准值b
=0.706N/mm
b:
内侧玻璃所受应力
采用S^+0.5Se组合:
b=1.4Xbw+0.5X1.3Xbek
=1.4X3.812+0.5X1.3X0.706
2
=5.796N/mm
外侧玻璃最大应力设计值b=6.329N/mm24玻璃的挠度计算
df：
在风荷载标准值作用下挠度最大值（mm）
D:
玻璃的刚度（N.mm）
te：
玻璃等效厚度0.95X（Bt_L3+Bt_w3）1/3=7.2mm
V:
泊松比，按JGJ102-20035.2.9条采用，取值为0.20
表5.2.9材料的泊松比u
材料
u
材料
u
玻璃
0.20
钢、不锈钢
0.30
铝合金
0.33
高强钢丝、钢绞线
0.30
卩：
挠度系数：
按JGJ102-2003表6.1.3采用卩=0.00507
表6.1.3四边支承板的挠度系数口
a/b
0.00
0.20
0.25
0.33
0.50
□
0.01302
0.01297
0.01282
0.01223
0.01013
a/b
0.55
0.60
0.65
0.70
0.75
□
0.00940
0.00867
0.00796
0.00727
0.00663
a/b
0.80
0.85
0.90
0.95
1.00
□
0.00603
0.00547
0.00496
0.00449
0.00406
44
0=vkxa/（Exte）
=2.84
n:
折减系数，按0=2.84
查JGJ102-20036.1.2-2表得：
n=1.00D=（Exte3）/12（1-v2）
=2314912.42（N.mm）
4
df=^xVkxaXn/D
=1.2（mm）
df/a<1/60
玻璃的挠度满足！
三、硅酮结构密圭寸胶计算
该处选用结构胶类型为：
SS622
1硅酮结构密封胶粘接宽度计算
按风荷载、水平地震作用和自重效应，计算硅酮结构密封胶的宽度：
（1）在风载荷和水平地震作用下，玻璃与铝框间结构胶粘结宽度的计算（抗震设计）：
Cs1：
风载荷作用下玻璃与铝框间结构胶粘结宽度（mm）
2
W:
风荷载设计值：
1.856kN/m
a:
矩形玻璃板的短边长度：
800.000mm
f1：
硅酮结构密封胶在风荷载或地震作用下的强度设计值，取0.2N/mm2
qe：
作用在计算单元上的地震作用设计值:
0.319（kN/m2）
按JGJ102-2003的5.6.3-2进行计算：
Cs1=（W+0.5xqExa/（2000xf1）
=（1.856+0.5x0.319）x800.000/（2000x0.2）
=4.03mm取5mm
（2）在玻璃永久荷载作用下，玻璃与铝框间结构胶粘结宽度的计算：
Cs2:
自重效应玻璃与铝框间结构胶粘结宽度
（mm）
a:
矩形玻璃板的短边长度:
800.0mm
b:
矩形玻璃板的长边长度:
900.0mm
f2:
结构胶在永久荷载作用下的强度设计值
取0.01N/mm2
玻璃下端不设置托条，玻璃自重载荷分项系数取:
1.35
按JGJ102-2003的5.6.3-3条规定进行计算:
Bt_l:
中空或夹层玻璃（双层）内侧玻璃厚度6.0mm
Bt_w：
中空或夹层玻璃（双层）外侧玻璃厚度6.0mm
Cs2=1.35x25.6x（Bt」+B_w）x（axb）/（2000x（a+b）xf?
）
=8.78mm取9mm
（3）在玻璃永久载荷作用下，玻璃与玻璃间结构胶粘接宽度的计算
Cs_zk：
自重效应玻璃与玻璃间结构胶粘结宽度（mm）
a：
矩形玻璃板的短边长度：
800.0mm
b：
矩形玻璃板的长边长度：
900.0mm
Bt_w：
中空或夹层玻璃（双层）外侧玻璃厚度6.0mm
f2：
结构胶在永久荷载作用下的强度设计值,取0.01N/mm2
按JGJ102-2003的5.6.3-3条规定进行计算：
Cs_zk=1.35x（25.6xBt_w）x（axb）/（2000x（a+b）xf2）
=1.35x（25.6xBt_w）x（800.0x900.0）/（2000x（800.0+900.0）x0.01）=4.39mm取5mm
（4）硅酮结构密封胶的最大计算宽度：
9mm
2硅酮结构密封胶粘接厚度的计算
（1）水平风荷载作用下胶缝厚度的计算
ts1：
风荷载作用下结构胶的粘结厚度
hg：
玻璃面板高度：
900.0mm
（rad）:
0.0010
2
0.14N/mm2时的伸长率
0:
风荷载标准值作用下主体结构的楼层弹性层间位移角限值“:
胶缝变位折减系数1.000
S:
硅酮结构密封胶的变位承受能力，取对应于其受拉应力为12.0%
s1=0xhgX®/（S2x（2+S2））
=1.8mm取2mm
（2）温度作用下胶缝厚度的计算:
us1:
在年温差作用下玻璃与玻璃附框型材相对位移量（mm）ts2:
温度作用下结构胶的粘结厚度
玻璃板块最大边b:
900.0
△t:
年温差：
取80C
a1:
铝型材线膨胀系数，2.3x10-5
a2:
玻璃线膨胀系数，1x10-5
us1=bxAtx（a1-a2）
=900.0
=0.9mm
x80x（2.3-1）x10取1mm
0.5
ts2=Usl/（（S2（2+（S2））=09（（12.0%X（2+（12.0））
=0.2mm取1mm
（3）硅酮结构密封胶的最大计算厚度:
2mm
按照规范JGJ102-2003的5.6.1条规定:
硅酮结构密封胶的粘接厚度不应小于6mm
故取胶缝的计算厚度为:
6mm
3胶缝宽度和厚度推荐值
胶缝推荐宽度为:
9mm
胶缝推荐厚度为:
6mm
4选取的胶缝宽度和厚度
玻璃和铝框间胶缝选定宽度为:
20mm
玻璃和铝框间胶缝选定厚度为:
25mm
玻璃和玻璃间胶缝选定宽度为:
15mm
四、固定片（压板）计算
Wfg_x:
计算单元总宽为800.0mm
Hfg_y:
计算单元总高为900.0mm
Hyb1:
压板上部分高为300.0mm
Hyb2:
压板下部分高为300.0mm
Wyb:
压板长为20.0mm
Hyb:
压板宽为35.0mm
Byb:
压板厚为8.0mm
Dyb:
压板孔直径为5.0mm
Wk:
作用在幕墙上的风荷载标准值为1.326
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