玻璃幕墙结构计算
玻璃幕墙结构计算
1．前言
随着建筑业的发展，玻璃幕墙得到了广泛使用，修订版《玻璃幕墙工程技术规范》(JGJ 102-2003)的发布，标志我国幕墙行业的技术标准跨上了新台阶。为助于幕墙行业工程技术人员理解、应用此规范，确保幕墙结构的安全性、可靠性，特撰写此文。本文包括结构设计基本规定、幕墙所受荷载及作用、玻璃计算、结构胶计算、横梁计算、立柱计算、连接计算等内容。
2．结构设计基本规定
2.1幕墙结构设计方法
幕墙的结构计算，采用以概率论为基础的极限状态设计方法，用分项系数设计表达式进行计算。极限状态包括两种：
a．承载能力极限状态：主要指强度破坏、丧失稳定。
b．正常使用极限状态：主要指产生影响正常使用或外观的变形。
2.2设计验算基本过程
设计验算基本过程分以下三步：
a．根据实际情况进行荷载及作用计算。
b．根据构件所受荷载及作用计算荷载效应及组合。
c．根据验算公式进行设计验算。
2.3验算公式
2.3.1承载力验算：
S≤R
S：荷载效应按基本组合的设计值，可以是内力或应力。
具体到幕墙构件：
S=γgSgk+ψwγwSwk+ψeγeSek
其中：
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；
γg———永久荷载分项系数，取γg=1.2；
γw———风荷载分项系数，取γw=1.4；
γe———地震作用分项系数，取γe=1.3；
ψw———风荷载组合值系数，取ψw=1.0；
ψe———地震作用组合值系数，取ψe=0.5。
R：抗力设计值，可以是构件的承载力设计值或强度设计值。
①如果已知承载力设计值或强度设计值，可直接引用。见《玻璃幕墙工程技术规范(JGJ 102-2003)》P20§5.2“材料力学性能”。
②如果已知承载力标准值或强度标准值，则需除以材料分项系数K2，得到承载力设计值或强度设计值，举例如下：
石材，已知其弯曲强度平均值fgm= 8MPa，则其抗弯强度设计值fg1=fgm/K2=fgm/2.15=3.72(MPa)；锚栓，已知其极限抗拉力为50kN，则其抗拉力设计值F=50/K2=50/2=50/2=25(kN)。
不同材料的材料分项系数K1是由其总安全系数K及荷载分项系数K2决定的。其数学关系为K=K1K2。不同材料的总安全系数K举例如下：石材K=3，连接K=2.8，玻璃K=2.5。而起主要控制作用的风荷载的荷载分项系数K1=1.4。所以可换算得到：石材的材料分项系数K2=K/K1=3/1.4=2.15，连接的材料分项系数K2=K/K1=2.8/1.4=2，玻璃的材料分项系数K2=K/K1=2.5/1.4=1.785。
2.3.2挠度验算
df≤df·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。
在钢结构计算中，挠度验算应考虑不同作用效应的组合。但在幕墙计算中，出于简化考虑，不考虑不同作用效应的组合，仅须分别单独计算风荷载或永久荷载标准值作用下的挠度。
具体到下列幕墙构件：
铝横梁、立柱：df·lim=l/180，l为支点间距离。
钢横梁、立柱：df·lim=l/250，l为支点间距离。
四边支承玻璃：df·lim=短边边长/60
四点支承玻璃：df·lim=支承点间长边边长/60
玻璃肋对边支承玻璃：df·lim =跨度/60
玻璃肋：df·lim=计算跨度/200
3．幕墙所受荷载及作用
3.1永久荷载
永久荷载即重力荷载，根据材料的重力密度及具体尺寸计算。
例如，计算规格为6+0.76PVB+6(mm)钢化夹胶玻璃的永久荷载标准值：
qgk0=t0×γg/1000=12×25.6/1000=0.307(kPa)
其中：
t0—玻璃片总厚度，t0=12(mm)；
γg—玻璃重力密度，γg=25.6(kN/m3)。
如考虑玻璃上铝粘接框重量，假设铝粘接框重量为玻璃重量的20%，则玻璃与铝框永久荷载标准值：
qgk=(1+20%)qgk0=(1+20%)×0.307=0.368(kPa)
3.2风荷载
幕墙的风荷载标准值按下式计算，且不应小于1.0kPa。
wk=βgzμsμzw0
其中：
wk———风荷载标准值；
βgz———阵风系数，按幕墙距地面高度、地面粗糙度查表；
μs———风荷载体形系数；
对于负压区墙面，取-1.2(外压-1.0，再考虑内压-0.2)
对于负压区墙角边，取-2.0(外压-1.8，再考虑内压-0.2)
对于雨蓬，取-2.0
μz———风压高度变化系数，按幕墙距地面高度、地面粗糙度查表；
w0———基本风压，取50年一遇基本风压。
例如，已知w0=0.75kPa，地面粗糙度为C类，幕墙最高80m，求墙面风荷载标准值：
wk=βgzμsμzw0=1.64×1.2×1.538×0.75=2.27(kPa)
3.3地震作用
垂直于玻璃幕墙平面的分布水平地震作用标准值按下式计算：
qek=βeαmaxGk/A
其中：
qek———垂直于玻璃幕墙平面的分布水平地震作用标准值；
βe———地震动力放大系数，取 5.0(为使脆性材料在设防烈度下不破损伤人而考虑)；
αmax———水平地震影响系数最大值，按抗震设防烈度和设计基本地震加速度查表；
Gk———幕墙构件(包括玻璃面板和铝粘接框)的永久荷载标准值；
A———幕墙面积，Gk/A即为玻璃与铝框永久荷载标准值qgk。
例如，已知深圳地区抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.10g，玻璃为6+0.76PVB+6(mm)钢化夹胶玻璃，求分布水平地震作用标准值：
qek=βeαmaxGk/A=βeαmaxqgk=5×0.08×0.368=0.147(kPa)
4．玻璃计算
4.1玻璃最大应力标准值
玻璃面板为四边支承板，其最大应力标准值按下式计算：σk=η(6mqka2/t2)
其中：
σk———玻璃在荷载作用下的最大应力标准值；
qk———垂直作用在玻璃幕墙平面上的荷载或作用标准值；
a———矩形玻璃板短边边长；
t———玻璃厚度；
m———弯矩系数，按玻璃板短边与长边边长之比a/b查表；
η———考虑玻璃板在外荷载作用下大挠度变形影响的应力折减系数。
按θ=(wk+0.5qek)a4/(Egt4)查表，Eg为玻璃的弹性模量。
4.2玻璃跨中挠度
玻璃跨中挠度按下式计算：df=η(μwka4)/D
其中：
df———玻璃在风荷载标准值作用下的挠度最大值；
wk———风荷载标准值；
D———玻璃刚度，D=Egt3/[12×(1-ν2)]，t为玻璃厚度，ν为玻璃泊松比；
μ———挠度系数，按玻璃板短边与长边边长之比a/b查表；
η———挠度折减系数，按θ=wka4/(Egt4)查表。
4.3计算夹胶玻璃的特别规定
4.3.1应力计算
计算夹胶玻璃应力时，作用于夹胶玻璃上的荷载及作用按下式分配到两片玻璃上：qk1=qkt13/(t13+t23)
qk2=qkt23/(t13+t23)
其中：
qk———垂直作用在玻璃幕墙平面上的荷载或作用标准值；
qk1、qk2———分别为分配到各单片玻璃的荷载或作用标准值；
t1、t2———分别为各单片玻璃的厚度。
推导：不考虑夹胶层的粘接作用，偏安全地认为内外片玻璃板叠置。夹胶玻璃内外片玻璃板在板面均布荷载qk作用下，虽然各自弯曲，但其曲率和挠度相同。设内、外片玻璃板的厚度分别为t1、t2，弯曲刚度分别为D1、D2，分担荷载分别为qk1、qk2。根据弹性力学推导，每片玻璃分担的荷载按各自弯曲刚度的比例分配，即：qk1=qkD1/(D1+D2)
qk2=qkD2/(D1+D2)
由于玻璃板弯曲刚度D=Egt3/[12×(1-ν2)]，所以分担荷载按其厚度立方的比例分配，即：
qk1=qkt13/(t13+t23)
qk2=qkt23/(t13+t23)
4.3.2挠度计算
玻璃跨中挠度仍按下式计算：
df=η(μwka4)/D
但在计算玻璃刚度D时，应采用等效厚度te。
推导：偏安全地认为内外片玻璃板叠置，并忽略夹胶层的抗弯贡献，则夹胶玻璃的等效刚度为两片玻璃弯曲刚度之和，即：D=D1+D2。由于刚度D与其玻璃厚度的立方成正比，所以计算挠度时的等效厚度te按两片玻璃厚度立方和的立方根取用。
4.4计算中空玻璃的特别规定
4.4.1应力计算
计算中空玻璃应力时，作用于夹胶玻璃上的风荷载标准值按下式分配到两片玻璃
上：
wk1=1.1wkt13/(t13+t23)
wk2=wkt23/(t13+t23)
其中：
wk———垂直作用在玻璃幕墙平面上的风荷载标准值；
wk1、wk2———分别为分配到外片玻璃、内片玻璃的风荷载标准值；
t1、t2———分别为外片玻璃、内片玻璃的厚度。
由于地震作用相对于风荷载，其值较小，不足以使中空玻璃的内外片玻璃板产生相同的挠度，所以地震作用不按内外片玻璃的刚度分配，而按各自板块的自重分配，即按内外片玻璃板的厚度分配，其公式为：
qek1=qekt1/(t1+t2)
qek2=qekt2/(t1+t2)
4.3.2挠度计算
玻璃跨中挠度仍按下式计算：
df=η(μwka4)/D
但在计算玻璃刚度D时，应采用等效厚度te。te按下式计算：
te=0.95×
由于中空玻璃的两片玻璃之间有气体层，直接承受荷载的外片玻璃的挠度要略大于间接承受荷载的内片玻璃的挠度，分配的荷载相应也略大一些。故将外片玻璃分配的荷载加大10%，同时将中空玻璃的等效厚度te减小5%，这样计算出的结果与试验结果相近。
4.5玻璃计算实例
4.5.1玻璃强度计算
玻璃所受荷载及作用按本文“3．幕墙所受荷载及作用”一章中计算实例取值。玻璃为四边支承板，玻璃短边a=1.2m，长边b=2.0m。玻璃规格为6+0.76PVB+6(mm)钢化夹胶玻璃。
4.5.1.1风荷载标准值产生的应力
已知wk=2.27(kPa)，外片玻璃所受的风荷载标准值：
wk1=wkt13/(t13+t23)=2.27×63/(63+63)=1.14(kPa)
内片玻璃所受的风荷载标准值：
wk2=wkt23/(t13+t23)=2.27×63/(63+63)=1.14(kPa)
按a/b=0.6，查得四边简支玻璃板的弯矩系数m=0.0868
所以外片玻璃板最大应力(暂未考虑折减系数η)：
σwk1=6mwk1a2/t12=6×0.0868×1.14×12002/62=23.75(MPa)
内片玻璃板最大应力(暂未考虑折减系数η)：
σwk2=6mwk2a2/t22=6×0.0868×1.14×12002/62=23.75(MPa)
4.5.1.2地震作用标准值产生的应力
已知qek=0.147(kPa)，
外片玻璃所受的地震作用标准值：
qek1=qekt13/(t13+t23)=0.147×63/(63+63)=0.07(kPa)
内片玻璃所受的地震作用标准值：
qek2=qekt23/(t13+t23)=0.147×63/(63+63)=0.07(kPa)
所以外片玻璃板最大应力(暂未考虑折减系数η)：
σek1=6mqek1a2/t12=6×0.0868×0.07×12002/62=1.46(MPa)
内片玻璃板最大应力(暂未考虑折减系数η)：
σek2=6mqek2a2/t22=6×0.0868×0.07×12002/62=1.46(MPa)
4.5.1.3应力折减系数
θ1=(wk1+0.5qek1)a4/(Egt14)=(1.14+0.5×0.07)×10-3×12004/(7.2×104×64)=26.1
θ2=(wk2+0.5qek2)a4/(Egt24)=(1.14+0.5×0.07)×10-3×12004/(7.2×104×64)=26.1
查表得：应力折减系数η1=η2=0.896
4.5.1.4应力组合设计值
外片玻璃板最大组合应力(考虑折减系数)：
σ1=η1(ψwγwσwk1+ψeγeσek1)=0.896×(1.0×1.4×23.75+0.5×1.3×1.46)=30.64(MPa)内片玻璃板最大组合应力(考虑折减系数)：
σ2=η2(ψwγwσwk2+ψeγeσek2) =0.896×(1.0×1.4×23.75+0.5×1.3×1.46)=30.64(MPa) 4.5.2玻璃刚度计算
4.5.2.1玻璃等效厚度
te==7.56(mm)
4.5.2.2玻璃刚度
D=Egte3/[12×(1-ν2)]=7.2×104×7.563/[12×(1-0.22)]=2700508(N·mm)
4.5.2.3挠度折减系数
θ=wka4/(Egte4)=2.27×10-3×12004/(7.2×104×7.564)=20
查表得：挠度折减系数η=0.92
4.5.2.4挠度系数
按a/b=0.6，查得四边简支玻璃板的挠度系数μ=0.00867
4.5.2.5跨中挠度
在风荷载标准值作用下，玻璃板跨中挠度：
df=η(μwka4)/D=0.92×(0.00867×2.27×10-3×12004)/2700508=13.9(mm)
5．结构胶计算
5.1结构胶尺寸构造要求
粘接宽度cs≥7mm，粘接厚度ts≥6mm，且2ts≥cs≥ts。
5.2结构胶强度设计值
结构胶在风荷载或地震作用下的强度设计值：f1=0.2(MPa)
结构胶在永久荷载作用下的强度设计值：f2=0.01(MPa)
5.3结构胶粘接宽度计算
结构胶粘接宽度CS取以下两种情况的较大值：
在风荷载和水平地震作用下，结构胶粘接宽度
cs1=(w+0.5qe)a/(2000f1)
在玻璃永久荷载作用下，结构胶粘接宽度cs2=qgab/[2000(a+b)f2]
其中：
w———风荷载设计值；
qe———地震作用设计值；
qg———玻璃重力荷载设计值；
a、b———分别为矩形玻璃板短边和长边边长。
推导：幕墙玻璃在风荷载和水平地震作用下的受力状态相当于承受均布面荷载的四边支承板，其荷载传递如图 5.1所示。玻璃板块在支承边缘的最大线均布拉力为(w+0.5qe)a/2，由结构胶的粘接力承受，即：
f1cs=(w+0.5qe)a/2
故cs=(w+0.5qe)a/(2f1)
在重力荷载设计值作用下，竖向玻璃幕墙的结构胶缝均匀承受长期剪应力。胶缝长度为玻璃边长之和，即2(a+b)。胶缝宽度为cs。重力集中荷载设计值为qgab。故：f1cs×2(a+b)=qgab
cs=qgab/[2(a+b)f1]
当w+0.5qe采用kPa为单位时，须除以1000予以换算。
5.4结构胶计算实例
5.4.1结构胶粘接宽度计算
玻璃所受荷载及作用按本文“3．幕墙所受荷载及作用”一章中计算实例取值。已知qgk0=0.307kPa，wk=2.27kPa，qek=0.147kPa。主体结构的结构类型为钢筋混凝土框架结构。玻璃为四边支承板，玻璃短边a=1.2m，长边b=高度hk=2.0m。
5.4.1.1在风荷载和水平地震作用下，结构胶粘接宽度
cs1=(w+0.5qe)a/(2000f1)=(1.4wk+0.5×1.3qek)a/(2000f1)=(1.4×2.27+0.5×1.3×0.147)×1200/( 2000×0.2)=9.8(mm)
5.4.1.2在玻璃永久荷载作用下，结构胶粘接宽度
cs2=qgab/[2000(a+b)f2]=1.2qgk0ab/[2000(a+b)f2]=1.2×0.307×1200×2000/[2000×(1200+20 00)×0.01]=13.9(mm)
5.4.1.3由前二式计算结果，结构胶粘接宽度cs应≥13.9(mm)
5.4.2结构胶粘接厚度计算
根据主体结构的结构类型-钢筋混凝土框架结构，查得风荷载作用下主体结构楼层弹性层间位移角限值θ=1/550rad。玻璃高度hk=2.0m。故相对位移
us=θhk=1/550×2000=3.64(mm)。按结构胶生产厂家提供，结构胶变位承受能力δ=0.125。所以结构胶粘接厚度：
ts≥us/[δ(δ+2)]1/2=3.64/[0.125×(0.125+2)]1/2=7.1(mm)
由上式计算结果，结构胶粘接厚度ts应≥7.1(mm)
6．横梁计算
6.1厚度规定
6.6.1宽厚比
横梁截面自由挑出部位和双侧加劲部位的宽厚比bO/t应符合表6.1的要求。
6.6.2厚度
横梁截面主要受力部位厚度t应符合表6.2的要求。
6.2受弯承载力验算公式
Mx/(γWnx)+My/(γWny)≤f
其中：
Mx———横梁绕截面x轴(幕墙平面内方向)的弯矩组合设计值；
My———横梁绕截面y轴(幕墙平面外方向)的弯矩组合设计值；
Wnx———横梁截面绕截面x轴(幕墙平面内方向)的净截面抵抗矩；
Wny———横梁截面绕截面y轴(幕墙平面外方向)的净截面抵抗矩；
γ——塑性发展系数，取γ=1.05；
f———型材抗弯强度设计值。
6.3受剪承载力验算公式
VySx/(Ixtx)≤f
VxSy/(Iyty)≤f
其中： Vx———横梁水平方向(x轴)的剪力设计值；
Vy———横梁竖直方向(y轴)的剪力设计值；
Sx———横梁在中性轴x轴一侧的部分截面绕x轴的毛截面面积矩；
Sy———横梁在中性轴y轴一侧的部分截面绕y轴的毛截面面积矩；
Ix———横梁截面绕x轴的毛截面惯性矩；
Iy———横梁截面绕y轴的毛截面惯性矩；
tx———横梁截面垂直于x轴腹板的截面总厚度；
ty———横梁截面垂直于y轴腹板的截面总厚度。
f———型材抗剪强度设计值。
6.4横梁计算实例
幕墙所受荷载及作用按本文“3．幕墙所受荷载及作用”一章中计算实例取值。已知qgk=0.368kPa，wk=2.27kPa，qek=0.147kPa。玻璃短边a=横梁跨度a=1.2m，长边b=2.0m。
横梁截面如图6.1所示。横梁截面参数取值如下：
毛截面惯性矩：Ix=736492(mm4)Iy=468972(mm4)
净截面抵抗矩：Wx=18412(mm3)Wy=15632(mm3)
6.4.1在荷载标准值作用下，横梁的内力及挠度
6.4.1.1在风荷载标准值作用下，横梁的内力及挠度
在风荷载标准值作用下，横梁的计算简图如图6.2所示。
线荷载：qwk=2×(wka/2)=2×(2.27×1.2/2)=2.724(kN/m)
(wka/2乘2倍系因为横梁上、下三角形荷载叠加) 跨中最大弯矩：
Mwk=qwka2/12=2.724×1.22/12=0.33(kN·m)
跨内最大剪力：
Vwk=qwka/4=2.724×1.2/4=0.82(kN)
跨中最大挠度：
uwk=qwka4/(120EIy)=2.724×12004/(120×7.0×104×468972)=1.43(mm)
6.4.1.2在地震作用标准值作用下，横梁的内力
在地震作用标准值作用下，横梁的计算简图如图6.2所示。
线荷载：
qxek=2×(qeka/2)=2×(0.147×1.2/2)=0.176(kN/m)
跨中最大弯矩：
Mek=qxeka2/12=0.176×1.22/12=0.021(kN·m)
跨内最大剪力：
Vek=qxeka/4=0.176×1.2/4=0.05(kN)
6.4.1.3在重力荷载标准值作用下，横梁的内力及挠度
在重力荷载标准值作用下，横梁的计算简图如图6.3所示。
集中荷载：
Pgk=qgkab/2=0.368×1.2×2.0/2=0.442(kN)
跨中最大弯矩：
Mgk=Pgkn=0.442×0.25=0.111(kN·m)
(n为玻璃垫块至横梁端部的距离，按实际取n=0.25m)
跨内最大剪力：
Vgk=Pgk=0.442(kN)
跨中最大挠度：
ugk=Pgkαa3(3-4α2)/(24EIx)=0.442×103×0.208×12003×(3-4×0.2082)/(24×7.0×104×736492) =0.36(mm)
（α=n/a=0.25/1.2=0.208）
6.4.2横梁验算
横梁材质为铝合金6063-T5，抗弯强度设计值f=85.5MPa，抗剪强度设计值f=49.6MPa。
6.4.2.1受弯承载力验算
绕x轴(幕墙平面内方向)的弯矩组合设计值：
Mx=γgMgk=1.2×0.111=0.13(kN·m)
绕y轴(幕墙平面外方向)的弯矩组合设计值：
My=ψwγwMwk+ψeγeM ek=1.0×1.4×0.33+0.5×1.3×0.021=0.48(kN·m)
受弯承载力验算：
Mx/(γWnx)+My/(γWny)
=0.13×106/(1.05×18412)+0.48×106/(1.05×15632)=36.00(MPa)≤f=85.5(MPa)(满足)
6.4.2.2受弯承载力验算
横梁水平方向(x轴)的剪力设计值：
Vx=ψwγwVwk+ψeγeVek=1.0×1.4×0.82+0.5×1.3×0.05=1.18(kN)
横梁竖直方向(y轴)的剪力组合设计值：
Vy=γgVgk=1.2×0.442=0.53(kN)
横梁在中性轴x轴一侧的部分截面绕x轴的毛截面面积矩(按图6.1所示)：Sx=(60-6)×3×38.5+2×40×3×20=11037(mm3)
横梁在中性轴y轴一侧的部分截面绕y轴的毛截面面积矩：
Sy=(80-6)×3×28.5+2×30×3×15=9027(mm3)
受剪承载力验算：
VySx/(Ixtx)=0.53×103×11037/[800000×(3+3)]=1.22(MPa)≤f=49.6(MPa)(满足) VxSy/(Iyty)=1.18×103×9027/[500000×(3+3)]=3.55(MPa)≤f=49.6(MPa)(满足)
6.4.2.3局部稳定验算
横梁水平方向(x轴)腹板宽厚比b1/t1=(60-6)/3=18.0≤50(满足)
横梁竖直方向(y轴)腹板宽厚比b2/t2=(80-6)/3=24.7≤50(满足)
6.4.2.4刚度验算
由前计算，在风荷载标准值作用下，横梁挠度
uwk=1.43(mm)≤a/180=1200/180=6.67(mm)(满足)
由前计算，在重力荷载标准值作用下，横梁挠度
ugk=0.36(mm)≤a/180=1200/180 =6.67(mm)(满足)
玻璃幕墙计算(钢立柱)
玻璃幕墙计算（钢立柱）
郑州金水万达中心项目1#、2#楼 明框玻璃幕墙 设 计 计 算 书 河南天地装饰工程有限公司 2015.04
目录 1计算引用的规范、标准及资料 (1) 1.1幕墙设计规范： (1) 1.2建筑设计规范： (1) 1.3铝材规范： (2) 1.4金属板及石材规范： (2) 1.5玻璃规范： (3) 1.6钢材规范： (3) 1.7胶类及密封材料规范： (3) 1.8五金件规范： (4) 1.9相关物理性能等级测试方法： (4) 1.10《建筑结构静力计算手册》（第二版） (5) 1.11 土建图纸： (5) 2基本参数 (5) 2.1幕墙所在地区 (5) 2.2地面粗糙度分类等级 (5) 2.3抗震设防 (5) 3幕墙承受荷载计算 (6) 3.1 风荷载标准值的计算方法 (6)
3.2计算支撑结构时的风荷载标准值 (8) 3.3计算面板材料时的风荷载标准值 (8)
3.4垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值8 3.5平行幕墙平面的集中水平地震作用标准值8 3.6作用效应组合 4幕墙立柱计算................ 4.1立柱型材选材计算...... 4.2确定材料的截面参数..… 4.3选用立柱型材的截面特性 4.4立柱的抗弯强度计算..… 4.5立柱的挠度计算....... 4.6立柱的抗剪计算....... 5幕墙横梁计算................ 5.1横梁型材选材计算........ 5.2确定材料的截面参数..… 5.3选用横梁型材的截面特性 5.4幕墙横梁的抗弯强度计算 5.5横梁的挠度计算 ....... 5.6横梁的抗剪计算...... 6 玻璃板块的选用与校核 ...... 6.1玻璃板块荷载计算：.... 6 2玻璃的强度计算：.... 6.3玻璃最大挠度校核:..… 7连接件计算.................. .9 10 11 1 1 12 12 13 14 16 17 18 18 18 20 20 21 .22 23
幕墙基本计算公式
幕墙设计计算书 基本参数:北京地区基本风压0.400kN/m2 抗震设防烈度8度设计基本地震加速度0.08g Ⅰ.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 139-2001 《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 《建筑结构静力计算手册 (第二版) 》 《BKCADPM集成系统(BKCADPM2006版)》 Ⅱ.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: W k=βgz×μs×μz×W0（7.1.1-2） 其中: W k---垂直作用在幕墙表面上的风荷载标准值(kN/m2)； βgz---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。
幕墙材料计算规则
材料消耗量计算规则 说明： 1、本计算规则仅适用于投标预算报价。 2、材料消耗量指各项材料分摊到工程分项单位面积的用量，包括损耗率； 3、材料消耗量计算有效位数保留小数点后两位，以立方米、吨为单位的可保留三位小数； 4、预算所统计的各项材料通常指成品（不需再加工），其报价应包含制作、加工、包装运 输、仓储、增值税金等一切费用； 5、铝型材、钢材、铝塑板、蜂窝铝板、单层玻璃、镀锌钢板、不锈钢板等按原材料统计时， 其预算单价必须考虑加工时的优化出材率（出裁率）、各种损耗、包装运输、仓储、增值税金等一切费用； 6、各种原材料加工为成品时的利用率如下：铝材97%，钢材95%，单层玻璃85%，铝塑板 80%，不锈钢板90%，镀锌铁皮85%； 7、各种材料的正常损耗率如下：铝材6~8%，钢材6%，玻璃1~3%，石材1~2%，铝单板 1~2%，铝塑板25%，镀锌铁皮25%，结构胶25%，耐侯胶30%，胶条5%，五金系统2%，不锈钢标准件5%，其它5%； 8、铝型材的预算单价应考虑包装费及运输费用； 9、石材、玻璃、铝板在计算工程量时不用扣除胶缝，但在计算单位含量时，石材、玻璃要 按其净面积计算，铝板要按其展开面积计算含量。 10、玻璃、铝板、石材等为弧面或异型时，需单独统计和报价。 11、弧型幕墙的铝型材、钢材等需要弯弧时，应单独统计，另加弯弧加工费。 一、玻璃幕墙 1、玻璃面材：分品种规格（弧面玻璃及其它异型玻璃单独统计）按图示尺寸以平米计 算。隐框玻璃幕墙不必扣除胶缝，明框幕墙玻璃应扣除一部分铝材占用面积（通常 按玻璃嵌槽深度为15MM计算玻璃的净尺寸）。 2、钢材：以千克计（先计算长度，再折算成重量）。（表面处理可另行列项按展开面积 计算） 3、铝型材：包括竖龙骨、横龙骨、玻璃附框、扣盖、扣座、压块、连接铝角码、撞角 码等，先分规格计算长度，再乘以各自线密度，以千克计算重量。（不同表面处理 方式的铝材应分开列项） 4、密封胶：先按图计算出不同胶缝的长度，再折算成支数来计算（通常包装500毫升 密封胶可打16毫米宽*10毫米深胶缝3米，包装592毫升密封胶可打16毫米宽*10 毫米深胶缝3.5米）。或者按以下方法计算：胶缝宽度（mm）*胶缝厚度（mm）（厚 度按10mm计算或按宽度的一半计算）*胶缝长度（米）/每支胶的体积（毫升）= 胶的支数。 5、结构胶：先计算玻璃注胶长度，乘以注胶层宽度和厚度（一般情况宽度为厚度的两 倍，一般取定为16毫米宽*8毫米深胶缝），得出结构胶的体积，再折算为双组份胶 多少升或单组份胶多少支数来计算。 6、密封胶条：分规格形状按图示以米计算长度，再折算成重量以公斤计算。
全玻幕墙计算书范本
全玻幕墙计算书范本 基本参数: 地区，计算处标高：100M，校核玻璃规格：1.1M X 2.65M 抗震7度设防玻璃采用10+10夹胶玻璃 Ⅰ.设计依据: 《建筑结构荷载规范》 GB50009-2001 《钢结构设计规范》 GBJ17-88 《玻璃幕墙工程技术规范》 JGJ102-96 《建筑玻璃应用技术规程》 JGJ113-97 《建筑幕墙》 JG3035-96 《建筑结构静力计算手册》（第二版） 《建筑幕墙物理性能分级》 GB/T15225-94 《铝及铝合金阳极氧化，阳极氧化膜的总规范》 GB8013 《铝及铝合金加工产品的化学成份》 GB/T3190 《碳素结构钢》 GB700-88 《硅酮建筑密封胶》 GB/T14683-93 《建筑幕墙风压变形性能检测方法》 GB/T15227 《建筑幕墙雨水渗漏形性能检测方法》 GB/T15228 《建筑幕墙空气渗透形性能检测方法》 GB/T15226 《建筑结构抗震规范》 GBJ11-89 《建筑设计防火规范》 GBJ16-87（修订本） 《高层民用建筑设计防火规范》 GB50045 《建筑物防雷设计规范》 GB50057-94 《铝合金建筑型材》 GB/T5237-93 《浮法玻璃》 GB11614-99 《不锈钢热轧钢板》 GB4237-92 《建筑幕墙窗用弹性密封剂》 JC485-92 《花岗石建筑板材》 JC205 《民用建筑隔声设计规范》 GBJ118-88 《民用建筑热工设计规范》 GB50176-93 《采暖通风与空气调节设计规范》 GBJ19-87 《钢化玻璃》 GB9963-98 《普通平板玻璃》 GB4871-85 《中空玻璃》 GB11944-89 《优质碳素结构钢技术条件》 GB699-88 《低合金高强度结构钢》 GB1579 《不锈钢棒》 GB1220 《不锈钢冷加工钢棒》 GB4226 《聚硫建筑密封胶》 JC483-92 《中空玻璃用弹性密封胶剂》 JC486-92 《铝及铝合金板材》 GB3380-97 《不锈钢冷轧钢板》 GB3280-92 Ⅱ.基本计算公式: (1).场地类别划分:
单索结构玻璃幕墙结构计算
第三部分、单索结构玻璃幕墙结构计算 第一章、荷载计算 一、计算说明 本章我们计算的是位于群楼部分的单索结构玻璃幕墙，单索结构幕墙总高度36.430 m，总长度24 m。整个单索玻璃幕墙的主立面为一双曲平面，计算时，取风荷载计算部分表3-1中XX风荷载进行计算，在此部分单层拉索点式玻璃幕墙的最大水平分格为a=1960 mm，竖向分格为b=1921 mm，标准层层高为H=4.2 m。幕墙位于A座北立面的4轴与D轴的交汇处，幕墙形式及做法见投标图中DY-M02。支撑结构采用钢结构支撑体系。 二、单索玻璃幕墙的自重荷载计算（可按具体工程状况进行荷载工况分析） 1、玻璃幕墙自重荷载标准值计算 G AK：玻璃面板自重面荷载标准值 玻璃面板采用TP8+1.14PVB+TP8 mm厚的中空钢化玻璃 G AK=（8+8）×10-3×25.6=0.41 KN/m2 G GK：考虑各种零部件和索件等后的玻璃幕墙重力荷载标准值 G GK=0.45 KN/m2 2、玻璃幕墙自重荷载设计值计算 r G：永久荷载分项系数，取r G=1.2 按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第 G G：考虑龙骨和各种零部件等后的玻璃幕墙重力荷载设计值 G G=r G·G GK=1.2×0.45=0.54 KN/m2 三、单索玻璃幕墙结构承受的风荷载计算 说明：根据点支式幕墙工程技术规程（CECS127—2001），在计算点支式支撑结构风荷载标准值时，取风阵系数进行计算，其计算过程有待进一步修正。此处只是取其意，具体计算过程暂不能作为本版标准计算书的正确部分。 1、水平风荷载标准值计算
W 0：作用在幕墙上的风荷载基本值 0.45 KN/m 2 按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001附表D.4（按50年一遇） H ：单索结构玻璃幕墙钢结构高度，取H=36.430 m T ：结构的基本自振周期,取T=0.474 s 按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001附表E T=0.013H=0.013×36.43=0.474 s ξ：脉动增大系数，取ξ=1.779 由W 0·T 2=0.62×0.45×0.4742 =0.063，查《建筑结构荷载规范》GB50009-2001表 υ：脉动影响系数，取υ=0.806 由c 类地区，单索结构高度36.43 m ，查《建筑结构荷载规范》GB50009-2001表 μZ ：风压高度变化系数，取μZ =0.74 按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001表7.2.1 βZ ：风振系数 按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001表7.4.2 βZ =Z Z μξν?+1=999.00.1806.0779.11??+=2.435 μS ：风荷载体型系数，取μS =-1.2 按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001第 W K ：作用在幕墙上的风荷载标准值 W K =1.1βz ·μS ·μZ ·W 0=1.1×2.435×（-1.2）×0.74×0.45=-0.9 KN/m 2 （负风压） 取W K =1.0 KN/m 2 2、水平风荷载设计值计算 r W ：风荷载分项系数，取r W =1.4 按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第 W ：作用在幕墙上的风荷载设计值 W=r W ·W K =1.4×1.0=1.4 KN/m 2 四、荷载组合（面板） 1、风荷载和水平地震作用组合标准值计算 ψW ：风荷载的组合值系数，取ψW =1.0 按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第 ψE ：地震作用的组合值系数，取ψE =0.5 按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第 q K =ψW ·W K +ψE ·q EK =1.0×1.0+0.5×0.64=1.32 KN/m 2
玻璃幕墙计算书
远东新村幼儿园办公楼玻璃幕墙设计计算书 一. 幕墙承受荷载计算 1. 风荷载标准值计算 W k=zzs W o W k : 作用在幕墙上的风荷载标准值kN/m2 z : 瞬时风压的 阵风系数取 2.25 z : 风压高度变化系数取 1.14 s : 风荷载 体型系数取 1.5 W o : 基本风压, 当地取值为0.55kN/m2 W k=2.25X1.14X1.5X0.55=2.12kN/m 2 2. 风荷载设计值 W=w W k=1.4x2.12=2.9kN/m2 W : 风荷载设计值 w : 风荷载作用效应的分项系数值为1.4 3. 玻璃幕墙构件重力荷载标准值 G K=G AK BH=0.4x1.047x1.65=1.73kN G K : 幕墙构件包括玻璃和铝框重力荷载标准值 G AK : 幕墙构件包括玻璃和铝框的平均自重0.4kN/m2 B : 幕墙分格宽1.047m H : 幕墙分格高1.65m 4 A二BH=1.65x1.047=1.72m2 4 地震作用 1 垂直于玻璃幕墙平面的水平地震作用 q E=Emax G k/A q E : 垂直于玻璃幕墙平面的水平地震作用kN/m2 E : 动力放大系数取 3.0 max : 水平地震影响系数最大值为0.04 G k : 玻璃幕墙构件重量为0.74kN A : 玻璃幕墙构件的面积m2
q E=3x0.04x0.74/1.72=0.18kN/m2 2平行于玻璃幕墙平面的集中水平地震作用： p E=Emax G k P E :平行于玻璃幕墙平面的集中水平地震作用kN E :动力放大系数取3.0 max :水平地震影响系数最大值为0.04 G k :玻璃幕墙构件重量为0.74kN/m P E=3x0.04x0.74=0.088kN 二.玻璃的计算 玻璃选用中空玻璃 1. 计算玻璃在垂直于玻璃平面的风荷载作用下的最大应力 w=6eWa2/t2 w :风荷载作用下玻璃的最大应力N/mm2 W :风荷载设计值为0.00135N/mm2 a :玻璃短边边长1047mm t :玻璃厚度取10mm e:弯曲系数0.0775 w=6x0.0775X0.00189X10472/102=13N/mm2 I 2. 计算玻璃在垂直于玻璃平面的地震作用下的最大应力 G AK =t/1000=25.67.2/1025=0.1798kN/m2 G AK :玻璃自重I :玻璃重力体积密度kN/m3 t:玻璃厚度 q EA=EEmax G AK q EA :地震作用设计值 E :地震作用分项系数1.3 E :动力放大系数取3.0 max :水平地震影响系数最大值为0.04 q EA=1.3X3X0.040.1798=0.028kN/m2 2
玻璃幕墙荷载设计计算书
榆林市青少年活动中心、文化中心 玻璃幕墙 设 计 计 算 书 计算:赵成云 校核: 榆林市成信建工 2015年6月27日
目录 一、风荷载计算 (1) 1. 风荷载标准值: (1) 2. 风荷载设计值: (2) 二、立柱计算 (2) 1. 立柱荷载计算: (2) 2. 选用立柱型材的截面特性: (6) 3. 立柱的强度计算: (8) 4. 立柱的刚度计算: (9) 5. 立柱抗剪计算: (11)
最高点35米幕墙设计计算书 一、风荷载计算 1.风荷载标准值: Wk: 作用在玻璃幕墙上的风荷载标准值(kN/m2) μz: 35m高处风压高度变化系数(按C类区计算): (GB50009-2001 7.2.1) μz=0.616×(z/10)0.44=1.19397 μf: 脉动系数 : (GB50009-2001 7.4.2-8)μf=0.5×35(1.8×(0.22-0.16))×(z/10)-0.22=0.527257 βgz: 阵风系数 : (GB50009-2001 7.5.1-1)βgz=к×(1+2×μf) = 1.74634 Wk=γ0×βgz×μz×μs×W0 (JGJ102-2003 5.3.2) =1.1×1.74634×1.19397×1.2×0.45 =1.23854 kN/m2
2.风荷载设计值: W: 风荷载设计值: kN/m2 rw : 风荷载作用效应的分项系数：1.4 按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ 102-2003 5.1.6条规定采用 W=rw×Wk=1.4×1.23854=1.73395kN/m2 二、立柱计算 1.立柱荷载计算: (1)风荷载线分布最大荷载集度设计值(矩形分布) qw: 风荷载线分布最大荷载集度设计值(kN/m) rw: 风荷载作用效应的分项系数：1.4 Wk: 风荷载标准值: 1.23854kN/m2 Bl: 幕墙左分格宽: 1.5m，玻璃选用6+12a+6 Br: 幕墙右分格宽: 1.2m，玻璃选用6+12a+6 qwk=Wk×(Bl+Br)/2 =1.23854×(1.5+1.2)/2 =1.67202kN/m
玻璃幕墙计算钢立柱
郑州金水万达中心项目1#、2#楼 明框玻璃幕墙 设 计 计 算 书 （一） 河南天地装饰工程有限公司 2015.04
目录 1 计算引用的规范、标准及资料 (1) 1.1 幕墙设计规范： (1) 1.2 建筑设计规范： (1) 1.3 铝材规范： (2) 1.4 金属板及石材规范： (2) 1.5 玻璃规范： (3) 1.6 钢材规范： (3) 1.7 胶类及密封材料规范： (3) 1.8 五金件规范： (4) 1.9 相关物理性能等级测试方法： (4) 1.10 《建筑结构静力计算手册》(第二版) (5) 1.11 土建图纸： (5) 2 基本参数 (5) 2.1 幕墙所在地区 (5) 2.2 地面粗糙度分类等级 (5) 2.3 抗震设防 (5) 3 幕墙承受荷载计算 (6) 3.1 风荷载标准值的计算方法 (6) 3.2 计算支撑结构时的风荷载标准值 (8) 3.3 计算面板材料时的风荷载标准值 (8) 3.4 垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值 (8) 3.5 平行于幕墙平面的集中水平地震作用标准值 (8) 3.6 作用效应组合 (8) 4 幕墙立柱计算 (9) 4.1 立柱型材选材计算 (9) 4.2 确定材料的截面参数 (10) 4.3 选用立柱型材的截面特性 (11) 4.4 立柱的抗弯强度计算 (12) 4.5 立柱的挠度计算 (12) 4.6 立柱的抗剪计算 (13) 5 幕墙横梁计算 (13) 5.1 横梁型材选材计算 (14) 5.2 确定材料的截面参数 (16) 5.3 选用横梁型材的截面特性 (17) 5.4 幕墙横梁的抗弯强度计算 (18) 5.5 横梁的挠度计算 (18) 5.6 横梁的抗剪计算 (19) 6 玻璃板块的选用及校核 (20) 6.1 玻璃板块荷载计算： (20) 6.2 玻璃的强度计算： (21)
《幕墙力学计算原理和方法》详解
幕墙力学计算原理和方法 第一章荷载和作用 一、荷载分类： 1．永久荷载：自重、预应力等。其值不随时间变化。 2．可变荷载：风荷载、雪荷载、温度应力等。其值随时间变化。 3．偶然荷载：如地震、龙卷风等。在设计基准期内不一定出现，而一旦妯现，其量值很大且持续时间较短。 二、风荷载计算： 1.场地类别划分:根据地面粗糙度,场地可划分为以下类别: A类近海面,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; 2．风荷载计算公式: W k=βgz×μz×μs×W0 其中: W k---作用在幕墙上的风荷载标准值(kN/m2) βgz---瞬时风压的阵风系数,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001取定 根据不同场地类型,按以下公式计算:βgz=K(1+2μf) 其中K为地区粗糙度调整系数，μf为脉动系数 A类场地: βgz=0.92*(1+2μf) 其中：μf=0.387*(Z/10)^(-0.12) B类场地: βgz=0.89*(1+2μf) 其中：μf=0.5(Z/10)^(-0.16) C类场地: βgz=0.85*(1+2μf) 其中：μf=0.734(Z/10)^(-0.22) D类场地: βgz=0.80*(1+2μf) 其中：μf=1.2248(Z/10)^(-0.3) μz---风压高度变化系数,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001取定, 根据不同场地类型,按以下公式计算: A类场地: μz=1.379×(Z/10)0.24 B类场地: μz=(Z/10)0.32 C类场地: μz=0.616×(Z/10)^0.44 D类场地: μz=0.318×(Z/10)^0.60 μs---风荷载体型系数,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001
玻璃幕墙安装施工工艺演示教学
玻璃幕墙安装施工工 艺
玻璃幕墙安装施工工艺 一、材料及主要机具： 1、铝合金型材：应进行表面阳极氧化处理。铝型材的品种、级别、规格、颜色、断面形状、表面阳极氧化膜厚度等，必须符合设计要求，其合金成分及机械性能应有生产厂家的合格证明，并应符合现行国家有关标准。进入现场要进行外观检查；要平直规方，表面无污染、麻面、凹坑、划痕、翘曲等缺陷，并分规格、型号分别码放在室内木方垫上。 2、玻璃：外观质量和光学性能应符合现行的国家标准。 3、对按构造分类： a.单层玻璃：浮法平板玻璃或钢化玻璃（厚度一般6mm或8mm）。 b. 双层中空玻璃：厚度为6+12+6（mm）或8+9+8（mm），中间数值为两层玻璃之间的不流动空气层。 4、按功能分类： a. 吸热玻璃：在透明玻璃中加入极微量的金属氯化物，形成带颜色玻璃，其特点是能使可见光透过而限制带热量的红外线通过。 b. 镜面玻璃：是在单层或双层玻璃一侧或两侧均镀金属膜，通过反射太阳光的热辐射，达到隔热目的。 根据设计要求选用玻璃类型，制作厂家对玻璃幕墙进行风压计算，要提供出厂质量合格证明及必要的试验数据；玻璃进场后要开箱抽样检查外观质量，玻璃颜色一致，表面平整，无污染、翘曲，镀膜层均匀，不得有划痕和脱膜。整箱进场要有专用钢制靠架，如拆箱后存放要立式放在室内水方钉制的靠架上。 5、橡胶条、橡胶垫：应有耐老化阻燃性能试验出厂证明，尺寸符合设计要求，无断裂现象。 6、铝合金装饰压条、扣件：颜色一致，无扭曲、划痕、损伤现象，尺寸符合设计要求。 7、连接龙骨的连接件：竖向龙骨与水平龙骨之间的镀锌连接件、竖向龙骨之间接专用的内套管及连接件等，均要在厂家预制加工好，材质及规格尺寸要符合设计要求。
玻璃幕墙热工计算
玻璃幕墙热工计算 Hessen was revised in January 2021
常熟--局幕墙热工性能计算书 (一)本计算概况： 气候分区：夏热冬冷地区 工程所在城市：南京 传热系数限值：≤ (W/ 遮阳系数限值(东、南、西向)：≤ 遮阳系数限值(北向)：≤ (二)参考资料： 《民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）》JGJ26-95 《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ134-2001 《民用建筑热工设计规范》GB50176-93 《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005 《公共建筑节能设计标准》DBJ 01-621-2005 《居住建筑节能设计标准》DBJ 01-602-2004 《建筑玻璃应用技术规程》JGJ 113-2003 《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》(JGJ/T151-2008) 《建筑门窗幕墙热工计算及分析系统(W-Energy 2010)》 (三)计算基本条件： 1.计算实际工程所用的建筑门窗和玻璃幕墙热工性能所采用的边界条件应符合相应的建筑设计或节能设计标准。 2.设计或评价建筑门窗、玻璃幕墙定型产品的热工参数时，所采用的环境边界条件应统一采用规定的计算条件。 3.以下计算条件可供参考： (1)各种情况下都应选用下列光谱： S(λ)：标准太阳辐射光谱函数（ISO 9845-1）； D(λ)：标准光源（CIE D65，ISO 10526）光谱函数； R(λ)：视见函数（ISO/CIE 10527）。 (2)冬季计算标准条件应为： 室内环境温度 T in=20℃ 室外环境温度 T ou t=0℃ 内表面对流换热系数 h c,in= W/ 外表面对流换热系数 h c,out=20 W/ 太阳辐射照度 I s=300 W/m2 (3)夏季计算标准条件应为： 室内环境温度 T in=25℃ 室外环境温度 T ou t=30℃ 外表面对流换热系数 h c,in= W/ 外表面对流换热系数 h c,out=16 W/
幕墙工程材料计算规则
幕墙工程材料消耗量计算规则 说明: 1、本计算规则仅适用于投标预算报价。 2、材料消耗量指各项材料分摊到工程分项单位面积的用量,包括损耗率; 3、材料消耗量计算有效位数保留小数点后两位,以立方米、吨为单位的可保 留三位小数; 4、预算所统计的各项材料通常指成品(不需再加工),其报价应包含制作、加工、包装运 输、仓储、增值税金等一切费用; 5、铝型材、钢材、铝塑板、蜂窝铝板、单层玻璃、镀锌钢板、不锈钢板等按原材料统计时, 其预算单价必须考虑加工时的优化出材率(出裁率)、各种损耗、包装运输、 仓储、增值税金等一切费用; 6、各种原材料加工为成品时的利用率如下:铝材97%,钢材95%,单层玻璃85%,铝塑板 80%,不锈钢板90%,镀锌铁皮85%; 7、各种材料的正常损耗率如下:铝材6~8%,钢材6%,玻璃1~3%,石材1~2%,铝 单板 1~2%,铝塑板25%,镀锌铁皮25%,结构胶25%,耐侯胶30%,胶条5%,五金系统2%,不锈钢标准件5%,其它5%;
8、铝型材的预算单价应考虑包装费及运输费用; 9、石材、玻璃、铝板在计算工程量时不用扣除胶缝,但在计算单位含量时,石材、玻璃要 按其净面积计算,铝板要按其展开面积计算含量。 10、玻璃、铝板、石材等为弧面或异型时,需单独统计和报价。 11、弧型幕墙的铝型材、钢材等需要弯弧时,应单独统计,另加弯弧加工费。 第页共1 页 一、玻璃幕墙 1、玻璃面材:分品种规格(弧面玻璃及其它异型玻璃单独统计)按图示尺寸以平米计 算。隐框玻璃幕墙不必扣除胶缝,明框幕墙玻璃应扣除一部分铝材占用面积(通常按玻璃嵌槽深度为15MM计算玻璃的净尺寸)。 2、钢材:以千克计(先计算长度,再折算成重量)。(表面处理可另行列项按展开面积 计算) 3、铝型材:包括竖龙骨、横龙骨、玻璃附框、扣盖、扣座、压块、连接铝角码、撞角 码等,先分规格计算长度,再乘以各自线密度,以千克计算重量。(不同表面处理方式的铝材应分开列项)
幕墙结构计算培训
幕墙结构计算培训 一、熟悉《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-96 和《金属与石材幕墙工程技术规范》 JGJ133-2001 中对各种荷载的取值和分项系数的取值 二、对各种现行各种材料的强度设计值花岗岩、Q235钢、6063-T5铝型材、6003A-T5铝 型材、3003铝板、各种浮法玻璃和钢化玻璃大面强度和边缘强度有一个初步的了解。 三、玻璃的强度和挠度的计算（四边简支和四边点支） 玻璃等效厚度的计算（中空玻璃、夹胶玻璃） 隐框幕墙玻璃结构胶的计算 明框幕墙玻璃边缘挤压应力的计算 四、石材、金属板的强度和挠度计算 五、结构传力模式 六、立柱的计算 （1）荷载的取值 （2）惯性矩、抗弯矩等各种截面参数的算法（CAD中MASSPROP命令的使用） （3）幕墙立柱构件主要形式（优、缺点）（优先采用上端悬挂支柱，尽量避免下端支承，金属构件刚度较小，容易失稳） 1．简支梁 优点：传力明确，施工方便 缺点：由简支梁算出的型材截面过大，浪费材料 2．双跨梁（双跨梁弯矩和挠度系数） 优点：可减小弯矩和挠度，尤其对挠度的影响很大 缺点：中间支座处的支座反力很大，施工不方便 3．多跨连续梁（在接头处构造上的处理） 优点：可减小幕墙的挠度 缺点：由于活动接头不完全连续，实际上可采用的弯矩值比简支梁的略小。 接头处要进行构造处理 （4）立柱材料的选用 1.铝型材（在挠度允许下，可采用6063A-T5和6063-T5牌号的铝材），挠度主要 由铝型材的弹性模量控制。 2.钢 3.钢铝组合型材 （5）规范对型材壁厚和挠度的强制性要求。 七．幕墙横梁的计算 横梁是双向受弯构件，按立柱之间的距离作为梁的跨度，梁的支承条件按简支考虑。横梁是双向受弯构件，在水平方向上为风荷载和地震荷载产生的水平荷载，在竖向方向上为由板和横梁自重产生的竖向荷载。横梁的水平荷载分为三角形荷载和梯形荷载。 八、幕墙连接件的计算 按钢结构规范计算（螺栓连接和焊缝连接） 九、预埋件的计算 预埋件的受力有剪力（一般由自重产生）、拉力（一般由风荷载和地震荷载产生）、弯矩（一般由自重产生），具体见幕墙规范和混凝土规范。 十、结构计算软件的应用
幕墙计算引用的规范
1 计算引用的规范、标准及资料 1.1幕墙设计规范： 《铝合金结构设计规范》 GB50429-2007 《玻璃幕墙工程技术规范》 JGJ102-2003 《点支式玻璃幕墙工程技术规程》 CECS127-2001 《点支式玻璃幕墙支承装置》 JG138-2001 《吊挂式玻璃幕墙支承装置》 JG139-2001 《建筑玻璃应用技术规程》 JGJ113-2009 《建筑瓷板装饰工程技术规范》 CECS101：98 《建筑幕墙》 GB/T21086-2007 《金属与石材幕墙工程技术规范》 JGJ133-2001 《小单元建筑幕墙》 JG/T216-2008 1.2建筑设计规范： 《地震震级的规定》 GB/T17740-1999 《钢结构防火涂料》 GB14907-2002 《钢结构设计规范》 GB50017-2003 《高层建筑混凝土结构技术规程》 JGJ3-2002 《高层民用建筑设计防火规范》 GB50045-95(2005年版) 《高处作业吊蓝》 GB19155-2003 《工程抗震术语标准》 JGJ/T97-95 《工程网络计划技术规程》 JGJ/T121-99 《混凝土结构后锚固技术规程》 JGJ145-2004 《混凝土结构设计规范》 GB50010-2002 《混凝土用膨胀型、扩孔型建筑锚栓》 JG160-2004 《建筑表面用有机硅防水剂》 JC/T902-2002 《建筑材料放射性核素限量》 GB6566-2001 《建筑防火封堵应用技术规程》 CECS154：2003 《建筑钢结构焊接技术规程》 JGJ81-2002 《建筑工程抗震设防分类标准》 GB50223-2008 《建筑工程预应力施工规程》 CECS180：2005 《建筑结构荷载规范》 GB50009-2001(2006年版、局部修订) 《建筑结构可靠度设计统一标准》 GB50068-2001 《建筑抗震设计规范》 GB50011-2001(2008年版)《建筑设计防火规范》 GB50016-2006 《建筑物防雷设计规范》 GB50057-94(2000年版)
玻璃幕墙热工计算
常熟--局幕墙热工性能计算书 (一)本计算概况： 气候分区：夏热冬冷地区 工程所在城市：南京 传热系数限值：≤2.80 (W/m2.K) 遮阳系数限值(东、南、西向)：≤0.45 遮阳系数限值(北向)：≤0.45 (二)参考资料： 《民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）》JGJ26-95 《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ134-2001 《民用建筑热工设计规范》GB50176-93 《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005 《公共建筑节能设计标准》DBJ 01-621-2005 《居住建筑节能设计标准》DBJ 01-602-2004 《建筑玻璃应用技术规程》JGJ 113-2003 《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》(JGJ/T151-2008) 《建筑门窗幕墙热工计算及分析系统(W-Energy 2010)》 (三)计算基本条件： 1.计算实际工程所用的建筑门窗和玻璃幕墙热工性能所采用的边界条件应符合相应的建筑设计或节能设计标准。 2.设计或评价建筑门窗、玻璃幕墙定型产品的热工参数时，所采用的环境边界条件应统一采用规定的计算条件。 3.以下计算条件可供参考： (1)各种情况下都应选用下列光谱： S(λ)：标准太阳辐射光谱函数（ISO 9845-1）； D(λ)：标准光源（CIE D65，ISO 10526）光谱函数； R(λ)：视见函数（ISO/CIE 10527）。 (2)冬季计算标准条件应为： 室内环境温度 T in=20℃ 室外环境温度 T ou t=0℃ 内表面对流换热系数 h c,in=3.6 W/m2.K 外表面对流换热系数 h c,out=20 W/m2.K 太阳辐射照度 I s=300 W/m2 (3)夏季计算标准条件应为： 室内环境温度 T in=25℃ 室外环境温度 T ou t=30℃ 外表面对流换热系数 h c,in=2.5 W/m2.K 外表面对流换热系数 h c,out=16 W/m2.K
玻璃幕墙结构计算
玻璃幕墙结构计算 1．前言 随着建筑业的发展，玻璃幕墙得到了广泛使用，修订版《玻璃幕墙工程技术规范》(JGJ 102-2003)的发布，标志我国幕墙行业的技术标准跨上了新台阶。为助于幕墙行业工程技术人员理解、应用此规范，确保幕墙结构的安全性、可靠性，特撰写此文。本文包括结构设计基本规定、幕墙所受荷载及作用、玻璃计算、结构胶计算、横梁计算、立柱计算、连接计算等内容。 2．结构设计基本规定 2.1幕墙结构设计方法 幕墙的结构计算，采用以概率论为基础的极限状态设计方法，用分项系数设计表达式进行计算。极限状态包括两种： a．承载能力极限状态：主要指强度破坏、丧失稳定。 b．正常使用极限状态：主要指产生影响正常使用或外观的变形。 2.2设计验算基本过程 设计验算基本过程分以下三步： a．根据实际情况进行荷载及作用计算。 b．根据构件所受荷载及作用计算荷载效应及组合。 c．根据验算公式进行设计验算。 2.3验算公式 2.3.1承载力验算： S≤R S：荷载效应按基本组合的设计值，可以是内力或应力。 具体到幕墙构件： S=γgSgk+ψwγwSwk+ψeγeSek 其中： 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； γg———永久荷载分项系数， 取γg=1.2； γw———风荷载分项系数， 取γw=1.4； γe———地震作用分项系数， 取γe=1.3； ψw———风荷载组合值系数， 取ψw=1.0； ψe———地震作用组合值系数， 取ψe=0.5。 R：抗力设计值，可以是构件的承载力设计值或强度设计值。 ①如果已知承载力设计值或强度设计值，可直接引用。见《玻璃幕墙工程技术规范(JGJ 102-2003)》P20§5.2“材料力学性能”。 ②如果已知承载力标准值或强度标准值，则需除以材料分项系数K2，得到承载力设计值或强度设计值，举例如下： 石材，已知其弯曲强度平均值fgm= 8MPa，则其抗弯强度设计值
玻璃幕墙预埋件受力分析设计计算书
玻璃幕墙预埋件受力分析 设 计 计 算 书 计算: 校核: 审核: XXX装饰工程公司 XXXX年XX月XX日
目录 一、计算依据及说明 (1) 1.工程概况说明 (1) 2.设计依据 (1) 3.基本计算公式 (3) 二、荷载计算 (5) 1.风荷载标准值计算 (5) 2.风荷载设计值计算 (8) 3.水平地震作用计算 (8) 4.荷载组合计算 (8) 三、预埋件计算 (9) 1.预埋件受力计算 (9) 2.预埋件面积计算 (9) 3.预埋件焊缝计算 (10) 4.锚筋锚固长度计算 (11) 5.锚板厚度验算 (12)
[强度计算信息][产品结构]设计计算书 一、计算依据及说明 1.工程概况说明 工程名称:[工程名称] 工程所在城市:北京市 工程所属建筑物地区类别:C类 工程所在地区抗震设防烈度:八度(0.2g) 工程基本风压:0.45kN/m2 工程强度校核处标高:10m 2.设计依据
3.基本计算公式 (1).场地类别划分: 根据地面粗糙度,场地可划分为以下类别: A类近海面,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; [工程名称]按C类地区计算风压 (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 8.1.1-2 采用 风荷载计算公式: w k =β gz ×μ sl ×μ z ×w 其中: w k ---作用在幕墙上的风荷载标准值(kN/m2) β gz ---瞬时风压的阵风系数,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2012 条文说明8.6.1取定 根据不同场地类型,按以下公式计算:β gz =1+2gI 10 ( z 10 )(-α) 其中g为峰值因子取为2.5，I10为10米高名义湍流度,α为地面粗糙度指数 A类场地: I 10 =0.12 ,α=0.12 B类场地: I 10 =0.14 ,α=0.15 C类场地: I 10 =0.23 ,α=0.22
幕墙消耗量计算
幕墙消耗量计算 公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]
幕墙材料消耗量计算规则（参考） 说明： 1、本计算规则仅适用于投标预算报价。 2、材料消耗量指各项材料分摊到工程分项单位面积的用量，包括损耗率； 3、材料消耗量计算有效位数保留小数点后两位，以立方米、吨为单位的可保留三位小数； 4、预算所统计的各项材料通常指成品（不需再加工），其报价应包含制作、加工、包装运输、仓储、增值税金等一切费用； 5、铝型材、钢材、铝塑板、蜂窝铝板、单层玻璃、镀锌钢板、不锈钢板等按原材料统计时，其预算单价必须考虑加工时的优化出材率（出裁率）、各种损耗、包装运输、仓储、增值税金等一切费用； 6、各种原材料加工为成品时的利用率如下：铝材97%，钢材95%，单层玻璃85%，铝塑板80%，不锈钢板90%，镀锌铁皮85%； 7、各种材料的正常损耗率如下：铝材6~8%，钢材6%，玻璃1~3%，石材 1~2%，铝单板1~2%，铝塑板25%，镀锌铁皮25%，结构胶25%，耐侯胶30%，胶条5%，五金系统2%，不锈钢标准件5%，其它5%； 8、铝型材的预算单价应考虑包装费及运输费用； 9、石材、玻璃、铝板在计算工程量时不用扣除胶缝，但在计算单位含量时，石材、玻璃要按其净面积计算，铝板要按其展开面积计算含量。 10、玻璃、铝板、石材等为弧面或异型时，需单独统计和报价。 11、弧型幕墙的铝型材、钢材等需要弯弧时，应单独统计，另加弯弧加工费。 一、玻璃幕墙
1、玻璃面材：分品种规格（弧面玻璃及其它异型玻璃单独统计）按图示尺寸以平米计算。隐框玻璃幕墙不必扣除胶缝，明框幕墙玻璃应扣除一部分铝材占用面积（通常按玻璃嵌槽深度为15MM计算玻璃的净尺寸）。 2、钢材：以千克计（先计算长度，再折算成重量）。（表面处理可另行列项按展开面积计算） 3、铝型材：包括竖龙骨、横龙骨、玻璃附框、扣盖、扣座、压块、连接铝角码、撞角码等，先分规格计算长度，再乘以各自线密度，以千克计算重量。（不同表面处理方式的铝材应分开列项） 4、密封胶：先按图计算出不同胶缝的长度，再折算成支数来计算（通常包装500毫升密封胶可打16毫米宽*10毫米深胶缝3米，包装592毫升密封胶可打16毫米宽*10毫米深胶缝米）。或者按以下方法计算：胶缝宽度（mm）*胶缝厚度（mm）（厚度按10mm计算或按宽度的一半计算）*胶缝长度（米）/每支胶的体积（毫升）=胶的支数。 5、结构胶：先计算玻璃注胶长度，乘以注胶层宽度和厚度（一般情况宽度为厚度的两倍，一般取定为16毫米宽*8毫米深胶缝），得出结构胶的体积，再折算为双组份胶多少升或单组份胶多少支数来计算。 6、密封胶条：分规格形状按图示以米计算长度，再折算成重量以公斤计算。 7、防火岩棉：按设计图示尺寸以立方米计。 8、镀锌铁皮、收边铝板等：按设计图示尺寸以展开面积计算。 9、埋件和钢支座：按设计图示分规格计算其数量，再计算其重量。 10、螺栓：包括不锈钢螺栓、化学螺栓、膨胀螺栓及其它主要连接螺栓，以套计。
浅谈斜玻璃幕墙的计算
浅谈斜玻璃幕墙的计算 如今，建筑幕墙的运用随处可见，它打破传统的建筑造型模式，给予建筑外立面很强的观赏性、艺术美和现代感；它本身的重量较轻，安装简易、维护简单方便，与传统的墙体施工相比大大的缩短了工期，易于实现旧建筑的改造和更新的需要。建筑师们对建筑效果控制的要求越来越高，因此有很多工程在设计时都使用了倾斜的玻璃幕墙，然而在我们做结构计算时有些软件往往不会有倾斜玻璃幕墙的专项计算。为了避免此类幕墙软件给幕墙设计师带来的结构计算的不便，我们幕墙设计师必须要对斜玻璃幕墙进行严格的计算校核。 一、内倒斜玻璃幕墙的计算如下： 1.计算简图 2.计算单元选取 墙角区，立杆间距W=1119mm，玻璃分格a×b=1050×2865mm，立杆受力模型为简支梁结构L=4922mm；幕墙与水平面的夹角为α=75°。 3.风荷载计算 此处按常规软件及最新规范计算（省略） 4.面板玻璃计算 此处局部按常规软件及最新规范计算（省略） 1.中空玻璃强度校核： σ: 外侧玻璃所受应力: 采用S W+0.5S E组合: σ=1.4×σWK+0.5×1.3×σEK×（1/ sin α） σ: 内侧玻璃所受应力: 采用S W+0.5S E组合: σ=1.4×σWK+0.5×1.3×σEK×（1/ sin α） 5.固定片（压板）计算 此处按常规软件及最新规范计算（省略） 6.硅酮结构密封胶计算 此处局部按常规软件及最新规范计算（省略）
1.硅酮结构密封胶宽度的计算: C s1: 结构胶在风载荷作用下的粘结宽度 (mm) C s1=(W+0.5×q E)×a/(2000×f1) ×（1/ sin α） C s2: 结构胶在自重效应下的粘结宽度 (mm) C s2=1.35×25.6×(B t_l+B t_w)×(a×b)/(2000×(a+b)×f2)×（1/ sin α） 2.胶缝厚度在水平风荷载作用下的校核: t s: 结构胶在风荷载作用下的粘结厚度 t s=θ×h g×ψ/(δ2×(2+δ2))0.5×（1/ sin α） 7.幕墙立柱计算 此处局部按常规软件及最新规范计算（省略） 1.幕墙立柱强度的校核: A. 内套承载力计算: 校核依据: σ=N×10/A n+M×103/(1.05×W n) ×（1/ sin α） B. 外套承载力计算: 校核依据: N×10/A n+M·E a·Y a1/(E a·I a+E s·I s)/1.05×（1/ sin α） 2.幕墙立柱刚度的校核: d f: 立柱最大挠度 d f=5×q Wk×H sjcg4×1000)/(384×(E a×I a+E s×I s))×（1/ sin α） 3.立柱与主结构连接: N: 连接处总合力(N): N=(N12+N22)0.5×（1/ sin α） 8.幕墙预埋件截面面积计算 此处局部按常规软件及最新规范计算（省略） 锚筋截面积计算总值: 依据GB50010 10.9.1-1和10.9.1-2等公式计算 A s1=V/(αr×αv×f y)+N/(0.8×αb×f y)+M/(1.3×αr×αb×f y×Z) ×（1/ sin α） A s2=N/(0.8×αb×f y)+M/(0.4×αr×αb×f y×Z) ×（1/ sin α） 9.幕墙预埋件焊缝计算 此处局部按常规软件及最新规范计算（省略） 角焊缝强度校核： ((σf/βf)2+τf2)0.5×（1/ sin α） 10.幕墙横梁计算 此处局部按常规软件及最新规范计算（省略） 1.横梁剪应力的校核: τx=V y×S x/(I x×t x) ×（1/ sin α） τy=V x×S y/(I y×t y) ×（1/ sin α） 2.横梁刚度的校核: 由风荷载作用产生的横梁水平方向挠度: d fw=q wk×W fg4×1000/(0.7×I x×120) ×（1/ sin α） 自重作用产生的挠度: d fG=5×G K×W fg4×1000/(384×0.7×I y) ×（1/ sin α） 11.横梁与立柱连接件计算 此处局部按常规软件及最新规范计算（省略） 1.横梁与立柱间连结 (1)横向节点(横梁与角码)